采掘机械课件第一章短壁式采煤方法

1、n山西自北向南主要分布六山西自北向南主要分布六大煤田：大同、宁武、河大煤田：大同、宁武、河东、西山、沁水、霍西六东、西山、沁水、霍西六大煤田。大煤田。n其中大同、宁武两个煤田，其中大同、宁武两个煤田，都兼有石炭二叠纪和侏罗都兼有石炭二叠纪和侏罗纪的煤系，因此它们成为纪的煤系，因此它们成为“双纪双纪煤田。煤田。n还有几个还有几个“煤产地煤产地”，浑，浑源煤产地、繁峙煤产地、源煤产地、繁峙煤产地、五台煤产地、垣曲煤产地、五台煤产地、垣曲煤产地、平陆煤产地。我省平陆煤产地。我省119119个县个县(区、市区、市)，其中，其中9494个县个县( (市、市、区区) )有煤炭资源，有煤炭资源， 9191个

2、县个县( (市、区市、区) )有煤矿。有煤矿。n截至截至20052005年底，年底，全省全省共有共有各类生产各类生产矿井矿井36473647座座，其，其中中国有重点煤矿国有重点煤矿121121座座，国国有地方煤矿有地方煤矿421421座座，乡镇煤乡镇煤矿矿31053105座座。年份年份 原煤产量原煤产量 事故总事故总 总死亡总死亡 百万吨百万吨 ( (万吨万吨) ) 起数起数 人数人数 死亡率死亡率2000 24611 137 518 1.852000 24611 137 518 1.852001 26893 185 490 1.662001 26893 185 490 1.662002 36

3、261 184 501 1.242002 36261 184 501 1.242003 45072 159 496 1.182003 45072 159 496 1.182004 49296 184 485 0.982004 49296 184 485 0.982005 54319 165 490 2005 54319 165 490 0.9020.902 单位：人单位：人/ /百万吨百万吨类别类别 20012001年年 20022002年年 20032003年年 20042004年年 20052005年年 全国全国 山西山西 全国全国 山西山西 全国全国 山西山西 全国全国 山西山西 全国全

4、国 山西山西合合 计计 5.07 1.66 5.0 1.24 4.17 1.18 5.07 1.66 5.0 1.24 4.17 1.18 4.174.17 0.980.98 2.8362.836 0.9020.902 国有重国有重 1.21 0.27 1.25 0.28 1.08 1.21 0.27 1.25 0.28 1.08 1.081.08 0.120.12 0.0950.095点煤矿点煤矿地方国地方国 4.51 1.40 3.83 1.90 3.13 4.51 1.40 3.83 1.90 3.13 3.133.13 1.281.28 0.8230.823有煤矿有煤矿乡镇集乡镇集 1

5、3.81 3.64 12.12 1.85 9.62 13.81 3.64 12.12 1.85 9.62 9.629.62 1.911.91 1.9941.994 体煤矿体煤矿 短壁式采煤方法短壁式采煤方法二、短壁机械化开采技术二、短壁机械化开采技术 采煤方法分类采煤方法分类一、壁式体系采煤法一、壁式体系采煤法 壁式体系采煤法一般壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征以长壁工作面采煤为主要特征，是，是目前我国应用最普遍的一种采煤方法，其产量约占到国有重目前我国应用最普遍的一种采煤方法，其产量约占到国有重点煤矿产量的点煤矿产量的95%95%以上。以上。 1 1、壁式采煤法的特点、壁式采煤法

6、的特点 （1 1）工作面的两端各至少布置一条巷道，构成生产系统。）工作面的两端各至少布置一条巷道，构成生产系统。 （2 2）工作面长度一般在）工作面长度一般在8080250250米，目前国内最长米，目前国内最长400400米。米。 （3 3）随着采煤工作面不断向前推进，顶板暴露面积增大，）随着采煤工作面不断向前推进，顶板暴露面积增大， 矿山压力显现较为强烈。矿山压力显现较为强烈。采煤方法采煤方法 2. 2.壁式体系采煤法的类型壁式体系采煤法的类型 （1 1）按采煤工艺分类：）按采煤工艺分类： 爆破采煤法爆破采煤法 普通机械化采煤法普通机械化采煤法 综合机械化采煤法综合机械化采煤法 （2 2）按

7、采空区处理方法分）按采空区处理方法分: : 全部垮落采煤法全部垮落采煤法 煤柱支撑煤柱支撑( (刀柱刀柱) )采煤法采煤法 充填采煤法充填采煤法采煤方法分类采煤方法分类采煤方法采煤方法(3) (3) 按工作面布置和推进方向分按工作面布置和推进方向分: : 走向长壁采煤法走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）二、柱式体系采煤法二、柱式体系采煤法 柱式体系采煤法柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤法又称为短壁体系采煤法，是以房、，是以房、柱间隔采煤为主要特征，常见的有巷柱式、房式、房柱柱间隔采煤为主要特征，常见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。式采煤法。 现代短壁机械化

8、开采技术的成功应用，逐渐引起大家现代短壁机械化开采技术的成功应用，逐渐引起大家的关注。的关注。采煤方法分类采煤方法分类采煤方法采煤方法 采煤方法它包括采煤方法它包括采煤系统采煤系统和和采煤工艺采煤工艺两部分内容。两部分内容。 1采煤系统采煤系统是指采区巷道的布置方式以及采区的生产是指采区巷道的布置方式以及采区的生产 系统，如：通风、运输、运料和行人系统；系统，如：通风、运输、运料和行人系统；2 采煤工艺采煤工艺是指工作面内进行的破（落）煤、装煤、是指工作面内进行的破（落）煤、装煤、 运煤、支护顶板、采空区处理等，以及这些工作的运煤、支护顶板、采空区处理等，以及这些工作的 安排与配合方式。安排与

