第三章急傾斜煤層采煤方法課件

1、第三章 急傾斜煤層采煤方法7/19/20221云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心第一節(jié) 采煤方法發(fā)展及圍巖破壞特征 一、一般特點(diǎn) 煤層 ，急斜煤層開(kāi)采的特點(diǎn)均由煤層傾角增大引起 。1、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存不穩(wěn)定 煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過(guò)多次地質(zhì)變動(dòng)，變成急斜煤層。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；煤層不穩(wěn)定； 在尺寸相同、煤層數(shù)目相同的井田內(nèi)，煤的儲(chǔ)量相對(duì)下降。2、采下的煤和垮落矸石會(huì)自動(dòng)下滑 簡(jiǎn)化煤的運(yùn)輸；帶來(lái)不安全因素3、采煤工作面行人，運(yùn)料及操作等各工序均較困難 4、頂板沿傾斜方向的分力增大，垂直于層面方向的分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩和，同時(shí)引起：工作面支架不穩(wěn)定底板巖層穩(wěn)定性下降頂板、底板均會(huì)滑動(dòng)5、機(jī)械化采煤一般

2、比較困難7/19/20222云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心二、急傾斜煤層開(kāi)采的特點(diǎn)1、礦井常采用立井（斜井）多水平集中運(yùn)輸大巷和采區(qū)石門(mén)開(kāi)拓方式 開(kāi)采水平垂高：80 150m。 采 區(qū)走向 長(zhǎng)：600 1000m 2、采區(qū)用一組上山眼的布置方式，或用偽斜折返上山。3、采區(qū)一般不設(shè)上、中部車(chē)場(chǎng)，設(shè)下部車(chē)場(chǎng)。4、采煤方法多樣7/19/20223云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/20224云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心偽斜折返上山1-運(yùn)輸石門(mén)2-溜煤眼3-運(yùn)料眼4-行人眼5-回風(fēng)石門(mén)234157/19/20225云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心三、急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 表 急傾斜煤層采煤法的發(fā)

3、展 解放前柱式采煤高落式或殘柱式倒臺(tái)階走向長(zhǎng)壁（20世紀(jì)50年代初）水平分層，斜切分層（20世紀(jì)50年代)解放后偽傾斜長(zhǎng)壁（20世紀(jì)80年代）偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤（1965年）7/19/20226云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1、特點(diǎn)： 采面呈偽斜直線(xiàn)布置，沿走向推進(jìn)；水平分段密集切頂、擋矸、隔離采空區(qū)與采面工作空間；采面分段爆破采煤，煤自溜。 為了滿(mǎn)足煤炭自溜又方便人員行走，工作面?zhèn)蝺A斜角度（工作面線(xiàn)與水平面夾角）一般為3035，工作面斜長(zhǎng)可達(dá)到80 90m。為了溜煤、通風(fēng)、行人和溜煤眼掘進(jìn)方便，工作面下部的溜煤眼不少于3個(gè)。掘成漏斗狀，并鋪有溜槽。第二節(jié) 俯偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法 7/19/

4、20227云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1-密集，2-人字溜煤眼，3-單邊鋼板溜槽，4-點(diǎn)柱2、采煤系統(tǒng)：7/19/20228云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心3、回采工藝：正常支護(hù) 金屬支柱加鉸接頂梁 密集支柱 沿傾斜45m設(shè)置一排密集支柱，一般為點(diǎn)柱，支柱間距0.20.3m，每排密集支柱沿走向長(zhǎng)約45m，密集支柱隨面前移前添后回，相鄰兩排密集支柱沿煤層走向保持1.01.5m錯(cuò)距。密集支柱除起切斷頂板作用外，主要用于擋矸、隔離采空區(qū)和工作面空間。分段水平密集：切頂、擋矸、隔離采空區(qū)和工作面空間7/19/20229云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（1）工作面初采a、工作面又開(kāi)切眼與區(qū)段回風(fēng)巷交接處開(kāi)

5、始，按工作面?zhèn)蝺A角要求自上而下推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度逐漸增大，如圖所示。b、為便于初采時(shí)工作面出煤和人員通行，開(kāi)切眼沿偽傾斜方向布置。c、隨著工作面向下推進(jìn)，開(kāi)切眼自上而下逐段報(bào)廢。d、當(dāng)工作面下端距回風(fēng)巷4m時(shí)，開(kāi)始支設(shè)分段密集支柱。e、當(dāng)?shù)谝环侄蚊芗еL(zhǎng)度達(dá)到5m而直接頂仍不垮落時(shí)，采用強(qiáng)制放頂措施。f、隨著工作面的繼續(xù)推進(jìn)，不斷增設(shè)新的分段密集支柱。g、當(dāng)工作面煤壁到達(dá)圖中6的位置時(shí)，儲(chǔ)采工作結(jié)束。1-區(qū)段運(yùn)輸巷；2-區(qū)段回風(fēng)巷；3-開(kāi)切眼；4-溜煤行人眼；5-調(diào)整中的工作面煤壁；6-好的工作面煤壁7/19/202210云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（2）工作面正?；夭?采面分段爆破，一般由

6、下向上 裝煤一般由上向下，裝入搪瓷溜槽 采空區(qū)采用全部垮落法管理。當(dāng)回風(fēng)巷下方采空區(qū)出現(xiàn)大面積懸頂時(shí)，除采用人工強(qiáng)制放頂外，可將上區(qū)段采空區(qū)冒落矸石放入本區(qū)段采空區(qū)。7/19/202211云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（3）采面收尾 當(dāng)工作面上端推進(jìn)到距收作眼4m時(shí)，工作面開(kāi)始進(jìn)入收尾階段，這時(shí)工作面長(zhǎng)度逐漸縮短，如圖所示。 為滿(mǎn)足工作面收尾時(shí)的通風(fēng)、運(yùn)料和行人需要，收作眼影始終保持暢通。為此，在收作眼靠工作面一側(cè)應(yīng)留有保護(hù)煤柱，其尺寸寬為4m，傾斜長(zhǎng)5m。1-區(qū)段運(yùn)輸巷；2-區(qū)段回風(fēng)巷；3-收作眼；4-聯(lián)絡(luò)巷；5-收尾中的工作面煤壁；6-收作眼煤柱7/19/202212云南煤礦安全監(jiān)察局安全

7、技術(shù)中心分段水平密集7/19/202213云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心俯偽斜分段單體液壓支柱密集采煤工作面布置7/19/202214云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心4、評(píng)價(jià)及適用： 優(yōu)點(diǎn)：采面?zhèn)涡敝本€(xiàn)布置，減少了煤、矸下滑速度，安全 頂?shù)装迨芰Ω纳?，相?duì)穩(wěn)定 ，采面利用率高，單產(chǎn)高 缺點(diǎn)：支回柱工作量大 ，操作不方便分段密集下方“三角區(qū)”通風(fēng)條件差，易積CH4 頂如有淋水，勞動(dòng)條件差 適用： 4075頂板中等穩(wěn)定，煤壁易片幫M 2m低瓦斯不適宜采用柔性掩護(hù)支架采煤法的不穩(wěn)定急斜薄及中厚煤層7/19/202215云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心第三節(jié) 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法一、采煤系統(tǒng) 偽斜柔性

8、掩護(hù)支架采煤法 偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法是把采工作面布置呈偽斜直線(xiàn)，用一定結(jié)構(gòu)形式的掩護(hù)支架，將回采工作空間遮掩起來(lái)隔離采空區(qū)，使之不受冒落巖石的影響；隨著回采工作面沿走向的推進(jìn)，掩護(hù)支架在其自重和冒落巖石壓力的作用下，緊隨工作面移動(dòng)，采煤工作在掩護(hù)支架下進(jìn)行的一種采煤方法。區(qū)段高度一般30m。7/19/202216云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法是我國(guó)在開(kāi)采急傾斜煤層過(guò)程中目前最為經(jīng)濟(jì)、安全、操作簡(jiǎn)單的一種采煤方法，也是2007年被國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局重點(diǎn)推廣的一種采煤方法。在目前煤礦安全、經(jīng)濟(jì)壓力較大的情況下，作為開(kāi)采急傾斜煤層的礦井更是應(yīng)優(yōu)先選用此種采煤法進(jìn)行開(kāi)采。7/1

