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(guó)大型企業(yè)生產(chǎn)機(jī)制的轉(zhuǎn)變，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)工業(yè)的和煤炭工業(yè)和其它產(chǎn)業(yè)一樣要參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵是質(zhì)量和成本，換句話說(shuō)就是經(jīng)濟(jì)效益的競(jìng)爭(zhēng)。為了提高質(zhì)量，降低成本，增強(qiáng)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力，傳統(tǒng)的勞動(dòng)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(jī)械化、自動(dòng)化、實(shí)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(biāo)。而煤炭生產(chǎn)的核心是采掘工作面，實(shí)現(xiàn)采掘工作面設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)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(jìn)產(chǎn)煤國(guó)家如美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)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(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，提高經(jīng)濟(jì)效益在礦井長(zhǎng)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(dòng)化程度高、安全可靠、開(kāi)機(jī)率達(dá)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(shè)備。通過(guò)高產(chǎn)高效設(shè)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(guó)家和地區(qū)有：中國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、西歐、烏克蘭等國(guó)家和地區(qū)。其產(chǎn)量占地下開(kāi)采量的90。采用柱式采煤體系的主要國(guó)家和地區(qū)有：美國(guó)、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(jìn)性。美國(guó)、澳大利亞引進(jìn)了壁式開(kāi)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(guó)1995年全國(guó)62個(gè)綜采礦井，共有72個(gè)長(zhǎng)壁綜采工作面，僅占美國(guó)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(wàn)t、綜采工作面年產(chǎn)649.43萬(wàn)t。2002年美國(guó)有53個(gè)礦井57個(gè)長(zhǎng)壁工作面,當(dāng)前柱式采煤已下降為總礦井?dāng)?shù)的50.澳大利亞2000年7月1日至2001年6月30日共有34個(gè)長(zhǎng)壁工作面.其中6個(gè)產(chǎn)量超過(guò)400萬(wàn)t.回采工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng),工作面兩端有可供運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的巷道?；夭晒ぷ髅嫦蚯巴七M(jìn)時(shí)須不斷的支護(hù)，采空區(qū)隨工作面推進(jìn)按一定方法及時(shí)處理?；夭晒ぷ髅婷旱倪\(yùn)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(kāi)采，稱整層開(kāi)采，厚煤層，一般分為若干中厚煤層分層開(kāi)采，稱分層開(kāi)采。2）、按工作面推進(jìn)方向 不同，可分為走向長(zhǎng)壁采煤法和傾斜長(zhǎng)壁采煤法。在分層開(kāi)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(guó)，開(kāi)采傾斜和緩傾斜時(shí)常用單一（整層）走向長(zhǎng)壁長(zhǎng)壁法，單一（整層）傾斜長(zhǎng)壁 法，傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落法，傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁下行垮落法，傾斜分層走向長(zhǎng)壁 上行充填法，傾斜分層V型傾斜長(zhǎng)壁充填法和開(kāi)采堅(jiān)硬頂板的刀柱采煤法。開(kāi)采急傾斜煤層時(shí)，水平分層采煤法，倒臺(tái)階采煤法、倉(cāng)儲(chǔ)采煤法和掩護(hù)支架采煤法單一走向長(zhǎng)壁采煤法也稱整層走向長(zhǎng)壁采煤法，特點(diǎn)是回采工作面沿煤層傾斜方向 布置

5、，沿走向方向推進(jìn)，在回采工作面的上方和下方分別布置回風(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷傾斜分層長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁下行垮落法刀柱采煤法走向長(zhǎng)壁采煤法。長(zhǎng)壁工作面沿走向推進(jìn)的采煤方法。傾斜長(zhǎng)壁采煤法。長(zhǎng)壁工作面沿傾斜推進(jìn)的采煤方法。優(yōu)點(diǎn)：1巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低、投產(chǎn)快。2運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)輸費(fèi)用低。3減少了工作面長(zhǎng)度的變化給生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響，對(duì)綜合機(jī)械化采煤非常有利。4通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時(shí)使巷道交岔點(diǎn)和風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少。缺點(diǎn) ：長(zhǎng)距離的傾斜巷道，使掘進(jìn)及輔助運(yùn)輸、行人比較困難；有時(shí)存在污風(fēng)下行問(wèn)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(zhǎng)壁放頂煤采煤法。開(kāi)采6米以上緩斜后緩斜厚煤層時(shí)，先采出煤層底部長(zhǎng)壁工作面的煤，隨即放采上部頂煤的采煤方法。優(yōu)點(diǎn)：1.單產(chǎn)高 工作面內(nèi)具有多個(gè)出煤點(diǎn),而且在工作面內(nèi)可實(shí)現(xiàn)分段平行作業(yè),即在不同地段采煤和放煤同時(shí)進(jìn)行,因而易于實(shí)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(dòng)量小以及出煤點(diǎn)增多等原因,其生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高.3.成本低 放頂煤開(kāi)采比分層開(kāi)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(fèi)用.此外,其他材料、電力消耗，工資費(fèi)用等也都相應(yīng)減少。4.巷道掘進(jìn)量小 掘進(jìn)量和巷道維護(hù)費(fèi)用減少，便于采掘接替。缺點(diǎn)：煤損失多 在目前的技術(shù)水平條件下