9、配合方式。 不同的采煤系统和采煤工艺相配合，就形成不同的不同的采煤系统和采煤工艺相配合，就形成不同的采煤方法。采煤方法。采煤方法的内涵采煤方法的内涵采煤方法采煤方法采区巷道布置及生产系统示意图采区巷道布置及生产系统示意图24131073115232515221421201919682025232218214161724219连续运输系统连续运输系统给料破碎机给料破碎机采煤工艺采煤工艺 三种工艺：三种工艺： 爆破采煤工艺方式爆破采煤工艺方式 解放后至解放后至6060年代初为主年代初为主 普通机械化采煤工艺方式普通机械化采煤工艺方式 6060年代初至年代初至7070年代中期为主年代中期为主 综合机

10、械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式 7070年代中期以后为主年代中期以后为主长壁采煤法的采煤工艺长壁采煤法的采煤工艺连续运输系统连续运输系统给料破碎机给料破碎机采煤工艺采煤工艺连续运输系统连续运输系统给料破碎机给料破碎机采煤工艺采煤工艺综综 采采 面：面：配套设备配套设备滚筒转向与位置：滚筒转向与位置：前顶后底、右顺左逆前顶后底、右顺左逆图示图示a a 前底后顶、右逆左顺前底后顶、右逆左顺图示图示b b 前底后顶、右顺左逆前底后顶、右顺左逆图示图示d d截割方式：单向割煤截割方式：单向割煤 、双向割煤、双向割煤进刀方式：进刀方式：中部斜切进刀中部斜切进刀 割三角煤割三角煤进刀进刀 正切进刀

11、正切进刀移架方式：移架方式：移架方式（动画）移架方式（动画）综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺采煤工艺采煤工艺短壁式采煤方法短壁式采煤方法 传统的传统的短壁开采短壁开采在我国煤矿应用已有几十年，它是在我国煤矿应用已有几十年，它是柱式柱式开采体系的总称开采体系的总称，包括，包括房式采煤法房式采煤法、房柱式采煤法房柱式采煤法及在此基及在此基础上演变而来的其它一些采煤方法，一般以短工作面采煤为础上演变而来的其它一些采煤方法，一般以短工作面采煤为基本特征。基本特征。 传统的短壁开采工作面装备十分简单，回采工艺落后，传统的短壁开采工作面装备十分简单，回采工艺落后，安全性差，效率低，资源浪费严重，这种开

12、采技术目前只有安全性差，效率低，资源浪费严重，这种开采技术目前只有一些地方煤矿和小煤窑仍在使用，属于淘汰的回采方式。一些地方煤矿和小煤窑仍在使用，属于淘汰的回采方式。 现代短壁机械化开采技术现代短壁机械化开采技术不同于传统的短壁开采，给短不同于传统的短壁开采，给短壁开采技术赋予了新的内涵。现代的短壁机械化开采无论是壁开采技术赋予了新的内涵。现代的短壁机械化开采无论是工作面装备还是在工作面安全、工作面单产、资源回收率等工作面装备还是在工作面安全、工作面单产、资源回收率等方面都有很大程度的提高，它方面都有很大程度的提高，它能够实现工作面落煤、装煤、能够实现工作面落煤、装煤、运输、支护、处理采空区等

13、工序全部机械化作业。运输、支护、处理采空区等工序全部机械化作业。 短壁机械化开采技术短壁机械化开采技术 短壁式采煤方法短壁式采煤方法 短壁机械化开采按工作面采煤机械装备不同可以构成短壁机械化开采按工作面采煤机械装备不同可以构成三种技术模式三种技术模式： 1 1连续采煤机短壁机械化开采技术连续采煤机短壁机械化开采技术，它是以连续采煤机为龙，它是以连续采煤机为龙头，是一种较为先进的短壁开采技术；头，是一种较为先进的短壁开采技术； 2 2采掘一体机短壁机械化开采技术采掘一体机短壁机械化开采技术，采用采掘一体机进行掘，采用采掘一体机进行掘进和采煤，是一种适合中国煤矿条件的短壁开采技术，具有投资少、见进

14、和采煤，是一种适合中国煤矿条件的短壁开采技术，具有投资少、见效快的特点；效快的特点； 3 3短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术，这种开采技，这种开采技术与前两种开采技术在工作面装备、巷道布置、回采工艺等方面有着本术与前两种开采技术在工作面装备、巷道布置、回采工艺等方面有着本质的区别，它是采用短机身单滚筒采煤机割煤，工作面布置方式及设备质的区别，它是采用短机身单滚筒采煤机割煤，工作面布置方式及设备与长壁综采工作面基本相同，只是工作面长度较短而已。与长壁综采工作面基本相同，只是工作面长度较短而已。 三种短壁机械化开采技术在我国的三种短壁机械化开采技术在我国的大

15、同大同、神东神东、兖州兖州、潞安潞安等矿区等矿区已应用或正在试验，代表了我国短壁机械化开采技术的发展方向。已应用或正在试验，代表了我国短壁机械化开采技术的发展方向。短壁机械化开采技术短壁机械化开采技术 短壁式采煤方法短壁式采煤方法 （一）（一）连续采煤机连续采煤机短壁机械化开采技术短壁机械化开采技术短壁式采煤方法短壁式采煤方法连续采煤机短壁机械化开采技术连续采煤机短壁机械化开采技术 连续采煤机短壁机械化开采技术于连续采煤机短壁机械化开采技术于19481948年首先在美国应用年首先在美国应用，经过经过5050多年的发展、完善和提高，现已形成了以连续采煤机为多年的发展、完善和提高，现已形成了以连续

16、采煤机为核心的比较先进的短壁机械化开采技术。核心的比较先进的短壁机械化开采技术。 在美国，采用短壁机械化采煤法的产量在井工采煤中一直领在美国，采用短壁机械化采煤法的产量在井工采煤中一直领先先, ,2020世纪世纪8080年代中期占井下产量的年代中期占井下产量的70%70%以上以上。近年来，随着高。近年来，随着高产高效综采技术的发展，短壁机械化开采的产量有所下降，但产高效综采技术的发展，短壁机械化开采的产量有所下降，但19991999年美国采用房柱式采出的煤量为年美国采用房柱式采出的煤量为2.22.2亿亿t,t,仍占井下煤产量仍占井下煤产量的的53%53%。 目前，除目前，除美国美国外还有外还有

