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1、第九章 长壁采煤法采煤工艺第二篇 采煤方法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：爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）解放后至60年代初普通机械化采煤工艺方式 60年代初至70年代中期综合机械化采煤工艺方式 70年代中期以来爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化，因此综采是目前最先进的采煤工艺。普通机械化采煤，简称“普采”，其特点是用采煤机同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。炮炮采
2、采工工艺艺方方式式：长长壁壁工工作作面面用用爆爆破破方方法法破破煤煤、爆爆破破及及人人工工装装煤煤、刮刮板板输输送送机机运运煤煤和和单单体体支支柱柱支支护的采煤工艺。护的采煤工艺。炮采工艺标志是爆破破煤。炮采工艺标志是爆破破煤。第一节 爆破采煤工艺钻钻眼眼、装装药药、封封炮炮泥泥、联联炮炮线线、放放炮炮等等工工序序钻钻眼眼爆爆破破效效果果影影响响后后续续工工序序的的工工作作量量、工工作作难难度度和安全。和安全。爆爆破破落落煤煤技技术术要要求求：保保证证规规定定进进度度、工工作作面面平平直直、不不留留顶顶煤煤和和底底煤煤，不不破破坏坏顶顶板板，不不崩崩倒倒支支柱柱和和不不崩崩翻翻工工作作面面输输
3、送送机机，崩崩落落煤煤炭炭高高度度和和块块度适中，尽量降低电雷管和炸药消耗。度适中，尽量降低电雷管和炸药消耗。根据爆破落煤所用电雷管不同，可分为：根据爆破落煤所用电雷管不同，可分为：瞬发雷管爆破瞬发雷管爆破毫秒雷管爆破（也称微差爆破）毫秒雷管爆破（也称微差爆破）一、爆破落煤一、爆破落煤1、常用炮眼布置有以下三种：、常用炮眼布置有以下三种：单排眼：一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。单排眼：一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。双双排排眼眼：有有对对眼眼、三三花花眼眼和和三三角角眼眼等等；一一般般用用于于采采高高较较小小的的中厚煤层。中厚煤层。三排眼（五花眼）：用于煤质坚硬或采高较大的中厚
4、煤层。三排眼（五花眼）：用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。2、炮眼角度：、炮眼角度：A炮炮眼眼与与煤煤壁壁水水平平夹夹角角为为5080，软软煤煤取取大大值值，硬硬煤煤取取小小值；值；B顶眼在垂直上向顶板方向仰起顶眼在垂直上向顶板方向仰起510；C底眼在垂直面上向低板方向保持底眼在垂直面上向低板方向保持1020的俯角。的俯角。3、炮眼深度、炮眼深度根据进尺而定，一般每次进度有根据进尺而定，一般每次进度有0.8m、1.0m、1.2m三种三种（一）瞬发雷管爆破（一）瞬发雷管爆破炮眼布置图炮眼排数炮眼排数: 取决于煤层的厚度和煤层的硬度取决于煤层的厚度和煤层的硬度 单排单排 双排双排 三排三排 M 1
5、m M=1 2.5m M 2.5m（1）钻眼设备：煤电钻、麻花钎子（电动）钻眼设备：煤电钻、麻花钎子（电动）风煤钻（风动）风煤钻（风动）（2）炸药与装药量：）炸药与装药量：炸药炸药煤矿许用炸药煤矿许用炸药底眼底眼150 600g顶眼顶眼200g雷管雷管煤矿许用电雷管煤矿许用电雷管（3）联线联线用串联法联线用串联法联线4、钻眼、装药、联线、钻眼、装药、联线煤电钻单体液压柱排型梁1、爆破器材、爆破器材1）炸药：低瓦斯矿井选用二级煤矿许用炸药；）炸药：低瓦斯矿井选用二级煤矿许用炸药；高瓦斯矿井选用三级煤矿许用炸药；突出危高瓦斯矿井选用三级煤矿许用炸药；突出危险矿井选用三级煤矿含水炸药险矿井选用三级煤
6、矿含水炸药2）毫秒雷管：用）毫秒雷管：用15段毫秒雷管，桥丝电阻：段毫秒雷管，桥丝电阻：5.56.0欧。欧。3）其他器材：发爆器最大起爆能力为）其他器材：发爆器最大起爆能力为50100发发（二）毫秒电雷管爆破（二）毫秒电雷管爆破1）炮眼的平距）炮眼的平距煤层的硬度煤层的硬度f=11.5顶梁长度一般顶梁长度一般1 2m工作面进度工作面进度0.8 1.2m一般一般1.2 1.5m的钎杆的钎杆为为保保护护顶顶板板，保保护护支支护护，不不使使煤煤崩崩到到采采空空区区，要要合合理理装装药药2、爆破参数、爆破参数2）炮眼角度：）炮眼角度：A炮炮眼眼与与煤煤壁壁水水平平夹夹角角为为5080，软软煤煤取取大大
7、值值，硬硬煤煤取小值；取小值；B顶顶眼眼在在垂垂直直上上向向顶顶板板方方向向仰起仰起510；C底底眼眼在在垂垂直直面面上上向向低低板板方方向保持向保持1020的俯角。的俯角。3）炮眼深度）炮眼深度一一般般根根据据进进尺尺而而定定，一一般般进进尺尺0.8m、1.0m、1.2m三种三种3、确定合理的间隔时间和起爆顺序、确定合理的间隔时间和起爆顺序 合理的间隔时间，应大于弹性震动延续时间（一般为合理的间隔时间，应大于弹性震动延续时间（一般为46ms），应大于煤（岩）开始移动到形成裂隙时间（一般为），应大于煤（岩）开始移动到形成裂隙时间（一般为4.35.8ms）。）。4、毫秒爆破优点：、毫秒爆破优点：
8、1）安全）安全2）有利于顶板控制）有利于顶板控制3）缩短爆破时间，提高产量、效率）缩短爆破时间，提高产量、效率4）爆堆集中，提高了爆破装煤率）爆堆集中，提高了爆破装煤率5）有利于单体液压支柱的正常使用）有利于单体液压支柱的正常使用6）提高工作面煤炭采出率）提高工作面煤炭采出率7）降低炸材消耗）降低炸材消耗8）有利于瓦斯、煤尘管理）有利于瓦斯、煤尘管理1）装药使用与矿井瓦斯等级相适应的矿用许可炸药，装药使用与矿井瓦斯等级相适应的矿用许可炸药，合格的煤矿施用毫秒雷管，合格的煤矿施用毫秒雷管，15段总延期量不超段总延期量不超过过130ms。2）爆破：炮眼间采用串联，爆前要检查爆破网路的）爆破：炮眼间
9、采用串联，爆前要检查爆破网路的导通情况，一个工作面只能同时使用一台发爆器。导通情况，一个工作面只能同时使用一台发爆器。3）通风管理。工作面要有足够的风量，设好防尘水）通风管理。工作面要有足够的风量，设好防尘水管，放炮前后都要洒水降尘。管，放炮前后都要洒水降尘。4）顶板控制。放炮前，支柱必须保质保量支设好。）顶板控制。放炮前，支柱必须保质保量支设好。5）其他。不同厂家、一同发火参数的毫秒雷管不得）其他。不同厂家、一同发火参数的毫秒雷管不得混用。混用。5、应用毫秒爆破的安全技术措施、应用毫秒爆破的安全技术措施爆破工要分开存放炸药、雷管爆破工要分开存放炸药、雷管专用爆炸材料箱，加锁专用爆炸材料箱，加
