长壁采煤法采煤系统
第十章单一走向长壁采煤法采煤系统
10.2 采煤系统分析
u 10.2.3区段平巷的单巷布置和双巷布置
Ø 普通机械化采煤 p 双巷布置：区段轨道平巷超前区段运输平巷，沿腰线掘进。 优点：探明煤层变化情况，辅助运输、排水，有利于掘进 通风和安全,由上区段工作面立即转到下区段工作面，可减少轨 道巷的维护时间。 缺点：下区段轨道平巷维护比较困难，增加联络巷掘进费。 p 单巷布置：瓦斯含量不大，煤层埋藏稳定，涌水量不大，注意： 加强掘进通风，减少风筒漏风。
10.2.6 区段间无煤柱护巷
采用区段无煤柱护巷，使区段平巷沿采空区布置，可避免和消弱支承 压力的影响，改善巷道维护状况，减少煤损。
➢ 沿空留巷
前进式沿空留巷 采面前进式回采， 沿采空区留出平巷。
第十章单一走向长壁采煤法采煤系统
10.2 采煤系统分析
后退式沿空留巷： 先掘区段平巷到
采区边界，采面后 退回采，沿采空区 留出平巷，为下区 段服务。
（2）低压电缆：采区变电所—各工作面配电点、输送机和绞车房用电点
➢压气和安全用水系统 ➢巷道类型
回采巷道：直接为回采工作面服务——开切眼和区段平巷：运输巷（输送机巷、机 巷）回风巷（轨道巷、风巷、轨巷）； 准备巷道：为各区段服务——上山巷道：运煤上山（运输上山、输送机上山），轨 道上山以及通风行人上山； 采区上、中、下部车场 — 联结采区上山与区段平巷，作为运输转载用的准备巷道； 安装机械电气设备用的硐室：绞车房、变电所、煤仓等； 附属于上述各类巷道的联络巷。
力较小，沿着上覆岩层已垮落稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。
优点：虽没有减少区段平巷的数目，但是不留或少留煤柱，减少煤 损，减少联络巷，减少巷道维修工程量，甚至不用维修，对巷道支护 要求也不严格。
煤矿采矿方法
煤矿采矿方法井工采煤方法井工煤矿采煤方法虽然种类较多，但归纳起来，基本上可以分为壁式和柱式两大体系。
（1)壁式体系采煤法。
根据煤层厚度不同，对于薄及中厚煤层，一般采用一次采全厚的单一长壁采煤法；对于厚煤层，一般是将其分成若干中等厚度的分层，采用分层长壁采煤法。
按照回采工作面的推进方向与煤层走向的关系，壁式采煤法又可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法两种类型。
长壁采煤法缓倾斜及倾斜煤层采用单一长壁采煤法所采用的回采工艺主要有炮采、普通机械化采煤（高档普采）和综合机械化采煤3种类型。
在选择回采工艺方式时，应结合矿山地质条件、设备供应状况、技术条件以及技术管理水平和采煤系统统一考虑。
爆破落煤工艺。
炮采工作面回采工序包括：破煤、装煤、运煤、推移输送机、工作面支护和顶板控制六大工序。
普通机械化采煤是用浅截式滚筒采煤机落煤、装煤，利用可弯曲刮板输送机运煤，使用单体液压支柱（或摩擦金属支柱）和铰接顶梁组成的悬臂式支架支护的采煤方法。
综合机械化采煤是指采煤的全部生产过程，包括落煤、装煤、运煤、支护、顶板控制以及回采巷道运输等全部实现机械化的采煤方法。
综合机械化放顶煤开采技术我国放顶煤开采主要是指长壁综合机械化放顶煤开采（以下简称综放开采）。
综放开采的实质是沿煤层底部布置一个长壁工作面，用综合机械化方式进行回采，同时充分利用矿山压力作用（特殊情况下辅以人工松动方法），使工作面上方的顶煤破碎，并在支架后方（或上方）放落、运出工作面的一种井工开采方式。
柱式体系采煤法柱式体系采煤法分为3种类型：房式、房柱式及巷柱式。
房式及房柱式采煤法的实质是在煤层内开掘一些煤房，煤房与煤房之间以联络巷相通。
回采在煤房中进行，煤柱可留下不采；或在煤房采完后，再回采煤柱。
前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。
[。
倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统
区段集中平巷与分层平巷联系方式，主要根据煤层倾角、层间距离、分层平巷布置形式以及联络巷的用途和运输方式、掘进工程量的大小，采区巷道布置的合理性等因素来确定。（分层同采时才有）
一般有石门、斜巷和立眼三种基本方式。
当煤层倾角较大，分层工作面平巷为水平布置时，一般常采用石门联系，如图7-17。
1．区段运输集中平巷的布置
一般布置在煤层底板岩层中，所在位置应避开底板岩层中应力升高区，巷道布置在压力传递影响角以外。
2．区段轨道集中平巷的布置
一般尽量沿煤层顶板布置。
（四）区段分层平巷的布置
厚煤层倾斜分层开采时，各区段分层平巷的相互位置对于巷道的使用和维护状况影响较大。根据煤层倾角的大小和分层数，各分层平巷的相互位置主要有以下三种基本布置形式。
开采厚煤层的采区上（下）山可布置在煤层底板岩层中，（也可布置在煤层中）一般将采区上（下）山布置在底板距煤层10～15m岩层中。当煤层厚度不大，采深较浅，顶底板岩层稳定，煤质较硬，自然发火危险较小，或底板有含水较大的岩层，布置岩巷有困难时，才考虑布置在煤层中。
（三）区段集中平巷的布置
分层同采厚煤层时，需要布置区段集中平巷。包括：区段运输集中平巷和区段轨道集中平巷。（分层分采不设集中巷）
