第三章 單一走向長壁采煤法采煤工藝

煤礦開采學(xué)

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資源與安全工程學(xué)院畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝3.1爆破采煤工藝3.2普通機(jī)械化采煤工藝3.3綜合機(jī)械化采煤工藝3.4其他條件下機(jī)采的工藝特點(diǎn)3.5采煤工藝方式的選擇3.6采煤工藝的特殊技術(shù)措施3.7采煤工作面工藝設(shè)計(jì)我國長壁采煤工作面采用炮采、普采和綜采三種采煤工藝方式。炮采：即爆破采煤工藝。爆破落煤，爆破及人工裝煤，機(jī)械化運(yùn)煤，用單體支柱支護(hù)工作空間頂板。三個(gè)發(fā)展階段：1、建國初期：拆移式刮板輸送機(jī)、木支柱

2、60年代中期：可彎曲刮板輸送機(jī)、摩擦式金屬支柱、鉸接頂梁

3、80年代：單體液壓支柱、鏟煤板、可移動(dòng)擋煤板第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝普采：即普通機(jī)械化采煤工藝。采煤機(jī)完成落煤落煤和裝煤工序，機(jī)械化（刮板輸送機(jī)）運(yùn)煤，用單體支柱支護(hù)工作空間頂板。

50年代，深截式采煤機(jī)、拆移式刮板輸送機(jī)、木支柱；60年代，淺截式采煤機(jī)，三個(gè)發(fā)展階段：

1、60年代初期：淺截式采煤機(jī)、整體移置的可彎曲刮板輸送機(jī)、摩擦式金屬支柱、鉸接頂梁。2、70年代后期：淺截式采煤機(jī)、整體移置的可彎曲刮板輸送機(jī)、單體液壓支柱、鉸接頂梁。

3、80年代中期：無鏈牽引雙滾筒采煤機(jī)，雙速、側(cè)卸、封底式刮板輸送機(jī)、π型長鋼梁。第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝綜采：即綜合機(jī)械化采煤工藝。破、裝、運(yùn)、支、處五個(gè)主要生產(chǎn)工序全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝炮采：長壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)的采煤工藝。主要工序：打眼、放炮落煤和裝煤、人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、移置輸送機(jī)、人工支護(hù)和回柱放頂?shù)?。炮采工藝?biāo)志：爆破破煤。畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.1爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及放炮等工序組成。爆破參數(shù)：炮眼排列方式、角度、深度、裝藥量、一次起爆的炮眼數(shù)量及爆破次序等。炮眼排數(shù):

取決于煤層的厚度和煤層的硬度單排雙排三排M

1mM=1

2.5mM

2.5m畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝炮眼深度:工作面進(jìn)度：0.8m、1.0m、1.2m，與頂梁長度相適應(yīng)一般1.2

1.5m的釬桿為保護(hù)頂板，保護(hù)支護(hù)，不使煤崩到采空區(qū)，要合理裝藥：煤質(zhì)、炮眼位置、深度及爆破次序畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝炮眼角度:平面上：與煤壁的水平夾角一般為50

80

。煤軟時(shí)取大值，煤層硬時(shí)取小值。為不崩倒支架，水平方向最小抵抗線朝向兩柱之間垂面上：頂眼：

=5

10

（煤質(zhì)、黏頂情況——不破壞頂板）底眼：10

20不丟底煤、不崩翻輸送機(jī)畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝鉆眼、裝藥:（1）鉆眼設(shè)備：煤電鉆、麻花釬子（電動(dòng)）、風(fēng)煤鉆（風(fēng)動(dòng)）（2）炸藥與裝藥量：炸藥：煤礦許用炸藥底眼：150

600g頂眼：200g雷管：煤礦許用電雷管,毫秒延期電雷管畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝聯(lián)線與起爆:聯(lián)線：串聯(lián)法起爆：電雷管引爆（毫秒延期電雷管）起爆器起爆毫秒爆破：130ms內(nèi)全部起爆，延期起爆：底眼，中間眼，頂眼毫秒爆破優(yōu)點(diǎn)：增加了自由面；提高了爆破效率；爆破產(chǎn)生的波相互干擾，有利于減少頂板震動(dòng)。畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝爆破的有關(guān)規(guī)定:★爆破工要分開存放炸藥、雷管。★專用爆炸材料箱，加鎖?！飮?yán)禁將電雷管斜插入藥卷中部或捆在藥卷上，要由藥卷頂部裝入。★裝藥卷前要清除煤粉?！飸?yīng)用水炮泥?！飮?yán)禁裸露煤爆破?！镆凶銐虻姆饽嚅L度。畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝毫秒爆破原理毫秒爆破又稱微差爆破，它是相鄰各組藥包爆炸間隔時(shí)間極短的連續(xù)爆破，所謂間隔時(shí)間極短則是指幾毫秒到幾十毫秒的間隔。當(dāng)前組藥包剛爆炸使周圍介質(zhì)處于最緊張應(yīng)力狀態(tài)，但尚未形成爆破漏斗時(shí)，后組藥包就起爆了，這樣就增加了介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率，并加力干擾前一組所形成的應(yīng)力體，促使其產(chǎn)生劇烈的破壞；同時(shí)，前一組的振動(dòng)波也加強(qiáng)了后一組的爆破作用；而且先后爆破的碎塊互相撞擊，又使碎塊破碎得更加均勻。畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.2裝煤與運(yùn)煤爆破裝煤：可裝煤30

