第九章 长壁采煤法采煤工艺.ppt

1、煤矿开采方法第二编采煤方法第九章长壁采煤法采煤工艺、第九章长壁采煤法采煤系统、采煤工艺采煤工作面各工序使用的方法、设备和时间、空间上的配合。 三种技术：爆破采煤技术方式(炮采煤技术方式)解放至60年代初的普通机械化采煤技术方式60年代初至70年代中期的综合机械化采煤技术方式70年代中期以来的爆破采煤技术简称“炮采”，其特点是用爆破落煤、爆破和人工装煤、机械化运煤、单体支柱保护作业空间的天花板。 第九章长壁采煤法采煤技术，普通机械化采煤简称“普采”，其特点是在采煤机上完成同时落煤工序和装煤工序，运煤、顶板支护和采空区的处理与炮采技术基本相同。 综合机械化采煤技术简称“综合采煤”，即破、装备、运输

2、、支、处五个生产工序全部机械化，因此综合采煤是目前最先进的采煤技术。炮采技术方式：长壁工作面采用爆破方法打破煤、爆破及人工装煤、刮板输送机运煤和单体支柱支护的采煤技术。 炮采工艺标志是爆破破炭。 第一节爆破采煤技术，一、爆破落煤钻孔目、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工程钻孔目爆破效果影响后续工程的工作量、工作难度和安全。 爆破落煤技术要求：保证规定的进度，工作面平整，不留下顶煤和底煤，不破坏顶板，不破坏支柱，不破坏工作面输送机，保证崩落煤的高度和块度适度，尽量减少雷管和炸药的消耗。 爆炸煤的雷管分为爆炸雷管爆破毫秒雷管爆破(也称微差爆破)、第一节爆破采煤技术、(一)爆炸雷管爆破1、常用炮眼3种：

3、单列目：一般薄煤层或煤质柔软，用于节理发育的煤层。 第二排：有对眼、三花眼、三角眼等；一般用于采集高度小的中厚煤层。 第三排(五花目):用于采集煤质较硬或较高的中厚煤层。 2、炮眼角度： a炮眼与煤壁水平角度为5080，软煤取较大值，硬煤取较小值b顶眼垂直于顶板方向510，c底眼在垂直面上低板方向保持1020俯角。 3、炮眼深度取决于进度，一般每次进度有0.8m、1.0m、1.2m三种，第一节爆破采煤技术、炮眼布局图、炮眼列数：根据煤层厚度和煤层硬度决定为一列二列三列M 1m M=12.5m M 2.5m。 4 .钻眼、装药、联线(1)钻眼设备：煤钻、麻花钻(电动)风煤钻(风动) (2)炸药和

4、装药量：炸药煤矿许可用炸药底目150600g顶目200g雷管煤矿许可用雷管(雷管)高气体矿山许可在三级煤矿使用炸药的突出危险3 )其他器材：爆炸器最大起爆能力为50100发，第一节爆破采煤技术，2，爆破残奥计1 )炮眼平距煤层硬度f=11.5顶梁长度一般12m工作面进度0.81.2m一般1.21.5m的比特棒为保护顶板b顶眼垂直于顶板方向仰望510的c底3 )炮眼深度一般由尺子决定，一般尺子0.8m、1.0m、1.2m三种，第一节爆破采煤技术，第一节爆破采煤技术，第三节合理间隔时间和起爆顺序的合理间隔时间，应大于弹性振动持续时间(一般为46ms )，大于煤4、毫秒爆破的优点：1)安全2 )有利

5、于顶板控制3 )缩短爆破时间、提高生产量、效率4 )提高了爆炉集中、爆破装煤率5 )有利于单体液压支柱的正常使用，第一节爆破采煤技术，毫秒爆破的优点：6)提高工作面煤开采率7 2 )爆破：在炮眼之间采用串联连接第一节爆破采煤技术、毫秒爆破的安全技术措施3 )应用通风管理。 工作面需要足够的风量，设置防尘水管，炮击前后要洒水去尘。 4 )顶板控制。 在发射大炮之前，支柱必须确保质量保证量。 5 )其他。 不同厂家，同发火残奥表的毫秒雷管不能混合。 (三)爆破的有关规定爆破工分别存放炸药、雷管专用爆炸材料箱，上锁不能将雷管倾斜插入药卷中部，或绑在药卷上。 在从药卷的顶部放入装药卷之前除去煤粉，使用

