采煤方法与采煤工艺

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
采煤方法与采煤工艺
•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。
采煤方法与采煤工艺
•炮采工艺
•一、爆破落煤
•爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及
•（一）仰斜开采与俯斜开采 •1、仰斜开采：采面沿倾斜从下向上推进采煤。 •特点：1）水自流入采空区；2）煤壁稳定性 差；3）顶板稳定性差，临界角8 左右；4） 当 时，采煤机偏离煤壁，输送机易断 链；当 时，采煤机不稳定，易翻倒。 •措施：输送机设下部三角架，调平。 •适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大； 煤易自燃需注浆；
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•单一煤层倾向长壁采煤 法
•2、俯斜开采：采面沿倾斜自上向下推进采煤。
•特点：1）水流入采面，工作条件差；
•
2）顶板相对稳定；
•
3）煤壁相对稳定，但装煤效果变差；
•
4）机组不稳定，易掉道。
•适用：煤厚，倾角大，煤松软易片帮，瓦斯
大。
•当 5 仰斜与俯斜相结合的形式。
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制约，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
的
•矿井管理水 平•工人掌握先进技术的水平
因
•技术发展及装备水平
素
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• 第二节 采煤工艺
5）压气及 安全用水 系统
•单一煤层走向长壁采煤法采采煤区方法巷与采道煤工布艺 置
•单一煤层走向长壁采煤法
•适用条件： •近水平、缓斜、倾斜煤层； •薄及中厚煤层； •地质构造简单，瓦斯涌出量小。
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•单 一 煤 层 倾 斜 长 壁 采 煤 法 巷 道 布 置
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•单一煤层倾向长壁采煤 法
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综采工作面 走向长壁 回采工艺图
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倾斜长壁 综采工作面 采煤工艺
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液压综采工作面 总布置 图
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•综采工艺
•采煤机的割煤方式： •往返一次割两刀、往返一次割一刀 •液压支架类型： •支撑式支架、掩护式支架、支撑掩护式支架 •液压支架的移架方式 •单架依次顺序式；分组间隔交错式；成组整 体依次顺序式。
放炮等工序组成。
•炮眼布置：单排眼 双排眼 三排眼
•二、装煤与运煤
•1）、爆破装煤：爆破后刮板输送机贴近煤
壁，利于装煤。
•2）、人工装煤：人工攉煤。
•3）、机械装煤：在输送机煤壁侧装有铲煤
板。
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•炮采工艺
•炮眼布置图
•a—单排眼 b—对眼 c—三角眼 d—三花眼 e—五花
眼Fra Baidu bibliotek
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采煤方法与采煤工艺
•薄及中厚煤层单一长壁采煤 法
•长壁采煤法示意图 •（a）走向长壁；(b）倾斜长壁（仰斜）；（c）倾斜长壁（俯斜） •1、2—区段运输、回风平巷；3—采煤工作面；4，5—分带运输、回风斜巷
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生产系统
1）运煤系 统
2）运料排 矸系统
3）通风系 统
4）供电系 统
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•综采工艺
•综采参数：
•
综采面长150m—400m
•
采煤机最大功率达2000kW，
•
刮板输送机最大功率达3*1000kW，
•
液压支架一般＞20t/架。
•工艺过程：
• 采煤机破煤装煤——刮板输送机运煤——液压支架
支护顶板
采煤方法与采煤工艺
采煤方法与采煤工艺
综采工作面主要设备
液压支架 双滚筒采煤机 刮板运输机 桥式转载机 胶带输送机
•采煤机结构：截割部、牵引部、动力部、辅助装置
•牵引方式：机械牵引、液压牵引、电牵引（传动）
•
钢丝绳、有链牵引、无链牵引（行走）
•
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•普采工艺
•采煤机割煤方式： •单向割煤，往返 进一刀； •双向割煤，往返 进两刀； •“∞”字形割煤、 往返一刀
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采煤机 简介：
（1）滚筒采煤机构造 滚筒采煤机主要由： 截煤部、牵引部、电
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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： n 工作面的两端至少各布置一条回采巷道，用
•单一煤层倾向长壁采煤法评 价
•（二）倾斜长壁采煤法优点： •1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产 快。 •2）运输系统简单，占用设备少。 •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，通风构筑物少。 •5） 对某些地质条件的适应性强。 •6） 技术经济效益显著，采面单产增加，巷道掘 进率降低，采出率增加，工效提高 。 采煤方法与采煤工艺
•炮采工艺
•三、工作面支 护 •主要采用金属 支柱和铰接顶梁 支护，单体液压 支柱。主要有两 种：正悬臂齐梁 直线柱（图a） 和正悬臂错梁三 角柱（图b）
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•普采工艺
•工艺过程：
• 采煤机破煤装煤——刮板输送机运煤——单体支柱
加金属顶梁支护
•破煤和运煤
•滚筒采煤机：单滚筒、双滚筒
•
移架（综采）
•正规循环： 在规定叫间内，按既定的工艺方式，保
质保量安全地完成一个循环的全部工序和工作量，并
保持周而复始地进行采煤工作的一种作业方法。
•正规循环作业用循环图表来表示。
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•循环组织的主要内容
•1、循环方式 •循环方式是循环进度和昼夜循环次数的总称。
•环进度：每完成一个循环工作面煤壁向前推进的距
双滚筒采煤机一般是 综采工作面主要采煤 机械。
