煤礦開采方法

煤礦開采方法

第一篇井田開拓

第一章井田開拓基礎(chǔ)知識一、礦井生產(chǎn)概況1、基本概念煤田：同一地質(zhì)時(shí)期形成，并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū)。面積由幾十到數(shù)百平方公里。礦區(qū)：統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分。井田：劃規(guī)一個(gè)礦井開采的哪一部分煤田。

礦區(qū)開發(fā)：根據(jù)煤層賦存條件、煤炭儲(chǔ)量、煤炭要求量、投資環(huán)境等情況，確定礦區(qū)規(guī)模、井田劃分、井田開拓方式（礦井或露天）、礦井建設(shè)順序、附屬企業(yè)的類別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模等全面規(guī)劃及其建設(shè)過程。2、礦井巷道1、礦井巷道按照井巷和水平面夾角不同，巷道可分：垂直巷道有立井、暗立井、溜井等。水平巷道有平硐、石門、煤門、平巷。傾斜巷道有斜井、暗斜井、上山、下山等。2、按照作用和服務(wù)范圍的不同，巷道分為開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道等。（1）開拓巷道：為全礦井、一個(gè)水平或兩個(gè)以上采區(qū)服務(wù)的巷道稱為開拓巷道。主要有以下幾種：井硐、井底車場、石門、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷。由開拓巷道所圈定的煤量叫開拓煤量。、（2）準(zhǔn)備巷道為一個(gè)采區(qū)內(nèi)的一個(gè)或幾個(gè)采煤工作面和掘進(jìn)工作面服務(wù)的巷道和硐室叫準(zhǔn)備巷道。包括以下幾種：采區(qū)上下山、采區(qū)車場、采區(qū)煤倉、區(qū)段石門。由準(zhǔn)備巷道所圈定的煤量稱為準(zhǔn)備煤量。（3）回采巷道直接為一個(gè)采煤工作面服務(wù)的巷道叫回采巷道。包括以下幾種：區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷、切眼由回采巷道圈定的煤量叫回采煤量。3、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)井下生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)料排矸系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)。地面生產(chǎn)系統(tǒng)地面生產(chǎn)系統(tǒng)類型地面排矸運(yùn)料系統(tǒng)地面管線系統(tǒng)二、煤田劃分為井田井田劃分原則1、充分利用自然條件1）利用大的河流、湖泊、國鐵、橋梁等；2）地質(zhì)構(gòu)造：大的斷層、褶曲向、背斜軸線；3）煤層傾角急劇變化地帶；4）不同煤質(zhì)和煤種分布規(guī)律，分提分運(yùn)；5）地形、地物、便于外接國鐵；6）層間距。2、合理的走向長度：礦井儲(chǔ)量和開采范圍要合理要保證井田有合理的走向長度小型礦井井田走向＞1.5km中型礦井井田走向＞4km大型礦井井田走向

>7

15km

3、照顧全局：與相鄰井田、生產(chǎn)礦井與建新井、淺部井與深部井、地下礦井與露天礦井4、留有余地：為礦井將來挖潛改造留有余地，留后備區(qū)。5、安全經(jīng)濟(jì)效果好井田人為境界劃分：不受地質(zhì)條件限制的條件下，人為用直線或折線劃分井田邊界1、垂直劃分2、水平劃分3、按煤組劃分三、井田內(nèi)再劃分1、井田劃分階段階段：沿傾斜方向按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個(gè)平行與走向的長條部分，每一長條部分具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個(gè)階段。開采水平：運(yùn)輸大巷及井底車場所在的水平位置及所服務(wù)的開采范圍。開采水平垂高：水平上下邊界之間的垂直距離。開采水平劃分的意義：影響礦井建設(shè)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；初期建井工程量；初期建井工期；初期基建投資等合理的階段斜長：合理的采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)；合理的區(qū)段數(shù)；合理的采煤工藝及采面參數(shù)；在一定設(shè)備條件下，能達(dá)到的階段斜長。2、階段內(nèi)的再劃分（1）分區(qū)式劃分在階段范圍內(nèi)，沿走向把階段劃分為若干塊斷，每一段稱為采區(qū)。采區(qū)有獨(dú)立的運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)。通常沿煤層傾斜劃分為若干區(qū)段，每個(gè)區(qū)段布置一個(gè)采煤工作面。區(qū)段的斜長等于工作面長度、運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷與煤柱寬度的總和。近水平煤層沿煤層主要延展方向布置水平大巷，水平大巷兩側(cè)布置采掘區(qū)，每個(gè)采掘區(qū)叫一個(gè)盤區(qū)。分區(qū)式布置多采用走向長壁采煤發(fā)開采。（2）分段式劃分在階段范圍內(nèi)，沿煤層的傾斜方向?qū)⒚簩觿澐譃槿舾勺呦驐l帶，每個(gè)條帶布置一個(gè)采煤工作面，稱為分段。分段的傾斜長度和區(qū)段斜長基本相同，分段的走向長度等于井田的走向全長。優(yōu)點(diǎn)：減少了采區(qū)上下山及其硐室的工程量；采煤工作面可以連續(xù)推進(jìn)，減少了搬家次數(shù)；采煤工作面數(shù)量少，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。缺點(diǎn)：容易受地質(zhì)條件影響。（3）帶區(qū)式劃分在階段內(nèi)不劃分采區(qū)，沿煤層走向劃分若干傾斜條帶，每個(gè)條帶布置1－2個(gè)采煤工作面，稱為分帶。多用傾斜長壁采煤法。優(yōu)點(diǎn)：巷道布置系統(tǒng)簡單，掘進(jìn)工程量少，投資少，建井周期短，見效快。缺點(diǎn)：傾斜巷道長，掘進(jìn)比較困難，掘進(jìn)效率低；下山開采掘進(jìn)工作面生產(chǎn)環(huán)境差；輔助運(yùn)輸困難。3、近水平煤層井田劃分1、盤區(qū)2、帶區(qū)3、開采順序包括井巷的開掘順序和煤層的開采順序。井巷開掘順序一般按照開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道的順序進(jìn)行。階段內(nèi)的開采順序：一般采用“采區(qū)前進(jìn)、區(qū)內(nèi)后退”。先采靠近井筒的采區(qū)，由近及遠(yuǎn)；采區(qū)內(nèi)部在采區(qū)邊界開切眼貫通，向采區(qū)上山后退回采。采區(qū)內(nèi)各區(qū)段之間的開采順序一般采用下行式，沿傾斜方向由上而下依次回采。煤層群或厚煤層開采順序一般采用下行式開采順序。下一煤層可以在上煤層推進(jìn)一段距離后開采。四、礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限1、礦井儲(chǔ)量：井田內(nèi)可煤層的全部儲(chǔ)量煤炭儲(chǔ)量分級分類：可行性評價(jià)階段分：概略研究、預(yù)可行性研究和可行性研究儲(chǔ)量。經(jīng)濟(jì)意義分：經(jīng)濟(jì)的、邊際經(jīng)濟(jì)的、次邊際經(jīng)濟(jì)的、內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的和經(jīng)濟(jì)意義未定的基礎(chǔ)儲(chǔ)量。地質(zhì)可靠程度分：探明的、控制的、推斷的、預(yù)測的儲(chǔ)量。探明的煤炭儲(chǔ)量分類控制的煤炭儲(chǔ)量分類推斷的煤炭儲(chǔ)量及概念預(yù)測的資源量儲(chǔ)量分級：A、B、C、D、四級 。A、B為高級儲(chǔ)量，C、D為低級儲(chǔ)量。儲(chǔ)量分類：礦井地質(zhì)儲(chǔ)量：礦井技術(shù)邊界范圍內(nèi)全部煤炭儲(chǔ)量分級：能利用的儲(chǔ)量、尚難利用的儲(chǔ)量礦井地質(zhì)儲(chǔ)量能利用儲(chǔ)量（表內(nèi)）（Ａ＋B+C+D）尚難利用儲(chǔ)量（表外）能利用儲(chǔ)量：工業(yè)儲(chǔ)量一般Zg=（Ａ＋B+C）遠(yuǎn)景儲(chǔ)量（D）工業(yè)儲(chǔ)量：可采儲(chǔ)量設(shè)計(jì)損失量（開采損失）

工業(yè)儲(chǔ)量（Zg）—能夠作為礦井設(shè)計(jì)和投資的儲(chǔ)量

一般Zg=A+B+C

缺煤地區(qū)Zg=A+B+C+0.5D

可采儲(chǔ)量（Zk）—礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量設(shè)計(jì)損失（開采損失）—設(shè)計(jì)丟在地下的儲(chǔ)量。

有的可預(yù)知，有的不可預(yù)知。

Zk=（Zg-P）C

P—永久煤柱損失；C—采區(qū)采出率，%。

采區(qū)采出率的規(guī)定薄煤層不小于0.85

中煤層不小于0.8

厚煤層

不小于0.75

采煤工作面采出率的規(guī)定薄煤層不小于0.97

中煤層不小于0.95

厚煤層

不小于0.93

儲(chǔ)量損失設(shè)計(jì)損失實(shí)際損失2、礦井生產(chǎn)能力A1、礦井生產(chǎn)能力：礦井設(shè)計(jì)的年生產(chǎn)能力，萬t/a；2、礦井井型：按礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力大小劃分的礦井類型。一般分為：特大型礦井：300、400、500、600萬t/a及以上；大型礦井：120、150、180、240萬t/a；中型礦井：45、60、90萬t/a；小型礦井：30萬t/a以下。礦井生產(chǎn)能力的確定1：井田儲(chǔ)量煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范中儲(chǔ)量A與服務(wù)年限T的關(guān)系A(chǔ)（萬t/a）T/a第一水平服務(wù)年限/aα＜25α=25～45α>45≥600300～500120～24045～909～308070605040353025——2520——20152：開采條件1）地質(zhì)條件及開采技術(shù)：礦井開采條件所能保證的原煤生產(chǎn)能力，主要指同時(shí)正常生產(chǎn)的采區(qū)生產(chǎn)能力之總和。定A的步驟：（1）定采面的單產(chǎn)AF

