采煤教學課件

采煤

第一部分煤的基本知識

第二部分采煤方法

第三部分礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

1采煤

第一部分煤的基本知識

第二部分采煤方法

第三部第一部分煤的基本知識1.1、煤的形成和分類煤的形成大致分為三個階段:第一階段:泥炭化階段,即有植物遺體變成泥炭的階段。第二階段:煤化階段,即有泥炭變成褐煤的階段。第三階段:變質(zhì)階段,即有褐煤變成煙煤和無煙煤階段。2第一部分煤的基本知識1.1、煤的形成和分類21.2煤的分類煤的種類很多,性質(zhì)差別很大。衡量煤質(zhì)的指標主要是煤中的水份、灰分、揮發(fā)份、固定碳、膠質(zhì)層厚度、發(fā)熱量及含矸率等。我國煤炭分類主要是以煤的揮發(fā)份、黏結(jié)性指數(shù)、膠質(zhì)層厚度為依據(jù),把煤分為14個大類29小類。14個大類是褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、痩煤、貧痩煤、貧煤及無煙煤。31.2煤的分類3按照工業(yè)用途,煤可以分為:動力煤。動力煤主要是通過煤直接燃燒來利用其熱量.化工用煤?；び妹憾嗍菍γ哼M行氣化和回收煉焦時的副產(chǎn)品,從這些副產(chǎn)品中可以提取幾十種化工原料,如醫(yī)藥、糖精、氣油、塑料、橡膠等,煤也是生產(chǎn)化肥的主要原料。煉焦煤。煉焦煤主要是把煤煉成焦炭,用焦炭冶煉鋼鐵。4按照工業(yè)用途,煤可以分為:41.3煤層的埋藏特征

煤是古代植物遺體經(jīng)成煤作用后轉(zhuǎn)變成的一種層狀可燃礦物,煤層是沉積巖的重要組成部分。煤層的頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、形態(tài)與結(jié)構(gòu)、厚度、產(chǎn)狀等埋藏特征,是評價煤田經(jīng)濟價值的主要內(nèi)容,也是影響煤礦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)安全的重要因素.51.3煤層的埋藏特征51.3.1煤層分類按煤層厚度分類可分為三種:薄煤層:厚度＜1.3m。中厚煤層:厚度1.3m～3.5m厚煤層:厚度＞3.5m。在生產(chǎn)工作中,有時稱厚度大于6m煤層為特厚煤層。以產(chǎn)量論,厚煤層和中厚煤層大約各占40%,薄煤層僅占20%.61.3.1煤層分類按煤層厚度分類可分為三種:6按煤層傾角分類:近水平煤層:傾角＜80緩傾斜煤層:傾角80～250傾斜煤層:傾角250～450急傾斜煤層:傾角＞450煤層傾斜變化在00～900之間,傾斜越大,開采難度越大。7按煤層傾角分類:7按煤層穩(wěn)定性分類。按煤層厚度、結(jié)構(gòu)在井田范圍的變化情況可以分為:穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定極不穩(wěn)定8按煤層穩(wěn)定性分類。81.3.2煤層的頂?shù)装?/p>

位于煤層上面和下面的鄰近巖層稱為煤層的頂、底板.煤層的頂、底板巖層一般由砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖、黏土巖或石灰?guī)r等組成.煤層的頂、底板巖層的巖石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、強度、含水性等是選擇頂板管理方法和采煤工藝的重要依據(jù).91.3.2煤層的頂?shù)装逦挥诿簩由厦婧拖旅娴?1)頂板根據(jù)頂板自然層位的巖性、厚度、與煤層的相對位置及垮落難易程度,可以分為偽頂、直接頂和老頂三種類型。偽頂是指直接位于煤層之上,隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層,其厚度一般在0.5m以下,通常由炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等強度較低的頁巖組成,對頂板維護和煤炭質(zhì)量有一定影響。直接頂是指位于煤層或偽頂之上具有一定穩(wěn)定性,在支架前移或回柱后能自行冒落的頁巖。一般為頁巖、砂質(zhì)頁巖和粉砂巖等,是采煤工作面頂板管理的直接對象。10(1)頂板10

老頂是指位于直接頂或煤層之上,通常為厚度及巖石強度較大,難于垮落的巖層。常由砂巖、礫巖或石灰?guī)r等組成。(2)底板可以分為直接底和老底兩種類型。直接底是指直接位于煤層之下的巖層。一般由泥巖組成,其主要特點為遇水膨脹,引起底臌現(xiàn)象.

