02-第二章 长壁垮落采煤法采煤工艺
倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法
回采率高
采煤过程中，顶板跨落自然形 成采空区充填，提高了煤炭的 回采率。
适应性强
该采煤法适用于不同倾斜角度 的煤层，具有较强的适应性。
经济效益好
由于回采率高，采煤效率得到 提高，经济效益相对较好。
缺点
技术要求高
倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法需 要较高的技术支持和经验丰富的操作 人员。
建立完善的运输系统监控体系， 实时监测运输设备的运行状态和 煤炭运输情况。
顶板管理
顶板分类
根据煤层顶板的岩性、厚 度和稳定性等因素，对顶 板进行分类管理。
支护方式选择
根据顶板分类和采高确定 合理的支护方式，以确保 采场安全。
支护工艺
采用液压支架、单体支柱 等支护设备，按照规定的 支护工艺进行支护，确保 采场顶板的稳定。
特点
该采煤方法具有安全可靠、资源回收 率高、对地质条件适应性强等优点， 尤其适用于倾斜和急倾斜煤层的开采 。
工作原理
工作面布置
工作面沿煤层走向方向布置，长 度一般不小于150米，工作面长度
根据地质条件和设备能力等因素 确定。
采场顶板控制
通过采用适当的顶板管理方法，在 工作面推进过程中控制采场顶板的 跨落，以减小顶板对采场的不利影 响。
倾斜煤层走向长壁下行跨落 采煤法
• 倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法 概述
• 采煤方法与工艺 • 采煤设备与工具 • 安全与环保措施 • 倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法
的优缺点 • 应用与发展趋势
01
倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤 法概述
定义与特点
定义
倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法是 一种在倾斜煤层中应用的采煤方法， 通过控制采场顶板跨落来达到安全开 采的目的。
煤矿综采工艺流程(详细)
主要系统工作流程一、采煤方法及回采工作流程1.采煤方法：6217工作面采煤方法采用走向长壁后退式全部垮落综合机械化采煤法。
2.回采工艺工作面采煤机（落煤、装煤）—刮板运输机（运煤）——破碎机（破大块）—转载机（运煤）—皮带输送机（运煤）3.工作面生产工序（1）割煤工序正常割煤工序为采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采煤机双向割煤，每割一刀煤，支架溜子向前推移一个步距，完成一个循环，往返一次割两刀。
采煤机进刀方式采用端部斜切进刀。
具体为采煤机割通机头后，降低左滚筒割底煤，慢慢抬高右滚筒割顶煤，返回进行斜切进刀，直到煤机走完弯曲段进入溜子的直线段，然后向溜子机头方向依次将溜子推直，然后采煤机抬高左滚筒，降低右滚筒沿溜子机头方向割三角煤，割完三角煤后，采煤机抬高右滚筒，降低左滚筒，割机身煤返回，然后进行正常割煤，完成采煤机的进刀。
采煤机在机尾的进刀方式同机头进刀方式相同。
即：斜切进刀——推溜——割三角煤——拉架——采机通长割煤——推溜六个过程。
（2）移架工序及方法采用本架操作、追机移架方式拉架，拉架以滞后采机后滚筒3—4个架为准（顶板破碎时应追机作业），拉移步距为800mm。
具体方法为：收侧护板—收护帮板—降架—拉架—升架—打出护帮板—打出侧护板。
（3）推溜方式采用手动推溜，推溜时应滞后采煤机后滚筒12—15架，并且推移千斤顶同时逐次推出，推移步距要稳。
并随时调整运输机，使之处于平、直、稳得运行状态，推移完毕，操作手把至于零位，运输机弯曲长度不小于18米。
4.采煤工艺说明（1）落煤方式：采煤机的割煤方式为双向割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，往返一次割两刀。
（2）装煤方式：采煤机的装煤是通过滚筒螺旋叶片上的螺旋面进行装载的，将煤壁上切割下的煤利用叶片外缘将煤抛至刮板运输机溜槽内运走，还包括运输机的铲煤板进行装煤。
（3）运煤方式：采煤机利用滚筒将煤装在刮板运运输机溜槽上，然后经刮板运输机运送至机头侧卸在转载机尾溜槽内，经破碎机破碎后装在可伸缩皮带机上运出。
采矿学-第二章长壁垮落采煤法采煤工艺
单 滚 筒 采 煤 机 “ ” 字 形 割 煤 方 式
(a)
(b)
(c)
(d) 工作面俯视图
C D B F G A
工作面正视图
E
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
1）过程为：采煤机自工 作面下(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、支设 单体支柱，直至工作面下 (或上)切口。
第二章长壁垮落采煤法采煤工艺
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，称采煤工艺。 三种工艺方式 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
