综合机械化采煤工艺和生产管理

1、综合机械化采煤工艺和生产管理本书目录模块一：综采工作面的生产准备（重点）模块二：综采工作面的矿压显现模块三：综采工作面的采煤工艺（重点）模块四：综采工作面的顶板管理（重点）模块五：综采工作面的生产事故预防模块六：特殊地质条件下的综采技术模块七：综采工作面的搬家（重点）模块八：综采工作面的瓦斯、煤尘治理（重点）模块九：综采工作面的生产管理几点要求1、认真听讲2、独立完成作业3、注重复习学期总成绩=平时成绩30%+期末考试70%平时成绩包含：作业、课堂提问课程引入1、采煤方法有哪些？2、采煤工作面有哪些采煤工艺？3、什么是综采工艺？4、综采工艺的特点是什么？5、综采工艺有哪些配套设备？相关概念：

2、回采工作在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作 。五大工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。采煤工艺在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合。 采煤系统回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系。 采煤方法是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的配合。两者之间相互影响相互制约。 采煤方法分类 采煤方法分为：露天开采和井工开采。 井工开采可分为：柱式体系和壁式体系两种。 壁式体系采煤法 壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征，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点煤矿产量的95%以上。 采煤方法分类壁式采煤法的特点：工

3、作面的两端至少各布置一条回采巷道，用于通风和运输。工作面长度一般80-250米。随着工作面的推进及时处理采空区，一般采取全部垮落法管理顶板 工作面通风状况良好。壁式体系采煤法的类型 按采煤工艺分类： 爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法 按采空区处理方法分: 全部垮落采煤法、煤柱支撑(刀柱)采煤法、充填采煤法 按工作面布置和推进方向分: 走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）采煤方法分类柱式体系采煤法 柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤法，是以房、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。 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。采煤方法分类采煤方法

4、分类柱式采煤法的特点：工作面长度较短，一般10-30M,工作面数目较多。需要开掘大量的巷道，掘进率高。一般没有处理采空区工序。工作面通风条件较差，采出率低。水平分层采煤方法旱采水采壁式体系柱式体系柱式体系单一长壁放顶煤整层开采斜切分层水平分段放顶煤倾斜分层掩护支架分层开采整层开采整层开采房式房柱式倾斜短壁式走向短壁式走向长壁倾斜长壁走向长壁倾斜长壁下行垮落上行充填垮落刀柱2、采煤工作面有哪些采煤工艺？炮采工艺普通机械化采煤工艺高档普通机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺三种采煤工艺： 爆破采煤工艺方式 解放后至60年代初为主 普通机械化采煤工艺方式 60年代初至70年代中期为主 综合机械化采煤工艺

5、方式 70年代中期以后为主长壁采煤法的采煤工艺长壁采煤工作面的工艺方式： 炮采：爆破落煤、人工装煤、机械化运煤、单体支架支护。 普采：采煤机落煤装煤、机械化运煤、单体支架支护。 综采：破、装、运、支、处等主要工序全部采用机械化连续作业。 炮采工艺一、爆破落煤爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及放炮等工序组成。 炮眼布置：单排眼 双排眼 三排眼二、装煤与运煤1）、爆破装煤：爆破后刮板输送机贴近煤壁，利于装煤。2）、人工装煤：人工攉煤。3）、机械装煤：在输送机煤壁侧装有铲煤板。炮眼布置图a单排眼 b对眼 c三角眼 d三花眼 e五花眼炮采工艺炮采工艺三、工作面支护主要采用金属支柱和铰接顶梁支护，单

6、体液压支柱。主要有两种：正悬臂齐梁直线柱（图a）和正悬臂错梁三角柱（图b） 普采工艺工艺过程： 采煤机破煤装煤刮板输送机运煤单体支柱加金属顶梁支护破煤和运煤滚筒采煤机：单滚筒、双滚筒采煤机结构：截割部、牵引部、动力部、辅助装置牵引方式：机械牵引、液压牵引、电牵引（传动） 钢丝绳、有链牵引、无链牵引（行走） 普采工艺采煤机割煤方式：单向割煤，往返进一刀；双向割煤，往返进两刀；“”字形割煤、往返一刀 普采工艺工作面运煤：一般采用刮板输送机运煤。每隔6m设一个液压千斤顶，机头机尾各3个。弯曲段长度15m。 普采工艺工作面支护：支架布置方式：带帽点柱、单体液压支柱或磨擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支

7、架。按悬臂顶梁与支柱的关系分为正悬梁和倒悬梁两种；按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式两种，为了行人和工人作业方便，工作面支柱一般排成直线状。普采工艺单体支架正悬臂与倒悬臂布置 支架齐梁式和错梁式布置 普采工艺控顶距：当工作面推进一次或二次之后，工作空间达到允许的最大宽度，即最大控顶距。及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作所需要的最小宽度，即最小控顶距。最大控顶距与最小控顶距之差即为放顶步距。 普采工艺采空区处理： 全部垮落法 全部充填法 局部充填法 缓慢下沉法 煤柱支撑法 二、综采工艺及装备配套综采工艺：长壁工作面用双滚筒采煤机割煤、装煤，用可弯曲刮板输送机运煤，自移式液压支架支护并控制顶板的

8、采煤工艺方式。1采煤机；2刮板输送机；3液压支架；4下端头支架；5上端头支架；6转载机；7胶带输送机；8配电箱；9移动变电站；10设备列车；11泵站；12喷雾泵站；13绞车；14集中控制台设备及布置综采工艺综采历史：自1974年从国外引进50套综采设备和78 年引进的100套综采设备开始，至今已有30多年的历史。发展经历：经过了摸索起步、引进提高、仿制创新、国产与引进并重四个阶段。 综采工艺综采产量： 七十年代综采面大致为20万吨/年-面左右 八十年代综采面大致为100万吨/年-面左右 2005年兖州东滩矿综采面生产了753万吨/年-面 2005年神东上湾矿综采面生产了1145万吨/年-面 （

