煤礦開采學知識點總結(jié)(共26頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上煤礦開采學知識點總結(jié)第一章煤田-井田-水平 階段-采區(qū)-區(qū)段(布置工作面)1、煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，由含炭物質(zhì)沉積形成的大面積含煤地帶。2、礦區(qū)開發(fā)煤田形成的社會組合。有時幾個礦田開發(fā)一個煤田，有時一個礦區(qū)開發(fā)幾個煤田。礦區(qū)由多個礦井(或露天礦)組成。3、井田劃歸一個礦井開采的一部分煤田或全部煤田4、礦井生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t /a。即設(shè)計中規(guī)定礦井在單位時間(年或日)內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力 礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t /a。井型 根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不同，我國將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。礦井年產(chǎn)量 礦井

2、實際生產(chǎn)的煤炭數(shù)量，萬t/a。礦井年產(chǎn)量與生產(chǎn)能力有時同義，有時不同義。6、剝采比每采一噸煤，需剝離巖石的立方數(shù)。褐煤剝采比小于6m3/t、煙煤剝采比8m3/t時，露天開采合理。7、礦山井巷 為進行采礦，在地下開掘的井筒、巷道和硐室的總稱。分類： 按空間分 垂直井巷：立井、暗立井、溜井 傾斜井巷：斜井、上山、下山 水平井巷：平硐 、石門 、煤門 、平巷 、煤層平巷 、巖石平巷 、階段大巷 、區(qū)段平巷 按用途分 開拓巷道 為全礦井或一個水平服務(wù)的巷道 井筒 井底車場 主要石門 運輸大巷 回風大巷 主要風井 準備巷道 為一個采區(qū)服務(wù) 采區(qū)上下山 采區(qū)車場 采區(qū)硐室 回采巷道 為一個工作面服務(wù) 區(qū)段

3、運輸平巷 區(qū)段回風平巷 開切眼8、井田劃分為階段和水平 階段內(nèi)再劃分 井田直接劃分為盤區(qū)或帶區(qū)(井田沿傾斜高差較小的條件下)9、階段沿一定標高劃分的一部分井田階段劃分 在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標高將煤層劃分為若干平行于走向的并等于井田走向全長的長條形，每一個長條形叫一個階段。階段內(nèi)的劃分(即為開采所需的階段內(nèi)的準備)一般有三種方式 采區(qū)式 分段式 帶區(qū)式水平 常指某一標高的水平面。開采水平(簡稱水平) 布置有井底車場、階段運輸大巷，并擔負全階段運輸任務(wù)的水平。廣義的水平 布置大巷的某一標高的水平面 。既包括一個水平，又包括所服務(wù)的階段。階段與水平的區(qū)別在于：階段表示井田的一部分范圍

4、，水平是指布置大巷的某一標高水平面。采區(qū)：在階段范圍內(nèi)，沿走向把階段劃分為具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊，每一塊叫一個采區(qū)。區(qū)段：在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分的開采段。帶區(qū) 由若干分帶組成，并具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的區(qū)域叫帶區(qū)分帶沿煤層走向把階段劃分為若干長條，每一個長條叫一個分帶。10、露天開采 從敞露的地表直接采出有用礦物的方法。11、礦井巷道的開掘順序原則：盡量采用平行作業(yè);盡快慣通風路。礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng) 1)運煤系統(tǒng) 2)通風系統(tǒng)3)運料排矸系統(tǒng)4)排水系統(tǒng) 5)動力供應(yīng)(電、壓風)6)通訊、監(jiān)測系統(tǒng)第二章長壁跨落采煤方法與采煤工藝1、采煤工藝采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時間上、空間上的相互配合。2

5、、采煤系統(tǒng)回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互位置關(guān)系。3、采煤方法采煤工藝與采煤系統(tǒng)的綜合。 采場-用來直接采取大量煤炭的場所4、采煤工作面-在采場內(nèi)進行回采的煤壁5、采煤方法分類 按傾角分 近水平煤層采煤法 緩傾斜煤層采煤法 傾斜煤層采煤法 急傾斜煤層采煤法 按厚度分 薄及中厚煤層采煤法 厚煤層采煤法(分層開采 整層開采(綜放、大采高) ) 按采煤工藝分類 爆破采煤法 普通機械化采煤法 綜合機械化采煤法按推進方向分類 走向長壁采煤法 傾斜長壁采煤法(俯斜，仰斜)按采空區(qū)處理方法分類垮落采煤法 刀柱(煤柱支撐)法 充填采煤法6、壁式體系采煤法 1)薄及中厚煤層單一長臂采煤方法 單一走向長臂

6、垮落采煤法(單一長臂采煤法)單一長臂刀柱式采煤法(煤層頂板極為堅硬) 單一偽斜走向長臂采煤發(fā)(急斜煤層)2)厚煤層分層開采的采煤方法 按厚煤層分層方法分： 傾斜分層 水平分層斜切分層 傾斜分層將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分層，然后逐層開采。水平分層將厚煤層分成若干與水平面相平行的分層，然后逐層開采。斜切分層將厚煤層分成若干與水平面成一定角度的分層，然后逐層開采。3)厚煤層整層開采的采煤方法7、壁式體系采煤法一般特點:工作面較長，80-250m;工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道;一般頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強烈;工作面運煤的刮板輸送機與工作面平行8、柱式體系采煤法 房式采煤法