17、澳大利亚澳大利亚、南非南非、印度印度及及加拿大加拿大等国广等国广泛采用短壁机械化采煤，取得了较好的经济效益。泛采用短壁机械化采煤，取得了较好的经济效益。短壁式采煤方法短壁式采煤方法连续采煤机短壁机械化开采技术连续采煤机短壁机械化开采技术 从从19791979年开始，我国先后引进了多种型号的连续采煤机，并在条件适合年开始，我国先后引进了多种型号的连续采煤机，并在条件适合的矿区进行了试验。的矿区进行了试验。 大同矿务局大斗沟煤矿大同矿务局大斗沟煤矿使用使用JOY12CM-9BJOY12CM-9B型连续采煤机进行刀柱式开采，型连续采煤机进行刀柱式开采，年产量达年产量达3535万万t,t,曾创造了月进

18、曾创造了月进2187m2187m单巷掘进的全国记录；单巷掘进的全国记录； 雁北地区马口矿雁北地区马口矿使用连续采煤机在小窖破坏区回收煤柱，年产使用连续采煤机在小窖破坏区回收煤柱，年产7 7万万t t； 大同市姜家湾煤矿大同市姜家湾煤矿使用使用JOY12CM-9BJOY12CM-9B型连续采煤机和型连续采煤机和RBD-8BRBD-8B型锚杆机，采型锚杆机，采用条带式采煤方法，最高月产达用条带式采煤方法，最高月产达2.672.67万万t t，工作面回采率达，工作面回采率达91%91%，发挥了连，发挥了连续采煤机采掘合一、机动灵活的特点；续采煤机采掘合一、机动灵活的特点； 鸡西矿务局小恒山煤矿鸡西矿

19、务局小恒山煤矿采用采用MK-22MK-22型薄煤层连续采煤机组，开采型薄煤层连续采煤机组，开采1.21.21.4m1.4m厚的厚的1010下下煤层，采用单中巷双面巷柱式采煤法，最高月产量为煤层，采用单中巷双面巷柱式采煤法，最高月产量为2.152.15万万t t。 我国在引进连续采煤机初期，由于没有考虑到设备的成套性，只引进了我国在引进连续采煤机初期，由于没有考虑到设备的成套性，只引进了主机，所以上世纪主机，所以上世纪8080年代引进的年代引进的3232套连续采煤机，大多数在井下使用效果不套连续采煤机，大多数在井下使用效果不好，大部分矿井已将连续采煤机退役。好，大部分矿井已将连续采煤机退役。短壁

20、式采煤方法短壁式采煤方法连续采煤机短壁机械化开采技术连续采煤机短壁机械化开采技术 自自19951995年神东矿区开始将连续采煤机及配套设备应用短年神东矿区开始将连续采煤机及配套设备应用短壁开采以来，通过几年的实践、研究与探索，结合神东煤层壁开采以来，通过几年的实践、研究与探索，结合神东煤层实际条件，将连续采煤机短壁机械化开采技术不断改进和完实际条件，将连续采煤机短壁机械化开采技术不断改进和完善，形成了善，形成了具有神东特色的连续采煤机短壁机械化开采模式具有神东特色的连续采煤机短壁机械化开采模式，实现了工作面落煤、运输及回收煤柱等各工序的机械化作业，实现了工作面落煤、运输及回收煤柱等各工序的机械

21、化作业，为不适合采用长壁机械化开采工艺的煤矿提供了一种高效、为不适合采用长壁机械化开采工艺的煤矿提供了一种高效、安全成套的采煤技术，该技术作为长壁采煤技术的重要补充，安全成套的采煤技术，该技术作为长壁采煤技术的重要补充，在神东矿区煤炭开采中发挥着重要作用。在神东矿区煤炭开采中发挥着重要作用。 20022002年神东矿区连续采煤机在用台数为年神东矿区连续采煤机在用台数为2222台，用于巷道台，用于巷道掘进和短壁机械化开采，掘进和短壁机械化开采，连续采煤机短壁机械化开采产量达连续采煤机短壁机械化开采产量达到到609.5609.5万万t t；上湾矿连续采煤机短壁化开采工作面年产达上湾矿连续采煤机短壁

22、化开采工作面年产达220220万万t t。短壁式采煤方法短壁式采煤方法连续采煤机短壁机械化开采技术连续采煤机短壁机械化开采技术 连续采煤机短壁机械化开采工作面设备配置按连续采煤机短壁机械化开采工作面设备配置按工作面运输方式一般分为两种：工作面运输方式一般分为两种： 连续采煤机连续采煤机梭车工艺系统梭车工艺系统 （间断式运输系统）；（间断式运输系统）； 连续采煤机连续采煤机输送机工艺系统输送机工艺系统 （连续式运输系统）。（连续式运输系统）。 短壁式采煤方法短壁式采煤方法 设设 备备 名名 称称 单单 位位 数数 量量 使使用地点及用途用地点及用途 连续采煤机连续采煤机 台台 1 1 工作面工作

23、面掘进或回采煤炭掘进或回采煤炭 锚锚 杆杆 机机 台台 1 1 工作面支护顶板工作面支护顶板 履带行走式支架履带行走式支架 台台 2 2 工工作面支护顶板作面支护顶板 连续运输系统连续运输系统 套套 1 1 工工作面、顺槽运煤作面、顺槽运煤 胶带输送机胶带输送机 台台 1 1 运输顺槽运煤运输顺槽运煤 铲铲 车车 台台 1 1 工作面、顺槽运料工作面、顺槽运料 给料破碎机给料破碎机 * * 台台 1 1 运输运输顺槽破碎大块煤、顺槽破碎大块煤、 转运煤炭转运煤炭 运煤车或梭车运煤车或梭车* * 台台 2 2 工工作面运煤作面运煤 * * 当工作面使用连续运输系统时取消当工作面使用连续运输系统时

