基于煤層原位強度的單軸抗壓強度的研究

1、采煤方法與采煤工藝采煤方法與采煤工藝 授課課件授課課件主要內(nèi)容主要內(nèi)容n第一節(jié)第一節(jié) 采煤方法概述采煤方法概述n第二節(jié)第二節(jié) 采煤工藝采煤工藝n第三節(jié)第三節(jié) 采煤工作面循環(huán)工作組織采煤工作面循環(huán)工作組織 n第四節(jié)第四節(jié) 采煤方法采煤方法n第五節(jié)第五節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析第一節(jié)第一節(jié) 采煤方法概述采煤方法概述采煤方法概念采煤方法概念 回采工作回采工作在采煤工作面內(nèi)，為采取煤炭所進行的各在采煤工作面內(nèi)，為采取煤炭所進行的各項工作項工作 ?；竟ば颍夯竟ば颍浩泼?、裝煤、運煤、支護和采空區(qū)處理。破煤、裝煤、運煤、支護和采空區(qū)處理。采煤工藝采煤工藝在采煤工作面內(nèi)，按照一定順序完成各項在采煤工作面

2、內(nèi)，按照一定順序完成各項工序的方法及其配合。工序的方法及其配合。 采煤系統(tǒng)采煤系統(tǒng)回采巷道的掘進和回采工作之間在時間上回采巷道的掘進和回采工作之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關(guān)系。的配合以及在空間上的相互位置關(guān)系。 采煤方法采煤方法是采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時間是采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時間和空間上的配合。兩者之間相互影響相互制約。和空間上的配合。兩者之間相互影響相互制約。 采煤方法分類采煤方法分類 采煤方法分為：采煤方法分為：露天開采和井工開采。露天開采和井工開采。 井工開采可分為：井工開采可分為：柱式體系和壁式體系兩種。柱式體系和壁式體系兩種。 壁式體系采煤法壁式體系采

3、煤法 壁式體系采煤法一般壁式體系采煤法一般以長壁工作面采煤為以長壁工作面采煤為主要特征主要特征，是目前我國應用最普遍的一種采，是目前我國應用最普遍的一種采煤方法，其產(chǎn)量約占到國有重點煤礦產(chǎn)量的煤方法，其產(chǎn)量約占到國有重點煤礦產(chǎn)量的95%95%以上以上。 采煤方法分類采煤方法分類壁式采煤法的特點：壁式采煤法的特點：n工作面的兩端至少各布置一條回采巷道，用工作面的兩端至少各布置一條回采巷道，用于通風和運輸。于通風和運輸。n工作面長度一般工作面長度一般80-25080-250米，目前國內(nèi)最長米，目前國內(nèi)最長400400米。米。n隨著工作面的推進及時處理采空區(qū)，一般采隨著工作面的推進及時處理采空區(qū)，一

4、般采取全部垮落法管理頂板取全部垮落法管理頂板 n工作面通風狀況良好。工作面通風狀況良好。壁式體系采煤法的類型壁式體系采煤法的類型 按采煤工藝分類：按采煤工藝分類： 爆破采煤法、普通機械化采煤法、綜爆破采煤法、普通機械化采煤法、綜合機械化采煤法合機械化采煤法 按采空區(qū)處理方法分按采空區(qū)處理方法分: : 全部垮落采煤法、煤柱支撐全部垮落采煤法、煤柱支撐( (刀柱刀柱) )采采煤法、充填采煤法煤法、充填采煤法 按工作面布置和推進方向分按工作面布置和推進方向分: : 走向長壁采煤法、傾斜長壁采煤法走向長壁采煤法、傾斜長壁采煤法（俯斜，仰斜）（俯斜，仰斜）采煤方法分類采煤方法分類柱式體系采煤法柱式體系采

5、煤法 柱式體系采煤法柱式體系采煤法又稱為短壁體系采煤又稱為短壁體系采煤法法，是以房、柱間隔采煤為主要特征，常，是以房、柱間隔采煤為主要特征，常見的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。見的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。 現(xiàn)代短壁機械化開采技術(shù)的成功應用，現(xiàn)代短壁機械化開采技術(shù)的成功應用，逐漸引起大家的關(guān)注。逐漸引起大家的關(guān)注。采煤方法分類采煤方法分類采煤方法分類采煤方法分類柱式采煤法的特點：柱式采煤法的特點：n工作面長度較短，一般工作面長度較短，一般10-30m,10-30m,工作面數(shù)目工作面數(shù)目較多。較多。n需要開掘大量的巷道，掘進率高。需要開掘大量的巷道，掘進率高。n一般沒有處理采空區(qū)工序。一般沒