第二章长壁垮落采煤法采煤工艺
炮眼布置图
0.5 1.0 1.0
60
。
1.0
0.3 0.8 0.8 0.4 1.2~1.5
(a) 单排眼
。 。 50~55
( ) 五花眼
1.2
0.3 0.4
0.4 1~1.2 1.2~1.6
。 。 5~10 1.2~1.5
1.0
2.0 1.2~1.5
(b) 对眼
(c) 三花眼
。 65 ( ) 三角眼
2100
2
3
4
1150 1000 1000 1000 250 4400
Ⅰ2
Ⅰ
Ⅱ
1
Ⅱ
2100
0.6m 3
1050
长壁垮落采煤法采煤工艺
第二节 滚筒采煤机工作面采煤工艺
单滚筒 薄煤层厚度与滚筒直径相近时，采煤机自下切口沿 底上行割煤，随机挂梁和推移输送机，并铲装浮煤、支柱，待 采煤机割至上切口，进刀后重复同样的工艺。煤层厚度大于滚 筒直径时、沿底割煤后，挂梁前要处理未割顶煤。
双滚筒 两端斜切进刀一次采全高，综采或普采工作面常用 3、单向割煤（往返一刀） 单滚筒采煤机普采工作面 割煤工艺过程为：采煤机自工作 面下(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，快速下(或 上)行装煤及清理机道，并随机推移输送机、 设单体支柱，直 至工作面下(或上)切口。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。
双滚筒采煤机普采 工作面布置 1、双滚筒采煤机 2、输送机 3、铰接顶梁 4、长钢梁 5、滑移顶梁 6、过渡支架
第一节 采煤工艺类型
二、综采
综合机械化采煤工艺是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤 和自移式液压支架支护顶板的采煤工艺，简称综采。
生产工艺过程是采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液 压支架前移、推移输送机至新的位置、在液压支架前移过程中 采空区顶板自行垮落等。
与普采的区别：工作面支护采用自移式液压支架，使得破煤、 装煤、运煤、支护和处理采 空区等主要工序实现机械化。
采煤循环 割煤→移架→ 推移输送机。（移架工序实 现了普采的支护和处理采空 区两道工序）
综采工作面布置
1、采煤机 2、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、胶带输送机 8、配电箱 9、乳化液泵站 10、设备列车 11、变电站 12、喷雾泵站 13、液压安全绞车 14、集中控制台
第二章 长壁垮落采煤法采煤工艺
（一）
直接推入法进刀
早期普采工作面单滚筒采煤机用过这种方式， 工作面下端头必须有不小于4m长的切口。 这种进刀方式速度较快，但容易损坏设备和 必须人工开切口，目前少用。
（二） 斜切进刀 我国主要用斜切进刀方式。 进刀方式的实质采煤机运行与推移输送机的关系。 1、端部斜切进刀； 割三角煤端部斜切进刀 留三角煤端部斜切进刀 2、中部斜切进刀； 3、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
4—HDJA-1000铰接顶 梁
Ⅱ
1000
250630
2150
270 1000 1000 4400
250 1
Ⅲ
2000
Ⅲ Ⅱ
2100
5—推移输送机千斤顶； 6—运输平巷中的输送 机。
4m
≮ 10m ≮ 20m
1750
900 3500
Ⅲ
Ⅲ
2） 控顶排数 三、四排 工作面中间三排，两侧四排 3）、 人工开切口 人工爆破开切口 （机窝） 上切口 610m 下切口 23m 切口宽23m 下缺口有可能不开： 刮板输送机机头伸入巷道中 双滚筒采煤机能自开缺口
③由于始终采用自下向上推移刮板输送机方式，推移一 次输送机，机头可上窜1415cm，能抵消输送机沿倾斜 向下滑的一部分距离，有效地防止了工作面刮板输送机 和支架的下滑； ④采煤机能耗比明显减少，实测双向割煤能耗比为 1.15kW.h/t，单向割煤为1.01 kw.h/t； ⑤由于机道浮煤少，工作面输送机推移容易，输送机事 故明显减少，采煤机有效截深大，在使用双向割煤循环 作业方式时，循环产量为650t，使用单向割煤循环作业 方式后，循环产量达670t； ⑥支架移架时间间隔均匀，受力状态好，煤壁片帮事故 明显减少； ⑦采用双向割煤时煤尘浓度平均为9.8mg/m3，单向割煤 煤尘浓度平均为8.0mg/m3，经济效益、环境效益显著。
01-第一章煤矿开采的基本概念
露天开采：直接从地表揭露开采要复杂和困难。 当煤层厚度达到一定值，直接出露地表，或其覆 盖层较薄、开采煤层与覆盖层采剥量之比在经济 上有利时，就可以考虑采用露天开采。
第二节 井田内的划分及开采顺序
2019/10/16
7
第一章 煤矿开采的基本概念
第一节 煤田开发的概念 第二节 井田内的划分及开采顺序 第三节 矿井生产的概念 第四节 采煤方法分类
第一节 煤田开发的概念
一、煤层赋存特征及影响开采的地质因素 二、矿区开发 三、井田 四、矿井设计生产能力和井型 五、地下开采与露天开采
