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采煤方法

我国主要采用的采煤方法总结

矿建08-2 徐永军 200801021425 我国地势复杂,煤层埋藏条件多种多样,主要使用的采煤方法也是由煤层赋存条件决定的,归纳起来,主要有一下几种采煤方法,现总结各种采煤方法特点、使用条件、综采面布臵等情况作如下简单概括。

一、单一走向长壁采煤法

1适用条件:缓斜、倾斜薄及中厚煤层,缓斜3.5~5.0m厚煤层

2区段平巷的单巷布臵和双巷布臵

普通机械化采煤

双巷布臵:区段轨道平巷超前区段运输平巷,沿腰线掘进。

优点:探明煤层变化情况,辅助运输、排水,有利于掘进,通风和安全,由上区段工作面立即转到下区段工作面,可减少轨道巷的维护时间。

缺点:下区段轨道平巷维护比较困难,增加联络巷掘进费。

单巷布臵:瓦斯含量不大,煤层埋藏稳定,涌水量不大,注意:加强掘进通风,减少风筒漏风。

3一般综采工作面区段平巷布臵

综采工作面特点

(1) 设备多,重量大。如采煤机 8 -12 t;支架17 t 左右。

(2) 设备功率大,有液压系统,供电系统及其附属设备,液压泵站,移动变电站,转载机等。

(3) 设备安装、拆卸及运输费工耗时。

(4) 采面产量高。

(5) 巷道断面尺寸大。

双巷布臵:巷道断面较小

缺点:需要进行移臵和从新拆接电缆和油管等工作,给生产、维修带来不便。如:配电点和泵站所用的电缆和油管由一个联络巷到另一个联络巷。

由于综采时要求工作面等长布臵,下区段轨道巷也要沿中线布臵,仅可对区段运输巷的积水起到疏导作用,有时候需要护巷,一般大多数采用单巷布臵。

在低瓦斯、煤层倾角小于10°、允许采用下行风的条件下,可采用将配电点和变电站布臵在区段上部平巷中,称为分巷布臵法,区段上部平巷进风,区段运输巷回风。但注意:对瓦斯和煤尘的管理。

对于瓦斯含量很大的矿井,要对工作面和采空区瓦斯进行抽放,此时可采用回风巷双巷布臵。

单巷布臵:

由于巷道断面较大,不利于巷道掘进和维护,要求平巷采用强度较高的支护材料,如梯形金属支架或U型钢拱可缩性支架,条件适宜,可采用锚杆支护。

工作面回采顺序

采面后退式:由采区边界附近向采区运煤上山方向推进回采顺序。

适用:我国广泛应用

采面前进式:采面由采区上山附近向采区边界方向回采,区段平巷无需预先掘进,只需随工作面推进在采空区中留出既所谓沿空留巷。

问题:少掘巷;采出率高;要求支护技术和手段好;要防漏风;留巷困难。

适用:地质构造简单时使用。采用较少

采面往复式回采:上采面前进式,沿空留巷;下采面后退式,沿空留巷,前两种方式的结合两种方式的优缺点如下

优点:缩短搬家距离;采出率高;少掘巷道。

适用:在采区边界布臵有边界上山时应用更为有利。

旋转往复式回采:使综采面旋转180 ,与往复式回采相结合,实现工作面不搬迁而连续回采,沿空留巷。

优点:采面不搬家;少掘巷;

缺点:煤损大;回采技术复杂;转折点难维护,设备折损严重。

适用:应用较少。

单一走向长壁采煤法是我国采煤法是应用最广泛的一种,这种采煤方法主要适用于顶板易于垮落的缓斜,倾斜薄及中厚煤层,近年来其应用范围有增大的趋势.

从单一走向长壁采煤法的产量比重来看,近几年来略成下降的趋势.1980年产量比重为47.11%,比目前多出三个百分点.这是由于近几年在倾角小于12°条件下大力推广倾斜长壁采煤法的结果.由于国有重点煤矿倾角小于12°煤层的产量比重达57.32%,因此今后走向长壁采煤法的产量比重将会继续下降。

二、倾斜分层下行垮落采煤法

1基本概念:

倾斜分层——将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层,然后逐层开采。

倾斜分层下行垮落采煤法——先采顶分层,依次下行回采各分层,垮落法管理顶板的采煤方法。

分层同采——在同一区段范围内,上、下分层工作面错开一定距离同时采煤,称为“分层同采”。

2分层同采的采区巷道布臵

煤层条件:厚煤层,分三层,赋存稳定,低沼气矿;沿倾斜划为3 5个区段。

分层厚度:普采一般2m,最大2.4m;综采一般3m,最大3.5m。

3分层同采评价

优点

a实行上下分层同采,增产潜力大,能集中生产;

b为超前回采工作面推进分层平巷和多头掘进提供了条件,缩短了准备时间,利于接替;c第二分层以下的区段运输平巷均布臵在上分层采空区下,矿压小,易维护。由于各分层超前掘进,维护长度及时间短,维护费用低;

d各分层均可出煤,利用集中运输巷运煤,系统集中简单,占用设备少,管理集中;

e利于假顶防腐和防止煤的自燃发火。

缺点

a岩石工程量大(设区段集中平巷及联络巷)。

b生产系统复杂。

c第同采工作面能力不易发挥。

d初期准备时间长。

发展趋势

随着机械化水平提高,综采放顶煤出现,以及非放顶煤单层工作面生产能力加大,支护条件改善,分层同采的优点已逐渐弱化,缺点(岩石工程量大、生产系统复杂)已日趋明显,分层同采已少用,多采用分层分采。

4区段分层平巷的布臵

1)倾斜式布臵——这种布臵方式中各分层平巷是按25°~35°角呈斜坡式布臵,一般适用于倾角小于15°~ 20°的煤层。分为内错式和外错式。

内错式—将下分层平巷臵于上分层平巷内侧,即处于上分层采空区下方,形成正梯形的区段煤柱。各分层平巷内错半个至一个巷道宽度。

优点:下分层处于上分层应力降低区,比较容易维护,沿假顶掘进,方向容易掌握。

缺点:区段煤柱越到下面越大,工作面越短。

外错式—将下分层平巷臵于上分层平巷外侧,处于上分层煤柱的下面,形成倒梯形的区段煤柱。

缺点:下分层巷道处于固定支承压力范围内,维护困难,并且在下分层工作面的上下出口处没有人工假顶,采煤和支护均较困难。这种方式上部分分层的区段煤柱尺寸大,而愈到下部分层,工作面长度则愈长。故这种分层外错式布臵采用较少。

2)水平式布臵——各分层平巷布臵在同一水平高度上,区段煤柱呈平行四边形。

优点:对于材料运输,行人和通风都比教方便,分层运输平巷处于上分层采空区下面,压力小,易于维护,

缺点:分层回风平巷正好处于区段煤柱下,受到固定支承压力的作用,维护比较困难。

适应性:对于区段煤柱尺寸,应注意使上下区段分层平巷间的垂距不小于5m,因此一般用于倾角大于20 °~25 °的煤层,否则区段煤柱太大。

3)垂直式布臵——各分层平巷铅垂方向呈重叠式布臵,区段煤柱呈尽是矩形。

优点:可减少区段煤柱尺寸,分层平巷受支承压力的影响也较小,易于维护。同时,下分层平巷沿上分层平巷铺设的假顶掘进,容易掌握方向。

适应性:这种布臵方式在煤城倾角小于8 °~ 10 °,特别是在近水平厚煤层条件下。5区段集中平巷的布臵

区段集中平巷的布臵方式有两种:一煤一岩集中巷布臵和“机轨合一”集中巷布臵。

1)一煤一岩集中巷布臵方式

区段轨道集中平巷一般沿煤层顶板挂腰线掘进,它不但用作上区段各分层采煤工作面进风,行人,排水,以及为分层超前运输平巷掘进头运送材料,它还可以作为下区段分层的回风平巷。