6、有處理采空區(qū)工序。n工作面通風條件較差，采出率低。工作面通風條件較差，采出率低。水平分層水平分層采采煤煤方方法法旱旱采采水水采采壁式體系壁式體系柱式體系柱式體系柱式體系柱式體系單一長壁單一長壁放頂煤放頂煤整層開采整層開采斜切分層斜切分層水平分段放頂煤水平分段放頂煤傾斜分層傾斜分層掩護支架掩護支架分層開采分層開采整層開采整層開采整層開采整層開采房式房式房柱式房柱式傾斜短壁式傾斜短壁式走向短壁式走向短壁式走向長壁走向長壁傾斜長壁傾斜長壁走向長壁走向長壁傾斜長壁傾斜長壁下行垮落下行垮落上行充填上行充填垮落垮落刀柱刀柱采煤方法分類采煤方法分類選擇采煤方法的原則選擇采煤方法的原則 1 1、技術(shù)先進、技術(shù)

7、先進 2 2、經(jīng)濟合理、經(jīng)濟合理 3 3、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)安全 以上三個基本原則是密切聯(lián)系、相互以上三個基本原則是密切聯(lián)系、相互制約，在選擇時應當綜合考慮。制約，在選擇時應當綜合考慮。采煤方法選擇采煤方法選擇煤層傾角、厚度煤層傾角、厚度礦井瓦斯等級礦井瓦斯等級煤層及圍巖特性煤層及圍巖特性煤層地質(zhì)構(gòu)造煤層地質(zhì)構(gòu)造煤層水文地質(zhì)條件煤層水文地質(zhì)條件煤層自燃發(fā)火傾向性煤層自燃發(fā)火傾向性地質(zhì)因素地質(zhì)因素技術(shù)發(fā)展及裝備水平技術(shù)發(fā)展及裝備水平礦井管理水平礦井管理水平工人掌握先進技術(shù)的水平工人掌握先進技術(shù)的水平 影影響響采采煤煤方方法法選選擇擇的的因因素素地溫、地壓地溫、地壓煤塵的爆炸危險性煤塵的爆炸危險性 長

8、壁采煤工作面的工藝方式：長壁采煤工作面的工藝方式： 炮采：炮采：爆破落煤、人工裝煤、機械化運爆破落煤、人工裝煤、機械化運煤、單體支架支護。煤、單體支架支護。 普采：普采：采煤機落煤裝煤、機械化運煤、采煤機落煤裝煤、機械化運煤、單體支架支護。單體支架支護。 綜采：綜采：破、裝、運、支、處等主要工序破、裝、運、支、處等主要工序全部采用機械化連續(xù)作業(yè)。全部采用機械化連續(xù)作業(yè)。 第二節(jié)第二節(jié) 采煤工藝采煤工藝三種采煤工藝：三種采煤工藝： 爆破采煤工藝方式爆破采煤工藝方式 解放后至解放后至6060年代初為主年代初為主 普通機械化采煤工藝方式普通機械化采煤工藝方式 6060年代初至年代初至7070年代中期

9、為主年代中期為主 綜合機械化采煤工藝方式綜合機械化采煤工藝方式 7070年代中期以后為主年代中期以后為主長壁采煤法的采煤工藝長壁采煤法的采煤工藝炮采工藝炮采工藝工藝過程：工藝過程： 打眼、放炮落煤打眼、放炮落煤和裝煤、人工裝和裝煤、人工裝煤、刮板輸送機煤、刮板輸送機運煤、移置輸送運煤、移置輸送機、人工支架和機、人工支架和回柱放頂?shù)戎饕刂彭數(shù)戎饕ば?。工序?炮采工藝炮采工藝一、爆破落煤一、爆破落煤爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及放炮等工序組成。放炮等工序組成。 炮眼布置：炮眼布置：單排眼單排眼 雙排眼雙排眼 三排眼三排眼二、裝煤與運煤二、裝煤與運

10、煤1）、爆破裝煤：爆破后刮板輸送機貼近煤）、爆破裝煤：爆破后刮板輸送機貼近煤壁，利于裝煤。壁，利于裝煤。2）、人工裝煤：人工攉煤。）、人工裝煤：人工攉煤。3）、機械裝煤：在輸送機煤壁側(cè)裝有鏟煤）、機械裝煤：在輸送機煤壁側(cè)裝有鏟煤板。板。炮眼布置圖炮眼布置圖aa單排眼單排眼 bb對眼對眼 cc三角眼三角眼 d三花眼三花眼 e五花眼五花眼炮采工藝炮采工藝炮采工藝炮采工藝三、工作面支護三、工作面支護主要采用金屬支主要采用金屬支柱和鉸接頂梁支柱和鉸接頂梁支護，單體液壓支護，單體液壓支柱。主要有兩種：柱。主要有兩種：正懸臂齊梁直線正懸臂齊梁直線柱（圖柱（圖a）和正）和正懸臂錯梁三角柱懸臂錯梁三角柱（圖（