一、煤层赋存特征及影响开采的地质因素
第十九章 矿井开采设计
2019/1露0/16天开采简介
3
课程要求
掌握不同采煤工艺方式的装备、装备配套原则、工艺过程、 工艺技术管理及参数确定方法、适用条件及选择采煤工艺方 式的依据。
掌握单一长壁采煤法回采巷道布置的基本理论、方法。 掌握厚煤层倾斜分层长壁采煤法巷道布置和工艺过程。 掌握放顶煤采煤法的基本理论、巷道布置、技术参数、工艺
斜井：是地层中开凿的直通地面的倾斜巷道， 作用类似于立井，分主斜井和副斜井。
上山：位于开采水平以上，为本水平或采区服 务的倾斜巷道。
下山：位于开采水平以下，为本水平或采区服 务的倾斜 巷道。
按所在岩层层位分为煤层上下山和岩石上下山； 按用途和作用分为轨道上下山和通风行人上下 山。
4、硐室 硐室：有专门用途、在井下开凿和建造的断
开拓巷道
开拓巷道：为井田开拓而开掘的基本巷道， 是为全矿井 、一个开采水平或若干采区服务的巷 道，服务年限较长，如主副井、主运输石门、阶 段运输大巷、阶段回风大巷、风井等。
倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法
第十六页，共58页。
2.缺点(quēdiǎn)
1）岩石工程量大（设区段集中平巷及联络巷） 2）生产系统(xìtǒng)复杂。 3）同采工作面能力不易发挥。 4）初期准备时间长。
*
第十七页，共58页。
3.分层同采的适用(shìyòng)条件
随着机械化水平提高，综采放顶煤出现，以及非放顶煤单 层工作面生产能力加大，支护条件改善，分层同采的优点 已逐渐弱化，缺点（主要是岩石工程量大、生产系统复杂） 已日趋明显，分层同采已少用。
回采顺序：下行式（descending）— 先采顶分层，依次下行回采各 分层，垮落法管理(guǎnlǐ)顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。
分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同 时采煤，称“分层同采”
分层分采 ：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称 “分层分采”或“大扒皮”
各分层之间用水平巷道联系，各分层工作面长度基本一致。 材料运输(yùnshū)、行人和通风方便，分层运输(yùnshū)平巷易于
维护，分层回风平巷不易维护。 适用倾角20°～25°。
*
第二十三页，共58页。
3.垂直(chuízhí)式布置
分层平巷铅垂方向重叠(chóngdié)布置，区段煤柱呈近似矩形。 利于减少区段煤柱尺寸。 分层平巷易于维护。 下分层平巷沿假顶掘进，容易定向。 适用倾角8°～10°，近水平。
*
第十九页，共58页。
六、分层开采(kāicǎi)的采区巷道布置基本规律
1.纵向： 上山。 2.横向： 区段平巷 分层同采时，有区段集中平巷 分层分采时，可不设区段集中平巷 3.纵横(zònghéng)相联： 上、中、下车扬。 4.硐室： 煤仓、绞车房、变电所 5.附属上述巷道的联络巷
13厚煤层倾斜分层长壁下行垮落采煤法
第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统
垂直布置：各分层平巷沿垂直方向呈重叠式布置，区段煤 柱呈近似矩形。特点可减小区段煤柱尺寸，分层平巷受支承 压力影响小，易于维护；下分层沿上分层平巷铺设的假顶掘 进，容易掌握方向。适用于倾角8～10°煤层和近水平煤层
第二节 分层同采的采区巷道布置及生产系统
一、采区巷道布置
第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用
普采：采用正倒悬臂错梁齐柱支护，割煤后及时挂梁支护， 煤壁片帮严重时，提前在煤壁处预掏梁窝，挂上铰接顶梁、 打贴帮柱进行超前支护。 型钢梁组成迈步抬棚护顶
综采：掩护式或支撑掩护式支架。缩小端面距，割煤后擦 顶移架，及时支护。
2、假顶下放顶工艺 单体支柱采面 — 无密集支柱放顶。 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）
3
1
2
4
5
3
2
1
第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用
塑料网假顶 聚丙稀树脂制成的塑料编织而成。规格：网 带宽13 16mm，5 60.9m或2.00.9mm，网孔15mm 塑料网：无毒、无味，阻燃，抗静电，重量轻，柔性大，耐 腐蚀等。强度高，寿命长；抗剪性能差；延展性大，易形成 网兜。具有推广应用价值。
0.9 1.0m，长2.2 2.4m，用细 铁丝编成。 底梁：半圆木或厚木
板。
4
铺设：底梁与煤壁呈45 60° 布置，将竹笆放在底梁上，片 间搭接，用铁丝联好。腐朽期为 6 8月。垮落矸石胶结性能好时 可不铺底梁，强度低，逐渐淘汰
3 6
1 2
1
25
4
第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用
