综采基础知识

综采基础知识某矿采煤工艺简介

某矿目前开采煤层为二、四、十一层煤。其中二层煤为3202E、3203E、2205，四层煤为3405和7405充填工作面，十一层煤为31103W面。矿井现有6个回采工作面，4个正规采煤工作面，2个充填工作面；4个采煤区队，1个充填区队，采煤机械化程度100％，全部实综采工艺。某矿近几年回采主要设备向大功率、低能耗方向发展，提高了生产效率，减少了机电事故率，为安全高效奠定了基础。一、煤层架型选择

煤层较薄的十一层煤工作面：31103面均采用ZY2600／09／20型支架进行顶板支护。煤层稍高的二层煤工作面：3202、3203面均采用ZY2600／12／26型和ZY2400／14／30型支架进行顶板支护，2205面采用ZZ2800/14.5/26BC型充填支架进行顶板支护。七采区充填工作面根据各自煤层特点：7405面采用ZZ2600/13/20.5BC充填支架进行顶板支护。二、回采工艺

某矿采用走向长壁后退式采煤法，用双滚筒采煤机割煤、装煤；采煤机端部自开缺口、斜切进刀，斜切进刀段长度不小于20米，进刀深度0.6m；移架拖后采煤机后滚筒3-5架，刮板输送机弯曲段不小于15米。1、工艺过程：割煤→移架→推溜2、进刀方式：（分溜头、溜尾两种进刀方式）（1）溜头进刀及割煤：①煤机下行割煤至溜头时，下滚筒下降沿底，上滚筒上升沿顶，推移机体上部溜子。②反向斜切两个机身长的距离，当斜切至足够截深时，停止割煤。③将煤机至溜头的溜子推靠至煤壁。煤机下滚筒上升沿顶，上滚筒下降沿底下行切割。④煤机切割至溜头，下滚筒下降沿底，上滚筒上升沿顶，再次上行。⑤煤机上行至吃刀茬处，推移煤机下部溜子及溜头至煤壁，完成进刀。然后下滚筒下降沿底，上滚筒上升沿顶，上行割煤移溜。（2）溜尾进刀及割煤：①煤机上行割煤至溜尾时，下滚筒上升沿顶，上滚筒下降沿底，推移机体上部溜子。②反向斜切两个机身长的距离，当斜切至足够截深时，停止割煤。③将煤机至溜尾的溜子推靠至煤壁。煤机上滚筒上升沿顶，下滚筒下降沿底上行切割。④煤机切割至溜尾，上滚筒下降沿底，下滚筒上升沿顶，再次下行。⑤煤机下行至吃刀茬处，推移煤机上部溜子及溜尾至煤壁，完成进刀。然后下滚筒上升沿顶，上滚筒下降沿底，下行割煤移溜。三、工作面顶板管理（一）工作面采用轻型掩护式液压支架和单体配铰接顶梁支护顶板。采煤机双向割煤，往返一次进两刀；割煤、刮板输送机和螺旋滚筒装煤、刮板运输机运煤、液压支架支护顶板，主要工序全部实现机械化，为综采工艺。煤机采用液压传动。破煤→装煤→运煤→移架→推溜割煤：沿顶底板双向割煤，往返一次进两刀，煤机速度要适宜，且保证顶底板平整，煤壁齐直，不得随意割底或留伞檐，斜切进刀长度不小于20米。