7、房柱式采煤法第三章 單一長臂采煤法采煤工藝1、炮采爆破落煤，爆破及人工裝煤， 機械化運煤，單體柱支護。普采采煤機落煤，機械及人工裝煤，機械化運煤，單體柱支護。綜采采煤機落煤，機械及人工裝煤，機械化運煤，液壓支架支護。2、爆破采煤工藝 工藝過程 打眼、放炮落煤和裝煤、人工裝煤、刮板輸送機運煤、移置輸送機、人工支柱和回柱放頂爆破落煤 工序：打眼，裝藥，填炮泥，連炮線，放炮。炮眼布置： 單排眼;雙排眼 三花眼 對眼 三角眼;三排眼 五花眼裝煤與運煤 裝煤：爆破裝煤 人工裝煤 機械裝煤運煤：SGW40或SGW44型刮板運輸機 。移動千斤頂一臺/6m，機頭機尾各3臺。炮采工作面支護與采空區(qū)處理工作面支護

8、(1)支柱類型：單體支柱和金屬摩擦支柱。(2)布置形式： 正懸臂齊梁直線柱，常用;正懸臂錯梁三角柱，很少用。(3)控頂排數(shù)：最小三排，最大五排，推進一次或兩次放頂一次。(見五回二 見四回一)特種支柱：切頂墩柱 木支柱：叢柱，密集，木垛，斜撐采空區(qū)處理：盡量采用全部跨落法。(1)全部跨落法當工作面從開切眼推進一定距離后，主動撤除采煤工作空間以外的支架，使直接頂自然垮落，以后，隨著工作面推進，每隔一定距離就按計劃回柱放頂。一般是三、五排放頂或三、四排放頂。(2)最大控頂距工作空間達到的允許最大寬度。(3)最小控頂距回采工作所需要的最小寬度。(4)兩者之差是放頂步距。(5)放頂方法：回柱絞車回拄木支

9、柱;人工回柱單體柱或金屬柱;回柱順序自下而上，自采空區(qū)側(cè)向煤壁。3、普通機械化采煤工藝普采工藝方式用機械化方法破煤、裝煤、輸送機運煤和單體支柱支護頂板的采煤工藝工作面布置：運輸平巷 回風平巷 開拓眼工作面設(shè)備：采煤機 運輸機 單體液壓支柱 金屬鉸接梁 乳化液泵站采煤機進刀方式 直接推入缺口 斜切進刀(端頭)(留三角煤 割三角煤) 中部斜切進刀鉆入式進刀采煤機割煤方式 1雙向割煤 往返一刀 2字形割煤 往返一刀 3單向割煤 往返一刀4雙向割煤 往返兩刀工作面支護 單體液壓支柱與鉸接頂梁支架布置方式 按懸臂頂梁與支柱關(guān)系分為正懸臂與倒懸臂 按梁的排列特點分為齊梁式與錯梁式端頭支護 1單體支柱加鉸接

10、頂梁支護2用45對加長梁加單體支柱組成的邁步走向抬棚支護3用基本支架加走向邁步抬棚支護4、綜合機械化采煤工藝綜合機械化采煤工藝方式采煤工作面破煤、裝煤、運煤、支護和處理采空區(qū)全部實現(xiàn)機械化的采煤工藝。進刀方式 直接推入法進刀 工作面端部斜切進刀 綜采面中部斜切進刀 滾筒鉆入法進刀割煤方式 往返一次割兩刀 往返一次割一刀移架方式 單架依次順序式：單架依次順序式 一架一架移 簡單，適用不穩(wěn)定頂板，應(yīng)用較多，移架時卸載面積小，頂板下沉量小分組間隔交錯式：沿采煤機行走方向移架速度快，適用頂板較穩(wěn)定，每次不超過3架成組整體順序式：一組/次 23架/組綜采工作面工序配合方式 及時支護方式 先移架，后推移輸

11、送機滯后支護 先推移輸送機，后移架其他條件下機采工藝特點5、采煤工藝方式的選擇 綜采 高產(chǎn)、高效、安全、勞動條件好和勞動強度小。設(shè)備價格高，初期投資大，受地質(zhì)條件限制大。普采 對地質(zhì)變化適應(yīng)性比綜采強，工作面搬遷容易。對推進距離短、形狀不規(guī)則、小斷層和褶曲較發(fā)育的工作面，可取得較好的效果 炮采機械化水平低，人工勞動強度大，效率低，但對地質(zhì)條件適應(yīng)性強，技術(shù)裝備投資少，操作技術(shù)易掌握，管理簡單6、采煤機日開機率K就是采煤機運轉(zhuǎn)時間占每日時間的百分比。班開機率可粗略表示為班純割煤時間與班作業(yè)時間之比7、影響工作面長度的技術(shù)因素 設(shè)備條件 煤層地質(zhì)條件 通風能力及瓦斯涌出量影響工作面長度的經(jīng)濟因素