第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统
采煤方法与采煤工艺
采煤方法与采煤工艺第一节采煤方法概述一、采煤方法概念回采工作：在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作。
基本工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。
采煤工艺：在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项工序的方法及其配二、采煤方法分类采煤方法分为：露天开采和井工开采。
井工开采可分为：柱式体系和壁式体系两种。
1、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。
⑴壁式采煤法的特点：①工作面的两端至少各布置一条回采巷道，用于通风和运输。
②工作面长度一般80-250米，目前国内最长400米。
③随着工作面的推进及时处理采空区，一般采取全部垮落法管理顶板④工作面通风状况良好。
⑵壁式体系采煤法的类型①按采煤工艺分类：爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法②按采空区处理方法分:全部垮落采煤法、煤柱支撑(刀柱)采煤法、充填采煤法③按工作面布置和推进方向分:走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法〔俯斜，仰斜〕2、柱式体系采煤法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，常见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。
现代短壁机械化开采技术的成功应用，逐渐引起大家的关注。
柱式采煤法的特点：工作面长度较短，一般10-30m,工作面数目较多。
需要开掘大量的巷道，掘进率高。
一般没有处理采空区工序。
工作面通风条件较差，采出率低。
三、采煤方法选择选择采煤方法的原则1、技术先进2、经济合理3、生产安全以上三个基本原则是密切联系、相互制约，在选择时应当综合考虑。
第二节采煤工艺一、长壁采煤工作面的工艺方式炮采：爆破落煤、人工装煤、机械化运煤、单体支架支护。
普采：采煤机落煤装煤、机械化运煤、单体支架支护。
综采：破、装、运、支、处等主要工序全部采用机械化连续作业。
三种采煤工艺：①爆破采煤工艺方式：解放后至60年代初为主②普通机械化采煤工艺方式：60年代初至70年代中期为主③综合机械化采煤工艺方式：70年代中期以后为主1、炮采工艺工艺过程：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、人工支架和回柱放顶等主要工序。
采煤工艺(2021整理)
采煤工艺一、长壁采煤法采煤工艺采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的彼此配合关系。
三种工艺：爆破采煤工艺方式〔炮采〕解放后至60年代初普通机械化采煤工艺方式〔普采〕60至70年代中期综合机械化采煤工艺方式〔综采〕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。
普通机械化采煤，简称“普采〞，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处置与炮采工艺底子不异。
综合机械化采煤工艺，简称“综采〞，即破、装、运、支、处五个出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。
二、炮采工艺方式炮采工艺方式：长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺炮采工艺标记是爆破破煤钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序1、炮眼安插1〕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 >图9-1炮眼安插方式2〕炮眼的平距煤层的硬度顶梁长度：一般1~2m每茬炮工作面进度~一般~的钎杆为庇护顶板，庇护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药3〕炮眼角度平面上：与煤壁的程度夹角一般为50°~80°。
为不崩倒支架，煤软时取大值，煤层硬时取小值。
剖面上：仰角顶板稳按时a=5°~10°顶板不稳按时a=0°俯角10~°20°4〕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〔1〕钻眼设备：煤电钻、麻花钎子〔电动〕风煤钻〔风动〕5〕联线与起爆电雷管引爆〔毫秒延期电雷管〕起爆器起爆毫秒爆破130ms内全部起爆，防止延期引爆瓦斯延期起爆：底眼，中间眼，顶眼增加了自由面提高了爆破效率爆破发生的波彼此干扰，有利于减少顶板震动2、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；装药卷前要去除煤粉；应用水炮泥；严禁裸露煤爆破；要有足够的封泥长度。
