煤矿开采技术

13
“汪格维里”采煤法
与传统房柱式采煤法相 比，主要是采区区段划 分和区段内煤体切割及 回收方法不同。一般要 形成一个短壁回采区域， 习惯称之为“汪格维里” 块，煤柱回收后，顶板 似长壁式工作面一样充 分冒落，使房、柱的回 采避开支承压力高峰区。
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14
从上世纪九十年代开始我市地方煤矿就开始尝 试由旧采向新采过渡的采煤方法改革，但由于受当时销 售市场和经济效益的影响而大多夭折，直至2001年后乡 镇煤矿整治工作的深入，壁式采煤方法才得以在各乡镇 煤矿推广。
晋城市煤矿 安全生产培训中心
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1
前言 第一讲 采煤方法发展概述 第二讲 怎样对综采工作面进行管理 第三节 锚杆技术简介
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2
前言
我市是全国十三个大型煤炭基地建设之
一（晋东煤炭基地）。全市辖区内含煤面积
4654km2.占总面积的49%,总资源储量459亿吨，现已
探明无烟煤储量471.2亿吨，占全国无烟煤的1/4以
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4
晋城市煤炭工业局2008年、2009年连续两年在1号 文件中（煤炭工作安排意见）提出要科技兴安，全面推 广应用新技术、新工艺、新材料、新装备，在具备条件 的30万吨/年以上矿井大力推广综采、综掘、锚杆、锚 索支护等先进工艺技术。
市局1号文件又一次吹响了新一轮的采煤方法升级 改造工作的号角，我们要充分认识综采综掘的优越性， 不折不扣地贯彻市局一号文件精神，把推行综采综掘作 为煤矿采煤方法改革的方向，作为我市煤矿向高产、高 效矿井迈进的必经之路。
Ⅰ
3 DZ-22单体液 压支柱；
4 HDJA-1000铰接 顶梁
Ⅱ
5 推移输送机千 斤顶； 6 运输平巷中的 输送机。
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1.2~1.5
18
二、装煤与运煤
爆破、人工、机械装煤
1.25m 2.2m
(a)
1.0m 1.3m
(b)
2
1
7
4
3
32 1
10
4
5
精品课件
8
6
9
6
11
8
6
7
9
19
二、装煤与运煤
15m 6m
多采 用SGW-40 或SGW-44 型可弯曲 刮板输送
机
推 移 输 送 机
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(a) 20
三、工作面支护
市共发生各类事故9起，死亡24人，百万吨死亡率为
0.5，好于全省、好于全国。煤炭工业的健康发展为
我市国民经济又好又快发展做出了积极的贡献。
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3
为切实做好全市煤炭工业安全发展、转型发展 、和谐发展、可持续发展。市局晋市煤局办字 [2009]1号文明确了我市煤炭工业发展的指导思想。
2009年全市煤炭工业发展的指导思想是全面贯 彻党的十七大和十七届三中全会精神，深入贯彻落 实科学发展观，以安全发展、转型发展、和谐发展 为取向，以责任落实为抓手，以“双基”（基层、 基础）建设为依托，继续实施“四大战略”（安全 稳煤、集约兴煤、生态立煤、人才强煤），着力抓 好“八项重点”（安全责任到位、安全隐患治理、 安全长效建设、兼并重组战役、结构优化升级、产 销秩序规范、安康和谐发展、反腐专项斗争），高 起点、高标准推进全市煤炭工业又好又快发展、以 优异成绩迎接新中国成立60周年。
1、支护装备
木支柱 8
单体摩擦支柱
单体液压支柱
12
（70年代中期）
国营重点煤矿用
单体液压支柱+金属绞接顶梁
7
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1
2
9 3 5
11
4
10
6 21
三、工作面支护
2、金属铰接顶梁
3
2
1
138
5
4
L
95.5 40
165
1—接头；2—梁体；3—耳子；4—销子；5—调角楔；L—中心距
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22
三、工作面支护 数值单位：m
120 110
一班
二班
三班
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
图例
打眼 放炮
挂梁 装煤
移溜 支柱
说明
三八制，三班采煤，边采边准。 工作面一天推进三次，放顶三次，一天完成三个循环。
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11
条状条煤状柱煤房柱式房采柱煤式法采煤法
1，2，3-盘区； 4，5-煤柱； 6-煤房； 7-盘区(边界)通风平巷； 8-采空区； 9-平硐口
1—区段进风巷；2—区段回风巷；3—盘区回风巷；4—煤房
5—待回收煤柱；6—风桥；7—护巷煤柱
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12
