第2章长壁垮落采煤法

一、薄煤层机采工艺特点
2 、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。
第五节 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，必须有防滑防倒措施
1、防止输送机下滑
(d )
1
2、留三角煤端部斜切进刀
过程：
空切 特 牵不 点 引折 ： ，返 往 移， 返 架不 一 跟等 次 不待 割 上移 一 架刀 ，斜
(a)
(b)
(c)
(d )
3、中部斜切进刀
过程：
A A A A (a) A (b)
A
A A AA (a) A (b) A A AA
A AA
A A
A A AA
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
(a) 单排眼
。 。 50~55
2、炮眼角度
平面上 1.0 1. 0.3 般 为 与 煤 壁 的 水 1.2 平夹角一 0.4 。 60 5080。 0.4 。。 5~10 1.2~1.6 为不崩倒支架，煤软时取大值， 1~1.2 (a) 单排眼 1.2~1.5 煤层硬时取小值。 6 剖面上 (c) 三花眼 (b) 对眼 仰角 0.3 1.2 顶板稳定时 =510 0.4 顶板不稳定时 =0 1.2 1~1.2 俯角 1020
装药量一般为：
150600g
雷管
煤矿许用电雷管
毫秒延期电雷管
5、联线
联线：用串联法联线
6、一次起爆的炮眼数量
视顶板稳定性、输送机能否启动及运输能力、工 作面安全情况确定每次起爆炮眼数目。顶板稳定 时，可同时起爆数十个炮眼；顶不稳，每次只能 起爆几个炮眼。
7、爆破的次序
一般是底眼，腰眼，顶眼
二、装煤与运煤
进刀方式 ①推入法进刀:需提前开出工作面端部切口。（做 机窝） ②钻入法进刀（已不用） ③斜切进刀： 端部斜切进刀 ：
不留三角煤端部斜切进刀
留三角煤端部斜切进刀
中部斜切进刀 我国主要用斜切进刀方式
1、不留三角煤端部斜切进刀
过程：
采特 煤点 机： 需往 等返 待一 移次 机割 头两 刀 ，
1 2 (a) A 2 (b) A 1 A 2 (c) A-A 2 A A A-A 1 A A-A A-A
(c) A A A A (d )
(c) A A AA (d )
特点:
•往返一次割一刀，斜切不折返，不等待，简化了进刀工序， •空间和时间的配合较好
，工作量均衡，窝工现象少，
•提高了采煤机的装煤率为移溜、移架创造了有利条件
二、综采面液压支架的移架方式
1、液压支架单架依次顺序式移架
LZ
1
2
3
4
支架沿采煤机牵引方向依次顺序逐架前移，移动步距等于截深，支架 移成一条直线。
1）下滑的原因



重力原因 当倾角达到12～18o时，就有可能因自重 而下滑 推移不当、次数过多地从工作面上端开始往下推移 输送机机头与转载机机尾搭接不当、过多的浮煤等， 导致浮煤进入底槽
2）防止输送机下滑的措施
12 ，必须装防滑、锚固装置，防止煤、矸



等进入底槽，以减小底链运行阻力 。 工作面调成伪斜，使推移输送机的上移量与下 移量相抵。 严格把握移输送机顺序，从工作面下端移输送 机。 推移输送机时，用支柱顶住机头（尾）。 不能同时松开机头机尾的锚固装置，完后立即 锚固。必要时在在机头（尾）底梁上加强锚固。 18时，要设防滑千斤顶。
可装煤3040% 2、人工装煤 余下的多数由人工装
1.25m 2.2m
1、爆破装煤
(a)
大铁锹
1.0m 1.3m
(b)
3、机械装煤
刮板输送机的铲煤板
3 4 2 1 10 7
5
8 6
6 11
9
9 8
4、运煤
炮采面在煤层倾角 25 °以下时，可采用 普通刮板输送机或可 弯曲刮板输送机，倾 角 25 ～ 30 °采用搪瓷 溜槽，大于 30 °采用 铸石溜槽自溜运煤。
综采工作面
自移式液压支架
双滚筒采煤机和可弯曲刮板输送机
一、综采面双滚筒采煤工作方式
（一）滚筒的转向和位置 1、转向：面向煤壁看－采煤机的右滚筒应为右螺旋，顺时针旋转； 左滚筒为左螺旋，逆时针转。 2、位置： 1）前顶后底 右顺左逆――常用。 操作安全，煤尘少，装煤效果好。
2）前底后顶 右逆左顺――中部夹矸易破 碎
第四节薄煤层工作面机采工艺特点