綜采：150

500萬t／a普采：100

150萬t／a炮采：20

30萬t／a

（2）定同采工作面數(shù)：符合開采程序，確保安全一礦一面、二面、多面、N1－采面數(shù)（3）定采區(qū)生產(chǎn)能力：AC

＝N1．AF（4）定礦井同采采區(qū)數(shù)N2：一個(gè)水平保證年產(chǎn)量。礦井A＝N2

．AC＝N1

N2

AF一礦一面時(shí)：N1

＝N2＝13：技術(shù)裝備2）輔助環(huán)節(jié)能力：－配套運(yùn)、提能力：（1.3

1.5）A，不限A。舊井技改

環(huán)節(jié)改造。3）儲(chǔ)量

基礎(chǔ)4）安全－保證。5）經(jīng)濟(jì)條件

噸煤成本最低

4：安全生產(chǎn)條件3、礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限T與儲(chǔ)量的關(guān)系l

Zk一定，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A要和服務(wù)年限T在數(shù)學(xué)上成反比要求A與T相適應(yīng)：A大T大，A小T小大型礦井投資大，T

；配套的企業(yè)規(guī)模大，T

；均衡生產(chǎn)期長，T

。我國要求大型礦井的服務(wù)年限要大于60年ZkA．KT=礦井總的生產(chǎn)時(shí)間T為：T=t1+t2+t3t1—礦井開始生產(chǎn)到達(dá)產(chǎn)的產(chǎn)量遞增期，a；大型井—3a；中型井—2a；小型井—1at2—礦井服務(wù)年限（礦井均衡生產(chǎn)的時(shí)間）；t3—礦井產(chǎn)量遞增時(shí)間，a。K－儲(chǔ)量備用系數(shù)地方小煤礦K＝1.3

礦井設(shè)計(jì)K＝1.4礦區(qū)總體設(shè)計(jì)K＝1.5

考慮K的原因：（1）礦井增產(chǎn)（2）意外儲(chǔ)量損失

i、煤層露頭降低；

ii、斷層影響：只查出落差

25m的斷層；

iii、火成巖侵入；

iv、火災(zāi)損失；

v、小窯開采損失。（3）人為損失采出率達(dá)不到要求

1:解釋煤田和井田的概念。煤田：在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，含炭物質(zhì)沉積形成的基本聯(lián)系的大面積含煤地帶稱為煤田。井田：煤田內(nèi)劃規(guī)一個(gè)礦井開采的哪一部分煤田。2：井巷名稱立井：有直接通達(dá)地面出口的垂直巷道。暗立井：沒有直接通達(dá)地面出口的立井。斜井：有直接通達(dá)地面出口的傾斜巷道。暗斜井：沒有直接通達(dá)地面出口，聯(lián)系相鄰上下水平的傾斜巷道。平硐：有出口直接通達(dá)地面的水平巷道稱為平硐室。巖石平巷：沒有出口直接通達(dá)地面，在巖石中沿煤層走向開拓的水平巷道。石門：與煤層走向垂直或斜交的開拓的水平巖石巷道。采區(qū)上山：服務(wù)于一個(gè)采區(qū)的傾斜巷道。采區(qū)下山：由運(yùn)輸大巷向下，沿煤巖層開掘的為一個(gè)采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。3：繪圖說明礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)及主要巷道名稱。見書P6P7P8P94：煤田劃分井田要考慮哪些主要因數(shù)？1、充分利用自然條件：1）利用大的河流、湖泊、國鐵、橋梁等；2）地質(zhì)構(gòu)造：大的斷層、褶曲向、背斜軸線；3）煤層傾角急劇變化地帶；4）不同煤質(zhì)和煤種分布規(guī)律，分提分運(yùn)；5）地形、地物、便于外接國鐵；6）層間距。2、合理的走向長度：1）礦井儲(chǔ)量和開采范圍要合理；2）要保證井田要有合理的走向長度:小型礦井井田走向＞1.5km；中型礦井井田走向＞4km；大型礦井井田走向

>7

15km。3、照顧全局：與相鄰井田、生產(chǎn)礦井與建新井、淺部井與深部井、地下礦井與露天礦井。4、留有余地：為礦井將來挖潛改造留有余地，留后備區(qū)。5、安全經(jīng)濟(jì)效果好。5：試述井田境界的劃分方法：三種：垂直劃分；水平劃分；按煤組劃分。見書本P11P126：繪圖說明階段與水平的概念。沿傾斜方向按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個(gè)平行與走向的長條部分，每一長條部分具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個(gè)階段。開采水平是運(yùn)輸大巷及井底車場所在的水平位置及所服務(wù)的開采范圍。階段與水平既有聯(lián)系又有區(qū)別，區(qū)別是區(qū)段強(qiáng)調(diào)的是煤層開采范圍和儲(chǔ)量，水平強(qiáng)調(diào)的是某一標(biāo)高上的巷道布置，聯(lián)系是利用水平上的巷道開采階段內(nèi)的煤炭資源。7：階段再劃分有哪幾種方式？三種：采區(qū)式、分段式、帶區(qū)式。試述每一種方式的基本內(nèi)容。P158：如何確定礦井生產(chǎn)能力？四方面：1井田儲(chǔ)量；2開采條件；3技術(shù)裝備水平；4安全生產(chǎn)條件。P229：確定礦井服務(wù)年限為何要考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)？a、在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于局部地質(zhì)變化、勘探的儲(chǔ)量不可靠、采區(qū)采出率短期內(nèi)不能達(dá)到規(guī)定的要求原因，使礦井儲(chǔ)量減少。b、由于挖掘生產(chǎn)潛力使礦井產(chǎn)量增大。c、投產(chǎn)初期，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，采出率達(dá)不到規(guī)定數(shù)值，增大了煤的損失。10：試述礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲(chǔ)量之間的關(guān)系。礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲(chǔ)量三者要相互適應(yīng)和協(xié)調(diào)，首先應(yīng)根據(jù)井田儲(chǔ)量大小、開采條件、技術(shù)安全條件，按照我國各類井型的礦井和開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限要求，本著礦井越大，基建、裝備、投資大，服務(wù)年限相應(yīng)越長的原則，合理確定礦井生產(chǎn)能力，生產(chǎn)能力既不能過小使煤炭資源積壓不能滿足需求，也不可過大造成礦井長期達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量或生產(chǎn)分散、接替緊張以致服務(wù)年限過短礦井很快衰老報(bào)廢影響協(xié)調(diào)發(fā)展。第二章井田開拓方式一：井田開拓概念：在井田范圍內(nèi)，從地面進(jìn)入煤層為開采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開掘工程稱為井田開拓。井田開拓方式：礦井井筒形式、開采水平數(shù)目數(shù)目、位置階段內(nèi)的布置方式總稱為開拓方式。井田開拓方式的分類：以井硐形式把井田開拓方式分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓四類。以階段內(nèi)布置分采區(qū)式、分段式、帶區(qū)式。確定井田開拓方式的原則：二、斜井開拓斜井開拓：主、副井筒均為斜井的開拓方式。斜井開拓適用于：埋藏淺、表土層薄、無流砂層的煤層。特點(diǎn)：以斜井（主斜井、副斜井、回風(fēng)井）進(jìn)行開拓，裝備兩個(gè)井筒，主井一般用膠帶或箕斗提煤，副井一般用礦車輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等，風(fēng)井回風(fēng)。小型斜井的主副斜井可均裝備礦車提升設(shè)備，或只裝備一個(gè)斜井，串車提升。雙鉤或單鉤提升。片盤斜井開拓：將井田沿傾斜按一定標(biāo)高劃分為若干個(gè)分段（又稱片盤），自地面沿煤（巖）層傾斜開掘斜井，然后依次開采各個(gè)片盤的開拓方式。斜井單水平開拓：井田沿傾斜方向劃分為兩個(gè)階段，每個(gè)階段劃分為若干個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)沿傾向劃分為若干個(gè)區(qū)段。斜井盤區(qū)式開拓：對于近水平煤層，由于全井田沿傾斜高差不大，可將井田劃分為盤區(qū)，采用斜井盤區(qū)式開拓。與斜井單水平開拓巷道和生產(chǎn)系統(tǒng)相似。斜井井筒層位選擇，井筒裝備及坡度：各種各種斜井提升方式的適應(yīng)條件

傾斜角度（度）礦井年產(chǎn)量（萬噸/年）提升方式《17》60帶式輸送機(jī)《2515~60串車25~3515~90箕斗《15《60無極繩三、立井開拓l立井開拓：主、副井筒均為立井的開拓方式。l立井開拓適用于：埋藏深，表土厚、緩傾斜煤層l特點(diǎn)：以立井（主井、副井有時(shí)設(shè)回風(fēng)井）進(jìn)行開拓，裝備兩個(gè)井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐籠輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等。小型立井的主副井可均裝備罐籠，或只裝備一個(gè)井筒l井田沿傾斜劃分為階段，設(shè)開采水平，可以單水平、多水平或局部設(shè)輔助水平開拓。立井單水平帶區(qū)式開拓井田劃分兩個(gè)階段，階段內(nèi)帶區(qū)式布置。立井多水平采區(qū)式開拓井田多層煤，分多水平，均上山開采。立井井筒裝備：礦井生產(chǎn)能力（萬噸/年）主井井筒裝備副井井筒裝備30一對雙層單車（1t）罐籠一對單層單車（1t）罐籠60一對6t箕斗一對雙層單車（1t）罐籠90一對9t箕斗一對雙層單車（1.5t）罐籠120一對12t箕斗一對雙層單車（3t）罐籠150一對16t箕斗一對雙層單車（3t）罐籠180一對16t箕斗一對雙層單車（3t）罐籠,罐籠帶重錘240兩對12t箕斗一對雙層雙車（1.5t）罐籠,一對雙層單車（5t）罐籠帶重錘300兩對16t箕斗一對雙層雙車（1.5t）罐籠,一個(gè)雙層單車（5t）或雙層雙車（1.5t）罐籠帶重錘四、平硐開拓在山嶺和丘陵地帶，可以直接從地表用水平大巷進(jìn)行開拓，叫平硐開拓。最簡單的開拓方式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利：（1）煤由平硐直接外運(yùn)，多用礦車（底卸式、普通箱式）也用膠帶，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少；能力大（2）不設(shè)井底車場，水自流，無水倉.走向平硐：沿煤層走向開掘，把煤層分上、下山兩個(gè)階段，具有單翼井田開采特點(diǎn)。垂直、斜交走向平硐：沿煤層頂、底板進(jìn)入煤層，把井田沿走向分成兩部分，具有雙翼井田開采特點(diǎn)。階梯平硐：地形高差大，煤層垂高大，主平硐以上煤層分?jǐn)?shù)階段，每階段各自布置平硐的開拓方式。五、井筒（硐）形式分析及選擇平硐開拓的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件：簡單有利，工程少，設(shè)備少，施工容易，費(fèi)用低，建井速度快。地形適宜優(yōu)先考慮。斜井開拓的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件：比立井簡單，快，易延伸，使用皮帶輸送能力大。埋藏不深，表土不厚，水文簡單，緩斜和傾斜煤層適用立井開拓的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件：適應(yīng)性強(qiáng)，不受條件限制，井筒短，速度快，易作副井，對特大井，擴(kuò)大斷面，雙設(shè)備提升。六、綜合開拓綜合開拓方式—采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上不同的井筒（硐）形式進(jìn)行開拓的方式。斜井