采矿学第二章长壁垮落采煤法采煤工艺
5、联线与起爆
串联联线、电雷管引爆、起爆器起爆 。 毫秒爆破技术：
➢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； ➢130ms内全部起爆，避免引爆瓦斯。 ➢延期起爆顺序：底眼→中间眼→顶眼。 一次爆破数量受输送机能力、顶板状况、瓦斯 含量等制约。
二、装煤与运煤 装煤：爆破可装煤30%以上，刮板输送机的铲
3m
端头支护，双钩双楔梁
4 —输送机;6 —木垛;7 —双钩双楔梁;8 —绞车
端头支护，四对八梁
2 —抬棚长梁; 4 —输送机
端头支护，四对八梁，十字铰接顶梁
1—基本支架;2 —抬棚长梁;3 —转载机; 4 —输送机;5 —十字铰接顶梁;
第三节 综采工艺方式
一、采煤机割煤方式 二、采煤机进刀方式 三、液压支架移架方式 四、综采工作面循环图表 五、综采工作面端头支护
六、普采工艺基本要点 ➢ 加强机道支护，防止机道冒顶
✓预掏梁窝，临时支护； ✓提高初撑力和支护强度； ✓破碎顶板或网下用成对π型钢梁，交替前移
。
➢ 加强放顶线支护的稳定性 ✓斜撑、木垛、双排柱、丛柱
➢加强端头维护 ✓双钩双楔梁，抬棚； ✓四对八梁； ✓四对八梁，十字铰接顶梁。 目前国内使用越来越少，逐步被综采所取代。
➢爆破 煤壁平直 不留底煤 不破坏顶板 不崩倒支柱 不把煤崩到输送机外侧 尽可能爆破装煤
➢敲帮问顶，清除危石，处理瞎 炮后，再支护，其后进入装煤 。
十、炮采工艺的特点
➢机械化水平低； ➢劳动强度大； ➢产量和效率低； ➢安全隐患多； ➢ 但对地质条件适应性强，多用于残
煤、边角煤开采，使用越来越少。
煤，日进7刀。
综采工作面循环图
五、综采工作面端头支护
采煤方法分类
“三下一上”采煤方法
三、铁路压煤开采
（二）开采技术措施 5、开采急斜煤层时，应尽量采用沿走向推进的小姐端伪倾斜 掩护支架采煤法，水平分层采煤法。 6、煤层顶板坚硬，不易冒落时，应进行人工放顶，以防止空 顶面积达到极限时突然冒落而引起地表突然下沉。 7、铁路位于煤层露头附近，或在其下方浅部有煤层或石灰岩 时，需调查铁路下方是否有老空区、废巷道发、岩溶等，如 果在这些空硐充水，则采前应将水排干，并用注浆法填是空 硐。 8、浅部非正规采过的老空区，在开采过程中要划定范围，派 专人巡视，监督地表移动情况，做好相应的应急准备。
煤炭地下气化 一、煤炭地下气 化原理
首先从地表沿煤层开 掘两条倾斜巷道1和2， 然后在煤层中靠下部 用一条水平巷道将两 条倾斜巷道连接起来， 被巷道包围的整个煤 体，就是将要气化的 区域，称之为气化盘 区，或称气化发生炉
煤炭地下气化
一、煤炭地下气化原理
1.气化带(温度达1200－1400℃)
C O2 CO2；H 2 O2 2H 2 O 2
“三下一上”采煤方法
二、建筑物压煤开采
(二)减少地表移动和变形的开采措施 2、减少地表下沉的措施
（1）采用充填采煤法 （2）使用分带开采法。 （3）使用房柱式采煤。 （4）减少一次采出煤厚。
“三下一上”采煤方法
3、消除或减少开采影响的不利叠加的措 施
（1）分层间隔开采 （2）合理布置各煤层（分层）的开采边界 （3）尽量使用较长的采煤工作面，实行全柱开采 （4）尽量不残留尺寸不适当的煤柱 （5）协调开采
“三下一上”采煤方法 五、石灰岩水压含水层上带压开采
(一)石灰岩水压含水层上带压采煤防治水途径及技术 应用特点 1、石灰岩承压含水层上带压采煤防治途径 （1）疏水开采 （2）堵水开采 （3）带（水）压开采 （4）综合治理 2、石灰岩承压含水层上采煤技术应用的特点
第二章__采煤方法的概念及分类
倾斜分层
1
2
α
(a)
厚煤层分层间开采顺序：下行式和上行式 一般为下行式
水平分层与斜切分层
2
a
1
α
2
1
β
二、柱式体系采煤法
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 有巷柱式、房式、房柱式采煤法。
房柱式采煤法
1 2
二、柱式体系采煤法
特点：
煤房比较窄 57m
采掘合一
采场内煤的运输方向垂直煤壁。
通风条件差 煤柱支撑顶板 适用条件：埋藏浅(压力小)，近水平(机械化柱式 采煤)。 薄及中厚煤层，顶板较好，沼气少，
第三节
采煤方法的选择
一、选择采煤方法的原则 1、安全 2、经济 3、采出率高 以上三个基本原则是密切联系有相互制约 的，在选择时应当综合考虑。 二、影响采煤方法选择的因素
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1、壁式采煤法的特点
（1）在采煤工作面的两端各至少布置一条 巷道，构成完整的生产系统。 （2）采煤工作面长度较长，一般在80～ 250m以上。 （3）工作面运煤的刮板输送机与工作面平 行。 （4）随着采煤工作面不断向前推进，顶板 暴露面积增大，矿山压力显现较为强烈。
走向长壁
垮落 刀柱
采煤方法分类
按采空区处理方法分:
（老塘）
垮落采煤法 刀柱（煤柱支撑）法 充填采煤法
走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）
