采煤工艺总结样本

采煤工艺总结
一.引言
采煤方法有多种, 采煤方法及其分类特征有如下所示:
二.各个采煤方法介绍
一.单一长壁采煤法
中国当前开采的煤田中, 缓斜, 倾斜薄及中厚煤层占有相当大的比重。

对于这类煤层的开采, 中国主要采用的是单一走向( 倾斜) 长壁采煤法。

单一长壁采煤法也称整层走向长壁采煤法, 特点是回采工作面沿煤层倾斜方向布置, 沿走向方向推进;工作面长度较长,一般为100～150m, 短的有30～40m, 长的超过200m。

在回采工作面的上方和下方沿走向分别布置回风平巷和运输平巷, 构成回采工作面和采区巷道之间的通风、运输和行人的通道。

根据煤回采工艺不同, 每一循环的推进度一般为0.6～1.2m。

一般在回风平巷内铺设轨道, 用矿车或平板车运送材料和设备; 运输平巷内用带式输送机、
刮板输送机或矿车运送煤炭。

回风平巷和运输平巷采用单巷布置, 也有采用双巷布置的。

回采工作面的推进方向有两种: ①后退式, 由采区边界向采区上山( 或石门) 推进; ②前进式, 由采区上山( 或石门) 向采区边界推进。

中国各矿区大都采用后退式回采。

在综采采区, 为减少综采设备的长距离搬移, 有的采用混合式, 即上区段回采工作面用前进式回采至采区边界后, 将综采设备搬移至下区段边界的开切眼中, 用后退式回采
倾斜长壁采煤法特征点及适用条件:
( 一) 仰斜开采时, 水能够自动流向采空区, 工作面无积水, 劳动条件好, 机械设备不易受潮, 装备效果好。

当煤层倾角小于10°左右时, 采煤机及输送机工作稳定性尚好。

如倾角较大, 溜槽下侧易造成断链事故。

为此, 要采取一些措施, 如减少截深, 采用中心链式输送机, 下部可设三脚架把输送机调平, 加强采煤机的导向定位装置等。

一般情况下, 当顶板较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自然, 须在采空区注浆时宜采用仰斜开采。

( 二) 俯斜开采时, 随着倾角的加大, 采煤机和输送机的事故也会增大, 装煤率低。

由于采煤机的重心偏向滚筒, 俯斜开采将加剧机组的不稳定, 已出现机组掉道或断牵引链的事故而且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。

当煤层厚度和煤层倾角较大, 煤质松软容易片帮或瓦斯含量较大时, 宜采用俯斜开采。

有时由于回风大巷位置不同, 也影响选择, 这时根据经济情况选择何种开采方式。

对于倾角较小或近水平煤层, 进回风大巷并列布置, 煤层条件又无特殊要求时, 可采用仰斜和俯斜开采结合的方式, 采煤工作面均向大巷方向后退式推进。

二.倾斜长壁采煤法
倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比, 主要是采煤工作面布置及回采方向不同, 而且取消了采( 盘) 区上( 下) 山巷道, 倾斜长壁采煤法, 在一定的地质开采技术条件下, 技术效益比较显著:
( 1 ) 矿压显现及支护特点。

对于仰斜工作面, 由于倾角的影响, 顶板将产生向采空区方向的分力, 在此分力作用下, 顶极的悬臂岩层将向采空区方向
移动, 使顶板岩层受拉力作用。

( 2 ) 采煤工艺特点。

仰斜开采时, 水能够自动流向采空区, 工作面无积水, 劳动条件好, 当煤层倾角小于 100左右时, 采煤机及输送机工作稳定性尚好, 如倾角较大则减少了截深。

( 3 ) 适用条件, 按当前的设备条件, 倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在1 2°以下的煤层, 当对采煤工作面设备采取有效的技术措施后, 可用于 1 2°～1 7°的煤层, 当煤层倾角在 2 O °左右时, 现只有少数矿井应用, 对于倾斜和斜交断层较多的区域, 能大致划分成较为规则分带的情况下, 可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。