7、，放頂煤開(kāi)采的工作面煤炭采出率一般比分層開(kāi)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(jī)割煤、支架操作時(shí)的架間漏煤及放煤均為煤粉的來(lái)源。 瓦斯易積聚 與分層開(kāi)采相比，放頂煤開(kāi)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(rèn)為一次采出的煤層厚度以610m為佳。 煤層硬度 煤的堅(jiān)固性系數(shù)一般小于3，若煤層層理，節(jié)理發(fā)育，可適當(dāng)?shù)脑龃蟆?煤層傾角 緩斜煤層采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，煤層傾角不宜過(guò)大。 煤層結(jié)構(gòu) 直接頂應(yīng)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(guò)大，以免受沖擊。掩

8、護(hù)支架采煤法。在急斜煤層，沿走向布置采煤工作面，用掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi)，向俯斜推進(jìn)的采煤方法。偽傾斜柔性掩護(hù)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(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi)沿走向推進(jìn)的采煤方法。倒臺(tái)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(tái)階形工作面，并沿走向推進(jìn)的采煤方法。正臺(tái)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(tái)階形工作面，并沿走向推進(jìn)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(yùn)輸巷，一條為回風(fēng)巷。雙巷式布置：1）下側(cè)雙巷式布置即因運(yùn)輸平巷需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)、泵站以及變電站等電氣設(shè)備，當(dāng)維護(hù)大斷面平巷有困難時(shí)，可掘兩條較小的平行巷道。2）兩側(cè)雙巷布置由于通風(fēng)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(jī)割煤方式 采煤機(jī)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(gè)端頭進(jìn)刀，單向割煤、空刀返回，并清掃機(jī)道浮煤，往返割 一刀。雙向割煤方式采煤機(jī)在工作面兩個(gè)端頭進(jìn)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(cuò)式3） 成組整體依次順序式

10、設(shè)備驗(yàn)收膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)前部刮板輸送機(jī)后部刮板輸送機(jī)液壓支架采煤機(jī)機(jī)電串車機(jī)尾緩沖部機(jī)尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機(jī)頭電機(jī)減 速 器直托輥皮帶機(jī)頭破碎主架前溜機(jī)頭后溜機(jī)頭端頭支架采煤機(jī)底座電鉆車電纜車機(jī)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(jī) 尾錘軸總成破碎架體擋簾架過(guò)渡槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽抬高槽天窗槽刮板鏈中部槽防滑槽天窗槽特殊槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽機(jī)尾過(guò)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(jī)尾刮板鏈天窗槽中部槽防滑槽過(guò)渡支架普通支架過(guò)渡支架預(yù)留安裝采煤機(jī)的位置普通支架采煤機(jī)機(jī)體采煤機(jī)搖臂采煤機(jī)滾筒工具車開(kāi)關(guān)車組合開(kāi)關(guān)車饋電開(kāi)關(guān)車移動(dòng)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(shè)備分解（調(diào)向）將設(shè)備按順序裝車運(yùn)輸設(shè)備驗(yàn)收膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)前部刮板輸送機(jī)后部刮板輸送機(jī)液壓支架采煤機(jī)機(jī)電串車機(jī)尾緩沖部機(jī)尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機(jī)頭電機(jī)減 速 器直托輥皮帶機(jī)頭破碎主架前溜機(jī)頭后溜機(jī)頭端頭支架采煤機(jī)右滾筒電鉆車電纜車機(jī)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(jī) 尾錘軸總成破碎架體擋簾架過(guò)渡槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽抬高槽天窗槽刮板鏈中部槽防滑槽天窗槽特殊槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽機(jī)尾過(guò)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(jī)尾刮板鏈天窗槽中部槽防滑槽過(guò)渡支架普通支架過(guò)渡支架預(yù)留安裝采煤機(jī)的位置普通支架右搖臂右牽引部

12、電控部分工具車開(kāi)關(guān)車組合開(kāi)關(guān)車饋電開(kāi)關(guān)車移動(dòng)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(shè)備分解（調(diào)向）將設(shè)備按順序裝車運(yùn)輸左牽引部左搖臂采煤機(jī)左滾筒設(shè)備驗(yàn)收膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)前部刮板輸送機(jī)后部刮板輸送機(jī)液壓支架采煤機(jī)機(jī)電串車機(jī)尾緩沖部機(jī)尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機(jī)頭電機(jī)減 速 器直托輥皮帶機(jī)頭破碎主架前溜機(jī)頭后溜機(jī)頭端頭支架采煤機(jī)右滾筒電鉆車電纜車機(jī)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(jī) 尾錘軸總成破碎架體擋簾架過(guò)渡槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽抬高槽天窗槽刮板鏈中部槽防滑槽天窗槽特殊槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽過(guò)渡槽機(jī)尾過(guò)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(jī)尾刮板鏈天窗槽中部槽防滑槽過(guò)渡支架普通支架過(guò)渡支架預(yù)留安裝采煤機(jī)的位置普通支架右搖臂右牽引部電控部分工具車開(kāi)關(guān)車組合開(kāi)關(guān)車饋電開(kāi)關(guān)車移動(dòng)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(shè)備分解（調(diào)向）將設(shè)備按順序裝車運(yùn)輸左牽引部左搖臂采煤機(jī)左滾筒（緩傾斜長(zhǎng)壁放頂煤工作面：表2.2）設(shè)備驗(yàn)收膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)前部刮板輸送機(jī)液壓支架采煤機(jī)機(jī)電串車機(jī)尾緩沖部機(jī)尾H架縱梁槽型托輥轉(zhuǎn)載機(jī)頭電機(jī)減 速 器直托輥皮帶機(jī)頭破碎主架前溜機(jī)頭端頭支架采煤機(jī)右滾筒電鉆車電纜車機(jī)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(jī) 尾錘軸總成破