采煤方法 长壁采煤法采煤系统.ppt

第九章 长壁采煤法采煤工艺,第二篇 采煤方法,采煤工艺采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。三种工艺：爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）解放后至60年代初普通机械化采煤工艺方式 60年代初至70年代中期综合机械化采煤工艺方式 70年代中期以来爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化，因此综采是目前最先进的采煤工艺。普通机械化采煤，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。,炮采工艺方式：长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、刮板输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。炮采工艺标志是爆破破煤。,第一节 爆破采煤工艺,钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序钻眼爆破效果影响后续工序的工作量、工作难度和安全。爆破落煤技术要求：保证规定进度、工作面平直、不留顶煤和底煤，不破坏顶板，不崩倒支柱和不崩翻工作面输送机，崩落煤炭高度和块度适中，尽量降低电雷管和炸药消耗。根据爆破落煤所用电雷管不同，可分为：瞬发雷管爆破 毫秒雷管爆破（也称微差爆破）,一、爆破落煤,1、常用炮眼布置有以下三种：单排眼：一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。双排眼：有对眼、三花眼和三角眼等；一般用于采高较小的中厚煤层。三排眼（五花眼）：用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。2、炮眼角度：A 炮眼与煤壁水平夹角为5080，软煤取大值，硬煤取小值；B 顶眼在垂直上向顶板方向仰起510；C 底眼在垂直面上向低板方向保持1020的俯角。3、炮眼深度根据进尺而定，一般每次进度有0.8m、1.0m、1.2m三种,（一）瞬发雷管爆破,炮眼布置图,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 1m M=12.5m M 2.5m,（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 150600g顶眼 200g雷管 煤矿许用电雷管（3）联线 用串联法联线,4、钻眼、装药、联线,煤电钻,单体液压柱,排型梁,1、爆破器材1）炸药：低瓦斯矿井选用二级煤矿许用炸药；高瓦斯矿井选用三级煤矿许用炸药；突出危险矿井选用三级煤矿含水炸药2）毫秒雷管：用15段毫秒雷管，桥丝电阻：5.56.0欧。3）其他器材：发爆器最大起爆能力为50100发,（二）毫秒电雷管爆破,1）炮眼的平距煤层的硬度f=11.5顶梁长度一般12m工作面进度0.81.2m一般1.21.5m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,2、爆破参数,2）炮眼角度：A 炮眼与煤壁水平夹角为5080，软煤取大值，硬煤取小值；B 顶眼在垂直上向顶板方向仰起510；C 底眼在垂直面上向低板方向保持1020的俯角。3）炮眼深度一般根据进尺而定，一般进尺0.8m、1.0m、1.2m三种,3、确定合理的间隔时间和起爆顺序 合理的间隔时间，应大于弹性震动延续时间（一般为46ms），应大于煤（岩）开始移动到形成裂隙时间（一般为4.35.8ms）。4、毫秒爆破优点：1）安全2）有利于顶板控制3）缩短爆破时间，提高产量、效率4）爆堆集中，提高了爆破装煤率5）有利于单体液压支柱的正常使用6）提高工作面煤炭采出率7）降低炸材消耗8）有利于瓦斯、煤尘管理,1）装药使用与矿井瓦斯等级相适应的矿用许可炸药，合格的煤矿施用毫秒雷管，15段总延期量不超过130ms。