老底是指位于直接底或煤層之下的巖層。一般由砂巖或石灰?guī)r等堅固的巖層組成。11老頂是指位于直接頂或煤層之上,通常為厚度及巖石1.4煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

煤層的形態(tài)是指煤層賦存的空間幾何形態(tài)。根據(jù)其成層的連續(xù)程度,以及可采面積與不可采面積比例的大小,煤層形態(tài)分為:層狀煤層:層狀煤層的層位穩(wěn)定,連續(xù)性好、厚度變化也小。似層狀煤層:似層狀煤層煤層的形態(tài)像藕節(jié)、串珠、瓜藤等,層位有一定的連續(xù)性,但厚度變化較大;非層狀煤層:非層狀煤層的形狀像雞窩、扁豆、透鏡等,層位極不穩(wěn)定,連續(xù)性很差,厚度變化很大,無規(guī)律可循。121.4煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)煤層的形態(tài)是指煤層賦第二部分采煤方法

爆破采煤技術(shù)普通機械化采煤技術(shù)綜采機械化采煤技術(shù)13第二部分采煤方法

爆破采煤技術(shù)132.1爆破采煤技術(shù)

爆破采煤工藝又稱炮采，是指在長壁工作面用爆破方法破煤和裝煤、人工裝煤、輸送機運煤和單體柱支護的采煤工藝。炮采除運煤的工序?qū)崿F(xiàn)了機械化外，其余工序全部是由人工來操作，設(shè)備少，初期投資小。缺點是回柱放頂作業(yè)不夠安全，頂板事故多，產(chǎn)量及效率低，工人勞動強度大等。其工藝過程包括爆破落煤及裝煤、人工裝煤、刮板輸送機動煤、人工掛梁支柱、移置輸送機、人工回柱放頂?shù)裙ば颉?42.1爆破采煤技術(shù)爆破采煤工藝又稱炮采，是指在長壁工作爆破采煤

在爆破采煤時要嚴格按規(guī)定進行打眼、裝藥，填水炮泥、放炮，必須執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮制”等安全技術(shù)措施。爆破采煤工作面炮眼的連線方式，一般采用串聯(lián)。爆破時，采取先放頂眼后底眼、先底眼后頂眼及頂、底眼同時起爆三種順序。第一種爆破順序在爆破裝煤工作面應(yīng)用較多。15爆破采煤在爆破采煤時要嚴格按規(guī)定進行打眼、裝藥，填水炮裝煤和運煤爆破裝煤炮采工作面采用單體液壓支柱及鉸接頂梁所構(gòu)成的單體支架支護工作面，在單體支架的掩護下，可以把輸送機推移到貼近煤壁，利用放炮時的爆破力，將煤炭自動拋入刮板輸送機內(nèi)，稱為爆破裝煤。爆破裝煤率一般可以達到31%～37%。16裝煤和運煤爆破裝煤16人工裝煤

炮采工作面爆破后裝不到輸送機上的煤主要有：煤壁與輸送機之間散落的煤，崩落或撒落到輸送機側(cè)采空側(cè)的煤。炮采工作面這一部分的煤要由人工裝到輸送機上。人工勞動強度大，效率低，是炮采工作面的最大缺點。炮采工作面的運炮由刮板輸送機來完成。17人工裝煤炮采工作面爆破后裝不到輸送機上的煤主要有：煤壁回柱放頂

回柱放頂是采煤工作面一項最重要的工序。在此過程中，頂板活動比較強烈，支架將受較大的動壓作用。因此必須遵守下列規(guī)定：用全部垮落法管理頂板的采煤工作面必須及時回柱放頂，控頂距超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止回采。如果采后頂板仍不冒落，超過規(guī)定的懸頂距離時，必須停止采煤，采用人工強制放頂或其它措施進行處理。18回柱放頂回柱放頂是采煤工作面一項最重要的工序。在此過程

回柱放頂前，必須對放頂所用設(shè)備完好情況及作業(yè)區(qū)內(nèi)安全情況進行全面檢查，對不符合質(zhì)量要求的支架重新支設(shè)，缺柱的補齊，壓力大時要加強支護，對工作面上下出口和機頭、機尾的支護要重新加固。同時清理好退路。回柱放頂必須按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定的回柱放頂方法和安全技術(shù)措施進行?；刂彭斖排凇⒙涿旱裙ば蚱叫凶鳂I(yè)的安全距離都必須符合作業(yè)規(guī)程中的規(guī)定。

19回柱放頂前，必須對放頂所用設(shè)備完好情況及作業(yè)區(qū)內(nèi)安全情況進回柱必須按由里向外、自下而上的順序進行。分段回柱時，必須在分段處打兩根臨時支柱?；刂笠皶r掛擋矸簾。撤下的頂梁要按號立放整齊，立柱要打在新放頂線內(nèi)側(cè)梁下。采用密集支柱切頂時，兩段密集支柱之間必須留有0.5m以上的安全出口，出口間的距離和密集支柱的超前距離都必須符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定。回柱時必須兩人一組作業(yè)，一人回柱、一人觀山，不準單獨作業(yè)?；刂藛T必須站在所撤支柱的傾斜上方，且支架完整，無崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩抽人等危險情況的安全地點工作。木支柱必須用機械回撤，放頂區(qū)域內(nèi)的支架、木垛等必須回收干凈。20回柱必須按由里向外、自下而上的順序進行。分段回柱時，必須在分2.2、普通機械化采煤技術(shù)普通機械化采煤技術(shù)簡稱“普采”。普采就是用機械方法破煤和裝煤、輸送機運煤和單體支柱支護頂板的采煤技術(shù)。工作面布置普采工作面的主要技術(shù)裝備有：破煤和裝煤的設(shè)備為滾筒采煤機或刨煤機，運輸設(shè)備為可彎曲刮板輸送機、帶式輸送機，支護用的單體支柱為摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱及鉸接頂梁。普通機械化采煤工作面及設(shè)備布置如圖。采煤工藝普采工作面采煤工藝過程中的工序有落煤、裝煤、運煤、采煤工作面支護和采空區(qū)處理等。212.2、普通機械化采煤技術(shù)21落煤普通機械化采煤工作面的落煤工序由滾筒采煤機來完成。落煤工序首先要把采煤機的滾筒切入煤壁，滾筒進入煤壁后，采煤機騎在工作面的刮板輸送機上沿煤壁行走的同時，滾筒自轉(zhuǎn)，滾筒螺旋線上的截齒就把煤炭從煤壁上割落下來。所以，落煤工序主要是采煤機進刀和割煤。（1）采煤機的進刀方式。采煤機滾筒向垂直于煤壁的方向推進，進入下一截深切割的作業(yè)稱為進刀。普通機械化采煤工作面采煤機的進刀方式主要有:推入式進刀。鉆入式進刀。斜切式進刀。22落煤22