9、9/202217云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心在區(qū)段范圍內(nèi)，區(qū)段運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷掘到邊界后，距采區(qū)邊界5m處掘進(jìn)一對(duì)斜巷，兩巷相距58m，并沿傾斜每隔 1015m用聯(lián)絡(luò)巷貫通。斜巷貫通回風(fēng)巷后，在回風(fēng)巷中安裝掩護(hù)支架。利用這兩條斜巷逐步把水平鋪設(shè)的掩護(hù)支架下放到與水平面成2530夾角的偽傾斜位置，即形成了偽傾斜采煤工作面。7/19/202218云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心正?；夭蓵r(shí)，為保證工作面的運(yùn)煤和通風(fēng)，隨著工作面的推進(jìn)，在區(qū)段運(yùn)輸巷內(nèi)沿走向每隔5m掘進(jìn)溜煤小眼。為了使溜煤、通風(fēng)和行人互不干擾，同時(shí)維持的小眼應(yīng)不少于3個(gè)。7/19/202219云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心二、柔性掩護(hù)支架

10、結(jié)構(gòu)1-工字鋼；2-鋼絲繩；3-荊笆；4-壓木；5-撐木平板型柔性掩護(hù)支架是使用最早和最廣的一種，主要由鋼梁和鋼絲繩構(gòu)成。341257/19/202220云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1、鋼梁：長(zhǎng)度比煤厚小0.20.4 m，便于支架下放平行排列，每米寬度排放4根（間距200300mm）。2、鋼絲繩： 直徑2535 mm 舊鋼繩掩護(hù)支架上鋼繩的寬度按架寬確定，一般架寬3m以下時(shí)用23根，架寬3m以上時(shí)用45根。3、鋼夾板和螺栓：夾板用60mm12mm的扁鐵；螺栓用12mm 16mm的圓鋼做成用鋼夾板和螺栓將鋼梁固定在鋼絲繩上聯(lián)成整體，梁間用撐木保持間距并固定。 4、荊笆：在鋼梁上交錯(cuò)鋪設(shè)，23層

11、，用鐵絲與鋼梁聯(lián)緊，以隔離采空區(qū)矸石。荊笆寬度應(yīng)比鋼梁的長(zhǎng)度稍短，以避免支架下放時(shí)，荊笆掛住頂?shù)装屙肥焕_(kāi)而發(fā)生漏矸現(xiàn)象。 7/19/202221云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心三、 采煤工藝1、準(zhǔn)備回采 主要是在回風(fēng)巷里安掩護(hù)支架 ，并逐步下放支架式工作面成偽斜工作面，為正?；夭勺鰷?zhǔn)備。 7/19/202222云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心掩護(hù)支架的安裝位置：回風(fēng)平巷工作面上出口前方15 m擴(kuò)巷：將回風(fēng)巷擴(kuò)寬到煤層頂?shù)装暹\(yùn)料：柔性掩護(hù)支架的全部材料運(yùn)至工作面回風(fēng)平巷挖地溝：在上出口前方5m處的底板開(kāi)挖地溝，地溝底部最小寬度不小于0.8 m，并鋪設(shè)搪瓷溜槽。7/19/202223云南煤礦安全監(jiān)

12、察局安全技術(shù)中心掩護(hù)支架的安裝 地溝挖好一段后，即可安裝掩護(hù)支架。其一端緊靠頂板并墊高，使梁有35的傾斜，便于連接鋼梁和鋼絲繩，而且也有利于支架下放改為偽傾斜時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方便。頂板；底板；地溝；鋼梁；鋼絲繩；竹笆；壓木；墊木；撐木7/19/202224云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心鋼梁從初采斜巷以外35m處就開(kāi)始鋪設(shè)。隨著鋪梁，不斷地挖地溝并接長(zhǎng)鋼絲繩。鋼絲繩接頭處的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于2m，并要用5個(gè)繩卡夾緊。7/19/202225云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心掩護(hù)支架安裝超過(guò)一定距離后，將平巷支架拆除，使上面的煤柱自行冒落或放炮崩落，使掩護(hù)支架上面有23m厚的煤、矸墊層，用以保護(hù)掩護(hù)支架。為了防止支

13、架在下放過(guò)程中下滑，應(yīng)使煤和矸石冒落點(diǎn)距偽斜工作面上部拐點(diǎn)經(jīng)常保持在5m以上。7/19/202226云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心支架安裝長(zhǎng)度超過(guò)15m，并冒好矸石墊層以后，即可調(diào)整支架下放。用放炮方法開(kāi)溝落煤，放炮后在工作面內(nèi)由下向上開(kāi)溝，搪瓷輸送槽出煤，用手鎬將梁頭的煤臺(tái)找下。使支架依次平穩(wěn)下落,支架下放時(shí)， 使支架的尾端（安裝支架的一端為頭部）由水平狀態(tài)逐步調(diào)斜下放，支架與水平面成2530的夾角 （必要時(shí)使用點(diǎn)柱控制支架，一般沿溝面的偽斜方向每12m使用一棵點(diǎn)柱，使支架保持與煤層頂?shù)状怪保?。在支架下放到工作面下端時(shí)，再調(diào)整回水平位置。如圖所示。初次下放21436571-區(qū)段運(yùn)輸巷；2-

14、區(qū)段回風(fēng)巷；3-初采斜巷；4-掩護(hù)支架；5-支架移動(dòng)軌跡線(xiàn)；6-支架放平位置；7-溜煤小眼7/19/202227云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202228云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202229云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202230云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心2、正常回采 1）接長(zhǎng)掩護(hù)支架 采煤 溜煤眼上留巷拆支架 在回風(fēng)巷接長(zhǎng)掩護(hù)支架，超過(guò)上出口8 10m2）采煤 炮采 打眼- 裝藥- 聯(lián)線(xiàn)- 放炮（全采面一次爆破或分段爆破）-出煤（鋪溜槽）- 調(diào)支架等。3）拆支架 在采面下端將支架放平，將巷道斷面擴(kuò)大，露出鋼梁兩端，并及時(shí)打上點(diǎn)柱托住鋼梁，并留出空間1

15、.2m高，然后拆除支架。7/19/202231云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202232云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心3、收尾 1） 在停采線(xiàn)一側(cè)掘兩條收尾上山 走向間距8 10m，用聯(lián)絡(luò)眼貫通 2）支架安裝到收尾上山處，不再接長(zhǎng) 3）隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，并拆除上端多余的支架，放平支架。 4）全部拆除支架 1-區(qū)段回風(fēng)巷；2-區(qū)段運(yùn)輸巷；3-收作眼；4-掩護(hù)支架；5-溜煤小眼；6-支架放平位置；7-支架移動(dòng)軌跡線(xiàn)7/19/202233云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心四、改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大使用范圍 八字形掩護(hù)支架 適用： M =1.3 1.6m 當(dāng)煤層厚度為1.3 1.6

16、m時(shí)，由于掩護(hù)支架下地溝斷面小，操作不方便，而且工作面通風(fēng)情況不良，因此不能采用平板型支架。 為防止支架切入底板，支架底腳成斜面。7/19/202234云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心四、改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大使用范圍 “”形支架 適用： ， 4.6m 單支撐式支架 適用： ； M = 1.45 4.6m 賦存穩(wěn)定7/19/202235云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心四、改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大使用范圍 七字形掩護(hù)支架 適用： M 1.3 m7/19/202236云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202237云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202238云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/2