在上区段工作面回采期间,为使轨道集中平巷不致被回采形成的支承压力压垮,在上区段分层平巷与轨道集中平巷之间必须留设宽度足够的煤柱。

2)“机轨合一”的集中巷布臵方式——将区段轨道集中平巷及运输集中平巷合并为一条巷道,通常布臵在底板岩层中。

优点:省去了一条区段集中平巷和部分联络石门,掘进和维护工程量较少,若将巷道选在适当的位臵,可以免受采动影响,便于维护。

缺点:巷道的跨度和断面较大;因掘进时没有煤巷定向巷道层位不好控制,掘进施工比较困难进度较慢;运煤和运料在同一巷道内,管理复杂;在集中平巷与区段溜煤眼即采区中部车场联结处,设备和线路的布臵比较复杂,需合理解决输送机与轨道的平面交叉问题。

适用于:煤质松软,底板岩层较稳定,涌水量不大,采掘机械化较高的情况。

6上下分层同采时采煤工作面的合理错距

a通常下分层采煤工作面滞后时间不少于三四个月;

b直接顶厚度较小而老顶十分坚硬时,由于老顶周期来压较强烈,上下分层工作面的开采应间隔较长的时间和距离;

c若直接顶厚底较大且松软易冒,而老顶又不十分坚硬时,可适当缩短错距和间隔时间;

d至于第二分层以下个分层工作面的错距,由于上覆岩层是已松散的岩体,易于稳定,其错距也可适当缩短;

e当应用再生顶板时,由于再生顶板的形成通常需要半年到一年以上的时间,故上下工作面的错距更大,实际上往往只能分层逐次回采。

三、长壁放顶煤采煤法

1长壁放顶煤采煤法:开采缓斜厚煤层时,先采出煤层底部长壁工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。

在缓斜厚煤层的底部(或煤层上部某一范围的底部)布臵长壁工作面用常规方法进行采煤,随该工作面推进,利用矿山压力或人工破碎方法,将顶煤破碎,而后将顶煤放出,由采面运出。

2放顶煤采煤工艺基本特点:

(1)采面采煤:同综采、普采、炮采。

(2)增加了放顶煤工艺。

(3)采煤循环—完成采、放全部工序过程。

3放顶煤采煤方法的基本类型

按回采巷道的布臵方式

(1)缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法,

特点:①采面采高:M=h1=2.0 3.0m,

②放顶煤高度: h2= (1-3) h1

适用:M 4.5m ,M <12 14m

(2)缓倾斜特厚煤层预采顶分层(网下)放顶煤采煤法,

特点:(1)顶层,2 3m,只采不放;铺网。

(2)下层采面:采、放。

适用: 12 14m煤层。

(3)缓倾斜特厚煤层多次(倾斜分层)放顶煤采煤法

特点:将厚煤层分为若干分层,H1 = H2 >6 8 m ,一般10 m ;

自上而下依次回采各分层,采放;

以下各分层均采、放;

工艺—多用综放。

适用:M 12m

(4)缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤采煤法

特点:中分层布臵采面:采中分层,该面上部顶煤冒落,不放,堆积于采空区。

下分层采面:采底层煤,放顶煤。

问题:煤层松碎易发火。

适用:8 12m煤层。

(5)急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法

4放顶煤工艺特点

(一)初末采放煤工艺

初期:初采推进10 20m不放煤(煤损多)

现在:多数工作面从开切眼处放煤

措施:让顶煤和顶板垮落

初期;距停采线20m铺网、停止放煤;工作面沿底板爬至顶板(煤损多)

现在:距停采线10m铺网、停止放煤;

措施:选择合理的停采线位臵,以利于撤面,防止后方矸石窜入

(二)放煤步距(循环放煤步距)

在工作面推进方向上,前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。

确定放煤步距原则:顶煤充分破碎,提高采出率,减少煤矸混

杂。

(三)放煤方式

放煤方式:放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式

1、多轮、分段、顺序、等量放煤

采面分2 - 3段;段内同时开启两个相邻放煤口;

每次放1/2 - 1/3的顶煤;按顺序循环放煤,

直至该段全部放完;再进行下一段放顶煤。

优点:可使冒落煤岩分界面均匀下降,采出率高,含矸率;充分利用放煤口面积,放煤快。

缺点:要求操作水平高。

适用:顶煤3m以上。

2、多轮、间隔、顺序、等量放煤

放煤口放煤顺序:先放1#、3#、5#、7#、、,每次放1/2 1/3的顶煤;

后放2#、4#、6#、8#、、、、,每次放1/2 1/3的顶煤;

反复两三轮

优点:可使冒落煤岩分界面均匀下降,采出率高,含矸率低;丢煤少

3、单轮、间隔、多口放煤

先放 1#、3#、5#、 放顶煤,见矸关口,留较大脊背煤;

滞后一定距离放 2#、4#、6#、 放出留下脊背煤中的一个椭球体。

优点:操作简单,容易掌握;放顶效果好,丢煤少,少出矸

适用:广泛采用。

5放顶煤适用条件

(1)煤层厚度:M = 5 12m为佳,过小易超前冒顶,过大破坏不充分。

(2)煤层的可放性:煤质松软,层理节理发育。煤质中硬,f 2最好。

个别f = 3.1 3.9,层理节理发育亦可。

(3)煤层倾角: 不宜太大,缓倾斜煤层中一般 <15o,太大影响支架的

稳定性,25o 30o煤层中也试验成功。

(4)煤层结构:过厚过硬的夹矸影响顶煤放落,单层夹矸厚大于0.5m或f大于

3要采取措施,顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10 15%;

(5)顶板条件:顶板岩性最理想的条件是基本顶I、 II级,直接顶有一定厚,采空区不悬顶,冒落后松散体基本充满采空区。

(6)地质构造:煤层厚度变化大,地质构造复杂,断层切割块段,阶段煤柱无法应用分层长壁采煤法时,可放顶煤。

采面短,亦可放顶煤。如:回采鸡窝煤。

四、倾斜长壁采煤法

1倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布臵,沿倾斜(仰斜或俯斜)方向推进采煤。2倾斜长壁采煤法分类

倾斜长壁采煤法可分为单一倾斜长壁采煤法及倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法;按推进方向不同又可分为仰斜长壁和俯斜长壁两种。

3单一倾斜长壁采煤法

巷道布臵特点

1)水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向臵于阶段同一侧。

2)分带运输斜巷和回风斜巷均沿煤层倾斜方向掘进,并垂直或斜交于平运输大巷。

3)采面沿煤层走向布臵,对拉采面,面长 120-150m ,斜长1000m。

4仰斜开采和俯斜开采

1)仰斜开采——采面沿倾斜从下向上推进采煤。

适用条件:顶板稳定,煤质较硬;顶板淋水大;煤易自燃,需在采空区注浆时;临界角一般为α<8°。

2)俯斜开采——采面沿倾斜从上向下推进采煤。

适用条件:适用:煤厚、倾角大,煤松软易片帮,CH4含量高。当煤层倾角较小或近水平煤层,煤层条件又无特殊要求时,可采用仰斜与俯斜相结合的形式。大巷以上俯斜,大巷以下仰斜。

5单工作面与双工作面

1)单工作面——单工作布臵时,每个工作面有两条回采巷道,炮采、普采、综采工作面均可采用。

2)双工作面——两个工作面布臵三条回采巷道,又称对拉工作面。其中运输巷为两个工作面共用。一般普采和炮采工作面采用。

3)优缺点:双工作面布臵同单工作面布臵相比,减少一条巷道和有关联络巷,降低了巷道掘进工作量,节省了一套设备;与走向长壁开采相比:不存在向下或向上运煤的问题,两个工作面可以等长,不存在风流上行和下行的问题。

6前进式、后退式、和混合式回采顺序

前进式—采煤工作面自大巷附近向上部边界推进。

后退式—采煤工作面自上部边界附近向大巷推进,我国普遍使用后退式回采顺序。

往复式——前进式与往复式回采相结合的回采顺序。

在薄及中厚煤层条件下,当上部边界设有总回风巷时,则为往复式回采创造了有利的条件。这种布臵方式既可以实现仰斜和俯斜相结合方式开采,又可以克服或减轻前进式回采的缺点,并有利于工作面搬迁。

7仰斜开采特点

1)水可自动流入采空区,工作面无积水;

2)劳动条件好,机械设备不易受潮,装煤效果好;