采煤機割煤方式。采煤機割煤方式是指割煤與其它工序的配合方式。普通機械化采煤工作面的割煤方式有單向割煤、雙向割煤等。單向割煤。單向割煤適當采煤機處于下切口時，上行割煤，下行裝煤，往返進一刀。一般適用于較厚的煤層。其工藝過程是：采煤機自工作面下切口開始沿煤層底板向上割煤，人工跟機挑頂煤和掛梁，必要時打臨時支柱。采煤機割至上切口后，停機翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，并立即下行裝運挑頂煤或上行時丟失的浮煤或底煤，直至返回工作面下切口。雙向割煤。雙向割煤有往返進一刀和往返進兩刀兩種。23采煤機割煤方式。采煤機割煤方式是指割煤與其它工序的配合裝煤與運煤采用滾筒式采煤機落煤的普通機械化采煤工作面，裝煤是利用采煤機滾筒上的螺旋葉片在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的軸向推力，降割在葉片間的煤推出，裝入輸送機運出工作面。為了提高裝煤率，滾筒和擋煤板的間隙要適當，并適當加大出煤口和滾筒的轉(zhuǎn)速。24裝煤與運煤24采空區(qū)處理隨著工作面的推進，為了及時減少挖頂面積，降低礦山壓力，要不斷對采空區(qū)進行處理，常用的采空區(qū)處理方法是全部跨落法。全部跨落法處理采空區(qū)的主要工作是架設(shè)特種支架和回柱架和回柱放頂。特種支架是指為控制頂板而架設(shè)的不同一般的支護物。放頂是為了使直接頂沿頂板放頂線跨落，需要沿放頂線靠煤壁側(cè)架設(shè)特種支架。常用的特種支架有戧棚、戧柱、木垛等。25采空區(qū)處理252.3、綜合化機械采煤技術(shù)（一）工作面布置綜合機械化采煤簡稱“綜采”，是指在長臂工作面用械方法破煤和裝煤、輸送機運輸和液壓支架支護頂板的采煤工藝。綜采工作面配套的主要設(shè)備有大功率雙滾筒采煤機、大功率高強度重型刮板輸送機、液壓支架、轉(zhuǎn)載機及膠帶輸送機、乳化泵站等。262.3、綜合化機械采煤技術(shù)26采煤工藝綜采在工作面采煤工藝過程中的破煤、裝、運煤、支護、采空區(qū)處理五大工序全部實現(xiàn)了機械作業(yè)。由于工作面全部實現(xiàn)了機械化作業(yè)，所以，綜采的采煤工藝要比普通機械化采煤簡單。生產(chǎn)工藝過程是：采煤機落煤與裝煤、輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機至新的位置、采空區(qū)頂板自行跨落等。綜采工藝中的破煤、裝煤、運煤三個工序與普通機械化采煤一樣，只不過是設(shè)備的功率大、強度高。27采煤工藝27落煤綜采落煤主要包括采煤機進刀方式和割煤方式。（1）綜采面采煤機的進刀方式。滾角鉆入法進刀。推入式進刀。斜切式進刀。28落煤28綜采面雙滾筒采煤機割煤方式。綜采面采煤機的割煤方式是綜合考慮頂板管理、移架與進刀方式、端頭支護等因素確定的，主要有以下兩種：往返一次進兩刀。這種割煤方式多用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角較小的綜采面，工作面為端部進刀。采煤機眼工作面上行割一刀，下行割一刀，所以也叫做穿梭割煤。往返一次進一刀。即單向割煤，工作面中間或端部進刀。該方式適用于：頂板穩(wěn)定性差的綜采面；煤層傾角大，不能自上而下移架，或輸送機易下滑，只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小，采煤機不能一次采全高的綜采面；采煤機裝煤效果差，需單獨牽引裝煤形成的綜采面；割煤時產(chǎn)生煤塵多，降塵效果差，移架工不能在采煤機的回風平巷一端工作的綜采面。29綜采面雙滾筒采煤機割煤方式。綜采面采煤機的割煤方式是綜合考慮先進的采煤機30先進的采煤機30液壓支架31液壓支架31裝煤與運煤滾筒采煤機在割煤的同時，滾筒上的螺旋線將割下的煤沿垂直煤壁的方向推出落在總作面刮板輸送機上，刮板輸送機將煤運出工作面。支護與放頂綜采工作面用液壓支架支護，液壓支架沿工作面直線排列，當液壓支架隨工作面推進向前移架后，支架后方的頂板自由跨落。32裝煤與運煤32