二.倾斜分层采煤法
长壁倾斜分层开采是中国长期应用的一种厚煤层采煤法, 平行于厚煤层层面分为若干个2.0m~3.0m左右的分层进行开采。

在一个区段范围内, 采完一个分层后待顶板跨落稳定后, 再掘进区段平巷开采下一分层, 称为”分层开采”。

当上下两个分层同时开采时, 称为”分层同采”。

倾斜分层走向长壁采煤法采煤工艺特点:
一.顶分层采煤工艺特点
( 一) 人工假顶
中国煤矿采用的人工假顶种类很多, 应用广泛的有三种。

1.竹笆假顶
2.金属网假顶
3.塑料网假顶
( 二) 再生假顶
再生顶板取消了铺设假顶的工作, 提高了劳动生产率, 降低了采煤成本, 改进了下分层网下作业条件, 在条件适宜适应尽量采用。

一些没有煤炭自燃危险的矿井, 也能够采用向采空区注水等措施, 促成再生顶板的形成。

二.假顶下采煤工艺的特点
( 一) 假顶下的支护及顶网管理
在假顶或再生顶板下回采时, 顶板为已跨落矸石, 一般情况下基本顶来压不明显, 顶顶板管理应是管好破碎顶板, 应采用浅截深采煤机并做到及时支护。

在单位支柱工作面, 一般采用正倒悬壁错梁齐柱方式, 割煤后及时挂梁进行支护。

当工作面片帮严重时, 为防止顶网下沉冒顶, 可提前在煤壁预掏梁窝, 挂上铰接顶梁, 打贴帮支柱进行超前支护。

( 二) 假顶下的放顶工艺
由于人工假顶或再生顶板易于下沉, 放顶时一般采用无密集支护放顶。

放顶时也可用木料斜撑顶网, 使其缓慢下沉到达地板。

沿放顶线到悬臂铰接顶梁的梁头易挂破顶网, 在房顶前应先用带帽点柱将其替换。

三.分层开采时矿压显现特点
( 一) 基本顶来压步距的变化
( 二) 下分层矿压显现特点
( 1) 支架载荷一般较小
( 2) 顶底板移近量一般变大
( 三) 下分层顶板管理具有一定难度
( 四) 下分层回采巷道矿压显现特点
( 1) 下分层回采巷道仍受采动影响
( 2) 下分层巷道维护较困难
三.放顶煤长壁采煤法
放顶煤采煤法的实质, 就是在厚煤层沿底部布置一个采高2~3m的长壁工作面, 用常规方法进行回采, 并利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法, 使支架上方的顶煤破碎成散体后, 由支架后方或上方的”防煤窗口”放出, 经由刮板输送机运出工作面。

按照煤层赋存条件及相应的采煤工艺, 放顶煤采煤法又分为:
1.一次采全厚放顶煤 ;
2.预采顶分层顶网下放顶煤;
3.倾斜分层放顶煤开采
一次采全厚放顶煤, 一般适用与厚度在12~14m以下的缓斜厚煤层; 简易型放顶煤一次采全厚, 煤层厚度一般在6~8m以下。

预采顶分层顶网下放顶煤, 一般适用于厚度大于12~14m, 直接顶坚硬或煤层瓦斯含量高需要预先抽放的缓斜煤层。

煤层厚度在12~14m以上, 将煤层沿倾斜分为两个以上厚度在6~8m以上的倾斜分层, 一次进行放顶煤开采。

顶煤的破碎和放出规律:
顶煤破碎过程及影响因素: 1.初始破坏区 ( 一般在工作面煤壁前方3~4m 以外, 虽然已进入前方支承压力影响区, 在支承压力作用下原生裂隙扩展。