12、產(chǎn)量 日進刀數(shù) 工效8、工作面作業(yè)形式 兩采一準或邊采邊準 兩班半采煤、半班準備 三班采煤一班準備采煤工作面勞動組織形式 分段作業(yè) 追機作業(yè) 分段接力追機作業(yè)第四章 單一走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)單一走向長壁采煤法采煤法主要用于緩斜、傾斜薄及中厚煤層或緩斜3.5-5.0m厚煤層1、掘進 第一步 采區(qū)石門1-采區(qū)下部車場3-采區(qū)上山4、5-采區(qū)上部車場6-采區(qū)回風石門2(貫通)第二步采區(qū)上山4-中部車場7-區(qū)段回風巷8 區(qū)段運輸巷9(每隔150m掘聯(lián)絡(luò)巷11)開切眼上部采場6-區(qū)段回風巷10-采區(qū)邊界留10m的采區(qū)邊界煤柱掘硐室第三步 安裝通風設(shè)施 機電設(shè)備 試運轉(zhuǎn)15天移交生產(chǎn)運料系統(tǒng)采煤面料 采

13、區(qū)運輸石門1-采區(qū)下部車場3-軌道上山4-上部車場6-區(qū)段回風巷10-工作面上口掘進面料 采煤面料采區(qū)運輸石門1-采區(qū)下部車場3-軌道上山4-中部車場7-8區(qū)段回風巷9區(qū)段運輸巷-掘進面運煤系統(tǒng)工作面煤 區(qū)段運輸巷9-運輸上山5-采區(qū)煤倉12-采區(qū)運輸石門1-外運排矸系統(tǒng) 8區(qū)段回風巷9區(qū)段運輸巷-中部車場7-軌道上山4-采區(qū)下部車場3-采區(qū)運輸石門1-外運通風系統(tǒng)供電系統(tǒng)：從運上輸入壓風及安全用水系統(tǒng) ：(管路經(jīng)運上)2、構(gòu)成采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的巷道類型1、回采巷道 直接為回采工作面服務(wù) 橫向(沿走向);2、上山巷道 為各區(qū)段服務(wù) ,縱向(沿傾斜);3、采區(qū)上、中、下部車場 聯(lián)結(jié)上山與區(qū)段平巷 縱

14、 橫相聯(lián); 4、硐室：絞車房、變電所、煤倉等。5、附屬于上述各類巷道的聯(lián)絡(luò)巷。3、采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)回采巷道的掘進與回采工作在時間上配合及在空間上的相互關(guān)系。坡度-盡量布置水平巷道 方向-與煤層走向一致機巷-直 軌巷-平4、區(qū)段平巷的單巷布置和雙巷布置雙巷：第二條放移動變電站。有利于掘進通風、排水，有利于探煤缺點：電纜移設(shè)復雜，影響液壓支架的通過，不能開缺口。 維護困難，掘進費用高。單巷：1)移動變電站在上巷，風流反向，小于10度;缺點：不能自開缺口。2)移動變電站在下巷，常用方式，皮帶一般應(yīng)靠下幫布置。適用于瓦斯含量不大、煤層埋藏較穩(wěn)定、涌水量不大5、單工作面和雙工作面布置對拉工作面：下工

15、作面要比上工作面短，煤向上運，電機功率有限通風方式：第一種 中間進，上下回;或上下進，中間回;第二種 中下進，上回;錯距小于5m，通常下超前上。優(yōu)點：費用少，回采率高，生產(chǎn)集中，掘進量和維護量少，占用設(shè)備少。適用條件：非綜采，煤層傾角小于12度，頂板中等穩(wěn)定以上，瓦斯不大。條件還可放寬。6、回采順序 后退式 前進式 往復式 旋轉(zhuǎn)式7、區(qū)段無煤柱護巷有沿空留巷和沿空掘巷兩種 好處可避開或削弱固定支撐壓力的影響，能改善巷道維護狀態(tài)，減少煤炭損失，減少掘進量，經(jīng)濟效果顯著。沿空留巷(巷幫充填)：工作面采煤后沿采空區(qū)邊緣維護原回采巷道分為前進式沿空留巷 后退式沿空留巷 和往復式沿空留巷適用于緩斜和傾斜

16、、厚度在2m以下的薄及中厚煤層沿空掘巷特點：沿上覆巖層穩(wěn)定的采空區(qū)邊緣或僅留很窄的煤柱掘巷。適用條件：緩傾斜、傾斜，厚度較大的中厚和厚煤層。8、采場通風方式和回采巷道布置1、工作面通風的要求 :符合安全規(guī)程，防止上隅角瓦斯聚積;防漏風;通風系統(tǒng)簡單;風巷斷面足夠。2、通風方式 有U、Z、Y、H、W型5種。單一長壁采煤法的應(yīng)用 適用條件：頂板易于冒落的緩傾斜、傾斜的薄、中厚及厚煤層(5.5m以下)。第五章 傾斜煤層走向長壁下行跨落采煤法1、基本概念 1、傾斜分層將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分層，然后逐層開采2、回采順序：下行式 先采頂分層，依次下行回采各分層，垮落法管理頂板，稱傾斜分層下行

17、垮落采煤法3、分層同采：在同一區(qū)段范圍內(nèi)，上、下分層工作面錯開一定距離同時采煤，稱：“分層同采”4、分層分采 ：在同一區(qū)段范圍內(nèi)，采完一個分層后再采下一個分層稱“分層分采”或“大扒皮”2、示例 掘進順序 第一步 巖石運輸大巷1-采區(qū)下部車場3-軌道上山5 運輸上山4-采區(qū)上部車場6-巖石回風大巷2第二步 第一區(qū)段上部總回風巷2-回風小石門13-上分層回風平巷15第一區(qū)段下部 軌道上山5 運輸上山4-甩車場7 區(qū)段回風石門8- 開切眼區(qū)段軌道集中平巷9-聯(lián)絡(luò)斜巷11-上分層運輸平巷14同時掘硐室、車場運煤系統(tǒng) 工作面-上分層運輸平巷14(中分層運輸平巷20)-溜煤眼12-區(qū)段運輸集中平巷10-區(qū)

