单一走向长壁采煤法采煤工艺课件

1、123第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺3.1炮采采煤工艺一、爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是：爆破落煤，爆破及人工装煤，刮板输送机运煤，用单体支柱配合绞接顶梁支护工作空间顶板，人工回柱放顶。1、落煤（破）1) 打眼： 工具：煤电钻、风煤钻、麻花钎子2）炮眼布置：单排眼、双排眼、三排眼单排：薄煤层或煤软时使用双排：中厚煤层、可分为三花眼、三角眼、对眼眼。 硬时用对眼，软时三花。三排：采高较大、煤质坚硬用，一般用五花眼。43.1炮采采煤工艺53.1炮采采煤工艺炮眼角度：顶眼上仰50100；底眼下扎100200。一般与煤壁呈500800。炮眼深度：比一次循环进尺多510cm，进尺与顶梁长度有关。

2、800mm、1000mm、1200mm；特殊的有600mm的；2)装药：视煤质软硬、炮眼布置而定；底150600g,顶眼200g3)联线：用串联法联线。4) 起爆顺序起爆器材：用发爆器；起爆顺序：底眼腰眼顶眼；5）放炮。2、装煤1）爆破装煤:一般能装煤占31%37%；2)人工装煤:爆破装煤余下的煤由人工装入输送机；3)机械装煤:装煤机，输送机上煤装铲煤板、档煤板。3、运煤：刮板输送机运煤。63.1炮采采煤工艺1-SQD双伸缩切顶墩柱；2-单体液压支柱；3-千斤顶；4-挡煤板；5-挡煤板底座；6-铲煤板；7-支撑杆73.1炮采采煤工艺3、支护与采空区处理1）支护设备2）支柱与铰接顶梁之间的关系：

3、相互组合；83.1炮采采煤工艺图 支架形式93.1炮采采煤工艺 支架间的关系：齐梁齐柱、错梁齐柱、错梁错柱3)特种支架：丛柱、密集柱支、木垛、斜撑支架等，利于放顶，也叫切顶。4）采空区处理：全部垮落法为主，也有充填方法、恒底分层方法、缓慢下沉方法；5）最大控顶距：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； 最小控顶距：回柱放顶后，使工作空间只保留回采工作面所需的最小宽度； 放顶步距：最大空顶距与最小控顶距之差。P25103.1炮采采煤工艺特种支架：丛柱、密集柱支、木垛、斜撑支架等，利于放顶，也叫切顶。113.1炮采采煤工艺三五排控顶、正悬臂齐梁直线柱123.2普采采煤工艺 一、概

4、念：普通机械化采煤工艺，简称“普采”，其特点是用采煤机同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。 设备：采煤机、运输机、单体液压支柱、铰接顶梁等。133.2普采采煤工艺工作面条件：面长：140m左右，煤厚（采高）：2.1m，倾角：68。回采过程：上行（采煤机抬高滚筒）割顶煤挂梁至上缺口（翻转档煤板，下放摇臂）下行割底煤，装余煤移溜（滞后采煤机1015m）支柱回柱至下缺口完成一个循环。单滚筒采煤机普采工作面布置图143.2普采采煤工艺序号 设 备 名 称 型 号 数量 1 采煤机 MDY-150 1 2 输送机 SGB-630150 1 3 乳化液泵 XRB-2B

5、1 4 输送机移置器 YQ-1000C1000 25 5 煤电钻 MZ1.2 2 6 水泵 PB-12045 1 7 绞车 JD11.4 2 8 支柱 DZ22 1000 9 铰接顶梁 HDJA-1000 1000 某矿普采面主要设备153.2普采采煤工艺二、采煤机的割煤方式 P291、滚筒位置：一端或两端2、旋转方向：左右工作面、左右螺旋、左面右旋、右面左旋。3、割煤方式：采煤机割煤以及与其它工序的合理配合称为割煤方式。1）双向割煤、往返一道；2） “”字型割煤、往返一刀；3）单向割煤、往返一刀；4）双向割煤、往返二刀。163.2普采采煤工艺1)双向割煤，往返一刀上行割顶煤、下行割底煤工艺过

6、程：采煤机自下缺口上行割顶煤挂梁至上缺口下行割底煤，装余煤移溜支柱 此方式采煤机采全高，不挑顶，基本上不用人工装煤，因此普遍采用。下行割顶煤、上行割底煤煤层倾角较大时适用。173.2普采采煤工艺2)“”字形割煤，往返一刀（分段单向采煤），亦称“半工作面”采煤方式工艺过程：采煤机在工作面中部直接进刀，沿底割煤，由中部向下（上）缺口推进，然后由下（上）向上（下）装煤至工作面中部后继续向上（下）割煤至上（下）缺口。 亦可采用先顶后底的单向采煤方式（即中部向两端割顶煤及挂梁，两端向中部清底煤，移溜支柱）。 移溜必须由一端向另一端进行或由中部向两端进行以免中部拱起。 双滚筒采煤机亦可采用此种方式。 多用