顶煤破坏的力学过程属初期阶段) 2.破坏发展区( 一一般由煤壁前方3~4m, 至控顶区1m内, 主要是接近煤壁时, 受顶板的回转作用, 煤体发生破坏) 3.裂隙发育区( 控顶区2.5m以内, 在支架的重复支撑和卸载作用下, 顶煤裂隙裂缝进一步发育, 表现为裂隙密度的急剧增加和裂缝迅速扩大) 4.( 控顶区距煤壁约 2.5m 以外, 顶煤进入完全破坏, 丧失其连续性, 称为可放出的破碎每块) 顶煤的放出规律: 根据放矿理论, 矿石在采场破碎后是按近似椭球形状向下自然流动下来的, 及原来所占的空间为已旋转椭球体。

在放矿过程中形成的椭球体称为放出椭球体, 停止扩展而最终形成的椭球体称为松动椭球体, 放矿后形成放出漏斗和移动漏斗。

如果放顶煤高度为h, 则放出椭球体长轴为2a, 近似于h, 短轴为2b。

高度为h的水平煤岩分界面将下降为一漏斗面, 由于下降时煤岩的滚动, 漏斗面实际上是由一定厚度的混矸层组成, 最大直径近似于4b。

生产实践表明, 放矿椭球体短轴于长轴的关系式为: 2b=( 0.25~0.3) h。

在放煤的同时, 放出椭球体周围的煤矸也将向放煤口流动, 充填放煤留下的空间, 与放出椭球体相似, 为一松动椭球体, 其高度H=( 2.2~2.6) h。

当l>2b第二个放煤口放煤时, 不会因已放过第一放煤口的煤而发生混矸现象, 但放煤口之间有脊背煤损, l越大, 脊背煤损越大;
当l<2b时, 如放煤高度仍为h, 必将有一部分矸石混入放出的煤中, 但脊
背煤损明显降低。

因此, 在一定放煤高度条件下, 需要合理的确定放煤口间距; 而在已有液压支架即放煤口间距也确定的条件下, 就需要经过合理的放煤工艺, 减少煤损, 又不增加混矸。

与厚煤层倾斜分层开采相比, 综放开采的优越性主要表现在以下几个方面:
(1)有利于合理集中生产;
(2)对煤层地质条件具有较强的适应性;
(3)具有显著的经济效益。

放顶煤采煤法的主要缺点是采出率低, 工作面粉尘大, 自然发火瓦斯积聚隐患较大等, 其使用条件有以下几点:
1.煤层厚度。

一般认为采出的煤层厚度以5~12m为最佳;
2.煤层厚度, 煤层厚度应小于3;
3.煤层倾角缓斜煤层采用放顶煤开采时, 煤层倾角不宜过大, 否则支架的倒滑问题会给开采造成困难 ;
4.煤层结构每一夹石层厚度不宜超过0.5m, 其硬度系度也应小于3;
5.顶板条件其冒落高度不宜小于每层高度的1.0~1.2倍;
6.地质构造地质破坏较严重构造复杂断层较多和使用分层长壁综采较困难的地段上下山煤柱等, 采用放顶煤开采比其它方法取得的利益好;
7.自然发火瓦斯及水文条件对于自然发火期短瓦斯量大以及水文地质条件复杂的煤层, 先调查清楚并有相应措施后才能采用放顶煤开采。

四.急斜煤层开采方法
急斜煤层的行成是地壳不均衡沉降和冲蚀作用, 以及后期构造运动数度皱褶和断裂运动的结果, 因而急斜煤层赋存条件要比缓斜煤层复杂得多, 工作面生产能力有限, 易开采机械煤层为主的矿井大多属中小煤矿。

中国急倾斜煤层储量丰富, 分布很广。

由于急倾斜煤层倾角大, 在开采上具有许多特点。

1．由于煤层倾角大, 落在底板上的煤岩块, 会自动向下滑落, 从而简化了采场内的装运工作。

为了防止滑落的煤块冲倒支架, 砸伤人员, 在技术上必须采取。