常用的移架方式有三種：一是單架依次順序移架，液壓支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線；二是分組間隔交錯移架；三是分組整體依次順序移架。綜采面的割煤、移架、推移輸送機三個主要工序中，按照三個工序不同的組合順序，同時綜采面的液壓支架和刮板輸送機在移動時需互相作支點，必須一個先移一個后移，所以綜采面的工序配合有以下兩種方式：33常用的移架方式有三種：一是單架依次順序移架，液壓及時支護。采煤機割煤后，支架隨采煤機立即前移支護頂板輸送機隨移架逐段移向煤壁，推移步距等以采煤機截深，即先移支架，后移輸送機的方式，稱為及時支護。這種支護方式推移輸送機后，在支架前端與輸送機之間始終有一個截深的寬度，工作空間大，有利于杏仁、運料和通風。及時支護適用于煤層頂板中等穩(wěn)定以下的工作面。滯后支護。割煤后輸送機首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機前移，二者移動步距相同，即先移輸送機后移支架的方式，稱為滯后支護。這種方式在液壓支架前端和輸送機之間不再有一個截深的余量，適用于周期壓力大以及直接頂比較穩(wěn)定的工作面。34及時支護。采煤機割煤后，支架隨采煤機立即前移支護頂板輸送機隨第三部分礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

煤礦企業(yè)和其它企業(yè)一樣，也有很多生產(chǎn)系統(tǒng)，而且每個生產(chǎn)系統(tǒng)在運行的可靠性方面比其他企業(yè)要求嚴格。只有各個生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行，才能保證煤礦井下安全生產(chǎn)。35第三部分礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

煤礦企業(yè)和其它企業(yè)一樣，也有很煤礦運輸與提升系統(tǒng)煤炭從幾百米深的井下要到地面必須經(jīng)過一系列運輸環(huán)節(jié)，才能到達地面；井下要開掘巷道，掘出的矸石同樣要運到地面的矸石山；井下各種支護材料，采掘設(shè)備只有經(jīng)運輸才能到達采掘工作面；人員的上下班等，這些都是依靠礦井的運輸、提升系統(tǒng)來完成。所以說，運輸系統(tǒng)是煤礦的一個非常重要的系統(tǒng)。下面以某礦立井開拓為例，對井下運輸系統(tǒng)作一簡述。運煤系統(tǒng)如圖所示：采煤工作面的煤炭工作面（刮板運輸）到工作面運輸巷（轉(zhuǎn)載機、膠帶機）到區(qū)段溜煤眼到區(qū)段集中巷（膠帶機）到煤倉到石門（電機車）到運輸大巷到主井（主絞）到井口煤倉。36煤礦運輸與提升系統(tǒng)36排矸系統(tǒng)掘進工作面矸石到礦車（蓄電池機車）到采區(qū)軌道上山（絞車）到采區(qū)車場到水平運輸大巷（電機車）到井底車場到副井（副絞提升）到地面（電機車）到矸石山。材料運輸系統(tǒng)地面材料設(shè)備庫到副井口（副絞）到井底車場到水平運輸大巷（電機車）到采區(qū)車場到軌道上山（絞車）到區(qū)段集中巷（蓄電池機車）到區(qū)段材料斜巷（絞車）到工作面材料巷存放點。37排矸系統(tǒng)37礦井運煤通風系統(tǒng)圖38礦井運煤通風系統(tǒng)圖38礦井通風系統(tǒng)礦井通風系統(tǒng)是煤礦井下生產(chǎn)中最重要的系統(tǒng)。通風系統(tǒng)合理正常運行，才能保證井下有毒有害氣體的稀釋和排放，才能保證人員呼吸所需的新鮮空氣，才能創(chuàng)造井下良好的氣候條件，否則就無法生產(chǎn)。如圖所示，風流路線是：地面新鮮風流到副井到井底車場到主石門到水平運輸大巷到采區(qū)石門到進風斜巷到工作面進風巷到工作面到回采工作面回風巷到回風斜井到總回風巷到風井到地面。39礦井通風系統(tǒng)39供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)是給礦井提供動力的系統(tǒng)。由于煤礦企業(yè)的特殊性，對礦井的供電系統(tǒng)要求絕對可靠，不能出現(xiàn)隨意斷電事故。為了保證可靠供電，要求必須有雙回路電源，同時保證礦井供電。如果某一路電出故障，另一路必須立即供電；否則，就會發(fā)生重大事故。一般礦井供電系統(tǒng)是：雙回路電網(wǎng)到礦井地面變電所到井筒到井下中央變電所到采區(qū)變電所到工作面用電點。除一般供電系統(tǒng)外，礦井還必須對一些特殊用電點實行專門供電，如礦井主通風機、井底水泵房、掘進工作面局部通風機、井下各需專門供電的機電硐室等。40供電系統(tǒng)40供排水系統(tǒng)煤礦井下生產(chǎn)要灑水滅塵，液壓設(shè)備需要水，井下防滅火也需要水，所以必須向井下供水。另外礦井水必須排到地面，否則會淹沒采掘工作面。為此，礦井都建有供排水系統(tǒng)。礦井供水系統(tǒng)礦井地面蓄水池通過管道到井筒到井底車場到水平運輸大巷到采區(qū)上（下）山到區(qū)段集中巷到區(qū)段斜巷到工作面兩巷。在供水管道系統(tǒng)中，有大巷灑水、噴霧、防塵水幕。煤的各個轉(zhuǎn)載點都有灑水滅塵噴頭，采掘工作面灑水滅塵噴霧裝置，采掘工作面機械設(shè)備供水系統(tǒng)等。41供排水系統(tǒng)41礦井排水系統(tǒng)礦井水主要來自于地下含水層水、頂?shù)装逅?、斷層水、采空區(qū)水及地表水的補給，在生產(chǎn)中必須排到地面。為了排出礦井水，礦井一般都在井底車場處設(shè)有專門的水倉及主水泵房。主水倉一般都有兩個，其中一個儲水，一個清理。主水泵房在主水倉上部，水泵房內(nèi)裝有至少3臺水泵，通過多級水泵將水排到地面。水倉中的水則是由水平大巷內(nèi)的水溝流入的。在水平運輸大巷人行道一側(cè)挖有水溝，水會流向井底車場方向。排水溝需要經(jīng)常清理，保證水的順利流動。水平大巷排水溝的水又來自于各個采區(qū)。上山采區(qū)的水一般自動流入排水溝，下山采區(qū)的水則需要水泵排入大巷水溝。一般在下山采區(qū)下部都設(shè)有采區(qū)水倉，且安裝水泵，通過管道將水排到大巷水溝內(nèi)。除礦井大的排水系統(tǒng)外，井下采掘工作面有時積水無法自動流出，還需要安裝水泵，以根據(jù)水量隨時開動水泵排水。42礦井排水系統(tǒng)42其他系統(tǒng)煤礦井下除運輸、通風、供電、排水系統(tǒng)外，還有一些系統(tǒng)，如瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，簡述如下：瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)灌漿防滅火系統(tǒng)通信系統(tǒng)43其他系統(tǒng)43安全生產(chǎn)調(diào)度集控中心44安全生產(chǎn)調(diào)度集控中心44向偉大的煤礦工人學習45向偉大的煤礦工人學習45采煤