17、02239云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心五、評(píng)價(jià)及適用 優(yōu)點(diǎn)：安全、勞動(dòng)條件好；巷道布置簡(jiǎn)單，掘進(jìn)率低； 工序簡(jiǎn)單，可全天連續(xù)采煤； 材料消耗低； 采面較長(zhǎng)，利于高產(chǎn)； 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。 缺點(diǎn)：支架結(jié)構(gòu)不完善，不能調(diào)節(jié)寬度； 如有淋水，勞動(dòng)條件差； 采面僅一組工人工作，工藝待改進(jìn)； 煤塵大；支架拆除費(fèi)事。 適用： ( 8使用效果好，在厚度超過(guò)10m和傾角小于60的煤層中使用比較困難。）M= 2 6m7/19/202240云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心第四節(jié) 長(zhǎng)孔爆破無(wú)人作業(yè)工作面空?qǐng)霾擅悍?一、采煤系統(tǒng) 工作面開(kāi)切眼為雙開(kāi)切眼，雙開(kāi)切眼之間用橫川聯(lián)系。如圖所示，回采工作面上巷回風(fēng)，下巷入風(fēng)運(yùn)

18、煤。在上巷與下巷之間布置一條打眼道。打眼道與上巷之間是一個(gè)長(zhǎng)壁工作面。打眼道與下巷之間是寬度為68米的區(qū)段保護(hù)煤柱，在區(qū)段保護(hù)煤柱內(nèi)沿走向每間距46米布置1個(gè)溜煤眼，溜煤眼下面設(shè)放煤口；打眼道和溜煤眼一般是同時(shí)掘出。工作面無(wú)人作業(yè)，工人只在打眼道打眼、裝藥、放炮即可。沿走向間隔一定距離沿煤層傾向布置1條運(yùn)輸斜巷（將被利用為下一開(kāi)采塊段的開(kāi)切眼）。工作面采至距運(yùn)輸斜巷一定距離時(shí)停止回采，留設(shè)一條傾向煤柱。再利用運(yùn)輸斜巷為開(kāi)切眼繼續(xù)向前開(kāi)采。 1-打眼道；2-爆破裝藥眼；3-區(qū)段運(yùn)輸平巷；4-區(qū)段回風(fēng)平巷；5-運(yùn)輸斜巷；6-放煤口；7-隔離煤柱；8-區(qū)段保護(hù)煤柱；9-密閉；10-空?qǐng)?7/19/2

19、02241云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202242云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202243云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心二、回采工藝長(zhǎng)孔爆破無(wú)人作業(yè)工作面空?qǐng)霾擅悍ɑ夭晒に囂貏e簡(jiǎn)單，人員不進(jìn)入回采工作面，工作面無(wú)支護(hù)。打眼道即是鉆場(chǎng)，在打眼道內(nèi)向巷道上幫上方打眼，長(zhǎng)孔爆破落煤，采落的煤自放煤口放到下巷，通過(guò)設(shè)在下巷內(nèi)的刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)走，經(jīng)斜井井筒提升至地面。 三、通風(fēng)方式工作面無(wú)人作業(yè)，工作面和空?qǐng)鋈?fù)壓通風(fēng)。一部分風(fēng)流經(jīng)由工作面下巷和運(yùn)輸斜巷，進(jìn)入打眼道1，沖洗無(wú)支護(hù)工作面；一部分風(fēng)流經(jīng)由工作面下巷，從靠近空?qǐng)鲕泿偷姆琶嚎谶M(jìn)入空?qǐng)?，還通過(guò)外側(cè)開(kāi)切眼進(jìn)入內(nèi)、外開(kāi)切眼之間的

20、橫川進(jìn)入空?qǐng)?；工作面及空?qǐng)龅幕仫L(fēng)匯入工作面上巷。 7/19/202244云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心四、采空區(qū)處理這種采煤方法工作面內(nèi)不進(jìn)行支護(hù)，采煤工只在區(qū)段打眼道內(nèi)進(jìn)行鉆孔和裝藥等操作。但是，為了防止采空區(qū)頂板懸露面積過(guò)大，冒落時(shí)產(chǎn)生沖擊，可選擇多種方法對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理：在工作面推進(jìn)一段距離后，在距運(yùn)輸斜巷510m時(shí)停止回采，留設(shè)一條傾斜煤柱支撐采后空間。也可從下巷向已開(kāi)采完畢的空?qǐng)龅纳戏酱蜷L(zhǎng)鉆孔，裝藥爆破進(jìn)行強(qiáng)制放頂。用井下矸石經(jīng)過(guò)膠結(jié)后傾倒進(jìn)入采后空?qǐng)?，進(jìn)行采后充填。 7/19/202245云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心五、優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件：優(yōu)點(diǎn)：1、回采工作面無(wú)人作業(yè)。一改現(xiàn)有采煤

21、方法回采工作面有人進(jìn)行打鉆、裝藥、爆破、溜煤、支護(hù)、回撤的工藝方式，在回采工作面實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化作業(yè)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。2、更加安全。減少了回采作業(yè)人員，幾乎杜絕了急傾斜回采工作面內(nèi)的頂板事故和活動(dòng)物體滑落造成人員傷亡的事故，顯著改善了工人的安全作業(yè)環(huán)境。鉆場(chǎng)和回采工作面具有良好的通風(fēng)空間。3、回采工作面不設(shè)支護(hù)裝備。大幅度降低了坑木、單體支柱、鉸接頂梁、柔性掩護(hù)支架、金屬網(wǎng)等材料的使用量和消耗量，成本大為降低，實(shí)現(xiàn)低碳化開(kāi)采。4、落煤方式采用深孔爆破?？朔藗鹘y(tǒng)的短孔爆破鉆孔數(shù)目多、鉆機(jī)移動(dòng)次數(shù)多、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、功率低、效率低、鉆孔作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、炸藥雷管消耗量大、鉆孔裝藥

22、作業(yè)環(huán)境艱苦、安全隱患大等缺點(diǎn)。5、工藝簡(jiǎn)單。整個(gè)工藝工序只有鉆孔、裝藥、爆破、放煤、運(yùn)煤等，沒(méi)有工作面支護(hù)、回撤等工序，且鉆孔、裝藥、爆破等工序是在巷道的保護(hù)下進(jìn)行。6、很容易實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。鉆孔、裝藥、爆破等工序與放煤、運(yùn)煤等工序可實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，工藝簡(jiǎn)單，增產(chǎn)潛力大。7/19/202246云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心缺點(diǎn)：與倒臺(tái)階采煤法、俯偽斜分段水平密集采煤法、普通機(jī)械化走向長(zhǎng)壁采煤法、柔性掩護(hù)支架采煤法相比，回采率略低。安全效益和經(jīng)濟(jì)效益：深孔爆破空?qǐng)霾擅悍ㄅc現(xiàn)有采煤法相比，能有效減少職工傷亡，回采工效提高25倍以上，坑木、單體支柱、鉸接頂梁、柔性掩護(hù)支架等使用數(shù)量減少90以上，火藥、

23、雷管消耗降低50以上。直接成本降低60以上。單產(chǎn)提高30以上，一個(gè)工作面每年節(jié)省成本180萬(wàn)元以上，噸煤直接經(jīng)濟(jì)效益50元以上。假使全國(guó)每年有0.1的產(chǎn)量是由該采煤方法采出的話(huà)，則每年可產(chǎn)生15億元以上的直接經(jīng)濟(jì)效益。安全效益和經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。適用條件：(1)煤層及煤層頂?shù)装逵捕葹橹械囊陨希容^穩(wěn)定。(2)低瓦斯礦井。是否適用高瓦斯礦井有待驗(yàn)證。 目前這種方法只能用于頂?shù)装灞容^堅(jiān)硬，無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)的低瓦斯礦井。 7/19/202247云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心第五節(jié) 傾斜條帶開(kāi)采方法一、巷道布置從工作面回采邊界開(kāi)始垂直于運(yùn)巷沿煤層底板布置三條上山a、b、c，a、b、c 之間為回采條帶，b