11、圖b） 普采工藝普采工藝工藝過程：工藝過程： 采煤機破煤裝煤采煤機破煤裝煤刮板輸送機運煤刮板輸送機運煤單體支柱加單體支柱加金屬頂梁支護金屬頂梁支護破煤和運煤破煤和運煤滾筒采煤機：滾筒采煤機：單滾筒、雙滾筒單滾筒、雙滾筒采煤機結(jié)構(gòu)：采煤機結(jié)構(gòu)：截割部、牽引部、動力部、輔助裝置截割部、牽引部、動力部、輔助裝置牽引方式：牽引方式：機械牽引、液壓牽引、電牽引（傳動）機械牽引、液壓牽引、電牽引（傳動） 鋼絲繩、有鏈牽引、無鏈牽引（行走）鋼絲繩、有鏈牽引、無鏈牽引（行走） 普采工藝普采工藝采煤機割煤方式：采煤機割煤方式：單向割煤，往返進單向割煤，往返進一刀；一刀；雙向割煤，往返進雙向割煤，往返進兩刀；兩刀

12、；“”字形割煤、字形割煤、往返一刀往返一刀 采煤機采煤機 簡介：簡介：n（1）滾筒采煤機構(gòu)造 n滾筒采煤機主要由：n 截煤部、牽引部、電動機及輔助裝置組成。n它的類型較多，分為單滾筒和雙滾筒兩種。nA. 單滾筒采煤機：功率小、生產(chǎn)能力低，適用于采高不大的中厚煤層。采煤機采煤機 簡介：簡介：nB. 雙滾筒采煤機：雙滾筒采煤機：功率較大、生產(chǎn)能力大、牽引速度高，適用于采高較大的中厚煤層。外形如下圖所示：采煤機采煤機 簡介：簡介：n雙滾筒采煤機一般是綜采工作面主要采煤機械。n滾筒式采煤機的截割部滾筒和截齒， 如圖所示。采煤機采煤機 簡介：簡介：n刨煤機刨煤機 刨煤機是根據(jù)刨削原理工作的淺截深(一次刨

13、深在50100mm)采煤機。n刨煤機組：由刨煤機、可彎曲刮板輸送機、液壓推裝置和電氣控制等部分組成。在我國使用較少。 普采工藝普采工藝工作面運煤：工作面運煤：一般采用刮板輸送機運煤。一般采用刮板輸送機運煤。每隔每隔6m6m設(shè)一個液壓千斤頂，設(shè)一個液壓千斤頂，機頭機尾各機頭機尾各3 3個。個。彎曲段長度彎曲段長度15m15m。 普采工藝普采工藝工作面支護：工作面支護：支架布置方式：支架布置方式：帶帽點柱、單體液壓支柱或帶帽點柱、單體液壓支柱或磨擦式金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。磨擦式金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。按懸臂頂梁與支柱的關(guān)系分為按懸臂頂梁與支柱的關(guān)系分為正懸梁和倒懸正懸梁和倒懸

14、梁梁兩種；兩種；按梁的排列特點分為按梁的排列特點分為齊梁式和錯梁式齊梁式和錯梁式兩種，兩種，為了行人和工人作業(yè)方便，工作面支柱一般為了行人和工人作業(yè)方便，工作面支柱一般排成直線狀。排成直線狀。普采工藝普采工藝單體支架正懸臂與倒懸臂布置 支架齊梁式和錯梁式布置 普采工藝普采工藝控頂距：控頂距：當工作面推進一次或二次之后，工作空間達當工作面推進一次或二次之后，工作空間達到允許的最大寬度，即到允許的最大寬度，即最大控頂距最大控頂距。及時回柱放頂，使工作空間只保留回采工作及時回柱放頂，使工作空間只保留回采工作所需要的最小寬度，即所需要的最小寬度，即最小控頂距最小控頂距。最大控頂距與最小控頂距之差即為最

15、大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距放頂步距。 普采工藝普采工藝采空區(qū)處理：采空區(qū)處理： 全部垮落法全部垮落法 全部充填法全部充填法 局部充填法局部充填法 緩慢下沉法緩慢下沉法 煤柱支撐法煤柱支撐法 綜采工藝綜采工藝綜采歷史：綜采歷史：自自19741974年從國外引進年從國外引進5050套綜采設(shè)套綜采設(shè)備和備和78 78 年引進的年引進的100100套綜采設(shè)備開始，至今套綜采設(shè)備開始，至今已有已有3030多年的歷史。多年的歷史。發(fā)展經(jīng)歷：發(fā)展經(jīng)歷：經(jīng)過了經(jīng)過了摸索起步、引進提高、仿摸索起步、引進提高、仿制創(chuàng)新、國產(chǎn)與引進并重、自主生產(chǎn)制創(chuàng)新、國產(chǎn)與引進并重、自主生產(chǎn)五個階五個階段。段。 綜采工