移架：采用及时移架支护方式，煤机上行时三架以内，下行五架以内严禁有人，人员通过时必须停止煤机牵引。移架滞后采煤机后滚筒3～5架，追机作业，移架步距0.6米。若顶板破碎，端面距过大应拉移超前架及时支护顶。正常移架操作顺序为：①开启架间喷雾，收回侧护板；②降柱使顶梁略离顶板；③当支架可移动时，立即停止降柱，使支架移至规定步距(0.6m)；④调架使推移千斤顶与刮板输送机保持垂直，支架不歪斜，中心线符合规定，全工作面支架排成直线；⑤升柱同时调整平衡千斤顶，使顶梁与顶板严密接触约3-5秒，以保证达到初撑力（24MPa）;⑥伸出侧护板使其紧靠上方支架；⑦将各操作手把扳到“零”位，关闭架间喷雾。⑧移架时采用邻架操作，即人员站在上方相邻支架下操作下一个支架，人员施工时，必须确保下方支架内不得有其他人员作业，操作人员注意观察支架的运行状况，发现顶板破碎、来压等现象时，及时停止降架，采取措施进行处理。操作工作面最上方一个支架时，人员可以站在巷道内操作。推溜：随移架后顺序推溜，严禁相向操作，滞后移架5～10米，弯曲段长度不小于15米，且要均匀过渡，推移步距0.6米，并保持平、直、稳。支护要求：1、严格保证工程质量，确保工作面达到“一平、两净、两畅通、三直”。2、工作面割完煤后，应采取及时支护方式，实行单头追机作业。3、支架初撑力不得低于24MPa。4、支架的工作阻力不超限（ZY2600型不超2600KN，）。防止工作阻力超限的方法：对安全阀要定期检查调试，安全阀调定压力严格在额定工作阻力之下；井下不得随意调整安全阀的工作阻力。5、支架最大支撑高度不得大于支架的最大使用高度，最小支撑高度不得小于支架的最小使用高度（支架立柱活柱不低于150mm）。6、工作面开采后及时对工作面进行常规“三量”观测、顶板破碎度和综采工作面的支护质量与动态监测，分析顶板的运动规律和矿压显现特征，评价ZY2600型液压支架的适应性。对顶板台阶移动、支架倾倒、移架不到位、片帮、漏顶、悬顶区域要实行挂牌警告，并及时整改。（二）、特殊时期的顶板管理：来压及停采前的顶板管理1、本工作面初采时，必须认真做好矿压观测预报工作；工作面停采时要编制停采措施，加强顶板管理。2、工作面支架初撑力不低于24MPa，支柱初撑力不低于90KN，泵站压力不低于30MPa，乳化液浓度在3～5％范围内。工作面超前段支设单体需要的泵站压力18Mpa，而泵站供液压力为30Mpa，使用过程中采用减压枪注液，即在普通注液枪的顶端安设一减压阀将压力调定到支柱注液需要的数值。3、支架支护状态完好，不渗不漏，安全阀满足要求，支柱要迎山有劲。4、来压时，要及时拉超前架；拉移支架时，要做到少降快拉，快速移架。5、工作面严格控制采高，并保持顶板割平，以免压死支架或防止支架顶梁与顶板点接触或线接触。