24、、c 之間為預(yù)留煤壁(寬34m) 。見(jiàn)圖。上山掘進(jìn)過(guò)程中每隔57m 用一橫貫連通。作為回采時(shí)聯(lián)絡(luò)巷,采用木棚支護(hù)(穿底梁增加其穩(wěn)定性) 。當(dāng)三條上山依次與回風(fēng)平巷貫通后，即可由上至下對(duì)回采條帶進(jìn)行回采。7/19/202248云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心二、回采工藝及順序回采時(shí),先在最上部橫貫上方外側(cè)溜煤上山(a) 內(nèi)打好關(guān)門(mén)與護(hù)身組柱,由回風(fēng)巷對(duì)關(guān)門(mén)柱以上溜煤上山的支架加以回撤,然后由回風(fēng)巷用煤電鉆加長(zhǎng)釬子分別向頂煤及上、下煤壁打眼,散煤體通過(guò)關(guān)門(mén)柱開(kāi)口經(jīng)溜煤上山自溜至運(yùn)巷上部的放煤漏斗。通過(guò)溜槽控制裝車(chē),大塊煤(矸) 被關(guān)門(mén)柱攔截后,經(jīng)破碎下放裝車(chē),當(dāng)回至距內(nèi)側(cè)上山23m 時(shí),再在內(nèi)側(cè)上山

25、(b) 內(nèi)關(guān)門(mén),在該橫貫內(nèi)撤支架爆破落煤,依次進(jìn)行。待回采下行到空區(qū)傾斜長(zhǎng)南翼近15m出現(xiàn)頂?shù)装寰植靠迓鋾r(shí),留設(shè)23m 的走向煤壁對(duì)上部空區(qū)進(jìn)行隔離,阻擋矸石，再由下部橫貫開(kāi)始回采,直至運(yùn)巷上方35m處。至此一個(gè)回采條帶回采完畢,另一個(gè)回采條帶再?gòu)纳戏介_(kāi)始回采,預(yù)留煤壁逐條進(jìn)入空區(qū)。對(duì)于回采完畢進(jìn)入空區(qū)的預(yù)留條帶煤壁,隨著又一條帶的回采,因頂板壓力加大與作業(yè)地點(diǎn)爆破震動(dòng)而屈服酥軟散落(多領(lǐng)先于頂板垮落) ,通過(guò)自溜與淋水的沖刷匯集在溜煤眼上方,經(jīng)反復(fù)放倉(cāng)得以回收,直至出現(xiàn)大塊矸石搪塞為止。7/19/202249云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心本 章 結(jié) 束謝謝！7/19/202250云南煤礦安全

26、監(jiān)察局安全技術(shù)中心第四章 薄煤層采煤方法7/19/202251云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心第一節(jié) 我國(guó)薄煤層開(kāi)采現(xiàn)狀一、我國(guó)薄煤層開(kāi)采現(xiàn)狀我國(guó)的煤炭資源豐富，儲(chǔ)存量大，且賦存多樣化，根據(jù)我國(guó)煤層厚度劃分，厚度0.81.3m屬于薄煤層，小于0.8m屬于極薄煤層。我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量中薄煤層的可采儲(chǔ)量約為60多億，約占全國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的18%。但是薄煤層采出量?jī)H占全國(guó)總產(chǎn)量的10.4%： 原因1.采煤機(jī)械化程度低 2.工作面單產(chǎn)和效率低 3.掘進(jìn)率高4.開(kāi)采成本高 5.工人勞動(dòng)強(qiáng)度大 7/19/202252云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心二、我國(guó)薄煤層開(kāi)采方法的發(fā)展我國(guó)薄煤層的開(kāi)采經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段：20世

27、紀(jì)50年代薄煤層開(kāi)采主要使用炮采工藝。60年代開(kāi)始使用深截煤機(jī)掏槽，爆破落煤。70年代薄煤層機(jī)組得到較大發(fā)展，分別研制出不同類(lèi)型的刨煤機(jī)，包括鋼絲繩牽引刨煤機(jī)、全液壓驅(qū)動(dòng)刨煤機(jī)和刮斗刨煤機(jī)等。目前，我國(guó)薄煤層開(kāi)采的機(jī)械化程度還比較低，大多還是采用炮采，產(chǎn)量低、事故多、工人的工作環(huán)境惡劣。薄煤層采煤機(jī)作為薄煤層開(kāi)采機(jī)械，由于受其本身結(jié)構(gòu)的限制，0.8已是其開(kāi)采下限，而且維修、操作不便，工人需在極低的工作面條件下跟機(jī)作業(yè)。1974年研制成功BM-100型薄煤層滾筒采煤機(jī)。在20世紀(jì)8090年代，我國(guó)曾研制了多種型號(hào)的刨煤機(jī)（包括滑行刨煤機(jī)和拖鉤刨煤機(jī)），以解決薄煤層的開(kāi)采問(wèn)題，并在一些局礦的使用中

28、取得了不俗的成績(jī)。 7/19/202253云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心90年代，天府礦務(wù)局和徐州礦務(wù)局，分別從俄羅斯和烏克蘭引進(jìn)了螺旋鉆采煤機(jī)，2003年新汶礦業(yè)集團(tuán)也引進(jìn)了2臺(tái)三鉆頭的螺旋鉆采煤機(jī)，用于薄與極薄煤層的開(kāi)采，使一些用傳統(tǒng)采煤工藝不能開(kāi)采的薄煤層、極薄煤層得到有效開(kāi)采利用。然而由于推廣的力度不夠大，以及用戶(hù)對(duì)這種形式的采煤機(jī)種也有一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)的過(guò)程，因此國(guó)內(nèi)使用螺旋鉆采煤機(jī)的工作面還不多。近年來(lái)，刨煤機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)取得了很大的進(jìn)展，國(guó)產(chǎn)刨煤機(jī)在一些局礦的成功使用以及采用德國(guó)DBT公司生產(chǎn)的刨煤機(jī)主機(jī)與國(guó)內(nèi)設(shè)備配套使用，在我國(guó)鐵法、晉城、西山等地取得的一些成功經(jīng)驗(yàn)，使國(guó)內(nèi)同行對(duì)采用

29、刨煤機(jī)開(kāi)采薄煤層有了許多新的認(rèn)識(shí)。7/19/202254云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心三、現(xiàn)行薄煤層開(kāi)采技術(shù) （一）用刨煤機(jī)開(kāi)采薄煤層（二）滾筒采煤機(jī)開(kāi)采薄煤層（三）螺旋鉆機(jī)采煤法（四）煤鋸開(kāi)采薄煤層（五）無(wú)人工作面7/19/202255云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 以刨頭為工作機(jī)構(gòu)，采用刨削方式破煤。 刨煤機(jī)的截深較淺(30120mm)，充分利用煤層的壓張效應(yīng)，刨削力及單位能耗小； 牽引速度大(2040m/min，快速刨煤機(jī)150m/min)； 刨煤塊度大(平均切屑斷面積為7080cm2)，煤塵少； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，刨頭高度低(約300mm)，實(shí)現(xiàn)薄煤層、極薄煤層的機(jī)械化采煤； 工人不必跟

30、機(jī)操作，可在順槽內(nèi)進(jìn)行控制。 （一）刨煤機(jī) 缺點(diǎn)：對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如滾筒式采煤機(jī)，調(diào)高不易實(shí)現(xiàn)，開(kāi)采硬煤層比較困難，刨頭與輸送機(jī)和底板的摩擦阻力大，電動(dòng)機(jī)功率利用率低。 7/19/202256云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心刨煤機(jī)概況及優(yōu)點(diǎn) 1.薄煤層機(jī)械化開(kāi)采的有效途徑2.刨煤機(jī)動(dòng)力部位于巷道中3.刨煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 4.操作安全 5. 實(shí)現(xiàn)無(wú)人工作面作業(yè)刨煤機(jī)應(yīng)用條件煤層硬度（2.0以下）：煤塊硬度、夾矸、節(jié)理圍巖條件 ：底板 、直接頂 、老頂 （較平）煤層賦存情況（穩(wěn)定單斜）：煤厚、斷層、煤厚變化 工作面傾斜長(zhǎng)度 ：工作面長(zhǎng)度80200m ，最好150m7/19/202257云南煤礦安全監(jiān)