2）爆破：炮眼间采用串联，爆前要检查爆破网路的导通情况，一个工作面只能同时使用一台发爆器。3）通风管理。工作面要有足够的风量，设好防尘水管，放炮前后都要洒水降尘。4）顶板控制。放炮前，支柱必须保质保量支设好。5）其他。不同厂家、一同发火参数的毫秒雷管不得混用。,5、应用毫秒爆破的安全技术措施,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,（三）爆破的有关规定,1、爆破装煤可装煤3137%2、人工装煤人工装煤量主要有：刮板输送机与新煤壁之间松散煤安息角以下的煤；崩落或撒落到输送机采空侧的煤3、机械装煤在刮板输送机煤壁侧装铲煤板,二、装煤与运煤,刮板输送机封底，铲煤板调小角度加挡煤板炮采铲装,机械装煤示意图,运煤：炮采面在煤层倾角25以下时，可采用普通刮板输送机或可弯曲刮板输送机，倾角2530采用搪瓷溜槽，大于30采用铸石溜槽自溜运煤。,4、运煤及推溜,推溜：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。,1、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,单体液压支柱,三、炮采工作面支护和采空区处理,金属铰接顶梁,1接头；2梁体；3耳子；4销子；5调角楔；L中心距,采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离最小控顶距有3排支柱，机道、行人道和材料道常采用三、四排或三、五排控顶,工作面使用单体支柱和铰接顶梁的支架布置形式,炮采工作面各种特种支护形式丛柱、密集、木垛、斜撑,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。,2、处理采空区方法,采用毫秒爆破与抗炮崩单体液压支柱、双速或大功率刮板输送机三项技术（设备）的配套，并辅之相应的劳动组织管理，形成新的炮采工艺。,四、爆破采煤新工艺,普采工艺方式用机械化方法破煤、装煤、刮板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,第二节 普通机械化采煤工艺,一、普采工艺过程实例,某矿普采工作面面主要设备,（一）滚筒的位置和旋转方向 普采工作面单滚筒采煤机的滚筒一般位于机体靠近输送机平巷一端，如下图 a：右工作面，使用左螺旋滚筒，逆时针旋转；b：左工作面，使用右螺旋滚筒，顺时针旋转,二、普采工作面单滚筒采煤机工作方式,普采面的生产是以采煤机为中心的。采煤机割煤以及与其他工序的合理配合，称为采煤机割煤方式。采煤机割煤方式选择是否合理，直接关系到工作面产量和效率的提高。,（二）采煤机的割煤方式,1.双向割煤，往返一刀,一般中厚煤层单滚筒采煤机普采面采用这种割煤方式。当煤层倾角较大时，为了补偿输送机下滑量，推移输送机必须从工作面下端开始，为此可采用下行割顶煤、随机挂梁，上行割底煤、清浮煤、推移输送机和支柱的工艺顺序，如下图所示。,下行割顶煤、上行割底煤,a：采煤机下行割顶煤、随机挂梁；b：采煤机上行割底煤、清浮煤、推移输送机、支柱,2、“”字形割煤，往返一刀,其特点是在工作面中部辅送机设弯曲段，其过程为：在图(a)状态采煤机从工作面中部向上牵引，滚筒逐步升高，其割煤轨迹为AB一C在图(b)状态采煤机割至上平巷后，滚筒割煤轨迹改为CD一E一A同时全工作面输送机移直；在图(c)状态滚筒割煤轨迹为A-EBF，工作面上端开始移辕送机；在图(d)状态滚筒割煤轨迹为FGA，全工作面煤壁割直，而输送机机槽在工作面中部出现弯曲段，回复到图(a)状态。,单滚筒采煤机“”形割煤方式,字形割煤往返一次进一刀工艺方式上半段割煤 下半段推输送机上半段推输送机 下半段割煤,3.单向割煤，往返一刀,单向割煤、往返一刀割煤方式如下图所示的工艺过程为：采煤机自工作画下(或上)切口向上(或下)沿底割煤，随机清理顶煤、挂梁，必要时可打临时支柱。