煤礦壁式體系采煤方法及工藝

1、.壁式體系采煤方法及工藝隨著全國大型企業(yè)生產(chǎn)機制的轉(zhuǎn)變，作為國民經(jīng)濟基礎工業(yè)的和煤炭工業(yè)和其它產(chǎn)業(yè)一樣要參與市場競爭。市場競爭的關(guān)鍵是質(zhì)量和成本，換句話說就是經(jīng)濟效益的競爭。為了提高質(zhì)量，降低成本，增強參與市場競爭的能力，傳統(tǒng)的勞動密集型的煤炭工業(yè)正在發(fā)生巨大的變化。煤炭工業(yè)的根本出路在于機械化、自動化、實行集約化、集中化大生產(chǎn)的方式，已經(jīng)成為煤炭工業(yè)企業(yè)追求和探索的方向和目標。而煤炭生產(chǎn)的核心是采掘工作面，實現(xiàn)采掘工作面設備的機械化、自動化，已成為煤炭工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。80年代中期和90年代初期，世界上先進產(chǎn)煤國家如美國、澳大利亞、德國、英國和南非等，為了大幅度提高采煤工作面的產(chǎn)量和工效，

2、降低煤炭生產(chǎn)成本，增強市場競爭能力，提高經(jīng)濟效益在礦井長壁工作面裝備上采取了一系列卓有成效的改革，從而形成了生產(chǎn)能力大、自動化程度高、安全可靠、開機率達95以上、工作面單產(chǎn)和工效成倍提高的新一代高產(chǎn)高效綜采設備。通過高產(chǎn)高效設備的使用和推廣，礦井生產(chǎn)也發(fā)生了較大的變化。采用壁式采煤體系的主要國家和地區(qū)有：中國、俄羅斯、英國、德國、法國、日本、西歐、烏克蘭等國家和地區(qū)。其產(chǎn)量占地下開采量的90。采用柱式采煤體系的主要國家和地區(qū)有：美國、澳大利亞、加拿大、印度、南非等。壁 式體系采煤法具有連續(xù)采煤、產(chǎn)量高、安全性好、采出率高等先進性。美國、澳大利亞引進了壁式開采技術(shù)，并用高新技術(shù)加以裝備，創(chuàng)造了新

3、記錄。例美國1995年全國62個綜采礦井，共有72個長壁綜采工作面，僅占美國礦井的6.3。產(chǎn)量占總礦井的47.8。20英里礦創(chuàng)造了年產(chǎn)777.81萬t、綜采工作面年產(chǎn)649.43萬t。2002年美國有53個礦井57個長壁工作面,當前柱式采煤已下降為總礦井數(shù)的50.澳大利亞2000年7月1日至2001年6月30日共有34個長壁工作面.其中6個產(chǎn)量超過400萬t.回采工作面長度較長,工作面兩端有可供運輸、通風和行人的巷道。回采工作面向前推進時須不斷的支護，采空區(qū)隨工作面推進按一定方法及時處理?；夭晒ぷ髅婷旱倪\輸方向與煤壁平行，壁式采煤法有多種分類。1）、按煤層薄厚不同，薄及中厚煤層，通常按煤層全厚

4、一次開采，稱整層開采，厚煤層，一般分為若干中厚煤層分層開采，稱分層開采。2）、按工作面推進方向 不同，可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法。在分層開采中，由于分層的回采順序和頂板的管理方法不同，可分為下行垮落法和上行充填法。在我國，開采傾斜和緩傾斜時常用單一（整層）走向長壁長壁法，單一（整層）傾斜長壁 法，傾斜分層走向長壁下行垮落法，傾斜分層傾斜長壁下行垮落法，傾斜分層走向長壁 上行充填法，傾斜分層V型傾斜長壁充填法和開采堅硬頂板的刀柱采煤法。開采急傾斜煤層時，水平分層采煤法，倒臺階采煤法、倉儲采煤法和掩護支架采煤法單一走向長壁采煤法也稱整層走向長壁采煤法，特點是回采工作面沿煤層傾斜方向 布置