31、察局安全技術(shù)中心刨煤機(jī)7/19/202258云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202259云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202260云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 按刨頭工作原理分動(dòng)力刨煤機(jī)和靜力刨煤機(jī)。 動(dòng)力刨煤機(jī)：刨頭除受刨鏈牽引力外，還帶有破煤原動(dòng)力的刨煤機(jī)。 如刨頭帶有高壓水破煤功能的刨煤機(jī)、刨頭帶動(dòng)力沖擊破煤功能的刨煤機(jī)等。 動(dòng)力刨煤機(jī)刨頭本身帶有破煤原動(dòng)力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未推廣使用。 靜力刨煤機(jī)：刨頭本身不帶動(dòng)力，單純憑刨鏈牽引力工作的刨煤機(jī)。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單刨煤機(jī)的分類(lèi)7/19/202261云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1-刨鏈；2-導(dǎo)鏈架；3-推移液壓缸；4-刨頭驅(qū)動(dòng)裝

32、置；5-輸送機(jī)；6-刨頭 靜力刨煤機(jī)由輸送機(jī)兩端的刨頭驅(qū)動(dòng)裝置(電動(dòng)機(jī)、液力偶合器和減速器組成)，使固定在刨頭上的刨鏈運(yùn)行，拖動(dòng)刨頭在工作面往返移動(dòng)。 刨頭利用刨刀從煤壁落煤，同時(shí)利用犁面把刨落的煤裝進(jìn)輸送機(jī)。 推移液壓缸向煤壁推移輸送機(jī)和刨頭。 刨煤機(jī)工作原理7/19/202262云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 刨煤部是刨削煤壁進(jìn)行破煤和裝煤的刨煤機(jī)部件，由刨頭驅(qū)動(dòng)裝置、刨頭、刨鏈和附屬裝置組成。 刨頭驅(qū)動(dòng)裝置組成：電動(dòng)機(jī)、液力偶合器、減速器等。 電動(dòng)機(jī)有單速和雙速。雙速電動(dòng)機(jī)使用在刨頭高速運(yùn)行，需要慢速起動(dòng)和停止的刨煤機(jī)； 液力偶合器安裝在電動(dòng)機(jī)和減速器之間，改善起動(dòng)性能，吸收沖擊和振動(dòng)，

33、起到過(guò)載保護(hù)作用； 減速器有展開(kāi)式和行星式兩種。展開(kāi)式減速器常用于平行布置方式，行星式減速器用于垂直布置方式； 刨頭有單刨頭和雙刨頭。刨頭通過(guò)接鏈座與刨鏈相聯(lián)，形成封閉工作鏈。 刨鏈由圓環(huán)鏈、接鏈環(huán)和轉(zhuǎn)鏈環(huán)組成，用來(lái)牽引刨頭。 7/19/202263云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 靜力刨煤機(jī)按刨頭的導(dǎo)向方式分拖鉤刨煤機(jī)、滑行刨煤機(jī)和滑行拖鉤刨煤機(jī)。 (1)拖鉤刨煤機(jī) 刨頭以輸送部中部槽為導(dǎo)軌，刨鏈通過(guò)在工作面底板上滑行的拖板拖動(dòng)刨頭工作。 1-刨頭2-拖板3-輸送機(jī)溜槽4-牽引鏈5-導(dǎo)鏈架6-護(hù)罩 拖鉤刨只有約1/3左右的裝機(jī)功率用于刨煤和裝煤。底板較軟時(shí)，刨頭容易陷入底板。因此，拖鉤刨多在煤

34、層地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、底板較硬的煤層使用。使用中存在的主要問(wèn)題：刨頭飄刀或啃底，刨刀損耗嚴(yán)重，剪切銷(xiāo)損壞，泵壓不穩(wěn)定，通訊困難7/19/202264云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 (2)滑行刨煤機(jī) 刨頭以滑架為導(dǎo)軌，刨鏈在滑架內(nèi)拖動(dòng)刨頭工作。 1-滑行架2-加高塊3-輸送機(jī)4-平衡架5-導(dǎo)軌6-頂?shù)蹲?-刨鏈8-擋煤板 運(yùn)行時(shí)摩擦阻力小，刨深易于控制，對(duì)軟及破碎底板適應(yīng)能力較強(qiáng)。但刨鏈位于煤壁側(cè)滑架的鏈槽內(nèi)(前牽引方式)，維修不方便，結(jié)構(gòu)上增加安裝在輸送部煤壁側(cè)的滑架，使控頂距離和刨頭的最低高度有所增加。刨頭高度較高時(shí)，安裝支撐門(mén)架以增加運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。使用中存在的問(wèn)題是：刨頭飄刀或啃底，輸送機(jī)電動(dòng)

35、機(jī)故障，剪切銷(xiāo)損失 7/19/202265云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 (3)滑行拖鉤刨煤機(jī) 刨頭以輸送部中部槽為導(dǎo)軌，刨鏈通過(guò)在底滑板上滑行的拖板拖動(dòng)刨頭工作。 1-刨頭；2-牽引鏈；3-拖板；4-推移液壓缸；5-底滑板；6-調(diào)高千斤頂 使用中存在的問(wèn)題：刨頭座開(kāi)裂，刨刀合金片脫落，雙刨頭易卡住，輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)故障等7/19/202266云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 輸送部將刨頭破落下來(lái)的煤運(yùn)出工作面。由兩套驅(qū)動(dòng)裝置(機(jī)頭和機(jī)尾各一套)、機(jī)架、過(guò)渡槽、中部槽、聯(lián)接槽和刮板鏈等組成。 機(jī)架的一側(cè)安裝刨頭驅(qū)動(dòng)裝置，另一側(cè)安裝輸送部驅(qū)動(dòng)裝置，組成刨煤機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾。 刨頭驅(qū)動(dòng)裝置安裝在機(jī)架上有固

36、定式和滑槽式兩種?；凼绞窃跈C(jī)架側(cè)有滑槽，刨頭驅(qū)動(dòng)裝置可在機(jī)架上滑移并利用液壓缸將刨鏈拉緊。固定式則無(wú)此功能。7/19/202267云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 液壓推進(jìn)系統(tǒng)用于普采工作面。當(dāng)刨頭通過(guò)后逐段推進(jìn)刨煤機(jī)，使刨頭在下一個(gè)行程獲得新的刨削深度，同時(shí)承受煤壁對(duì)刨頭的反力。 主要包括乳化液泵站、推進(jìn)缸、閥組、管路和撐柱等。 綜采工作面由液壓支架的推移系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)刨煤機(jī)的推進(jìn)，不再需要單獨(dú)的液壓推進(jìn)系統(tǒng)。 7/19/202268云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心鐵法小青煤礦刨煤機(jī)應(yīng)用簡(jiǎn)介工作面走向長(zhǎng)度905m，面長(zhǎng)150m，煤厚1.3m，傾角8偽頂為0.77m厚的泥巖，直接頂為粉砂巖，底板為泥質(zhì)

37、粉砂巖2000年煤科總院北京開(kāi)采所與德國(guó)DBT公司等廠(chǎng)家合作為鐵法小青煤礦裝備了國(guó)內(nèi)第一個(gè)薄煤層全自動(dòng)化刨煤機(jī)工作面工作面采用國(guó)產(chǎn)ZY6400/09/20D液壓支架與引進(jìn)刨煤機(jī)系統(tǒng)配套，采用電液控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)順槽集中控制，正常生產(chǎn)條件下，工作面無(wú)人化。7/19/202269云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心刨煤機(jī)綜采工作面布置圖 1回風(fēng)平巷 2液壓支架 3刨煤機(jī) 4液壓支架 5刮板運(yùn)輸機(jī) 6單體支柱 7轉(zhuǎn)載機(jī) 8工字鋼支架 9乳化液泵站10移動(dòng)變電站 11運(yùn)輸平巷7/19/202270云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心ZY6400/09/20型液壓支架型號(hào)ZY6400/09/20高度/mm9002000