18、段溜煤眼18-運輸上山4-采區(qū)煤倉19-巖石運輸大巷1運料系統(tǒng) 巖石運輸大巷1-采區(qū)下部車場3-軌道上山5-采區(qū)上部車場6-巖石回風大巷2-回風小石門13-上分層回風平巷15(中分層回風平巷21)-工作面分層工作面所需料 巖石運輸大巷1-采區(qū)下部車場3-軌道上山5-甩車場7-區(qū)段軌道集中平巷9-聯(lián)絡(luò)斜巷11-掘進工作面(上分層運輸平巷14(中分層運輸平巷20)掘進出煤運送 上分層回風平巷15中分層回風平巷21-回風小石門13-巖石回風大巷2-采區(qū)上部車場6-軌道上山5-采區(qū)下部車場3巖石運輸大巷1上分層運輸平巷14(中分層運輸平巷20)-溜煤眼12-區(qū)段運輸集中平巷10-區(qū)段溜煤眼18-運輸上

19、山4-采區(qū)煤倉19-巖石運輸大巷1通風系統(tǒng)3、分層平巷的布置形式 傾斜式布置(內(nèi)錯式 外錯式) 水平式布置 垂直式布置4、區(qū)段集中平巷的布置 優(yōu)點P94布置方式1)一煤一巖式留煤柱，維護時間長，困難2)機軌合一 優(yōu)點：省一條區(qū)段集中巷和一些聯(lián)絡(luò)巷，維護量少，運輸設(shè)備安裝方便。缺點：斷面較大，速度較慢，沒有煤巷定向。較好。尤其綜采應(yīng)用較多，掛中線定向掘進，上下允許有起伏。位置 布置要求1巷道與煤層底板之間的垂直距離應(yīng)不小于一定數(shù)值2將巷道布置在壓力傳遞影響角之外3選擇好的巖層 4 避開含水層、地質(zhì)破碎帶分層平巷與集中平巷之間的聯(lián)系方式 石門，斜巷和立眼。分層同采的合理錯距 超前掘進和回采的前提基

20、本穩(wěn)定;滯后時間3-4個月，錯距現(xiàn)場確定5、無區(qū)段集中平巷的布置 優(yōu)缺點6、跨上山回采時的巷道布置 目的：不單是為回收上山煤柱。能減少自燃，改善上山應(yīng)力狀態(tài)，最主要是減少綜采的搬家次數(shù)，200萬/次 缺點：對石門破壞嚴重。注意：1.底板巖石>10m。2.兩面不能同時跨越。3.停采線不能與上山太近，>20m。4.不留區(qū)段煤柱，以防壓上山。7、無煤柱護巷時的巷道布置 沿空留巷只在頂分層，中下分層無定論 沿空掘巷恢復溜煤斜巷(書上P90)，指有區(qū)段集中巷。 通過區(qū)段石門，沒有區(qū)段集中巷。8、采煤工藝特點 頂分層回采工藝特點 頂分層增加了為下分層鋪設(shè)人工假頂或形成再生頂板的工作人工假頂 1

21、、竹笆、荊笆假頂 2、金屬網(wǎng)假頂3、塑料網(wǎng)假頂再生頂板 煤層的頂板為頁巖或含泥質(zhì)成份較高的巖層，冒落后注水或注泥漿，在上覆巖層重壓下形成再生頂板。一般4 -6個月膠結(jié)形成。假頂下采煤工藝的特點 (一)假頂下支護及頂網(wǎng)管理(二)假頂下的放頂工藝(三)分層采高的控制優(yōu)點：1)有效解決中傾斜以下厚煤層開采時頂板支護和采空區(qū)處理問題;頂分層以下各分層礦壓顯現(xiàn)緩和。2)安全;3)采出率高;4)技術(shù)經(jīng)濟指標較好。缺點： 1)鋪假頂工作量大;2)巷道維護較困難;3)生產(chǎn)組織管理工作較復雜;4)開采易自燃煤層，采取防自燃措施等。第六章 傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法 & 回采工作面沿煤層走向布置，沿傾斜

22、(仰斜或俯斜)推進采煤。或長壁工作面沿傾斜推進的采煤方法。該法采煤量占總產(chǎn)量的12%以上。1、示例單一傾斜長壁采煤法采煤系統(tǒng)傾斜分層傾斜長壁下行垮落采煤法采煤系統(tǒng)2、采煤系統(tǒng)分析1)、仰斜開采 采面沿傾斜從下向上推進采煤。適用：頂板穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬;頂板淋水大;煤易自燃需注漿2)、俯斜開采 采面沿傾斜自上向下推進采煤。適用：煤厚，傾角大，煤松軟易片幫，瓦斯含量大。3、單工作面與雙工作面1)、單工作面布置 炮采、普采、綜采均可。 2)、雙工作面(兩面三巷) 普采、炮采。1、前進式- 回采工作面從大巷向井田邊界方向推進采煤。2、后退式回采- 回采工作面從井田邊界向主要水平大巷方向推進采煤。3)、混合