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立井綜合開拓：主斜井、副立井斜井優(yōu)點(diǎn)：主斜－膠帶運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，不受長度限制，缺點(diǎn)：副斜－輔提難，線路長，阻力大，通風(fēng)難，改為副立井：則輔提快、線路短、通風(fēng)容易平硐

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立井綜合開拓：合適條件平硐

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斜井綜合開拓：合適條件綜合開拓的適應(yīng)條件七、多井筒分區(qū)域開拓第三章井底車場井底車場：井底車場是聯(lián)結(jié)井筒和井下運(yùn)輸大巷的一組巷道和硐室的總稱。組成：運(yùn)輸巷道和硐室兩大部分組成。井底運(yùn)輸線路：存車線、調(diào)車線和繞道。井底車場硐室：主井系統(tǒng)硐室、副井系統(tǒng)硐室和其它硐室。主井系統(tǒng)硐室：翻車機(jī)硐室、箕斗裝載硐室、井底車場、撤煤清理硐室。副井系統(tǒng)硐室：馬頭門、井下主變電硐室、主排水泵房、水倉、等候室。其它硐室：調(diào)度室、電機(jī)車庫、機(jī)車修理硐室、防火門硐室、爆破材料庫、消防器材庫、人車場、工具庫、醫(yī)療室。調(diào)車方式：頂推調(diào)車法、甩車調(diào)車法、專用設(shè)備調(diào)車法。井底車場通過能力：N=2.52mG/1.15(1+K)t×

105(t)井底車場形式:環(huán)形式、折返式底卸式礦車井底車場。小型礦井礦車井底車場。大巷帶式輸送機(jī)井底車場。井底車場滿足基本要求：1、易維護(hù)、工程造價(jià)低、施工方便。2、系統(tǒng)調(diào)車簡單方便、易管理、停車短、回車線短。3、操作安全、符合規(guī)程規(guī)范。4、系統(tǒng)協(xié)調(diào)、布置適宜。5、確保能力，30%-50%備用適應(yīng)擴(kuò)改建。影響井底車場形式選擇因數(shù)：1、礦井生產(chǎn)能力。2、礦井開拓方式。3、大巷運(yùn)輸方式。4、地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置方式。5、礦井瓦斯等級。第四章井田開拓的基本問題一、井筒數(shù)目及位置：井筒數(shù)目：雙提升井筒、多提升井筒、單提升井筒井筒位置：1:對井下開采合理的井筒位置。2：對掘進(jìn)與維護(hù)有利的井筒位置。3：便于布置地面工業(yè)廣場的井筒位置。二、開采水平的劃分：階段垂高的確定：1：開采水平服務(wù)年限。2：采掘運(yùn)機(jī)械化程度。3：煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造。4：噸煤建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用。下山開采的應(yīng)用：1：上下山開采比較。2：下山開采的一般適用條件。開采水平的設(shè)置輔助水平的應(yīng)用三、水平大巷布置：為水平或一個(gè)區(qū)段運(yùn)輸服務(wù)的水平巷道。運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式：1.軌道運(yùn)輸大巷；2.帶式輸送機(jī)運(yùn)輸大巷。運(yùn)輸大巷布置方式：1.分層運(yùn)輸大巷；2.集中運(yùn)輸大巷；3.分組集中大巷。運(yùn)輸大巷的位置：煤層大巷；巖石大巷總回風(fēng)巷：為全礦井或礦井一予以翼服務(wù)的回風(fēng)巷道。四、開采順序：1、沿煤層走向的開采順序2、沿煤層傾斜的開采順序3、煤層及煤層間的開采順序五、采掘關(guān)系與三量管理：1、開采計(jì)劃。工作面接替計(jì)劃采區(qū)接替計(jì)劃2、巷道掘進(jìn)工程計(jì)劃方法與步驟編制巷道掘進(jìn)工程計(jì)劃的原則及注意事項(xiàng)：3、三量管理4、采掘比例關(guān)系指標(biāo)和計(jì)算方法：六、礦井開拓延伸：1、礦井延伸原則和要求2、礦井開拓延伸方案3、生產(chǎn)水平過渡時(shí)期的技術(shù)措施七、礦井技術(shù)改造1、礦井改擴(kuò)建2、合理集中生產(chǎn)3、礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)改造第二篇采煤方法第五章采煤方法概述一、采煤方法概念與分類：基本概念：采場：在采區(qū)內(nèi)用來直接大量開采煤炭資源的場所采煤工作面：在采場內(nèi)進(jìn)行采煤的煤層暴露面。與采場同義。采高：采煤工作面被采出的煤厚。工作面長度：采煤工作面煤壁的長度。采煤工作：采場內(nèi)為了開采煤炭資源所進(jìn)行的一系列工作。

采煤系統(tǒng)—采區(qū)內(nèi)的巷道布置系統(tǒng)以及為了正常生產(chǎn)而必須建立的采區(qū)內(nèi)用于運(yùn)輸、通風(fēng)等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。采煤工藝—采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間上、空間上的進(jìn)行程序和安排方式。采煤方法的是采煤系統(tǒng)和采煤工藝的配合。包括采煤系統(tǒng)和采煤工藝兩部分內(nèi)容。采煤方法分類：按采煤工藝和礦壓控制特點(diǎn)分壁式體系和柱式體系按照采煤工藝方式和機(jī)械化程度不同分為炮采、普采和綜采壁式體系采煤法：壁式體系采煤法：按煤層傾角：分緩斜、傾斜煤層采煤法和傾斜煤層采煤和法。按煤層厚度：分薄煤層采煤法、中厚煤層采煤法、厚煤層采煤法、按推進(jìn)方向：分走向長壁采煤法、傾斜長壁采煤法按采空區(qū)處理方法：分全部垮落采煤法、煤柱支撐（刀柱）采煤法、充填采煤法。按開采方式：分整層采煤法（單一長壁、放頂煤、掩護(hù)支架）和分層采煤法（傾斜、水平、斜切、水平分段放頂煤）柱式采煤法（短壁體系）：特征為房、柱間隔。常見有巷柱、房式、房柱式。我國礦井采用的主要采煤方法及其特征：采煤方法旱采水采壁式體系柱式體系柱式體系單一長壁放頂煤整層開采斜切分層水平分段放頂煤傾斜分層掩護(hù)支架分層開采整層開采整層開采房式房柱式傾斜短壁式走向短壁式走向長壁傾斜長壁走向長壁傾斜長壁下行垮落上行充填垮落刀柱

二：采煤方法選擇：原則：安全、經(jīng)濟(jì)、高效。影響因數(shù)：地質(zhì)因數(shù)（傾角、厚度、頂?shù)装?、地址?gòu)造、含水性、瓦斯含量、自然發(fā)火傾向）技術(shù)發(fā)展和裝備水平礦井管理水平礦井經(jīng)濟(jì)效益三：采煤發(fā)展方向

三：采煤發(fā)展方向1、改進(jìn)采煤工藝，因地制宜地發(fā)展先進(jìn)的機(jī)械化采煤2

、擴(kuò)大長壁采煤法和傾斜長壁采煤法應(yīng)用范圍。3、緩斜、傾斜厚煤層推行傾斜分層下行垮落采煤法和放頂煤采煤法。4、大力推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù)5、急傾斜煤層開采要進(jìn)一步探索采煤機(jī)械化的發(fā)展前景6、“三下一上”采煤技術(shù)有廣泛的發(fā)展空間。7、適度發(fā)展水利采煤技術(shù)。8、柱式體系采煤法應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。9、煤炭地下氣化技術(shù)前途光明。10、采煤方法是一個(gè)發(fā)展中的系統(tǒng)工程。第六章采面礦壓基本規(guī)律一、礦山壓力基本概念1、礦山壓力的概念：由于井下采掘工程破壞了巖體中原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起應(yīng)力重新分布，我們把存在于采掘空間周圍巖體內(nèi)和作用在支護(hù)物上的力稱為礦山壓力。2、礦山壓力的來源：自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力。3、礦山壓力顯現(xiàn)。二、采煤工作面圍巖移動(dòng)特征1、直接頂?shù)某醮慰迓?、基本頂?shù)某醮慰迓浠卷數(shù)某醮慰迓淝暗膸r石結(jié)構(gòu)基本頂?shù)某醮慰迓渑c初次來壓基本頂?shù)某醮慰迓洳骄嗟拇_定3、基本頂周期來壓基本頂?shù)闹芷趤韷呵盃顟B(tài)基本頂?shù)闹芷趤韷杭暗V壓顯現(xiàn)特征基本頂?shù)闹芷趤韷翰骄嗟拇_定周期來壓的分析4、工作面上覆巖層移動(dòng)規(guī)律冒落帶裂縫帶彎曲下沉帶

1、采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律采煤工作面前后方支承壓力分布采煤工作面兩側(cè)支承壓力分布2、支承壓力在底板中的傳遞四：采煤工作面礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律三：采煤工作面礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律第七章緩斜傾斜煤層走向長壁

