柱式采煤工艺..ppt

1、,第三章柱式体系采煤工艺,第一节 柱式采煤工艺第二节 柱式采煤方法特点第三节 适用条件及评价,第一节 柱式采煤工艺,按破煤方式不同，采煤工艺大致可分为两大类： 传统的爆破落煤工艺（现仅在少数地方煤矿使用）； 连续采煤机采煤工艺（发展方向）。 连续采煤机采煤工艺按运煤方式的不同可分为两种工艺系统： 连续采煤机梭车工艺系统； 连续采煤机输送机工艺系统。,一、连续采煤机梭车工艺系统,主要用于中厚煤层。如右图所示。,一、连续采煤机梭车工艺系统,连续采煤机房柱式采煤实行掘采合一，一般需要同时开掘35条煤房，由于通风和安全的要求，还需开掘横向联络巷间隔贯通每条煤房，支护则采用锚杆。连续采煤机房柱式采煤分为

2、煤房掘进和回收煤柱两个阶段。,1连续采煤机；2梭车； 3转载破碎机；4带式输送机；5锚杆机； 6纵向风障；7风帘； 8风墙； 9电源中心,1、机械设备：截割机构、行走机构、装 载转载运输机构及辅助装备等。 2、运煤设备：梭车 3、配套设备：给料破碎机 4、搬运物料设备：铲车,一、连续采煤机梭车工艺系统,（一）煤层掘进 1、连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序,连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序 1/回风道；2/进风道；3/永久性风墙；4/采区供电中心； 5/铲车；6/给料破碎机；7/-防火帘；8/风帘,2、连续采煤机掘进顺序,图134 连续采煤机掘进顺序 （a）切槽工序；（b）采垛工

3、序；1连续采煤机；2风障,（一）煤层掘进,3、连续采煤机截割方式,连续采煤机截割方式 （a）切入；（b）下行截割；（c）平整底板,（一）煤层掘进,1、袋翼式,（a） 单煤柱双袋式；（b） 双煤柱单袋式 1、2、3、17、18煤柱回收顺序,（二）回收煤柱,2. 外进式 如图所示为外进式煤柱回收法。当煤柱宽1012 m左右时，可直接在房内向两侧煤柱进刀。,1、2、3、回收顺序,（二）回收煤柱,二、连续采煤机输送机工艺系统 这种系统是将采煤机采落的煤，通过多台输送机转运至带式输送机上。其工艺系统如下图。这种系统主要用于薄煤层，在中厚煤层的使用也呈上升趋势。这种连续运输系统克服了梭车间断运输产生的影响

4、，且有利于在薄煤层中应用。,1桥式转载机； 2、3、4万向接长机 5带式输送机,二、连续采煤机输送机工艺系统,鸡西小恒山煤矿采用的就是这种工艺系统。所用采煤 机为MK22型，采用纵向螺旋滚筒，滚筒长1.2 m，一般 可钻进1.1 m。两滚筒一上一下（一般为前上后下）向左 （或向右）摆动割煤，最大摆动角度为90，不挑顶，不 卧底。其割煤方式如图示。,（a） 采煤机向右割煤 （b） 采煤机依枢轴 转，向左清浮煤 （c） 采煤机向左割 煤，然后回中位，割完一刀,一、柱式采煤方法特点 （一）房式采煤法 特点：只采煤房不回收煤柱，用房间煤柱支承上覆岩层。,第二节 柱式采煤方法特点,下图为美国某矿井采用连

5、续采煤机梭车工艺系统的房式采煤方法。主巷由5条巷道组成，盘区准备巷为3条，在盘区巷两侧布置煤房，形成区段。盘区一翼前进，另一翼后退。采取较大的煤柱(60 m)维护主巷。区段由6个房同时推进。房宽7 m，煤柱尺寸为8 m8 m，区段间煤柱宽为8 m，因受地质构造影响，房长约220 m。,（一）房式采煤方法特点,1进风大巷； 2回风大巷； 3运输大巷； 4盘区进风巷 5盘区回风巷； 6盘区运输巷； 7地质破坏不可采区 8地质破坏不采区域,（二）房柱式采煤法 这种方法的特点是房间留设不同形状的煤柱，采完煤房后有计划地回收这些煤柱。 1. 切块式房柱式采煤法 通常把45个以上煤房组成一组同时掘进，煤房

6、宽56 m，煤房中心距为2030 m，每隔一定距离用联络巷贯通，形成方块或矩形煤柱。煤房掘进到预定长度后，即可回收煤柱。图为一典型切块式房柱式采煤法巷道布置方式。,1进风大巷；2回风大巷；3主带式输送机巷；4盘区运输巷；5风桥；6风墙；7回风巷；8堆放矸石的独头巷；9调节风门,2、“旺格维利”采煤法 (1)基本概念和工艺系统 “旺格维利”采煤法与传统的房柱式采煤法的主要区别是：采煤区段划分和区段内煤体切割及回收方法不同，煤柱回收后，顶板类似长壁工作面一样充分冒落，使煤房、煤柱的回采避开支承压力高峰区。,旺格维利采煤法的工艺系统按运煤方式一般分为两种形式：一种是连续采煤机运煤车(梭车)转载破碎机