7、于具有中巷的长工作面183.2普采采煤工艺3)单向割煤，往返一刀a：上行割煤、挂梁b：下行装煤、推移输送机、支柱193.2普采采煤工艺4)双向割煤，往返两刀 采煤机上行割底煤（当采高大于滚筒直径时，可先放震动炮，使截割后顶煤自行垮落）清顶煤挂梁清余煤移溜支柱采煤机至上缺口，翻转档煤板下行割第二刀。 如果顶煤比较坚硬，采高不大，也可在割底煤后随即移溜，以后崩放顶煤自动装入输送机203.2普采采煤工艺4、位置及旋转方向 P31单滚筒应使采煤机截割部朝向采面下方。右工作面（面向回风平巷站在工作面时，若煤壁在右手方向，称为右工作面）：左螺旋滚筒，逆时针旋转左工作面（面向回风平巷站在工作面时，若煤壁在左

8、手方向，称为左工作面） ：右螺旋滚筒，顺时针旋转目的使采煤机工作平稳，利于装煤，煤尘少，煤块不抛向司机。213.2普采采煤工艺4、单滚筒采煤机的进刀方式：P33（1）直接推入；（2） “”字型割煤时采煤机沿工作面中部输送机弯曲段运行自行进刀，没有单独进刀过程有利于端头作业和顶板支护；（3）斜切进刀：割三角煤；留三角煤。223.2普采采煤工艺5、双滚筒采煤机割煤方式两种型式： 单向割煤：采煤机上行割煤，下行清理浮煤，推一个截深；适用于煤层厚度略大于滚筒直径而煤质坚韧的条件。 双向割煤。 A.往返一刀：当煤层较厚时，采煤机上行时贴顶板截割，下行时贴底板截割并清理浮煤。这时，往返两个行程滚筒都截割采

9、煤，但工作面只推进一个截深。 B.往返两刀：煤层厚度接近滚筒直径，而且煤不粘连顶板，即可实现双向采煤，往返行程各推进煤壁一个截深233.2普采采煤工艺三、单体支架支架的选择与煤层条件、采煤机械、顶底板性质相适应1、支架的布置方式正、倒悬壁等243.2普采采煤工艺2、端头支护P361）走向抬棚（1）双钩双楔梁或普通顶梁反铰接用（2）长梁工字钢（45m）2）基本支架加迈步走向抬棚3）十字铰接顶梁253.2普采采煤工艺双钩双楔铰接梁支护263.2普采采煤工艺迈步走向枱棚支护273.2普采采煤工艺基本支架加迈步走向枱棚支护283.2普采采煤工艺四、工艺参数1、支护密度n：支护密度；Pt：工作面支护强度

10、；有关矿山压力支护的书中有介绍；：Rt支柱额定工作阻力；：有效支承系数；金属支柱0.40.5；单体液压支柱0.85。2、排距柱距：柱距；排距排距与截深有关，600、800、1000、1200、450等。3、计算a计算工作面所需支柱数mF：前端梁至煤壁距离；150300293.2普采采煤工艺N：工作面支柱排数；b：排距；l：工作面长度；s：每根柱支护面积； s = 1/n 而则 m=nxl/a 即 4、上、下缺口长度上缺口长度610m，下缺口长度34m，深为截深的23倍。2m左右；5、斜切进刀长度：一般为2530m五、普采面的设备配套1、采煤机：以前是系列产品，有MLQ系列、DY系列等，目前，多

11、数厂家按要求生产。 2、运输机：同采煤机一样，有SGW系列、SGB系列、SGD系列等，303.2普采采煤工艺313.2普采采煤工艺3、配套尺寸在上图中，D为机道宽度；R为无立柱空间宽度；W为运输机机槽宽度；F为铲煤板宽度；G为中部槽宽度；J为导轨宽度；V为电缆槽宽度。R=D+B=F+G+J+V+Z+d/2+B，Z：煤壁与铲煤板之间的富裕距离，一般50150mm，最前排支柱与运输机之间的安全距离，一般50100mm。一般情况下，R越小越好，但取决于机道宽度D和B，而这两个参数又取决于运输机中部槽宽度和工作面采煤机的选择上，所以，确定设备时应该考虑顶板、煤的情况等条件。323.2普采采煤工艺4、端