三、采煤系统分析
（一）采煤方法主要参数
1．厚煤层倾斜分层厚度
普采、炮采分层厚度一般为2m左右；综采一般为3m左右。
2．工作面长度
确定分层开采工作面长度时，要综合考虑单一长壁工作面长度的影响因素及铺网工序和在网下作业带来的影响，一般同区段下分
层工作面长度小于上分层长度。(分层平巷采用内错布置)
（二）采区上（下）山的布置
图7－10巷旁支护的几种类型
采矿学第七章长壁放顶煤采煤法.pptx
含矸率是至关重要的。放煤步距与顶煤厚度、 顶煤裂隙发育程度、顶煤硬度、煤层的顶板条 件及采煤机截深等有关。
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(a)
(b)
(c)
放煤步距太大(a)：
放煤步距太小(c)：
顶板方向的矸石先于采 采空区方向的矸石先于
✓ 放煤口为整 个支架尾梁；
✓ 后输送机铺 在底板上，煤尘 小，煤炭采出率 高，目前广泛使 用。
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二柱掩护式低位放顶煤支架
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四柱支撑掩护式低位放顶煤支架
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滑 移 顶 梁 液 压 支 架
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澳大利亚放顶煤综放面端头液压支架设计
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2、按回采巷道的布置方式分类 1）缓倾斜厚煤层一次采全高放顶煤采煤法。 综放工作面采高：h1=2.03.5m, 放顶煤高度：h2= (1~3) h1 。 适用：M 5m ，M <12 14m 。
上位大块度直接顶
中位中块度直接顶
下位小块度直接顶 始动点边界
上位大块度顶煤 中位中块度顶煤 下位小块度顶煤
流动前边界 煤矸分界线 流动后边界
煤壁 放煤口
低位综放开采散体煤矸流动特征
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2、采放比 • 煤层开采高度与放顶煤高度之比。 • 根据实测，顶煤破碎塑性区范围一般可达煤 层采高的3倍左右。我国缓斜煤层综放面采放 比一般控制在1：1~3之间。
➢破坏发展区B：受顶板回转作用，煤壁前方顶煤 发生破坏，裂隙扩展，位移增大。
➢裂隙发育区C：支架移架反复支撑，顶煤破碎效 果提高。支架反复支撑的次数与顶梁长度及截深有 关。
采煤方法选择介绍
采煤方法选择介绍采煤方法选择是一个非常重要的决策，对于煤矿开采效益和安全生产都有着重要影响。
在采煤方法选择时，需要综合考虑煤层结构、矿井地质条件、矿井规模、煤炭品位、采场长度和倾角等因素。
下面将介绍几种常见的采煤方法以及它们的优缺点。
1.长壁工作面采煤法：“长壁”指的是工作面长度较长，通常在几百米到一千米之间。
长壁工作面采煤法通常适用于煤层倾角较小（小于25度），煤层厚度较大（大于2米）的情况。
这种方法的优点是采煤效率高、更新快，适合开采大规模的煤矿。
但是该方法对于煤层倾角和厚度要求较高，因此不适合所有地质条件。
2.隧道工作面采煤法：隧道工作面采煤法适用于坚硬岩层条件下的开采。
该方法通过使用隧道机在煤层中开挖隧道，将煤层一次开采出来。
这种方法的优点是可以达到高采煤效率、高瓦斯抽采效果，能够保证矿井的安全稳定。
但是该方法的投资和设备要求较高，适合规模较大的矿井。
3.钻孔爆破工作面采煤法：这种采煤方法通常适用于煤层倾角较大（大于25度），煤层厚度较小（小于2米）的情况。
通过使用钻孔进行爆破，将煤层破碎后进行采煤。
这种方法的优点是可以适应不同倾角和厚度的煤层，且设备投资相对较低。
但是钻孔爆破采煤会产生大量煤尘和瓦斯，需要采取相应的防护措施。
4.综放工作面采煤法：“综放”是指综合采煤和放顶支护的方法。
采用综放工作面采煤法可以实现短周期、高效率的煤层开采。
这种方法的优点是对矿井地质条件要求较低，适应性强，可以适用于各种煤层条件。
但是该方法需要使用大量的支护材料和设备，并且容易产生冲击地压，需要加强安全管理。
综上所述，采煤方法的选择应该根据具体的矿井地质条件和开采要求来确定。
在采煤方法选择时，需要综合考虑采煤效率、安全性、经济性和可持续性等因素，以实现煤矿的安全高效开采。
倾斜长壁采煤法和急倾斜采煤法
多台小绞车；
无极绳运输； 单轨吊；
I 3 5
卡轨车、齿轨车
5
4
2
1
6
I
7
三、采煤工艺特点
1、仰采
1）水自流入采空区；
2）煤壁稳定性差；
α
2）顶板稳定性差，临界角8 ；
(a)
3）当 时，采煤机偏离煤壁，减少截深
输送机，煤滚入下侧，易断链。
4）当 时，采煤机不稳定，易翻倒。
措施：输送机设下部三角架，调平。
β
sinβ=
l 1 ×sin α l
2
cosφ= l 1 l
2