7、带式输送机工艺系统；一种是连续采煤机连续运输系统带式输送机工艺系统。,2、“旺格维利”采煤法,(2)巷道布置及参数,神东矿区旺格维利采煤区段的巷道布置分为两种形式，一种是类似于长壁工作面布置形式，上下顺槽均双巷布置，巷宽4.65.0 m，巷间煤柱宽度1520 m，工作面长度约100 m，工作面煤房宽度5.06.0 m，煤房布置间距一般不大于25 m，巷道高度与回采高度相同。巷道、煤房支护形式为树脂锚杆。工作面系统布置如图所示。,另一种形式是采煤区段集中布置三条顺槽，作为进风、回风和运输顺槽。巷间煤柱、巷道宽度、煤房间距、支护形式与第一种形式相同。当工作面沿顺槽单翼布置时，其长度约100 m；当

8、工作面沿顺槽双翼布置时，其长度逾200 m。工作面系统布置如图所示。,(2)巷道布置及参数,（3）采煤工艺 煤房掘进。旺格维利采煤法的煤房掘进与房柱式相同，由连续采煤机和锚杆钻机交替进行掘进与支护作业。作业循环进度不大于7 m。 煤柱回收。当煤房掘进到位后即可进行煤柱回收。煤柱回收一般分为双翼进刀回收和单翼进刀回收两种方式。,双翼进刀：连续采煤机从煤房一端后退式依次按45斜切 进刀，回收煤房左右两侧煤柱，斜切进刀规格 为：深度约11 m，宽度3.3 m，每条煤房的回 采宽度约25 m(含煤房宽度)。两台履带行走式 液压支架在煤房内迈步式向前移动，及时支护 连续采煤机后方的悬空顶板。,（3）采煤

9、工艺,单翼进刀：连续采煤机从采空区一侧依次按45斜切进刀 回收煤柱，并与采空区割透。两台履带行走式 液压支架在煤房中及时跟进，支护顶板。每条 煤房的回采宽度约15 m(含煤房宽度)。,（3）采煤工艺, 顶板管理 神东矿区旺格维利工作面使用了神东公司与科研单位 共同研制的履带行走式液压支架。在回收煤柱过程中履带 行走式液压支架可以带压移架，及时支护顶板，保证工作 面的安全工作空间。同时，支架可以切顶，使采空区顶板 有规律性地充分冒落。 当工作面没有配备履带行走式液压支架时，煤柱回收 采取留设肋条式煤皮来支撑顶板。采煤机每切割一刀，在 采空区留设一段煤皮，煤皮厚度一般为0.51.0 m。对大 面积

10、悬而不垮的顶板将定期进行强制放顶并留设保安隔离 煤柱。,（3）采煤工艺, 通风方式 旺格维利采煤法仅适用于开采低瓦斯工作面，而且工作面风流要通过采空区回风。针对神东矿区煤层易自燃、康家滩煤矿瓦斯涌出量较大的问题，矿井普遍采取了两种通风方式，一种是类似长壁工作面的通风系统，煤房掘进时采用局部通风机通风，回收煤柱时采用全负压通风，靠采空区一侧设置挡风帘和密闭等通风构筑物，如图1所示。 当开采高瓦斯工作面时， 工作面可采取双煤房布 置形式，煤房间设通风 行人联络巷，这样可以 提高工作面通风及抗灾 能力。,（3）采煤工艺,另一种通风系统是，三条顺槽两进一回。与第一种通 风系统的区别是，当回收煤柱时，在

11、煤房中设导流风障， 实现全负压通风，如图所示。这种通风系统也可以始终采 用局部通风机通风。,（3）采煤工艺,（4）旺格维利采煤法应用特点 该采煤方法用于开采综采无法回采的煤炭资源，比房柱式采煤法煤炭回收率高、产量大，掘进率低。制约生产能力的主要因素是连续采煤机的后配套问题。采用连续运煤系统时可考虑加长后部运输机，减少胶带机尾部移动次数，提高生产率。在条件适宜的矿井，选用连续采煤机后配套设备时，宜优先选用连续运煤系统。,使用行走支架配合旺格维利采煤法开采，若采用左右对拉方式，宜在左右翼分别配置一对行走支架，减少搬运支架时间。使用两台行走支架，支护区域小，每次移架步距大，易造成架前冒顶，安全性差。

12、增加行走支架台数，扩大支护区域，提高安全性。 “旺格维利”采煤队配备两套连续采煤机组，一组掘进煤房，一组回收煤柱，最大程度地发挥旺格维利采煤优势。目前大多使用的“连续采煤机运煤车(梭车)转载破碎机带式输送机工艺系统”，运煤车、煤机、破碎机故障多，电缆被撞，发生漏电次数多。,（4）旺格维利采煤法应用特点,1、柱式体系采煤法的优点 设备投资少； 采掘可实现合一，建设期短，出煤快； 设备运转灵活，搬迁快； 巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板；由于大部分为煤层巷道，故矸石量很少；矸石可在井下处理不外运，有利于环境保护；,第三节 适用条件及评价,当地面要保护农田水利设施和和建筑物时，采用房式采煤法有时可使总的吨煤成本降低； 全员效率较高，特别是中小型矿井更为明显。,1、柱式体系采煤法的优点,采区采出率低，一般为5060%左右，回收煤柱时可提高到7075%左右； 通风条件差，进回风并列布置，通风构筑物多，漏风大，采房及回收煤柱时，出现多头串联通风