23、式-往復式 前進式與后退式回采相結(jié)合。4、主要巷道類型1、回采巷道 為采面服務(wù)，沿煤層傾斜線或偽斜線開掘的斜巷2、水平運輸和回風大巷 3、聯(lián)接水平大巷與各煤層回采巷道的聯(lián)絡(luò)巷4、硐室 傾斜長壁取消了采(盤)區(qū)上(下)山巷道。布置方式 ：井筒井底車場主石門水平大巷回采巷道5、運輸系統(tǒng)問題 1)運煤 膠帶機 2)輔運 運送物料困難，長距離斜巷 多臺小絞車; 無極繩運輸; 單軌吊;卡軌車、 齒軌車6、采煤工藝特點煤層傾角對頂板穩(wěn)定性影響： 1)、仰采 ： (1) 頂板產(chǎn)生向采空區(qū)方向的分力(2)頂板受向下拉力，不易獲得平衡 (3)煤壁易片幫(4)采空區(qū)頂板冒落滾向采空區(qū)(5)支架主要作用是支撐頂板(

24、6)支撐式或支掩式支架; 當傾角大于12度時，支柱迎山角為6度，設(shè)置復位千斤頂;防片幫裝置，錨桿;大拉力的推移千斤頂2)、俯采：頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力 ;巖層受壓力，頂板易平衡，穩(wěn)定; 煤壁穩(wěn)定, 不易片幫; 矸石易竄入采面; 支架支撐頂板，防矸石竄入工作面;支掩式：掩護梁上有防竄裝置7、評價及適用條件1)、優(yōu)點 (1)巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產(chǎn)快。(2)運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少。運輸費用低(3)由于傾斜長壁工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面長度保持等長，從而減少了因工作面長度的變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，對綜采面機械化采煤非常有利。有利于普采工作

25、面的集中生產(chǎn)。4)通風系統(tǒng)簡單，風路短，通風構(gòu)筑物減少。(5)對某些地質(zhì)條件適應(yīng)性強(6)技術(shù)經(jīng)濟效果比較顯著。2)、 缺點(1)長距離傾斜巷道輔運和行人困難; (2)當前采掘運機械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長壁的要求; (3)大巷裝車點多;(4)存在著污風下行問題。3)、適用條件 (1)傾角在12度以下的煤層，效果最好。 (2)采取一定技術(shù)措施，可適用于12度- 17度的煤層。 (3)可據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點采面呈偽斜布置。 (4)不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌出量均可采用傾斜長壁開采 。(5)據(jù)不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長壁和走向長壁配合開采。第七章 放頂煤采煤法1、基本特點及類型 概念：在緩

26、斜厚煤層的底部(或煤層上部某一范圍的底部)布置長壁 工作面用常規(guī)方法進行采煤，隨該工作面推進，利用礦山壓力或人工破碎方法，將頂煤破碎，而后將頂煤放出，由采面運出。 基本特點：采底層，上部冒落放出，高位、中位、低位，過程，不充分碎裂體，較充分，冒落放出基本類型 1、一次采全厚放頂煤開采2、預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開采3、傾斜分層放頂煤開采2、放頂煤開采支護設(shè)備單輸送機高位放頂煤支架 煤塵大、采放不能平行作業(yè)、回收率低雙輸送機中位放頂煤支架 雙輸送機低位放頂煤支架 后輸送機鋪在底板上，煤塵小，有發(fā)展前景3、礦壓顯現(xiàn)特點及頂煤破碎機理 頂煤破碎機理 煤層的采出必然造成煤壁前方的應(yīng)力集中，即形成支承壓力。

27、隨工作面的繼續(xù)推進，頂煤又先后承受頂板和支架的作用。頂煤破碎是支承壓力、頂板活動(回轉(zhuǎn))及支架支撐共同作用的結(jié)果。其中支承壓力對頂煤有預(yù)破壞作用，是頂煤實現(xiàn)破碎的關(guān)鍵，頂板回轉(zhuǎn)對頂煤的再破壞作用使頂煤進一步破碎，但它是以支承壓力的破煤作用為前提。而而支架僅對下位2-3M范圍的頂煤作用較為明顯。頂煤破壞過程破壞發(fā)展區(qū)：受頂板回轉(zhuǎn)作用，煤壁前方附近頂煤發(fā)生破壞，裂隙擴展，位移增大。裂隙發(fā)育區(qū)：支架反復支撐，控頂區(qū)內(nèi)的頂煤形成發(fā)育的裂隙。支架反復支撐，形成交變應(yīng)力，破碎效果提高。梁長頂煤破碎加劇，頂上易冒空。支架反復支 撐的次數(shù)n與頂梁長度L及截深B有關(guān)?？迓淦扑閰^(qū)：頂煤完全破壞，失支連續(xù)性，在支架