一、薄煤层滚筒采煤机采煤特点 刨煤机综采工作面布置图 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 0.8～0.9m煤层。 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0.6～0.8m薄煤层；但爬底 式采煤机装煤效果差，结构复杂。
产量和效率低 但对地质条件适应性强
第二节 普采工艺方式
普采工艺方式—用机械化方法破煤、装煤、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
我国主要采用滚筒采煤机破煤 普采工艺实例 普采工艺电教片
≮ 20m
1MDY-150采煤 机；
2 SGB-630/150 可弯曲刮板输 送机； 3 DZ-22单体液 压支柱； 4 HDJA-1000 铰接顶梁 5 推移输送机 千斤顶； 6 运输平巷中 的输送机。
6m
Ⅰ
Ⅰ
一、 普 采 工 艺 过 程 实 例
4
2100
2
3
4
1150 1000 1000 1000 250 4400
Ⅰ2
Ⅰ
Ⅱ
1
Ⅱ
2100
0.6m 3
1050
1000
250630
2150
270 1000 1000 4400
250 1
Ⅲ
2000
Ⅲ Ⅱ
2100
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
≮ 10m ≮ 20m
4m
1750
900 3500
为此，有的综采设备，其支架和输送机采用插底式和半插 底式配合方式，如图3—32所示。
2、滞后支护方式
割煤――移溜――移架， 工作空间小，行人，通风， 运料不利，滞后支护顶板， 但控顶宽度小。
适用：周期压力大及直接 顶稳定。 两者由设备结构及尺寸决 定，使用时不能改动
四、综采工作面端头作业
（一）端头支护方 式 1、单体支柱加长钢 梁组成的迈步抬棚 适应性强，利于排 头支架的稳定，但 支设麻烦、费工费 时。
(a)
操作简单，易保证移架质量，能适应不稳定顶板，移架速度慢，用的 较多。
2 LZ
2、液压支架分组交错式移架
1 1 2
将相邻的 2 ～ 3 支架分为一组，组内的支架间隔交错 前移，相邻组间沿采煤机牵引方向顺序前移，组间 (b) 的一部分支架可以平行前移。
3 LZ
2
2
1
1
1 3 2
2 3
2
3
1
1
2
3
2、自移式端头 支架 移架速度 快，对平巷适 应性差。
3、用工作面液压 支架支护端头
适用于煤层倾角 较小的工作面。
（二）综采面平巷相对的位置与端头作业
综采面平巷布置应有利于： ①运输设备运转和维护 ②采煤机自开缺口 ③人员进出 ④材料运进 ⑤为端头顶板支护创造良好条件。 移动变电站布置在工作面一侧，皮带运输机应 在远离工作面一侧，应采用斜顶梯形断面，支护用 可缩支架或锚杆。
控顶排数（三、四排）
Ⅰ Ⅱ
0.6m
Ⅰ2
4
3
1
Ⅱ
≮ 10m
≮ 20m
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
1
1050
Ⅱ
Ⅲ Ⅲ
4
2100
2
3
2100
1150 1000 1000 1000 250 4400
1000
250630
270 1000 1000 2150 4400
250
≮ 20m
4m
6m
第三节综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺方式 采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。 综合机械化采煤实例 综采工作面电教片 工作面设备：采煤机、自移式液压支架，刮板输送机 平巷设备：转载机，破碎机，可伸缩胶带机 液压系统：乳化液泵站，乳化液混溶箱，进回液主管路 控制系统：控制台，声光信号，扩音电话及线路 供水系统：冷却水，喷雾泵，水箱，管路 供电系统：高压供电线路，开关，移动变电站，配电开关，线路 其它：照明，绞车、水泵
第一节 爆破采煤回采工艺
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、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
炮采工作面示意图
一、爆破落煤
工序：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。 （一）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。