采煤机割至上(或下)切口后，翻转弧形挡煤板，快速下(或上)行装煤及清理机道丢失的底煤，并随机推移输送机、设单体支柱，直至工作面下(或上)切口。这种割煤方式适用于采高1.5m以下的较薄煤层、滚简直径接近采高、顶板较稳定、煤层粘顶性强、割煤后顶煤不能及时垮落等条件。,单向割煤，往返一次进一刀,a：上行割煤、挂梁b：下行装煤、推移输送机、支柱,4.双向割煤，往返两刀,此割煤方式又称穿梭割煤如下图所示.首先采煤机自下切口沿底上行割煤，随机挂梁和推移输送机，并同时铲装浮煤，支柱，待采煤机割至上切口后，翻转弧形挡煤板，下行重复同样工艺过程。当煤层厚度大于滚筒直径时，挂粱前要处理顶煤。该方式主要用于煤层较薄并且煤层厚度和滚筒直径相近的普采面。,双向割煤，往返一次进二刀,a：上行割煤、挂梁、推移输送机、支柱b：下行重复上行时工序,1、直接推入进刀2、“”字形割煤，自行进刀3、斜切进刀,（三）单滚筒采煤机的进刀方式,直接推入法进刀,“”形割煤方式，自行进刀,3、斜切进刀,分为割三角煤进刀和留三角煤进刀的斜切进刀 1）割三角煤的端头斜切进刀方式(a)割底煤至工作面下端部(b)返向沿输送机弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，直至完全进入输送机直线段(c)推移输送机机头及弯曲段成一直线；(d)采煤机返向下行沿顶板割三角煤直至工作面下端部；(e)进刀完毕,上行正式割煤，至斜切进刀终点位置时，滚筒沿顶板割煤。,端头割三角煤斜切进刀,单滚筒采煤机双向、单向割煤有利于端头管理、费时、往返（2025m)进刀与移机头干扰,2）留三角煤进刀的斜切进刀,(a)下行进入进刀段后割顶煤至工作面下端头后停机，随机下行推输送机至进刀段，采煤机返向上行沿输送机弯曲段割三角底煤；(b)割底煤至输送机直线段后改为割顶煤，此时，推移机头和弯曲段；(c)上行割顶煤直至上切口，输送机已移直，在下端头留下三角煤；（d）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机；(e)采煤机在进刀段割顶煤直至工作面下端部，随机自上而下推移输送机，在工作面下端部留下底部的三角煤。重复(a)图，完成进刀全过程。,端头留三角煤斜切进刀,单滚筒采煤机双向、单向割煤端头不往返，进刀与移机头不干扰，端部煤壁不直,三、普采工作面单体支架,（一）支架布置方式 正悬臂布置,顶梁在采空区方向短，在煤壁方向长对机道顶板支护 好，顶梁不容易折断,倒悬臂布置,顶梁在采空区方向长，在煤壁方向短支柱不易被采空区矸石埋住，回柱时顶梁易折断,梁长等于2倍截深全正悬臂割两刀挂梁一次、第一刀支临时支柱，不挂梁；第二刀变永久支柱，空顶距大，工作量不均，少用。,1、齐梁直线柱布置,梁长等于2倍截深正倒悬臂相间割一刀相间挂梁一次、顶梁交错；第一刀支临时支柱，第二刀变永久支柱支护及时，工作量均衡，柱成直线，多用，但不利切顶。,2、错梁直线柱布置,（二）普采工作面端头支护,双钩、双楔铰接梁支护,4 输送机;6 木垛;7 双钩双楔梁;8 绞车,迈步走向抬棚支护,2 抬棚长梁;4 输送机,基本支架加迈步走向抬棚支护,1基本支架;2 抬棚长梁;3 转载机;4 输送机;5 十字绞接顶梁;,加强机道支护 防止机道冒顶，预掏梁窝，临时支护提高初撑力和支护刚度，破碎顶板或网下用成对型钢梁，迈步前移 加强放顶线支护的稳定性斜撑、木垛、双排柱、丛柱主要是针对水平推力 端头支护端头平巷与工作面的交汇处，控顶面积大，设备大且多，人员集中，进出口通道。双钩双楔梁，抬棚四对八梁四对八梁，十字绞接顶梁要保证支护质量，初撑力,普采工艺支护基本要点,四、普采面工艺参数分析,在普采面工艺设计中,除了合理选择支架布置方式外,还要正确确定工作面支护密度和排距、柱距。支护密度是控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量。支护密度既是支护参数,又是确定生产组织管理方式和经济技术指标的重要参数。支护密度n(棵m)可用下式表示：n=pt/Rt式中 pt工作面支护强度(矿山压力及控制)一书中有详 述),kPa；Rt支柱额定工作阻力(在矿压及矿机有关书中可查 到),kN棵；支柱额定工作阻力实际利用系数.