第三章 单一走向长壁采煤法采煤工艺

煤矿开采学

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资源与安全工程学院毕节学院资源与安全工程学院汪华君第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺3.1爆破采煤工艺3.2普通机械化采煤工艺3.3综合机械化采煤工艺3.4其他条件下机采的工艺特点3.5采煤工艺方式的选择3.6采煤工艺的特殊技术措施3.7采煤工作面工艺设计我国长壁采煤工作面采用炮采、普采和综采三种采煤工艺方式。炮采：即爆破采煤工艺。爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。三个发展阶段：1、建国初期：拆移式刮板输送机、木支柱

2、60年代中期：可弯曲刮板输送机、摩擦式金属支柱、铰接顶梁

3、80年代：单体液压支柱、铲煤板、可移动挡煤板第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺普采：即普通机械化采煤工艺。采煤机完成落煤落煤和装煤工序，机械化（刮板输送机）运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。

50年代，深截式采煤机、拆移式刮板输送机、木支柱；60年代，浅截式采煤机，三个发展阶段：

1、60年代初期：浅截式采煤机、整体移置的可弯曲刮板输送机、摩擦式金属支柱、铰接顶梁。2、70年代后期：浅截式采煤机、整体移置的可弯曲刮板输送机、单体液压支柱、铰接顶梁。

3、80年代中期：无链牵引双滚筒采煤机，双速、侧卸、封底式刮板输送机、π型长钢梁。第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺综采：即综合机械化采煤工艺。破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺炮采：长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。主要工序：打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等。炮采工艺标志：爆破破煤。毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.1爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及放炮等工序组成。爆破参数：炮眼排列方式、角度、深度、装药量、一次起爆的炮眼数量及爆破次序等。炮眼排数:

取决于煤层的厚度和煤层的硬度单排双排三排M

1mM=1

2.5mM

2.5m毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺炮眼深度:工作面进度：0.8m、1.0m、1.2m，与顶梁长度相适应一般1.2

1.5m的钎杆为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药：煤质、炮眼位置、深度及爆破次序毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺炮眼角度:平面上：与煤壁的水平夹角一般为50

80

。煤软时取大值，煤层硬时取小值。为不崩倒支架，水平方向最小抵抗线朝向两柱之间垂面上：顶眼：

=5

10

（煤质、黏顶情况——不破坏顶板）底眼：10

20不丢底煤、不崩翻输送机毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺钻眼、装药:（1）钻眼设备：煤电钻、麻花钎子（电动）、风煤钻（风动）（2）炸药与装药量：炸药：煤矿许用炸药底眼：150

600g顶眼：200g雷管：煤矿许用电雷管,毫秒延期电雷管毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺联线与起爆:联线：串联法起爆：电雷管引爆（毫秒延期电雷管）起爆器起爆毫秒爆破：130ms内全部起爆，延期起爆：底眼，中间眼，顶眼毫秒爆破优点：增加了自由面；提高了爆破效率；爆破产生的波相互干扰，有利于减少顶板震动。毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺爆破的有关规定:★爆破工要分开存放炸药、雷管。★专用爆炸材料箱，加锁。★严禁将电雷管斜插入药卷中部或捆在药卷上，要由药卷顶部装入。★装药卷前要清除煤粉。★应用水炮泥。★严禁裸露煤爆破。★要有足够的封泥长度。毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺毫秒爆破原理毫秒爆破又称微差爆破，它是相邻各组药包爆炸间隔时间极短的连续爆破，所谓间隔时间极短则是指几毫秒到几十毫秒的间隔。当前组药包刚爆炸使周围介质处于最紧张应力状态，但尚未形成爆破漏斗时，后组药包就起爆了，这样就增加了介质质点的振动频率，并加力干扰前一组所形成的应力体，促使其产生剧烈的破坏；同时，前一组的振动波也加强了后一组的爆破作用；而且先后爆破的碎块互相撞击，又使碎块破碎得更加均匀。毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.2装煤与运煤爆破装煤：可装煤30

40%人工装煤：铁铲、铁锨机械装煤：铲煤板毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.2装煤与运煤北宿矿：刮板输送机封底、铲煤板调小角度、加档煤板、炮采铲装毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.2装煤与运煤煤采面多用SGW-40或SGW-44型可弯曲刮板输送机功率有加大的趋势煤层倾角加大后自溜毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.2装煤与运煤推移输送机推移输送机千斤顶、液压式、机械式正常段6m一个，机头机尾各三个，弯曲段长度等于或大于15m。毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.3炮采工作面支护和采空区处理炮采工作面支护支护装备：木支柱单体摩擦支柱单体液压支柱（70年代中期）国营重点煤矿用：单体液压支柱+金属绞接顶梁毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺3.1.3炮采工作面支护和采空区处理支柱布置形式正悬臂齐梁直线柱式正悬臂错梁三角柱式正悬臂倒悬臂毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺正悬臂齐梁直线柱式控顶方式：三、四排控顶三、五排控顶毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺戴帽点柱支护方式毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺特种支架：加强对放顶处顶板的支撑作用丛柱密集支柱木垛斜撑支架毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺采空区处理处理采空区方法：垮落法充填法煤柱支撑法最常用的是全部垮落法：回柱放顶撤除支架，让顶板垮落放顶步距：相邻两次放顶间隔的距离放顶步距等于最大控顶距与最小控顶距之差。控顶距：煤壁至采空区处顶梁梁端的距离回柱方式：由下而上、由采空区向煤壁；回柱方法：回柱绞车、人工回柱、拔柱器毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.1爆破采煤工艺最常用的是全部垮落法：回柱放顶撤除支架，让顶板垮落最小控顶距时支架形式第一次推进后支架形式放顶前（最大控顶距）时支架形式放顶后恢复到最小控顶距状态毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.2普通机械化采煤工艺普采工艺方式：用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。机械化方法破煤滚筒采煤机刨煤机我国主要采用滚筒采煤机破煤毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.2普通机械化采煤工艺毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.2普通机械化采煤工艺毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.2普通机械化采煤工艺3.2.1普通机械化采煤工艺过程实例工作面开采条件工作面长140m；煤层厚度2.1m，煤层倾角6°~8°；煤层普氏系数f=1.5；顶板中等稳定，采用全垮落法处理采空区。毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.2普通机械化采煤工艺工作面主要设备序号设备名称型号数量1采煤机MDY—15012输送机SGW—630/15013乳化液泵XRB—2B14输送机移置器YQ—1000C/1000255煤电钻MZ—1.226水泵PB—120/4517绞车JD—11.428支柱DZ—2210009铰接顶梁HDJA—10001000工作面采用设备一览表毕节学院资源与安全工程学院汪华君3.2普通机械化采煤工艺工作面布置图采煤工艺过程：（1）上行割顶煤上行、升摇臂、割顶煤（）滚筒螺旋及弧形挡煤板装煤）、随机挂梁（2）下行割底煤翻转挡煤板、降摇臂、下行割底煤、装余煤、滞后推移输送机、铲煤板清理浮煤、正规支护毕节学院资源与