12、面距（T）的确定1）、采用正悬臂 T = D：支架前探梁宽度2）、采用倒悬臂有两种情况，T = D 挂上一个梁T = D 没有挂梁：顶梁长度5、普采设备的新发展333.2普采采煤工艺349.2普采采煤工艺353.3综合机械化采煤工艺 一、概述：综合机械化采煤（综采）指回采工作面的破，装，运，支，处等主要工序全部实现机械化，形成连续作业的工作面采煤工艺方式； 综采与普采的区别：将支、处两个工序合为一体，由自移支架来完成； 综采的采空区处理：全部垮落法综 采： 破 装 运 支 处三 大 件： 采煤机 刮板机 液压支架三个主要工序： 割、装煤 移架、推溜 363.3综合机械化采煤工艺 373.3综合

13、机械化采煤工艺二、综采面布置1、采面采煤：双滚筒采煤机，刨煤机。装煤：采煤机螺旋叶片，刨煤机煤犁，输送机铲煤板。运煤：重型大功率可弯曲刮板输送机（采煤机导轨及移架支点）支、处：自移式液压支架(推溜支点)2、运输平巷运煤：转载机，胶带输送机（可伸缩）端头：端头支架（抬棚式，自移式，滑移式）巷头：移动变电站，配电点，泵站（浮化液），移动轨道，集 中控制台等3、回风平巷轨道，安全绞车，单轨吊车383.3综合机械化采煤工艺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可伸缩胶带输送机；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3

14、93.3综合机械化采煤工艺403.3综合机械化采煤工艺413.3综合机械化采煤工艺423.3综合机械化采煤工艺433.3综合机械化采煤工艺443.3综合机械化采煤工艺三、采煤工艺分析1、落煤 采用双滚筒采煤机，单向或双向割煤（多用）前顶后底，自开缺口斜切进刀。2、装煤 采煤机滚筒（螺旋叶片及档煤板），输送机装铲煤板3、运煤(1)采面：大功率可弯曲刮板输送机（靠液压支架上的千斤顶移溜）(2)区段平巷：桥式转载机+可伸缩胶带输送机453.3综合机械化采煤工艺4、支、处(由液压支架完成) 自移式液压支架是综采的关键设备，它的高压浮化液为动力。完成采面顶板支撑，切顶，挡矸，前移，推溜等一整套动作。整体

15、自移式液压支架，移架过程为： 降架（卸载）前移升架（支撑） 移架与推溜公用一个千斤顶，溜子和支架互为支点，以溜子为支点实现拉架，以支架为支点实现推溜。按支撑和掩护顶板的面积分为： 支撑式，掩护式，支撑掩护式463.3综合机械化采煤工艺(1)液压支架的移架方式：单架依次顺序式；分组交错式；成组整体顺序式。(2)综采工序配合方式及时支护采煤移架推溜，用于顶板破碎和容易冒落的煤层。超前支护移架采煤推溜，用于有煤壁片帮的采面及地段。滞后支护采煤推溜移架，用于顶板岩石不易冒落的煤层 473.3综合机械化采煤工艺483.3综合机械化采煤工艺493.3综合机械化采煤工艺四、割煤方式：1、往返一次割两刀，端部

16、进刀；2、往返一次割一刀，即单向割煤，工作面中间或端部进刀。五、进刀方式：1、直接推入法进刀；2、工作面端部斜切进刀；3、综采面中部斜切进刀；4、滚筒钻入法进刀。50双滚筒：（两滚筒旋向相反）前顶后底，右顺左逆：司机操作安全，煤尘少，装煤好，常用。前底后顶，右逆左顺：用于中部硬有夹矸情况，装煤效果差。薄煤层“前底后顶”便于前滚筒割下的煤从机身通过。地质构造时采用“前底后顶，右顺左逆”便于及时控顶。3.3综合机械化采煤工艺513.3综合机械化采煤工艺P44工作面端部割三角煤斜切进刀523.3综合机械化采煤工艺五、端头作业1、支护：1）单体支柱与长梁（与普通机械化采煤的端头支护相同）；2）端头支架

17、；图3-33；3）工作面支架。利用工作面支架做端头支架（图3-34）。533.3综合机械化采煤工艺543.3综合机械化采煤工艺2、平巷布置平巷断面积1012m2；当采高小，用卧底形式；采高大，多留顶煤，顶煤留不住时，留底，采用一些措施，图3-35、36。553.3综合机械化采煤工艺563.3综合机械化采煤工艺六、综采设备的配套参数成套设备1、尺寸配套：采高与支架支护高度应适应。采用不同高度的底托架，可以适应不同的采高。（高度配套）1）采煤机尺寸：采煤机最大与最小采高之比为1.62.0之间； 采煤机最大采高，m； :摇臂向上的最大摆角，； ：机面高度，m； ：机身高度，m； ：摇臂长度，m； ：