38、中心距/mm1500工作阻力/kN6400支護(hù)強(qiáng)度/Mpa0.720.98底板比壓/Mpa2.5操縱方式電液控制7/19/202271云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心9-34vt/4.7滑行刨煤機(jī)型號(hào)9-34vt/4.7額定能力/ t.h-1900刨體單刨頭刨體長(zhǎng)度/mm2562刨體高度/mm8001675刨鏈/mm34鏈速/ m.s-10.88/1.76功率/kN23157/19/202272云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心PF2.30/732刮板輸送機(jī)型號(hào)PF2.30/732運(yùn)輸能力/t.h-1900鏈速/m.s-11.32軌鏈/mm30108溜槽尺寸/mm1500732231中板厚度/mm3

39、0電機(jī)功率/kW23157/19/202273云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心遙控調(diào)整刨煤深和工作面自動(dòng)調(diào)直每3架支架加上安裝一臺(tái)PM4支架控制器，當(dāng)刨頭通過(guò)后，按照程序控制的距離推移輸送機(jī)和刨煤機(jī)，在主控臺(tái)可以監(jiān)控刨頭和支架的運(yùn)行狀態(tài)，工作面可以按照設(shè)定的刨煤方式自動(dòng)刨煤。該套裝備總投資6000萬(wàn)元人民幣，2001年至2002年4月試采期間共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益5238.2萬(wàn)元，實(shí)際生產(chǎn)271天，已回收投資的87.3%。實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化刨煤機(jī)無(wú)人工作面工作面體現(xiàn)了機(jī)、電、智能一體化的特點(diǎn)提高了勞動(dòng)效率：直接工效達(dá)137t/工 無(wú)人工作面改善了井下安全生產(chǎn)環(huán)境為效率低下的薄煤層長(zhǎng)壁工作面開(kāi)采提供了一條理想的

40、途徑。7/19/202274云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1、種類(lèi)煤層的開(kāi)采先后出現(xiàn)了多種多樣形式的采煤機(jī)。如今采煤機(jī)大都向適應(yīng)能力強(qiáng)，自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展，并取得了很大的成就。當(dāng)前適合于薄煤層開(kāi)采的采煤機(jī)有下列四種：第一種是MDY-150型采煤機(jī)，此機(jī)適采高為1.22.5m，煤質(zhì)中硬（f=2 3），頂板穩(wěn)定的煤層，并且煤質(zhì)較軟，傾角在0 25之間；第二種為BM-100型采煤機(jī)，它的適應(yīng)高度為0.9 1.3m，f2.5，頂板中等穩(wěn)定的煤層，傾角也在0 25之間；第三種為MLS3P-170矮型雙滾筒采煤機(jī)，該機(jī)適合采高為1.2 2.2m，f=2 3之間，頂板中等穩(wěn)定，底板不能過(guò)于松軟，傾角在0

41、 30之間；第四種是K-103型爬底板式薄煤層采煤機(jī)，該機(jī)適應(yīng)與0.6 1.2m厚薄煤層的開(kāi)采，煤質(zhì)中等穩(wěn)定以下，傾角小于35。 （二）滾筒采煤機(jī) 7/19/202275云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心2、滾筒采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)滾筒采煤機(jī)與其他采煤機(jī)相比具有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：a.適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其是煤層厚度變化較大的工作面；b.對(duì)煤層頂、底板起伏變化適應(yīng)能力強(qiáng)，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，可以通過(guò)大的裝機(jī)功率強(qiáng)行通過(guò)；c.適用于含有夾矸的煤層回采，煤層中若含有矸石滾筒采煤機(jī)可以直接切割矸石回采，不影響回采的時(shí)間和產(chǎn)量；d.對(duì)工作面的長(zhǎng)度要求較低，尤其與刨煤機(jī)相比更為突出?？傊疂L筒采煤機(jī)具有適應(yīng)能力強(qiáng)、切割效益高、對(duì)

42、地質(zhì)條件要求不高等特點(diǎn)，特別適用薄煤層自動(dòng)蝦工作面開(kāi)采，尤其是當(dāng)煤層賦存條件變化大、斷層多時(shí)，滾筒采煤機(jī)的優(yōu)勢(shì)更為明顯，它可以直接切割頂、底板強(qiáng)行通過(guò)，免去了搬家的工序，提高了回采效益。3、滾筒采煤機(jī)的缺點(diǎn)滾筒采煤機(jī)的系統(tǒng)復(fù)雜，一般都是采用液壓控制，制造困難，造價(jià)高，維修不方便，工人不容易掌握；工作面的煤塵大，塊煤產(chǎn)出率低，經(jīng)濟(jì)效益不高，同時(shí)工作面設(shè)備多，通風(fēng)阻力大，嚴(yán)重影響著工人的身心健康。工作空間小。7/19/202276云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1螺旋鉆桿 2中間通風(fēng)管 3軸承座 4鉆頭 5變速器 6控制箱 （三）螺旋鉆機(jī)采煤機(jī) 7/19/202277云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1

43、通風(fēng)管；2鎖緊裝置；3減速器；4液壓偶合器；5電動(dòng)機(jī)；6傳動(dòng)件；7滑撬；8支撐液壓缸；9底架；10液壓推進(jìn)部件；11傳動(dòng)框架；12螺旋采煤機(jī) 螺旋鉆采煤機(jī)7/19/202278云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心機(jī)組的組成及其工作原理 1-螺旋鉆機(jī)組主機(jī) 2-托架 3-操作臺(tái) 4-液壓系統(tǒng) 5-動(dòng)力裝置 6-控制站 7-礦用接線(xiàn)開(kāi)關(guān) 8-通風(fēng)系統(tǒng) 9-鉆具7/19/202279云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心a螺旋鉆機(jī)鉆頭割煤b鉆機(jī)在順槽中工作狀態(tài)1單軌吊 2螺旋鉆采煤機(jī) 3固定油缸4調(diào)斜油缸 5刮板運(yùn)輸機(jī) 6節(jié)式鉆桿螺旋鉆機(jī)采煤示意圖 7/19/202280云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 1-螺旋鉆

44、機(jī)；2一分節(jié)式螺旋鉆桿；3-鉆頭；4-單軌吊7/19/202281云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心螺旋鉆機(jī)工作面生產(chǎn)能力 工作面平均每班鉆進(jìn)20m，每天鉆進(jìn)深度60m，回采高度1.2m，鉆孔寬度2.105m，鉆煤時(shí)回采率0.95，則： 日產(chǎn)量：Qd=602.1051.21.360.95=195（t） 月產(chǎn)量：Qm=19530=5850（t） 工作面設(shè)備布置 向上鉆深85m，向下鉆深45m；7/19/202282云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心ML-280螺旋鉆采煤機(jī) 使用條件 ： 采寬：1.9052.105m。 采深：向上85m，向下45m。 準(zhǔn)備巷道凈斷面不小于11.2m2，巷道坡30，臥底不小

45、于0.6m，通風(fēng)依賴(lài)于全礦井通風(fēng)負(fù)壓。 煤層厚度0.60.9m，煤層傾角0 150，煤的切割的阻力不大于350KN/m。 煤的硬度系數(shù)f6。7/19/202283云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心技術(shù)特征：鉆頭數(shù)量 3個(gè) 防爆鉆頭直徑 625mm、725mm、825mm鉆頭之間的軸距 640 mm鉆桿直徑 480 mm鉆桿轉(zhuǎn)速 60 r/min 鉆桿推進(jìn)速度 工作狀態(tài) 前進(jìn)01.0m/min 后退01.7 m/min 調(diào)度狀態(tài) 前進(jìn)02.0m/min 后退03.5 m/min 鉆桿推力 前進(jìn) 390KN 后退 290KN機(jī)組總功率 280 KW工作額定電壓（三相、交流） 660V外型尺寸長(zhǎng) 寬高