16、藝綜采工藝綜采產(chǎn)量：綜采產(chǎn)量： 七十年代綜采面大致為七十年代綜采面大致為2020萬噸萬噸/ /年年- -面左右面左右 八十年代綜采面大致為八十年代綜采面大致為100100萬噸萬噸/ /年年- -面左右面左右 200 2005 5年年兗州東灘礦兗州東灘礦綜采面生產(chǎn)了綜采面生產(chǎn)了753753萬噸萬噸/ /年年- -面面 200 2005 5年年神東上灣礦神東上灣礦綜采面生產(chǎn)了綜采面生產(chǎn)了11451145萬噸萬噸/ /年年- -面面 （神東礦區(qū)目前有（神東礦區(qū)目前有1010個超千萬噸的綜采面，實現(xiàn)了個超千萬噸的綜采面，實現(xiàn)了一井、一面、安全、高效的生產(chǎn)目標，其中有一井、一面、安全、高效的生產(chǎn)目標，其

17、中有2 2個超個超2 2千萬噸的綜采千萬噸的綜采面面。）。） 綜采工藝綜采工藝綜采現(xiàn)狀：綜采現(xiàn)狀：初步統(tǒng)計，全國已建成年產(chǎn)初步統(tǒng)計，全國已建成年產(chǎn)120萬噸以上的大型現(xiàn)代化煤礦萬噸以上的大型現(xiàn)代化煤礦434處，核定能處，核定能力力12.63億噸，占總核定能力的億噸，占總核定能力的50.62%；其中建成了年生產(chǎn)能力超其中建成了年生產(chǎn)能力超1000萬噸的特大型萬噸的特大型煤礦煤礦25處，核定生產(chǎn)能力處，核定生產(chǎn)能力3.4億噸。我國的億噸。我國的安全高效礦井采煤機械化程度達到安全高效礦井采煤機械化程度達到90%以上，以上，綜采程度達到綜采程度達到85%以上，井工礦原煤全員工以上，井工礦原煤全員工效達

18、到效達到106.34t/工；回采工；回采 工效工效540.29t/工工 。綜采工藝綜采工藝綜采參數(shù)：綜采參數(shù)： 綜采面長綜采面長150150m400mm400m 采煤機最大功率達采煤機最大功率達2000kW2000kW， 刮板輸送機最大功率達刮板輸送機最大功率達3 3* *1000kW1000kW， 液壓支架一般液壓支架一般20t/20t/架。架。工藝過程：工藝過程： 采煤機破煤裝煤采煤機破煤裝煤刮板輸送機運煤刮板輸送機運煤液壓支架液壓支架支護頂板支護頂板34綜采工作面主要設(shè)備n 液壓支架液壓支架n 雙滾筒采煤機雙滾筒采煤機n 刮板運輸機刮板運輸機n 橋式轉(zhuǎn)載機橋式轉(zhuǎn)載機n 膠帶輸送機膠帶輸送

19、機綜采工作面綜采工作面 走向長壁走向長壁 回采工藝圖回采工藝圖傾斜長壁傾斜長壁 綜采工作面綜采工作面 采煤工藝采煤工藝液壓綜采工作面液壓綜采工作面 總布置總布置 圖圖綜采工藝綜采工藝采煤機的割煤方式：采煤機的割煤方式：往返一次割兩刀、往返一次割一刀往返一次割兩刀、往返一次割一刀液壓支架類型：液壓支架類型：支撐式支架、掩護式支架、支撐掩護式支架支撐式支架、掩護式支架、支撐掩護式支架液壓支架的移架方式液壓支架的移架方式單架依次順序式；分組間隔交錯式；成組整單架依次順序式；分組間隔交錯式；成組整體依次順序式。體依次順序式。 綜采工藝綜采工藝綜采工作面工序配合方式：綜采工作面工序配合方式：綜采面主要工

20、序有三個：割煤、移架、推移綜采面主要工序有三個：割煤、移架、推移輸送機，按照不同順序有兩種配合方式，即輸送機，按照不同順序有兩種配合方式，即及時支護方式和滯后支護方式及時支護方式和滯后支護方式。循環(huán)組織循環(huán)組織循環(huán)作業(yè)：循環(huán)作業(yè)：指采煤工作面周而復始地完成落煤、裝煤、指采煤工作面周而復始地完成落煤、裝煤、運煤、支護和采空區(qū)處理等工序的一種作業(yè)方式運煤、支護和采空區(qū)處理等工序的一種作業(yè)方式 。循環(huán)標志：循環(huán)標志：回柱放頂（炮采、普采）回柱放頂（炮采、普采） 移架（綜采）移架（綜采）正規(guī)循環(huán)：正規(guī)循環(huán)： 在規(guī)定叫間內(nèi)，按既定的工藝方式，保在規(guī)定叫間內(nèi)，按既定的工藝方式，保質(zhì)保量安全地完成一個循環(huán)的