5、，沿走向方向推進，在回采工作面的上方和下方分別布置回風平巷和運輸平巷傾斜分層長壁走向長壁下行垮落法刀柱采煤法走向長壁采煤法。長壁工作面沿走向推進的采煤方法。傾斜長壁采煤法。長壁工作面沿傾斜推進的采煤方法。優(yōu)點：1巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低、投產(chǎn)快。2運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用低。3減少了工作面長度的變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，對綜合機械化采煤非常有利。4通風線路短，風流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時使巷道交岔點和風橋等通風構(gòu)筑物也相應減少。缺點 ：長距離的傾斜巷道，使掘進及輔助運輸、行人比較困難；有時存在污風下行問題。適用條件：適用于傾角在12以下的煤層；傾斜分層采煤法。厚煤層沿傾斜面劃分

6、分層的采煤方法。長壁放頂煤采煤法。開采6米以上緩斜后緩斜厚煤層時，先采出煤層底部長壁工作面的煤，隨即放采上部頂煤的采煤方法。優(yōu)點：1.單產(chǎn)高 工作面內(nèi)具有多個出煤點,而且在工作面內(nèi)可實現(xiàn)分段平行作業(yè),即在不同地段采煤和放煤同時進行,因而易于實現(xiàn)高產(chǎn).2.效率高 由于放頂煤工作面的一次采出厚度大,生產(chǎn)集中,放煤工藝勞動量小以及出煤點增多等原因,其生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益大幅度提高.3.成本低 放頂煤開采比分層開采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序,由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費用.此外,其他材料、電力消耗，工資費用等也都相應減少。4.巷道掘進量小 掘進量和巷道維護費用減少，便于采掘接替。缺點：煤損失多 在目前的技術(shù)水平條件下

7、，放頂煤開采的工作面煤炭采出率一般比分層開采低10%左右。 易發(fā)火 由于煤損較多，在回采期間采空區(qū)就可能發(fā)生自燃。 煤塵大 在放頂煤工作面，采煤機割煤、支架操作時的架間漏煤及放煤均為煤粉的來源。 瓦斯易積聚 與分層開采相比，放頂煤開采的產(chǎn)量集中，瓦斯散發(fā)面大，采空區(qū)高度大，易于積聚。 使用條件：煤層厚度 一般認為一次采出的煤層厚度以610m為佳。 煤層硬度 煤的堅固性系數(shù)一般小于3，若煤層層理，節(jié)理發(fā)育，可適當?shù)脑龃蟆?煤層傾角 緩斜煤層采用放頂煤開采時，煤層傾角不宜過大。 煤層結(jié)構(gòu) 直接頂應具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的1.01.2倍，老頂懸露面積不宜過大，以免受沖擊。掩

8、護支架采煤法。在急斜煤層，沿走向布置采煤工作面，用掩護支架將采空區(qū)和工作空間隔開，向俯斜推進的采煤方法。偽傾斜柔性掩護支架采煤法。在急斜煤層中，偽傾斜布置采煤工作面，用柔性掩護支架將采空區(qū)和工作空間隔開沿走向推進的采煤方法。倒臺階采煤方法。在急斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi)，布置下部超前的臺階形工作面，并沿走向推進的采煤方法。正臺階采煤法。在急斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi)，沿偽斜方向布置成上部超前的臺階形工作面，并沿走向推進的采煤方法。水平分層采煤法。急斜厚煤層沿水平面劃分分層的采煤方法。斜切分層采煤法。急斜厚煤層中沿與水平面成25度至30度的斜面劃分分層的采煤方法。綜采工作面平巷布置1、 單巷式布置單巷式布置

9、即工作面每側(cè)各布置一條平巷，一條為運輸巷，一條為回風巷。雙巷式布置：1）下側(cè)雙巷式布置即因運輸平巷需設置轉(zhuǎn)載機、帶式輸送機、泵站以及變電站等電氣設備，當維護大斷面平巷有困難時，可掘兩條較小的平行巷道。2）兩側(cè)雙巷布置由于通風排水的需要，工作面上下兩側(cè)均可布置為雙巷。緩傾斜煤層綜采采煤工藝一、 采煤機割煤方式 采煤機在工作面割煤方式一般可分為單向割煤和雙向割煤兩種，單向割煤方式只在工作面一個端頭進刀，單向割煤、空刀返回，并清掃機道浮煤，往返割 一刀。雙向割煤方式采煤機在工作面兩個端頭進刀，雙向割煤，往返割兩刀。二、 液壓支架移架方式1） 單架依次順序式2） 分組間隔交錯式3） 成組整體依次順序式