24、取消。连续采煤机短壁机械化开采工作面主要设备配置连续采煤机短壁机械化开采工作面主要设备配置给料破碎机给料破碎机履带式自行支架履带式自行支架锚杆机锚杆机短壁式采煤方法短壁式采煤方法连续采煤机短壁开采工作面巷道布置连续采煤机短壁开采工作面巷道布置 我国连续采煤机短壁机械化开采工作面可分为：我国连续采煤机短壁机械化开采工作面可分为： 1 1房柱式短壁机械化开采房柱式短壁机械化开采 2 2旺格维利式短壁机械化开采旺格维利式短壁机械化开采 3 3短壁布置机械化开采短壁布置机械化开采 可根据煤层赋存条件和配套设备采用适合各自特点可根据煤层赋存条件和配套设备采用适合各自特点的巷道布置方式。的巷道布置方式。

25、短壁式采煤方法短壁式采煤方法1 1、连续采煤机、连续采煤机房柱式房柱式开采工艺开采工艺 掘进与支护掘进与支护 连续采煤机掘进巷道时，锚杆机紧跟连续采煤机作业，连续采煤机掘进巷道时，锚杆机紧跟连续采煤机作业，多条巷道同时向前掘进。多条巷道同时向前掘进。 连续采煤机掘进时可分为连续采煤机掘进时可分为“切槽切槽”和和“采垛采垛”两个工序两个工序。 首先，连续采煤机在煤房的一侧掘进，截割头从巷道的首先，连续采煤机在煤房的一侧掘进，截割头从巷道的顶部切入煤体，其深度为截割头直径，由上而下切割煤体。顶部切入煤体，其深度为截割头直径，由上而下切割煤体。当截割头切到煤层底部时，采煤机稍微向后移，割平底板，当截

26、割头切到煤层底部时，采煤机稍微向后移，割平底板，并装煤清底，完成并装煤清底，完成“切槽切槽”工序；工序； 然后采煤机退出，切割另一侧剩余的煤壁，使巷道掘进然后采煤机退出，切割另一侧剩余的煤壁，使巷道掘进至所设计的宽度，这一工序称为至所设计的宽度，这一工序称为“采垛采垛”。巷道一次掘进长巷道一次掘进长度根据顶板特点和通风布置情况而定，一般为度根据顶板特点和通风布置情况而定，一般为6m6m。 巷道一般采用树脂锚杆支护巷道一般采用树脂锚杆支护。连续采煤机掘进顺序连续采煤机掘进顺序（a）切槽工序；（）切槽工序；（b）采垛工序；）采垛工序；1连续采煤机；连续采煤机；2风障风障连续采煤机截割方式连续采煤机

27、截割方式（a a）切入；（）切入；（b b）下行截割；（）下行截割；（c c）平整底板）平整底板短壁式采煤方法短壁式采煤方法1 1、连续采煤机、连续采煤机房柱式房柱式工作面巷道布置工作面巷道布置 连续连续采煤采煤机机煤煤房开房开掘顺掘顺序序短壁式采煤方法短壁式采煤方法煤房煤房及联及联络巷络巷开掘开掘顺序顺序1 1、连续采煤机、连续采煤机房柱式房柱式工作面巷道布置工作面巷道布置 短壁式采煤方法短壁式采煤方法1 1、连续采煤、连续采煤机机房柱式房柱式开采工艺开采工艺 煤柱回收煤柱回收 采用连续采煤机对煤柱进行回收时有多种方案，主要取采用连续采煤机对煤柱进行回收时有多种方案，主要取决于顶板稳定性。如

28、果顶板稳定，可以全部回收煤柱；反之决于顶板稳定性。如果顶板稳定，可以全部回收煤柱；反之则需要保留部分煤柱作为安全支撑煤柱。则需要保留部分煤柱作为安全支撑煤柱。 煤柱回收时为保证人员和设备安全应采用煤柱回收时为保证人员和设备安全应采用履带行走式支履带行走式支架支撑顶板架支撑顶板，以达到安全生产。，以达到安全生产。 通风方式通风方式 一般采用局扇辅助通风和风障导流通风相结合的方式。一般采用局扇辅助通风和风障导流通风相结合的方式。短壁式采煤方法短壁式采煤方法1 1、连续采煤、连续采煤机机房柱式房柱式开采的特点开采的特点 连续采煤机房柱式开采在美国应用较为广泛连续采煤机房柱式开采在美国应用较为广泛,

29、,我国神府矿我国神府矿区、黄陵矿区及兖州矿区在引进连续采煤机初期曾使用这种区、黄陵矿区及兖州矿区在引进连续采煤机初期曾使用这种开采方法。开采方法。 但这种方法但这种方法煤柱回收时顶板管理困难煤柱回收时顶板管理困难，放顶线不易掌握，放顶线不易掌握，煤炭煤炭回收率低回收率低，巷道多为独头掘进，巷道多为独头掘进，通风条件差通风条件差，通风构筑，通风构筑多，漏风严重，不利于安全生产。多，漏风严重，不利于安全生产。 在在“三下三下”采煤时留设煤柱支承上覆岩层，可以采用房采煤时留设煤柱支承上覆岩层，可以采用房柱式开采，只采房不回收煤柱。柱式开采，只采房不回收煤柱。 目前我国使用连续采煤机的矿区一般不采用此

30、方法，多目前我国使用连续采煤机的矿区一般不采用此方法，多采用在此方法基础上进行改进和完善的采掘方法。采用在此方法基础上进行改进和完善的采掘方法。短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面巷道布置工作面巷道布置 连续采煤机旺格维利采煤法具有提高资源回收率连续采煤机旺格维利采煤法具有提高资源回收率, ,提高工作提高工作面安全性，改善工作面环境，实现工作面高产高效的优点。是面安全性，改善工作面环境，实现工作面高产高效的优点。是为解决开采深度较大、顶板中等稳定性条件下的煤层开采而发为解决开采深度较大、顶板中等稳定性条件下的煤层开采而发展起来的一种高效的短壁式采

31、煤方法，展起来的一种高效的短壁式采煤方法， 旺格维利采煤法在澳大利亚应用比较广泛。旺格维利采煤法在澳大利亚应用比较广泛。旺格维利采煤旺格维利采煤法的实质是：从顺槽掘支巷，形成回收区段，然后在支巷内连法的实质是：从顺槽掘支巷，形成回收区段，然后在支巷内连续采煤机双翼或单翼斜切进刀回收煤柱。续采煤机双翼或单翼斜切进刀回收煤柱。 它与房柱式采煤法的主要区别是，采煤区段划分和区段内它与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顶板冒落，使煤房、煤柱的回采避开支承压力高峰区。顶板冒落，使煤房、