采煤法采煤系統(tǒng)二、走向長壁采煤法（一）單一煤層采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置是指在采區(qū)布置準(zhǔn)備巷道和回采巷道對單一煤層而言，采區(qū)巷道布置有以下基本規(guī)律：1、采煤工作面必須有兩個(gè)暢通的安全出口。2、采煤工作面必須按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定及時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。3、采區(qū)內(nèi)至少布置運(yùn)輸上山和軌道上山。4、雙巷掘進(jìn)。5、采區(qū)內(nèi)要設(shè)采區(qū)車場。6、巷道間的平面交叉問題。7、在布置兩條上山的采區(qū)，為避免在采區(qū)下部車場安設(shè)風(fēng)門影響運(yùn)輸，常采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)，如果設(shè)回風(fēng)上山，就不存在這一問題。8、采區(qū)內(nèi)一般設(shè)置采區(qū)煤倉和采區(qū)硐室。9、當(dāng)煤層厚度較大時(shí)，采區(qū)服務(wù)年限較長，為降低上山及平巷的維護(hù)費(fèi)用，常將上山和區(qū)段集中平巷布置在煤層底板巖石中。1、采區(qū)運(yùn)輸石門2、采區(qū)回風(fēng)石門3、采區(qū)下部車場4、軌道上山5、運(yùn)輸上山6、上部車場7、中部車場8、10、回風(fēng)平巷9、運(yùn)輸平巷11、聯(lián)絡(luò)巷12、采區(qū)煤倉13、采區(qū)變電所14、絞車房（二）區(qū)段平巷位置1、支承壓力對區(qū)段平巷的影響巷道未開掘以前，地下巖體處于相對平衡的原巖應(yīng)力狀態(tài)。巷道開掘以后，就破壞了這種狀態(tài)，打破了應(yīng)力平衡，應(yīng)力重新分布，形成集中應(yīng)力。這種高于原巖應(yīng)力的力稱為支承壓力。工作面前方形成的超前支承壓力，由于它隨工作面推進(jìn)而不斷向前推移，稱為移動(dòng)支承壓力。在工作面采過后，煤體上形成的支承壓力不發(fā)生明顯變化，稱為固定支承壓力。支承壓力深入煤體2－10m，區(qū)段平巷布置在此范圍內(nèi)維護(hù)比較困難。A－減壓區(qū)B－增壓區(qū)C－穩(wěn)壓區(qū)

D－塑性區(qū)E－彈性區(qū)γHKγHEDABCσtσrK—支承壓力峰值系數(shù)

煤層底板支承應(yīng)力分布已采區(qū)及其兩側(cè)煤柱的應(yīng)力分布Ⅰ－－冒落帶；Ⅱ－裂隙帶；Ⅲ－彎曲下沉帶；A－原始應(yīng)力區(qū)；B1、B2－應(yīng)力增高區(qū)、C－應(yīng)力降低區(qū)；D－應(yīng)力穩(wěn)定區(qū)2.區(qū)段平巷布置分析區(qū)段平巷本著圍巖穩(wěn)定、煤巖均勻、避開地質(zhì)破壞帶和高應(yīng)力區(qū)等原則布置。一般采用留煤柱和無煤柱兩種布置方式。（1）留煤柱維護(hù)區(qū)段平巷煤柱尺寸取決煤層厚度和巖性，一般為8－15m。厚煤層分層開采，有以下三種布置方式：傾斜式布置：內(nèi)錯(cuò)式、外錯(cuò)式；水平式布置垂直式布置（2）無煤柱護(hù)巷采用留煤柱時(shí)，巷道往往在高應(yīng)力區(qū)，不利于巷道維護(hù)。根據(jù)支承壓力的顯現(xiàn)規(guī)律，與采空區(qū)相鄰的煤體存在一個(gè)應(yīng)力比原巖應(yīng)力低的卸載帶，在這里掘進(jìn)和維護(hù)巷道可以減輕巷道受壓，達(dá)到維護(hù)巷道的目的沿空留巷：在上區(qū)段工作面采過后，將運(yùn)輸平巷平巷保留，做下區(qū)段的回風(fēng)平巷。沿空送巷：在上區(qū)段工作面采過后，等采空區(qū)上覆巖層穩(wěn)定后，緊貼廢棄巷道，在煤體邊緣重新掘進(jìn)巷道，作為本區(qū)段的運(yùn)輸或回風(fēng)平巷。（三）多煤層采區(qū)聯(lián)合布置1、基本概念生產(chǎn)礦井大多開采兩個(gè)以上煤層。如果每一個(gè)煤層都布置生產(chǎn)系統(tǒng)，稱為采區(qū)分層布置。如果幾個(gè)煤層共用一套采區(qū)上山、硐室甚至區(qū)段平巷，就形成采區(qū)聯(lián)合布置。優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)大采區(qū)儲(chǔ)量、延長采區(qū)服務(wù)年限、減少采區(qū)搬家次數(shù)、減少掘進(jìn)量以及維護(hù)量，降低掘進(jìn)率，提高回采率。2、聯(lián)系方式由于公用上山和區(qū)段平巷，所以必須將各煤層與公用上山和區(qū)段平巷聯(lián)系起來。聯(lián)系方式有3種。（1）石門聯(lián)系：開掘與走向斜交的水平巷道與煤層聯(lián)系一起。優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)施工方便，采用軌道運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸方便，環(huán)節(jié)少，利于通風(fēng)。缺點(diǎn)：當(dāng)傾角小時(shí)，石門較長，如作為運(yùn)輸巷道，增加了運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸環(huán)節(jié)。（2）斜巷聯(lián)系：當(dāng)煤層傾角小時(shí)，掘進(jìn)長度短，當(dāng)作運(yùn)輸巷時(shí)，可以利用自溜運(yùn)煤，不必安裝運(yùn)輸設(shè)備。（3）立眼聯(lián)系：一般作為運(yùn)輸巷。1、運(yùn)輸大巷；2、回風(fēng)大巷；3、采區(qū)下部車場；4、運(yùn)輸上山；5、軌道上山；6、中部車場；7、上部車場；8、采區(qū)回風(fēng)石門；9、區(qū)段運(yùn)輸石門；10、區(qū)段軌道石門；11、m1區(qū)段運(yùn)輸平巷；12、m1區(qū)段回風(fēng)平巷；13、m2區(qū)段巖石集中運(yùn)輸平巷；14、溜煤眼；15、采區(qū)煤倉；16、聯(lián)絡(luò)斜巷；17、聯(lián)絡(luò)小石門三、傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法

回采工作面沿煤層走向布置，沿傾斜（仰斜或俯斜）推進(jìn)采煤。優(yōu)點(diǎn)：1、取消上下山，簡化井下巷道系統(tǒng)。運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，通風(fēng)線路短，風(fēng)阻小。2、綜采面長度保持不便，工作面產(chǎn)量大，提高礦井生產(chǎn)集中化程度。3、減少巷道掘進(jìn)、維護(hù)和運(yùn)輸工作量。4、可采用雙工作面布置，工作面長度成倍增加。5、對地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。如果瓦斯大，采用俯斜開采，瓦斯逸散到采空區(qū)，水大，可以仰斜開采，水流到采空區(qū)。缺點(diǎn)：只適用于傾角小于12o的不存在走向斷層的煤層，輔助運(yùn)輸比較困難。1、水平運(yùn)輸巷

2、水平回風(fēng)大巷

3、采煤工作面

4、工作面運(yùn)輸斜巷

5、工作面回風(fēng)斜巷

6、煤倉

7、進(jìn)風(fēng)、行人斜巷四、長壁采煤法的采煤工藝回采工藝是指采煤工作面內(nèi)破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和采空區(qū)處理等工序在時(shí)間和空間上的進(jìn)行程序和安排方式。前三項(xiàng)為采煤，后面兩項(xiàng)為頂板管理炮采工藝方式主要包括爆破方法破煤、爆破及人工裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、推移輸送機(jī)、頂板支護(hù)和回柱放頂?shù)牟擅汗に嚨裙ば?。炮采工藝?biāo)志是爆破破煤爆破落煤：包括打眼、裝藥、填炮泥、連線和爆破等工序。（一）炮采工藝方式爆破連線方式有串聯(lián)、并聯(lián)和混連等幾種。

串聯(lián)網(wǎng)路是把相鄰電雷管腳線彼此(手拉手)連接起來，然后再把兩端腳線通過端線與母線連接起來，母線接到電源上。串聯(lián)的連線方式要在工作中靈活掌握，使得有利于腳線的連接。并聯(lián)是把各個(gè)雷管的兩根腳線分別連到兩根母線上?；爝B是并聯(lián)和串聯(lián)的結(jié)合，適用于巷道斷面大、炮眼數(shù)目多的掘進(jìn)斷面。

。并聯(lián)要求的電流大，在井下使用的不多。1．工作面連線方式2．工作面炮眼布置爆破落煤時(shí)要求保證進(jìn)度，工作面平直，不留頂?shù)酌海黄茐捻敯?，不崩倒支柱，也不能崩翻輸送機(jī)，盡量降低雷管和炸藥的消耗。因此，要根據(jù)煤層的硬度、厚度、節(jié)理裂隙以及頂板狀況，正確地確定鉆眼爆破的參數(shù)。爆破參數(shù)是爆破說明書里的主要內(nèi)容。單排眼用于1m以下的薄煤層或煤質(zhì)松軟、節(jié)理發(fā)育的煤層中，或事先已掏底槽的工作面中；雙排眼包括有對眼、三花眼及三角眼，一般用于中厚煤層及煤質(zhì)中硬的工作面中；三排眼三排眼也叫五花眼，用于煤層較厚和采高較大的工作面中。①炮眼與煤壁的水平夾角一般為50～80。，軟煤取大值，硬煤取小值。為了不崩落支架，應(yīng)使水平方向的最小抵抗線朝向兩柱之間的空檔。②頂眼在垂直面上向頂板方向仰起5～10。。頂眼距頂板0．1～0．5m，其值視煤質(zhì)軟硬和粘頂情況而定，應(yīng)保證不破壞頂板的完整性。③底眼在垂直面上向底板方向保持10～20。的俯角，眼底接近底板，以不丟底煤為原則。炮眼角度滿足下列要求鉆眼設(shè)備：煤電鉆、麻花釬子炮眼深度根據(jù)每次的進(jìn)度而定。一般有淺進(jìn)度和深進(jìn)度兩種。淺進(jìn)度的方式主要是配合金屬支架和鉸接頂梁、可彎曲輸送機(jī)和爆破裝煤，每次進(jìn)度為0．8～1．2m；深進(jìn)度每次進(jìn)度達(dá)2.0m左右。每個(gè)炮眼的裝藥量根據(jù)煤質(zhì)軟硬、炮眼位置和深度以及爆破次序而定。炸藥與裝藥量：炸藥礦用硝氨炸藥，底眼150