46、： 14840 mm 3870mm 1884mm機(jī)組重量 ：57.5 t一次移動(dòng)機(jī)組的距離（兩個(gè)鉆孔之間的距離）為2.63.1m 7/19/202284云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1、煤鋸的產(chǎn)生及發(fā)展1910年首先在德國(guó)出現(xiàn)，開(kāi)采急傾斜煤層，獲得成功30年代末前蘇聯(lián)第一次實(shí)驗(yàn)，50年代擴(kuò)大應(yīng)用我國(guó)50年代末60年代初先后在四川魚(yú)田堡煤礦、京西大臺(tái)煤礦、廣東曲仁煤礦、江西樂(lè)平礦務(wù)局、徐州的旗山等地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了一些經(jīng)驗(yàn) （四）煤鋸無(wú)人工作面采煤7/19/202285云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心2、煤鋸采煤的工作原理: 煤鋸的形式繁多, 但工作原理大致相似。煤鋸一般是由雙向割煤的碎煤刀組成

47、,碎煤刀每0.51m安裝一組，碎煤刀上有截齒, 截齒上鉗有合金鋼片。煤鋸與牽引鋼絲繩相連接, 鋼絲繩通過(guò)2 個(gè)出口繞過(guò)導(dǎo)向滑輪, 與位于巷道中的絞車(chē)相連接。絞車(chē)帶動(dòng)牽引鋼絲繩, 使煤鋸壓緊煤壁, 做往復(fù)切割運(yùn)動(dòng), 煤鋸就拉出一個(gè)槽溝。隨著槽溝的加深, 煤壁在礦山壓力的作用下, 自行垮落破碎, 然后靠煤炭自溜運(yùn)出工作面, 再由巷道中的輸送機(jī)將煤運(yùn)出。煤鋸采煤工人不進(jìn)入工作面工作, 只是在巷道中開(kāi)動(dòng)絞車(chē)和移動(dòng)導(dǎo)向滑輪, 大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度, 而且設(shè)備簡(jiǎn)單。7/19/202286云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心3、采煤工藝以絞車(chē)牽引帶碎煤刀的鋼絲繩, 在工作面煤壁往返切割落煤, 工作面不支護(hù),

48、采煤過(guò)程中工人不進(jìn)入工作面。工作面設(shè)備布置如圖 所示:在上、下平巷內(nèi), 距工作面5 10m 處, 各設(shè)置1臺(tái)JH- 8 型回柱絞車(chē), 導(dǎo)向滑輪安裝在距工作面出口2 m 左右處, 絞車(chē)和導(dǎo)向滑輪均隨工作面推進(jìn)而移動(dòng)。為防止煤炭下落時(shí)溜入采空區(qū), 應(yīng)使工作面鋸成下部略超前于上部, 使之有利于煤自溜, 又能控制工作面上部采空區(qū)頂板形成滯后冒落。上下平巷內(nèi)各安裝有通信、電聲信號(hào)及控制系統(tǒng)。工作面3 個(gè)班出煤。鋼絲繩鋸采煤工藝主要用來(lái)開(kāi)采厚度0.3 5m 的圍巖穩(wěn)定的傾斜和急傾斜煤層, 如果煤層有軟或比較軟的夾層, 且煤層節(jié)理裂隙發(fā)育, 對(duì)使用煤鋸采煤更為有利。根據(jù)工作面布置方式的不同, 煤鋸采煤工藝系

49、統(tǒng)可以分為走向長(zhǎng)壁和傾斜長(zhǎng)壁, 走向長(zhǎng)壁應(yīng)用較多, 區(qū)段斜長(zhǎng)為40 130 m。7/19/202287云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心工作面設(shè)備布置圖1上巷 2下巷 3牽引繩 4煤鋸 5碎煤刀 6導(dǎo)向滑輪7絞車(chē) 8護(hù)巷石墻7/19/202288云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心4、對(duì)煤鋸采煤的評(píng)價(jià)1.優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,造價(jià)低 ,工人易操作 ,勞動(dòng)強(qiáng)度小,材料消耗少，工人作業(yè)環(huán)境好 ,巷道內(nèi)操作機(jī)械，曾一度廣泛被采用。2.存在問(wèn)題：煤鋸工作性能差，可靠性低，常出現(xiàn)斷繩、卡繩現(xiàn)象,處理事故困難。關(guān)鍵問(wèn)題是頂板管理沒(méi)解決，除頂板冒落外，底板也會(huì)滑落。煤柱支撐法煤損較大，開(kāi)切眼開(kāi)切工作量大，仰斜條帶也是如

50、些。3.適用條件：煤厚0.35m，圍巖穩(wěn)定，35,煤層較軟，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，不粘頂。4 .發(fā)展方向:高效、可靠、強(qiáng)動(dòng)力煤鋸，解決斷繩問(wèn)題。 大直徑、大功率鉆機(jī)用于開(kāi)開(kāi)切眼。新型支護(hù)設(shè)備的發(fā)展，如氣垛支架等。7/19/202289云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1、無(wú)人工作面采煤概念什么叫無(wú)人工作面采煤工人不長(zhǎng)時(shí)間在工作面跟機(jī)操作，而是在巷道或其它地點(diǎn)控制或操縱工作面機(jī)械，完成采煤、裝煤、運(yùn)煤、頂板管理及采空區(qū)處理等工序的一種采煤方法。簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)人采煤或無(wú)人開(kāi)采。（五）無(wú)人工作面采煤概述2、發(fā)展無(wú)人工作面采煤技術(shù)的必要性 （1）生產(chǎn)的需要綜采對(duì)采煤工藝和煤炭生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。但煤層厚度

51、小于0.7m時(shí)，工人很難操作，故障很難排除，炮采、普采工人的勞動(dòng)條件也十分艱苦，因此必須把工人從繁重的體力勞動(dòng)和惡劣的作業(yè)環(huán)境中解放出來(lái)，發(fā)展了人不進(jìn)工作面的無(wú)人采煤法 7/19/202290云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（2）安全的需要工作面頂板裸露面積大,頂板事故多，難處理，人不進(jìn)工作面對(duì)安全有利。（3）科技發(fā)展的趨勢(shì)無(wú)人采煤目前已發(fā)展到中厚煤層和厚煤層，程控采煤機(jī)、支架、閉路電視監(jiān)測(cè)，機(jī)器人處理機(jī)械故障已在發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研制和開(kāi)發(fā)。因此無(wú)人采煤技術(shù)是標(biāo)志一個(gè)國(guó)家煤炭發(fā)展技術(shù)的尺度，是技術(shù)密集型的產(chǎn)物，是代替勞動(dòng)力密集型的好方法之一，世界各國(guó)都十分重視，并相繼投入了大批的人力、物力、財(cái)力來(lái)從

52、事這一領(lǐng)域的研究。7/19/202291云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心3、我國(guó)無(wú)人采煤技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展新技術(shù)的迫切性及趨勢(shì) 1我國(guó)現(xiàn)狀60年代我國(guó)在江西、徐州、廣東等地試驗(yàn)過(guò)煤鋸采煤，原始的無(wú)人采煤。由于設(shè)備可靠性差，頂板管理問(wèn)題沒(méi)有解決，仃止了。2. 我國(guó)發(fā)展無(wú)人采煤技術(shù)的迫切性無(wú)人開(kāi)采目前主要適用于薄煤層中，重點(diǎn)解決工人的勞動(dòng)環(huán)境問(wèn)題，我國(guó)薄煤層約占總儲(chǔ)量的20%左右，而產(chǎn)量只占10.4%，而且產(chǎn)量有逐年下降的趨勢(shì)。我國(guó)的薄煤層開(kāi)采一直不景氣。7/19/202292云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心第五章 綜合機(jī)械化采煤簡(jiǎn)介7/19/202293云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心綜合機(jī)械化采煤工藝方