32、煤柱的回采避开支承压力高峰区。 连续采煤机旺格维利工作面巷道布置有三种形式：连续采煤机旺格维利工作面巷道布置有三种形式： 第一种形式：类似于长壁工作面巷道布置形式第一种形式：类似于长壁工作面巷道布置形式, ,上下顺槽均为双巷布置。上下顺槽均为双巷布置。巷宽巷宽4.54.55.0m5.0m，护巷煤柱，护巷煤柱151520 m20 m，工作面长度，工作面长度6060100 m100 m，支巷宽，支巷宽5.05.06.0 m6.0 m，巷道支护方式为锚杆支护。当工作面顺槽掘进到位后，开始后退式回，巷道支护方式为锚杆支护。当工作面顺槽掘进到位后，开始后退式回采。依次掘进支巷采。依次掘进支巷, ,每两条

33、支巷间距为每两条支巷间距为10m, 10m, 支巷掘成后即可单翼进刀回采。支巷掘成后即可单翼进刀回采。 这种巷道布置方式适用于工作面瓦斯涌出量较大的煤层开采，通风系统这种巷道布置方式适用于工作面瓦斯涌出量较大的煤层开采，通风系统简单、可靠易于管理。简单、可靠易于管理。 第二种形式：右翼前进式，左翼后退式开采，每翼宽度第二种形式：右翼前进式，左翼后退式开采，每翼宽度112.5 m112.5 m。布置。布置3 3条条顺槽，作为进风、回风和运输顺槽，顺槽煤柱为顺槽，作为进风、回风和运输顺槽，顺槽煤柱为15m15m。为了充分发挥连续采煤。为了充分发挥连续采煤机快速掘进的优势，留有多头施工空间，顺槽每隔

34、机快速掘进的优势，留有多头施工空间，顺槽每隔20m20m用联络巷贯通。当顺槽用联络巷贯通。当顺槽掘进到边界且右侧煤体采完时，开始顺着各联络巷位置向左侧煤体掘支巷与支掘进到边界且右侧煤体采完时，开始顺着各联络巷位置向左侧煤体掘支巷与支巷的联络巷，形成右翼工作面前进式，左翼工作面后退式开采的格局。工作面巷的联络巷，形成右翼工作面前进式，左翼工作面后退式开采的格局。工作面运输方式为运煤车运输。运输方式为运煤车运输。 第三种形式：布置两条顺槽，第三种形式：布置两条顺槽，1 1条胶带运输顺槽和一条辅运顺槽，工作面条胶带运输顺槽和一条辅运顺槽，工作面为双翼对拉前进式回采。为双翼对拉前进式回采。当工作面采到

35、采区边界后，后退回采顺槽煤柱。工当工作面采到采区边界后，后退回采顺槽煤柱。工作面运输方式采用连续运输系统。两顺槽间距为作面运输方式采用连续运输系统。两顺槽间距为20.5m20.5m，每隔，每隔27m27m向两翼分向两翼分别掘进与顺槽呈别掘进与顺槽呈6060夹角的支巷和联巷，左翼支巷长夹角的支巷和联巷，左翼支巷长80m80m，右翼支巷长，右翼支巷长60m60m，每回采完每回采完7 7对支巷留设对支巷留设20m20m宽的隔离煤柱。宽的隔离煤柱。短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面回采工艺工作面回采工艺 巷道掘进巷道掘进连续采煤机旺格维利开采的巷道掘进

36、与房柱式开采相同连续采煤机旺格维利开采的巷道掘进与房柱式开采相同，由连续采煤机和，由连续采煤机和锚杆机交叉平行作业。采用连续采煤机割煤、落煤及装煤，锚杆支护采用四锚杆机交叉平行作业。采用连续采煤机割煤、落煤及装煤，锚杆支护采用四臂锚杆钻机打眼和安装锚杆，采用铲车运送材料设备以及清理浮煤和底板。臂锚杆钻机打眼和安装锚杆，采用铲车运送材料设备以及清理浮煤和底板。短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面回采工艺工作面回采工艺 煤柱回收煤柱回收 当支巷掘进到位后即可进行煤柱回收。煤柱回收一般分为当支巷掘进到位后即可进行煤柱回收。煤柱回收一般分为单翼进刀回收和

37、双翼进刀回收两种方式。单翼进刀回收和双翼进刀回收两种方式。单翼进刀回收：单翼进刀回收：连续采煤机从采空区一侧依次按连续采煤机从采空区一侧依次按4545角斜切角斜切进刀回收煤柱，并与采空区间留小三角煤柱。两台履带行走式进刀回收煤柱，并与采空区间留小三角煤柱。两台履带行走式液压支架在支巷中及时移动支护顶板。液压支架在支巷中及时移动支护顶板。短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面回采工艺工作面回采工艺 双翼进刀回收：双翼进刀回收：连续采煤机从支巷一端后退式依次按连续采煤机从支巷一端后退式依次按4545斜斜切进刀，回收支巷左右两侧煤柱，斜切进刀深度为切进刀

38、，回收支巷左右两侧煤柱，斜切进刀深度为11m11m，宽度为，宽度为3.3m3.3m。两台履带行走式液压支架在支巷内交替逐步式向前移动，。两台履带行走式液压支架在支巷内交替逐步式向前移动，及时支护连续采煤机后方的悬空顶板。及时支护连续采煤机后方的悬空顶板。 短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面回采工艺工作面回采工艺 顶板管理顶板管理 在回收煤柱过程中履带行走式支架可以带压移动，及时支在回收煤柱过程中履带行走式支架可以带压移动，及时支护顶板，保证回采工作面的安全。履带行走式支架还可以对顶护顶板，保证回采工作面的安全。履带行走式支架还可以对顶板及时切顶