一般摩擦式金属支柱为0.40.5,单体液压支柱为0.85左右。,在普采和炮采工作面，当排距小于0.8m时，行人困难，会降低工人的生产效率。因此根据采煤机截深的不同，排距主要有三种规格:0.8m 1.0m 1.2m.按照采煤作业的需要，最少需要3排柱，在工作面形成三条道:机道、人行道和堆放支柱、顶梁及其他材料的材料道。当排距小或工作面所需支护材料较多时，一条材料道不能满足需要，工作面最少就需要4排柱，即最小控顶距为4排。工作面柱距可根据所需支护密度n和排距b，求出柱距a:a=NS/(Nb+F)式中 N-工作面支柱排数:F-机道上方梁端至煤壁距离,m；S-每根支柱的支护面积,M2.S是支护密度n的倒数,因此上式可改写为:a=RtN/(Nb+F)pt,普采面端部切口对采煤机进刀、架设端头支架、操纵和维修设备以及出入人员、运送材料和设备均是有用的,也是工作面安全出口。切口的尺寸与平巷宽度、采煤机和输送机的结构特点以及工作面工艺方式有关。当平巷较宽、输送机机头和机尾的一部分可以布置在其内、采煤机的摇臂较长而没有切口也能进刀时,仍需有一定长度的切口,以保证能支设端头支架,并使其顺利前移。通常,普采面的下切口长度为3-4m。若使用单滚筒采煤机,上切口长度视机身长度和采煤机牵引的终点位置而定,一般为6-10m；采用双滚筒采煤机、大宽度平巷,可以不开切口,切口实际被宽平巷所代替。普采面端部切口的深度,一般为截深的2-3倍；截深0.8m和1.0m时,切口深度应不小于2倍截深；截深0.5m和0.6m时,应大于3倍截深,以确保迈步式端头抬棚的顺利前移。采煤机采用工作面端部斜切方式进刀时,斜切段长度与输送机机头(尾)布置的位置和长度、采煤机机身长度、输送机弯曲段长度等因素有关。当输送机机头(尾)完全布置在平巷时,斜切段长度等于采煤机机身长度加输送机弯曲段长度。输送机弯曲段长度与机槽尺寸,机槽间水平可转角度,每次推移步距(即采煤机滚筒截深)等参数有关。,1.长壁采煤法有哪几种主要采煤工艺？说明他们的主要特点及相互关系。2.爆破采煤工艺由哪些主要采煤工序组成？,作业：,第三节 综合机械化采煤工艺,什么是综合机械化采煤工艺（综采）落煤、装煤、运煤、支护和处理采空区五个主要生产工序全部实现了机械化-综采；也是目前最先进的采煤工艺。,配套设备 双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架、胶带输送机等。,综采工作面平面布置,端头液压支架,液压支架,采空区,刮板输送机,双滚筒采煤机,桥式转载机,带式输送机,轨道平巷,运输平巷,国内采煤机,综合机械化采煤工艺,综采工艺与普采工艺的区别：工作面支护实现了机械化。综采工作面生产工艺过程：割煤（落、装煤）、运煤、支护、处理采空区。特点：全部实现了机械化，降低劳动强度，提高了单产及安全性。,一、综采面双滚筒采煤工作方式,1、滚筒的转向和位置转向：面向煤壁看采煤机的右滚筒应为右螺旋，顺时针旋转；左滚筒为左螺旋，逆时针转。位置：一般是前端的滚筒沿顶板割煤，后滚筒沿底板割煤（前顶后底）；薄煤层“前底后顶”。,2、综采面双滚筒采煤机的割煤方式,考虑因素：顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素。图示a图示b图示c图示d,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。,进刀方式,单向割煤,双向割煤，往返一刀,双向割煤，往返二刀,3、进刀方式,推入法进刀：需提前开出工作面端部切口。（做机窝）钻入法进刀（已不用）斜切进刀：端部斜切进刀、中部斜切进刀,A.端部斜切进刀：利用采煤机在工作面两端约2030M的范围内斜切进刀。（割三角煤、留三角煤）过程、特点参图讲。B.中部斜切进刀:利用采煤机在工作面中部斜切进刀.过程参图讲。特点:简化了进刀工序，工作量均衡，窝工现象少，提高了采煤机的装煤率为移溜、移架创造了有利条件。