采煤基础知识

约，在选择时应当综合考虑。
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煤层倾角、厚度
煤层及围岩特性
煤层地质构造
影 响 采 煤
地质因素
煤层水文地质条件 矿井瓦斯等级 地温、地压
方
煤层自燃发火倾向性
法
煤尘的爆炸危险性
选
择
矿井管理水平
的
工人掌握先进技术的水平
因
素
技术发展及装备水平 --
补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
一、基本概念
• 原岩—地壳中没有受到人类工程活动影响的岩 体。
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补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
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补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
• 初次来压的特点：工作面顶板下沉量和下 沉速度急增，甚至出现台阶式下沉；顶板 破碎；甚至出现也煤壁平行的裂隙，有时 发出巨大的断裂声；支架受力增加，采空 区掉块；煤壁严重片帮。
• 初次来压时，工作面要采取措施：加强支 护（增设排柱、木垛、斜撑、抬棚）、强 制放落顶板等。
管理顶板 • 工作面通风状况良好。
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采煤方法分类
壁式体系采煤法的类型
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
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
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）
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采煤方法分类
• 原岩应力—存在于地层中未受工程扰动的天然 应力。
• 自重应力—由地心引力引起的应力，等于单位 面积的上覆岩层的重量。
• 构造应力—由地质构造运动而引起的应力。
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补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
• 矿山压力——存在于采 掘空间周围岩体内和作 用在支护物上的力。
• 支承压力—采掘空间原 被采物承受的载荷转移 到周围支承体上而形成 的力。
一、授课思路：
《采煤概论》
课题： 缓倾斜、倾斜、薄及中厚煤层 长壁采煤法 及过断层注意事项
内容：走向长壁、倾向长壁采煤法 回采工艺、断层及过断层的安全措施
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二、教学目的、知识重点和难点
• 教学目的：
1、掌握走向长壁的机采、综采工艺过程 2、掌握倾向长壁单煤层布巷回采、和方法特点 3、掌握断层的概念及过断层的方法
教学重点：
1、走向长壁机采、综采工艺过程 2、倾向长壁单煤层布巷回采、和方法特点
教学难点：
1、开采支护方式， 采空区处理方式 Baidu Nhomakorabea、断层破碎带煤岩破断研究
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三、板书设计
• 课 题： 采煤方法 采煤工艺 采煤工作面技术管理 过断层方法
• 教学目 的：
1、掌握 采煤方法 2、掌握 采煤工艺 3、掌握采煤工作面技术管理 4、掌握正断层、逆断层的特点及过断层时的方法
顶。 • 底板：煤层下部邻近的岩层。 • 伪顶：位于煤层之上，极易垮落的很薄的松软岩层，厚
度小于0. 3—0.5m，随采随冒。 • 直接顶：位于煤层或伪顶之上，具有一定的稳定性，采
煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层 • 基本顶： 位于直接顶或煤层之上，通常厚度和岩石强
度较大，难于垮落的岩层。
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补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
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采煤方法分类
壁式体系
旱 采
采
煤
柱式体系
方
法 水
采
柱式体系
整层开采
单一长壁 放顶煤
走向长壁 倾斜长壁
分层开采
掩护支架 倾斜分层 水平分层
走向长壁 倾斜长壁
斜切分层 水平分段放顶煤
整层开采
房式
房柱式
整层开采
倾斜短壁式
走向短壁式
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垮落 刀柱
下行垮落 上行充填
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
2、工作面初次来压
当工作面从切割眼向前推进，顶板悬露面积随之扩大，直接顶 垮落充填采空区，基本顶仍完整地支承在两帮煤壁上，形成双 支板梁构件。当板梁跨度随着工作面推进增大到一定的范围， 由于基本顶的自重和上覆岩层的作用，使基本顶断裂垮落。这 时，工作面已不再处于基本顶掩护之下，顶板迅速下沉而破碎， 通常把基本顶第一次大面积垮落称为初次垮落。由于基本顶初 次垮落，使工作面压力增大，故称为初次来压。初次来压对工 作面影响一般持续2d—3d。基本顶初次垮落时，工作面距切割 煤壁的距离称为初次垮落步距或初次来压步距。与基本顶岩性、 厚度以及地质构造等因素有关，一般为20m—35m，少数达50m— 70m。
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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。 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。
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采煤方法分类
壁式采煤法的特点：
• 工作面的两端至少各布置一条回采巷道，用于通风和运输。 • 工作面长度一般80-250米，目前国内最长400米。 • 随着工作面的推进及时处理采空区，一般采取全部垮落法
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第一章
采煤方法
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主要内容
– 第一节 采煤方法概述 – 第二节 采煤工艺 – 第三节 采煤工作面循环工作组织 – 第四节 采煤方法 – 第五节 采煤系统分析
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第一节 采煤方法概述
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合。 采煤系统—回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上的配合以及在空间上 的相互位置关系。 采煤方法—是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的配合。两 者之间相互影响相互制约。
• 为KγH部分，K为大于1 的应力集中系数。
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补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
▪ 矿山压力显现 — 在矿山 压力作用下，围岩或支护 物呈现的各种力学现象。
▪ 如顶板下沉、 底板鼓起、 支架下缩、支柱拆损、煤 壁片帮、支柱钻底等。
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补充知识： 采煤工作面矿山压力规律
二、工作面围岩移动特征
• 1、工作面围岩的组成 • 顶板：煤层上部邻近的岩层，分为伪顶、直接顶、基本
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。
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采煤方法分类
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。