第一部分煤的基本知識

第二部分采煤方法

第三部分礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

46采煤

第一部分煤的基本知識

第二部分采煤方法

第三部第一部分煤的基本知識1.1、煤的形成和分類煤的形成大致分為三個階段:第一階段:泥炭化階段,即有植物遺體變成泥炭的階段。第二階段:煤化階段,即有泥炭變成褐煤的階段。第三階段:變質(zhì)階段,即有褐煤變成煙煤和無煙煤階段。47第一部分煤的基本知識1.1、煤的形成和分類21.2煤的分類煤的種類很多,性質(zhì)差別很大。衡量煤質(zhì)的指標主要是煤中的水份、灰分、揮發(fā)份、固定碳、膠質(zhì)層厚度、發(fā)熱量及含矸率等。我國煤炭分類主要是以煤的揮發(fā)份、黏結(jié)性指數(shù)、膠質(zhì)層厚度為依據(jù),把煤分為14個大類29小類。14個大類是褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、痩煤、貧痩煤、貧煤及無煙煤。481.2煤的分類3按照工業(yè)用途,煤可以分為:動力煤。動力煤主要是通過煤直接燃燒來利用其熱量.化工用煤?；び妹憾嗍菍γ哼M行氣化和回收煉焦時的副產(chǎn)品,從這些副產(chǎn)品中可以提取幾十種化工原料,如醫(yī)藥、糖精、氣油、塑料、橡膠等,煤也是生產(chǎn)化肥的主要原料。煉焦煤。煉焦煤主要是把煤煉成焦炭,用焦炭冶煉鋼鐵。49按照工業(yè)用途,煤可以分為:41.3煤層的埋藏特征

煤是古代植物遺體經(jīng)成煤作用后轉(zhuǎn)變成的一種層狀可燃礦物,煤層是沉積巖的重要組成部分。煤層的頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、形態(tài)與結(jié)構(gòu)、厚度、產(chǎn)狀等埋藏特征,是評價煤田經(jīng)濟價值的主要內(nèi)容,也是影響煤礦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)安全的重要因素.501.3煤層的埋藏特征51.3.1煤層分類按煤層厚度分類可分為三種:薄煤層:厚度＜1.3m。中厚煤層:厚度1.3m～3.5m厚煤層:厚度＞3.5m。在生產(chǎn)工作中,有時稱厚度大于6m煤層為特厚煤層。以產(chǎn)量論,厚煤層和中厚煤層大約各占40%,薄煤層僅占20%.511.3.1煤層分類按煤層厚度分類可分為三種:6按煤層傾角分類:近水平煤層:傾角＜80緩傾斜煤層:傾角80～250傾斜煤層:傾角250～450急傾斜煤層:傾角＞450煤層傾斜變化在00～900之間,傾斜越大,開采難度越大。52按煤層傾角分類:7按煤層穩(wěn)定性分類。按煤層厚度、結(jié)構(gòu)在井田范圍的變化情況可以分為:穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定極不穩(wěn)定53按煤層穩(wěn)定性分類。81.3.2煤層的頂?shù)装?/p>