53、式采煤工作面破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的采煤工藝。綜采機(jī)械化采煤工藝的生產(chǎn)工藝過(guò)程：采煤機(jī)落煤與裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機(jī)至新的位置、采空區(qū)頂板自行垮落。7/19/202294云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心端頭液壓支架液壓支架采空區(qū)刮板輸送機(jī)雙滾筒采煤機(jī)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)帶式輸送機(jī)軌道平巷運(yùn)輸平巷一、綜采工作面主要設(shè)備及布置7/19/202295云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202296云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心國(guó)內(nèi)采煤機(jī)7/19/202297云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/202298云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/20229

54、9云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/2022100云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/2022101云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7/19/2022102云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心二.綜采面雙滾筒采煤機(jī)的割煤方式考慮因素：頂板管理、移架與進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等因素。兩種型式：?jiǎn)蜗蚋蠲?和 雙向割煤。（一）單向割煤 主要特點(diǎn)是：割煤機(jī)單向割煤，回程裝煤或空行，沿工作面往返一次進(jìn)一刀。根據(jù)工作面的條件不同，單向割煤方式分為上行式和下行式兩種。 7/19/2022103云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心下行式單向割煤1）采煤機(jī)由工作面上切口下行割煤，推移輸送機(jī)機(jī)尾至煤壁，采煤機(jī)繼續(xù)下行直至割

55、通工作面。2）采煤機(jī)上行裝煤或空行，隨即移機(jī)頭和輸送機(jī)。3）采煤機(jī)上行割煤至上端輸送機(jī)機(jī)尾，沿機(jī)尾處彎曲段斜切進(jìn)刀。4)采煤機(jī)從機(jī)尾處開(kāi)始下行割煤7/19/2022104云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 下行單向割煤，多適用于堅(jiān)硬煤層。優(yōu)點(diǎn)：采煤機(jī)裝煤率高，切割阻力小，有利于減少采煤機(jī)牽引部事故，工作面各工種和工序之間相互干擾少;上行時(shí)裝煤或空行，隨即推移輸送機(jī)和支架，有利于防止液壓支架及刮板輸送機(jī)的下滑。缺點(diǎn)：采煤機(jī)利用率低;采煤機(jī)司機(jī)在回風(fēng)流中，吸塵量大;割煤后頂板懸露面積大、時(shí)間長(zhǎng)，空頂范圍內(nèi)的頂板較難維護(hù)。7/19/2022105云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心上行式單向割煤采煤機(jī)由工作面

56、下端進(jìn)刀上行割煤，下行時(shí)裝煤或空行。優(yōu)點(diǎn)：采煤機(jī)司機(jī)吸塵量小。缺點(diǎn)：采煤機(jī)效率低；割煤后頂板懸露面積大、時(shí)間長(zhǎng)，空頂范圍內(nèi)頂板較難維護(hù)。7/19/2022106云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（二）雙向割煤A.往返一刀，當(dāng)煤層較厚時(shí)，采煤機(jī)上行時(shí)貼頂板截割，下行時(shí)貼底板截割并清理浮煤。這時(shí)，往返一個(gè)行程滾筒都截割采煤，但工作面只推進(jìn)一個(gè)截深。B.往返兩刀，煤層厚度接近滾筒直徑，而且煤不粘連頂板，即可實(shí)現(xiàn)往返兩刀雙向采煤，往返行程各推進(jìn)煤壁一個(gè)截深。特點(diǎn): 采煤機(jī)沿工作面不論上行或下行都一次采全高，并同時(shí)完成推移輸送機(jī)、支架等一個(gè)采煤循環(huán)。在中厚煤層的工作面，一般都采用雙滾筒采煤機(jī)一次采全高。當(dāng)工

57、作面條件允許、且生產(chǎn)技術(shù)水平較高時(shí)，應(yīng)采用往返兩刀雙向割煤。優(yōu)點(diǎn): 能充分發(fā)揮采煤機(jī)的效能，提高工作面生產(chǎn)效率。存在的問(wèn)題是：工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，要求各工種操作技術(shù)水平高，工作面管理水平高。7/19/2022107云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心三、采煤機(jī)進(jìn)刀方式7/19/2022108云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（一）推入法進(jìn)刀（預(yù)開(kāi)切口進(jìn)刀法） 需提前開(kāi)出工作面端部切口。（做機(jī)窩）。其進(jìn)刀過(guò)程為：先利用工人或其他方法預(yù)先在工作面兩端開(kāi)好切口，即先把刮板輸送機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾部位的煤開(kāi)采出來(lái)形成切口;當(dāng)割煤至工作面端部時(shí)，利用推移裝置將采煤機(jī)槽推向煤壁，即把采煤機(jī)的滾筒推入煤壁口;然后采煤機(jī)正常割煤。

58、普采工作面單滾筒采煤機(jī)常用這種方式。7/19/2022109云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（二）鉆入法進(jìn)刀（a）采煤機(jī)割煤至工作面端部距終點(diǎn)35m時(shí)停止?fàn)恳珴L筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)（b）開(kāi)動(dòng)千斤頂推移支撐采煤機(jī)的輸送機(jī)槽（c）滾筒邊鉆進(jìn)煤壁邊上下或左右搖擺，直至達(dá)到額定截深并移直輸送機(jī)（d）采煤機(jī)割煤至工作面端頭，可以正常割煤鉆入法進(jìn)刀7/19/2022110云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心（三）斜切進(jìn)刀 （a）起始；（b）斜切并移直輸送機(jī)；（c）割三角煤；（d）開(kāi)始正常割煤； 綜采面端部斜切進(jìn)刀法 工作面端部割三角煤斜切進(jìn)刀 留三角煤端部斜切進(jìn)刀 7/19/2022111云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心

59、 綜采面中部斜切進(jìn)刀 特點(diǎn)：輸送機(jī)彎曲度在工作面中部。 采煤機(jī)割煤至工作面左端 空牽引割煤至工作面中部，并沿輸送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)刀，繼續(xù)割煤至右工作面右端。 移直輸送機(jī)，采煤機(jī)空牽引至工作面中部。 采煤機(jī)自工作面中部開(kāi)始割煤至工作面左端，工作面有半段輸送機(jī)移近煤壁，恢復(fù)初始位置7/19/2022112云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心斜切進(jìn)刀的特點(diǎn): 簡(jiǎn)化了進(jìn)刀工序，工作量均衡，窩工現(xiàn)象少，提高了采煤機(jī)的裝煤率為移溜、移架創(chuàng)造了有利條件 。 綜采面斜切進(jìn)刀，要求運(yùn)輸及回風(fēng)平巷有足夠的寬度，工作面輸送機(jī)機(jī)頭盡量伸向平巷內(nèi)，以保證采煤機(jī)滾筒能割至平巷的內(nèi)側(cè)幫，并盡量采用側(cè)卸式機(jī)頭。若平巷過(guò)窄，則需輔以人

60、工開(kāi)切口方能進(jìn)刀，這就難以發(fā)揮綜采的生產(chǎn)潛力。7/19/2022113云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心四、綜采面液壓支架的支護(hù)及移架方式 支護(hù)滯后支護(hù)（先推溜后移架，與普采基本工藝順序基本相似）工藝過(guò)程：割煤-推溜-移架7/19/2022114云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心滯后支護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：頂梁短，控頂距小，頂板壓力小，特別是適用在周期來(lái)壓強(qiáng)度較大的情況下；支架結(jié)構(gòu)緊湊，噸位??；底座相對(duì)較長(zhǎng)，支架穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)：支護(hù)不夠及時(shí)；空間小行人不便；工作面斷面小，通風(fēng)能力較小。7/19/2022115云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心及時(shí)支護(hù)（先移架后推溜，普采是做不到的，廣泛采用）工藝過(guò)程：割煤-移