6、水炮泥严禁裸炭爆破需要充分的封泥长度的输送机采空侧崩落或撒落的煤3，机械装填煤在刮板输送机煤壁侧装入刮板，第一节爆破采煤技术，刮板输送机封底， 叶片板调小角度加防炭板炮采煤装置，机械装煤模式图，第一节爆破采煤技术，4，运煤及挤出煤：炮采煤面在煤层倾斜角25以下时，第一节爆破采煤技术，推：推移输送机千斤顶，液压式，机械式正常段6m个，头尾各3个，弯曲段长度在15m以上。 三、炮采工作面支护和采空区处理1、炮采工作面支护装置：木支柱单体摩擦支柱单体液压支柱(70年代中期)国营重点煤矿用单体液压支柱金属绞车结顶梁、单体液压支柱、第一节爆破采煤技术、金属铰链顶梁、1接头2梁体3耳4销5调角楔l中心距、

7、 工作面以单体支柱和转向节顶梁的支架配置形式，工作面煤壁至最终列支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱的距离最小控制顶距离有3列支柱，机械道、行人道和材料道始终采用3、4列或3、5列控制顶，第一节爆破采煤技术，炮为工作面各种特殊支护形式的柱两个相邻天花板之间的距离等于最大天花板距离和最小天花板距离之间的差。 第一节爆破采煤技术，四、爆破采煤新技术采用毫秒爆破与抗炮崩单体液压支柱、2速或大功率刮板输送机三项技术(设备)相结合，并相应辅助劳动组织管理，形成新的炮采技术。第一节爆破采煤技术、普采技术方式机械化方法破煤、放煤、用刮板输送机搬运煤、用单体支柱支撑顶板的采煤技术机械化方法煤鼓采煤机中国主要用鼓采煤

8、机破煤、第二节普通机械化采煤技术、一、普采技术实例、某矿普采面的主要设备二、 普采工作面单滚筒采煤机的工作方式(一)滚筒的位置和旋转方向普采工作面单滚筒采煤机的滚筒一般位于机体的靠近输送机轨道的一端，下图a :使用右工作面、左螺旋滚筒，逆时针旋转；b :使用左工作面、右螺旋滚筒，逆时针旋转采煤机截煤与其他工程的合理配合被称为采煤机截煤方式。 采煤机截煤方式的选择是否合理，直接关系到工作面产量和效率的提高。 第二节普通机械化采煤技术，第二节普通机械化采煤技术，1 .双向开采煤，往复一刀一般中厚煤层单滚筒采煤机的采煤面采用这种采煤方式。 煤层倾斜角大时，为了补偿输送机的下降量，推移输送机必须从工作

9、面的下端开始。 因此，可以采用下行切煤、随机架梁、上行切煤、清浮煤、推移输送机和支柱的工艺顺序。 如下图所示。 第二节普通机械化采煤技术，下行割顶煤，上行割底煤a :采煤机下行割顶煤，随机挂梁b :采煤机上行割底煤，清浮煤、推移输送机、支柱，第二节普通机械化采煤技术，2、”字形割煤，往复一刀的特点是工作面中部辅助输送机设有弯曲段，其在的状态下采煤机从工作面中部向上提起，在滚筒为阶段性的图(c )的状态下用滚筒切割煤的轨迹为A-EBF，在辙叉机开始从工作面上端移动的图(d )的状态下用滚筒切割煤的轨迹为FGA，所有工作面的煤壁笔直地切断、单体采煤机“”形割炭方式、字形割炭往复单刀工艺上半段割炭下

10、半段推运机上半段推运机下半段割炭、第二节通常机械化采煤工艺、3 .单向割炭、往复单刀割炭、往复单刀割炭方式如下图所示的工序采煤机自己工作绘画的采煤机切入上(或下)切口翻转弧形挡煤板，快速下(或上)装煤和清理机道丢失的底煤，随机推移输送机，设置单体支柱，到达工作面下(或上)切口。 这种切煤方式，适用于采用高1.5m以下的薄煤层，滚动直径接近采高，顶板稳定，煤层粘顶性强，切煤后顶煤不能立即崩塌等条件。 第二节普通机械化采煤技术，单向开采煤，往返一次开一刀a :上行开采煤，南京梁b :下行开采煤，推移输送机，支柱，第二节普通机械化采煤技术，4 .双向开采煤，往返二刀这种开采方式也称梭式开采煤，当煤层