sinβ= cosφ ×sin α cosφ =sinβ/sinα
俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法
2、采煤系统
3、采煤工艺
正常支护 — 金属支柱加 铰接顶梁，35排
密集支柱 —密集支柱 （点柱）沿倾斜45m，支 柱间距0.20.3m，每排密 集支柱沿走向长约46m， 随面前移前添后回
•采面上下或左右出口必须各与一条回巷道相 连，用于运输及通风等； •采出的煤平行于煤壁运出采场； •随采煤推进，必须有计划地处理采空区。
作业题：
• 1、试述倾斜长壁工作面采煤工艺特点？ • 2、仰斜、俯斜开采的适用范围条件是什么？ • 3、绘图说明单一薄及中厚煤层倾斜长壁采
煤法的巷道布置图，说明掘进顺序、运输和 通风系统？
第三200m节伪倾斜柔性掩护支架采煤法
9 9一、伪斜柔性掩护支架采煤法
8
8
采面呈直线伪斜布置，沿走向推进，并用柔10 性
掩护支架隔采离空采区 空区，工人在掩护支架下采煤
6
10 12 采空区
1、采区巷道7布置 5m
第04章 单一走向长壁采煤法采煤系统
第四章单一走向长壁采煤法采煤系统一、学习目的与要求单一走向长壁采煤法是最简单的、我国应用最广的采煤方法，和后面的有关采煤方法有一定的联系。
通过学习，要求掌握单一走向长壁采煤法的采煤系统，能够根据具体条件熟练选择应用该采煤方法。
二、教学主要内容(1)单一长壁采煤法的采区生产系统。
(2)单一长壁采煤法的采煤系统分析。
(3)单一长壁采煤法在我国的应用情况。
三、教学重点、难点（一）重点(1)采准顺序、生产系统。
(2)综合机械化回采工艺。
(3)采煤系统分析。
（二）难点(1)区段平巷布置。
(2)采场通风方式。
(3)下巷方位的选择。
四、教学方法1.教学方法：板书有效与多媒体教学相结合。
2.各种模型和录像。
3.作业与练习。
4.答疑。
五、课程详细内容与知识点第一节示例1．适用条件2．布置顺序（图4-1）图4-1 单一煤层采区巷道布置3．生产系统运煤、运料、排矸、通风、供电、压气、供水系统。
4．各类巷道回采巷道、准备巷道的定义与范围定义与范围。
第二节采煤系统分析1．区段参数：区段斜长：综采>150m，普采>120m，区段煤柱8～15m区段平巷宽度：普采2.5～3m，综采4～4.5m。
可推进长度：普采>500m，综采>1000m。
2．区段平巷的坡度及方向当采用小绞车调车时，定坡掘进坡度为17%0。
※坡度<5°时都称平巷。
（1）普采区段平巷布置当有褶皱时：教材中的方式：一条折线，沿中线掘进；一条曲线，沿腰线掘进并超前。
※现场：一般都是打直线，沿中线掘进。
高点设绞车，低点设水泵水窝，皮带凹曲线半径大于80倍皮带带面宽，凸曲线半径大于12倍皮带带面宽，沿空掘巷或沿空留巷。
其优点是：施工简单，回采率高，井巷工程量小，工作面等长，刮板运输机长度不增减，施工速度快，巷道维护量少。
缺点是对排水不利。
※下巷设备形式：胶带运输机靠下帮，便于采煤机自开缺口。
图4-3 区段平巷坡段及方向（2）综采区段平巷布置布置方式同上述现场部分。
采煤方法分类
2.壁式体系采煤法的类型
（1）根据开采技术条件煤层按倾角分类：
“三下一上”采煤方法
二、建筑物压煤开采
(一)地表移动和变形对建筑物的影响
1.地表下沿的影响 ❖ 建筑物主要管路的坡度会发生变化，四周的防水坡
也可能造成破坏。特别是由于地表下沉造成潜水位 相对上升，造成建筑物长期积水或过度潮湿时，就 会影响建筑物的强度，以至影响建筑物的使用。 2.地表倾斜的影响 ❖ 地表倾斜后，建筑物也随之歪斜，重心偏移，影响 其稳定性，而且承重结构内部将产生附加盈利，基 础的承压也会发生变化。
斜分层采煤法，适当减小分层开采的厚度，禁用一 辞采全稿采煤法。
“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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
柱式采煤方法特点及适用条件
适用条件及评价
❖ 主要缺点： ①采区采出率低，一般为50—60%左右，回 收煤柱时可提高到70—75%左右； ②通风条件差，进回风并列布置，通风构筑 物多，漏风大，采房及回收煤柱时，出现多 头串联通风。
第二节 柱式采煤方法特点及适用条件
适用条件及评价
❖ 适用条件为： ①开采深度较浅，一般不宜超过300-500m； ②顶板较稳定的薄及中厚煤层； ③倾角在10º以下，最好为近水平煤层，煤层赋
井工煤矿基础知识
井工煤矿基础知识（1）壁式体系采煤方法又称长壁体系采煤方法，以长工作而采煤为主要标志。
壁式体系采煤法按所采煤层倾角，分为缓斜、倾斜煤层采煤法和急斜煤层采煤法；按煤层厚度，可分为薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法和厚煤层采煤法；按采用的采煤工艺不同，可分为爆破采煤法、普通机械化采煤法和综合机械化采煤法；按采空区处理方法不同，可分为垮落采煤法、刀柱（煤柱支撑）采煤法、充填采煤法；按采煤工作面布置及推进方向的不同，可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。
