第三節(jié)緩傾斜及傾斜厚煤層綜采工藝

1、第三節(jié)第三節(jié) 緩傾斜及傾斜厚煤層綜采工藝緩傾斜及傾斜厚煤層綜采工藝 綜合機(jī)械化放頂煤開采工藝 厚煤層大采高綜采生產(chǎn)工藝特點(diǎn) 分層放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn)放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn)1、采面采煤：同綜采、普采、炮采。、采面采煤：同綜采、普采、炮采。 2、增加了放頂煤工序。、增加了放頂煤工序。 3、采煤循環(huán)、采煤循環(huán) 完成采、放全部工序完成采、放全部工序過程。過程。 放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn)：放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn)：綜合機(jī)械化放頂煤開采工藝 類型 預(yù)采頂分層放頂煤綜采 預(yù)采中分層放頂煤綜采 分段放頂煤綜采 一次采全厚放頂煤綜采工藝過程：割煤、裝煤、運(yùn)煤、移架、移輸送機(jī)、放頂煤1 1、 預(yù)采頂分層頂網(wǎng)下放頂煤

2、預(yù)采頂分層頂網(wǎng)下放頂煤特點(diǎn)：（特點(diǎn)：（1）頂層，）頂層，2 3m，只采不放；鋪網(wǎng)。，只采不放；鋪網(wǎng)。 （2）下層采面：采、放。）下層采面：采、放。適用：適用： 8m, 12 14m煤層較好，頂板硬需人煤層較好，頂板硬需人工放頂?shù)?，抽放瓦斯的緩斜煤層。工放頂?shù)?，抽放瓦斯的緩斜煤層?b) 2 2、緩傾斜特厚煤層預(yù)采中分層放頂煤、緩傾斜特厚煤層預(yù)采中分層放頂煤()預(yù)采中分層放頂煤預(yù)采中分層放頂煤特點(diǎn)特點(diǎn) 中分層布置采面：采中分層布置采面：采中分層，該面上部頂中分層，該面上部頂煤冒落，不放，堆積煤冒落，不放，堆積于采空區(qū)。于采空區(qū)。 下分層采面：采底層下分層采面：采底層煤，放頂煤。效果好煤，放頂煤。

3、效果好 問題：煤層松碎易發(fā)火。問題：煤層松碎易發(fā)火。適用：適用：8 12m煤層。煤層。 ()3、分段放頂煤(c )分段放頂煤分段放頂煤特點(diǎn)特點(diǎn) 將厚煤層分為若干分層，將厚煤層分為若干分層，H1 = H2 大于大于6 8 m ，一般，一般10 m （8-12m）； 自上而下依次回采各分層，采放；自上而下依次回采各分層，采放； 以下各分層均采、放；以下各分層均采、放； 工藝工藝 多用綜放。多用綜放。 適用：適用：M M 12m 12m例如：南斯拉夫維林基礦開采了厚例如：南斯拉夫維林基礦開采了厚8080 150 m150 m的褐煤的褐煤我國石炭井礦區(qū)開采厚我國石炭井礦區(qū)開采厚20m20m以上的煤層以

4、上的煤層 一次采全厚放頂煤一次采全厚放頂煤1 采煤機(jī)；采煤機(jī)； 2前輸送機(jī)；前輸送機(jī)； 3放頂煤液壓支架；放頂煤液壓支架； 4后輸送機(jī)；后輸送機(jī)； 5平巷膠帶輸送機(jī)；平巷膠帶輸送機(jī)；6配電設(shè)備；配電設(shè)備； 7安全絞車；安全絞車； 8泵站；泵站； 9放煤窗口；放煤窗口； 10轉(zhuǎn)載破碎機(jī)；轉(zhuǎn)載破碎機(jī)；A不充分破碎煤體不充分破碎煤體; B較充分破碎煤體較充分破碎煤體; C待放出松散煤體待放出松散煤體6I1 2834剖面I-I749321C5BA10煤層厚度煤層厚度一次采出厚度以一次采出厚度以512m為佳。頂煤厚為佳。頂煤厚度過小架前易超前冒頂，增大含矸率。度過小架前易超前冒頂，增大含矸率。煤層太厚將