9、神东矿区目前有4个超千万吨的综采面，实现了一井、一面、安全、高效的生产目标。） 综采工艺综采现状： 2006年底全国有高产高效矿井197个 共产煤6.352亿吨（占全国当年煤炭产量29%） 平均产煤331万吨/矿。 2006年底全国有442个综采面 （占全国2.5万个工作面 ） 2006年底全国有363个普采面 （占全国2.5万个工作面 ）综采工艺综采参数： 综采面长150m400m 采煤机最大功率达2000kW， 刮板输送机最大功率达3*1000kW， 液压支架一般20t/架。工艺过程： 采煤机破煤装煤刮板输送机运煤液压支架支护顶板综采工作面主要设备33 液压支架 双滚筒采煤机 刮板运输机

10、桥式转载机 胶带输送机综采工艺采煤机的割煤方式：往返一次割两刀、往返一次割一刀液压支架类型：支撑式支架、掩护式支架、支撑掩护式支架液压支架的移架方式单架依次顺序式；分组间隔交错式；成组整体依次顺序式。 综采工艺综采工作面工序配合方式：综采面主要工序有三个：割煤、移架、推移输送机，按照不同顺序有两种配合方式，即及时支护方式和滞后支护方式。综采相对于炮采、普采而言，具有以下特点：1、机械化程度高，工人劳动强度大大降低。2、生产能力大。企业效益增加。3、顶板支护效果好，安全系数高。 因此，目前新建矿井在条件允许下，尽量采用综采工艺。模块一 综采工作面的生产准备本节重点：1、读懂矿井巷道布置图2、理解

11、矿井主要生产系统利用自然条件作为井田边界划分井田煤田划分为井田井田边界划分方法 1垂直划分；2水平划分；3以断层为界 煤田划分为井田 井田内再划分井田划分为阶段和水平井田内再划分阶段划分为采区 井田内再划分1主井；2副井；3井底车场；4阶段运输大巷；5阶段回风大巷；6回风井；7运输上山；8轨道上山；9区段运输平巷；10区段回风平巷；11采煤工作面图1-1 矿井巷道立体示意图1主井；2副井；3井底车场；4主要石门；5阶段运输大巷；6回风井；7回风石门；8回风大巷；9采区运输石门；10采区下部材料车场；11上、中部车场甩车道；12行人进风斜巷；13采区煤仓；14运输上山；15轨道上山；16上山绞车

12、房；17采区回风石门；18采区上部车场；19采区中部车场；20区段运输平巷；21下区段回风平巷；22联络巷；23区段回风平巷；24开切眼；25采煤工作面图1-2 井下生产系统示意图巷道分类 1按巷道所处空间位置和形状分类 垂直巷道 立井：是指有直接通达地面出口的垂直巷道。立井一般位于井田中部，担负全矿煤炭提升任务称为主立井，担负人员升降和材料、设备、矸石等辅助提升任务的为副立井。 暗立井：是指没有直接通达地面出口的立井，装有提升设备，有主、副暗立井之分。 溜井：是指担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。 倾斜巷道 斜井：是指有直接出口通达地面的倾斜巷道。担负全矿井下煤炭提升任务的斜井称为主斜井。只担

13、负矿井通风、行人、运料等辅助提升任务的斜井称为副斜井。 暗斜井：是指没有直接通达地面的出口、用作相邻的上下水平联系的倾斜巷道，其任务是将下部水平的煤炭运到上部水平，将上部水平的材料、设备等运到下部水平。 上山：是指服务于一个采区(或盘区)的倾斜巷道，也称采(盘)区上山。上山用于开采其开采水平以上的煤层。按上山的用途和装备可分为运输上山、轨道上山、通风上山和人行上山等。运输上山内的煤炭运输方向为由上向下运到水平大巷。 下山：是指由运输大巷向下，沿煤岩层开掘的为一个采区(或盘区)服务的倾斜巷道，也称采(盘)区下山。按其用途和装备分为运输下山、轨道下山、通风下山和人行下山。 水平巷道 平硐：是指有出

14、口直接通到地面的水平巷道。一般以一条主平硐担负全矿运煤、出矸、运材料设备、进风、排水、供电和行人等任务。专作通风用的平硐称为通风平硐。 石门：是指与煤层走向正交或斜交的水平岩石巷道。服务于全阶段、一个采区、一个区段的石门，分别称为阶段石门、采区石门、区段石门。用作运输的石门称为运输石门。用作通风的石门称为通风石门。 煤门：是指开掘在煤层中并与煤层走向正交或斜交的水平巷道。煤门的长度取决于煤层的厚度，只有在厚煤层中才有必要掘进煤门。 平巷：是指没有出口直接通达地面，沿煤层走向开掘的水平巷道。开掘在岩层中的叫岩石平巷，开掘在煤层中的称为煤层平巷。根据平巷的用途，可将平巷分为运输平巷、通风平巷等。按平巷服务范围，将为全阶段、分段、区段服务的平巷分别称为阶段平巷、分段平巷、区段平巷。 2根据巷道服务范围及其用途分类 根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。 开拓巷道 为全矿井或一个开采水平服务的巷道称为开拓巷道。 准备巷道 为一个采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道称为准备巷道。 回采巷道 形成采煤工作面及为其服务的巷道称为回采巷道。 一、采区巷道布置1、采区巷道掘进顺序2、区段平巷布置方式： 单巷布置 双巷布置分巷布置瓦斯尾巷布置二