按工作而向仰斜或倾斜推进的方向不同，倾斜长壁又有仰斜长壁和俯斜长壁之分。
按是否将煤层全厚进行一次开采，可分为整层采煤法和分层采煤法。
薄煤层、厚度小于 3 m的中厚煤层采用整层采煤法；厚度较大的中厚煤层、厚煤层既可采用整层也可采用分层采煤法1）薄煤层及中厚煤层单一长壁采煤方法。
图3-16a所示为单一走向长壁垮落采煤法示意图。
所谓“单一”即表示整层开采；“垮落”表示采空区处理是采用垮落的方法。
由于绝大多数单一长壁采煤法均用垮落法处理采空区，故一般可简称为单一走向长壁采煤法。
倾斜长壁采煤法，首先将井田或阶段划分为带区，在带区内布置回采巷道（分带斜巷、开切眼），采煤主作面呈水平布置，沿倾斜推进，两侧的回采巷道是倾斜的，并通过联络巷直接与大巷相联。
采煤工作面向上推进称仰斜长壁（图3-16b);向下推进称俯斜长壁（图3-16c)。
为了便于顺利开采，煤层倾角不宜超过12°。
当煤层顶板极为坚硬时，若采用强制放顶（或注水软化顶板）垮落法处理采空区有困难，有时可采用煤柱支撑法（刀柱法），称单一长壁刀柱式采煤法，如图3-17所示。
采煤工作面每推进一定距离，留下一定宽度的煤柱（即刀柱）支撑顶板。
但这种方法工作面搬迁频繁，不利于机械化采煤，资源的采出率低。
当开采急斜煤层时，为了便于生产及安全，工作面可呈俯伪斜布置，仍沿走向推进，则称为单一俯伪斜走向长壁采煤法。
2）厚煤层开采的采煤方法。
近水平煤层长壁采煤法
I
15 5
10
18 14 10
4 21 11
14
8 7
17 6
9
20
I
3 16 19
盘区巷道I 布I 置
19 16 17
4
m1
2
m2 98
3 16 7
10 14
5
12
11 15
13
10 18 14
12
巷道布置特点
（1） “运上”5 — 布置于M2层中，“轨上”4 — 布置于M1 层中（2） 区段平巷 — 单巷布置，对拉采面，10和12重迭布 置 （3） 区段平巷与上山联系 11与4直接相连 11通过15与
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
四、倾斜长壁采煤法采煤系统分析
（一）采煤工作面布置形式 ❖ 倾斜长壁采煤法的工作面可以布置成单工作面，也可以布置
成双工作面。 ❖ 单工作面的特点是：每一个采煤工作面有两条回采巷道，一
条为运煤和进风的运输斜巷，另一条为运料和回风的回风斜 巷。 ❖ 双工作面布置的特点是:两个工作面布置三条回采巷道，其 中中间的一条巷道形式减少了一条分带运煤斜巷及其联络巷 道，减少了巷道掘进工作量，节省了一套运输设备，生产比 较集中。
5相连
（4） 斜巷14和21 — 运料、行人、进风、回风
单一走向长壁采煤法
巷道布置
硐室开挖 在掘进上述巷道的同时．还要开掘采区煤仓、变电所、绞车房和绞车房回风斜巷，在以上巷道和 硐室中安装并调试所需的提升、运输、供电和采煤设备后，第一区段内的两翼工作面便可投产 。 回采接替 随着第一区段工作面采煤的进行，应及时开掘第二区段的中部车场、运输平巷、开切眼和第三区 段的回风平巷，准备出第二区段的工作面，以保证采区内工作面的正常生产和接替。这种先开掘 出回采巷道．然后采煤工作面由采区边界向上山方向推进的开采顺序称为作面后退式开采顺序 。
应用
应用
单一走向长壁采煤法是我国采煤方法中应用最多的一种，比重约达到40%。这种采煤方法主要适 用于顶板易于冒落的缓斜、倾斜薄及中厚煤层。 在我国国有重点煤矿中，薄及中厚煤层的可采储量分别占19%和36%。薄煤层采高小，不适合用传 统采煤工艺实现机械化开采。近年来，一些国有重点矿引进国外设备，实现薄煤层刨煤机综采， 取得良好效果，成为今后薄煤层开采的一个重要发展方向 。 对于厚度为3.5~5.0m的缓斜厚煤层，近年来采用了新型综采设备，成功实现了大采高一次采全 厚。若条件适宜，可推广应用单一走向长壁采煤法，否则宜采用普通机械化分层开采。例如神华 大柳塔矿全部引进国外新型综采设备，工作面采高达4m，年产量达8万t以上；晋城寺河矿全部引 进国外新型综采设备，工作面采高达5.5m，在顶板较稳定、倾角较小、煤质硬、瓦斯大的条件下， 年产量也达到800万t以上。
巷道布置
回采巷道掘进与布置 为准备第一区段内的采煤工作面，在该区段上部开掘工作面回风平巷。在上山附近第一区段下部 开掘中部车场。用双巷布置与掘进的方法，向采区两翼边界同时开掘第一区段工作面的回风平巷， 回风平巷超前运输平巷约100~150m掘进，两巷道间每隔100m左右用联络巷连通，沿倾斜方向两 巷道间的煤柱宽度一般为8~20 m。采深较小、煤层较硬和较薄时取小值，反之取大值 。 本区段的运输平巷、回风平巷及下区段的回风平巷掘至采区走向边界线后，在长壁工作面始采位 置处沿倾斜方向由下向上开掘开切眼。工作面投产后，开切眼就成为初始的工作面 。
我国壁式体系采煤方法概述[业界优制]
![我国壁式体系采煤方法概述[业界优制]](https://img.taocdn.com/s3/m/f6e01ff1336c1eb91b375d42.png)
扶风书屋
30