位于煤層上面和下面的鄰近巖層稱為煤層的頂、底板.煤層的頂、底板巖層一般由砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖、黏土巖或石灰?guī)r等組成.煤層的頂、底板巖層的巖石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、強度、含水性等是選擇頂板管理方法和采煤工藝的重要依據(jù).541.3.2煤層的頂?shù)装逦挥诿簩由厦婧拖旅娴?1)頂板根據(jù)頂板自然層位的巖性、厚度、與煤層的相對位置及垮落難易程度,可以分為偽頂、直接頂和老頂三種類型。偽頂是指直接位于煤層之上,隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層,其厚度一般在0.5m以下,通常由炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等強度較低的頁巖組成,對頂板維護和煤炭質(zhì)量有一定影響。直接頂是指位于煤層或偽頂之上具有一定穩(wěn)定性,在支架前移或回柱后能自行冒落的頁巖。一般為頁巖、砂質(zhì)頁巖和粉砂巖等,是采煤工作面頂板管理的直接對象。55(1)頂板10

老頂是指位于直接頂或煤層之上,通常為厚度及巖石強度較大,難于垮落的巖層。常由砂巖、礫巖或石灰?guī)r等組成。(2)底板可以分為直接底和老底兩種類型。直接底是指直接位于煤層之下的巖層。一般由泥巖組成,其主要特點為遇水膨脹,引起底臌現(xiàn)象.

老底是指位于直接底或煤層之下的巖層。一般由砂巖或石灰?guī)r等堅固的巖層組成。56老頂是指位于直接頂或煤層之上,通常為厚度及巖石1.4煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

煤層的形態(tài)是指煤層賦存的空間幾何形態(tài)。根據(jù)其成層的連續(xù)程度,以及可采面積與不可采面積比例的大小,煤層形態(tài)分為:層狀煤層:層狀煤層的層位穩(wěn)定,連續(xù)性好、厚度變化也小。似層狀煤層:似層狀煤層煤層的形態(tài)像藕節(jié)、串珠、瓜藤等,層位有一定的連續(xù)性,但厚度變化較大;非層狀煤層:非層狀煤層的形狀像雞窩、扁豆、透鏡等,層位極不穩(wěn)定,連續(xù)性很差,厚度變化很大,無規(guī)律可循。571.4煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)煤層的形態(tài)是指煤層賦第二部分采煤方法

爆破采煤技術(shù)普通機械化采煤技術(shù)綜采機械化采煤技術(shù)58第二部分采煤方法

爆破采煤技術(shù)132.1爆破采煤技術(shù)

爆破采煤工藝又稱炮采，是指在長壁工作面用爆破方法破煤和裝煤、人工裝煤、輸送機運煤和單體柱支護的采煤工藝。炮采除運煤的工序?qū)崿F(xiàn)了機械化外，其余工序全部是由人工來操作，設(shè)備少，初期投資小。缺點是回柱放頂作業(yè)不夠安全，頂板事故多，產(chǎn)量及效率低，工人勞動強度大等。其工藝過程包括爆破落煤及裝煤、人工裝煤、刮板輸送機動煤、人工掛梁支柱、移置輸送機、人工回柱放頂?shù)裙ば颉?92.1爆破采煤技術(shù)爆破采煤工藝又稱炮采，是指在長壁工作爆破采煤

在爆破采煤時要嚴格按規(guī)定進行打眼、裝藥，填水炮泥、放炮，必須執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮制”等安全技術(shù)措施。爆破采煤工作面炮眼的連線方式，一般采用串聯(lián)。爆破時，采取先放頂眼后底眼、先底眼后頂眼及頂、底眼同時起爆三種順序。第一種爆破順序在爆破裝煤工作面應(yīng)用較多。60爆破采煤在爆破采煤時要嚴格按規(guī)定進行打眼、裝藥，填水炮裝煤和運煤爆破裝煤炮采工作面采用單體液壓支柱及鉸接頂梁所構(gòu)成的單體支架支護工作面，在單體支架的掩護下，可以把輸送機推移到貼近煤壁，利用放炮時的爆破力，將煤炭自動拋入刮板輸送機內(nèi)，稱為爆破裝煤。爆破裝煤率一般可以達到31%～37%。61裝煤和運煤爆破裝煤16人工裝煤

炮采工作面爆破后裝不到輸送機上的煤主要有：煤壁與輸送機之間散落的煤，崩落或撒落到輸送機側(cè)采空側(cè)的煤。炮采工作面這一部分的煤要由人工裝到輸送機上。人工勞動強度大，效率低，是炮采工作面的最大缺點。炮采工作面的運炮由刮板輸送機來完成。62人工裝煤炮采工作面爆破后裝不到輸送機上的煤主要有：煤壁回柱放頂