40%人工裝煤：鐵鏟、鐵锨機(jī)械裝煤：鏟煤板畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.2裝煤與運(yùn)煤北宿礦：刮板輸送機(jī)封底、鏟煤板調(diào)小角度、加檔煤板、炮采鏟裝畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.2裝煤與運(yùn)煤煤采面多用SGW-40或SGW-44型可彎曲刮板輸送機(jī)功率有加大的趨勢(shì)煤層傾角加大后自溜畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.2裝煤與運(yùn)煤推移輸送機(jī)推移輸送機(jī)千斤頂、液壓式、機(jī)械式正常段6m一個(gè)，機(jī)頭機(jī)尾各三個(gè)，彎曲段長度等于或大于15m。畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.3炮采工作面支護(hù)和采空區(qū)處理炮采工作面支護(hù)支護(hù)裝備：木支柱單體摩擦支柱單體液壓支柱（70年代中期）國營重點(diǎn)煤礦用：單體液壓支柱+金屬絞接頂梁畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝3.1.3炮采工作面支護(hù)和采空區(qū)處理支柱布置形式正懸臂齊梁直線柱式正懸臂錯(cuò)梁三角柱式正懸臂倒懸臂畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝正懸臂齊梁直線柱式控頂方式：三、四排控頂三、五排控頂畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝戴帽點(diǎn)柱支護(hù)方式畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝特種支架：加強(qiáng)對(duì)放頂處頂板的支撐作用叢柱密集支柱木垛斜撐支架畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝采空區(qū)處理處理采空區(qū)方法：垮落法充填法煤柱支撐法最常用的是全部垮落法：回柱放頂撤除支架，讓頂板垮落放頂步距：相鄰兩次放頂間隔的距離放頂步距等于最大控頂距與最小控頂距之差。控頂距：煤壁至采空區(qū)處頂梁梁端的距離回柱方式：由下而上、由采空區(qū)向煤壁；回柱方法：回柱絞車、人工回柱、拔柱器畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.1爆破采煤工藝最常用的是全部垮落法：回柱放頂撤除支架，讓頂板垮落最小控頂距時(shí)支架形式第一次推進(jìn)后支架形式放頂前（最大控頂距）時(shí)支架形式放頂后恢復(fù)到最小控頂距狀態(tài)畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.2普通機(jī)械化采煤工藝普采工藝方式：用機(jī)械化方法破煤、裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)頂板的采煤工藝。機(jī)械化方法破煤滾筒采煤機(jī)刨煤機(jī)我國主要采用滾筒采煤機(jī)破煤畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.2普通機(jī)械化采煤工藝畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.2普通機(jī)械化采煤工藝畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.2普通機(jī)械化采煤工藝3.2.1普通機(jī)械化采煤工藝過程實(shí)例工作面開采條件工作面長140m；煤層厚度2.1m，煤層傾角6°~8°；煤層普氏系數(shù)f=1.5；頂板中等穩(wěn)定，采用全垮落法處理采空區(qū)。畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.2普通機(jī)械化采煤工藝工作面主要設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量1采煤機(jī)MDY—15012輸送機(jī)SGW—630/15013乳化液泵XRB—2B14輸送機(jī)移置器YQ—1000C/1000255煤電鉆MZ—1.226水泵PB—120/4517絞車JD—11.428支柱DZ—2210009鉸接頂梁HDJA—10001000工作面采用設(shè)備一覽表畢節(jié)學(xué)院資源與安全工程學(xué)院汪華君3.2普通機(jī)械化采煤工藝工作面布置圖采煤工藝過程：（1）上行割頂煤上行、升搖臂、割頂煤（）滾筒螺旋及弧形擋煤板裝煤）、隨機(jī)掛梁（2）下行割底煤翻轉(zhuǎn)擋煤板、降搖臂、下行割底煤、裝余煤、滯后推移輸送機(jī)、鏟煤板清理浮煤、正規(guī)支護(hù)畢節(jié)學(xué)院資源與