——全国有3个综采队年产量超过千万吨
神华集团神东煤炭分公司哈拉沟煤矿综采队 1064万吨、上湾煤矿综采队1048万吨、补连塔 煤矿综采一队1000万吨。
——神东煤炭公司上湾煤矿综采队刷新综采工 作面日产世界纪录
该矿综采队在工作面两次搬家及构造复杂条 件下，在10月份生产原煤达到106万吨，其中10 月9日在51104工作面生产原煤50944吨，刷新 了大柳塔矿保持的47900吨综采工作面日产世界 纪录。
垮落 刀柱 下行垮落 上行充填
2
(1)壁式体系采煤法
2 3
1 (a)
4
3
(b)
5
(c)
( a) 走向长壁， ( b) 倾斜长壁（扶风仰书屋斜）， ( c) 倾斜长壁（俯斜3 ）
扶风书屋
4
(2)柱式体系采煤法 短壁体系采煤法
1 2
扶风书屋
5
(3)旺格维利采煤方法
扶风书屋
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扶风书屋
7
美国安全法规要求综采面（一侧） 巷道不少于3条，工作面两端各布置3条 或4条，以利于通风、行人和设备安装运 输。1992年5月美国矿山安全局允许长壁 工作面（一侧）使用2巷制，1994年末美 国全部长壁综采面中3巷制占52%，4巷制 占48%，2巷制只占2%。
16
(2) 综合机械化采煤工艺
5 13
A-A
2
1
A
A
3
46
14
7 8 9 10 11 12
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综合机械化采煤：简称“综采”。在长壁工作面用机 械方式破煤和装煤、输送机运煤和液压支架支护顶 板的采煤工艺。
长壁采煤法采煤工艺精讲——其他条件下机采的工艺特点
长壁采煤法采煤工艺精讲——其他条件下机采的工艺特点一、薄煤层机采工艺特点（一）薄煤层滚筒采煤机采煤的特点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0.8～0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0.6～02、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2.5～3.0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。
（二）刨煤机采煤工艺特点结构简洁，便于修理，截深小(一般为5～10cm)刨煤机类型许多，目前主要使用的是静力刨，主要分为三类：(1)拖钩刨(2)滑行刨(3)拖钩—滑行刨二、大采高综采的工艺特点1、采高：3.5~2、设备:功率大、高强度、高牢靠性机电一体化设备3、采煤工艺特点：1）简单发生支架歪斜、扭转甚至倒架2）极易消失煤壁大面积片帮3）支架防滑，防倒使工作面管理的关键；4）工作面端头管理困难，运输巷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1）地质构造简洁，煤层赋存稳定，倾角2）采高3.5~三、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，必需有防滑防倒措施1、防止输送机下滑1）下滑的缘由①重力缘由：当倾角大于18°时，就有可能因自重而下滑。
②推移输送机不当、次数过多地从工作面上端开头推移。
③输送机机头与转载机机尾搭接不当，导致浮煤进入底槽2）防止输送机下滑的措施①a>12°，必需装防滑、锚固装置②防止煤、矸等进入底槽，以减小底链运行阻力③工作面调成伪斜，当煤层倾角8～10°时，工作面平与巷成92～93°，使推移输送机的上移量与下移量相抵。
④严格把握移输送机挨次，从工作面下端移输送机。
⑤推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。
⑥a>18°时，要设防滑千斤顶。
2、液压支架的防倒防滑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煤、矸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 3、采煤机的防滑①工作面倾角大于15 ° ，滚筒采煤机，必需有牢靠的防滑装置。
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
工作面回采顺序
4、往复旋转式： Fig.9 — 7（d）示。 使综采面旋转180， 往复回采，沿空留巷。
优点：采面不搬家； 少掘巷；
缺点：煤损大；回采 技术复杂；转折点难 维护，设备折损严重。
适用 ：少。
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
2、一般综采工作面区段平巷布置
1）综采工作面特点 • 设备多，重量大。如采煤机 8 12 t；支架
17 t 左右。 • 设备功率大，有液压系统，供电系统及其附
属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。 • 设备安装、拆卸及运输费工耗时。 • 采面产量高。 • 巷道断面尺寸大。