块状煤柱房柱式采煤法
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通常以4～5个或更 多的煤房成组同时 掘进，煤房宽5～7m， 煤房中心距为20～ 40m，每隔25～60m 用联络巷贯通，形 成一个(15～ 35m)×(20～55m)的 矩形或正方形煤柱， 煤房掘至预定长度 后，即可后退回采 煤柱。
在旧式开采盛行时期，我市煤矿生产安全事故时
有发生，特别是一些重特大瓦斯爆炸事故的发生都与采煤
方法有很大关系，一些恶性顶板事故的发生也与采煤方法
有关，加之旧式采煤方法对资源的破坏性，诸多不安全因
素都促使需要对落后的采煤方法进行改革。
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10
房式采煤法
1-进风主平巷； 2-回风主平巷； 3-胶带输送机主平巷； 4-盘区进风平巷； 5-盘区回风平巷； 6-盘区胶带输送机平 巷；7-转载机； 8-地 质破坏不可采区域； 9-风桥；10-风墙
置
ⅡⅡ
0.3
1.2 1.2 3.6
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Ⅱ
25
四、采空区处理
垮落法
0.3 m
3m
1m
充填法 (a)
煤柱支撑法
最常用的是全部垮落法－回 柱放顶撤除支架，让顶板垮 落。
5m (b)
放顶步距：相邻两次放顶间 隔的距离，放顶步距等于最 大控顶距与最小控顶距之差。
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(c) 3m
(d) 26
四、采空区处理
四班交叉
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28
六、循环作业图表
采煤工区技术员要编制采煤工作面作 业规程，规程中要有：
正规循环作业图 劳动组织表 技术经济指标表 正规循环—在规定的时间内保质保 量地完成了循环作业图中规定任务的循环。
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29
炮 采 面 两 三 采 三 准 循 环 作 业 图
炮采工作面循环作业图表
班次 时间 面长/m
上，是全国最大的无烟煤生产基地。2008年关闭矿
井后，全市共有各类煤矿259座，其中地方国有煤矿
44座，二轻煤矿22座，乡镇煤矿192座。主采3#、9
# 、15 #煤层。2008年，全市煤炭产量4785.81万吨
，实现工业总产值221.99亿元，煤炭上交在全市财
政收入中占到2/3，具有举足轻重的地位。去年，全
排支架，放一次顶， 一天一精品个课循件 环
31
七、炮采工艺的特点
炮采工作面机械化水平低
人工劳动强度大（装煤、支柱） 产量和效率低
但对地质条件适应性强
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32
Ⅱ普通机械化长壁采煤技术
一、工 序
机械落煤
装煤与运煤
支护
采空区处理
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33
一、 设 备 及 布 置
2100
2100
1050
≮ 20m
我市采煤历史悠久，采煤方法也几经变革，大致经 历了两大过程，一是巷柱式开采为代表的旧式采煤法；二是 以壁式开采为代表的新式采煤法。
一、旧式采煤方法
旧式采煤方法通常是指地方煤矿采用的巷柱式（也 称以掘代采）、仓房式和高落式等采煤方法，几乎没有任何 机械化内容，运输方式为十分落后的人力或畜力运输。
柱式体系采煤法分为：房式采煤法、房柱式采煤法和 巷柱式采煤法。
ⅠⅠ
6m
4 3
2
1150 1000 1000 1000 250 4400
ⅡⅡ
4
Ⅰ2
1 0.6m
1000 250630 270 2150 1000 1000 250 4400
ⅢⅢ
2000
3 1
Ⅱ
2100 4m
1750
900
3500
Ⅲ
Ⅲ ≮精10m品课件 ≮ 20m
1 MDY-150采煤机；
2 SGB-630/150可 弯曲刮板输送机；
控顶排数和控顶距：
Ⅱ
Ⅱ
采煤工作面煤壁至末排
支柱顶梁后端的距离，
或至放顶柱之间的距离
；最小控顶距有3排支
柱，机道、行人道和材
4.8
料道；常采用三、四排 或三、五排控顶
ⅡⅡ
0.3
1.2 1.2
3.6
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23
三、工作面支护
正 倒 悬 臂 布 置
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24
三、工作面支护数值单位：m
齐
Ⅱ
梁
齐
柱
布
4.8
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15
目前我市地方煤矿回采工作面采用下列四种采煤技术：
1、炮采长壁采煤技术：是指用爆破方法破煤、人工装 煤和单体柱支护的采煤技术，简称炮采。
2、普通机械化长壁采煤技术：是指用机械方法破煤和 装煤，输送机运煤和单体柱支护的采煤工艺，简称普采。
3、综合机械化采煤技术: 综合机械化采煤简称“综 采”，是指在长壁工作面用机械方法破煤和装煤、输送机 运输和液压支架支护顶板的采煤工艺。