21、全部工序和工作量，并質(zhì)保量安全地完成一個循環(huán)的全部工序和工作量，并保持周而復始地進行采煤工作的一種作業(yè)方法。保持周而復始地進行采煤工作的一種作業(yè)方法。正規(guī)循環(huán)作業(yè)用循環(huán)圖表來表示。正規(guī)循環(huán)作業(yè)用循環(huán)圖表來表示。 循環(huán)組織的主要內(nèi)容循環(huán)組織的主要內(nèi)容1 1、循環(huán)方式、循環(huán)方式循環(huán)方式是循環(huán)進度和晝夜循環(huán)次數(shù)的總稱。循環(huán)方式是循環(huán)進度和晝夜循環(huán)次數(shù)的總稱。環(huán)進度：環(huán)進度：每完成一個循環(huán)工作面煤壁向前推進的距每完成一個循環(huán)工作面煤壁向前推進的距離。離。炮采炮采0.8-1.2m 0.8-1.2m 普采、綜采普采、綜采0.6-1.0m0.6-1.0m。2 2、作業(yè)形式：、作業(yè)形式：一晝夜內(nèi)采煤班與準備班

22、在時間上的一晝夜內(nèi)采煤班與準備班在時間上的配合方式。配合方式。三八制三八制 四六制四六制3 3、采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表、采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表循環(huán)圖表包括循環(huán)作業(yè)圖、工人出勤表和技術(shù)經(jīng)濟指循環(huán)圖表包括循環(huán)作業(yè)圖、工人出勤表和技術(shù)經(jīng)濟指標表三項主要內(nèi)容。標表三項主要內(nèi)容。 循環(huán)作業(yè)圖循環(huán)作業(yè)圖工 作 面 循 環(huán) 作 業(yè) 圖割 煤移 前 溜移 后 溜放 煤檢 修移 架工人出勤表工人出勤表合 計工 種定 員動班作班 次工 面班二勞 表組 織合 計一檢 修 班班 長1113質(zhì) 量 驗 收 員1113安 全 員1113瓦 斯 員111333采 煤 機 司 機6移 架 、 放 煤 工661 2端 頭 維

23、護 工224刮 板 運 輸 機 司 機112轉(zhuǎn) 載 機 、 破 碎 機 司 機112順 槽 皮 帶 機 司 機112112泵 站 司 機電 工112送 餐 工1131采 煤 機 檢 修22支 架 檢 修22刮 板 運 輸 機 檢 修順 槽 皮 帶 檢 修乳 化 液 泵 檢 修電 氣 檢 修端 頭 等 處 維 護送 料 工2211622211622 32 1 2 16 5技術(shù)經(jīng)濟指標表技術(shù)經(jīng)濟指標表56789234 編 號度長面作工工 作 面 推 進 長 度度重角度高煤 層 傾環(huán)環(huán)循循煤 的進產(chǎn)容層煤采厚量項 目人噸個日米度米噸米噸3米米米位 指標回 采 工 效 率工 作 面 配 風 量噸工sm

24、3放 頂 煤 厚 度米3 . 2 91 6可 采 期1 7在 冊 人 數(shù)年人7 64 8 13 1 . 61 8 2 3 . 8 92 3 . 22 . 31 5 01 2 3 05 . 8 92 . 62 8 1 . 4 40 . 6 346 3工 作 面 技 術(shù) 經(jīng) 濟 指 標 表單1 51 41 31 21 0日 出日日 循勤 人產(chǎn)環(huán) 個數(shù)量數(shù)1薄及中厚煤層單一長壁采煤法薄及中厚煤層單一長壁采煤法走向長壁采煤法：走向長壁采煤法：工作面沿傾向布置，沿煤工作面沿傾向布置，沿煤層走向推進。層走向推進。適用于采區(qū)式巷道布置。適用于采區(qū)式巷道布置。傾斜長壁采煤法：傾斜長壁采煤法：工作面沿走向布置，

25、沿煤工作面沿走向布置，沿煤層傾向推進。工作面自下而上推進時稱為層傾向推進。工作面自下而上推進時稱為仰仰斜長壁斜長壁，工作面自上而下推進時稱為，工作面自上而下推進時稱為俯斜長俯斜長壁壁。適用于盤區(qū)式和帶區(qū)式巷道布置。適用于盤區(qū)式和帶區(qū)式巷道布置。薄及中厚煤層單一長壁采煤法薄及中厚煤層單一長壁采煤法長壁采煤法示意圖長壁采煤法示意圖（a a）走向長壁；）走向長壁；(b(b）傾斜長壁（仰斜）；（）傾斜長壁（仰斜）；（c c）傾斜長壁（俯斜）傾斜長壁（俯斜）1 1、22區(qū)段運輸、回風平巷；區(qū)段運輸、回風平巷；33采煤工作面；采煤工作面；4 4，55分帶運輸、回風斜巷分帶運輸、回風斜巷單一煤層走向長壁采煤