10、設備驗收膠帶輸送機轉(zhuǎn)載機破碎機前部刮板輸送機后部刮板輸送機液壓支架采煤機機電串車機尾緩沖部機尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機頭電機減 速 器直托輥皮帶機頭破碎主架前溜機頭后溜機頭端頭支架采煤機底座電鉆車電纜車機頭行走 部架橋槽凸槽架橋槽凸槽凹槽鉸接槽 刮板鏈推移槽聯(lián)接槽卸料槽機 尾錘軸總成破碎架體擋簾架過渡槽過渡槽過渡槽抬高槽天窗槽刮板鏈中部槽防滑槽天窗槽特殊槽過渡槽過渡槽過渡槽機尾過渡槽刮板鏈特殊槽中部槽中部槽天窗槽防滑槽天窗槽后溜 機尾刮板鏈天窗槽中部槽防滑槽過渡支架普通支架過渡支架預留安裝采煤機的位置普通支架采煤機機體采煤機搖臂采煤機滾筒工具車開關(guān)車組合開關(guān)車饋電開關(guān)車移動變電站高壓電纜車噴霧泵

11、乳化液泵站系統(tǒng)加油車 調(diào)度絞車電纜車設備分解（調(diào)向）將設備按順序裝車運輸設備驗收膠帶輸送機轉(zhuǎn)載機破碎機前部刮板輸送機后部刮板輸送機液壓支架采煤機機電串車機尾緩沖部機尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機頭電機減 速 器直托輥皮帶機頭破碎主架前溜機頭后溜機頭端頭支架采煤機右滾筒電鉆車電纜車機頭行走 部架橋槽凸槽架橋槽凸槽凹槽鉸接槽 刮板鏈推移槽聯(lián)接槽卸料槽機 尾錘軸總成破碎架體擋簾架過渡槽過渡槽過渡槽抬高槽天窗槽刮板鏈中部槽防滑槽天窗槽特殊槽過渡槽過渡槽過渡槽機尾過渡槽刮板鏈特殊槽中部槽中部槽天窗槽防滑槽天窗槽后溜 機尾刮板鏈天窗槽中部槽防滑槽過渡支架普通支架過渡支架預留安裝采煤機的位置普通支架右搖臂右牽引部

12、電控部分工具車開關(guān)車組合開關(guān)車饋電開關(guān)車移動變電站高壓電纜車噴霧泵乳化液泵站加油車 調(diào)度絞車電纜車設備分解（調(diào)向）將設備按順序裝車運輸左牽引部左搖臂采煤機左滾筒設備驗收膠帶輸送機轉(zhuǎn)載機破碎機前部刮板輸送機后部刮板輸送機液壓支架采煤機機電串車機尾緩沖部機尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機頭電機減 速 器直托輥皮帶機頭破碎主架前溜機頭后溜機頭端頭支架采煤機右滾筒電鉆車電纜車機頭行走 部架橋槽凸槽架橋槽凸槽凹槽鉸接槽 刮板鏈推移槽聯(lián)接槽卸料槽機 尾錘軸總成破碎架體擋簾架過渡槽過渡槽過渡槽抬高槽天窗槽刮板鏈中部槽防滑槽天窗槽特殊槽過渡槽過渡槽過渡槽機尾過渡槽刮板鏈特殊槽中部槽中部槽天窗槽防滑槽天窗槽后溜 機尾刮板鏈天窗槽中部槽防滑槽過渡支架普通支架過渡支架預留安裝采煤機的位置普通支架右搖臂右牽引部電控部分工具車開關(guān)車組合開關(guān)車饋電開關(guān)車移動變電站高壓電纜車噴霧泵乳化液泵站加油車 調(diào)度絞車電纜車設備分解（調(diào)向）將設備按順序裝車運輸左牽引部左搖臂采煤機左滾筒（緩傾斜長壁放頂煤工作面：表2.2）設備驗收膠帶輸送機轉(zhuǎn)載機破碎機前部刮板輸送機液壓支架采煤機機電串車機尾緩沖部機尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機頭電機減 速 器直托輥皮帶機頭破碎主架前溜機頭端頭支架采煤機右滾筒電鉆車電纜車機頭行走 部架橋槽凸槽架橋槽凸槽凹槽鉸接槽 刮板鏈推移槽聯(lián)接槽卸料槽機 尾錘軸總成破