28、后方垮落放出。4、放頂煤工藝特點 頂煤放出規(guī)律 橢球體放礦理論認為：礦石在采場破碎后，是按近似橢球體形狀向下自然流動下來的，即原來所占的空間形狀為一個旋轉(zhuǎn)橢球體，放煤橢球體表面上的顆粒將大體同時到達放煤口。放煤步距(循環(huán)放煤步距)： 在工作面推進方向上，前后兩次放頂煤之間工作面推進的距離。確定放煤步距原則：頂煤充分破碎，提高采出率，減少煤矸混雜。放煤方式：放頂煤工作面放煤順序、次數(shù)和放煤量的配合方式1)、多輪、分段、順序、等量放煤 2)、多輪、間隔、順序、等量放煤3)、單輪、間隔、多口放煤 4)、單輪、多口、順序、不等量放煤5、工作面長度及推進長度 合理的工作面長度應(yīng)是在一個生產(chǎn)班內(nèi)能將工作面

29、內(nèi)的頂煤全部放完。煤炭采出率 國家規(guī)定：厚及特厚煤層的采區(qū)煤炭采出率不得低于75%。采區(qū)內(nèi)的煤炭損失可分為工作面內(nèi)和工作面外的兩部分。工作面內(nèi)煤炭損失分析 初采損失率 末采損失率 端頭損失率 采煤工藝損失率6、適用條件及評價優(yōu)點 單產(chǎn)高;效率高;成本低;巷道掘進量小;減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費用;對煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強。問題不足 煤損多;易發(fā)火;煤塵大;瓦斯易積聚。適用條件 1) 煤層厚度：M = 6-10m為佳，過小易超前冒頂，過大破壞不充分;2)煤層硬度 煤的堅固系數(shù)應(yīng)小于3 3)煤層傾角 傾角不宜過大否則支架易滑倒 4)煤層結(jié)構(gòu) 5)頂板條件 應(yīng)具有隨

30、頂煤下落的特性 6)地質(zhì)構(gòu)造 7)自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件第八章 急傾斜煤層采煤法1、急傾斜煤層采煤法特點 (1)采煤工作面采下的煤塊能自動下滑，從而簡化了采煤面的裝運工作，但下滑的煤塊和矸石容易沖倒支架，砸傷人員，給生產(chǎn)帶來不安全因素(2)急斜煤層頂板壓力垂直作用于支架或煤柱上的分力比緩斜煤層要小，而沿傾斜作用的分力較大，煤層頂?shù)装宥加锌赡苎貎A向滑動，支架穩(wěn)定性大，因而增加了回采和支護工作的復雜性。(3)采煤工作面的行人、運料、落煤、支護、采空區(qū)處理等各項工序的操作都比較困難，增加了機械化采煤的難度。為克服這些困難，采用了多種多樣的采煤工作面的布置形式和推進方向，因而構(gòu)成了各種各樣的采煤

31、方法。(4)采區(qū)中的一組上山眼的布置可以溜煤眼代替緩斜煤層中的運輸上山，而以運料眼代替軌道上山;為了安全，分段設(shè)行人眼;出矸時還需另設(shè)溜矸眼。(5)一般來說，急斜煤層都經(jīng)歷過強烈的地質(zhì)變動，地質(zhì)構(gòu)造復雜，圍巖條件較差;再加上采煤工作面推進速度慢，采出率較低。因而，采區(qū)走向長度比緩斜煤層要小。2、急斜煤層走向長壁采煤法1)倒臺階采煤法 采煤工作面呈倒臺階形 優(yōu)點：巷道布置簡單;掘進率低;通風系統(tǒng)簡單;采出率高;對地質(zhì)條件的適應(yīng)性強。 缺點：工藝多，操作復雜，勞動強度大，支護技術(shù)要求高;坑木耗量大;煤塵大，安全性差;技術(shù)經(jīng)濟指標低。 適用：煤層賦存變化大，厚度小于2m的煤層。2)俯偽斜走向長壁采煤

32、法 特點：采煤工作面成直線形按俯偽斜方向布置，沿走向推進;用分段水平密集切頂擋矸隔離采空區(qū)與回采空間;工作面分段爆破落煤，煤炭自溜運輸。優(yōu)點：采面?zhèn)涡敝本€布置，減少了煤、矸下滑速度，有利于防止沖倒支架和砸傷人員，改善了工作面安全生產(chǎn)條件;同時因為工作面?zhèn)涡敝本€布置，改善了工作面頂?shù)装迨芰顩r，相對增加了穩(wěn)定性，不會大面積出現(xiàn)推底和頂板拉裂現(xiàn)象;在區(qū)段垂高相同條件下，工作面有效利用率比臺階采煤法高，為提高單產(chǎn)、改善工作面近煤壁處的通風狀況及實現(xiàn)機械化采煤提供了條件;分段走向密集除切頂外主要起擋矸作用，攔截采空區(qū)矸石，在工作空間與頂板冒落區(qū)之間形成一個自然填充帶，使基本頂來壓滯后較遠，減緩了基本頂

33、來壓的作用，減少了工作面支柱的損耗量及維修工作量。 問題：工作面支柱回采工作量仍很大，工人操作還不夠方便;分段密集支柱下方的三角區(qū)通風條件較差，易積聚瓦斯;煤層頂板有淋水時，勞動環(huán)境比較差。 適用 傾角40度以上，頂板中等穩(wěn)定，煤壁易片幫，工作面采高不超過2m的低瓦斯煤層，或不宜使用偽傾斜柔性掩護支架采煤法的不穩(wěn)定急斜薄及中厚煤層。3、偽傾斜柔性掩護支架采煤法偽斜柔性掩護支架采煤法 采面呈直線偽斜布置，沿走向推進，并用柔性掩護支架隔離采空區(qū)，工人在掩護支架下采煤.回采工作 準備、回采、收尾準備回采 將回風巷擴寬到煤層頂?shù)装?，從切眼?m處挖地溝 在擴寬的回風巷里安掩護支架掩護支護調(diào)斜 將掩護支