6、在来压前后及过程中，严格执行“敲帮问顶”制度，及时检查支架的初撑力，确保其不小于24MPa，不大于41.4MPa，提高工程质量，及时更换不合格的液压件和管路。当来压强烈,显现明显时，要立即撤出人员，待顶板稳定后，并在跟班区长、安监员全面检查确认无危险后，方可进入工作面，先维护好后再从事其它作业。

7、积极组织正规循环作业，加快推进度，减少来压对回采的影响。8、成立由生产矿长为组长的初采初放领导小组，具体指导初采初放工作

过断层及顶板破碎时的顶板管理1、根据地质部门提供的资料，部分断层对工作面回采时有影响。2、断层落差小于二分之一采高时采取直接推过的办法。如果工作面揭露的是走向断层，则应采取一盘挑顶板留底煤，另一盘逮住顶煤适当卧底二者相结合的办法平推硬过，而当断层为斜交断层时，则应采取挑顶抬溜子或逮顶卧底的办法处理断层；如果断层为倾向或近倾向正断层时，有以下两种情况：工作面由上盘向下盘过渡，则应根据煤层上翻的幅度，采取逐茬挑顶并适当抬溜子的办法，使挑顶幅度与煤层上翻幅度相当；工作面由下盘向上盘过渡则应采取逐茬卧底逮顶的办法。3、工作面过断层时，要及时拉超前架支护顶板；应少降快移，带压擦顶移架，确保支架初撑力达到规程要求。4、严格执行“敲帮问顶”制度和“先支后改”的原则。断层段必须安排有经验的老工人施工，此处要有一名班组长现场指挥，确保施工安全。处理漏、掉顶措施1、及时拉超前架并支设贴帮柱维护机道，提机过程中，随提随维护，煤机司机注意观察顶板状况，发现机道片帮严重有掉顶预兆时，必须停机停溜子，将煤机管制器打至断电位置，离合手把打至断开位置，在有效支护下进行维护。2、处理掉顶措施：（1）开采过程中发生掉顶，当高度在400mm以下时，及时停机停溜子，待漏顶稳定后，先敲帮问顶，摘除悬矸危岩，并仔细观察顶板和支架情况，施工人员要先对冒顶周围的支架进行加固，控制其范围扩展，处理前必须备其备足所需材料，人员操作要精力集中。（2）处理冒顶时，要由外向里逐架进行，并由顶板完好的地方开始，沿走向架设圆木或半圆木支护顶板，木料长度不小于2.0米，木料一端与支架顶梁搭接，另一端用单体液压支柱作腿，在上方用半圆木或道木接实顶。（3）冒顶区棚架设好后，先移顶板完好的支架，再移冒顶区支架，最后回撤单体。四、顺槽及端头顶板管理（一）、轨道、运输顺槽的超前支护1、支护要求1）支护时必须穿铁鞋，支柱初撑力不得小于50KN，并拴齐拴牢防倒绳，顶梁从切顶排向外沿走向要全部铰接。支设超前支护时严格按照《煤矿安全技术操作规程》“端头支护工”中规定执行。2）巷道断面要求：工作面上、下巷超前支护段巷道宽度不小于2.0m，高度不低于1.8m，净断面不低于巷道设计断面的80%。3）回撤要求(1)上、下平巷超前支护不得超前回撤，在切顶排回撤后，及时打好两棵关门柱.(2)上、下巷支架（支柱）、超前支护、平巷接面溜子不得滞后工作面放顶线.(3)两巷维护时，在顶板超高处，应及时用木料打成木垛，接实接平顶，支柱升紧注牢，严禁支柱超高支设。(4)两巷超前支护支柱应支成直线，其偏差不超过±100毫米，工作面上、下出口及巷道高度不低于1.8米。(5)对巷道变形量大、锚杆失效、顶板下沉量大的地点支设点柱或复钢棚加强支护。2、支护材料及支护密度:上、下巷超前支护距离从切顶线向外不小于30m，由于受压力影响巷道变形严重时，可以适当增加超前支护的长度。上平巷排距宽度不小于1.2m，，下平巷排距不小于0.8m，超前支护基本形式为:双排单体支柱配铰接顶梁，柱距0.8m。3、回撤要求：（工作面上、下巷支护形式为锚带网支护）上、下巷锚带网的回撤：31105W工作面上、下巷大部分为锚带网支护，为此煤机到达溜头、溜尾前需超前拿掉上平巷下帮、下平巷上帮的锚带网，超前拿网的宽度为1.0米，锚网段回撤时，要提前一茬用专用工具卸掉锚盘上的螺帽，并抽出铁丝网的螺旋丝，切顶排回柱后，用长钩将铁网，锚带拉出。卸螺帽前必须先支设一棵临时柱配方木加强支护，人员在有效支护下作业，确保安全。人员施工时，严禁正对螺帽，顶网与工作面的塑料网要用穿条联接好。（二）、工作面端头的管理1、两端头支护：两端头采用同工作面一样的ZY2600/09/20型支架。端头由于面溜子电机、减速箱的影响端面距可以放宽一个步距，特殊情况下顶板破碎或人员需要进机道卧底、清理煤矸时，必须按规定及时支设贴帮柱、临时柱，确保人员在有效支护下作业。2、下巷的40T溜子要随采及时缩短，不得影响拉架。3、上、下巷要与工作面端头同步放顶，放顶线与工作面放顶线一致，严禁随意扩大控顶距。4、工作面端头回柱梁时，应首先清理好退路，敲帮问顶，确保人员在有效支护下作业，沿倾斜在新切顶排支设一架戗棚后，将原切顶排戗棚回撤，戗棚规格为强度能满足要求、长度2.2米、直径10cm的高分子戗棚。戗棚一梁二柱，柱距1.4/2.1m，支柱上头支在顶梁肩窝戗棚下锚爪与爪窝相吻合，下头与后一排点柱底跟相对，间距10cm，并刨出柱窝，坚硬底板要凿出麻面，戗棚腿初撑力不低于50KN。5、在回撤的顶梁鱼口内打紧水平销，人员站在回撤点以外的安全地点，用绳长不低于1.5m的卸荷手把卸载后，将单体用长把钩子回出。然后用大锤