600g頂眼200g鉆眼深度、裝藥串聯(lián)聯(lián)線電雷管引爆（毫秒延期電雷管）起爆器起爆detonator，cap毫秒爆破delayelectricdetonator130ms內(nèi)全部起爆，避免延期引爆瓦斯延期起爆：底眼，中間眼，頂眼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)

5）聯(lián)線與起爆爆破后可裝煤30

40%余下的多數(shù)為人工裝，大鐵鍬刮板輸送機(jī)的鏟煤板可裝一部分，炮采面多用SGW—40或SGW—44型可彎曲刮板輸送機(jī)傾角加大后自溜北宿礦炮采機(jī)裝二、裝煤與運(yùn)煤視頂板情況分：點(diǎn)柱，棚子，多用棚子木支柱單體摩擦支柱單體液壓支柱鉸接頂梁國營重點(diǎn)煤礦用：單體液壓支柱+金屬絞接頂梁正懸臂齊梁直線線柱正懸臂錯(cuò)梁三角柱控頂排數(shù)3

4排

3

5排特種支護(hù)：叢柱、密集、木垛、斜撐四、支護(hù)叢柱、密集、木垛、斜撐

推移輸送機(jī)千斤頂正常段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三、推移輸送機(jī)通常采用垮落法回柱放頂撤除支架，讓頂板垮落四、處理采空區(qū)專業(yè)工種鉆眼放炮、裝藥、機(jī)電維修綜合工種裝煤、支柱、回柱放頂專業(yè)工種一般在全工作面長度內(nèi)工作綜合工種一般在工作面的一段長度內(nèi)工作采煤循環(huán)—采煤工作面完成落煤、裝煤運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)的周而復(fù)始的過程。炮采工作面循環(huán)的標(biāo)志—放頂五、勞動(dòng)組織循環(huán)方式—循環(huán)進(jìn)度與晝夜循環(huán)數(shù)的總稱六、循環(huán)方式作業(yè)方式—采煤工作面一晝夜內(nèi)采煤班和準(zhǔn)備班的配合方式準(zhǔn)備班工作—回柱、檢修刮板輸送機(jī)、縮短運(yùn)輸平巷中的刮板輸送機(jī)、超前工作面加強(qiáng)支護(hù)兩采一準(zhǔn)，三八制三采三準(zhǔn)（三班采煤，邊采邊準(zhǔn)備），三八制，三采一準(zhǔn)四六制，兩班半采煤，半班準(zhǔn)備三八制，四班交叉七、作業(yè)方式采煤技術(shù)員要編采煤工作面作業(yè)規(guī)程規(guī)程中要有：正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖勞動(dòng)組織表技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表正規(guī)循環(huán)—在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成了循環(huán)作業(yè)圖中規(guī)定任務(wù)的循環(huán)八、循環(huán)作業(yè)圖表炮采面四班交叉循環(huán)作業(yè)圖面長100m，四班交叉，每班交叉2小時(shí)，Ⅰ、Ⅲ班采煤班，Ⅱ、Ⅳ班以準(zhǔn)備為主，采煤班裝煤、支柱。準(zhǔn)備班運(yùn)料、回柱放頂、鉆眼、放炮、移輸送機(jī)、少量裝煤、支柱。工作面放兩次炮，支兩排支架，放一次頂，一天一個(gè)循環(huán)裝煤:裝煤勞動(dòng)量大，盡可能爆破裝煤。安全:先支護(hù)，后裝煤先敲幫問頂，清除危石處理瞎炮回柱:由下向上由采空區(qū)側(cè)向煤壁側(cè)近水平煤層回柱可以分段

九、炮采工作面的基本點(diǎn)炮采工作面機(jī)械化水平低人工勞動(dòng)強(qiáng)度大產(chǎn)量和效率低但對地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)十、炮采工藝的特點(diǎn)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)頂板的采煤工藝普采面的回采工藝過程包括工作面內(nèi)破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和采空區(qū)處理等工序，落煤和裝煤是利用采煤機(jī)或刨煤機(jī)來完成。普采面配套設(shè)備有：單搖臂滾筒采煤機(jī)或雙搖臂滾筒采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)，金屬寒擦支柱或液壓支柱，可配金屬鉸接頂梁。沿工作面每6m設(shè)一移溜器推移輸送機(jī)，液壓移溜器可用設(shè)置在平巷內(nèi)的乳化液泵通過管路進(jìn)行集中供液控制，也可使用手動(dòng)的液壓式移溜器。第二節(jié)普采工藝方式一、設(shè)備及布置

1—MDY-150采煤機(jī)；2—SGB-630/150可彎曲刮板輸送機(jī)；3—DZ-22單體液壓支柱；4—HDJA-1000鉸接頂梁5—推移輸送機(jī)千斤頂；6—運(yùn)輸平巷中的輸送機(jī)。(1)基本概念支架是平衡采煤工作面頂板壓力的一種構(gòu)筑物，必須具備兩個(gè)特性：良好的支撐性能和一定的可縮性。這種特性可以從支柱的特性曲線上表現(xiàn)出來。支柱對頂板的主動(dòng)作用力稱為支柱的撐力，支柱支設(shè)時(shí)對頂板的作用力稱為支柱的初撐力。始動(dòng)阻力：在頂板壓力作用下，活柱開始下縮的瞬間支柱上反映出來的力。工作阻力：支柱受頂板壓力作用能夠承受的負(fù)荷。支柱開始工作的力稱為初工作阻力，支柱能夠承受的最大工作負(fù)荷稱為最大工作阻力。1．采煤工作面單體支架的布置及架設(shè)急增阻式：支柱開始支設(shè)時(shí)，有一個(gè)較小的初撐力，當(dāng)支柱在頂板壓力作用下，活柱開始下縮時(shí)變形成了始動(dòng)阻力，后隨活柱的下縮；支柱的工作阻力呈直線型急劇增加。這種支柱可縮量較小，其特性曲線如圖所示。支柱的工作特性主要有以下幾種：微增阻式：支柱開始少量下縮時(shí)，工作阻力增長極快。當(dāng)達(dá)到初工作阻力Pl后，隨著活柱的繼續(xù)下縮工作阻力增長比較緩慢，直到支柱的最大可縮量，及支柱的最大工作阻力為止。這種支柱的可縮量比急增支柱要大，其特性如圖所示。恒阻式：當(dāng)支柱支設(shè)后，隨著活柱下縮，支柱很快達(dá)到額定工作阻力，支柱工作阻力保持不變活柱繼續(xù)下縮，直到支柱設(shè)計(jì)可縮量耗盡為止，其特性曲線如圖所示。從支柱的工作阻力和有利于支護(hù)頂板考慮，恒阻式支柱較為有利，急阻式比較差。但恒阻式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。(2)單體支柱的性能木支柱：木材是一種各向異性材料，沿紋理方向加壓時(shí)，支柱的阻力增長快，可縮性要比垂直紋理方向加壓時(shí)小得多。加墊木后，可縮性增加，阻力增長緩慢，開始階段只是體現(xiàn)出墊木的力學(xué)特性。但木支柱加工方便，壓裂和折斷時(shí)有聲響，因而在處理事故時(shí)可以使用。單體液壓支柱：典型的恒阻性能支架，按其注油方式可分為內(nèi)注式和外注式兩種。規(guī)程規(guī)定：單體液壓支柱的初撐力，柱徑為lOOmm不得小于90kN，柱徑為80mm不得小于60kN。摩擦式金屬支柱：我國使用比較多的摩擦式金屬支柱有急增阻式(HZIA)和微增阻式(HZWA)，它由活柱、底柱與柱鎖三個(gè)主要部分組成。支柱的特性主要是由柱鎖部分決定。HZJA型支柱活柱下縮量在50～lOOmm之間，HZWA型支柱可縮量為400mm。原先使用液壓升柱器時(shí)初撐力為20~30kN，不用液壓升柱器時(shí)初撐力僅為lOkN左右。規(guī)程規(guī)定：使用摩擦式金屬支柱時(shí)，必須使用液壓升柱器架設(shè)，初撐力不得小于50kN。(3)單體支架布置方式單體支架常用的有戴帽點(diǎn)柱、棚子支護(hù)、懸臂支架支護(hù)三種形式，其作用是減緩頂板下沉，維護(hù)控頂距內(nèi)頂板的完整，保證工作空間的安全。懸臂支架由單體支柱和交接頂梁組成。懸臂支架的主要特點(diǎn)：①及時(shí)支護(hù)新暴露的頂板；②每列支架連在一起整體性強(qiáng)；③掛梁與打柱工序可分開，互不影響。按照頂梁的懸伸方向不同，懸臂支架分為正懸臂支架和倒懸臂支架兩種。懸臂伸向煤壁的支架稱為正懸臂支架；懸臂伸向采空區(qū)的支架稱為倒懸臂支架。正懸臂支架的特點(diǎn)：軌道有懸臂支護(hù)，比較安全；采空區(qū)一側(cè)懸臂短，切頂性好，頂不易折損；如果提前掛，需掏較深的梁窩。倒懸臂支架的特點(diǎn)：采空區(qū)一側(cè)懸臂長，回柱容易，比較安全；頂梁易折損；機(jī)道上方空頂面積大。常用的懸臂式支架的布置方式有齊梁式和錯(cuò)梁式兩種。齊梁式支護(hù)及頂梁懸臂端與工作面相齊，如果支柱排成直線狀，則稱為齊梁直線柱。齊梁直線柱的截深與頂梁長度關(guān)系：(1)截深等于頂梁長度。采煤機(jī)每進(jìn)一刀掛一次梁打一次柱。(2)截深等于頂梁長度的一半。采煤機(jī)每進(jìn)兩刀，掛梁打柱一次。齊梁直線柱多采用正懸臂支護(hù)。它的特點(diǎn)是質(zhì)量容易掌握，切頂效果好，便于行人運(yùn)料，但掛梁和打柱工作量比較集中。錯(cuò)梁式支護(hù)即頂梁懸臂端相錯(cuò)，梁端呈三角形。如果交錯(cuò)使用正倒懸臂支架，即一列為正懸臂另一列為倒懸臂，支架呈直線狀，稱為錯(cuò)梁直線柱，采煤機(jī)截深是頂梁長度的一半。錯(cuò)梁直線柱的特點(diǎn)是采煤機(jī)每進(jìn)一刀，隔一架棚掛一根梁，頂梁交錯(cuò)向前。頂板懸露時(shí)間較短，可得到及時(shí)支護(hù)，掛梁打柱工作均勻，進(jìn)機(jī)速度快，支柱排列整齊，便于行人和運(yùn)料，倒懸臂易折損。如果全部使用正懸臂支架，梁端呈三角形，支柱也呈三角形布置，稱為錯(cuò)梁三角柱，采煤機(jī)截深是頂梁長度的一半。由于不利于行人和運(yùn)料，使用較少。2采空區(qū)處理采空區(qū)處理方法有緩慢下沉法、全部垮落法、充填法和刀柱法．一般采用全部垮落法。每當(dāng)工作面推進(jìn)一定距離，及時(shí)回柱放頂．使頂板巖層垮落下來，以減輕頂板對支架的壓力。每次放頂?shù)膶挾确Q為放頂距。放頂距應(yīng)當(dāng)同支柱的排距相適應(yīng)，以保持一定的工作面寬度范圍。采煤工作面允許的最大寬度稱為最大控頂距，允許的最小寬度稱為最小控頂距。通常說的“三、五排控頂。見五回二”就是最大控頂距為五排，最小控頂距為三排，每到五排的時(shí)候就簧準(zhǔn)備回柱放頂工作。規(guī)程的有關(guān)規(guī)定：①采煤工作面必須經(jīng)常存有一定效量的備用支護(hù)材料。使用摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱的工作面．必須備有坑木，其數(shù)量、規(guī)格、存放地點(diǎn)和管理方法必須在作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。采煤工作面嚴(yán)禁使用折損的坑木、損壞的金屬頂槊、失效的摩擦式金屬支柱和失效的單體液壓支柱。在同一采煤工作面中，不得使用不同類型和不同性能的支柱。在地質(zhì)條件復(fù)雜的采煤工作面中必須使用不同類型的支柱時(shí)，必須制定安全措施。摩擦式金屬支柱和單體液壓支柱入井前必須逐根進(jìn)行壓力試驗(yàn)。對摩擦式金屬支柱、金屬頂粱和單體液壓支柱，在采煤工作面回采結(jié)束后或使用時(shí)間超過8個(gè)月后．必須進(jìn)行檢修。檢修好日的支柱，還必須進(jìn)行壓力試驗(yàn)，合格后方可使用。②采煤工作面必須按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。所有支架必須架設(shè)牢固，并有防倒柱措施。嚴(yán)禁在浮煤或浮矸上架設(shè)支架。使用摩擦式金屬支柱時(shí)．必須使用液壓升柱器架設(shè)，初撐力不得小于50kN；單體液壓支柱的初撐力．柱徑為100mm的不得小于90kN，柱徑為80mm的不得小于60kN。嚴(yán)禁在控頂區(qū)域內(nèi)提前摘柱。碰倒或損壞、失效的支柱，必須立即恢復(fù)或更換。移動(dòng)輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾需要拆除附近的支架時(shí)，必須先架好臨時(shí)支架。采煤工作面遇頂?shù)装逅绍浕蚱扑?、過斷層、過老空、過煤柱或冒頂區(qū)以及托偽頂開采時(shí)．必須制定安全措施。③嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。開工前，班組長必須對工作面安全情況進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無危險(xiǎn)后，方準(zhǔn)人員進(jìn)入工作面。1、單向割煤方式單滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑小于采高割頂煤掛頂梁割底煤，清理浮煤推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)10