26、法采區(qū)巷道布置單一煤層走向長壁采煤法采區(qū)巷道布置 n生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)n1 1）運煤系）運煤系統(tǒng)統(tǒng)n2 2）運料排）運料排矸系統(tǒng)矸系統(tǒng)n3 3）通風系）通風系統(tǒng)統(tǒng)n4 4）供電系）供電系統(tǒng)統(tǒng)n5 5）壓氣及）壓氣及安全用水安全用水系統(tǒng)系統(tǒng) 9 8 7 1 51 51 31 21 11 09875432161 4單一煤層走向長壁采煤法單一煤層走向長壁采煤法適用條件：適用條件：近水平、緩斜、傾斜煤層；近水平、緩斜、傾斜煤層；薄及中厚煤層；薄及中厚煤層；地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量小。地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量小。單單一一煤煤層層傾傾斜斜長長壁壁采采煤煤法法巷巷道道布布置置 51256743II176243

27、II單一煤層傾向長壁采煤法單一煤層傾向長壁采煤法（一）仰斜開采與俯斜開采（一）仰斜開采與俯斜開采 1 1、仰斜開采：、仰斜開采：采面沿傾斜從下向上推進采煤。采面沿傾斜從下向上推進采煤。特點：特點：1 1）水自流入采空區(qū)；）水自流入采空區(qū)；2 2）煤壁穩(wěn)定性差；）煤壁穩(wěn)定性差；3 3）頂板穩(wěn)定性差，臨界角）頂板穩(wěn)定性差，臨界角8 8 左右左右；4 4）當）當 時，采煤機偏離煤壁，輸送機易斷鏈；當時，采煤機偏離煤壁，輸送機易斷鏈；當 時，采煤機不穩(wěn)定，易翻倒。時，采煤機不穩(wěn)定，易翻倒。措施：措施：輸送機設(shè)下部三角架，調(diào)平。輸送機設(shè)下部三角架，調(diào)平。適用：適用：頂板穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬；頂板淋水大；煤頂板

28、穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬；頂板淋水大；煤易自燃需注漿；易自燃需注漿；單一煤層傾向長壁采煤法單一煤層傾向長壁采煤法2 2、俯斜開采：、俯斜開采：采面沿傾斜自上向下推進采煤。采面沿傾斜自上向下推進采煤。特點：特點：1 1）水流入采面，工作條件差；）水流入采面，工作條件差； 2 2）頂板相對穩(wěn)定；）頂板相對穩(wěn)定； 3 3）煤壁相對穩(wěn)定，但裝煤效果變差；）煤壁相對穩(wěn)定，但裝煤效果變差； 4 4）機組不穩(wěn)定，易掉道。）機組不穩(wěn)定，易掉道。適用：適用：煤厚，傾角大，煤松軟易片幫，瓦斯大。煤厚，傾角大，煤松軟易片幫，瓦斯大。當當 5 5 仰斜與俯斜相結(jié)合的形式。仰斜與俯斜相結(jié)合的形式。單一煤層傾向長壁采煤法評價單一煤

29、層傾向長壁采煤法評價（二）傾斜長壁采煤法優(yōu)點：（二）傾斜長壁采煤法優(yōu)點：1）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產(chǎn)快。）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。）運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少。3）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等長）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等長布置，利于生產(chǎn)管理。布置，利于生產(chǎn)管理。4）通風系統(tǒng)簡單，風路短，通風構(gòu)筑物少。）通風系統(tǒng)簡單，風路短，通風構(gòu)筑物少。5） 對某些地質(zhì)條件的適應性強。對某些地質(zhì)條件的適應性強。6） 技術(shù)經(jīng)濟效益顯著，采面單產(chǎn)增加，巷道掘進技術(shù)經(jīng)濟效益顯著，采面單產(chǎn)增加，巷道掘進率降低，采出率增加，工效提高率降

30、低，采出率增加，工效提高 。單一煤層傾向長壁采煤法評價單一煤層傾向長壁采煤法評價傾斜長壁采煤法缺點：傾斜長壁采煤法缺點： （1）長距離傾斜巷道輔運和行人困難；）長距離傾斜巷道輔運和行人困難； （2）當前采掘運機械設(shè)備不完全適應傾斜長）當前采掘運機械設(shè)備不完全適應傾斜長壁的要求；壁的要求； （3）大巷裝車點多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個煤）大巷裝車點多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個煤倉。倉。（4）下行回風）下行回風 注意監(jiān)測。注意監(jiān)測。適用條件：適用條件：適用于傾角在適用于傾角在1212以下煤層，采以下煤層，采取措施后最大可達到取措施后最大可達到1717。厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法：厚煤層采煤方法