10、锁严严禁禁将将电电雷雷管管斜斜插插入入药药卷卷中中部部或或捆捆在在药药卷卷上上，要要由由药药卷卷顶顶部装入部装入装药卷前要清除煤粉装药卷前要清除煤粉应用水炮泥应用水炮泥严禁裸露煤爆破严禁裸露煤爆破要有足够的封泥长度要有足够的封泥长度孔深孔深m小于小于0.60.61大于大于1m封泥封泥m不得放炮不得放炮或采取措施或采取措施孔深孔深 0.5（三）爆破的有关规定（三）爆破的有关规定1、爆破装煤、爆破装煤可装煤可装煤31 37%2、人工装煤、人工装煤人人工工装装煤煤量量主主要要有有：刮刮板板输输送送机机与与新新煤煤壁壁之之间间松松散散煤煤安安息息角角以以下下的的煤煤；崩崩落落或或撒撒落落到到输输送送机
11、采空侧的煤机采空侧的煤3、机械装煤、机械装煤在刮板输送机煤壁侧装铲煤板在刮板输送机煤壁侧装铲煤板二、装煤与运煤二、装煤与运煤刮板输送机封底，铲煤板调小角度刮板输送机封底，铲煤板调小角度加挡煤板加挡煤板炮采铲装炮采铲装机械装煤示意图机械装煤示意图运运煤煤：炮炮采采面面在在煤煤层层倾倾角角25以以下下时时，可可采采用用普普通通刮刮板板输输送送机机或或可可弯弯曲曲刮刮板板输输送送机机，倾倾角角2530采采用用搪搪瓷瓷溜溜槽槽，大大于于30采用铸石溜槽自溜运煤。采用铸石溜槽自溜运煤。4、运煤及推溜、运煤及推溜推溜：推溜：推移输送机推移输送机千斤顶、液压式、千斤顶、液压式、机械式正常段机械式正常段6m一
12、一个个 ， 机头机尾各机头机尾各三个，弯曲段长度三个，弯曲段长度等于或大于等于或大于15m。1、炮采工作面支护、炮采工作面支护支护装备：支护装备：木支柱木支柱单体摩擦支柱单体摩擦支柱单体液压支柱单体液压支柱（70年代中期年代中期）国营重点煤矿用国营重点煤矿用单单体体液液压压支支柱柱+金金属属绞绞接接顶梁顶梁单体液压支柱单体液压支柱三、炮采工作面支护和采空区处理三、炮采工作面支护和采空区处理金属铰接顶梁1接头；接头；2梁体；梁体；3耳子；耳子；4销子；销子；5调角楔；调角楔；L中心距中心距采煤工作面煤壁至末采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间离，或至放顶柱之间
13、的距离的距离最小控顶距有最小控顶距有3 3排支柱，排支柱，机道、行人道和材料机道、行人道和材料道道常采用三、四排或三、常采用三、四排或三、五排控顶五排控顶工作面使用单体支柱和铰接顶梁的支架布置形式工作面使用单体支柱和铰接顶梁的支架布置形式炮采工作面各种特种支护形式丛柱、密集、木垛、斜撑垮落法垮落法充填法充填法煤柱支撑法煤柱支撑法最常用的是全部垮落法。最常用的是全部垮落法。回回柱柱放放顶顶撤撤除除支支架架，让让顶顶板板垮落垮落放顶步距：放顶步距：相邻两次放顶间隔的距离相邻两次放顶间隔的距离放放顶顶步步距距等等于于最最大大控控顶顶距距与与最小控顶距之差最小控顶距之差。2、处理采空区方法处理采空区方
14、法采采用用毫毫秒秒爆爆破破与与抗抗炮炮崩崩单单体体液液压压支支柱柱、双双速速或或大大功功率率刮刮板板输输送送机机三三项项技技术术（设设备备）的的配配套套，并并辅辅之之相相应应的的劳劳动动组织管理，形成新的炮采工艺。组织管理，形成新的炮采工艺。四、爆破采煤新工艺四、爆破采煤新工艺普普采采工工艺艺方方式式用用机机械械化化方方法法破破煤煤、装装煤煤、刮刮板板输输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺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机械化方法破煤滚筒采煤机滚筒采煤机刨煤机刨煤机我国主要采用滚筒采煤机破煤我国主要采用滚筒采煤机破煤第二节 普通机械化采煤工艺一、普采工艺过程实例某矿普采工作
15、面面主要设备序号序号 设设 备备 名名 称称 型型 号号数量数量1 1 采煤机采煤机 MDY-150MDY-1501 12 2 输送机输送机 SGB-630SGB-6301501501 13 3 乳化液泵乳化液泵 XRB-2BXRB-2B1 14 4 输送机移量输送机移量 YQ-i000CYQ-i000C1000100025255 5 煤电钻煤电钻 MZMZ1.21.22 26 6 水泵水泵 PB-120PB-12045451 17 7 绞车绞车 JDJD11.411.42 28 8 支柱支柱 D2D22222100010009 9 铰接顶梁铰接顶梁 HDJA-1000HDJA-1000100
16、01000（一）滚筒的位置和旋转方向（一）滚筒的位置和旋转方向 普采工作面单滚筒采煤机的滚筒一般位于机体靠近输送普采工作面单滚筒采煤机的滚筒一般位于机体靠近输送机平巷一端，如下图机平巷一端，如下图a：右工作面，使用左螺旋滚筒，逆时针旋转；：右工作面，使用左螺旋滚筒，逆时针旋转；b：左工作面，使用右螺旋滚筒，顺时针旋转：左工作面，使用右螺旋滚筒，顺时针旋转二、普采工作面单滚筒采煤机工作方式二、普采工作面单滚筒采煤机工作方式n普采面的生产是以采煤机为中心的。采煤普采面的生产是以采煤机为中心的。采煤机割煤以及与其他工序的合理配合，称为机割煤以及与其他工序的合理配合，称为采煤机割煤方式。采煤机割煤方式
17、选择是采煤机割煤方式。采煤机割煤方式选择是否合理，直接关系到工作面产量和效率的否合理，直接关系到工作面产量和效率的提高。提高。（二）采煤机的割煤方式（二）采煤机的割煤方式1.双向割煤，往返一刀双向割煤，往返一刀一般中厚煤层单滚筒采煤机普采面采一般中厚煤层单滚筒采煤机普采面采用这种割煤方式。当煤层倾角较大时，用这种割煤方式。当煤层倾角较大时，为了补偿输送机下滑量，推移输送机必为了补偿输送机下滑量，推移输送机必须从工作面下端开始，为此可采用下行须从工作面下端开始，为此可采用下行割顶煤、随机挂梁，上行割底煤、清浮割顶煤、随机挂梁，上行割底煤、清浮煤、推移输送机和支柱的工艺顺序，如煤、推移输送机和支柱
18、的工艺顺序，如下图所示。下图所示。下行割顶煤、上行割底煤下行割顶煤、上行割底煤a：采煤机下行割顶：采煤机下行割顶煤、随机挂梁；煤、随机挂梁；b：采煤机上行割底：采煤机上行割底煤、清浮煤、推移煤、清浮煤、推移输送机、支柱输送机、支柱2、“”字形割煤，往返一字形割煤，往返一刀刀其特点是在工作面中部辅送机设弯曲段，其过程其特点是在工作面中部辅送机设弯曲段，其过程为：在图为：在图(a)状态采煤机从工作面中部向上牵引，状态采煤机从工作面中部向上牵引，滚筒逐步升高，其割煤轨迹为滚筒逐步升高，其割煤轨迹为AB一一C在图在图(b)状状态采煤机割至上平巷后，滚筒割煤轨迹改为态采煤机割至上平巷后，滚筒割煤轨迹改为
19、CD一一E一一A同时全工作面输送机移直；在图同时全工作面输送机移直；在图(c)状态状态滚筒割煤轨迹为滚筒割煤轨迹为A-EBF，工作面上端开始移，工作面上端开始移辕送机；在图辕送机；在图(d)状态滚筒割煤轨迹为状态滚筒割煤轨迹为FGA，全工作面煤壁割直，而输送机机槽在工作面中部全工作面煤壁割直，而输送机机槽在工作面中部出现弯曲段，回复到图出现弯曲段，回复到图(a)状态。状态。单滚筒采煤机“”形割煤方式 字字形形割割煤煤往往返返一一次次进进一一刀工艺方式刀工艺方式上上半半段段割割煤煤下下半半段段推推输输送机送机上上半半段段推推输输送送机机下半段割煤下半段割煤3.单向割煤，往返一刀单向割煤，往返一刀