39、，使采空区及时冒落。板及时切顶，使采空区及时冒落。 工作面配备行走式液压支架时采硐间不留煤皮；当没有履工作面配备行走式液压支架时采硐间不留煤皮；当没有履带行走式液压支架时，煤柱回收应采取留设肋条煤皮来支撑顶带行走式液压支架时，煤柱回收应采取留设肋条煤皮来支撑顶板，采煤机每采一个硐，采硐间留板，采煤机每采一个硐，采硐间留0.50.51.0m1.0m的煤皮。对大面积的煤皮。对大面积不跨落的顶板要定期进行强制放顶并留设保安隔离煤柱。不跨落的顶板要定期进行强制放顶并留设保安隔离煤柱。 通风方式通风方式 工作面通风采用局扇通风和风幛导流相结合的方式，实现工作面通风采用局扇通风和风幛导流相结合的方式，实现

40、全负压通风。全负压通风。 连续运输系统连续运输系统给料破碎机给料破碎机连续运输系统连续运输系统给料破碎机给料破碎机履带式自行支架履带式自行支架短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面回采特点工作面回采特点 连续采煤机连续采煤机旺格维利短壁机械化开采与房柱式开采相比旺格维利短壁机械化开采与房柱式开采相比有有较大的技术优势，是一种高效的先进的短壁开采方法。较大的技术优势，是一种高效的先进的短壁开采方法。 其特点为：其特点为： 1 1）工作面产量高。）工作面产量高。连续采煤机旺格维利开采产量高于房柱连续采煤机旺格维利开采产量高于房柱式，特别是在回收煤柱时，

41、单机日产平均在式，特别是在回收煤柱时，单机日产平均在5400t5400t以上（工作面以上（工作面采用连续运输系统）。采用连续运输系统）。 2 2）回采率高。）回采率高。旺格维利开采工作面回收率一般可达旺格维利开采工作面回收率一般可达75%75%85%85%，房柱式开采工作面回收率仅为，房柱式开采工作面回收率仅为45%45%50%50%，资源损失较多。，资源损失较多。 短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、连续采煤机、连续采煤机旺格维利式旺格维利式工作面回采特点工作面回采特点 3 3）万吨掘进率低。）万吨掘进率低。根据神东矿区的应用，旺格维利开采比根据神东矿区的应用，旺格维利开采比房柱式开采，万吨

42、掘进率低房柱式开采，万吨掘进率低40%40%45%45%。 4 4）顶板管理合理，支护费用低。）顶板管理合理，支护费用低。旺格维利工作面除支巷要旺格维利工作面除支巷要支护外，采硐时无需支护。配备行走支架使工作面更安全，顶支护外，采硐时无需支护。配备行走支架使工作面更安全，顶板采用全部跨落法管理。而房柱式开采所有煤房均需支护，吨板采用全部跨落法管理。而房柱式开采所有煤房均需支护，吨煤支护费用较高。煤支护费用较高。 5 5）通风构筑物少，通风费用低。）通风构筑物少，通风费用低。房柱式开采为多巷道多头房柱式开采为多巷道多头施工，工作面通风构筑物多，通风系统复杂，通风设施费用相施工，工作面通风构筑物多

43、，通风系统复杂，通风设施费用相应较多。应较多。短壁式采煤方法短壁式采煤方法3 3、连续采煤机、连续采煤机短壁工作面短壁工作面布置布置 连续采煤机短壁采煤工作面布置形式连续采煤机短壁采煤工作面布置形式类似于长壁工作面，类似于长壁工作面，仅仅是工作面长度较短和采用的主要采、运、支设备不一样。仅仅是工作面长度较短和采用的主要采、运、支设备不一样。它们的支护设备采用垛式液压支架，但落煤装煤机械均是采它们的支护设备采用垛式液压支架，但落煤装煤机械均是采用连续采煤机。为发挥连续采煤机和履带行走式多臂锚杆钻用连续采煤机。为发挥连续采煤机和履带行走式多臂锚杆钻机的优势，尽可能平行作业，巷道掘进均采用多巷掘进。

44、在机的优势，尽可能平行作业，巷道掘进均采用多巷掘进。在应用时，短壁工作面一个循环完成，支护空间应该保证连续应用时，短壁工作面一个循环完成，支护空间应该保证连续采煤机能退到起始位置；输送机可以选配国内成熟的连续运采煤机能退到起始位置；输送机可以选配国内成熟的连续运输系统；支护设备如果选用履带行走液压支架，可能在移动输系统；支护设备如果选用履带行走液压支架，可能在移动方面更具有合理性。方面更具有合理性。短壁式采煤方法短壁式采煤方法3 3、连续采煤机、连续采煤机短壁工作面短壁工作面布置布置 短壁式采煤方法短壁式采煤方法 （二）（二）采掘一体机采掘一体机短壁机械化开采技术短壁机械化开采技术短壁式采煤方

45、法短壁式采煤方法采掘一体机短壁机械化开采技术采掘一体机短壁机械化开采技术 以连续采煤机为核心的短壁机械化开采技术，除神东等少以连续采煤机为核心的短壁机械化开采技术，除神东等少数矿区适用外，我国的大多数矿区目前尚不能采用，数矿区适用外，我国的大多数矿区目前尚不能采用，国产连续国产连续采煤机的研制还处于起步阶段采煤机的研制还处于起步阶段，不能在近期满足市场要求。一，不能在近期满足市场要求。一种既能掘进又能采煤的采掘一体机，作为连续采煤机的前期机种既能掘进又能采煤的采掘一体机，作为连续采煤机的前期机型，将满足我国煤矿短壁机械化开采的需求，形成具有中国特型，将满足我国煤矿短壁机械化开采的需求，形成具有

46、中国特色的短壁机械化开采技术体系。色的短壁机械化开采技术体系。 煤科总院太原分院针对潞安矿业集团公司五阳矿的实际情煤科总院太原分院针对潞安矿业集团公司五阳矿的实际情况而研制的一种用于短壁机械化开采的采掘设备，目前正在五况而研制的一种用于短壁机械化开采的采掘设备，目前正在五阳矿进行短壁机械化开采工业性试验。阳矿进行短壁机械化开采工业性试验。短壁式采煤方法短壁式采煤方法工作面主要设备配备：工作面主要设备配备： 1 1采掘一体机采掘一体机 1 1台台 2 2给料输送机给料输送机 1 1台台 3 3胶带转载机胶带转载机 1 1台台 4 4胶带输送机胶带输送机 1 1台台 5 5履带行走式液压支架履带行