回柱放頂是采煤工作面一項最重要的工序。在此過程中，頂板活動比較強烈，支架將受較大的動壓作用。因此必須遵守下列規(guī)定：用全部垮落法管理頂板的采煤工作面必須及時回柱放頂，控頂距超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止回采。如果采后頂板仍不冒落，超過規(guī)定的懸頂距離時，必須停止采煤，采用人工強制放頂或其它措施進行處理。63回柱放頂回柱放頂是采煤工作面一項最重要的工序。在此過程

回柱放頂前，必須對放頂所用設(shè)備完好情況及作業(yè)區(qū)內(nèi)安全情況進行全面檢查，對不符合質(zhì)量要求的支架重新支設(shè)，缺柱的補齊，壓力大時要加強支護，對工作面上下出口和機頭、機尾的支護要重新加固。同時清理好退路。回柱放頂必須按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定的回柱放頂方法和安全技術(shù)措施進行。回柱放頂同放炮、落煤等工序平行作業(yè)的安全距離都必須符合作業(yè)規(guī)程中的規(guī)定。

64回柱放頂前，必須對放頂所用設(shè)備完好情況及作業(yè)區(qū)內(nèi)安全情況進回柱必須按由里向外、自下而上的順序進行。分段回柱時，必須在分段處打兩根臨時支柱。回柱后要及時掛擋矸簾。撤下的頂梁要按號立放整齊，立柱要打在新放頂線內(nèi)側(cè)梁下。采用密集支柱切頂時，兩段密集支柱之間必須留有0.5m以上的安全出口，出口間的距離和密集支柱的超前距離都必須符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定?；刂鶗r必須兩人一組作業(yè)，一人回柱、一人觀山，不準單獨作業(yè)?；刂藛T必須站在所撤支柱的傾斜上方，且支架完整，無崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩抽人等危險情況的安全地點工作。木支柱必須用機械回撤，放頂區(qū)域內(nèi)的支架、木垛等必須回收干凈。65回柱必須按由里向外、自下而上的順序進行。分段回柱時，必須在分2.2、普通機械化采煤技術(shù)普通機械化采煤技術(shù)簡稱“普采”。普采就是用機械方法破煤和裝煤、輸送機運煤和單體支柱支護頂板的采煤技術(shù)。工作面布置普采工作面的主要技術(shù)裝備有：破煤和裝煤的設(shè)備為滾筒采煤機或刨煤機，運輸設(shè)備為可彎曲刮板輸送機、帶式輸送機，支護用的單體支柱為摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱及鉸接頂梁。普通機械化采煤工作面及設(shè)備布置如圖。采煤工藝普采工作面采煤工藝過程中的工序有落煤、裝煤、運煤、采煤工作面支護和采空區(qū)處理等。662.2、普通機械化采煤技術(shù)21落煤普通機械化采煤工作面的落煤工序由滾筒采煤機來完成。落煤工序首先要把采煤機的滾筒切入煤壁，滾筒進入煤壁后，采煤機騎在工作面的刮板輸送機上沿煤壁行走的同時，滾筒自轉(zhuǎn)，滾筒螺旋線上的截齒就把煤炭從煤壁上割落下來。所以，落煤工序主要是采煤機進刀和割煤。（1）采煤機的進刀方式。采煤機滾筒向垂直于煤壁的方向推進，進入下一截深切割的作業(yè)稱為進刀。普通機械化采煤工作面采煤機的進刀方式主要有:推入式進刀。鉆入式進刀。斜切式進刀。67落煤22