20、单向割煤、往返一刀割煤方式如下图所示的工单向割煤、往返一刀割煤方式如下图所示的工艺过程为：采煤机自工作画下艺过程为：采煤机自工作画下(或上或上)切口向上切口向上(或或下下)沿底割煤，随机清理顶煤、挂梁，必要时可打沿底割煤，随机清理顶煤、挂梁，必要时可打临时支柱。采煤机割至上临时支柱。采煤机割至上(或下或下)切口后，翻转弧切口后，翻转弧形挡煤板，快速下形挡煤板，快速下(或上或上)行装煤及清理机道丢失行装煤及清理机道丢失的底煤，并随机推移输送机、的底煤，并随机推移输送机、设单体支柱，直至设单体支柱，直至工作面下工作面下(或上或上)切口。切口。这种割煤方式适用于采高这种割煤方式适用于采高1.5m以下
21、的较薄煤以下的较薄煤层、滚简直径接近采高、顶板较稳定、煤层粘顶层、滚简直径接近采高、顶板较稳定、煤层粘顶性强、割煤后顶煤不能及时垮落等条件。性强、割煤后顶煤不能及时垮落等条件。单向割煤，往返一次进一刀a：上行割煤、挂梁b：下行装煤、推移输送机、支柱4.双向割煤双向割煤，往返两刀，往返两刀此割煤方式又称穿梭割煤如下图所示.首先采煤机自下切口沿底上行割煤，随机挂梁和推移输送机，并同时铲装浮煤，支柱，待采煤机割至上切口后，翻转弧形挡煤板，下行重复同样工艺过程。当煤层厚度大于滚筒直径时，挂粱前要处理顶煤。该方式主要用于煤层较薄并且煤层厚度和滚筒直径相近的普采面。双向割煤，往返一次进二刀a：上行割煤、挂
22、梁、推移输送机、支柱b：下行重复上行时工序1、直接推入进刀、直接推入进刀2、“”字字形形割割煤煤，自行进刀自行进刀3、斜切进刀、斜切进刀（三）单滚筒采煤机的进刀方式（三）单滚筒采煤机的进刀方式直接推入法进刀直接推入法进刀“”形割煤方式，自行进刀3、斜切进刀、斜切进刀分为割三角煤进刀和留三角煤进刀的斜切进刀分为割三角煤进刀和留三角煤进刀的斜切进刀1）割三角煤的端头斜切进刀方式）割三角煤的端头斜切进刀方式(a)割底煤至工作面下端部割底煤至工作面下端部(b)返向沿输送机弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，直至返向沿输送机弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，直至完全进入输送机直线段完全进入输送机直线段(c)推
23、移输送机机头及弯曲段成一直线；推移输送机机头及弯曲段成一直线；(d)采煤机返向下行沿顶板割三角煤直至工作面下端部；采煤机返向下行沿顶板割三角煤直至工作面下端部；(e)进刀完毕进刀完毕,上行正式割煤，至斜切进刀终点位置时，滚筒上行正式割煤，至斜切进刀终点位置时，滚筒沿顶板割煤。沿顶板割煤。端头割三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双向、单向割煤有利于端头管理、费时、往单滚筒采煤机双向、单向割煤有利于端头管理、费时、往返（返（2025m)进刀与移机头干扰进刀与移机头干扰2）留三角煤进刀的斜切进刀）留三角煤进刀的斜切进刀(a)下行进入进刀段后割顶煤至工作面下端头后停机，下行进入进刀段后割顶煤至工作面下端头后停
24、机，随机下行推输送机至进刀段，采煤机返向上行沿输送机随机下行推输送机至进刀段，采煤机返向上行沿输送机弯曲段割三角底煤；弯曲段割三角底煤；(b)割底煤至输送机直线段后改为割顶煤，此时，推移割底煤至输送机直线段后改为割顶煤，此时，推移机头和弯曲段；机头和弯曲段；(c)上行割顶煤直至上切口，输送机已移直，在下端头上行割顶煤直至上切口，输送机已移直，在下端头留下三角煤；留下三角煤；（d）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机；）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机；(e)采煤机在进刀段割顶煤直至工作面下端部，随机自上采煤机在进刀段割顶煤直至工作面下端部，随机自上而下推移输送机，在工作面下
25、端部留下底部的三角煤。而下推移输送机，在工作面下端部留下底部的三角煤。重复重复(a)图，完成进刀全过程。图，完成进刀全过程。端头留三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双单滚筒采煤机双向、单向割煤端向、单向割煤端头不往返，进刀头不往返，进刀与移机头不干扰，与移机头不干扰，端部煤壁不直端部煤壁不直三、普采工作面单体支架三、普采工作面单体支架（一）支架布置方式（一）支架布置方式正悬臂布置正悬臂布置顶梁在采空区方向短，在煤壁方向长对机道顶板支护顶梁在采空区方向短，在煤壁方向长对机道顶板支护好，好，顶梁不容易折断顶梁不容易折断倒悬臂布置顶梁在采空区方向长，在煤壁方向短支柱不易被采空区矸顶梁在采空区方向长，在煤壁方
26、向短支柱不易被采空区矸石埋住，回柱时顶梁易折断石埋住，回柱时顶梁易折断n梁长等于梁长等于2倍截深倍截深全正悬臂全正悬臂割两刀挂梁一次、第一割两刀挂梁一次、第一刀支临时支柱，不挂梁；刀支临时支柱，不挂梁；第二刀变永久支柱，空第二刀变永久支柱，空顶距大，工作量不均，顶距大，工作量不均，少用。少用。1、齐梁直线柱布置、齐梁直线柱布置n梁长等于梁长等于2倍截深倍截深正倒悬臂相间正倒悬臂相间割一刀相间挂梁一次、顶割一刀相间挂梁一次、顶梁交错；第一刀支临时支梁交错；第一刀支临时支柱，第二刀变永久支柱柱，第二刀变永久支柱支护及时，工作量均衡，支护及时，工作量均衡，柱成直线，多用，但不利柱成直线，多用，但不利
27、切顶。切顶。2、错梁直线柱布置、错梁直线柱布置（二）普采工作面端头支护（二）普采工作面端头支护双钩、双楔铰接梁支护4输送机输送机;6木垛木垛;7双钩双楔梁双钩双楔梁;8绞车绞车迈步走向抬棚支护2抬棚长梁抬棚长梁;4输送机输送机基本支架加迈步走向抬棚支护1基本支架基本支架;2抬棚长梁抬棚长梁;3转载机转载机;4输送机输送机;5十字绞接顶梁十字绞接顶梁; 加加强强机机道道支支护护防防止止机机道道冒冒顶顶，预预掏掏梁梁窝窝，临临时时支支护护提提高高初初撑撑力力和和支护支护刚度，刚度，破碎顶板或网下用成对破碎顶板或网下用成对型钢梁，迈步前移型钢梁，迈步前移加强放顶线支护的稳定性加强放顶线支护的稳定性斜
28、撑、木垛、双排柱、丛柱斜撑、木垛、双排柱、丛柱主要是针对水平推力主要是针对水平推力 端头支护端头支护端端头头平平巷巷与与工工作作面面的的交交汇汇处处，控控顶顶面面积积大大，设设备备大大且且多多，人人员员集集中中，进出口通道。进出口通道。双钩双楔梁，抬棚双钩双楔梁，抬棚四对八梁四对八梁四对八梁，十字绞接顶梁四对八梁，十字绞接顶梁要保证支护质量要保证支护质量，初撑力初撑力普采工艺支护基本要点普采工艺支护基本要点四、普采面工艺参数分析四、普采面工艺参数分析n在普采面工艺设计中在普采面工艺设计中,除了合理选择支架布置方式外除了合理选择支架布置方式外,还要还要正确确定工作面支护密度和排距、柱距。支护密度