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
区段运输平巷（机巷）
运输机要求: 能适应上下坡度变化
胶带机
向上≯ 17 o
向下 ≯ 15 o
•断面符合运输、通风、行人安全等要求
既要沿煤层掘进，又要求直，巷道必定不平
方案一：挂中线掘进。
方案二：分段挂中线取直
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
采矿学(第9章单一长壁采煤法)
2）区段运输平巷（机巷） （conveyer subentry）
（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。 （2）要求： •与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。 •位置、断面利于装运煤。 •方向要求直或分段取直，利于运煤。 链板输送机每部长200m，允许弯度值 < 3 o ， 弯曲段 长度要等于或大于15m;
区段平巷
纵 — 横相联；
• 硐室：绞车房、变电所、煤仓等。
• 附属于上述各类巷道的联络巷。
采矿学知识点总结4
三、液压支架的移架方式
移架方式： 单架依次顺序式 分组交错式 成组整体顺序式
四、综采工作面循环图表
劳动组织： 四六制，三采一准 三八制，二采一准 两班半采煤，半班准备 开机率—采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时 间的百分比。
2
五、大倾角综采工艺特点
1、防止输送机下滑的措施： 防止煤进入底槽。 工作面调成伪斜。 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。 设防滑千斤顶。
6
• 2、缺点： –1）岩石工程量大（设区段集中平巷及联络巷）；
–2）生产系统复杂；
–3）同采工作面能力不易发挥；
–4）初期准备时间长。
• 随着机械化水平提高，综采放顶煤、大采高综采的发展， 工作面生产能力加大，分层同采的优点已逐渐弱化，缺 点是主要是岩石工程量大、生产系统复杂，分层同采已 少用。
第九章 单一 长壁采煤法
1、熟练画图 2、巷道名称 3、掘进顺序 4、生产系统
14
2
10 6
A
9பைடு நூலகம்
7 13
11 8 9'
7' 1
5
4
12
11 8'
9 3
4
7'
8' 9'
3
4,5
12 1
7 89
14 6
10
2
+1.5
+1.0
+0.5
0
-0.5 A
B
-1.0
-1.5
F C
D G
+1.5 +1.0 +0.5
不留三 角煤端 部斜切
进刀
二、采煤机进刀方式
采矿学第4章单一走向长壁采煤法采煤系统详解
2、一般综采工作面区段平巷布置
1）综采工作面特点 • 设备多，重量大。如采煤机 8 12 t；支架
17 t 左右。 • 设备功率大，有液压系统，供电系统及其附
属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。
• 设备安装、拆卸及运输费工耗时。 • 采面产量高。 • 巷道断面尺寸大。
缺点：煤损大；回采 技术复杂；转折点难 维护，设备折损严重。
适用 ：少。
（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置
1、 沿空留巷（巷帮充填）： 工作面采煤后沿采空区边 缘维护原回采巷道前进式 沿空留巷：采面前进式回 采，沿采空区留出平巷。
2）后退式沿空留巷：先掘 区段平巷到采区边界，采 面后退回采，沿采空区留 出平巷，为下区段服务。
85°
（3）中切眼断面及支护
断面 — 10m2；支护 — 锚网支护 平六矿：煤巷锚杆间距0.7m， 锚杆长1.8m，
冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔40*40mm （4）中切眼作用： 解决掘进期间局部通风问题 如：JBT局扇或 JBD622局扇 ，有效供风长度 700m
利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风 筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。
一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置及生 产系统 （一）条件： 近水平、缓斜、倾斜煤层 薄、中厚及厚煤层（35m） 地质构造简单，瓦斯涌出量小。
（二）巷 道布置及
特点
layout of
roadways
as well as
feature 1、巷道名
称：
14
2
10 6
A
9
7 13
11 8 9'
7' 1
2）一般综采工作面机巷、风巷布置
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
采煤方法 长壁采煤法采煤系统