3)当α>10°时,采煤机因偏离煤壁而减少截深,输送机因煤滚入下侧,易断链;

4)当α>17°时,采煤机不稳定,易翻倒。措施:输送机设下部三角架,进行调平。

8俯斜开采特点

1)水流入采面,工作条件差;

2)顶板相对稳定;

3)随着煤层倾角的加大,采煤机和输送机的事故也会增加,装煤效率降低;

4)俯斜开采的最大问题是装煤困难的问题。

9倾斜长壁采煤法的评价

1)优点

①巷道布臵简单,巷道掘进及维护费低,投产快。巷道掘进工程量少15%,相应工期短。

②运输系统简单,占用设备少,运输费用低。运输设备及辅助人员可减少30-40%。

③回采巷道沿煤掘进,易固定方向,采面可等长布臵,利于生产管理。

④通风系统简单,风路短,风流方向转折变化少,同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。

⑤对某些地质条件的适应性强,如:倾斜断层—可沿断面伪斜布臵;淋水—仰斜开采;瓦斯大—俯采。

⑥技术经济效益显著采面单产增加,巷道掘进率(m/万t)降低,采出率(%)增加,工效(t/工)提高。

2)缺点

①长距离倾斜巷道,使掘进及辅运、行人困难;

②当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求,基本都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造;

③大巷装车点多,可设带区,共用一个煤仓。如阳泉一矿:4个分带共用一煤仓;二道河子矿:5个分带共用一煤仓。

④有时候存在污风下行的问题,应注意监测。

10倾斜长壁采煤法适用条件

1)主要适用于倾角α<12°的煤层

2)采取一定技术措施,可适用于12~17°的煤层。

3)可据地质构造的特点,采面呈伪斜布臵。

4)不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。

5)据不同倾角,同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。

五、急斜煤层采煤法

1急斜煤层采煤法一般特点

急倾斜煤层采煤法所开采煤层倾角α>45°,急斜煤层开采的特点均由煤层倾角α增大引起。1)地质构造复杂,煤层赋存不稳定。煤层由原水平状态,经过多次地质变动,变成急斜煤层。在尺寸相同、煤层数目相同的井田内,煤的储量相对下降。

2)采下的煤和垮落矸石会自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,给生产带来不安全因素。

3)采煤工作面行人,运料及落煤、支护、采空区处理等各工序均较困难。

4)顶板沿倾斜方向的分力增大,垂直于层面方向的分力减小,矿压显现缓和,并同时引起:工作面支架不稳定;

底板岩层稳定性下降;

顶板、底板均会沿倾向滑动

5)采区中一组上山眼的布臵可如下图所示,以溜煤眼代替缓斜煤层中运输上山。

2急斜煤层采煤法主要特点

1)矿井常采用立井(斜井)多水平集中运输大巷和采区石门开拓方式。

开采水平垂高:80~150m;

采区走向长:600~1000m 。

2)采区用一组上山眼的布臵方式,或用伪斜折返上山。

3)采区一般不设上、中部车场,设下部车场。

4)采煤方法多样

3急斜煤层走向长壁采煤法

倒台阶采煤法

1)基本概念

倒台阶采煤法(overhand step method)工作面呈倒台阶形。工人在各台阶下分组作业,既可避免上方采落煤块的伤害,又能充分利用工作面全长进行多点作业。

台阶划分工作面长度一般为40-50m,采区沿倾斜划分为2~3个台阶。

2)工作面布臵

工作面一个台阶长10~20m

倒台阶布臵:上下台阶错距为2~3m,为了通风和行人方便及临时储存煤炭最下一个台阶与上一台阶应加宽到5~6m ,台阶长度缩短为8-10m。

为了通风、溜煤和行人,在区段运输巷上方4-5m处开超前辅助平巷,两者之间每隔5-6m 用联络眼贯通。超前下台阶2-3个溜煤眼。

3)采煤工艺

落煤—每个台阶配备一台风镐

装运—煤自溜。

支护—人工,木支柱,平行工作面的一梁三柱或两柱的对接棚子,棚距、柱距0.8-0.9m。底板不坚固有滑脱危险时,支架应设底梁。

处理采空区—垮落法或充填法。

工作面控顶距一般不超过4-6排支柱,各台阶错开一定距离放煤。

4)评价及适用条件

优点:50年代开采急斜薄及中厚煤层常用方法,巷道布臵简单;掘进率低;通风系统简单;采出率高;对地质条件的适应性强。

缺点:工艺多,操作复杂,劳动强度大,支护技术要求高;坑木耗量大;煤尘大,安全性差;技术经济指标低。

适用:煤层赋存变化大,厚度小于2m的急斜薄及中厚煤层。

俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法

1)特点

采煤工作面呈直线形按俯伪斜方向布臵,沿走向推进;用水平分段密集切顶挡矸、隔离采空区与采面工作空间;采面分段爆破采煤,煤自溜。

2)采煤工艺

工作面初采阶段

工作面初采由开切眼与区段回风巷交接处开始,按工作面伪倾角要求自上而下推进,工作面长度逐渐增大。

为便于初采时工作面出煤和人员通行,开切眼沿伪斜方向布臵。

随着工作面向下推进,开切眼自上而下报废。当工作面下端距回风巷4m时,开始支设分段密集支柱。

当工作面煤壁达6的位臵时初采工作结束。

工作面回采

工作面初采由开切眼与区段回风巷交接处开始,按工作面伪倾角要求自上而下推进,工作面长度逐渐增大。

正常支护—金属支柱加铰接顶梁。

密集支柱—沿倾斜4 5m设臵一排密集支柱,一般为点柱,支柱间距0.2 0.3m,每排密集支柱沿走向长约4m。

采空区采用全部垮落法处理。

分段密集支柱过长,工作面控顶增大,顶板压力随之增大,造成回柱困难。分段密集支柱长度过短,则不能有效地起到挡矸作用。

工作面收尾阶段

当工作面上端推进到距收作眼4m时,工作面进入收尾阶段,这时工作面长度逐渐缩短。在收作眼靠工作面一侧应设保护煤柱,其尺寸宽4m,倾斜长5m。

3)评价及适用

优点

采面伪斜直线布臵,减少了煤、矸下滑速度,安全。

顶底板受力改善,相对稳定,不会出现大面积推底和顶板拉裂现象。

工作面有效利用率比台阶采煤法高,单产高

工作面支柱的损耗量及维修工作量减小

缺点

工作面支柱回柱工作量大,工人操作不够方便。

分段密集支柱下方的“三角区”通风条件较差,易积聚CH4 。

煤层顶板有淋水时,劳动环境比较差。

适用

适用于倾角40°以上,顶板中等稳定,煤壁易片帮,工作面采高不超过2.0m的低瓦斯煤层。不宜适用伪倾斜柔性掩护支架采煤法的不稳定急斜薄及中厚煤层。

4伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪斜柔性掩护支架采煤法—采面呈直线伪斜方向布臵,沿走向推进,并用柔性掩护支架隔离采空区,工人在掩护支架下采煤。

该采煤法区段高度取决于煤层倾角大小、沿倾斜变化情况以及采煤技术条件。目前一般为30-60m。

工作面采下的煤沿工作面铺设的搪瓷溜煤,经溜煤小眼到区段运输巷的输送机。

当工作面推进到采区上山眼附近时,在该处开掘一对收作眼,逐步将掩护支架下放成水平位臵,然后回收。

评价及适用

优点

将工作面倾角变缓、工作面较长,从而具有缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法巷道布臵和生产系统简单、掘进率低优点。

简化了复杂繁重的顶板管理工作,为安全生产和三班出煤创造了条件

工作面煤炭自溜,减轻了繁重的攉煤工作。

缺点

架结构不完善,不能调节宽度,今后设计可以伸缩和调整的液压掩护支架;

煤尘大,劳动条件差;

对煤层厚度、倾角等产状变化的适应性较差;

采煤工艺尚未实现机械化,限制了各项技术经济指标的进一步提高;