29、是控顶正确确定工作面支护密度和排距、柱距。支护密度是控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量。支护密度既是支范围内单位面积顶板所支设的支柱数量。支护密度既是支护参数护参数,又是确定生产组织管理方式和经济技术指标的重又是确定生产组织管理方式和经济技术指标的重要参数。支护密度要参数。支护密度n(棵棵m)可用下式表示：可用下式表示：nn=pt/Rtn式中式中pt工作面支护强度工作面支护强度(矿山压力及控制矿山压力及控制)一书中有一书中有详详述述),kPa；Rt支柱额定工作阻力支柱额定工作阻力(在矿压及矿机有关书中可在矿压及矿机有关书中可查查到到),kN棵；棵；支柱额定工作阻力实际利用系数支柱额定工作阻
30、力实际利用系数.一般摩擦式金一般摩擦式金属支柱为属支柱为0.40.5,单体液压支柱为单体液压支柱为0.85左右。左右。 在普采和炮采工作面在普采和炮采工作面 ，当排距小于，当排距小于0.8m0.8m时，行人困难，会降低时，行人困难，会降低工人的生产效率。因此根据采煤机截深的不同，排距主要有三种规工人的生产效率。因此根据采煤机截深的不同，排距主要有三种规格格:0.8m 1.0m 1.2m.:0.8m 1.0m 1.2m.按照采煤作业的需要，最少需要按照采煤作业的需要，最少需要3 3排柱，在工作排柱，在工作面形成三条道面形成三条道: :机道机道 、人行道和堆放支柱、人行道和堆放支柱 、顶梁及其他材
31、料的材料、顶梁及其他材料的材料道。当排距小或工作面所需支护材料较多时，一条材料道不能满足道。当排距小或工作面所需支护材料较多时，一条材料道不能满足需要，工作面最少就需要需要，工作面最少就需要4 4排柱，即最小控顶距为排柱，即最小控顶距为4 4排。工作面柱距排。工作面柱距可根据所需支护密度可根据所需支护密度n n和排距和排距b b，求出柱距，求出柱距a: a: a =NS/( a =NS/(Nb+FNb+F) )n式中式中 N-N-工作面支柱排数工作面支柱排数: : F-F-机道上方梁端至煤壁距离机道上方梁端至煤壁距离,m,m； S-S-每根支柱的支护面积每根支柱的支护面积,M2.,M2. S
32、S是支护密度是支护密度n n的倒数的倒数, ,因此上式可改写为因此上式可改写为: : a = a = RRt tN/(Nb+FN/(Nb+F) p) pt t 普采面端部切口对采煤机进刀、架设端头支架、操纵和维修设备以及普采面端部切口对采煤机进刀、架设端头支架、操纵和维修设备以及出入人员、运送材料和设备均是有用的出入人员、运送材料和设备均是有用的,也是工作面安全出口。切口的也是工作面安全出口。切口的尺寸与平巷宽度、采煤机和输送机的结构特点以及工作面工艺方式有尺寸与平巷宽度、采煤机和输送机的结构特点以及工作面工艺方式有关。当平巷较宽、输送机机头和机尾的一部分可以布置在其内、采煤关。当平巷较宽、输
33、送机机头和机尾的一部分可以布置在其内、采煤机的摇臂较长而没有切口也能进刀时机的摇臂较长而没有切口也能进刀时,仍需有一定长度的切口仍需有一定长度的切口,以保证以保证能支设端头支架能支设端头支架,并使其顺利前移。并使其顺利前移。通常通常,普采面的下切口长度为普采面的下切口长度为3-4m。若使用单滚筒采煤机。若使用单滚筒采煤机,上切口长度上切口长度视机身长度和采煤机牵引的终点位置而定视机身长度和采煤机牵引的终点位置而定,一般为一般为6-10m；采用双滚筒；采用双滚筒采煤机、大宽度平巷采煤机、大宽度平巷,可以不开切口可以不开切口,切口实际被宽平巷所代替。普采切口实际被宽平巷所代替。普采面端部切口的深度
34、面端部切口的深度,一般为截深的一般为截深的2-3倍；截深倍；截深0.8m和和1.0m时时,切口深切口深度应不小于度应不小于2倍截深；截深倍截深；截深0.5m和和0.6m时时,应大于应大于3倍截深倍截深,以确保迈步以确保迈步式端头抬棚的顺利前移。式端头抬棚的顺利前移。采煤机采用工作面端部斜切方式进刀时采煤机采用工作面端部斜切方式进刀时,斜切段长度与输送机机头斜切段长度与输送机机头(尾尾)布置的位置和长度、采煤机机身长度、输送机弯曲段长度等因素有关。布置的位置和长度、采煤机机身长度、输送机弯曲段长度等因素有关。当输送机机头当输送机机头(尾尾)完全布置在平巷时完全布置在平巷时,斜切段长度等于采煤机机
35、身长度斜切段长度等于采煤机机身长度加输送机弯曲段长度。输送机弯曲段长度与机槽尺寸加输送机弯曲段长度。输送机弯曲段长度与机槽尺寸,机槽间水平可转机槽间水平可转角度角度,每次推移步距每次推移步距(即采煤机滚筒截深即采煤机滚筒截深)等参数有关。等参数有关。n1. 1. 长长壁壁采采煤煤法法有有哪哪几几种种主主要要采采煤煤工工艺艺？说说明明他们的主要特点及相互关系。他们的主要特点及相互关系。 2.2.爆破采煤工艺由哪些主要采煤工序组成？爆破采煤工艺由哪些主要采煤工序组成？作业：作业：第三节第三节综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺n什么是综合机械化采煤工艺（综采）什么是综合机械化采煤工艺（综采）落煤、
36、装煤、运煤、支护和处理采空区五个主要落煤、装煤、运煤、支护和处理采空区五个主要生产工序全部实现了机械化生产工序全部实现了机械化-综采；也是目前最综采；也是目前最先进的采煤工艺。先进的采煤工艺。n配套设备配套设备n双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架、胶带输送机等。压支架、胶带输送机等。综采工作面平面布置端头液压支架液压支架采空区刮板输送机双滚筒采煤机桥式转载机带式输送机轨道平巷运输平巷国内采煤机国内采煤机综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺n综采工艺与普采工艺的区别：综采工艺与普采工艺的区别：n工作面支护实现了机械化。工作面支护实现了机械化。n综采工作面生
37、产工艺过程：综采工作面生产工艺过程：割煤（落、装煤）割煤（落、装煤）、运煤、支护、处理采空区、运煤、支护、处理采空区。n特点：全部实现了机械化，降低劳动强度，特点：全部实现了机械化，降低劳动强度，提高了单产及安全性。提高了单产及安全性。一、综采面双滚筒采煤工作方式一、综采面双滚筒采煤工作方式1、滚筒的转向和位置、滚筒的转向和位置n转向：转向：面向煤壁看采煤机的右滚筒应面向煤壁看采煤机的右滚筒应为右螺旋，顺时针旋转；左滚筒为左螺为右螺旋，顺时针旋转；左滚筒为左螺旋，逆时针转旋，逆时针转。n位置位置：一般是前端的滚筒沿顶板割煤，：一般是前端的滚筒沿顶板割煤，后滚筒沿底板割煤（前顶后底）；薄煤后滚筒