18、滚筒直径，m；573.3综合机械化采煤工艺583.3综合机械化采煤工艺2）采高与支架高度关系：支架的最大最小高度，：分别为前后柱处的顶板最大下沉量；、：支架支撑高度富裕量，一般为200左右；：支柱伸缩余量，一般为50左右；593.4 采煤工艺设计采煤工作面工艺设计：就是根据煤层地质条件以及全矿生产生产系统能力、技术和组织管理水平，合理选择工作面设备及其参数，编制采煤工作面作业规程。603.4 采煤工艺设计一、采煤工艺方式的选择1、我国三种工艺方式并存： 原因是由于地质条件和煤层赋存条件的复杂性及技术装备的多层次性。2、综采是发展方向。(一)综采1、优点：高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小

19、2、缺点：设备价格昂贵，初期投资大，受地质条件限制大，其优势的发挥有赖于全矿井良好的生产系统、较好的煤层赋存条件以及较高的操作和管理水平。3、适用条件：煤层地质条件较好、构造少、上综采后能锋利高产、高效，取得较好的经济效益。61(二)普采1、优点：设备价格约便宜，只为综采设备价格的1/4，而产量可达综采的1/3至1/2对地质变化的适应性比综采强，工作面易搬家。比综采操作技术易掌握，组织生产比较容易。2、缺点：设备价格比炮采贵不能最大限度的发挥采煤机和刮板机的效率3、适用条件：地质构造中等、难以上综采，推进距离短，形状不规则，小断层及褶曲较发育的工作面亦可采用是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点

20、。3.4 采煤工艺设计62(三)炮采1、优点： 设备投资少，适应性强(是适应能力最强的采煤工艺方式)，操作技术容易掌握，生产技术及管理比较简单。2、缺点：单产和效率低、劳动条件差、工人劳动强度大3、适用条件：适应能力强，断层多，厚度及倾角变化大的工作面均可采用。3.4 采煤工艺设计63二、工作面参数的确定及分析参数：工作面生产能力，长度，推进度，采高及循环进度等(一)开机率（P68）开机率采煤机实际运转的时间占每日时间的百分比提高开机率的途径提高设备的可靠性减少生产准备时间提高检修质量提高系统的可靠性3.4 采煤工艺设计64(二)工作面生产能力1、日生产能力 Q日=NLBMC式中：N采煤机日进

21、刀数(炮采为日循环数) L面长，m B采煤机截深(炮采为循环进度)，m M采高，m 煤的容重，t/m3 C工作面回采率，%2、年生产能力 Q年=Q日Ad式中：Ad年工作日 ，330天 循环完成率3.4 采煤工艺设计65(三)工作面长度影响因素：地质因素，技术因素，经济因素1、地质因素(1)沿采面方向有大的地质变化（大断层，褶曲，厚度，倾角变化）应以此为界。(2)小断层多，增加回采困难，宜小。(3)厚度：小，采面行人，操作，运料不便，宜小。 大，2.5m，单体支柱操作困难，宜小。(4)倾角：30，行人运料困难，安全性差，不宜过大。(5)顶底板：有伪顶，破碎难以维护，太硬难放顶，底板软，支架插底或

22、移架困难，宜小。(6)瓦斯：限制面长的主要因素。 LQ瓦Q风V3.4 采煤工艺设计662、技术因素工作面装备：机械化程度越高，L可取大些。工作面输送机铺设长度影响L，一般一个回采工作面只铺设一台输送机。工艺的影响 在缓倾斜煤层中：工作面 炮采 普采 综采长度（m） 80120 100150 160200通风能力 V过大会引起煤尘飞扬，人员呼吸困难S有较通风面积，m2炮采和机采 S=MLmin(最小控顶距)支撑式液压支架S=3.75（M-0.3）掩护式液压支架S=3（M-0.3） 3.4 采煤工艺设计673、经济因素(1)面长(L)与产量(Q)的关系(2)面长(L)与进刀数(N)的关系(3)面长

23、(L)与效率(P) 的关系(4)面长(L)与成本(F)的关系AL随L提高而增加的费用 随L提高而降低的费用C 随L提高而不变的费用3.4 采煤工艺设计68(四)、采高与循环进度1、采高 机采一般2.5m 综采可达3.54.0m2、循环进度(1)每刀进度(B)采煤机截深或炮采每次爆破落宽度(2)循环进度循环进刀数每刀进度炮采：0.82.4，顶板稳定取大值。机采、综采：截深0.6，也有0.5，0.8，1.0，1.2m(3)日进度每日循环数循环进度(4)月进度月工作日日进度循环完成率(5)年进度年工作日日进度循环完成率3.4 采煤工艺设计69三、回采工作面的生产组织 回采工作面的生产必须有计划，有步骤合理的进行，为实现工作面稳产、高产、高效，必须实现正规循环作业。(一)循环作业的概念循环完成破，装，运