支架拆除费事。

适用伪倾斜柔性掩护支架采煤方法一般适用于开采倾角α>60°、厚度M= 2~6m埋藏稳定、煤厚变化不大的急斜厚煤层。

5水平分段放顶煤采煤法

水平分段放顶煤采煤法—在急斜煤层中,按一定高度分成若干个分段。在分段的底部采用水平分层采煤法的落煤方式,分段上部的煤由采场后方放出运走的方法。

6仓储式采煤法

主要特点及分类

仓储式采煤法主要特点:利用急斜煤层倾角大,煤炭可以自溜的特点,将采落的松散煤炭暂时存储在仓房中,然后有计划地将煤炭放出。

根据仓房布臵和采煤工作面推进方向不同,仓储采煤法主要有下列两种:

倾斜条带仓储采煤法:工作面沿仰斜方向推进。

伪斜走向长壁仓储采煤法:工作面沿煤层走向推进。

采煤工艺过程

1)提前开掘一条上山眼用作进风和行人;

2)一般仓房间留煤柱3-6m,仓房底部留小煤柱形成放煤口;

3)每个仓房内布臵一个工作面,工作面呈伪倾斜布臵(便于通风,与走向15°~20°夹角),由下向上推进采煤;

4)采下的煤暂时存于采面下的采空区内,临时支护顶板;

5)仓房采完后,再把贮存的煤放出

评价及适用条件

1)优点

巷道布臵及生产系统简单。

工序少、效率高,支柱、回柱工作量少。

坑木耗量少。

劳动强度有所减轻。

2)缺点

采出率低。

煤质不易保证,易混矸。

使用条件严格,不易实现机械化。

3)适用条件

顶底板坚硬,顶板不易脱落,能悬露较大面积和较长时间不垮落;

煤层倾角α>50° ,煤厚M =1-3m

煤质较坚硬,层理、节理不太发育,不易自燃;

煤层CH4含量不大,无淋水。

六、柱式体系采煤法

柱式体系采煤法有两种基本类型:房式采煤法和房柱式采煤法。

1房式采煤法

只采房不回收柱,用房间煤柱支承上覆岩层。

房式采煤法主要适用于顶板稳定、坚硬的条件和保护地面建筑物下采煤,根据顶板性质来确定房和柱的尺寸,采出率可达50%-60%。

连续采煤机采煤后,若顶板不太稳固,可先用金属支柱临时支护,永久支护采用金属锚杆或树脂锚杆,边打锚杆边回撤临时支柱。

2房柱式采煤法

房间留设不同形状的煤柱,采完煤房后有计划地回收这些煤柱。

(1)切块式房柱式采煤法

通常把4-5个以上煤房组成一组同时掘进,煤房宽5-6m,煤房中心距为20-30m,每隔一定距离用联络巷贯通,形成方块或矩形煤柱,煤房掘进到预定长度后,即可回收煤柱。煤柱回收方式因工艺方式、煤柱尺寸和围岩条件的不同而异,主要有带翼式和外进式两种。袋翼式

煤柱中采出2-3条通道作为回收煤柱时的通道

回收其两翼留下的煤,通道的顶板用锚杆支护

通道不少于两条,以便采煤机和锚杆机能轮流进入通道进行采煤工作

当穿过煤柱的通道打通时,连续采煤机斜过来对着留下的侧翼煤柱采煤,侧翼采煤时不再支护,边采边退出,然后顶板冒落

外进式

当煤柱宽10-12m左右时,可直接在房内向两侧煤柱进刀。

(2)旺格维利采煤法

在盘区准备巷道一侧或两侧布臵长条形房柱。长条形房柱宽约15m,长约65-95m,条形房柱内先采房,房宽6m,到边界后,后退回采9m宽的煤柱。

盘区准备巷道长度按地质条件或胶带输送机长度确定

盘区可一侧回采,也可两侧回采。

类似于长壁式开采。

3适用条件

开采深度浅,不宜超过300~500m

顶板较稳定的薄及中厚煤层;

倾角在10º以下,煤层稳定;

底板平整,顶板无水;

低瓦斯,不易发火。

优点

设备投资少,为综采的1/4~1/5;

采掘合一,建井期短;

设备少,灵活,易搬运;

巷道压力小,支护简单;

利于环境(无矸时),地面下沉量少;

全员效率高。

缺点

回采率低,50~60%,房柱式70~75%

通风条件差

煤矿开采方法

煤矿开采方法 煤矿开采是指通过各种开采方法,将煤炭资源从地下或露天采矿场中开采出来的过程。煤矿开采方法的选择主要取决于煤层的厚度、倾角、地质构造、煤质、煤层赋存状态等因素。在煤矿开采过程中,采用不同的开采方法可以实现最佳的开采效果。 一、地下开采 1. 矿井开采法 矿井开采法是将煤炭资源从地下采出的最常用方法。矿井开采分为竖井开采和斜井开采两种方式。竖井开采是在地下挖掘竖向通道,从上至下逐层采矿。斜井开采则是在煤层顶部挖掘斜坡通道,从煤层顶部逐层采矿。这两种方式既适用于煤层厚度较大的深部开采,也适用于煤层倾角较大的情况。 2. 长壁采煤法 长壁采煤法是地下采矿中最常见的开采方式之一。这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为200-300米,高度为2-3米,长度为几百米到数千米的煤墙。随后,采煤机将煤墙切割成煤炭块,在切割的同时,支架会随之向前移动,将煤层支撑住,避免坍塌。这种方法适用于煤层良好、煤质好、倾角小的情况。 3. 短壁采煤法

短壁采煤法是在煤层底部挖掘一条宽度仅为10-20米的采煤巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。但是,由于短壁采煤过程中煤层破坏严重,支护难度大,因此安全风险也较高。 二、露天开采 1. 坡底开采法 坡底开采法是在煤炭露天采矿场中使用的一种开采方法。这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为100-300米,高度为几十米的开采巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。这种方法适用于煤层赋存较浅、煤质较好、倾角较小的情况。 2. 多台阶开采法 多台阶开采法是在煤炭露天采矿场中使用的另一种开采方法。这种方法需要在煤层顶部开挖一条宽度比较小的采煤巷道,然后在巷道两侧开挖一系列的台阶,再在各个台阶上进行采煤。这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。 煤矿开采方法的选择要根据实际情况进行,不同的开采方法有不同的适用条件和安全风险。因此,在进行煤炭开采时,必须要严格遵守安全规定,以确保采煤过程中的安全。

_采煤方法

采煤方法 采煤工作是煤矿井下生产活动的中心,随着科学技术的进步和煤炭生产机械化水平的提高,采煤方法也在发展变化。采煤方法的种类繁多,影响采煤方法选择的因素很多,其选择和运用是否正确,将直接影响到整个矿井的生产安全和各项技术经济指标。合理的采煤方法应能满足采煤工作的安全、高产、高效、煤质好、成本低和煤炭采出率高等基本要求。 采煤方法概述 一、采煤方法的概念 采煤方法包括采煤工艺和采煤系统两项内容,为正确理解采煤方法的涵义及其生产过程,首先了解有关采煤方法的基本概念。 (1)回采工作——在采煤工作面内,为采取煤炭所进行的各项工作,称为回采工作。回采工作可分为基本工序和辅助工序,基本工序包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。此外,通常还需要进行移置运输、采煤设备等工序,除了基本工序以外的这些工序,统称为辅助工序。 (2)采煤工艺——由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。 (3)采煤系统——在采区(盘区)或条带等开采单元内,准备和采煤巷道的布置以及按其建立运输、通风等生产系统的总称,称为采煤系统。 (4)采煤方法——是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。两者相互影响和制约,根据不同的地质条件及开采技术条件,可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合,从而构成多种多样的采煤方法。 二、采煤方法的分类 按煤炭开采方法的明显特征分,采煤方法可分为井工开采和露天开采两种方法。目前我国煤炭的开采方法是以井工开采为主,关于采煤方法的概念及内容,皆指井工开采而言。在井工开采中又可分为壁式体系及柱式体系两大类。 (一)壁式体系采煤法 一般以长工作面采煤为其主要特征,产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。 根据煤层厚度及倾角的不同,开采技术和采煤方法也有较大区别。对于薄及中厚煤层,一般是按煤层全厚一次采出,即整层开采;对于厚煤层可将其划分为若干中等厚度(2~3m)的分层进行开采,即分层开采,也可采用放顶煤整层开采。无论整层开采或分层开采,依据煤层倾角、按采煤工作面推进方向不同,又可分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。