47、走式液压支架 2 2台台 6 6单体锚杆钻机单体锚杆钻机 2 2台台采掘一体机短壁机械化开采技术采掘一体机短壁机械化开采技术 EBJ/HEBJ/H132132型采掘一体机型采掘一体机采掘一体机采掘一体机给料输送机给料输送机胶带输送机胶带输送机采掘一体机组成采掘一体机组成：截割部、回转及机架部、装载部、中间刮板输送机、履带行走部、：截割部、回转及机架部、装载部、中间刮板输送机、履带行走部、 电气系统、液压系统、冷却喷雾系统及辅助装置等九部分。电气系统、液压系统、冷却喷雾系统及辅助装置等九部分。与普通掘进机的区别与普通掘进机的区别：纵横截割头可更换，调机速度快，中间刮板输送机尾部摆动：纵横截割头可

48、更换，调机速度快，中间刮板输送机尾部摆动 及离机遥控操作，适合短壁开采要求。及离机遥控操作，适合短壁开采要求。短壁式采煤方法短壁式采煤方法采掘一体机短壁机械化开采技术采掘一体机短壁机械化开采技术 工作面巷道布置工作面巷道布置 采掘一体机短壁机械化开采工作面由于设备构成的局限采掘一体机短壁机械化开采工作面由于设备构成的局限性，不适合像连续采煤机那样进行快速高效大块段区域的短性，不适合像连续采煤机那样进行快速高效大块段区域的短壁开采，壁开采，仅适合矿井内不规则边角煤及残留煤柱开采，巷道仅适合矿井内不规则边角煤及残留煤柱开采，巷道布置以单巷为主。布置以单巷为主。 根据工作面设备情况，借鉴连续采煤机短

49、壁机械化开采根据工作面设备情况，借鉴连续采煤机短壁机械化开采工作面巷道布置方式，采掘一体机短壁机械化开采工作面的工作面巷道布置方式，采掘一体机短壁机械化开采工作面的巷道布置方式可分为两种：巷道布置方式可分为两种： 1单巷双翼硐式布置；单巷双翼硐式布置； 2单巷双翼旺格维利式布置。单巷双翼旺格维利式布置。短壁式采煤方法短壁式采煤方法 单巷双翼硐式布置单巷双翼硐式布置 顺槽掘到边界后，开始在顺槽两侧直接进行后退式回采。顺槽掘到边界后，开始在顺槽两侧直接进行后退式回采。回采时，沿顺槽呈回采时，沿顺槽呈35354545角斜切进刀，采深为角斜切进刀，采深为101012m12m，宽，宽度为采掘一体机度为采

50、掘一体机3.0M3.0M的铲板宽度，高度为的铲板宽度，高度为4.0 m4.0 m。1 1、单巷双翼硐式布置及回采工艺、单巷双翼硐式布置及回采工艺短壁式采煤方法短壁式采煤方法 采掘一体机切割煤柱时进刀顺序采掘一体机切割煤柱时进刀顺序 采掘一体机在顺槽端头按先左、后右各采一硐的回采顺序进行回采采掘一体机在顺槽端头按先左、后右各采一硐的回采顺序进行回采, ,每每采完一硐后退一距离采完一硐后退一距离, ,履带行走支架同时向前移动。采硐间根据实际情况可履带行走支架同时向前移动。采硐间根据实际情况可以留小煤柱或不留煤柱以留小煤柱或不留煤柱, ,为防止顶板大面积垮落为防止顶板大面积垮落, ,间隔一定距离留一

51、隔离煤柱。间隔一定距离留一隔离煤柱。1 1、单巷双翼硐式布置及回采工艺、单巷双翼硐式布置及回采工艺短壁式采煤方法短壁式采煤方法2 2、单巷双翼旺格维利布置及回采工艺、单巷双翼旺格维利布置及回采工艺 单巷双翼旺格维利布置单巷双翼旺格维利布置 在顺槽两侧布置与顺槽成在顺槽两侧布置与顺槽成6060角左右的回采支巷。回采时，在支巷两角左右的回采支巷。回采时，在支巷两侧呈侧呈4545角斜切进刀，采硐规格与单巷双翼硐式布置系统相同。支巷回角斜切进刀，采硐规格与单巷双翼硐式布置系统相同。支巷回采至顺槽采至顺槽6m6m时停采，待左右支巷采完后，从顺槽内采硐回收顺槽两侧煤时停采，待左右支巷采完后，从顺槽内采硐回

52、收顺槽两侧煤柱。支巷长度柱。支巷长度303050 m50 m，每条支巷回采宽度约，每条支巷回采宽度约25m25m。短壁式采煤方法短壁式采煤方法采掘一体机短壁机械化开采技术采掘一体机短壁机械化开采技术 工作面顺槽及支护工作面顺槽及支护 采掘一体机短壁机械化开采工作面顺槽及支巷均为矩形断采掘一体机短壁机械化开采工作面顺槽及支巷均为矩形断面，采用树脂锚杆支护，必要时采用锚索补强支护。顶锚杆为面，采用树脂锚杆支护，必要时采用锚索补强支护。顶锚杆为高强度树脂锚杆，帮锚杆为可切割锚杆支护，采硐时不需要支高强度树脂锚杆，帮锚杆为可切割锚杆支护，采硐时不需要支护，顺槽及支巷规格（宽护，顺槽及支巷规格（宽高）为