31、： 分層開采分層開采 一次采全厚一次采全厚 放頂煤開采放頂煤開采大采高大采高厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法分層開采分層開采厚煤層分層間開采順序：厚煤層分層間開采順序：下行式和上行式下行式和上行式頂板管理：頂板管理：下行式下行式全部垮落法全部垮落法上行式上行式全部充填法全部充填法人工假頂：人工假頂：金屬網(wǎng)假頂、塑料網(wǎng)假頂金屬網(wǎng)假頂、塑料網(wǎng)假頂再生頂板再生頂板（4-64-6個月）個月）厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法大采高大采高n 神東公司補連塔礦神東公司補連塔礦20032003年大采高工作面年產(chǎn)原煤年大采高工作面年產(chǎn)原煤924924萬萬t t，采高采高4.5-4.8m4.5-4.8m; ;n神東公司上

32、灣礦神東公司上灣礦20042004年大采高工作面年產(chǎn)原煤年大采高工作面年產(chǎn)原煤10751075萬萬t t，實際采高達到，實際采高達到5.4m5.4m；n晉城煤業(yè)集團晉城煤業(yè)集團20102010年年5 5月月2424日成功研制支護高度最高日成功研制支護高度最高的的7.67.6米礦井用液壓支架。米礦井用液壓支架。 n焦煤集團焦煤集團20112011年年1212月月1313日趙固二礦日趙固二礦1105011050工作面成為工作面成為焦煤集團首個焦煤集團首個6.56.5米大采高綜采工作面，而且創(chuàng)下河南米大采高綜采工作面，而且創(chuàng)下河南煤礦井下采高、支架支撐高度最高記錄。煤礦井下采高、支架支撐高度最高記錄

33、。 n晉煤煤業(yè)集團晉煤煤業(yè)集團20122012年年9 9月月1313日日 成功研制出世界上支撐成功研制出世界上支撐高度最高的高度最高的8.28.2米大采高綜采液壓支架米大采高綜采液壓支架 。特點：特點： 1 1、采高：、采高：3.53.5 6.0m6.0m2 2、設(shè)備、設(shè)備大功率、高強度、大功率、高強度、高可靠性機電一體高可靠性機電一體化設(shè)備化設(shè)備 厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法大采高大采高大采高液壓支架大采高液壓支架厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法大采高大采高1 1）初采高度較小，一般為）初采高度較小，一般為3.5m3.5m左右；左右； 直接頂初次垮落后采至全高。直接頂初次垮落后采至全高。2 2）

34、控制煤壁片幫）控制煤壁片幫關(guān)鍵；關(guān)鍵；3 3）支架防滑，防倒；）支架防滑，防倒；4 4）端頭支護及超前支護比一般綜采更重要；）端頭支護及超前支護比一般綜采更重要；5 5）一次采全厚比分層開采具有很多優(yōu)點。）一次采全厚比分層開采具有很多優(yōu)點。 大采高采煤法工藝特點大采高采煤法工藝特點控制煤壁片幫控制煤壁片幫帶壓移架，用第一護幫板臨時支護頂板，帶壓移架，用第一護幫板臨時支護頂板，第二段護幫板支撐煤壁第二段護幫板支撐煤壁 加快工作面推進速度；加快工作面推進速度； 用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁；用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁； 在地質(zhì)條件允許時，俯采；在地質(zhì)條件允許時，俯采； 提高支架的初撐

35、力。提高支架的初撐力。大采高采煤法工藝特點大采高采煤法工藝特點支架防倒、防滑支架防倒、防滑(1) (1) 工作面呈偽斜推進工作面呈偽斜推進(2)(2)工作面由下而上單向推移輸送機工作面由下而上單向推移輸送機(3)(3)及時調(diào)整液壓支架位置及時調(diào)整液壓支架位置 (4)(4)嚴格控制采高嚴格控制采高 (5)(5)錨固工作面排頭、排尾液壓支架錨固工作面排頭、排尾液壓支架(6)(6)傾角大于傾角大于1010時，每時，每1010架液壓支架增設(shè)一架液壓支架增設(shè)一個斜拉防倒千斤頂，當傾角大于個斜拉防倒千斤頂，當傾角大于2020時，每時，每5 5架支架增設(shè)一個防倒千斤頂。架支架增設(shè)一個防倒千斤頂。大采高采煤法