滚筒式采煤机的截割 部滚筒和截齿， 如 图所示。
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采煤机 简介：
n 刨煤机 刨煤机是根据刨削原理工作的浅截深(一次刨深在50～100mm) 采煤机。
n 刨煤机组：由刨煤机、可弯曲刮板输送机、液压推装置和电气控制等部 分组成。在我国使用较少。
于通风和运输。
n 工作面长度一般80-250米，目前国内最长
400米。
n 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
n 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
超2千万吨的综采面。）
• 采煤方法与采煤工艺
•综采工艺
•综采现状：初步统计，全国已建成年产120 万吨以上的大型现代化煤矿434处，核定能 力12.63亿吨，占总核定能力的50.62%； 其中建成了年生产能力超1000万吨的特大型 煤矿25处，核定生产能力3.4亿吨。我国的 安全高效矿井采煤机械化程度达到90%以上， 综采程度达到85%以上，井工矿原煤全员工 效达到106.34t/工；回采 工效540.29t/工 。
•整层开采
•分层开采 •整层开采 •整层开采
•单一长壁 •放顶煤
•走向长壁 •倾斜长壁
•垮落 •刀柱
•掩护支架 •倾斜分层 •水平分层
•走向长壁 •倾斜长壁
•下行垮落 •上行充填
•斜切分层 •水平分段放顶煤
•房式
•房柱式
•倾斜短壁 式 •走向短壁 式
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•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
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
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。
采煤方法与采煤工艺
2020/12/18
采煤方法与采煤工艺
主要内容
n 第一节 采煤方法概述 n 第二节 采煤工艺 n 第三节 采煤工作面循环工作组织 n 第四节 采煤方法 n 第五节 采煤系统分析
采煤方法与采煤工艺
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。
采煤方法与采煤工艺
采煤方法分类
柱式采煤法的特点： n 工作面长度较短，一般10-30m,工作面数目
较多。 n 需要开掘大量的巷道，掘进率高。 n 一般没有处理采空区工序。 n 工作面通风条件较差，采出率低。
采煤方法与采煤工艺
•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
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•普采工艺
•工作面运煤： •一般采用刮板输送机运煤。 •每隔6m设一个液压千斤顶， •机头机尾各3个。 •弯曲段长度15m。
•
采煤方法与采煤工艺
•普采工艺
•工作面支护： •支架布置方式：带帽点柱、单体液压支柱或 磨擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。 •按悬臂顶梁与支柱的关系分为正悬梁和倒悬 梁两种； •按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式两种， 为了行人和工人作业方便，工作面支柱一般 排成直线状。
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•普采工艺
•单体支架正悬臂 •与倒悬臂布置
•支架齐梁式和错梁式布置
采煤方法与采煤工艺
•普采工艺
•控顶距： •当工作面推进一次或二次之后，工作空间达 到允许的最大宽度，即最大控顶距。 •及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作 所需要的最小宽度，即最小控顶距。 •最大控顶距与最小控顶距之差即为放顶步距。
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。
采煤方法与采煤工艺
•长壁采煤法的采煤工艺
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
采煤方法与采煤工艺
•普采工艺
•采空区处理： • 全部垮落法 • 全部充填法 • 局部充填法 • 缓慢下沉法 • 煤柱支撑法
•
采煤方法与采煤工艺
•综采工艺
•综采历史：自1974年从国外引进50套综采设 备和78 年引进的100套综采设备开始，至今 已有30多年的历史。 •发展经历：经过了摸索起步、引进提高、仿 制创新、国产与引进并重、自主生产五个阶 段。
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•综采工艺
•综采工作面工序配合方式： •综采面主要工序有三个：割煤、移架、推移 输送机，按照不同顺序有两种配合方式，即 及时支护方式和滞后支护方式。
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•循环组织
•循环作业：指采煤工作面周而复始地完成落煤、装
煤、运煤、支护和采空区处理等工序的一种作业方
式。
•循环标志：回柱放顶（炮采、普采）
•
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•综采工艺
•综采产量：
• 七十年代综采面大致为20万吨/年-面左右 • 八十年代综采面大致为100万吨/年-面左右 • 2005年兖州东滩矿综采面生产了753万吨/年-面 • 2005年神东上湾矿综采面生产了1145万吨/年-面 • （神东矿区目前有10个超千万吨的综采面，实现 了一井、一面、安全、高效的生产目标，其中有2个
离。炮采0.8-1.2m 普采、综采0.6-1.0m。 •2、作业形式：一昼夜内采煤班与准备班在时间上的 配合方式。 •三八制 四六制 •3、采煤工作面循环作业图表 •循环图表包括循环作业图、工人出勤表和技术经济指 标表三项主要内容。
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•循环作业图
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•工人出勤表
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•技术经济指标表
采煤方法与采煤工艺
•薄及中厚煤层单一长壁采煤 法
•走向长壁采煤法：工作面沿倾向布置，沿煤 层走向推进。适用于采区式巷道布置。 •倾斜长壁采煤法：工作面沿走向布置，沿煤 层倾向推进。工作面自下而上推进时称为仰 斜长壁，工作面自上而下推进时称为俯斜长 壁。适用于盘区式和带区式巷道布置。
动机及辅助装置组成。 它的类型较多，分为单
滚筒和双滚筒两种。 A. 单滚筒采煤机：功率
小、生产能力低，适用 于采高不大的中厚煤层。
采煤方法与采煤工艺
采煤机 简介：
n B. 双滚筒采煤机：功率较大、生产能力大、牵引速度高，适用于 采高较大的中厚煤层。外形如下图所示：
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采煤机 简介：