38、沿底板割煤（前顶后底）；薄煤层层“前底后顶前底后顶”。2、综采面双滚筒采煤机的割煤方式、综采面双滚筒采煤机的割煤方式n考虑因素考虑因素：顶板管理、移架与进顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素刀方式、端头支护等因素。n图示图示an图示图示bn图示图示cn图示图示d两种型式两种型式单向割煤单向割煤。采煤机上行割煤，下行清理浮煤，推一。采煤机上行割煤，下行清理浮煤，推一个截深；适用于煤层厚度略大于滚筒直径而煤质坚韧个截深；适用于煤层厚度略大于滚筒直径而煤质坚韧的条件。的条件。双向割煤双向割煤。A.往返一刀往返一刀，当煤层较厚时，采煤机上，当煤层较厚时，采煤机上行时贴顶板截割，下行时贴底板截割并清
39、理浮煤。这行时贴顶板截割，下行时贴底板截割并清理浮煤。这时，往返两个行程滚筒都截割采煤，但工作面只推进时，往返两个行程滚筒都截割采煤，但工作面只推进一个截深。一个截深。B.往返两刀往返两刀，煤层厚度接近滚筒直径，而，煤层厚度接近滚筒直径，而且煤不粘连顶板，即可实现双向采煤，往返行程各推且煤不粘连顶板，即可实现双向采煤，往返行程各推进煤壁一个截深。进煤壁一个截深。进刀方式单向割煤单向割煤双向割煤，双向割煤，往返一刀往返一刀双向割煤，双向割煤，往返二刀往返二刀3、进刀方式、进刀方式推入法进刀推入法进刀：需提前开出工作面端部：需提前开出工作面端部切口。（做机窝）切口。（做机窝）钻入法进刀钻入法进刀（
40、已不用）（已不用）斜切进刀斜切进刀：端部斜切进刀、端部斜切进刀、中部斜切中部斜切进刀进刀nA. A. 端部斜切进刀端部斜切进刀：利用采煤机在工作面两：利用采煤机在工作面两端约端约202030M30M的范围内斜切进刀。（的范围内斜切进刀。（割三角割三角煤、留三角煤煤、留三角煤）过程、特点参图讲。）过程、特点参图讲。nB.B.中部斜切进刀中部斜切进刀: :利用采煤机在工作面中部利用采煤机在工作面中部斜切进刀斜切进刀. .过程参图讲。过程参图讲。n特点特点: :简化了进刀工序，工作量均衡，窝工简化了进刀工序，工作量均衡，窝工现象少，提高了采煤机的装煤率为移溜、现象少，提高了采煤机的装煤率为移溜、移架
41、创造了有利条件。移架创造了有利条件。二、综采面液压支架的移架方式二、综采面液压支架的移架方式1、移架方式（动画）移架方式（动画）单架依次顺序式单架依次顺序式：支架依次前移，移动步距：支架依次前移，移动步距等于截深，操作简单，保证质量，适应不稳等于截深，操作简单，保证质量，适应不稳定顶板。定顶板。分组间隔交错式分组间隔交错式：移架速度快，适用于稳定：移架速度快，适用于稳定顶板。顶板。成组整体依次顺序式成组整体依次顺序式：成组控制，适应煤层：成组控制，适应煤层地质条件好，采煤机快速牵引割煤（交流电地质条件好，采煤机快速牵引割煤（交流电牵引大功率采煤机）牵引大功率采煤机） 移架速度取决于泵站流量及阀
42、组和管路的乳化液通过能力、支架所处状态及操作方便程度、人员操作技术等因素。 2、移架方式对移架速度的影响n实测表明，移架中操作调整时间约占移实测表明，移架中操作调整时间约占移架总时间的架总时间的6070，当泵站流量当泵站流量不变时，同时前移的支架数增加到不变时，同时前移的支架数增加到N，供液时间也相应增加，但调整操作时间供液时间也相应增加，但调整操作时间te仍等于单架的调整操作时间，由于仍等于单架的调整操作时间，由于te远大于远大于td，故移架速度可加快。，故移架速度可加快。3、顶板管理受移架方式的影响、顶板管理受移架方式的影响选择移架方式不仅考虑移架速度，还要考虑选择移架方式不仅考虑移架速度
43、，还要考虑对顶板管理的影响对顶板管理的影响。单架依次顺序虽然速度。单架依次顺序虽然速度慢，但卸压截面积小，顶板下沉量比后两种慢，但卸压截面积小，顶板下沉量比后两种小得多，适用于稳定性顶板。小得多，适用于稳定性顶板。二、综采面液压支架的移架方式二、综采面液压支架的移架方式沿工作面支架工作阻力分布依次顺序移架。沿工作面支架工作阻力分布依次顺序移架。依次顺序式达到额定工作阻力时间长，分组依次顺序式达到额定工作阻力时间长，分组间隔交错式较快。间隔交错式较快。单向、双向移架，对顶板管理效果影响很大。单向、双向移架，对顶板管理效果影响很大。全卸载与带载移架对顶板管理影响较大。不全卸载与带载移架对顶板管理影
44、响较大。不卸载或部分卸载，有利于控制顶板，尽量采卸载或部分卸载，有利于控制顶板，尽量采用。用。采用分段依次顺序移架时，顶板下沉量叠加，采用分段依次顺序移架时，顶板下沉量叠加，容易造成顶板破碎、煤壁片帮和倒架。容易造成顶板破碎、煤壁片帮和倒架。三、液压支架的支护方式三、液压支架的支护方式1、及时支护方式及时支护方式n采煤机割煤后，支架依次或分组随机采煤机割煤后，支架依次或分组随机立即前移。支护顶板，输送机随移架立即前移。支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁。（推移步距截深）逐段移向煤壁。（推移步距截深）2、滞后支护方式滞后支护方式n割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架
45、随输送机前移。架随输送机前移。四、综采面端头支护四、综采面端头支护1、端头支护方式、端头支护方式单柱加长梁（迈步抬棚）：适应性强，单柱加长梁（迈步抬棚）：适应性强，利于排头支架的稳定，但支设麻烦、利于排头支架的稳定，但支设麻烦、费工费时。费工费时。自移式端头支架：移架速度快，但对自移式端头支架：移架速度快，但对平巷条件适应性差。平巷条件适应性差。用工作面支架支护端头：适用于煤层用工作面支架支护端头：适用于煤层倾角较小的工作面。倾角较小的工作面。2、综采面平巷相对位置与端头作业 利于运输设备运转和维护，有利于煤流在端头处转载和采煤机实现无人工切口端头进刀，并便于人员进出和材料运送。图937四、综
46、采面端头支护四、综采面端头支护n为避免卧底掘进时破岩及留顶煤的困为避免卧底掘进时破岩及留顶煤的困难，当煤层厚度大于平巷高度时，在难，当煤层厚度大于平巷高度时，在综采面端部一定长度内留有三角底煤。综采面端部一定长度内留有三角底煤。图图938n补救措施补救措施：下卧转载机机尾；随工作：下卧转载机机尾；随工作面推进，超前下卧平巷底煤。面推进，超前下卧平巷底煤。五、综采设备的配套参数五、综采设备的配套参数1、综采设备的尺寸配套关系综采设备的尺寸配套关系采煤机的几何尺寸采煤机的几何尺寸，（采用不同高度的底托架、，（采用不同高度的底托架、采煤机可获得几种不同的机面高度）采煤机可获得几种不同的机面高度）采高
47、与支架高度关系：采高与支架高度关系：支架最小支撑高度与滚筒直径二者关系：支架最小支撑高度与滚筒直径二者关系：支架支撑高度与采煤机机面高度之间关系：支架支撑高度与采煤机机面高度之间关系：采煤机的卧底量采煤机的卧底量采煤机底托架高度采煤机底托架高度摇壁升角摇壁升角（升角增大，采高增大）（升角增大，采高增大）n人行道宽度：人行道宽度：M700mmn断面距：断面距：T=150300mm移架千斤顶的行程比采煤机截深移架千斤顶的行程比采煤机截深大大100200mm2、综采面设备横向配套尺寸、综采面设备横向配套尺寸3、综采面设备的选择与生产能力配套、综采面设备的选择与生产能力配套采煤机的选型与生产能力采煤机