,二、综采面液压支架的移架方式,1、移架方式（动画）单架依次顺序式：支架依次前移，移动步距等于截深，操作简单，保证质量，适应不稳定顶板。分组间隔交错式：移架速度快，适用于稳定顶板。成组整体依次顺序式：成组控制，适应煤层地质条件好，采煤机快速牵引割煤（交流电牵引大功率采煤机）,移架速度取决于泵站流量及阀组和管路的乳化液通过能力、支架所处状态及操作方便程度、人员操作技术等因素。,2、移架方式对移架速度的影响,实测表明，移架中操作调整时间约占移架总时间的6070，当泵站流量不变时，同时前移的支架数增加到N，供液时间也相应增加，但调整操作时间te仍等于单架的调整操作时间，由于te远大于td，故移架速度可加快。,3、顶板管理受移架方式的影响,选择移架方式不仅考虑移架速度，还要考虑对顶板管理的影响。单架依次顺序虽然速度慢，但卸压截面积小，顶板下沉量比后两种小得多，适用于稳定性顶板。,二、综采面液压支架的移架方式,沿工作面支架工作阻力分布依次顺序移架。依次顺序式达到额定工作阻力时间长，分组间隔交错式较快。单向、双向移架，对顶板管理效果影响很大。全卸载与带载移架对顶板管理影响较大。不卸载或部分卸载，有利于控制顶板，尽量采用。采用分段依次顺序移架时，顶板下沉量叠加，容易造成顶板破碎、煤壁片帮和倒架。,三、液压支架的支护方式,1、及时支护方式采煤机割煤后，支架依次或分组随机立即前移。支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁。（推移步距截深）2、滞后支护方式割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移。,四、综采面端头支护,1、端头支护方式单柱加长梁（迈步抬棚）：适应性强，利于排头支架的稳定，但支设麻烦、费工费时。自移式端头支架：移架速度快，但对平巷条件适应性差。用工作面支架支护端头：适用于煤层倾角较小的工作面。,2、综采面平巷相对位置与端头作业,利于运输设备运转和维护，有利于煤流在端头处转载和采煤机实现无人工切口端头进刀，并便于人员进出和材料运送。图937,四、综采面端头支护,为避免卧底掘进时破岩及留顶煤的困难，当煤层厚度大于平巷高度时，在综采面端部一定长度内留有三角底煤。图938补救措施：下卧转载机机尾；随工作面推进，超前下卧平巷底煤。,五、综采设备的配套参数,1、综采设备的尺寸配套关系 采煤机的几何尺寸，（采用不同高度的底托架、采煤机可获得几种不同的机面高度）,采高与支架高度关系：支架最小支撑高度与滚筒直径二者关系：,支架支撑高度与采煤机机面高度之间关系：采煤机的卧底量采煤机底托架高度摇壁升角（升角增大，采高增大）,人行道宽度：M700mm 断面距：T=150300mm移架千斤顶的行程比采煤机截深大100200mm,2、综采面设备横向配套尺寸,3、综采面设备的选择与生产能力配套,采煤机的选型与生产能力 选型依据：煤层采高、煤质硬度、地质构造等。输送机的选型与生产能力 原则：与采煤机尺寸、割煤能力、配套、支架的尺寸配套、运输能力与铺设长度、煤层倾角、机槽和刮板链的特点等有关。移架方式与综采面生产能力相适应。平巷上（下）山运输系统以及采区车场能力都要和综采面生产能力相适应。综采面生产能力要和供风量一致。,作业:,1.什么是综采工艺系统？综采工作面的主要设备有哪些？2.采煤机进刀方式有哪几种？有何优缺点？3.及时支护与滞后支护的工艺流程是什么？4.简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力配套的基本 原则？,第四节 其他条件下机采的工艺特点,薄煤层大倾角煤层大采高煤层赋存不太规则煤层由于其开采条件特殊，其机采工艺各有特点,（一）薄煤层滚筒采煤机采煤特点1、采煤机分骑输送机式和爬底板式两类骑输送机式只能用于开采厚度大于0.80.9m煤层。爬底板式采煤机机身位于滚筒开出的机道内机面高度低，可用于开采0.60.8m薄煤层；但爬底式采煤机装煤效果差，结构复杂。2、支架工作阻力和初撑力相对较低，支架调高范围大、伸缩比要达到2.53.0左右。3、刮板机一般使用轻型、边双链，矮机身可弯曲刮板输送机。