02长壁垮落采煤法采煤工艺
第二章长壁垮落采煤法采煤工艺第一节采煤工艺类型复习名称概念解释：采煤方法、采煤工艺、采煤工序、采煤工作、采煤工作面、回采巷道、开拓巷道、准备巷道、单一长壁采煤法、走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法、垮落法（垮落法处理采空区）、倾斜分层、水平分层、斜切分层、水平分段、下行垮落采煤法、上行充填采煤法采区上山：是指为整个采区服务的且位于开采水平标高以上的倾斜巷道叫采区上山，简称为上山。
采区下山：？有三种主要采煤工艺类型：1、爆破落煤采煤工艺-----简称炮采（爆破落煤，主要靠人工装煤，可弯曲刮板输送机运煤，单体支柱支护采场的采煤工艺，只有运煤实现了机械化）2、普通机械化采煤工艺-----简称普采（滚筒采煤机落煤、装煤，可弯曲刮板输送机运煤，单体支柱支护采场的采煤工艺，落煤、装煤、运煤实现机械化）3、综合机械化采煤工艺-----简称综采（滚筒采煤机落煤、装煤，可弯曲刮板输送机运煤、自移式液压支架支护采场的采煤工艺，采、装、运、支、控全部实现机械化）落煤方法：爆破落煤、采煤机落煤、人工落煤、水力落煤、矿压落煤装煤方法：爆破抛射装煤、机械装煤（装煤梨、铲煤板、采煤机滚筒）、人工装煤运煤方法：刮板输送机运煤、溜槽自溜、人工运煤一、爆破采煤工艺（一）、爆破采煤工作面布置（二）采煤工艺1、爆破落煤工序：打眼、装药、填炮泥、联线、放炮爆破参数：炮眼布置方式、炮眼间距、炮眼深度、炮眼位置和方向、装药量、一次起爆炮眼数目爆破方法：毫秒微差爆破微差爆破：爆破使用毫秒延迟雷管，一次爆破的多个炮孔，各炮孔使用雷管的延迟时间不相同，按照一定的前后顺序起爆的爆破方法。
2、装煤爆破抛射装煤：自动完成不是工序（配合挡煤板效果更好，清扫浮煤量少）人工装煤：炮采工艺中劳动强度最大的工序铲煤板铲装：千斤顶推移运输机时由三角铲煤板自动完成，不是单独工序，是在推移运输机工序的过程中附带完成的3、运煤可弯曲刮板输送机自动运输，不需人工作业，不是工序工序：推移运输机（移溜），弯曲度约3°，弯曲段长度15~20m。
采矿工艺学(2-1)
四. 装药联线: 爆破落煤一律采用串联方式联线, 每孔装药150~600g
炮采
五. 炮采支护方式:正悬臂齐梁直线柱、正悬臂错 梁三角柱
支柱
顶梁
1
2
3
5 (a)
L
4
95.5 138 40
165Biblioteka (b)B4
A B
BB
5
2 3
12 C
3
B
1430 1000 1000
齐梁直线柱布置，提高支护能力。
3. 采用大功率双速刮板输送机
增加工作面一次放炮长度，提高运输效率
4. 采用切顶墩柱
保证采空区切顶效果，减轻控顶压力。
5. 采用移动挡煤板
提高装煤效果，减少回采煤炭损失。
3430
500 1000
C1
4 5
3 7
6
A AA
4
2
3
1430
1000 1000 1000 3430
炮采
（六）采区处理方式: 全部垮落法 充填法 煤柱支撑法
（七）炮采的技术革新
1. 采用微差爆破（毫秒爆破）技术 130毫秒以内，提高爆破与装煤效果。 2. 采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护
采矿工艺学
第二章 长壁垮落采煤法采煤工艺
第一节 炮采
工艺种类:炮采、普采、综采
一. 炮眼布置: 单排眼、----煤层软,厚度薄 双排眼(对眼、三花眼、三角眼)----煤 层中硬、厚度小于2米 三排眼(五花眼)----煤层硬,厚度大于2米
炮采
二. 炮眼角度: 水平角50~80°,煤软取大值 仰角5~10° 俯角10~20°
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硬煤取小值。
剖面上以不破坏顶底板为原则：
顶眼仰角
底眼俯角
510
1020
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2、钻眼、装药 （1）钻眼设备：煤电钻、麻花钎子 （2）炸药与装药量： 矿用硝氨炸药，药量 150600g之间。
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3、联线与起爆 串联联线、电雷管引爆、起爆器起爆 。 毫秒爆破技术。
100 80 60 40 20 0
图 例
装 煤
移输送机
支 柱
钻眼
回柱放顶
放 炮
面长160m，采用分段追机作业方式，各工种在同一段内 平行作业，完成采煤、支柱和移输送机等工序后，再进入下 一段，每换一次工作地点需增加20~23min辅助时间，每段约 40~60m。
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九、炮采工作面的基本点 爆破 煤壁平直 不留底煤 不破坏顶板 不崩倒支柱 不把煤崩到输送机外侧 尽可能爆破装煤 敲帮问顶，清除危石，处理瞎炮后，再支护， 其后进入装煤。
2、单向割煤（往返一刀）
单滚筒采煤机上（下）行沿 底割煤，清顶煤、挂顶梁 （临时柱），到上（下）端 头后，下（上）行装煤并清 理机道，清理浮煤，推移输 送机，支柱，采煤机往返一 次煤壁推进一个截深。