15m）采煤機(jī)往返一次進(jìn)一刀煤壁推進(jìn)了一個(gè)截深采煤機(jī)的割煤方式煤層較薄，單滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑接近煤層層厚煤層較厚，雙滾筒采煤機(jī)上行：割煤，掛梁，推移輸送機(jī)（滯后10

15m）鏟裝浮煤，支柱下行：割煤，掛梁，推移輸送機(jī)鏟裝浮煤，支柱往返一次進(jìn)兩刀2、雙向割煤方式采煤機(jī)滾筒向垂直于煤壁方向推進(jìn)，進(jìn)入下一截深的切割作業(yè)進(jìn)刀方式的實(shí)質(zhì)采煤機(jī)運(yùn)行與推移輸送機(jī)的關(guān)系。1、端頭斜切進(jìn)刀2、中部斜切進(jìn)刀

字形割煤往返一次進(jìn)一刀工藝方式上半段割煤下半段推輸送機(jī)上半段推輸送機(jī)下半段割煤采煤機(jī)的進(jìn)刀方式端頭斜切進(jìn)刀中部斜切進(jìn)刀

字形割煤往返一次進(jìn)一刀工藝方式上半段割煤下半段推輸送機(jī)上半段推輸送機(jī)下半段割煤兩采一準(zhǔn)，一晝夜一循環(huán)單向割煤三五排控頂普采循環(huán)作業(yè)圖

加強(qiáng)機(jī)道支護(hù)，防止機(jī)道冒頂預(yù)掏梁窩，臨時(shí)支護(hù)提高初撐力和支護(hù)剛度破碎頂板或網(wǎng)下用成對Ⅱ型鋼梁，邁步前移加強(qiáng)放頂線支護(hù)的穩(wěn)定性斜撐、木垛、雙排柱、叢柱主要是針對水平推力普采工藝基本要點(diǎn)

端頭支護(hù)端頭—平巷與工作面的交會(huì)處，控頂面積大，設(shè)備大且多，人員集中，進(jìn)出口①雙鉤雙楔梁，抬棚②四對八梁③四對八梁，十字絞接頂梁要保證支護(hù)質(zhì)量，初撐力端頭支護(hù)，雙鉤雙楔梁4—輸送機(jī);6—木垛;7—雙鉤雙楔梁;8—絞車3m端頭支護(hù)，四對八梁2—抬棚長梁;4—輸送機(jī)端頭支護(hù)，四對八梁，十字絞接頂梁1—基本支架;2—抬棚長梁;3—轉(zhuǎn)載機(jī);4—輸送機(jī);5—十字絞接頂梁;1—采煤機(jī)；

2—刮板輸送機(jī)；

3—液壓支架；

4—下端頭支架；

5—上端頭支架；

6—轉(zhuǎn)載機(jī)；

7—可伸縮膠帶輸送機(jī)；

8—配電箱；

9—移動(dòng)變電站；

10—設(shè)備列車；

11—泵站；

12—噴霧泵站；

13—絞車；

14—集中控制臺（三）綜采工藝方式設(shè)備及布置綜合機(jī)械化采煤(簡稱“綜采”)，采煤工作面的落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等主要工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，形成連續(xù)作業(yè)。綜采與普采最基本的區(qū)別是將支護(hù)與控頂這兩種工序用自移式液壓支架合為一體。綜采工作面由于使用了自移式液壓支架使工作面推進(jìn)速度加快，產(chǎn)量和效率均有顯著提高，成本顯著降低，生產(chǎn)更加安全，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大為降低，而且生產(chǎn)集中，減少了輔助人員，因此綜采是采煤工作面裝備的發(fā)展方向。工作面主要設(shè)備有液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和單體液壓支柱；平巷主要設(shè)備有轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、乳化液泵箱、噴霧泵站和液壓安全絞車；端頭主要配備端頭液壓支架、單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁。電氣設(shè)備包括移動(dòng)變電站、到配電點(diǎn)的饋電開關(guān)及到各機(jī)械設(shè)備電動(dòng)機(jī)的磁力啟動(dòng)器，其中采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)及破碎機(jī)開關(guān)均由生產(chǎn)廠隨主機(jī)供貨，綜采工作面應(yīng)配有照明和通訊設(shè)備。綜采工作面與單體支柱工作面，由于支護(hù)結(jié)構(gòu)和開采工藝的差別，礦壓顯現(xiàn)有明顯不同。單體支柱工作面不存在降架和移架的過程，頂板運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較綜采工作面為小。但因與頂板接觸面較小，對直接頂?shù)装宓膲簭?qiáng)較大。同時(shí)，單體支柱工作面對機(jī)道上方的頂板支護(hù)較弱，支柱的穩(wěn)定性較差。對于頂板下沉量的測定，綜采工作面，特別是掩護(hù)式支架工作面多借助于支架壓力變化進(jìn)行間接分析，而單體支柱工作面貝lJ可以直接地測得工作阻力和下沉量，得出它們之間的關(guān)系，反映出支架一圍巖力學(xué)相互作用規(guī)律。單體支柱不易防止頂板的水平作用力，容易產(chǎn)生推到支架的垮頂事故。采用綜合機(jī)械化采煤時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：①必須根據(jù)礦井各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、煤層地質(zhì)條件、煤層厚度、煤層傾角、瓦斯涌出量、自然發(fā)火傾向和礦山壓力等因素，編制設(shè)計(jì)(包括設(shè)備選型、選點(diǎn))。②運(yùn)送、安裝和拆除液壓支架時(shí)，必須有安全措施，明確規(guī)定運(yùn)送方式、安裝質(zhì)量、拆裝工藝和控制頂板的措施。③工作面煤壁、刮板輸送機(jī)和支架都必須保持直線。支架間的煤、矸必須清理干凈。傾角大于15。時(shí)，液壓支架必須采取防倒、防滑措施。傾角大于25。時(shí)，必須有防止煤(矸)竄出刮板輸送機(jī)傷人的措施。④液壓支架必須接頂。頂板破碎時(shí)必須超前支護(hù)。在處理液壓支架上方冒頂時(shí)，必須制定安全措施。⑤采煤機(jī)采煤時(shí)必須及時(shí)移架。采煤與移架之間的懸頂距離，應(yīng)根據(jù)頂板的具體情況在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定；超過規(guī)定距離或發(fā)生冒頂、片幫時(shí)，必須停止采煤。⑥嚴(yán)格控制采高，嚴(yán)禁采高大于支架的最大支護(hù)高度。當(dāng)煤層變薄時(shí)，采高不得小于支架的最小支護(hù)高度。⑦當(dāng)采高超過3m或片幫嚴(yán)重時(shí)，液壓支架必須有護(hù)幫板，防止片幫傷人。⑧工作面兩端必須使用端頭支架或增設(shè)其他形式的支護(hù)⑨工作面轉(zhuǎn)載機(jī)安有破碎機(jī)時(shí)，必須有安全防護(hù)裝置。⑩處理倒架、歪架、壓架以及更換支架和拆修頂梁、支柱、座箱等大型部件時(shí)，必須有安全措施。⑾工作面爆破時(shí)，必須有保護(hù)液壓支架和其他設(shè)備的安全措施。⑿乳化液的配制、水質(zhì)、配比等，必須符合有關(guān)要求。泵箱應(yīng)設(shè)自動(dòng)給液裝置，防止吸空。1）單向割煤，往返一次進(jìn)一刀割煤移架（滯后采煤機(jī)2