• 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。
第一节 爆破采煤工艺
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。
封泥 m
小于0.6
0.6～1
不得放炮 ½ 或采取措施 孔深
大于 1m
≮0.5
二、装煤与运煤
1、爆破装煤
2.2m
可装煤3137%
2、人工装煤
人工装煤量主要有：刮板输送
(a)
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
1.25m
3、机械装煤
在刮板输送机煤壁侧装铲煤板
1.0m 1.3m
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。
数量 1 1 1 25 2 1 2
1000 1000
二、普采工作面单滚筒采煤机工作方式
（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
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第二节 普通机械化采煤工艺
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。
长壁采煤法采煤系统
•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。
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
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
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
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。
长壁采煤法采煤系统
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：
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
毫秒爆破优点： 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
5、应用毫秒爆破的安全技术措施
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，1～5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。
瞬发雷管爆破 毫秒雷管爆破（也称微差爆破）
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
（一）瞬发雷管爆破
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50～80°，软煤取大值，硬煤取 小值； B 顶眼在垂直上向顶板方向仰起5～10°； C 底眼在垂直面上向低板方向保持10～20°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
长壁采煤法采煤系统
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 （20～25m)进刀与移机头干扰
长壁采煤法采煤系统
MZ—1.2 PB---120／45
JD—11.4 D2——22
HDJA--1000
数量 1 1 1 25 2 1 2
1000 1000
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
二、普采工作面单滚筒采煤机工作方式 （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
长壁采煤法采煤系统
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
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
4、钻眼、装药、联线 （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
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
•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
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
（三）单滚筒采煤机的 进刀方式
1、直接推入进刀 2、“∞”字形割煤，自
行进刀 3、斜切进刀
直接推入法进刀
长壁采煤法采煤系统
长壁采煤法采煤系统
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