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三、采煤机进刀方式 1、普采工作面双滚筒采煤机端部斜切进刀
A-A
1
2
(a) A A 1 (b) A-A A-A
输送机运煤、推移输送机、支护
和回柱放顶等工序。
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一、爆破落煤 打眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序。 工序要求：保证工作面进度、不留顶煤和底煤、 不破坏顶板、不崩倒和损坏支柱、尽量降低炸药和 雷管消耗、提高装煤效率、有利于防止煤尘和瓦斯 爆炸。
1、炮眼布置
（ 1）炮眼排数
取决于煤层的厚度和硬度。煤电钻打眼，1~3 排布置、深度为1m~1.5m。
放炮母线
炮泥
炮孔
煤层
药包
雷管
炮眼装药结构图
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二、装煤与运煤 装煤：爆破可装煤30%以上，刮板输送机的铲 煤板可装部分余煤，其它为人工装煤。 运煤：可弯曲刮板输送机、溜槽或自溜。
2 1 3 7 4
5
6
可提高爆破装煤效率的移动挡煤装置 1—切顶支柱；2—单体液压支柱；3—推溜千斤顶；4—挡煤 伸缩板；5—挡煤板底座；6—铲煤板；7—支撑杆
中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：万志军教授
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第二章 长壁垮落采煤法采煤工艺
第一节 爆破采煤工艺
第二节
第三节
普采工艺方式
综采工艺方式
第四节
第五节
大倾角综采工艺特点Βιβλιοθήκη 倾角加大后综采工艺特点第六节
薄煤层综采工艺
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第一节
爆破采煤工艺
一、爆破落煤 二、装煤与运煤 三、支护 四、推移输送机 五、处理采空区 六、劳动组织 七、循环作业方式 八、循环作业图表 九、炮采工作面的基本点 十、炮采工艺的特点
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采煤工艺类型分为三种工艺方式：
（1）爆破采煤工艺——炮采
（2）普通机械化采煤工艺——普采
（3）综合机械化采煤工艺——综采
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炮采工艺方式：长壁工作面用爆破方法落煤和装煤、
人工装煤、输送机运煤和单体支
柱支护的采煤工艺。
工艺过程包括：打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、
六、普采工艺基本要点
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普采工艺—用采煤机破煤和装煤、刮板输送机运煤、 单体支柱支护顶板的采煤工艺。 运煤、支护、回柱放顶与炮采相同。区别是 用采煤机完成落煤和装煤。
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一、设备及布置
≮ 20m
1—MXP-240采煤机；
Ⅰ Ⅰ
5 4
2100
2
3
2—SGB-630/150可弯曲刮
综合工种一般在工作面的一段长度内工作。
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七、循环作业方式
作业方式：采煤工作面一昼夜内采煤班和准
备班的配合方式。
准备班工作：回柱、检修刮板输送机、移动平
巷运输设备、两巷超前支护、加强支护。
两采一准；三采三准（采准平行）；两班半采
煤，半班准备；三采一准；四班交叉等。
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单位：m
0.6 Ⅱ
Ⅱ Ⅱ
0.6~0.9 Ⅱ
0.2
Ⅱ Ⅱ
0.3
1.2 1.2 0.8
Ⅱ Ⅱ
1.2
3.6
1.2
1.7
1.2 5.6
0.3
4.8
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丛柱、密集、木垛、斜撑
(a)
(b)
(c)
(d)
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四、推移输送机 推移千斤顶：正常段6m一个，机头机尾各三个。
15m
八、循环作业图表
规程中要有：
循环作业图表
劳动组织表
技术经济指标表
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炮采工作面循环作业图
班 次 时 间 7 160 第 一 班 第 二 班 第 三 班
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1
2
3
4
5
6 7
140 120