53、高）为4.5m4.5m3.0m3.0m，掘进断面面积，掘进断面面积为为13.513.5，每排，每排6 6根锚杆，锚杆间排为根锚杆，锚杆间排为0.8m0.8m，每，每3 3排锚杆打排锚杆打1 1排锚排锚索，每排索，每排2 2根锚索，锚索间距为根锚索，锚索间距为1.5m1.5m。帮锚杆间排距为。帮锚杆间排距为0.8m0.8m，每，每排排4 4根锚杆。根锚杆。 通风方式通风方式 工作面的通风方式为局扇通风，必要时挂风障导流。工作面的通风方式为局扇通风，必要时挂风障导流。短壁式采煤方法短壁式采煤方法采掘一体机短壁机械化开采的特点采掘一体机短壁机械化开采的特点 1 1）具有设备投资少、见效快的特点。具有

54、设备投资少、见效快的特点。采掘一体机一般为连续采煤机采掘一体机一般为连续采煤机价格的价格的1/31/3，采掘一体机短壁机械化工作面成套设备价格为连续采煤机工，采掘一体机短壁机械化工作面成套设备价格为连续采煤机工作面设备的作面设备的1/21/2，投资少、见效快，适合我国煤矿的特点；，投资少、见效快，适合我国煤矿的特点； 2 2）采掘一体机一机多用采掘一体机一机多用，既能用于短壁开采，又能实现煤巷的快速，既能用于短壁开采，又能实现煤巷的快速掘进；操作简单，维修方便，纵横截割头互换可满足各种条件下的掘进要掘进；操作简单，维修方便，纵横截割头互换可满足各种条件下的掘进要求；求； 3 3）采掘一体机一般

55、适合单巷道掘进采掘一体机一般适合单巷道掘进，不像连续采煤机那样能多巷道，不像连续采煤机那样能多巷道掘进。这样，工作面通风效果较差；掘进。这样，工作面通风效果较差； 4 4）工作面年产量一般为工作面年产量一般为20203030万万t t； 5 5）由于采掘一体机的截割方式与连续采煤机不同，所以在装煤效果）由于采掘一体机的截割方式与连续采煤机不同，所以在装煤效果上有些差异。采掘一体机采硐时，装煤不易掌握，浮煤较多，上有些差异。采掘一体机采硐时，装煤不易掌握，浮煤较多，资源回收率资源回收率低于连续采煤机工作面。低于连续采煤机工作面。短壁式采煤方法短壁式采煤方法 （三）（三）短机身单滚筒短机身单滚筒采

56、煤机短壁机械化开采技术采煤机短壁机械化开采技术短壁式采煤方法短壁式采煤方法短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术 短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术是指在短壁短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术是指在短壁工作面用短机身单滚筒采煤机破煤和装煤，输送机运煤和工作面用短机身单滚筒采煤机破煤和装煤，输送机运煤和液压支架支护顶板的开采技术。它与长壁综采技术基本相液压支架支护顶板的开采技术。它与长壁综采技术基本相同，只是工作面较短，设备吨位小，易搬家倒面。同，只是工作面较短，设备吨位小，易搬家倒面。 短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术已在我国的短机身单滚筒采煤机短壁机

57、械化开采技术已在我国的大同、兖州等矿区应用，按工作面液压支架型式不同，可大同、兖州等矿区应用，按工作面液压支架型式不同，可分为：分为： 1短壁综采短壁综采 2短壁综放两种。短壁综放两种。短壁式采煤方法短壁式采煤方法短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术 短壁综采（放）工作面设备短壁综采（放）工作面设备 短壁综采工作面设备为：短壁综采工作面设备为： 短机身单滚筒采煤机短机身单滚筒采煤机1 1台；台； 单电机驱动的刮板输送机单电机驱动的刮板输送机1 1台；台； 支撑掩护式液压支架支撑掩护式液压支架3030架左右。架左右。 短壁综放工作面设备为：短壁综放工作面设备为

58、： 短机身单滚筒采煤机短机身单滚筒采煤机1 1台；台； 单电机驱动的工作面前部刮板输送机单电机驱动的工作面前部刮板输送机1 1台；台； 单电机驱动的工作面后部刮板输送机单电机驱动的工作面后部刮板输送机1 1台；台； 单摆杆轻型放顶煤支架单摆杆轻型放顶煤支架3030架左右。架左右。短壁式采煤方法短壁式采煤方法短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采技术 工作面巷道布置工作面巷道布置 工作面采用普通综采（放）工作面布置方式，布置工作面采用普通综采（放）工作面布置方式，布置1 1条运输顺槽和条运输顺槽和1 1条轨道顺槽，两顺槽断面尺寸（宽条轨道顺槽，两顺槽断面尺寸（宽高）

59、为高）为4.0m4.0m3.0m3.0m，工作面长度一，工作面长度一般在般在50m50m以下。以下。 回采工艺回采工艺 工作面采用机尾进刀，即：采煤机从轨道顺槽向运输顺槽运行割顶工作面采用机尾进刀，即：采煤机从轨道顺槽向运输顺槽运行割顶煤，采煤机滚筒割煤通过后，即时拉架。采煤机行走到输送机机头割完煤，采煤机滚筒割煤通过后，即时拉架。采煤机行走到输送机机头割完顶煤后，摇臂落下并换向，仍然保持滚筒在前，从运输顺槽向轨道顺槽顶煤后，摇臂落下并换向，仍然保持滚筒在前，从运输顺槽向轨道顺槽运行割底煤，并及时推移输送机。采煤机行走到输送机机尾割完底煤后运行割底煤，并及时推移输送机。采煤机行走到输送机机尾割

60、完底煤后，摇臂先换向，后举起，并使滚筒处于轨道顺槽之内，然后推移输送机，摇臂先换向，后举起，并使滚筒处于轨道顺槽之内，然后推移输送机机尾，进刀割顶煤，开始下一个工作循环。机尾，进刀割顶煤，开始下一个工作循环。短壁式采煤方法短壁式采煤方法短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采特点短机身单滚筒采煤机短壁机械化开采特点 1 1）工作面通风系统简单，效果好。）工作面通风系统简单，效果好。工作面布置与综采工作面相同，工作面布置与综采工作面相同，采用一进一回的布置方式，新鲜风流通过工作面，工作面通风效果好。采用一进一回的布置方式，新鲜风流通过工作面，工作面通风效果好。 2 2）工作面环境好，安全性高。）工作面环