3架支架）反向清理浮煤推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)10

15m）適用條件：煤層傾角大，不能自上而下移架由于輸送機(jī)下滑，只能自下而上移采高大，滾筒直徑小，不能一次采全高采煤機(jī)裝煤效果差，需單獨(dú)按排裝煤行程

采煤機(jī)割煤方式2）雙向割煤，往返一次進(jìn)二刀上行割煤移架（滯后采煤機(jī)2

3架支架）推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)10

15m）下行割煤移架（滯后采煤機(jī)2

3架支架）推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)10

15m）我國主要用斜切進(jìn)刀方式端部斜切進(jìn)刀：不留三角煤端部斜切進(jìn)刀（割三角煤端部斜切進(jìn)刀）留三角煤端部斜切進(jìn)刀中部斜切進(jìn)刀不留三角煤端部斜切進(jìn)刀留三角煤端部斜切進(jìn)刀中部斜切進(jìn)刀移架方式：單架依次順序式分組交錯(cuò)式成組整體順序式液壓支架的移架方式支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深，支架移成一條直線。操作簡單，易保證移架質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，用的較多。1）液壓支架單架依次順序式移架2）液壓支架分組間隔交錯(cuò)式移架支架分組，每組3

5架，組內(nèi)順序前移，組間平行作業(yè)。移架快，移架質(zhì)量不易保證，要求頂板較穩(wěn)定。3）液壓支架成組整體順序式移架支架分組，每組2

3架。組內(nèi)聯(lián)動(dòng)，整體移架，組間順序前移。移架快，質(zhì)量不易保證，要求頂?shù)装鍡l件好。割煤后，按推移輸送機(jī)與移架的先后關(guān)系，分：及時(shí)支護(hù)先移架，后推移輸送機(jī)滯后支護(hù)先推移輸送機(jī)，后移架兩者由設(shè)備結(jié)構(gòu)及尺寸決定，使用時(shí)不能改動(dòng)液壓支架的支護(hù)方式綜采循環(huán)以移架為標(biāo)志可采用：四六制，三采一準(zhǔn)三八制，二采一準(zhǔn)兩班半采煤，半班準(zhǔn)備示例：兩班半采煤，半班準(zhǔn)備，雙向割煤，日進(jìn)7刀。綜采工作面循環(huán)圖綜采工作面循環(huán)圖1、單體支柱加長鋼梁組成的邁步抬棚適應(yīng)性強(qiáng)，支設(shè)麻煩，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。2、自移式端頭支架移架速度快，對平巷適應(yīng)性差。3、用工作面液壓支架支護(hù)端頭綜采工作面端頭支架端頭支架傾角加大后，必須有防滑防倒措施1、輸送機(jī)（1）下滑的原因①重力原因

12o后②推移輸送機(jī)不當(dāng)，從一點(diǎn)多次推③浮煤進(jìn)入底槽七、大傾角綜采工藝特點(diǎn)

防止煤進(jìn)入底槽。

面調(diào)成偽斜，

=2

3。

從工作面下端移輸送機(jī)。

推移輸送機(jī)時(shí)，用支柱頂

住機(jī)頭，拉緊機(jī)尾。

17

時(shí)，要設(shè)防滑千斤頂。（2）防止輸送機(jī)下滑的措施1）傾角加大后的問題支架下滑，下滑力大于摩擦力支架傾倒，力矩不平衡2）防倒防滑措施工作面調(diào)斜由下向上移架防止大塊沖擊架尾防止輸送機(jī)下滑保持排頭支架的穩(wěn)定性間隔移架2、液壓支架的防倒防滑煤層傾角大于16

時(shí)，鏈牽引采煤機(jī)必須設(shè)置安全鉸車。輕型采煤機(jī)裝防滑桿3、采煤機(jī)的防滑五、長壁工作面組織管理為了使采煤工作面各工序上在空間上、時(shí)間上協(xié)調(diào)、均衡和連續(xù)的進(jìn)行，以保證人力、物力得到充分合理的運(yùn)用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益，必須對采煤工作面的生產(chǎn)過程進(jìn)行合理的組織。1．工作面循環(huán)作業(yè)循環(huán)作業(yè)就是指采煤工作面在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)、保量、安全地完成“采、裝、運(yùn)、支、回”這樣一個(gè)周而復(fù)始的采煤過程，一般以放頂工序?yàn)闃?biāo)志。綜采以移架為標(biāo)志，普采、炮采以回柱放頂為標(biāo)志。2．循環(huán)方式循環(huán)方式是循環(huán)進(jìn)度和晝夜循環(huán)數(shù)的總稱。即每循環(huán)進(jìn)幾米，每晝夜幾個(gè)循環(huán)。每完成一個(gè)循環(huán)，工作面煤壁向前推進(jìn)的距離稱為循環(huán)進(jìn)度。它等于工作面截深和截割次數(shù)的乘積。3．作業(yè)形式一晝夜內(nèi)采煤班和準(zhǔn)備班在時(shí)間上的配合關(guān)系。如“兩采一準(zhǔn)”、“三班采煤，邊采邊準(zhǔn)”、“三采一準(zhǔn)，四班作業(yè)”、“交叉作業(yè)”等?！皟刹梢粶?zhǔn)”就是將一晝夜劃分成三個(gè)班，其中兩班出煤，一班準(zhǔn)備，采煤板內(nèi)進(jìn)行落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和移輸送機(jī)，準(zhǔn)備班內(nèi)進(jìn)行回柱放頂、檢修機(jī)器、接長或縮短輸送機(jī)等工作。4．工序安排確定工作面循環(huán)方式和作業(yè)形式時(shí)，應(yīng)合理安排工序。對安排工序的要求是充分利用工作空間和時(shí)間，安排緊湊能避免各工序互相影響，工序利用率高，工作量均衡。5．勞動(dòng)組織勞動(dòng)組織包括勞動(dòng)力的配備和勞動(dòng)組織形式。勞動(dòng)組織形式主要有追機(jī)作業(yè)、分段作業(yè)、分段接力追機(jī)作業(yè)。6．采煤工作面循環(huán)圖表采煤工作面循環(huán)圖表包括循環(huán)作業(yè)圖、勞動(dòng)組織表和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表。循環(huán)作業(yè)圖用來表示工作面內(nèi)各工序在時(shí)間上和空間上的相互關(guān)系。正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖中以工作面長度為縱坐標(biāo)，晝夜24h為橫坐標(biāo)，以規(guī)定的符號在圖內(nèi)繪出各工序所處的時(shí)間和地點(diǎn)。六、長壁放頂煤采煤法

長壁放頂煤采煤法：在厚煤層的底部（或煤層上部某一范圍的底部）布置長壁

工作面用常規(guī)方法進(jìn)行采煤，隨該工作面推進(jìn)，利用礦山壓力或人工破碎方法，將頂煤破碎，而后將頂煤放出，由采面運(yùn)出。放頂煤技術(shù)主要有以下幾種類型：(1)一次采全厚放頂煤技術(shù)。這是我國當(dāng)前使用的主要方法。它是在煤層下部沿著底板布置采煤工作面，在采煤的過程中，有步驟地放落頂煤。(2)預(yù)采頂分層的放頂煤技術(shù)。它適用于直接頂堅(jiān)硬不易冒落或煤層中瓦斯含量大，需要預(yù)先排放瓦斯，厚度在10m以上的煤層。(3)急傾斜特厚煤層分段放頂煤技術(shù)。這時(shí)按一定標(biāo)高自上而下分段，在每個(gè)分段里布置采煤工作面進(jìn)行放頂煤開采。如果工作面推進(jìn)距離短，綜采搬家頻繁，可考慮采用“?！毙弯撝ёo(hù)放頂煤技術(shù)。通過和分層開采相比，可以發(fā)現(xiàn)綜采放頂煤技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)綜采放頂煤技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，只要條件合適，支架架型選擇恰當(dāng)，設(shè)備配套合理，優(yōu)化工藝參數(shù)和勞動(dòng)組織后，由于出煤點(diǎn)多，即使采用常規(guī)綜采設(shè)備也能做到產(chǎn)量有較大提高。

．(2)放頂煤綜采巷道掘進(jìn)率低，巷道維護(hù)條件也有所改善。(3)工作面搬家次數(shù)少，可以明顯提高綜采設(shè)備的利用率，提高單套設(shè)備的年產(chǎn)量，減少搬家費(fèi)用。(4)綜采放頂煤技術(shù)中頂煤基本是利用地壓破煤、依靠自重放煤的，因此是一種能源動(dòng)力消耗最少的機(jī)械化回采工藝。由于是利用地壓破煤，粒徑大于25mm的塊煤明顯增加。(5)綜采放頂煤技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，可以在條件比較復(fù)雜的斷層、邊緣地帶三角區(qū)、殘余煤柱區(qū)使用。存在的問題：工作面回采率難以控制；工作面兩端煤難以放落；如果丟煤較多，有引起采空區(qū)煤炭自然發(fā)火的危險(xiǎn)；工作面產(chǎn)量增加，瓦斯絕對涌出量和風(fēng)流中瓦斯含量必然增加，煤塵的相對含量也會(huì)增加；工藝相對復(fù)雜。放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn)：1、采面采煤：同綜采、普采、炮采。

2、增加了放頂煤工藝。

3、采煤循環(huán)

—

完成采、放全部工序過程。

放頂煤采煤的基本類型

按放頂煤面輸送機(jī)數(shù)目，分：單輸送機(jī)

雙輸送機(jī)

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；中位放頂煤液壓支架；低位放頂煤液壓支架放頂煤液壓支架類型