48、的选型与生产能力选型依据：选型依据：煤层采高、煤质硬度、地质构造等。煤层采高、煤质硬度、地质构造等。输送机的选型与生产能力输送机的选型与生产能力原则：原则：与采煤机尺寸、割煤能力、配套、支架的与采煤机尺寸、割煤能力、配套、支架的尺寸配套、运输能力与铺设长度、煤层倾角、机尺寸配套、运输能力与铺设长度、煤层倾角、机槽和刮板链的特点等有关。槽和刮板链的特点等有关。移架方式与综采面生产能力相适应。移架方式与综采面生产能力相适应。平巷上（下）山运输系统以及采区车场能力都要平巷上（下）山运输系统以及采区车场能力都要和综采面生产能力相适应。和综采面生产能力相适应。综采面生产能力要和供风量一致。综采面生产能力
49、要和供风量一致。作业作业:1.什么是综采工艺系统？综采工作面的主要设备有什么是综采工艺系统？综采工作面的主要设备有哪些？哪些？2.采煤机进刀方式有哪几种？有何优缺点？采煤机进刀方式有哪几种？有何优缺点？3.及时支护与滞后支护的工艺流程是什么？及时支护与滞后支护的工艺流程是什么？4.简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力配套的基本配套的基本原则？原则？第四节 其他条件下机采的工艺特点n薄煤层n大倾角煤层n大采高煤层n赋存不太规则煤层n由于其开采条件特殊，其机采工艺各有特点（一）薄煤层滚筒采煤机采煤特点1、采煤机分骑输送机式和爬底板式两类n骑输送机式只
50、能用于开采厚度大于0.80.9m煤层。n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0.60.8m薄煤层；但爬底式采煤机装煤效果差，结构复杂。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2.53.0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。一、薄煤层机采工艺特点（二）刨煤机采煤工艺特点BH38/2400型刨煤机型刨煤机 1、采高：3.55.0m2、设备大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备 例：大柳塔矿采高：4m；采煤机：6LS03型双滚筒电牵引采煤机，总功率1500kw，生产能力2000-2800t/h液压支架：BY3600-25/30型
51、二柱掩护式液压支架，电液控制，完成全部动作仅8s。二、大采高一次采全厚综采工艺特点刮板输送机：SGZC-730/400型侧卸式双中链槽宽1m，生产能力2500-2800t/h，功率1400kw2000年产煤800.3万t/面2001年产煤全矿1511万t/a2002年产煤1100万t/a 1）支架歪斜、扭转甚至倒架2）容易出现煤壁大面积片帮3）支架防滑，防倒；4）工作面端头管理困难，运输及回风巷最好沿底留顶掘进，有利于端头管理5）初采高度较小，一般为3.5m左右.4、适用条件、适用条件1）地质构造简单，煤层赋存稳定，倾角12；2）采高3.55.0m。3、采煤工艺特点 倾角12以下煤层是机采的有
52、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1）下滑的原因重力原因 当倾角达到1218o时，就有可能因自重而下滑推移输送机不当、次数过多地从工作面某端开始推移三、大倾角机采面的工艺特点 输送机机头与输送机机头与转载机机尾搭接转载机机尾搭接不发，导致浮煤不发，导致浮煤进入底槽进入底槽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，当煤层倾角810时，工作面平与巷成9293，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，拉紧机尾。 18时，要设防滑千斤顶。 2）防止输送机
53、下滑的措施1）倾角加大后的问题支架下滑，下滑力大于摩擦力支架倾倒，力矩不平衡。2）防倒防滑措施工作面调斜，由下向上移架，防止大块冲击架尾，防止输送机下滑，保持排头支架的稳定性，间隔移架。2、液压支架的防倒防滑工作面倾角大于15 ，滚筒采煤机，必须有可靠的防滑装置。有链牵引必须设置安全绞车，防止断链和下滑外，并为采煤机上行割煤时提供缠绕力，增加割煤牵引力。无链牵引采煤机装备可靠的制动器，可用于4054以上煤层而无须其他防滑装置。3、采煤机的防滑第五节 倾斜分层走向长壁采煤法采煤工艺特点 一、顶分层采煤工艺的特点（一）人工假顶1竹笆(或荆笆)假顶2金属网假顶3塑料网假顶(二)再生假顶n向采空区内注
54、水或灌浆，一段时间后能重新胶结成为具有一定稳定性和强度的再生顶板。竹笆竹笆(或荆笆或荆笆)假顶假顶金属网假顶金属网假顶（三）人工假顶铺设方法 手工铺底网铺铺顶顶网网机械铺底网二、假顶下采煤工艺的特点(一)假顶下的支护及顶网管理n炮采：正悬臂错梁齐柱，及时挂梁n综采：掩护式或支撑掩护式、超前移架n假顶下回采，顶板是已垮落的碎石，老顶周期来压不明显，顶板压力 较顶分层小。顶板管理的关键是护好破碎顶板。 n护好破碎顶板技术措施 ： 1）浅截深采煤机；2）滚筒距网 100mm；3）及时支护；(二)假顶下的放顶工艺n牵动力较大，以稳对支架倾斜、歪扭，增设特殊支护n单体支柱采面 无密集放顶。n假顶下易拉斜
55、歪支柱、推垮采面，必须设抬棚，或打斜撑柱（戗柱） 。(三)分层采高的控制n根据目前我国开采技术条件：普采22.4m,综采33.2m。n主要控制底分层采高足够。n在开切眼、采面及上、下平巷每隔30m向底煤打钻孔探煤厚。三、适用条件及评价优点：1、效率高、技术成熟 2、巷道施工量少缺点：1、铺设假顶工作量大 2、苍道维护困难 3、生产组织管理复杂 4、开采自燃煤层，需采取特殊措施四、适用条件煤层顶板不太坚硬，易于垮落、直接顶有一定厚度的缓、中倾斜厚煤层。分层开采在1990年，产量是统配煤矿产量的28.1%，目前占1520%。1. 薄煤层机采面设备有哪些特点？2.简述刨煤机采煤的特点及刨煤机类型。作
56、业:n在近水平煤层中,不论工作面采用仰斜推进还是俯斜推进,其工艺过程和走向长壁采煤法相似。但随着煤层倾角的增大,工作面矿山压力显现规律及采煤工艺又有一些特点,若仍采用和走向长壁采煤法相同的设备,就会带来一定的困难。第六节 倾斜长壁采煤法采煤工艺特点1、对于仰斜工作面、对于仰斜工作面,由于倾角的影响由于倾角的影响,顶板将产生顶板将产生向采空区方向的分力向采空区方向的分力(沿层面方向）。在此分力作用沿层面方向）。在此分力作用下下,顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动,使顶板岩使顶板岩层受拉力作用。因此层受拉力作用。因此,它更容易出现裂隙和加剧破碎它更容易出现裂隙和加剧破