采煤方法概念及分类

第七章采煤方法概念及分类 (书上第二章) §7.1采煤方法的概念 任何一种采煤方法均包括二项主要内容:采煤系统、回采工艺。 1、采场:直接大量采取煤炭的场所称采场;也叫采煤工作面,采煤礃子面。 2、回采工作面:采场内进行回采的煤壁称回采工作面。一般通俗称采场为回采工作面。 3、回采工作:在采场内,为采出煤炭所进行的一系列工作。由5个字组成:破、装、运(采煤过程)、支、控(顶板管理)。 4、辅助工作:为正常完成回采工作面的工作而需要做的辅助工作或服务工作。如:移溜、洒水、灌浆、端头支护、通风、运料、顺槽支护、工作面标准化管理的工作等。 5、回采工艺:在回采工作面,按照一定顺序完成各项回采工作的方法及其配合,称为回采工艺;煤层自然条件不同,采用机械不同,完成这些工序的方法就不同,在进行的时间、顺序、空间上都有一定的规律。 6、回采工艺过程:在一定时间内,按照一定顺序完成回采工作各项工序的过程称回采工艺过程。 7、采煤系统:回采巷道与采场的回采工作在时间上的配合和空间上的相互关系称回采巷道布置系统,也叫采煤系统。 8、采煤方法:采煤系统与回采工艺的组合。新的设备具有新的回采工艺,要求有新的采煤系统。采煤系统又会促进回采工艺的改造,互相影响。 §7.2采煤方法的分类及应用情况 我国幅源辽阔,地质条件差异很大,各种各样的采煤方法很多。见表2-1,根据其特点,分成各种类型,见图2-1。 一、壁式体系采煤法 以长壁工作面为主,占95%以上的产量。

1、薄及中厚煤层单一长壁的采煤方法 一次采全高,整层开采。图2-2,走向长壁(分成区段、片盘斜井,分段式)55.91%(96年)(图2-2 a) 采煤方法 旱采 水采壁式体系 柱式体系 房式 倾斜短壁式 走向短壁式 房柱式 整层开采 整层开采 掩护支架 水平分层 单一长壁 倾斜分层 放顶煤 水平分段放顶煤 斜切分层 分层开采 垮落 倾斜长壁 走向长壁 刀柱 下行垮落 倾斜长壁 走向长壁 上行充填 柱式体系整层开采

采煤方法课件

第二章采煤方法的概念及分类 2.1 采煤方法的概念 采煤方法——采煤系统与回采工艺的综合 2.2 采煤方法的分类及应用情况 分两种体系: 壁式体系——产量94%,广泛应用。 柱式体系——很少应用。适用条件:埋藏浅(压力小),近水平(机械化柱式采煤)。薄及中厚煤层,顶板较好,沼气少,三下一上采煤。 房打通了就是联络巷,矿压显现较弱。 第三章单一走向长壁采煤法回采工艺三种: 1、炮采——爆破落煤,爆破及人工装煤,机械化运煤,单体柱支护。 2、普采——采煤机落煤,机械及人工装煤,机械化运煤,单体柱支护。 3、综采——采煤机落煤,机械及人工装煤,机械化运煤,液压支架支护。 3.1 爆破采煤回采工艺 3.1.1 爆破落煤 一、工序:打眼,装药,添炮泥,联炮线,放炮。 要求: 采用不同的参数。 二、炮眼布臵:单排眼对眼 双排眼三花眼 三排眼三角眼

三、炮眼角度 四、炮眼深度:大于进度,进度0.8;1.0;1.2。 五、装药量:150-600g/每孔 六、一次起爆数:几个到几十个不等。顶板不好,间隔爆破。采用串联法。 3.1.2装煤与运煤 一、装煤:爆破装煤,人工装煤,机械化装煤。 二、运煤:SGW—40或SGW—44型刮板运输机。移动千斤顶一台/6m,机头机尾各3台。 3.1.3工作面支护和采空区处理 一、工作面支护 1、支柱类型:单体支柱和金属摩擦支柱。 2、布臵形式 a、正悬臂齐梁直线柱,常用。 b、正悬臂错梁三角柱,很少用。 3、控顶排数:最小三排,最大五排,推进一次或两次放顶一次。 4、特种支柱:切顶墩柱 木支柱:丛柱,密集,木垛,斜撑 二、采空区处理:尽量采用全部跨落法。 1、全部跨落法——当工作面从开切眼推进一定距离后,主动撤除采煤工作空间以外的支架,使直接顶自然垮落,以后,随着工作面推进,每隔一定距离就按计划回柱放顶。一般是三、五排放顶或三、四排放顶。 2、最大控顶距——工作空间达到的允许最大宽度。

采煤方法

我国主要采用的采煤方法总结 矿建08-2 徐永军 200801021425 我国地势复杂,煤层埋藏条件多种多样,主要使用的采煤方法也是由煤层赋存条件决定的,归纳起来,主要有一下几种采煤方法,现总结各种采煤方法特点、使用条件、综采面布臵等情况作如下简单概括。 一、单一走向长壁采煤法 1适用条件:缓斜、倾斜薄及中厚煤层,缓斜3.5~5.0m厚煤层 2区段平巷的单巷布臵和双巷布臵 普通机械化采煤 双巷布臵:区段轨道平巷超前区段运输平巷,沿腰线掘进。 优点:探明煤层变化情况,辅助运输、排水,有利于掘进,通风和安全,由上区段工作面立即转到下区段工作面,可减少轨道巷的维护时间。 缺点:下区段轨道平巷维护比较困难,增加联络巷掘进费。 单巷布臵:瓦斯含量不大,煤层埋藏稳定,涌水量不大,注意:加强掘进通风,减少风筒漏风。 3一般综采工作面区段平巷布臵 综采工作面特点 (1) 设备多,重量大。如采煤机 8 -12 t;支架17 t 左右。 (2) 设备功率大,有液压系统,供电系统及其附属设备,液压泵站,移动变电站,转载机等。 (3) 设备安装、拆卸及运输费工耗时。 (4) 采面产量高。 (5) 巷道断面尺寸大。 双巷布臵:巷道断面较小 缺点:需要进行移臵和从新拆接电缆和油管等工作,给生产、维修带来不便。如:配电点和泵站所用的电缆和油管由一个联络巷到另一个联络巷。 由于综采时要求工作面等长布臵,下区段轨道巷也要沿中线布臵,仅可对区段运输巷的积水起到疏导作用,有时候需要护巷,一般大多数采用单巷布臵。 在低瓦斯、煤层倾角小于10°、允许采用下行风的条件下,可采用将配电点和变电站布臵在区段上部平巷中,称为分巷布臵法,区段上部平巷进风,区段运输巷回风。但注意:对瓦斯和煤尘的管理。 对于瓦斯含量很大的矿井,要对工作面和采空区瓦斯进行抽放,此时可采用回风巷双巷布臵。 单巷布臵: 由于巷道断面较大,不利于巷道掘进和维护,要求平巷采用强度较高的支护材料,如梯形金属支架或U型钢拱可缩性支架,条件适宜,可采用锚杆支护。 工作面回采顺序 采面后退式:由采区边界附近向采区运煤上山方向推进回采顺序。 适用:我国广泛应用 采面前进式:采面由采区上山附近向采区边界方向回采,区段平巷无需预先掘进,只需随工作面推进在采空区中留出既所谓沿空留巷。 问题:少掘巷;采出率高;要求支护技术和手段好;要防漏风;留巷困难。 适用:地质构造简单时使用。采用较少