34、護調(diào)斜成偽斜工作面，斜角為25-30度正?；夭?1)接長掩護支架 采煤 溜煤眼上留巷拆支架 在回風巷接長掩護支架，超過上出口8 -10m 2)采煤 炮采 打眼- 裝藥- 聯(lián)線- 放炮(全采面一次爆破或分段爆破)出煤(鋪溜槽)- 調(diào)支架等。3)拆支架 在采面下端將支架放平，并留出空間1.2m高，拆除支架收尾 1) 在停采線一側(cè)掘兩條收尾上山 走向間距8-10m，用聯(lián)絡(luò)眼貫通 2)支架安裝到收尾上山處，不再接長 3)隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，并拆除上端多余的支架，放平支架。 4)全部拆除支架優(yōu)點 巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、掘進率低;利用掩護支架把工作空間與采空區(qū)隔開，大大簡化了復雜繁重的頂

35、板管理工作，為安全生產(chǎn)和三班出煤創(chuàng)造了良好條件;工作面煤炭自溜運輸，減輕了繁重的攉煤勞動。經(jīng)濟技術(shù)效果高。缺點：支架結(jié)構(gòu)不完善，不能調(diào)節(jié)寬度，適應(yīng)性差; 如有淋水，勞動條件差; 采面僅一組工人工作，工藝待改進; 煤塵大，工作環(huán)境差;支架拆除費事;無法排除矸石，降低煤質(zhì)。4、水平分段放頂煤采煤法水平分段放頂煤采煤法 在急斜煤層中，按一定高度分成若干個分段。在分段的底部布置采煤工作面，先采出底部工作面的煤，隨即放出上部頂煤的方法。5、倉儲式采煤法 優(yōu)點： 巷道布置簡單，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。 工序少、效率高，取消支回工序。 坑木耗量少。 勞動強度有所減輕。 缺點：采出率低; 煤質(zhì)不易保證; 使用條件要求嚴

36、格。6、水平分層及傾斜分層采煤法 水平分層采煤法是把急斜厚煤層劃分成若干個與水平面相平的分層，每個分層厚度為2-3M，并在每個分層內(nèi)布置回采巷道，形成采煤工作面，然后依次地進行回采，采煤工作面沿走向推進。傾斜分層采煤法的分層方法是分層面與水平面成25-30度夾角。第十章 采煤方法的選擇及發(fā)展采煤方法選擇的原則 1.生產(chǎn)安全2.經(jīng)濟合理3.煤炭采出率高影響采煤方法選擇的主要因素 1、地質(zhì)因素 (1) 煤層的傾角 ;(2)煤層的厚度(3) 煤層及圍巖特征;(4)煤層中的地質(zhì)構(gòu)造;(5) 煤層的涌水量、瓦斯涌出量及煤的自然發(fā)火性 。 2、技術(shù)發(fā)展及裝備水平的影響3、管理水平因素采煤方法的發(fā)展方向 (

37、1)不斷改進采煤工藝，發(fā)展機械化;(2)改進巷道布置，優(yōu)化采區(qū)系統(tǒng)和參數(shù);(3)緩斜、傾斜厚煤層開采：大采高綜采一次采全厚 ;厚煤層放頂煤采煤法 ;傾斜分層下行垮落采煤法 (4)薄煤層機械化開采;(5)無煤柱護巷技術(shù); (6)急斜煤層開采技術(shù);(7)三下”采煤問題中充填采礦方法 ;(8)連續(xù)采煤機為特征的柱式體系采煤法;(9)采煤工藝是采煤方法的核心，改善采煤工藝主要依賴于回采設(shè)備(尤其是支護、采煤設(shè)備)的改進。 (10)用系統(tǒng)發(fā)展的觀點分析采煤方法的各項參數(shù)及其優(yōu)化組合，發(fā)展采煤方法選擇及優(yōu)化設(shè)計的方法，把采煤方法的研究和完善提高到一個新水平。第十一章 準備方式的類型及其選擇1、準備方式 準

38、備巷道為一個采區(qū)或數(shù)個區(qū)段服務(wù)的巷道。 準備方式 準備巷道的布置方式。選擇準備方式的基本原則 合理集中生產(chǎn)，使采準巷道系統(tǒng)有合理的生產(chǎn)能力和增產(chǎn)潛力;巷道系統(tǒng)簡化，減少巷道掘進及維護工程量;生產(chǎn)系統(tǒng)完善，功能齊全，為機械化和自動化創(chuàng)造條件;煤損少，有利于提高采出率;安全好，符合安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。準備方式分類 按煤層賦存條件采區(qū)式、盤區(qū)式及帶區(qū)式。采區(qū) 廣泛采用;帶區(qū) 12度以下煤層，多分帶組成帶區(qū)。盤區(qū) 近水平煤層，井田不劃分為階段，而直接劃分為盤區(qū)。按開采方式 上山采(盤)區(qū)與下山采(盤)區(qū)準備。上山采區(qū) 開采水平(標高)之上的采區(qū)。 下山采區(qū) 開采水平(標高)之下的采區(qū)。 高瓦斯礦井不宜

