第六章_長壁工作面回采工藝

1、第六章第六章 長壁工作面回采工藝長壁工作面回采工藝第一節(jié)第一節(jié) 基本概念名詞基本概念名詞第二節(jié)第二節(jié) 長壁工作面回采主要工藝及分類長壁工作面回采主要工藝及分類第三節(jié)第三節(jié) 綜采放頂煤基本原理綜采放頂煤基本原理第四節(jié)第四節(jié) 綜采液壓支架按結(jié)構(gòu)分類綜采液壓支架按結(jié)構(gòu)分類回采工藝：回采工藝：采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間、空間上采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間、空間上 的相互配合的相互配合（如：爆破采煤工藝、普通機(jī)械化采煤工如：爆破采煤工藝、普通機(jī)械化采煤工 藝和綜合機(jī)械化采煤工藝藝和綜合機(jī)械化采煤工藝三類三類） 。采煤方法采煤方法：回采工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間、空間上的相互配

2、回采工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間、空間上的相互配 合合（分兩類：（分兩類：走向走向長壁、長壁、傾斜傾斜長壁）長壁） 。采空區(qū)：采空區(qū)： 采煤后廢棄的空間采煤后廢棄的空間（老塘（老塘) 。第一節(jié)第一節(jié) 基本概念名詞基本概念名詞頂板頂板： 賦存在煤層之上的鄰近巖層賦存在煤層之上的鄰近巖層。偽頂偽頂： 位于煤層之上隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層，其位于煤層之上隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層，其 厚度一般小于厚度一般小于0.5m。炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖。炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖。直接頂直接頂: 位于煤層或偽頂之上具有一定的穩(wěn)定性、移位于煤層或偽頂之上具有一定的穩(wěn)定性、移 架或回柱后能自行垮落的巖層。頁巖、砂頁巖。架或回柱后能自

3、行垮落的巖層。頁巖、砂頁巖。老頂老頂: 位于直接頂或煤層之上、通常厚度及強(qiáng)度較位于直接頂或煤層之上、通常厚度及強(qiáng)度較大、難于垮落的巖層。砂巖、石灰?guī)r。大、難于垮落的巖層。砂巖、石灰?guī)r。（基本頂）（基本頂）底板底板： 賦存在煤層之下的鄰近巖層。賦存在煤層之下的鄰近巖層。第一節(jié)第一節(jié) 基本概念名詞基本概念名詞破煤：破煤：有人工、機(jī)械、爆破、水力等方式。有人工、機(jī)械、爆破、水力等方式。裝煤：裝煤：爆破裝煤、人工、機(jī)械等方式。爆破裝煤、人工、機(jī)械等方式。運(yùn)煤：運(yùn)煤：刮板機(jī)或塘瓷溜槽等。刮板機(jī)或塘瓷溜槽等。支護(hù)：支護(hù)：木支柱、單體鉸接頂梁支護(hù)、液壓支架等。木支柱、單體鉸接頂梁支護(hù)、液壓支架等。處理采空區(qū)

4、：處理采空區(qū)：回柱放頂。回柱放頂。第二節(jié)第二節(jié) 長壁工作面回采主要工藝及分類長壁工作面回采主要工藝及分類 回采工藝過程回采工藝過程(破、裝、運(yùn)、支、處五大過程破、裝、運(yùn)、支、處五大過程) 回采工藝分成三類回采工藝分成三類炮采工藝：炮采工藝：用用爆破爆破方法破煤和裝煤、方法破煤和裝煤、人工裝煤人工裝煤、輸、輸送機(jī)運(yùn)煤、金屬支柱支護(hù)的采煤工藝。送機(jī)運(yùn)煤、金屬支柱支護(hù)的采煤工藝。普通機(jī)械化回采工藝：普通機(jī)械化回采工藝：用用機(jī)械機(jī)械方法破煤、方法破煤、裝煤裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、金屬支柱支護(hù)頂板的采煤工藝輸送機(jī)運(yùn)煤、金屬支柱支護(hù)頂板的采煤工藝(普采普采)。綜合機(jī)械化采煤工藝：綜合機(jī)械化采煤工藝：用用機(jī)械機(jī)械

5、方法破煤、裝煤、方法破煤、裝煤、 輸送機(jī)運(yùn)煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、液壓支架液壓支架支護(hù)頂板的采煤工藝（支護(hù)頂板的采煤工藝（綜采綜采） 。一、爆采回采工藝一、爆采回采工藝(a)開始采煤前；(b)破煤；(c)裝運(yùn)煤；(d)移輸送機(jī)；(e)支架；(f)處理采空區(qū) 打眼打眼炮眼布置：單排眼、雙排眼及三排眼。單排眼：用于薄煤層或煤質(zhì)軟、節(jié)理發(fā)育的中厚煤層中。雙排眼：用于采高較小的中厚煤層中。三排眼：用于煤質(zhì)堅(jiān)硬或采高較大的中厚煤層中。放炮、人工裝煤放炮、人工裝煤支柱支柱 金屬鉸接頂梁金屬鉸接頂梁支護(hù)與采空區(qū)處理（全部垮落法）支護(hù)與采空區(qū)處理（全部垮落法）二、普通機(jī)械化回采工藝二、普通機(jī)械化回采工藝主要設(shè)備有主要