采煤方法与采煤工艺

采煤方法与采煤工艺 第一节采煤方法概述 一、采煤方法概念 回采工作:在采煤工作面内,为采取煤炭所进行的各项工作。 基本工序:破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。 采煤工艺:在采煤工作面内,按照一定顺序完成各项工序的方法及其配 二、采煤方法分类 采煤方法分为:露天开采和井工开采。 井工开采可分为:柱式体系和壁式体系两种。 1、壁式体系采煤法 壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征,是目前我国应用最普遍的一种采煤方法,其产量约占到国有重点煤矿产量的95%以上。 ⑴壁式采煤法的特点: ①工作面的两端至少各布置一条回采巷道,用于通风和运输。 ②工作面长度一般80-250米,目前国内最长400米。 ③随着工作面的推进及时处理采空区,一般采取全部垮落法管理顶板 ④工作面通风状况良好。 ⑵壁式体系采煤法的类型 ①按采煤工艺分类: 爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法 ②按采空区处理方法分: 全部垮落采煤法、煤柱支撑(刀柱)采煤法、充填采煤法 ③按工作面布置和推进方向分: 走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法(俯斜,仰斜) 2、柱式体系采煤法 柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤法,是以房、柱间隔采煤为主要特征,常见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。 现代短壁机械化开采技术的成功应用,逐渐引起大家的关注。 柱式采煤法的特点: 工作面长度较短,一般10-30m,工作面数目较多。 需要开掘大量的巷道,掘进率高。 一般没有处理采空区工序。 工作面通风条件较差,采出率低。

三、采煤方法选择 选择采煤方法的原则 1、技术先进 2、经济合理 3、生产安全 以上三个基本原则是密切联系、相互制约,在选择时应当综合考虑。 第二节采煤工艺 一、长壁采煤工作面的工艺方式 炮采:爆破落煤、人工装煤、机械化运煤、单体支架支护。 普采:采煤机落煤装煤、机械化运煤、单体支架支护。 综采:破、装、运、支、处等主要工序全部采用机械化连续作业。 三种采煤工艺: ①爆破采煤工艺方式:解放后至60年代初为主 ②普通机械化采煤工艺方式:60年代初至70年代中期为主 ③综合机械化采煤工艺方式:70年代中期以后为主 1、炮采工艺 工艺过程: 打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支架和回柱放 顶等主要工序。

采煤方法

单一走向长壁采煤法 1单一走向长壁采煤法适用条件 缓斜、倾斜薄及中厚煤层,缓斜3.5~5.0m厚煤层 2 缺点:下区段轨道平巷维护比较困难,增加联络巷掘进费。 单巷布置:瓦斯含量不大,煤层埋藏稳定,涌水量不大,注意:加强掘进通风,减少风筒漏风。 4单工作面与双工作面布置优、缺点及适用: 优点—减少平巷掘进量和维护量;采出率高;占用设备少;生产集中;管理方便。 缺点—上、下采面交接处难维护。 适用:非综采工作面;顶板中等稳定以上;瓦斯少。 5工作面回采顺序 后退式、前进式、往复式、旋转式 6采场通风方式 U型通风Z型通风Y型通风H型通风W型通风(记住图形) 倾斜长壁采煤法 1概念 倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布置,沿倾斜(仰斜或俯斜)方向推进采煤。

倾斜长壁与走向长壁采煤法异同 面共用。一般普采和炮采工作面采用。 3)优缺点:双工作面布置同单工作面布置相比,减少一条巷道和有关联络巷,降低了巷道掘进工作量,节省了一套设备;与走向长壁开采相比:不存在向下或向上运煤的问题,两个工作面可以等长,不存在风流上行和下行的问题。 5通风系统

1)根据采煤工作面产量、瓦斯涌出量及分带巷道布置等因素,倾斜长壁采煤法的采场通风方式可有U、Z、W、H型等几种。 2) 如煤层倾角较大(>10°),瓦斯涌出量又较大时,为避免分带斜巷污风下行,总回风巷设置在上部边界为宜。 3)采用分带集中巷布置时,要解决分带超前斜巷及联络斜巷的局部污风下行问题,则应采取措施,如加强通风与检查,防止局部瓦斯积聚。 6倾斜长壁采煤法的评价 1)优点 ①巷道布置简单,巷道掘进及维护费低,投产快。巷道掘进工程量少15%,相应工期短。 ②运输系统简单,占用设备少,运输费用低。运输设备及辅助人员可减少30%04~。 ③回采巷道沿煤掘进,易固定方向,采面可等长布置,利于生产管理。 ④通风系统简单,风路短,风流方向转折变化少,同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。 ⑤对某些地质条件的适应性强,如:倾斜断层—可沿断面伪斜布置;淋水—仰斜开采;瓦斯大—俯采。 ⑥技术经济效益显著采面单产增加,巷道掘进率(m/万t)降低,采出率(%)增加,工效(t/工)提高。 2)缺点 ①长距离倾斜巷道,使掘进及辅运、行人困难; ②当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求,基本都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造; ③大巷装车点多,可设带区,共用一个煤仓。如阳泉一矿:4个分带共用一煤仓;二道河子矿:5个分带共用一煤仓。 ④有时候存在污风下行的问题,应注意监测。 7倾斜长壁采煤法适用条件 1)主要适用于倾角α<21°的煤层 2)采取一定技术措施,可适用于12 ~17?的煤层。 3)可据地质构造的特点,采面呈伪斜布置。 4)不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。 5)据不同倾角,同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。 倾斜分层下行垮落采煤法 1概念 倾斜分层——将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层,然后逐层开采。 倾斜分层下行垮落采煤法——先采顶分层,依次下行回采各分层,垮落法管理顶板的采煤方法。 分层同采——在同一区段范围内,上、下分层工作面错开一定距离同时采煤,称为“分层同采”。 分层分采——在同一区段范围内,采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”或“大扒皮”。 2区段分层平巷的布置 1)倾斜式布置——这种布置方式中各分层平巷是按25°~35°角呈斜坡式布置,一般适用于倾角小于15°~20°的煤层。分为内错式和外错式。 内错式—将下分层平巷置于上分层平巷内侧,即处于上分层采空区下方,形成正梯形的区段煤柱。各分层平巷内错半个至一个巷道宽度。

煤矿开采方法

煤矿开采方法(复习) 一.名称解释 1.煤田:在地质历史发展的过程中,含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带。 2.井田:在矿区内,规划给一个矿井开采的那一部分煤田叫井田。 3.立井:有出口通达地面的垂直巷道。 4.斜井:有出口通达地面的倾斜巷道。 5.上山:由运输大巷向上,沿煤层开掘的为一个采区(或盘区)服务的倾斜巷道。 6.石门:与煤层走向垂直或斜交的水平岩石巷道。 7.井田开拓:由地表进入煤层为开采水平服务进行的巷道布置和开掘工程为井田开拓。 8.矿井开拓方式:是矿井井筒形式,开采水平数目及阶段内的布方式的总称。 9.斜井开拓:主副井筒均为斜井开拓方式。 10.井底车场:是联结井筒和井下主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称。 11.运输大巷:为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。 12.采煤工作面:在采场内进行采煤层暴露面为煤壁,称采煤工作面。 13.采煤工艺:根据采煤工作面,煤层赋存条件,按照一定顺序完成各项工序在时间和空间的配合关系为。 14.采煤系统:是指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输,通风等目的生产系统。 15.采煤方法:根据不同的矿山地质及技术条件,可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合,从而构成多种多样的方法。 16.矿山压力的概念:就是由于井下采掘工作破坏了岩体中原岩应力平衡状态,引起应力重新分布,我们把存在于采掘空间周围岩体和作用在支护物上的力称为矿山压力。 二.填空 (1)这些井巷种类很多,按其所处空间位置和形状,可分为(垂直巷道) (水平巷道)和(倾斜巷道)。 (2)阶段内的划分一般有三种方式:(采区式)(分段式)和(带区式)。 (3)井田开拓方式按井筒形式可分为:(立井开拓)(斜井开拓)(平硐开拓)和(综合开拓)。 (4)井底车场由(运输大巷)和(硐室)两部分组成。 (5)井底车场运输线路:(存车线)(调车线)(绕道)。 (6)井底车场形式:(环形式井底车场)分为(卧式)(斜式)(立式);(折返式井底车场)分为(梭式车场)和(尽头式车场)。 (7)采煤工艺:(爆破采煤工艺)(普通机械化采煤工艺)(综合机械化采煤工艺)(水力采煤工艺)。 (8)薄煤层85% 中厚煤层80% 厚煤层75% 水力70% (9)运输大巷的布置方式:(分层大巷)(集中大巷)(分组集中大巷)。 (10)采区开采顺序:(采区前进式)(采区后退式) 采煤工作面推进方向:(后退式)(前进式) (11)采煤系统通常是由一系列的(准备巷道)和(回采巷道). (12)采煤方法分类:(壁式体系采煤法)(柱式体系采煤法)