39、用下山開采。按采區(qū)上下山布置 單翼采區(qū) 雙翼采區(qū) 跨多上山采區(qū)準備 單翼采區(qū)或盤區(qū) 采區(qū)或盤區(qū)的主要巷道(上山、下山或石門)布置于采區(qū)或盤區(qū)一翼。 雙翼采區(qū)或盤區(qū) 采區(qū)或盤區(qū)的主要巷道(上山、下山或石門)布置于采區(qū)或盤區(qū)中部。 跨多上山采區(qū)或跨多石門盤區(qū)按煤層群開采時的聯(lián)系 單層準備與聯(lián)合準備 單層準備 各煤層獨立布置準備巷道及生產(chǎn)系統(tǒng)。聯(lián)合準備 幾個煤層共用一套準備巷道及生產(chǎn)系統(tǒng)。 聯(lián)合準備 ：集中上山(共用上山)和區(qū)段集中平巷(共用區(qū)段平巷) 共用上山，不共用區(qū)段平巷2、采區(qū)式準備 1)煤層群單層采區(qū)準備方式 特點：(1)一組上山及相應(yīng)的硐室外和車場只為一個煤層服務(wù)，或者說各煤層單獨布置采

40、區(qū);(2)和大巷相聯(lián)的采區(qū)石門貫穿若干煤層采區(qū);(3)解決的問題：采區(qū)走向長度;合理布置上山(位置);劃分區(qū)段， 采區(qū)車場形式等。2)采區(qū)多煤層聯(lián)合準備方式 采區(qū)集中上山聯(lián)合布置3)煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)合準備方式 特點： (1)按層間距不同，分為若干組;(2)每組煤層集中聯(lián)合準備采區(qū);(3)采區(qū)石門貫穿若干獨立采區(qū)。緩傾斜、傾斜煤層采區(qū)準備方式的選擇 主要因素：煤層間距及技術(shù)裝備條件 聯(lián)合準備的優(yōu)缺點技術(shù)發(fā)展趨勢 趨勢單層化準備方式，少開巖巷，多開煤巷。 急斜煤層采區(qū)式準備的特點 上山眼數(shù)目至少有三條，為采區(qū)溜煤眼、采區(qū)運料眼和采區(qū)行人眼。采取內(nèi)有矸石運出時，還需增設(shè)采區(qū)溜矸眼;涌水量大時，還

41、應(yīng)增設(shè)泄水眼。3、盤區(qū)準備方式盤區(qū) 近水平煤層的采區(qū)。 盤區(qū)分類：按盤區(qū)主要巷道位置分： 上山盤區(qū) 下山盤區(qū) 石門盤區(qū) 按開采煤層數(shù)目分： 單一煤層盤區(qū) 聯(lián)合布置盤區(qū)上(下)山盤區(qū)-上(下)山盤區(qū)單層準備 上山盤區(qū)集中上山聯(lián)合準備石門盤區(qū)集中平巷聯(lián)合準備 石門盤區(qū) 自水平運輸大巷開掘石門作為盤區(qū)主要巷道時，該盤區(qū)稱石門盤區(qū)。 石門盤區(qū)的優(yōu)缺點P1944、帶區(qū)準備方式 帶區(qū) 傾斜長壁分帶開采的采區(qū)。 基本形式-相鄰分帶的帶區(qū)準備與多分帶的帶區(qū)準備第十二章 煤層群開采順序1、緩斜及傾斜煤層群的開采順序 下行式開采順序：先采上煤組或煤層，后采下煤組或煤層。上、下層采面超前關(guān)系 當上、下層間距較小，上

42、、下采面應(yīng)保持合理的超前關(guān)系。2、急傾斜煤層開采順序 技術(shù)措施P205第十三章 采(盤)區(qū)準備巷道布置及參數(shù)分析1、區(qū)段集中巷 煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，在煤層或煤組下煤層(或巖石中)布置為區(qū)段內(nèi)各煤層生產(chǎn)服務(wù)的巷道或為一個區(qū)段的幾個煤層或幾個分層服務(wù)的平巷。區(qū)段集中運輸平巷(集中機巷)：集中出煤。區(qū)段集中軌道平巷(集中軌巷)：運送物料等。布置區(qū)段集中平巷的目的-減少分層區(qū)段平巷的維護時間，降低維護費;布置能力大的集中運輸系統(tǒng)，減少設(shè)備占有數(shù);分層同采，合理集中生產(chǎn)。2、區(qū)段集中平巷的布置方式 1)機軌分煤巖布置 (一煤一巖)布置特點：運輸集中平巷置于煤層底板巖石內(nèi);軌道集中平巷置于煤層內(nèi)。 區(qū)段集中巷與超前平巷間的聯(lián)系方式-石門 斜巷 立眼2)機軌雙巖巷布置 布置特點雙巖巷相同標高布置;平行布置于同水平底板巖層中，掘進聯(lián)系方便。3)機軌合一巷布置 布置特點：膠帶機和軌道布置在同一大斷面巖巷內(nèi)4)機軌雙煤巷布置 布置特點 運輸集中巷和軌道集中巷均置于下部薄及中厚煤層中。3、采(盤)區(qū)上下山布置4、