11、厚度大于滚筒直径时，吊梁这种方式主要用于煤层薄、煤层厚度和滚筒直径接近的采矿面。第二节普通机械化采煤技术，双向开采煤，往复一次二刀a :上行割煤、挂梁、推移输送机、支柱b :下行反复上行时工序、(三)单体采煤机的切入方式1、直接切入刀2、字形切碳、自动切入3第二节普通机械化采煤工序、3、斜切刀为三角煤切刀和三角煤切刀切割三角煤的前端斜切刃方式(a )切底煤沿着输送机弯曲段运行到工作面下端部(b )，上行切顶煤切入煤壁直到完全进入输送机直线段(c ) (d )采煤机向下拉，沿着顶板切割三角煤，切到工作面下端部(e )切割完成前端切削三角煤斜切削刃，单滚筒采煤机双向，单向切削煤有利于前端管理，时间

12、，往复(2025m )切削刃与移动机头的干涉，第二节普通机械化采煤技术，2 )保留三角煤切削刃的斜切削刃(a )进入切削刃段后切削刃进入作业面(b )将底煤进入输送机的直线段此时，使头部和弯曲段推移(c )到上切为止将煤向上切，输送机笔直地移动，在下端残留三角煤，(d )在正常段下下底煤，在采煤机的下行使输送机推移(e )采煤机在切入段将煤切到作业面下端部，随机地从上向下(a )重复图，完成方法的全过程。 前端留有三角煤斜切刃，单滚筒采煤机双向、单向切煤前端不往复，切刃与移动机前端不干涉，端部煤壁不直，第二节普通机械化采煤技术，三，普采工作面单体支架(一)支架配置方式，顶梁在采空区方向短， 沿

13、煤壁方向较长、支撑机道顶板的煤壁方向较短的支柱，不易埋入采空区的砚石中，在柱上时顶梁容易折断，1、齐梁直线柱配置梁的长度为2倍的深度，两挂梁一次，切断第一挂临时支柱，不挂梁的第二刀成为永久支柱，天顶距离大，工作量不均匀2、梁柱错配置梁长为2倍截面深度的正反悬臂相间切割1刀相间挂梁1次，等于顶梁交错的第一刀支撑临时支柱，第二刀成为永久支柱的支撑，是及时的，工作量平衡，柱成直线，使用较多第二节普通机械化采煤技术，(二)工作面末端支护、双钩、双楔铰链梁支护、采用4传送带的6木山7双钩双楔8绞车、步进式向架支护、提升2架长梁的4传送带、基本支架和步进式架支1提升朝向基本支架的2架梁的3移载机4输送机5

14、十字吊顶梁，普采技术支护的基本要点是，加强机道支护防护机道的提升，挖出梁窝，暂时支护提高初始支撑力和支护刚性，在顶板或网下破碎对型钢梁放顶线支护的稳定性斜支，加强木段、二列柱、丛柱主要是对于水平推力端支护端的平行路与工作面的相交，控制顶面积大的双钩双楔梁、架四对八梁四对八梁、十字绞股顶梁为支撑质量、初支撑力、第二节普通机械化采煤工艺、第二节普通机械化采煤工艺、四、 普采工艺残奥仪表分析在普采工艺设定修订中，除合理选择支护配置方式外，工作面支护密度和排距、柱精确确定的支护密度是控制顶范围内每单位面积顶板支护的支柱数量。 支护密度是支护残奥仪表，是确定生产组织管理方式和经济技术指标的重要残奥仪表。支持保密度n (株m )为n=pt/Rt式中的pt工作面支持强度(详述于(矿山压力及控制)一书)、kPa； Rt支柱额定工作阻力(见于矿压及矿机相关书)、kN支柱额定工作阻力的实际利用系数为：摩擦式金属支柱为0.40.5，单体液压支柱为0.85左右。 第二节普通机械化采煤技术在普采和炮采工作方面，排距不足0.8m时，行人困难，降低工人生产效率。 因此，根据采煤机的截深，排距主要有三种