,一、薄煤层机采工艺特点,（二）刨煤机采煤工艺特点,BH38/2400型刨煤机,1、采高：3.55.0m2、设备大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备 例：大柳塔矿采高：4m；采煤机：6LS03型双滚筒电牵引采煤机，总功率1500kw，生产能力2000-2800t/h液压支架：BY3600-25/30型二柱掩护式液压支架，电液控制，完成全部动作仅8s。,二、大采高一次采全厚综采工艺特点,刮板输送机：SGZC-730/400型侧卸式双中链槽宽1m，生产能力2500-2800t/h，功率1400kw2000年产煤800.3万t/面2001年产煤全矿1511万t/a2002年产煤1100万t/a,1）支架歪斜、扭转甚至倒架2）容易出现煤壁大面积片帮3）支架防滑，防倒；4）工作面端头管理困难，运输及回风巷最好沿底留顶掘进，有利于端头管理5）初采高度较小，一般为3.5m左右.4、适用条件1）地质构造简单，煤层赋存稳定，倾角12；2）采高3.55.0m。,3、采煤工艺特点,倾角12以下煤层是机采的有利条件，设备不会下滑，但倾角加大后，必须有防滑防倒措施1、防止输送机下滑1）下滑的原因重力原因 当倾角达到1218o时，就有可能因自重而下滑推移输送机不当、次数过多地从工作面某端开始推移,三、大倾角机采面的工艺特点,输送机机头与转载机机尾搭接不发，导致浮煤进入底槽,12，必须装防滑、锚固装置防止煤、矸等进入底槽，以减小底链运行阻力 工作面调成伪斜，当煤层倾角810时，工作面平与巷成9293，使推移输送机的上移量与下移量相抵。严格把握移输送机顺序，从工作面下端移输送机。推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。18时，要设防滑千斤顶。,2）防止输送机下滑的措施,1）倾角加大后的问题支架下滑，下滑力大于摩擦力支架倾倒，力矩不平衡。2）防倒防滑措施工作面调斜，由下向上移架，防止大块冲击架尾，防止输送机下滑，保持排头支架的稳定性，间隔移架。,2、液压支架的防倒防滑,工作面倾角大于15，滚筒采煤机，必须有可靠的防滑装置。有链牵引必须设置安全绞车，防止断链和下滑外，并为采煤机上行割煤时提供缠绕力，增加割煤牵引力。无链牵引采煤机装备可靠的制动器，可用于4054以上煤层而无须其他防滑装置。,3、采煤机的防滑,第五节 倾斜分层走向长壁采煤法采煤工艺特点,一、顶分层采煤工艺的特点（一）人工假顶1竹笆(或荆笆)假顶2金属网假顶3塑料网假顶(二)再生假顶向采空区内注水或灌浆，一段时间后能重新胶结成为具有一定稳定性和强度的再生顶板。,竹笆(或荆笆)假顶,金属网假顶,（三）人工假顶铺设方法,手工铺底网,铺顶网,机械铺底网,二、假顶下采煤工艺的特点,(一)假顶下的支护及顶网管理炮采：正悬臂错梁齐柱，及时挂梁综采：掩护式或支撑掩护式、超前移架假顶下回采，顶板是已垮落的碎石，老顶周期来压不明显，顶板压力 较顶分层小。顶板管理的关键是护好破碎顶板。护好破碎顶板技术措施：1）浅截深采煤机；2）滚筒距网 100mm；3）及时支护；,(二)假顶下的放顶工艺牵动力较大，以稳对支架倾斜、歪扭，增设特殊支护单体支柱采面 无密集放顶。假顶下易拉斜歪支柱、推垮采面，必须设抬棚，或打斜撑柱（戗柱）。(三)分层采高的控制根据目前我国开采技术条件：普采22.4m,综采33.2m。主要控制底分层采高足够。在开切眼、采面及上、下平巷每隔30m向底煤打钻孔探煤厚。,三、适用条件及评价优点：1、效率高、技术成熟 2、巷道施工量少缺点：1、铺设假顶工作量大 2、苍道维护困难 3、生产组织管理复杂 4、开采自燃煤层，需采取特殊措施四、适用条件煤层顶板不太坚硬，易于垮落、直接顶有一定厚度的缓、中倾斜厚煤层。分层开采在1990年，产量是统配煤矿产量的28.1%，目前占1520%。,1.薄煤层机采面设备有哪些特点？2.简述刨煤机采煤的特点及刨煤机类型。,作业:,在近水平煤层中,不论工作面采用仰斜推进还是俯斜推进,其工艺过程和走向长壁采煤法相似。