57、碎,并有将支柱推向采空区侧的趋势。并有将支柱推向采空区侧的趋势。2、对于俯斜工作面、对于俯斜工作面,沿顶板岩层的分力指向煤壁侧沿顶板岩层的分力指向煤壁侧,顶板岩层受压力作用顶板岩层受压力作用,使顶板裂隙有密合的趋势使顶板裂隙有密合的趋势,有有利于顶板保持连续性和稳定性。由下图中可以看出利于顶板保持连续性和稳定性。由下图中可以看出,倾角越大倾角越大,仰斜工作面的顶板越不稳定仰斜工作面的顶板越不稳定,而在俯斜工而在俯斜工作面的顶板越稳定。作面的顶板越稳定。一、矿压显现及支护特点一、矿压显现及支护特点倾斜长壁工作面直接顶板稳定状态a：仰斜工作面；：仰斜工作面； b：俯斜工作面：俯斜工作面二、采煤工艺
58、特点二、采煤工艺特点1、仰采开采：、仰采开采：仰斜开采时仰斜开采时,水可以自动流向采空区。工作面无积水水可以自动流向采空区。工作面无积水,劳动条件好劳动条件好,机械设备不易受潮机械设备不易受潮,装煤效果好。当煤层装煤效果好。当煤层倾角小于倾角小于10左右时左右时,采煤机及输送机工作稳定性尚好。采煤机及输送机工作稳定性尚好。如倾角较大如倾角较大,采煤机在自重影响下采煤机在自重影响下,截煤时偏离煤壁减截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧少了截深；输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧,易造易造成断链事故。成断链事故。2、俯斜开采、俯斜开采n在俯斜开采时在俯斜开采时,随着煤层倾角的加
59、大采煤机和输送机随着煤层倾角的加大采煤机和输送机的事故也会增加的事故也会增加,装煤率降低。由于采煤机的重心偏向装煤率降低。由于采煤机的重心偏向滚筒滚筒,俯斜开采将加剧机组的不稳定俯斜开采将加剧机组的不稳定,易出现机组掉道易出现机组掉道或断牵引链的事故或断牵引链的事故,并且采煤机机身两侧导向装置磨损并且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。严重。(a)采煤机处于正常割煤状态采煤机处于正常割煤状态,割底煤割底煤形成台阶；形成台阶；(b)利用支架及绳套吊起辅送机利用支架及绳套吊起辅送机,然后然后推移输送机进入下一个台阶；推移输送机进入下一个台阶；(c)割完一刀移输送机后割完一刀移输送机后,进入正常割进入正
60、常割煤。煤。采取措施采取措施1 1、优点、优点 （1 1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少15%，相应工期短。，相应工期短。（2 2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少3030。（3 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。）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 4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约1/31/3。（5）对某些地质条件的适应性强，如
61、：对某些地质条件的适应性强，如：倾斜断层倾斜断层可沿断面伪斜布置；可沿断面伪斜布置；淋水淋水仰斜开采；仰斜开采；瓦斯大瓦斯大俯斜开采。俯斜开采。（6）技术经济效益显著技术经济效益显著采面单产增加，巷道掘进率（采面单产增加，巷道掘进率（m/m/万万t t）降低）降低 ，采出率（，采出率（% %）增加，工效）增加，工效（t/t/工）提高。工）提高。 三、三、采煤工艺评价采煤工艺评价（1 1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；（2 2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；壁的要求；（3 3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤）大
62、巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。仓。阳泉一矿：阳泉一矿：4 4个分带共用一煤仓；个分带共用一煤仓；二道河子矿：二道河子矿：5 5个分带共用一煤仓。个分带共用一煤仓。（4 4）下行回风）下行回风 注意监测。注意监测。 2、缺点、缺点（1） 煤层，效果最好。煤层，效果最好。（2 2）采取一定技术措施，可适用于）采取一定技术措施，可适用于12 17 的的煤层。煤层。（3 3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。（4 4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采出量均可采用倾斜长壁开采。（5 5）据不同倾角
63、，同一矿井亦可采用倾斜长壁）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。和走向长壁配合开采。四、四、倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法适用条件适用条件第七节 采煤工艺的特殊技术措施 一、采煤工作面过地质构造的措施一、采煤工作面过地质构造的措施地质构造复杂时，应采取综合治理的方法：地质构造复杂时，应采取综合治理的方法：1）地地质质构构造造过过分分发发育育的的块块段段，采采用用炮炮采采工工艺艺，炮炮采采对对地地质质变变化化的的适适应应能力较强；能力较强；2）在在工工作作面面布布置置时时将将断断层层留留在在区区段段煤煤柱柱内内，或或虽虽然然工工作作面面内内有有断断层层，但与工作面交角不宜太小，
64、以减少对工作面的影响范围；但与工作面交角不宜太小，以减少对工作面的影响范围；3）采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开地质变化带；）采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开地质变化带；4）工工作作面面推推进进中中，发发现现了了未未知知的的工工作作面面难难以以通通过过的的地地质质构构造造时时，可可将将工作面甩掉一一部分；工作面甩掉一一部分；5）遇遇到到较较大大的的地地质质构构造造时时，需需要要做做各各种种比比较较，以以权权衡衡利利弊弊，若若强强行行通通过地质构造代价太大，则应搬迁。过地质构造代价太大，则应搬迁。（一）采煤工作面过断层方法（一）采煤工作面过断层方法1 1、落落差差小小于于煤煤
65、层层厚厚度度和和支支架架最最小小支支撑撑高高度度之之差差，综综采采面面过过断层时不必挑顶或下切，可直接通过断层；断层时不必挑顶或下切，可直接通过断层；2 2、若若断断层层落落差差大大于于二二者者之之差差，可可用用采采煤煤机机截截割割顶顶底底板板岩岩石石通通过过断断层层，当当顶顶底底板板岩岩层层坚坚硬硬、采采煤煤机机截截割割不不动动时时，则则可采用爆破方法挑顶或下切穿过断层。可采用爆破方法挑顶或下切穿过断层。工作面遇断层工作面遇断层综采面仰采过断层综采面仰采过断层过断层技术措施：过断层技术措施：1）适当调整工作面方向；）适当调整工作面方向；2）按断层性质确定采用挑顶和）按断层性质确定采用挑顶和下