36、工藝特點大采高采煤法工藝特點優(yōu)點：優(yōu)點：工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高；工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高；回采巷道的掘進量比分層減少了一半；回采巷道的掘進量比分層減少了一半；減少了假頂?shù)匿佋O(shè)；減少了假頂?shù)匿佋O(shè)；減少了綜采設(shè)備搬遷次數(shù)，節(jié)省搬遷費用，增減少了綜采設(shè)備搬遷次數(shù)，節(jié)省搬遷費用，增加了生產(chǎn)時間；加了生產(chǎn)時間；設(shè)備投資比分層綜采大，其綜合經(jīng)濟效益明顯設(shè)備投資比分層綜采大，其綜合經(jīng)濟效益明顯高于分層綜采；高于分層綜采；提高了資源的采出率。提高了資源的采出率。大采高采煤法的評價大采高采煤法的評價不利因素：不利因素：采高越大，支架重量越大，如采高采高越大，支架重量越大，如采高4.5 m4.5 m，每，每

37、架支架重約架支架重約17.5 t17.5 t；采高；采高5 m5 m時，則為時，則為22 t22 t。采煤機、輸送機重量也將增大。采煤機、輸送機重量也將增大。適用條件：適用條件：地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層厚度地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層厚度3.56.0 m3.56.0 m、賦、賦存穩(wěn)定、傾角小于存穩(wěn)定、傾角小于1212和頂板較穩(wěn)定的煤層。和頂板較穩(wěn)定的煤層。大采高采煤法評價大采高采煤法評價厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法放頂煤開采放頂煤開采放頂煤采煤法：放頂煤采煤法：是在厚煤層中，沿煤層底部是在厚煤層中，沿煤層底部布置一個采高布置一個采高23m23m的長壁回采工作面，用的長壁回采工作面，用常規(guī)方法進行回采，利用礦山

38、壓力將工作面常規(guī)方法進行回采，利用礦山壓力將工作面頂部煤層在工作面推進過后破碎冒落，并將頂部煤層在工作面推進過后破碎冒落，并將冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。 厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法放頂煤開采放頂煤開采放頂煤采煤法類型放頂煤采煤法類型按機械化程度和使用的支護設(shè)備不同：按機械化程度和使用的支護設(shè)備不同：綜采放頂煤綜采放頂煤 簡易放頂煤簡易放頂煤(滑移頂梁支架鋪頂網(wǎng)、單體支柱滑移頂梁支架鋪頂網(wǎng)、單體支柱型梁鋪頂網(wǎng)型梁鋪頂網(wǎng))厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法放頂煤開采放頂煤開采放頂煤采煤法類型放頂煤采煤法類型按照賦存條件和采煤工藝：按照賦存條件和采煤工藝： 一次采全

39、厚放頂煤一次采全厚放頂煤（6-12m6-12m厚煤層）厚煤層） 預采頂分層網(wǎng)下放頂煤預采頂分層網(wǎng)下放頂煤（12-20m12-20m左右，直接頂堅左右，直接頂堅 硬或高瓦斯）硬或高瓦斯） 傾斜分段放頂煤傾斜分段放頂煤（2020m以上）以上）厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法放頂煤開采放頂煤開采放頂煤支架類型放頂煤支架類型 單輸送機高位放頂煤液壓支架單輸送機高位放頂煤液壓支架 雙輸送機中位放頂煤液壓支架雙輸送機中位放頂煤液壓支架 雙輸送機低位放頂煤液壓支架雙輸送機低位放頂煤液壓支架 低位放頂煤支架放煤效果好低位放頂煤支架放煤效果好厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法放頂煤開采放頂煤開采放頂煤工藝放頂煤工藝 割煤

40、割煤移架移架推前溜推前溜移后溜移后溜放煤。放煤。放頂煤采煤法特點：放頂煤采煤法特點： 簡化巷道布置，減少巷道掘進工作量；簡化巷道布置，減少巷道掘進工作量； 提高采煤工效，降低噸煤生產(chǎn)費用；提高采煤工效，降低噸煤生產(chǎn)費用； 經(jīng)濟效益顯著；經(jīng)濟效益顯著； 對煤層厚度變化和地質(zhì)條件適應性強；對煤層厚度變化和地質(zhì)條件適應性強； 采出率低、粉塵大、自然發(fā)火瓦斯積聚隱患較大。采出率低、粉塵大、自然發(fā)火瓦斯積聚隱患較大。放頂煤開采頂煤冒放性的研究放頂煤開采頂煤冒放性的研究頂煤冒放性：頂煤冒放性：頂煤冒放性是頂煤本身冒落和放出及其難易程頂煤冒放性是頂煤本身冒落和放出及其難易程度的度量，亦即頂部煤體可冒性和可放性的總度的度量，亦即頂部煤體可冒性和可放性的總和。和。影響頂煤冒放性的幾個因素：影響頂煤冒放性的幾個因素：開采深度、煤層厚度、煤層強度、夾矸、頂板開采深度、煤層厚度、煤層強度、夾矸、頂板巖層、煤體中的節(jié)理與裂隙巖層、煤體中的節(jié)理與裂隙 。采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析1 1、采區(qū)上