6、設(shè)備有：單單(雙雙)滾筒采煤機(jī)滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸可彎曲刮板輸送機(jī)送機(jī)、單體支柱單體支柱和和金屬鉸接頂梁金屬鉸接頂梁等。等。普采設(shè)備普采設(shè)備-單滾筒采煤機(jī)單滾筒采煤機(jī)普采設(shè)備普采設(shè)備-金屬支柱金屬支柱普采設(shè)備普采設(shè)備-金屬鉸接頂梁金屬鉸接頂梁三、綜合機(jī)械化采煤工藝三、綜合機(jī)械化采煤工藝主要設(shè)備有：主要設(shè)備有： 雙滾筒采煤機(jī)雙滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板可彎曲刮板 輸送機(jī)輸送機(jī)、液壓支架液壓支架等。等。綜采放頂煤實(shí)質(zhì)綜采放頂煤實(shí)質(zhì) 在緩傾斜在緩傾斜特厚特厚煤層中，沿煤層煤層中，沿煤層底部底部布置布置一個(gè)長壁工作面，用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回一個(gè)長壁工作面，用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采，并利用礦山壓力的作用

7、或輔以人工松動(dòng)采，并利用礦山壓力的作用或輔以人工松動(dòng)方法，使工作面上方的頂煤破碎，在工作面方法，使工作面上方的頂煤破碎，在工作面支架后方（或上方）放落煤，運(yùn)出工作面。支架后方（或上方）放落煤，運(yùn)出工作面。第三節(jié)第三節(jié) 綜采放頂煤基本原理綜采放頂煤基本原理頂煤破碎過程頂煤破碎過程 首先在支承壓力的作用下，使煤壁前方頂煤首先在支承壓力的作用下，使煤壁前方頂煤由彈性變形進(jìn)入塑性變形狀態(tài)而產(chǎn)生位移和破壞由彈性變形進(jìn)入塑性變形狀態(tài)而產(chǎn)生位移和破壞，這種作用可稱為，這種作用可稱為一次破壞或預(yù)破壞作用一次破壞或預(yù)破壞作用；但這；但這時(shí)仍處于三向應(yīng)力狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生冒落，此后煤時(shí)仍處于三向應(yīng)力狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生冒落

8、，此后煤體進(jìn)入工作空間上部，即進(jìn)入低應(yīng)力區(qū)，應(yīng)力狀體進(jìn)入工作空間上部，即進(jìn)入低應(yīng)力區(qū)，應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，使其積蓄的能量進(jìn)一步釋放，加上態(tài)發(fā)生變化，使其積蓄的能量進(jìn)一步釋放，加上工作空間內(nèi)支架的反復(fù)支撐作用，從而使頂煤進(jìn)工作空間內(nèi)支架的反復(fù)支撐作用，從而使頂煤進(jìn)一步松碎，這種現(xiàn)象可稱為一步松碎，這種現(xiàn)象可稱為二次破碎現(xiàn)象二次破碎現(xiàn)象。顯然。顯然二次破碎現(xiàn)象與支架反復(fù)支護(hù)的次數(shù)和時(shí)間等因二次破碎現(xiàn)象與支架反復(fù)支護(hù)的次數(shù)和時(shí)間等因素有關(guān)。素有關(guān)。支撐式液壓支架支撐式液壓支架掩護(hù)式掩護(hù)式液壓支架掩護(hù)式掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架第四節(jié)第四節(jié) 綜采液壓支架按結(jié)構(gòu)分類綜采液壓支架按結(jié)

9、構(gòu)分類支撐式液壓支架支撐式液壓支架支承能力大、擋矸性能好。直接頂完整、老頂來壓強(qiáng)烈。支承能力大、擋矸性能好。直接頂完整、老頂來壓強(qiáng)烈。掩護(hù)式液壓支架掩護(hù)式液壓支架支承能力小、擋矸性能好。直接頂破碎、老頂來壓不明顯。支承能力小、擋矸性能好。直接頂破碎、老頂來壓不明顯。支撐掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架支承能力大、擋矸性能好。直接頂破碎、老頂來壓強(qiáng)烈支承能力大、擋矸性能好。直接頂破碎、老頂來壓強(qiáng)烈綜采放頂煤液壓支架特點(diǎn)：綜采放頂煤液壓支架特點(diǎn)：具有放煤窗口具有放煤窗口和運(yùn)送頂煤的輸送機(jī)。液壓支架的結(jié)構(gòu)和運(yùn)送頂煤的輸送機(jī)。液壓支架的結(jié)構(gòu)類型按輸送頂?shù)臄?shù)目，可分為鋪設(shè)單輸類型按輸送頂?shù)臄?shù)目，可分為鋪

10、設(shè)單輸送頂和雙輸送機(jī)的液壓支架；按放煤口送頂和雙輸送機(jī)的液壓支架；按放煤口的位置，可分為高位放煤、中位放煤和的位置，可分為高位放煤、中位放煤和低位放煤的液壓支架。低位放煤的液壓支架。綜采放頂煤液壓支架綜采放頂煤液壓支架(見新書P83圖5-29)沿空掘巷沿空掘巷、沿空留巷沿空留巷、雙巷掘進(jìn)雙巷掘進(jìn)、 單巷掘進(jìn)單巷掘進(jìn)5 5、區(qū)段區(qū)段平巷的布置方式平巷的布置方式 (1) (1) 沿空掘巷沿空掘巷 完全沿采空區(qū)邊緣或僅留窄煤柱掘進(jìn)巷道。完全沿采空區(qū)邊緣或僅留窄煤柱掘進(jìn)巷道。(2)(2) 沿空留巷沿空留巷 工作面采煤后沿采空區(qū)邊緣維護(hù)原回采巷道。工作面采煤后沿采空區(qū)邊緣維護(hù)原回采巷道。（a）煤炭資源損失小、采區(qū)采出率高。煤炭資源損失小、采區(qū)采出率高。（b）巷道易于維護(hù)、維護(hù)費(fèi)用低。巷道易于維護(hù)、維護(hù)費(fèi)