但随着煤层倾角的增大,工作面矿山压力显现规律及采煤工艺又有一些特点,若仍采用和走向长壁采煤法相同的设备,就会带来一定的困难。,第六节 倾斜长壁采煤法采煤工艺特点,1、对于仰斜工作面,由于倾角的影响,顶板将产生向采空区方向的分力(沿层面方向）。在此分力作用下,顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动,使顶板岩层受拉力作用。因此,它更容易出现裂隙和加剧破碎,并有将支柱推向采空区侧的趋势。2、对于俯斜工作面,沿顶板岩层的分力指向煤壁侧,顶板岩层受压力作用,使顶板裂隙有密合的趋势,有利于顶板保持连续性和稳定性。由下图中可以看出,倾角越大,仰斜工作面的顶板越不稳定,而在俯斜工作面的顶板越稳定。,一、矿压显现及支护特点,倾斜长壁工作面直接顶板稳定状态,a：仰斜工作面；b：俯斜工作面,二、采煤工艺特点,1、仰采开采：仰斜开采时,水可以自动流向采空区。工作面无积水,劳动条件好,机械设备不易受潮,装煤效果好。当煤层倾角小于 10左右时,采煤机及输送机工作稳定性尚好。如倾角较大,采煤机在自重影响下,截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧,易造成断链事故。2、俯斜开采在俯斜开采时,随着煤层倾角的加大采煤机和输送机的事故也会增加,装煤率降低。由于采煤机的重心偏向滚筒,俯斜开采将加剧机组的不稳定,易出现机组掉道或断牵引链的事故,并且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。,(a)采煤机处于正常割煤状态,割底煤形成台阶；(b)利用支架及绳套吊起辅送机,然后推移输送机进入下一个台阶；(c)割完一刀移输送机后,进入正常割煤。,采取措施,1、优点（1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少15%，相应工期短。（2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少30。（3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约1/3。（5）对某些地质条件的适应性强，如：倾斜断层 可沿断面伪斜布置；淋水 仰斜开采；瓦斯大 俯斜开采。（6）技术经济效益显著采面单产增加，巷道掘进率（m/万t）降低，采出率（%）增加，工效（t/工）提高。,三、采煤工艺评价,（1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；（3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。阳泉一矿：4个分带共用一煤仓；二道河子矿：5个分带共用一煤仓。（4）下行回风 注意监测。,2、缺点,（1）煤层，效果最好。（2）采取一定技术措施，可适用于12 17的煤层。（3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。（4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。（5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。,四、倾斜长壁采煤法适用条件,第七节 采煤工艺的特殊技术措施,一、采煤工作面过地质构造的措施地质构造复杂时，应采取综合治理的方法：1）地质构造过分发育的块段，采用炮采工艺，炮采对地质变化的适应能力较强；2）在工作面布置时将断层留在区段煤柱内，或虽然工作面内有断层，但与工作面交角不宜太小，以减少对工作面的影响范围；3）采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开地质变化带；4）工作面推进中，发现了未知的工作面难以通过的地质构造时，可将工作面甩掉一一部分；5）遇到较大的地质构造时，需要做各种比较，以权衡利弊，若强行通过地质构造代价太大，则应搬迁。