5、使頂煤破碎不充分。煤層太厚將使頂煤破碎不充分。適用：M 4.5m ，M =6 12m優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)量小，設(shè)備少，系統(tǒng)簡單，生產(chǎn)集中缺點(diǎn)：煤質(zhì)軟時，兩巷維護(hù)困難。特特 點(diǎn)點(diǎn)綜采放頂煤液壓支架綜采放頂煤液壓支架按綜采放頂煤液壓支架放煤囗及位置，分：按綜采放頂煤液壓支架放煤囗及位置，分： 高位放頂煤液壓支架；不充分碎裂體，高位放頂煤液壓支架；不充分碎裂體， 中位放頂煤液壓支架；較充分，中位放頂煤液壓支架；較充分， 低位放頂煤液壓支架；冒落放出低位放頂煤液壓支架；冒落放出 按放頂煤面輸送機(jī)數(shù)目，分：按放頂煤面輸送機(jī)數(shù)目，分： 單輸送機(jī)單輸送機(jī) 雙輸送機(jī)雙輸送機(jī) 1 1）單輸送機(jī)高位放頂煤液壓支架）單輸送機(jī)

6、高位放頂煤液壓支架 特點(diǎn)：短托梁加內(nèi)伸縮特點(diǎn)：短托梁加內(nèi)伸縮梁及側(cè)護(hù)板。梁及側(cè)護(hù)板。優(yōu)點(diǎn)：控頂距小，穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)：控頂距小，穩(wěn)定性好，運(yùn)輸系統(tǒng)及工作性好，運(yùn)輸系統(tǒng)及工作面端頭維護(hù)簡單，便于面端頭維護(hù)簡單，便于管理。管理。缺點(diǎn)：斷面小、煤塵大、缺點(diǎn)：斷面小、煤塵大、采放不能平行作業(yè)、回采放不能平行作業(yè)、回收率低。收率低。圖7-3 YFY300016/26型放頂煤液壓支架290330(31254025) 31253550(1605)11752075(2105)14502590(2450)14606006304728614010160026004090060 3512502 2）雙輸送機(jī)中位放頂煤液壓支

7、架）雙輸送機(jī)中位放頂煤液壓支架單位：mm圖7-4 FYS3000-19/28型放頂煤支架1234567813910111225671900-28002900雙輸送機(jī)中位放頂煤支架特點(diǎn)：雙輸送機(jī)中位放頂煤支架特點(diǎn)： （1）支架穩(wěn)定性和密封性好，抗偏載和抗扭能）支架穩(wěn)定性和密封性好，抗偏載和抗扭能力大，不易損壞力大，不易損壞 （2）放煤口距煤壁遠(yuǎn)有助于工作面前方頂煤的）放煤口距煤壁遠(yuǎn)有助于工作面前方頂煤的維護(hù)維護(hù) （3）由于采煤和放煤使用兩部輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)）由于采煤和放煤使用兩部輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)采放平行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效采放平行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效 （4）放煤口位置較高，丟煤多，采出率較低，）放煤口位

8、置較高，丟煤多，采出率較低，煤塵較大煤塵較大 （5）后輸送機(jī)放在支架底座上，后部空間有限，）后輸送機(jī)放在支架底座上，后部空間有限，造成大塊煤通過困難，移架阻力大造成大塊煤通過困難，移架阻力大 （6）掩護(hù)梁不能擺動，二次破煤能力差）掩護(hù)梁不能擺動，二次破煤能力差3 3）低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架）低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架后輸送機(jī)鋪在底后輸送機(jī)鋪在底板上，煤塵小，板上，煤塵小，有發(fā)展前景有發(fā)展前景123456712111098雙輸送機(jī)低位放頂煤支架雙輸送機(jī)低位放頂煤支架 特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）由于具有連續(xù)的放煤口，放煤效果好，）由于具有連續(xù)的放煤口，放煤效果好，采出率高采出率高 （2）頂梁長，放煤口

9、距煤壁遠(yuǎn)，經(jīng)頂梁反）頂梁長，放煤口距煤壁遠(yuǎn)，經(jīng)頂梁反復(fù)支撐，使頂煤充分破碎，對放煤極為有利復(fù)支撐，使頂煤充分破碎，對放煤極為有利 （3）后輸送機(jī)沿底板布置，浮煤容易排出，）后輸送機(jī)沿底板布置，浮煤容易排出，移架輕快，同時尾梁插板可以破碎大塊煤，移架輕快，同時尾梁插板可以破碎大塊煤，放煤口不易堵塞放煤口不易堵塞 （4）低位放煤，煤塵小，有利于降塵）低位放煤，煤塵小，有利于降塵 （5）支架的穩(wěn)定性差）支架的穩(wěn)定性差放頂煤液壓支架類型放頂煤液壓支架類型（）單擺桿式單鉸接式b輕型放頂煤液壓支架輕型放頂煤液壓支架特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）支架結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，重量輕，便于拆裝）支架結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，重量輕，便于拆裝