采空区处理
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17
一、爆破采煤工艺
炮眼布置
0.5 1.0
1.0
。 60
(a) 单排眼
0.3
1.0
0.8 0.8
0.4
1.2~1.5
。。 50~55
( ) 五花眼
1.2
0.3
0.4
1~1.2
(b) 对眼
1.2~1.6
0.4
1.0 2.0
。。 5~10
1.2~1.5
。 65
(c) 三花眼
( ) 三角眼
二、新式采煤方法
所谓新式采煤方法实际上是指壁式采煤方法， 以长工作面采煤为主要标志（工作面长60米以上）。长 壁工作面的生产过程主要包括：破煤、装煤、运煤、支 护及采空区处理等五大工序。前三项是为了把煤从回采 工作面采出来，简称采煤；后两项是为了控制顶板，为Leabharlann Baidu采煤创造安全的工作条件，通常叫做顶板管理。
特种支护：丛柱、密集、木垛、斜撑
(a)
(b)
(c)
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(d) 27
五、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、缩短运输平 巷中的刮板输送机、超前工作面加强支护
两采一准
三
三采三准（三班采煤，边采边准备）
三八制
三采一准
四
两班半采煤，半班准备
三八制
我国《煤炭工业技术政策》已经明确规定，综采是 我国机械化采煤的方向。目前综采配套的采煤机、液压 支架、刮板输送机、转载机、乳化液泵站以及配套的电 控设备等技术已经趋于完善且有健全的售后、维修队伍， 综采的优点也日趋明显，人们对综采的认识也有了更高 的认识。
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6
现代化矿井鸟瞰图
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7
第一讲 采煤方法发展概述 采煤方法是指采煤工艺与回采巷道布置及其时间上、 空间上的相互配合的总称。
检修
回柱
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30
班 IV
II
IV
炮
面时
长(m) 6
I 8 10
12
14
16
18
20
III 22 24
100
2
46
采
90 80
面
70 60
四
50
班
40 30
交
20 10
叉
0
循
环
装煤
支柱
打眼放炮
运料
作
放炮
移输送机
回柱放顶
业 面长100m，四班交叉，每班交叉2小时，Ⅰ、Ⅲ班采煤班，Ⅱ、Ⅳ
图
班以准备为主，采煤班装煤、支柱。准备班运料、回柱放顶、钻 眼、放炮、移输送机、少量装煤、支柱。工作面放两次炮，支两
柱式体系采煤法的实质是：在煤层中开掘一系列宽 5～7 m左右的煤房，煤房间以一定间隔开掘联络巷，形成长 条形或方形煤柱，煤柱宽度由精品几课件米至20多米不等。采煤工作8 在煤
房中进行。煤柱可根据条件留下不采，或在煤房采完后再采， 前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。
我市旧式采煤方法主要以巷柱式居多，其的生产工 艺是：沿煤层走向或倾向先掘进两条平行的巷道（长约200300米左右），巷道平行间距一般为30-40米，每隔一定间隔 开一联络巷道，回采工作面就布置在联络巷中，根据顶板情 况和煤柱大小控制扩帮范围，在扩帮放顶区采用密集点柱支 护，然后回柱放顶。运输方式一般采用人力矿车轨道运输。
4、综采放顶煤采煤技术：简称“综放”， 放顶煤采 煤是沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个 采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推 进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。
下面对各类采煤技术进行简述。
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Ⅰ 炮采长壁采煤技术
一、工 序
爆破落煤
装煤与运煤
支护
目前，我市已经有21个综采面投产，尚有数十个综
采面正在装备中，推行综采综掘已成为全市煤矿干部职
工的共识。
精品课件
5
综采工艺的特点是落煤、装煤、运输、支护、 采空区处理等工序全部实现了机械化。
综采和普采最大的区别是综采使用了自移式支 架支护顶板，解决了回柱放顶人工操作的难题，实现了 支护与采空区处理机械化。综采的优点是劳动强度低、 产量高、效率高、安全条件好。
采 区采 回区 风运 巷输
巷
回风顺槽
30-40
联
络
巷
米
2米 3米 2米
进风顺槽 精品2课00件-300米
采空区 9
旧式采煤方法的主要特点是：
1、工作面多而短，产量低，风量分散； 2、通风行不成全风压通风，容易形成瓦斯积聚， 瓦斯事故频发； 3、支护材料为木支护，不能有效控制顶板，支 护材料复用率低，安全系数低； 4、采用平车或矿车运输，机械化水平低； 5、工作面工人劳动强度高、工效低； 6、资源破坏严重，回收率低。