,（一）采煤工作面过断层方法,1、落差小于煤层厚度和支架最小支撑高度之差，综采面过断层时不必挑顶或下切，可直接通过断层；2、若断层落差大于二者之差，可用采煤机截割顶底板岩石通过断层，当顶底板岩层坚硬、采煤机截割不动时，则可采用爆破方法挑顶或下切穿过断层。,工作面遇断层,综采面仰采过断层,过断层技术措施：,1）适当调整工作面方向；2）按断层性质确定采用挑顶和下切或同时采用两种方法；3）当岩石f4时，采煤机直接割岩；4）过断层时要预先减小采高；5）当断层地段需下切或侧斜时，应使顶底板形成平缓侧斜变化；6）在断层附近采取加强支护等措施,1、过陷落柱（一般强行通过）1）控制爆破、采煤机清矸的方法；2）在陷落柱范围内降低采高；3）在陷落柱和工作面正常地段间，保持一段采高逐渐变化的长度；4）陷落柱两侧的工作面正常地段，提前移架；陷落柱范围内适当滞后移架，进行特殊支护。2、过褶曲带使工作面的推进方向垂直于背、向斜轴，使工作面内沿煤壁方向没有大的起伏，有利于液压支架处于良好工作条件。,（二）综采面过其他地质构造,（三）综采面通过旧巷道,将旧巷内的支架修好，加密支柱。当矿压不强烈时，直接通过；当矿压显现强烈时，先将工作面调成与旧巷斜交，逐渐通过。,综采设备多，尺寸大，重量大，搬迁费时费工（主要是液压支架重，多）一般由搬迁队专门完成。涉及：运载工具、起吊、牵引装置、运输移动路线、调向、设备调试，运转（一）综采面设备拆除1、拆除期间的顶板控制顶板控制有三种方法：1）金属网加木板梁；2）金属网加钢丝绳；3）金属网加钢丝绳加锚杆。2、综采设备的拆除方法 综采工作面设备拆除顺序 双滚筒采煤机、工作面刮板输送机、可伸缩胶带输送机、桥式转载机、液压支架,二、综采面的拆迁和安装,拆架前顶板管理,a）金属网加木板梁b）金属网加钢丝绳c）金属网加钢丝绳加锚杆,a：输送机滑板b：轨道滑板1、2、3小绞车,用绞车拖运支架,1）后退式从运输巷拆到回风巷，上端头处刷大，挑高，架设吊架、挖装卸地槽2）前进式从回风平巷拆至运输平巷,液压支架拆除法,液压支架的组装方式1）地面组装，整架下井，运到工作面该方式广泛采用，要求井巷断面够。2）地面解体工作面附近组装要求有组装硐室组装硐室一般在回风平巷中切眼附近长宽高=853m一般 棚子支护 起吊钢梁 双轨调车线,（二）综采工作面的安装,1、沿运输平巷运入的设备及顺序工作面刮板输送机机头部转载机破碎机乳化液泵站水泵电气设备管路2、沿工作面回风平巷运入的设备液压支架刮板输送机中部槽及铲煤板、档煤板刮板输送机机尾采煤机及管路3、设备安装顺序一般顺序：液压支架 输送机溜槽 采煤机 输送机机头机尾有时：先安装刮板输送机的中部槽作运送轨道4、安装需要的设备绞车沿煤层底板直接拖入工作面到位后，两台或三台小绞车调度底板软时，铺轨道，轨道上铺滑板,1）前进式安装安装顺序与支架的运送方向一致，安装始终在支架掩护下进行，架尾朝前，边扩巷边安装，每段3050m缺点：导向差，转向困难，用在顶板破碎的条件下。,5、支架安装顺序,（2）后退式安装开切眼一次掘好，支架由里向外安装,我国三种工艺方式并存：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。综采是发展方向高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。设备价格高，初期投资大，受地质条件限制大。,第八节 采煤工艺方式的选择,一、适于采用综采工艺的条件,表96 优先装备综采的条件,二、适用于普采工艺的条件 是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点。三、炮采工艺的主要特点 炮采工艺技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理比较简单，是我国目前采用仍然较多的一种采煤工艺。,1.简述大采高、大倾角炮采、普采、综采工艺的选择依据。2.简述采煤工作面过断层的技术措施。3.简述综采工作面设备拆除、安装时期的顶板控制方法以及安装、拆除工艺过程。,作业：,