煤矿矿山开采方法与工艺选择

煤矿矿山开采方法与工艺选择煤矿开采是指通过采用不同的矿山开采方法和工艺,将地下或地表 的煤炭资源进行挖掘和提取的过程。煤矿矿山开采方法和工艺的选择 对煤炭资源的开发利用、煤矿生产效率以及矿工的安全生产具有重要 影响。本文将探讨煤矿矿山开采方法与工艺的选择,以及其在煤炭开 采过程中的应用。 一、煤矿矿山开采方法的选择 煤矿矿山开采方法的选择主要根据煤矿的地质条件、煤炭资源分布、矿井深度、矿井规模以及投资成本等因素进行考量。常见的煤矿矿山 开采方法有露天开采和地下开采两种。 1. 露天开采 露天开采是指在煤炭露天矿山将煤炭资源直接从地表采掘的方法。 这种开采方法适用于煤矿资源分布广泛、煤层比较浅、矿石质量好的 情况。在露天开采中,常用的矿山开采装备包括挖掘机、运输车辆和 堆垛机等。露天开采相比地下开采具有成本低、生产效率高以及矿工 的安全风险较小等优势。 2. 地下开采 地下开采是指通过垂直或倾斜井口进入矿井,将地下煤炭资源进行 采掘和提取的方法。地下开采方法根据煤层厚度、倾角和地质条件的 不同,分为基础性开采方法和特殊性开采方法。基础性开采方法包括 巷道开采、长壁开采、液压支架采煤等;特殊性开采方法包括斜井开

采、液压冲孔爆破开采等。地下开采方法需要利用矿井风机、提升机、输送带等装备进行煤炭的运输和提升。相比于露天开采,地下开采存 在着矿井透风、通风散热等技术难题,同时矿工的安全风险也较大, 但可以开采更深埋的煤炭资源。 二、煤矿矿山工艺的选择 煤矿矿山工艺的选择对煤炭的精选、分离和提纯等过程起到关键作用。煤炭是一种混合物,其中包含不同化学成分和不同粒径的矿石。 因此,根据煤炭的不同用途和市场需求,需要采用适当的工艺来加工 和处理煤炭。 1. 磨煤工艺 磨煤工艺是将煤炭矿石经过破碎、研磨等过程,将其粉碎成不同颗 粒度的磨煤粉末的过程。磨煤工艺一般包括破碎、磨煤机、机械分级 器等设备的配合使用。磨煤工艺可以将煤炭矿石加工成煤粉,广泛用 于电力、钢铁、化工等行业。 2. 煤炭洗选工艺 煤炭洗选工艺是通过物理或化学方法将煤炭中的杂质和不需要的成 分进行分离的过程。煤炭洗选工艺一般包括研磨、浮选、重介质选别、干燥等步骤。通过洗选工艺,可以提高煤炭的品位、降低灰分和硫分 含量,提高煤炭的燃烧效率和环境友好性。 3. 煤炭液化工艺

采煤方法选择介绍

采煤方法的选择 3.1 选择采煤方法的原则 采煤方法的选择是煤矿安全生产的重要内容,它将直接影响矿井安全生产和煤矿企业各项技术经济指标。选择采煤方法应当结合区域经济特点,根据煤层赋存条件、矿井开采技术水平等因素,选用技术先进、经济合理、安全生产条件好,资源回收率高的采煤方法。 选择采煤方法,必须满足安全、经济、煤炭采出率的基本原则,努力实现高产高效安全生产。所谓安全,就是必须贯彻“安全第一“的生产方针,做到采煤先进合理,采煤系统可行,技术措施完善。经济就是指高产、高效、低耗、低成本,煤炭质量好。采出率高就是要求尽量减少煤柱损失,减少采煤工作面留煤损失和其他损失,最大限度地提高煤炭资源采出率,以达到国家要求。选择采煤方法应当遵循的三个基本原则,是密切联系又相互制约的,在选择时应当综合考虑。 3.2 影响采煤方法选择的因素 为了满足采煤方法选择的原则要求,在选择和设计采煤方法时,必须充分考虑到具体的地质、技术和经济因素的影响。 (1)地质因素 ①煤层倾角 煤层倾角是影响采煤方法选择的重要因素。煤层倾角的变化不仅直接影响到采煤工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、工作面长度、支护方式、采空区处理方法,而且还直接影响到采区巷道布置、运输方式、通风系统、顶板灾害防治措施以及各种参数的选择。一般条件下,倾角小于12°的煤层,有利于采用巷道简单的倾斜长壁采煤法;倾角大于12°的煤层,多数采用走向长壁采煤法。 ②煤层厚度 煤层厚度及其变化也是影响采煤方法选择的重要因素。根据煤的厚度,可以选择相应的采煤方法。一般条件下,薄及中厚煤层通常采用一次采全高的采煤方法,厚煤层可采用大采高综合机械化采煤一次采全高的采煤方法,也可以采用分层开采的方法。此外,煤层厚度还会影响到采煤工作面的长度,影响采空区的处理方法的选择。在开

采煤专业知识

采煤专业知识 一、概述 采煤是指利用人工或机械设备将煤炭从煤层中开采出来的过程。采煤专业是矿业工程的重要分支,主要涉及煤炭资源的勘探、开采、加工和利用等方面的知识。本文将从采煤方法、煤矿安全、煤炭加工以及煤炭利用等方面进行介绍。 二、采煤方法 1. 矿井开采方法 矿井开采方法主要包括地下采煤和露天采煤两种形式。地下采煤是指在地下煤矿井巷道中进行开采作业,常用的方法有房柱法、割煤柱法、长壁工作面法等。露天采煤是指在地表进行开采作业,常用的方法有平坡开采法、台阶开采法等。 2. 采煤工艺 采煤工艺是指将煤炭从矿井中采出后,进行破碎、筛分和洗选等处理的过程。常见的采煤工艺有选煤、磁选、浮选等,通过这些工艺可以提高煤炭品质,满足不同需求。 三、煤矿安全 煤矿安全是采煤专业中非常重要的一部分。矿井开采过程中存在着煤与瓦斯突出、矿井顶板坍塌、煤尘爆炸等安全风险。为了确保矿井的安全,需要采取各种措施,如通风系统的建设、瓦斯抽放、煤

尘控制等。 四、煤炭加工 煤炭加工是指将采出的原煤进行破碎、筛分、洗选等处理,以获得不同品质的煤炭产品。煤炭加工的目的是提高煤炭的利用价值,减少对环境的污染。常见的煤炭加工设备有破碎机、筛分机、洗选设备等。 五、煤炭利用 煤炭是一种重要的能源资源,具有广泛的用途。煤炭可以用于发电、加热、冶金等领域。在发电方面,煤炭可以通过燃烧产生蒸汽驱动发电机发电。在冶金方面,煤炭可以作为还原剂用于金属冶炼过程。 六、煤矿环境保护 煤炭开采和利用过程中会产生大量的废水、废气和固体废弃物。这些废物对环境造成一定的污染。因此,煤矿环境保护是采煤专业中的重要内容之一。通过合理设计和运营工艺,可以减少废物的产生,同时采取相应的处理措施,减少对环境的影响。 七、新技术与发展趋势 随着科技的进步,采煤专业也面临着新的挑战和发展机遇。近年来,一些新技术被应用于煤矿开采和煤炭加工领域,如无人机、激光扫描、智能设备等。这些新技术可以提高采煤效率,减少安全风险,降低能耗和污染。