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
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。 v 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。
第一节 爆破采煤工艺
四、爆破采煤新工艺 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。
长壁采煤法采煤系统
第二节 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、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
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
（二）毫秒电雷管爆破 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1～5段毫秒雷管，桥丝电阻： 5.5～6.0欧。 3）其他器材：发爆器最大起爆能力为50～100发
我国主要采用滚筒采煤机破煤
长壁采煤法采煤系统
一、 普 采 工 艺 过 程 实 例
长壁采煤法采煤系统
某矿普采面主要设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
设备名称 采煤机 输送机 乳化液泵 输送机移量 煤电钻 水泵 绞车 支柱 铰接顶梁
型
号
MDY--150 SGB--630／150
XRB---2B YQ--i000C／1000
“” 形 割 煤 方 式， 自 行 进 刀
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
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。
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
•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
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
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。
长壁采煤法采煤系统
•第一节 爆破采煤工艺
2、爆破参数 1）炮眼的平距 煤层的硬度f=1~1.5 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
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
2）炮眼角度：
A 炮眼与煤壁水平夹角为50～ 80பைடு நூலகம் ， 软 煤 取 大 值 ， 硬 煤 取 小 值；
破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间 顶板。
长壁采煤法采煤系统
第九章 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。
长壁采煤法采煤系统
2020/12/21
长壁采煤法采煤系统
第九章 长壁采煤法采煤系统
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 v 爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆
B 顶眼在垂直上向顶板方向仰 起5～10°；
C 底眼在垂直面上向低板方向 保持10～20°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
长壁采煤法采煤系统
第一节 爆破采煤工艺
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
4～6ms），应大于煤（岩）开始移动到形成裂隙时间 （一般为4.3～5.8ms）。 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
第二节 普通机械化采煤工艺
• 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
长壁采煤法采煤系统
第二节 普通机械化采煤工艺
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A—B一C在图(b)状态采煤机 割至上平巷后,滚筒割煤轨迹改为C—D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--E—B—F,工作面上端开始移辕送机；在图(d)状 态滚筒割煤轨迹为F—G—A,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。