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第三章长壁采煤法采煤系统

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长壁采煤法采煤系统 长壁采煤法采煤
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煤矿开采方法 第三章第三章 长壁采煤法采煤工艺长壁采煤法采煤工艺 采煤方法概念及分类 一、基本概念 1、采场 在采区内,用来直接大量开采煤炭资源的场所,称 为采场。 2、采煤工作面 在采场内进行采煤的煤层暴露面称为煤壁,又称为 采煤工作面。在实际工作中,采煤工作面就是采煤作 业的场地,与采场是同义语。 3、采煤工作 在采场内,为了开采煤炭资源所进行的一系列工作 ,称为采煤工作。采煤工作包括破煤、装煤、运煤、 支护、采空区处理等基本工序及其辅助工序。 采煤方法分类 (一)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 。 (二)柱式体系采煤法 v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,常见的有房式 、房柱式采煤法。 第三章 长壁采煤法采煤系统 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 v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。 第三章 长壁采煤法采煤工艺 v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。 v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。 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 一、爆破落煤 钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序。 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) 第一节 爆破采煤工艺 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=12.5m M  2.5m 二、装煤与运煤 1、爆破装煤 可装煤3137% 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 第一节 爆破采煤工艺 4、运煤及推溜 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25~30°采用搪瓷溜槽,大于30°采用 铸石溜槽自溜运煤。 第一节 爆破采煤工艺 推溜:推移输送机液压 千斤顶,弯曲段长度等 于或大于15m。 三、炮采工作面支护和采空区处理 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 第一节 爆破采煤工艺 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 工作面使用单体支柱和铰 接顶梁的支架布置形式 最小控顶距有3排支柱,机 道、行人道和材料道 常采用三、四排控顶 第一节 爆破采煤工艺 2、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 第一节 爆破采煤工艺 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 某矿普采面主要设备 序号 设设 备备 名 称 型 号数量 1 采煤机 MDY--1501 2 输输送机 SGB--630/1501 3 乳化液泵泵 XRB---2B1 4 输输送机移量 YQ--i000C/100025 5 煤电钻电钻 MZ—1.22 6 水泵泵 PB---120/451 7 绞车绞车 JD—11.42 8 支柱 D2——221000 9 铰铰接顶顶梁 HDJA--10001000 第三节 综合机械化采煤工艺 v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。 v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。 综合机械化采煤工艺 国内采煤机 综合机械化采煤工艺 综合机械化采煤工艺 v综采工艺与普采工艺的区别: v工作面支护实现了机械化。 v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。 v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 v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。 v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); 一、综采面双滚筒采煤工作方式 2、综采面双滚筒采煤机的割煤方式 v两种型式: ①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。 ②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 一、综采面双滚筒采煤工作方式 3、进刀方式 ①推入法进刀:需提前开出工作面端部切口。( 做机窝) ②斜切进刀:端部斜切进刀、中部斜切进刀 一、综采面双滚筒采煤工作方式 vA. 端部斜切进刀:利用采煤机在工作面两端 约20~30M的范围内斜切进刀。(割三角煤、 留三角煤)。 vB.中部斜切进刀:利用采煤机在工作面中部斜 切进刀。 二、综采面液压支架的移架方式 移架方式 ①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。 ②分组间隔交错式:移架速度快,适用于稳定顶板。 ③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) 三、液压支架的支护方式 1、及时支护方式 v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 v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 端头支护方式 ①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。 ②自移式端头支架:移架速度快,但对平巷条 件适应性差。 ③用工作面支架支护端头:适用于煤层倾角较 小的工作面。 五、综采设备的配套参数 综采面设备的选择与生产能力配套 v①采煤机的选型与生产能力 v选型依据:煤层采高、煤质硬度、地质构造 等。 五、综采设备的配套参数 ②输送机的选型与生产能力 v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。 ③移架方式与综采面生产能力相适应。 第四节 其他条件下机采的工艺特点 v薄煤层 v大倾角煤层 v大采高煤层 v赋存不太规则煤层 v由于其开采条件特殊,其机采工艺各有特点 一、薄煤层机采工艺特点 (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 v骑输送机式只能用于开采厚度大于0.8~0.9m煤层。 v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0.6~0.8m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 。 3、刮板机一般使用轻型、边双链,矮机身可弯曲刮板 输送机。 第四节 其他条件下机采的工艺特点 (二)刨煤机采煤工艺特点 BH38/2×400型刨煤机 第四节 其他条件下机采的工艺特点 二、大采高一次采全厚综采工艺特点 1、采高:3.55.0m 2、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:6LS—03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, 第四节 其他条件下机采的工艺特点 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1400kw 2000年产煤800.3万t/面 2001年产煤全矿1511万t/a 2002年产煤1100万t/a 第四节 其他条件下机采的工艺特点 三、大倾角机采面的工艺特点 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 Ø重力原因 当倾角达到12~18o时,就有可能因自 重而下滑 第四节 其他条件下机采的工艺特点 2)防止输送机下滑的措施 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  18时,要设防滑千斤顶。 第四节 其他条件下机采的工艺特点 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 v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
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