高位放頂煤單輸送機(jī)液壓支架（平頂山、遼源、潞安）煤塵大、采放不能平行作業(yè)、回收率低高位開天窗放頂煤工藝流程(兩刀一放)：采煤機(jī)割煤一移架一推溜一反向斜切進(jìn)刀一割煤一移架一放煤，割兩刀放一次頂煤為一個(gè)循環(huán)，工作面只有一部輸送機(jī)。采煤機(jī)截深為0.8m，放煤步距1．6m割煤高度為3m。采煤機(jī)可以在工作面兩端采用割三角煤的斜切進(jìn)刀方式。采煤機(jī)由機(jī)尾向機(jī)頭牽引時(shí)不放頂煤，防止放下大塊煤；采煤機(jī)由機(jī)頭向機(jī)尾牽引時(shí)，滯后采煤機(jī)放頂煤，滯后距離不得小于20m。防止工序之間互相影響。由于輸送機(jī)能力有限，采煤機(jī)割煤時(shí)的放煤量很小，停機(jī)時(shí)放煤量大。放煤工作分三段同時(shí)進(jìn)行，各段的放煤方式均由機(jī)尾向機(jī)頭方向放煤。放頂煤液壓支架類型中位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架（陽泉、烏魯木齊、撫順）放頂煤液壓支架類型低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架（兗州、鶴壁、晉城）后輸送機(jī)鋪在底板上，煤塵小，有發(fā)展前景低位收尾梁放頂煤工藝流程(一刀一放)：機(jī)采高度為3．0m左右，滾筒截深0．8～1．Om，放煤步距和截深相同，一刀一放為一個(gè)循環(huán)。采煤機(jī)割煤一移架一推移前輸送機(jī)一放頂煤一拉移后輸送機(jī)。割一刀放一次頂煤為一個(gè)循環(huán)標(biāo)志，工作面鋪設(shè)兩部輸送機(jī)。放頂煤支架緊跟采煤機(jī)推移，后續(xù)工序均間隔15m平行進(jìn)行。頂煤的放出是這種采煤工藝的關(guān)鍵，潞安五陽礦4402工作面的放煤工藝是：一刀一放間隔順序多輪放煤法，即放煤滯后割煤30m(20架支架)，與采煤平行進(jìn)行，兩人放煤，一人放單號支架，另一人放雙號支架，按順序進(jìn)行，前后間隔3～4架支架(約5m)的距離，放3～5輪，到見矸為止。4．采用綜合機(jī)械化采煤法放頂煤開采時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：(1)必須根據(jù)煤層地質(zhì)特征編制放頂煤開采設(shè)計(jì)。(2)工作面必須符合以下條件：①無煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)性；②頂煤和煤層頂板能隨放煤即行垮落或在采取預(yù)裂爆破等措施后能及時(shí)垮落，且頂板冒落充填采空區(qū)的高度大于采放煤高度。(3)必須針對煤層的開采技術(shù)條件和放頂煤開采工藝的特點(diǎn)，對防火、防塵、防瓦斯、放煤步距、放煤順序、采放平行關(guān)系、頂板控制、支架選型、端頭支護(hù)、切眼擴(kuò)面、支架安裝、初次放頂(煤)、工作面收尾及支架回撤等制定安全技術(shù)措施。(4)大塊煤(矸)卡住放煤口時(shí)，嚴(yán)禁爆破處理；有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)時(shí)，嚴(yán)禁挑頂煤爆破作業(yè)。放頂煤采煤的基本類型

按回采巷道的布置方式，分：1）

緩傾斜特厚煤層一次采全高放頂煤采煤法，特點(diǎn)：（1）采面采高：M=h1=2.0

3.0m,（2）放頂煤高度：h2=(1-3)h1適用：M

4.5m，M<12

14m放頂煤采煤的基本類型2）

緩傾斜特厚煤層預(yù)采頂分層（網(wǎng)下）放頂煤采煤法，F(xiàn)ig、11—2b；

特點(diǎn)：（1）頂層，2

3m，只采不放；鋪網(wǎng)。（2）下層采面：采、放。

適用：12

14m煤層。放頂煤采煤的基本類型3）

緩傾斜特厚煤層多次（傾斜分層）放頂煤采煤法放頂煤采煤的基本類型4）

緩傾斜特厚煤層預(yù)采中分層放頂煤采煤法；預(yù)采中分層放頂煤特點(diǎn)：

中分層布置采面：采中分層，該面上部頂煤冒落，不放，堆積于采空區(qū)。下分層采面：采底層煤，放頂煤。

問題：煤層松碎易發(fā)火。適用：8

12m煤層。放頂煤采煤的基本類型5）

急傾斜煤層水平分段放頂煤采煤法。二、一次采全厚放頂煤采煤系統(tǒng)

（一）回采巷道布置1、回采巷道布置于底分層內(nèi)，一般運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷和切眼沿煤層底板。瓦斯增多后沿煤層頂板多布置一條瓦斯排放巷或輔巷。輔巷—注水；放震動(dòng)炮；沖淡CH4適用：高沼礦、煤

硬，f>3

（二）生產(chǎn)系統(tǒng)l

運(yùn)煤

l運(yùn)料l

通風(fēng)（三）主要參數(shù)

1、工作面長度

1）主要影響因素頂煤破碎頂煤放出

煤炭損失采場上覆巖層充分運(yùn)動(dòng)—有利于破煤。當(dāng)采面

80m時(shí)，頂煤不能充分破碎，放煤難。

工作面長度的主要影響因素2）原則：一個(gè)班內(nèi)要將頂煤放完一個(gè)班內(nèi)將頂煤放完為原則確定的工作面長度：式中：l—采面長度，m；n—同時(shí)放煤的支架數(shù)，n

3；

T—每班工作時(shí)間，min；t—每架支架放煤所需時(shí)間，min；

B—支架寬，m；

—班工作時(shí)間利用率。

T、B、n—視為常數(shù)。工作面長度

一般工作面長度>150m，高產(chǎn)高效工作面長度達(dá)200m，國內(nèi)最長的工作面達(dá)270m。興隆莊：302m，濟(jì)三礦：280m，東灘：200m2、工作面連續(xù)推進(jìn)長度

一般大于800

1000m，加中切眼后，已加大到2000m以上。簡易放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長度不應(yīng)小于600

800m。

第二節(jié)綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)及頂煤破碎放出規(guī)律

一、綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)規(guī)律

綜放面礦壓顯現(xiàn)也有周期性支架載荷沒有隨采厚加大而大副度增加綜放工作面開采引起的支承壓力對兩巷的影響距離增加，影響程度降低。二、頂煤破碎和放出規(guī)律

（一）頂煤破碎和影響因素

實(shí)體煤—破碎煤塊—放煤口支承壓力

+頂板回轉(zhuǎn)

+支架作用頂煤破壞過程：

初始破壞區(qū)：在支承壓力作用下，煤壁前方較遠(yuǎn)處頂煤由彈性變形進(jìn)入塑性變形，原生裂隙擴(kuò)展，頂煤初始破壞。

支承壓力峰值大小與工作面長度有關(guān)頂煤破壞過程：

破壞發(fā)展區(qū)：受頂板回轉(zhuǎn)作用，煤壁前方附近頂煤發(fā)生破壞，裂隙擴(kuò)展，位移增大。

頂煤破壞過程：

裂隙發(fā)育區(qū)：

支架反復(fù)支撐，控頂區(qū)內(nèi)的頂煤形成發(fā)育的裂隙。支架反復(fù)支撐，形成交變應(yīng)力，破碎效果提高。梁長頂煤破碎加劇，頂上易冒空。支架反復(fù)支

撐的次數(shù)n與頂梁長度L及截深B有關(guān)L=nB

式中B=0.6m，

n=3

7次

頂煤強(qiáng)度小，節(jié)理發(fā)育，

n取小值；

反之，n取大值；頂煤破壞過程：垮落破碎區(qū)：頂煤完全破壞，失支連續(xù)性，在支架后方垮落放出。（三）頂煤放出規(guī)律1、橢球體放礦理論：橢球體放礦理論認(rèn)為：礦石在采場破碎后，是按近似橢球體形狀向下自然流動(dòng)下來的，即原來所占的空間形狀為一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體，放煤橢球體表面上的顆粒將大體同時(shí)到達(dá)放煤口。

1-放出橢球體，2-放出漏斗3-松動(dòng)橢球體，4-移動(dòng)漏斗2、

放出橢球體參數(shù)：

設(shè)長軸2a=h，短軸為2b1；h—放頂煤高度。生產(chǎn)實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)表明：2b1=（0.25

0.3）hb1=（0.25

0.3）

h/2

3、

松動(dòng)橢球體：

理論認(rèn)為：放煤的同時(shí)，放出橢球體周圍的煤巖也將向放煤口移動(dòng)，充填放煤留下的空間，此空間體與放出橢球體相似，稱松動(dòng)橢球體。松動(dòng)橢球體參數(shù)：松動(dòng)橢球體高度為H，H=（2.2

2.6）h4、

放煤口間距放煤口間距

l大小影響放煤效果

當(dāng)l

2b1時(shí)，F(xiàn)ig、11—8、a、b示

，脊背煤損失大；l越大，損失越大；

放煤口間距當(dāng)l

2b1時(shí)，F(xiàn)ig、11—8、c示，脊煤損失小，煤矸石混雜；

支架選取后，l是確定的，要求合理放煤工藝，減少煤損，不增加混矸第三節(jié)綜采放頂煤工藝特點(diǎn)

一、放頂煤工藝特點(diǎn)（一）

初末采放煤工藝初期：初采推進(jìn)10

20m不放煤（煤損多）現(xiàn)在：多數(shù)工作面從開切眼處放煤措施：讓頂煤和頂板垮落初期；距停采線20m鋪網(wǎng)、停止放煤；或工作面沿底板爬至頂板（煤損多）現(xiàn)在：距停采線10m鋪網(wǎng)、停止放煤；措施：選擇合理的停采線位置，以利于撤面防止后方矸石竄入（二）放煤步距（循環(huán)放煤步距）

1、放煤步距（循環(huán)放煤步距）：

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。確定放煤步距原則：頂煤充分破碎，提高采出率，減少煤矸混雜。

放煤步距大，頂煤放不出，煤損大；放煤步距小，煤矸混雜，煤質(zhì)差。放煤步距太大：頂板方向的矸石先于采