（二）钻眼爆破参数
包括炮眼排列、角度、深度、装药量、一次起爆的 炮眼数量及爆破的次序等。 1、炮眼排数: 1）单排眼：一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的 煤层。 2）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，煤质中硬用对眼、煤质松软 用三花眼、上部煤质松软或顶板破碎用三角眼。 3）三排眼（五花眼）：用于煤质坚硬或采高较大的 中厚煤层
2、双向割煤，往返一次进二刀 工作面端部斜切进刀 上行 割煤 — 移架（滞后采煤机 2 3 架支架） — 推移输送机（滞后采煤机 1015m） 下行 割煤 — 移架（滞后采煤机 2 3 架支架） — 推移输送机（滞后采煤机 1015m） 适用条件：煤层稳定，倾角较缓，常用
（三）综采面采煤机进刀方式
SGW-40 或 SGW-44 型可弯曲刮板输送机 功率有加大的趋势
5、推移输送机
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。
推移输送机时，应从工作面一 端向另一端依次推移
(a)
15m
6m
推移输送机千斤顶：
4、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）
组员：王豪杰 王海超 王鹏 王志超 杨鲲鹏
第二章长壁垮落采煤法采煤工艺
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。 三种工艺方式 1.爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）爆破落煤，爆破及人工装煤， 机械化运煤，单体柱支护。 2. 普通机械化采煤工艺方式 采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化 运煤，单体柱支护。 3. 综合机械化采煤工艺方式 采煤机落煤，机械装煤，机械化运煤， 液压支架支护。
炮眼布置图
0.5 1.0
60
。
1.0 1.0
。 。 50~55
0.3 0.8 0.8 0.4 1.2~1.5
(a) 单排眼
( ) 五花眼
1.2
0.3 0.4
0.4 1~1.2 1.2~1.6 (c) 三花眼
。 。 5~10 1.2~1.5
1.0
2.0 1.2~1.5
(b) 对眼
。 65 ( ) 三角眼
3）前底后顶 （课后思考）――特殊型号薄煤层采煤机 4）前底后顶 右顺左逆――过构造、后滚筒过后，马上稳架，防止碎矸垮 落
（二）综采面双滚筒采煤机的割煤方式
1、单向割煤，往返一次进一刀。 •工作面中间或端部进刀 。 •工 艺 过 程 ： 割 煤 — 移 架 （ 滞 后 采 煤 机 2 3 架 支 架） — 反向清理浮煤 — 推移输送机（滞后采煤机 1015m） 适用条件： •顶板稳定性差； •煤层倾角大，不能自上而下移架； •双滚筒不能一次采全高，煤层厚，贴顶煤； •煤机装煤效果差，需单独按排装煤行程 •煤尘大，回风端不能移架作业 ；
2、液压支架的防倒防滑措施
1）倾角加大后支架下滑与倾倒的原因
1.垮落岩石沿底板下冲作用。 2.支架下滑，下滑力大于摩擦力 3.支架倾倒，力矩不平衡
( ) 五花 0.5
(a) 单排眼
3、炮眼的深度
煤层的硬度每次进度 度而定一般为12m 每茬炮工作面进度0.8、1.0、1.2m
1.2
0.3 顶梁长 0.4
1~1.2
一般1.21.5m的钎杆
(b) 对眼
为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要 合理装药。
4、装药量
炸药与装药量：
炸药
煤矿许用炸药
Ⅰ组
Ⅱ组
Leabharlann Baidu
Ⅲ组
Ⅳ组
移架快，移架质量不易保证，要求顶板较稳定
(c)
3、液压支架成组整体顺序式移架
支架分组，每组 2 3 架。 组内联动，整体移架，组 间顺序前移。移架快，质 量不易保证， 适应要求顶底板条件好。 采煤机快速牵引割煤（交 流电牵引大功率采煤机）
三、综采工作面工序配合方式
割煤、移架、推移输送机的配合方式 割煤后，按推移输送机与移架的先后 关系，分： 1、及时支护方式 割煤――移架－－推溜 工作空间大，行人，通风，运料有利， 及时支护顶板，但控顶宽度大。 适用直接顶不好，老顶周期压不大。