66、切或同时采用两种方法；下切或同时采用两种方法；3）当岩石）当岩石f4时，采煤机直接割时，采煤机直接割岩；岩；4）过断层时要预先减小采高；）过断层时要预先减小采高；5）当断层地段需下切或侧斜时，）当断层地段需下切或侧斜时，应使顶底板形成平缓侧斜变化；应使顶底板形成平缓侧斜变化；6）在断层附近采取加强支护等）在断层附近采取加强支护等措施措施1、过陷落柱、过陷落柱（一般强行通过）（一般强行通过）1）控制爆破、采煤机清矸的方法；）控制爆破、采煤机清矸的方法；2）在陷落柱范围内降低采高；）在陷落柱范围内降低采高；3）在陷落柱和工作面正常地段间，保持一段采高逐渐变）在陷落柱和工作面正常地段间，保持一段采高
67、逐渐变化的长度；化的长度；4）陷落柱两侧的工作面正常地段，提前移架；陷落柱范）陷落柱两侧的工作面正常地段，提前移架；陷落柱范围内适当滞后移架，进行特殊支护。围内适当滞后移架，进行特殊支护。2、过褶曲带、过褶曲带n使工作面的推进方向垂直于背、向斜轴，使工作面内沿使工作面的推进方向垂直于背、向斜轴，使工作面内沿煤壁方向没有大的起伏，有利于液压支架处于良好工作煤壁方向没有大的起伏，有利于液压支架处于良好工作条件。条件。（二）综采面过其他地质构造（二）综采面过其他地质构造（三）综采面通过旧巷道（三）综采面通过旧巷道n将旧巷内的支将旧巷内的支架修好，加密架修好，加密支柱。当矿压支柱。当矿压不强烈时，直不
68、强烈时，直接通过；当矿接通过；当矿压显现强烈时，压显现强烈时，先将工作面调先将工作面调成与旧巷斜交，成与旧巷斜交，逐渐通过。逐渐通过。综采设备多，尺寸大，重量大，综采设备多，尺寸大，重量大，搬迁搬迁费时费工（主要是液压支架重，多）费时费工（主要是液压支架重，多）一般由搬迁队专门完成。一般由搬迁队专门完成。涉涉及及：运运载载工工具具、起起吊吊、牵牵引引装装置置、运运输输移移动动路路线线、调调向向、设设备备调调试试，运运转转（一）综采面设备拆除（一）综采面设备拆除1、拆除期间的顶板控制、拆除期间的顶板控制n顶板控制有三种方法：顶板控制有三种方法：1）金属网加木板梁；）金属网加木板梁；2）金属网加钢
69、丝绳；）金属网加钢丝绳；3）金属网加钢丝绳加锚杆。）金属网加钢丝绳加锚杆。2、综采设备的拆除方法、综采设备的拆除方法综采工作面设备拆除顺序综采工作面设备拆除顺序双双滚滚筒筒采采煤煤机机、工工作作面面刮刮板板输输送送机机、可可伸伸缩缩胶胶带带输输送送机机、桥桥式式转转载载机机、液压支架液压支架二、综采面的拆迁和安装二、综采面的拆迁和安装拆架前顶板管理拆架前顶板管理a）金属网）金属网加木板梁加木板梁b）金属网）金属网加钢丝绳加钢丝绳c）金属网）金属网加钢丝绳加加钢丝绳加锚杆锚杆a：输送机滑板b：轨道滑板1、2、3小绞车用绞车拖运支架1）后退式）后退式从从运运输输巷巷拆拆到到回回风风巷巷，上上端端头
70、头处处刷刷大大，挑挑高高，架架设吊架、设吊架、挖装卸地槽挖装卸地槽2）前进式）前进式从回风平巷拆至运输平巷从回风平巷拆至运输平巷液压支架拆除法液压支架拆除法液压支架的组装方式液压支架的组装方式1）地面组装，整架下井，运到工作面）地面组装，整架下井，运到工作面该方式广泛采用，要求井巷断面够。该方式广泛采用，要求井巷断面够。2）地面解体工作面附近组装）地面解体工作面附近组装要求有组装硐室要求有组装硐室组装硐室一般在回风平巷中切眼附近组装硐室一般在回风平巷中切眼附近长长 宽宽 高高=8 5 3m一般一般棚子支护棚子支护起吊钢梁起吊钢梁双轨调车线双轨调车线（二）综采工作面的安装（二）综采工作面的安装1
71、、沿运输平巷运入的设备及顺序工作面刮板输送机机头部转载机破碎机乳化液泵站水泵电气设备管路2、沿工作面回风平巷运入的设备液压支架刮板输送机中部槽及铲煤板、档煤板刮板输送机机尾采煤机及管路3、设备安装顺序一般顺序： 液压支架 输送机溜槽 采煤机 输送机机头机尾有时： 先安装刮板输送机的中部槽作运送轨道4、安装需要的设备绞车沿煤层底板直接拖入工作面到位后，两台或三台小绞车调度底板软时，铺轨道，轨道上铺滑板1）前进式安装）前进式安装安装顺序与支架的运送方向一致，安装始终在支架掩安装顺序与支架的运送方向一致，安装始终在支架掩护下进行，架尾朝前，边扩巷边安装，每段护下进行，架尾朝前，边扩巷边安装，每段30
72、 50mn缺点：导向差，转向困难，用在顶板破碎的条件下。缺点：导向差，转向困难，用在顶板破碎的条件下。5、支架安装顺序、支架安装顺序（2）后退式安装）后退式安装开切眼一次掘好，支架由里向外安装开切眼一次掘好，支架由里向外安装我国三种工艺方式并存：我国三种工艺方式并存：由由于于地地质质条条件件和和煤煤层层赋赋存存条条件件的的复复杂杂性及技术装备的多层次性。性及技术装备的多层次性。综采是发展方向综采是发展方向高高产产、高高效效、安安全全、劳劳动动条条件件好好和和劳劳动动强强度度小小。设设备备价价格格高高，初初期期投投资资大大，受地质条件限制大。受地质条件限制大。第八节 采煤工艺方式的选择一、适于采
73、用综采工艺的条件表表96 优先装备综采的条件优先装备综采的条件序号序号使用条使用条件件井型井型/ /MtMta a1 1煤煤层厚厚度度/m/m煤煤层倾角角/(/() )地地质构构造造基本基本顶（级别）直接直接顶（类型）型）备注注1 1中厚煤中厚煤层1.201.201.31.33.53.51515比比较简单、1 1、2 2、3 3大型大型矿井井2 2厚煤厚煤层开采开采1.201.205 51515比比较简单、1 1、2 2、3 3大型大型矿井井3 3厚煤厚煤层一次一次采全采全高高1.201.203.53.54.04.01515比比较简单、1 1、2 2、3 3大型大型矿井井4 4经济型型综采采0
74、.600.603.03.0以下以下1515比比较简单、1 1、2 2、3 3大型大型矿井井 二、适用于普采工艺的条件二、适用于普采工艺的条件是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点。是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点。三、炮采工艺的主要特点三、炮采工艺的主要特点炮采工艺技术装备投资少，适应性强，操作炮采工艺技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理比较简单，是技术容易掌握，生产技术管理比较简单，是我国目前采用仍然较多的一种采煤工艺。我国目前采用仍然较多的一种采煤工艺。1.1.简简述述大大采采高高、大大倾倾角角炮炮采采、普普采采、综采工艺的选择依据。综采工艺的选择依据。2.2.简述采煤工作面过断层的技术措施。简述采煤工作面过断层的技术措施。3.3.简简述述综综采采工工作作面面设设备备拆拆除除、安安装装时时期期的的顶顶板板控控制制方方法法以以及及安安装装、拆拆除除工艺过程。工艺过程。作业：作业：