10、運(yùn)輸運(yùn)輸 （2）支架空間較大，便于清理浮煤和拆裝檢修）支架空間較大，便于清理浮煤和拆裝檢修后部輸送機(jī)后部輸送機(jī) （3）支架穩(wěn)定性好，造價低）支架穩(wěn)定性好，造價低 （4）單鉸接輕型放頂煤液壓支架，具有較高的）單鉸接輕型放頂煤液壓支架，具有較高的封閉能力，能較好地解決封閉能力，能較好地解決“三軟三軟”煤層和較薄的煤層和較薄的厚煤層綜放開采端面易冒落的問題。厚煤層綜放開采端面易冒落的問題。輕型放頂煤液壓支架輕型放頂煤液壓支架的適用條件：的適用條件：（1）煤層普氏系數(shù)）煤層普氏系數(shù)f2.5，來壓強(qiáng)度不大，來壓強(qiáng)度不大，煤層厚度煤層厚度38m，煤層傾角，煤層傾角25 （2）工作面尺寸較小，斷層較多，地質(zhì)

11、條）工作面尺寸較小，斷層較多，地質(zhì)條件較為復(fù)雜的工作面件較為復(fù)雜的工作面 （3）邊角煤或煤柱的開采，厚度不穩(wěn)定的）邊角煤或煤柱的開采，厚度不穩(wěn)定的煤層，較薄厚煤層煤層，較薄厚煤層（二）、一次采全厚綜放開采工藝（二）、一次采全厚綜放開采工藝 工作面設(shè)備布置 截深：一般為600mm 采高：2.4-2,8m1采煤機(jī)；采煤機(jī)；2前部刮板輸前部刮板輸送機(jī)；送機(jī)；3放頂煤液壓放頂煤液壓支架；支架；4后部刮板輸后部刮板輸送機(jī)；送機(jī)；5平巷膠帶輸平巷膠帶輸送機(jī)；送機(jī)；6泵站、移動泵站、移動變電站等；變電站等；7放煤窗口；放煤窗口；8轉(zhuǎn)載機(jī)；轉(zhuǎn)載機(jī)；9破碎機(jī)破碎機(jī)A不充分破碎不充分破碎煤體；煤體；B較充分破碎較

12、充分破碎煤體；煤體；C待放出煤體待放出煤體 下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁工作面設(shè)備布置 工藝過程：工藝過程：在煤層（或分段）底部布置的在煤層（或分段）底部布置的綜采工作面中，采煤機(jī)割煤后，液壓支架綜采工作面中，采煤機(jī)割煤后，液壓支架及時支護(hù)并移至新的位置，隨后將工作面及時支護(hù)并移至新的位置，隨后將工作面前部刮板輸送機(jī)推移至煤壁。操作后部刮前部刮板輸送機(jī)推移至煤壁。操作后部刮板輸送機(jī)使用千斤頂，將后部刮板輸送機(jī)板輸送機(jī)使用千斤頂，將后部刮板輸送機(jī)前移至相應(yīng)位置。前移至相應(yīng)位置。 采煤機(jī)割過采煤機(jī)割過13刀后，按規(guī)定的放煤工藝刀后，按規(guī)定的放煤工藝要求，打開放煤窗口，放出已松散的煤炭，要求，打

13、開放煤窗口，放出已松散的煤炭，待放出的煤炭中含矸量超過一定限度后，待放出的煤炭中含矸量超過一定限度后，及時關(guān)閉放煤口。完成采放全部工序?yàn)橐患皶r關(guān)閉放煤口。完成采放全部工序?yàn)橐粋€放頂煤開采工藝循環(huán)。個放頂煤開采工藝循環(huán)。 相關(guān)知識相關(guān)知識下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁放頂煤工藝過程放頂煤工藝過程放煤：放煤：采用多輪順序放煤，一刀一放，采放平行作業(yè)。采用多輪順序放煤，一刀一放，采放平行作業(yè)。見頂板矸石占放出物的見頂板矸石占放出物的1/3時停止放煤。時停止放煤。若遇到大塊煤不易放出時，可反復(fù)伸縮插板，小幅度上下擺動若遇到大塊煤不易放出時，可反復(fù)伸縮插板，小幅度上下擺動尾梁，使頂煤破碎后順利放出。尾