采煤機割煤方式。采煤機割煤方式是指割煤與其它工序的配合方式。普通機械化采煤工作面的割煤方式有單向割煤、雙向割煤等。單向割煤。單向割煤適當采煤機處于下切口時，上行割煤，下行裝煤，往返進一刀。一般適用于較厚的煤層。其工藝過程是：采煤機自工作面下切口開始沿煤層底板向上割煤，人工跟機挑頂煤和掛梁，必要時打臨時支柱。采煤機割至上切口后，停機翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，并立即下行裝運挑頂煤或上行時丟失的浮煤或底煤，直至返回工作面下切口。雙向割煤。雙向割煤有往返進一刀和往返進兩刀兩種。68采煤機割煤方式。采煤機割煤方式是指割煤與其它工序的配合裝煤與運煤采用滾筒式采煤機落煤的普通機械化采煤工作面，裝煤是利用采煤機滾筒上的螺旋葉片在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的軸向推力，降割在葉片間的煤推出，裝入輸送機運出工作面。為了提高裝煤率，滾筒和擋煤板的間隙要適當，并適當加大出煤口和滾筒的轉(zhuǎn)速。69裝煤與運煤24采空區(qū)處理隨著工作面的推進，為了及時減少挖頂面積，降低礦山壓力，要不斷對采空區(qū)進行處理，常用的采空區(qū)處理方法是全部跨落法。全部跨落法處理采空區(qū)的主要工作是架設(shè)特種支架和回柱架和回柱放頂。特種支架是指為控制頂板而架設(shè)的不同一般的支護物。放頂是為了使直接頂沿頂板放頂線跨落，需要沿放頂線靠煤壁側(cè)架設(shè)特種支架。常用的特種支架有戧棚、戧柱、木垛等。70采空區(qū)處理252.3、綜合化機械采煤技術(shù)（一）工作面布置綜合機械化采煤簡稱“綜采”，是指在長臂工作面用械方法破煤和裝煤、輸送機運輸和液壓支架支護頂板的采煤工藝。綜采工作面配套的主要設(shè)備有大功率雙滾筒采煤機、大功率高強度重型刮板輸送機、液壓支架、轉(zhuǎn)載機及膠帶輸送機、乳化泵站等。712.3、綜合化機械采煤技術(shù)26采煤工藝綜采在工作面采煤工藝過程中的破煤、裝、運煤、支護、采空區(qū)處理五大工序全部實現(xiàn)了機械作業(yè)。由于工作面全部實現(xiàn)了機械化作業(yè)，所以，綜采的采煤工藝要比普通機械化采煤簡單。生產(chǎn)工藝過程是：采煤機落煤與裝煤、輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機至新的位置、采空區(qū)頂板自行跨落等。綜采工藝中的破煤、裝煤、運煤三個工序與普通機械化采煤一樣，只不過是設(shè)備的功率大、強度高。72采煤工藝27落煤綜采落煤主要包括采煤機進刀方式和割煤方式。（1）綜采面采煤機的進刀方式。滾角鉆入法進刀。推入式進刀。斜切式進刀。73落煤28綜采面雙滾筒采煤機割煤方式。綜采面采煤機的割煤方式是綜合考慮頂板管理、移架與進刀方式、端頭支護等因素確定的，主要有以下兩種：往返一次進兩刀。這種割煤方式多用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角較小的綜采面，工作面為端部進刀。采煤機眼工作面上行割一刀，下行割一刀，所以也叫做穿梭割煤。往返一次進一刀。即單向割煤，工作面中間或端部進刀。該方式適用于：頂板穩(wěn)定性差的綜采面；煤層傾角大，不能自上而下移架，或輸送機易下滑，只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小，采煤機不能一次采全高的綜采面；采煤機裝煤效果差，需單獨牽引裝煤形成的綜采面；割煤時產(chǎn)生煤塵多，降塵效果差，移架工不能在采煤機的回風平巷一端工作的綜采面。74綜采面雙滾筒采煤機割煤方式。綜采面采煤機的割煤方式是綜合考慮先進的采煤機75先進的采煤機30液壓支架76液壓支架31裝煤與運煤滾筒采煤機在割煤的同時，滾筒上的螺旋線將割下的煤沿垂直煤壁的方向推出落在總作面刮板輸送機上，刮板輸送機將煤運出工作面。支護與放頂綜采工作面用液壓支架支護，液壓支架沿工作面直線排列，當液壓支架隨工作面推進向前移架后，支架后方的頂板自由跨落。77裝煤與運煤32

常用的移架方式有三種：一是單架依次順序移架，液壓支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線；二是分組間隔交錯移架；三是分組整體依次順序移架。綜采面的割煤、移架、推移輸送機三個主要工序中，按照三個工序不同的組合順序，同時綜采面的液壓支架和刮板輸送機在移動時需互相作支點，必須一個先移一個后移，所以綜采面的工序配合有以下兩種方式：78常用的移架方式有三種：一是單架依次順序移架，液壓及時支護。采煤機割煤后，支架隨采煤機立即前移支護頂板輸送機隨移架逐段移向煤壁，推移步距等以采煤機截深，即先移支架，后移輸送機的方式，稱為及時支護。這種支護方式推移輸送機后，在支架前端與輸送機之間始終有一個截深的寬度，工作空間大，有利于杏仁、運料和通風。及時支護適用于煤層頂板中等穩(wěn)定以下的工作面。滯后支護。割煤后輸送機首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機前移，二者移動步距相同，即先移輸送機后移支架的方式，稱為滯后支護。這種方式在液壓支架前端和輸送機之間不再有一個截深的余量，適用于周期壓力大以及直接頂比較穩(wěn)定的工作面。79及時支護。采煤機割煤后，支架隨采煤機立即前移支護頂板輸送機隨第三部分礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

煤礦企業(yè)和其它企業(yè)一樣，也有很多生產(chǎn)系統(tǒng)，而且每個生產(chǎn)系統(tǒng)在運行的可靠性方面比其他企業(yè)要求嚴格。只有各個生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行，才能保證煤礦井下安全生產(chǎn)。80第三部分礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

煤礦企業(yè)和其它企業(yè)一樣，也有很煤礦運輸與提升系統(tǒng)煤炭從幾百米深的井下要到地面必須經(jīng)過一系列運輸環(huán)節(jié)，才能到達地面；井下要開掘巷道，掘出的矸石同樣要運到地面的矸石山；井下各種支護材料，采掘設(shè)備只有經(jīng)運輸才能到達采掘工作面；人員的上下班等，這些都是依靠礦井的運輸、提升系統(tǒng)來完成。所以說，運輸系統(tǒng)是煤礦的一個非常重要的系統(tǒng)。下面以某礦立井開拓為例，對井下運輸系統(tǒng)作一簡述。運煤系統(tǒng)如圖所示：采煤工