工作面长度/m
6m
1 2
3
4
5
(b)
(a)
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五、处理采空区 垮落法：回柱撤除支护，
0.3 m
3m
1m
(a)
让顶板垮落。
顺序为：由下向上； 由采空区侧向 煤壁侧； 近水平煤层回
(c) 3m 5m (b)
柱可以分段。
(d)
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六、劳动组织 专业工种：钻眼放炮、装药、机电维修 综合工种：装煤、支柱、回柱放顶 专业工种一般在全工作面长度内工作;
1—基本支架;2 —抬棚长梁;3 —转载机;
4 —输送机;5 —十字铰接顶梁;
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第三节
综采工艺方式
一、采煤机割煤方式 二、采煤机进刀方式 三、支护方式 四、液压支架移架方式 五、综采工作面循环图表 六、综采工作面端头支架
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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
4
1150 1000 1000 1000 250 4400
Ⅰ2
Ⅰ
Ⅱ
1
Ⅱ
3
板输送机； 3—DZ-22单体液压支柱；
2100
0.6m
1050
1000
250630
2150
270 1000 1000 4400
250 1
Ⅲ
2000
Ⅲ Ⅱ
2100
Ⅱ
4 — HDJA-1000 铰 接 顶 梁 ； 5—推移输送机千斤顶； 6—运输平巷中的输送机。
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炮眼布置
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炮眼布置方式及适用条件
炮眼布置方式 单排眼 适用条件 一般于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。
双排眼
有对眼、三花眼及三角眼等，一般适用于采高较小的 中厚煤层。煤质中硬时可用对眼，煤质软时可用三花 眼，煤层上部煤质软或顶板较破碎时可用三角眼。
三排眼
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2）双向割煤，往返一次进二刀 采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤→移架 （滞后采煤机23架以远）→推移输送机（滞 后采煤机1535m）到一端，完成进刀后，反 向重复上述过程，往返一次进二刀。
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3）两种采煤方式的优缺点和适用条件
• 目前国内综采面大多采用双向割煤方式。 • 双向割煤采煤机避免了一个空行过程，效率高。 • 单向割煤工序之间相互干扰少，进刀过程采煤机等 待时间少，割煤牵引速度快和空载装煤效率高，机 道浮煤少，底板平整，推移输送机阻力小，能保证 采煤机的进尺，有利于工作面的顶板管理。 • 在大倾角工作面吨煤能耗少，有利于防止工作面输 送机等设备的下滑，在粉尘较大的工作面采煤机司 机、移架工吸尘量少，工人作业环境好等。
又称五花眼，用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。
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（2）炮眼的深度 炮眼深度要与顶梁长度相匹配。 顶梁长度一般有： 0.8、 1.0、 1.2 m三种，由 顶梁长度和炮眼角度确定。一般1.21.5m的钎杆。
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（3）炮眼角度
与煤壁的夹角一般为5080。软煤取大值，
1750
900 3500
Ⅲ
6
Ⅲ
≮ 10m ≮ 20m
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二、采煤机的割煤方式 1、双向割煤（往返两刀） 双滚筒采煤机：前滚筒割顶煤、后滚筒割底煤， 挂顶梁（打临时柱），清理浮煤，推移输送机， 支柱，到上端头，完成进刀后，返回重复上述 过程，采煤机往返一次煤壁推进两个截深。
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十、炮采工艺的特点
机械化水平低；
劳动强度大； 产量和效率低； 安全隐患多； 但对地质条件适应性强，多用于残煤、边角 煤开采，使用越来越少。
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第二节
普采工艺方式
一、设备及布置
二、采煤机的割煤方式
三、采煤机进刀方式
四、人工开切口
五、普采循环作业图
班 11 12 13 14 15 16
二 17