14、梁，使頂煤破碎后順利放出。放煤結(jié)束后應(yīng)關(guān)好放煤口，并確保過煤高度不小于放煤結(jié)束后應(yīng)關(guān)好放煤口，并確保過煤高度不小于500mm，放，放煤與移架間距不小于煤與移架間距不小于20m。放頂煤工藝放頂煤工藝割煤、移架、推前刮板輸送機(jī)、放煤、拉后刮板輸送割煤、移架、推前刮板輸送機(jī)、放煤、拉后刮板輸送機(jī)機(jī) 割煤割煤：雙向割煤，端頭自開缺口斜切進(jìn)刀，斜切：雙向割煤，端頭自開缺口斜切進(jìn)刀，斜切進(jìn)刀長度不小于進(jìn)刀長度不小于30m，截深，截深0.8m。割煤工序中注意問題 嚴(yán)格控制采高 頂?shù)装逡钇?煤壁要割直移 架 割煤后及時護(hù)頂、護(hù)幫 移架操作重點(diǎn)注意問題： 少降快移 擦頂移架 煤幫管理 合理使用護(hù)幫，專人超前采

15、煤機(jī)前滾筒1-2架收回護(hù)幫板，待前滾筒過后伸出護(hù)頂。 及時處理冒頂區(qū) 及時采取措施移架：及時支護(hù)方式，移架滯后煤機(jī)后滾筒移架：及時支護(hù)方式，移架滯后煤機(jī)后滾筒3 9m，追機(jī)作業(yè)，追機(jī)作業(yè)移前部輸送機(jī) 采煤機(jī)采煤后5m開始推溜。 每次推移不超過300mm，分2-3次移至煤壁。 保證輸送機(jī)彎曲段長度不小于12-15m。推前溜推前溜 在移架后順序推移前部運(yùn)輸機(jī)，滯后移架在移架后順序推移前部運(yùn)輸機(jī)，滯后移架1015m左右，其彎曲段長度不得小于左右，其彎曲段長度不得小于30m，推移步距為，推移步距為0.8m，嚴(yán)禁相向操作。，嚴(yán)禁相向操作。推溜后溜子必須保持平、直。推溜后溜子必須保持平、直。移后部輸送機(jī)

16、移架和移輸送機(jī)后，用專用千斤頂將后部輸送機(jī)移到規(guī)定位置。 步距與工作面循環(huán)步距相適應(yīng)，一般為600mm。 移機(jī)頭前，清理至少三架端部支架前的浮煤。拉后溜拉后溜后溜在放完頂煤后拉移，拉移步距為后溜在放完頂煤后拉移，拉移步距為0.8m，必須依次順序進(jìn)行，嚴(yán)禁相向操作，后部必須依次順序進(jìn)行，嚴(yán)禁相向操作，后部運(yùn)輸機(jī)拉移滯后放煤架運(yùn)輸機(jī)拉移滯后放煤架1015m，并確保，并確保彎曲段不小于彎曲段不小于30m，確保拉移到位。，確保拉移到位。放 頂 煤 綜放關(guān)鍵工序。 根據(jù)架型、放煤口位置及幾何尺寸、頂煤厚度及破碎情況，合理確定放頂?shù)牟骄嗉白鳂I(yè)方式。 較多“二采一放”或“三采一放” 頂煤排放，從工作面一端，

17、順序按架依次放煤；厚度大時可隔架輪換或每2-3架一組，各組輪換放頂煤。多輪順序放煤 多輪、分段、順序、等量放煤多輪、分段、順序、等量放煤采面分采面分2 3段；段內(nèi)同時段；段內(nèi)同時開啟兩個相鄰放煤口開啟兩個相鄰放煤口；每次放每次放1/2 1/3的頂煤；按順序循環(huán)放煤，的頂煤；按順序循環(huán)放煤，直至該段全部放完；再進(jìn)行下一段放頂煤。直至該段全部放完；再進(jìn)行下一段放頂煤?；蚴歉鞫纹叫凶鳂I(yè)?；蚴歉鞫纹叫凶鳂I(yè)。 優(yōu)點(diǎn)：可使冒落煤巖分界面均勻下降，采出率優(yōu)點(diǎn)：可使冒落煤巖分界面均勻下降，采出率高，含矸率低；充分利用放煤口面積。高，含矸率低；充分利用放煤口面積。 缺點(diǎn)：要求操作水平高，放煤速度慢。缺點(diǎn)：要求操

18、作水平高，放煤速度慢。 適用：頂煤適用：頂煤3m以上。以上。多輪、間隔、順序、等量放煤多輪、間隔、順序、等量放煤放煤口放煤順序放煤口放煤順序先放先放1 1# #、3 3# #、5 5# #、7 7# #、每次放每次放1/2 1/2 1/3 1/3的頂煤；的頂煤；后后放放2 2# #、4 4# #、6 6# #、8 8# #、每次放每次放1/2 1/2 1/3 1/3的頂煤；的頂煤；反復(fù)兩三輪反復(fù)兩三輪優(yōu)點(diǎn)：可使冒落煤巖分界面均勻下降，采出優(yōu)點(diǎn)：可使冒落煤巖分界面均勻下降，采出率高，含矸率低；率高，含矸率低； 放煤速度慢，丟煤少放煤速度慢，丟煤少 。單輪順序放煤 放煤口放煤順序放煤口放煤順序 放

19、完一號，再放二號，依次順序放放完一號，再放二號，依次順序放煤煤 優(yōu)點(diǎn)：簡單易行優(yōu)點(diǎn)：簡單易行 缺點(diǎn)：上一架放完煤的矸石漏斗極易缺點(diǎn)：上一架放完煤的矸石漏斗極易混入本架所放的煤中，不是混矸嚴(yán)重混入本架所放的煤中，不是混矸嚴(yán)重就是丟煤太多。就是丟煤太多。單輪、間隔、多口放煤單輪、間隔、多口放煤先放先放 1#、3#、5#、放頂放頂煤，見矸關(guān)口，留較大脊煤，見矸關(guān)口，留較大脊背煤；背煤；滯后一定距離放滯后一定距離放 2#、4#、6#、放出留下脊背煤中的一個放出留下脊背煤中的一個橢球體。橢球體。優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，容易掌握；優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，容易掌握；放頂效果好，放頂效果好， 丟煤少，少丟煤少，少出矸出矸 ，

20、放煤快。，放煤快。 適用：廣泛采用。適用：廣泛采用。6543217三、綜放開采工藝參數(shù)確定 采放比 放煤步距 放煤方式1 1、采放比、采放比機(jī)采高度與放頂煤厚度之比理想的狀態(tài)是所機(jī)采高度與放頂煤厚度之比理想的狀態(tài)是所放頂煤充分松散后增加的高度等于底層工放頂煤充分松散后增加的高度等于底層工作面的采高。作面的采高。國內(nèi)采放比在國內(nèi)采放比在1：2 .6 6 .5（山東省（山東省1:3） 主要取決于開采煤層厚度和放煤支架的技術(shù)特征 1、采高的確定：支架類型、生產(chǎn)條件、放煤要求等因素 一般為2.4-2.8m，且滿足后部輸送機(jī)過煤高度的要求 2、 放煤高度：整層綜放時為煤層厚度與機(jī)采高度之差 3、采放比的

21、合理選擇：一般煤的厚度大采放比小，煤的厚度小采放比大2 2、放煤步距（循環(huán)放煤步距）、放煤步距（循環(huán)放煤步距）放煤步距放煤步距：在工作面推進(jìn)方向上，前后在工作面推進(jìn)方向上，前后兩次放頂煤之間工作面推進(jìn)的距離兩次放頂煤之間工作面推進(jìn)的距離 確定放煤確定放煤步距原則：步距原則： 頂煤充分頂煤充分破碎，提高破碎，提高采出率，減采出率，減少煤矸混雜。少煤矸混雜。影響放煤步距的因素 支架的特征 放煤口位置：頂板垮落面到放煤口的水平距離。隨頂煤厚度增加和垮落角的減少，位置增大，放煤步距增大。 放煤口尺寸：放煤口水平投影長度。與頂煤放出體的寬度成正比，并要求放煤步距增大。 煤層特征 煤層開采厚度、硬度、頂煤垮落角：放煤步距隨 煤層開采厚度、硬度、頂煤垮落角的增大而增大。放煤步距（循環(huán)放煤步距）放煤步距（循環(huán)放煤步距）l放煤步距（循環(huán)放煤步距）放煤步距（循環(huán)放煤步距）(a)(b)(c)a放煤步距大，頂煤放不出，煤損大；放煤步距大，頂煤放不出，煤損大；b合適合適 ；c放煤步距小，煤矸混雜，煤質(zhì)差。放煤步距小，煤矸混雜，煤質(zhì)差。a放煤步距太大：頂板方放煤步距太大：頂板方向的矸石先于采空區(qū)后向的矸石先于采空區(qū)后方的煤達(dá)到方的煤達(dá)到 放煤口，關(guān)放煤口，關(guān)口，頂煤放不出口，頂煤放不出c放煤步距太?。翰煽諈^(qū)放煤步距太?。翰煽諈^(qū)方向的矸石先于上部頂煤方向的矸石先于上部頂煤到達(dá)放煤口，頂煤損失部到達(dá)放