3采煤方法及采区巷道布置

3采煤方法及采区巷道布置 采煤方法及采区巷道布置是煤矿开采工艺的重要组成部分,对于煤矿的安全高效开采起着关键作用。下面将介绍三种常见的采煤方法以及采区巷道布置。 一、采煤方法 1.连续采煤法 连续采煤法是一种高效的采煤方法,主要适用于煤层较厚、倾角适中的工作面。该方法主要设备包括采煤机、运煤机、控制装置等。采煤机负责切割煤层并将煤炭切割下来,运煤机将切割下来的煤炭运送到地面。该方法的优点是生产效率高,能够实现连续采掘和运输,节约人力资源。但是,该方法的设备成本高,对煤层的适应性较差。 2.综放采煤法 综放采煤法是一种将掘进和支护相结合的采煤方法,主要适用于煤层较薄、顶底板条件较差的工作面。该方法主要设备包括掘进机、支架、运输设备等。掘进机负责掘进煤巷,支架负责支护巷道,运输设备负责将煤炭运送到地面。该方法的优点是适应性强,能够应对复杂的煤层条件,对矿井的资源利用率高。但是,该方法的操作过程较为复杂,工作面的利用率相对较低。 3.综合采煤法 综合采煤法是一种将连续采煤法和综放采煤法相结合的采煤方法,主要适用于煤层良好、顶底板条件相对较好的工作面。该方法通过采煤机进行切割煤层,并在切割过程中及时进行支护,确保工作面的稳定和安全。

该方法的优点是兼具连续采煤法和综放采煤法的优点,同时具备高效生产 和安全稳定的特点。缺点是设备及设施投资较大。 采区巷道的布置是保障采煤工作面安全高效运行的关键。巷道布置要 考虑的因素包括煤层的倾角、煤层的良好程度、地质条件等。 1.主采巷道 主采巷道是连接工作面与井口的主要通道,负责将采出的煤炭运至井口。主采巷道的布置应符合矿井的开采设计要求和工艺流程。主采巷道通 常位于煤层顶板下方,保证煤层的稳定。主采巷道的布置要考虑采煤机的 运输要求,保证煤炭运输的安全和顺畅。 2.回采巷道 回采巷道是采煤工作面与主采巷道之间的通道,负责支持主采巷道的 运输工作。回采巷道的布置要充分考虑采煤机的切割要求和支架的支护要求,保证回采巷道的通畅和安全。 3.支护巷道 支护巷道是用于支持工作面的巷道,负责工作面的安全运行。根据不 同的采煤方法,支护巷道的类型和布置有所不同,如综放支护巷道、综采 支护巷道等。支护巷道的布置要充分考虑工作面的顶底板条件和地质条件,确保支护效果良好。 总之,采煤方法及采区巷道布置是煤矿开采工艺中非常重要的环节。 选择合适的采煤方法和合理布置巷道对于矿井的安全高效开采至关重要。 同时,需要充分考虑工作面的煤层条件和地质条件,确保采煤过程的稳定 和顺利进行。

煤炭开采方法

采煤方法 井下采煤 1. 开采顺序和方法 对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。 按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。 2. 生产系统 包括采煤系统、掘进系统、通风系统、排水系统、供电系统、辅助运输系统和安全系统等。 采煤系统包括工作面的落煤、装煤,将煤由工作面运往井底车场,直到提升至地面。主要井巷包括采煤工作面,采区顺槽、采区上山、水平运输大巷、石门等。主要设备有采煤机、运输机械,支护设备及提升机等。 掘进系统是为了保证生产的持续进行,即在当前生产同时,要开掘出新的工作面、采区及生产水平以备接替。其包括掘进工作面、矸石运至井底车场由副井提升后送至堆放地。主要设备包括掘进、支护、运输、提升等所用的设备以及风动凿岩机、空气压缩机及其管路等。 通风系统由进风井巷、回风井巷、通风机和井下通风设施如风桥、风门等构成。 排水系统由巷道中的水沟、水仓、水泵峒室、水泵及排水管路组成。 供电系统要求不得中断、以保安全,因此供电电流为双回路,同时进入采区和回风道的电器设备都必须采用矿用防爆型,防止瓦斯爆炸。 辅助运输系统包括人员上下和材料,设备的运输。 安全系统包括预防瓦斯爆炸、瓦斯突出,以及井下火灾和水灾所需要的救治设备、设施、器材、仪表和监测系统。 3. 采掘工作面 采煤工作面是地下采煤的工作场所,随着采煤的进行,工作面不断向前推进,原来的采场即成为采空区。长壁工作面采煤的工序为破煤、装煤、运煤、支护及控顶等五项;短壁工作面只有前四个工序。以滚筒式采煤机为主,组成长壁工作面综合机械化设备,可以完成五个主要工序,称为综合机械化采煤,简称综采,此工作面称综采工作面。 掘进工作面是井巷掘进的工作场所,分为岩巷、煤巷和半煤岩巷三种。掘进工序分破岩、装运和支护三项。掘进方法分两种,一为钻爆法,二为使用掘进机。前者应用范围广但机械化程度低,后者包括全断面岩巷掘进机及悬臂式掘进机两种。煤矿一般广泛使用悬臂式掘进机,包括掘进机、转载机、运输机和支护设备共同组成掘进综合机械化,完成三道主要工序,称为综掘。

燃煤采制样方法

燃煤采制样方法 燃煤采制样方法 燃 制度 第一节燃煤采样 总则 燃煤采样的目的,就是要采集到有代表性的煤样。技术要求:一是采样精密度符合有关标准;二是所采样品不允许存在系统误差。因此,采样操作必须符合下述四项技术要点: (1)要有足够的子样数; (2)每个子样要有一定的量;(3)采样点要正确定位; (4)要采用适当的工具或机械。 具体操作步骤与要求1.采样单元 (1)电力用煤按品种,一般以(1000±100)t作为一个采样单元。(2)运量不足1000t,可以实际运量作为一个采样单元。 (3)运量超过1000t,最大不超过3000t(±300t)划分为一个采样单元。 2.子样数目 (1)对于1000t原煤船,应采的子样数目: 表11000t原煤船应采最少子样数原煤Aad>20%子样数目:60筛选煤Aad≤20%子样数目:60

(2)煤量超过1000t原煤船的子样数目,则按式(1)计算。 N=n m......................(1)1000式中N 实际应采的子样数,个; m--实际被采样煤量; n--1000t煤船应采的对应子样数,个。 (3)煤量少于1000t时,子样数目根据表1的规定数目按比例递减,但最少不 能少于表1规定的1/2。 3.子样质量 每个子样的最少质量按煤的最大粒度确定。在我国标准中,不同粒度的煤,其子样量按式(2)决定。 m=0.04D.........................(2)式中:m:子样质量,kg D:煤的最大粒度,mm 表2:煤的最大粒度与子样质量最大粒度<25(mm)子样质量(kg)1<502<1004>1005所谓煤的最大粒度,是指在筛分试验中,筛上物产率最接近5%的那个筛子的孔径。不能误认为煤中最大块煤的直径就是最大粒度。 4.采样点的位置 采样点的位置,其总的原则是,它应该均匀分布于被采的全部煤量中,按照电力行业标准DL/T5691995《船舶运输煤样的采取方法》执行。根据本

第六章采煤方法

第六章采煤方法 第一节采煤方法 一、采煤方法选择 1.开采条件 一采区内12、15号煤层间距43.35m,其导水裂隙带高度(53.37m)大于两层煤层间距,若采用上行开采,可能会产生12号煤及顶底板物理力学性质发生变化:在掘进及回采工程中出现巷道顶板破碎,裂隙发育,部分地段底板松软,采动后有可能出现底板裂隙,容易造成支柱钻底,不利于超前支护管理以及15号煤采空区瓦斯通过裂隙进入12号煤层回采工作面等问题。本次设计针对上述情况,可采取加强巷道支护(巷道破碎段可采用U型钢支护)、适当加大回采工作面支护设备的工作阻力并加强通风等措施得以解决。因此一采区内采用上行可采虽对12号煤层有一定影响,但通过采取技术安全措施是可行的。 2.可供选择采煤方法: (1)分层开采: 分层开采虽然技术成熟,但工序复杂,掘进率高,厚煤层分层开采,掘进工程量相对较大。 放顶煤开采: 放顶煤开采与分层开采相比有以下明显优点:

a、煤层掘进量小,掘进费用低,缓和了采掘关系; b、减少了搬家倒面次数,节省了设备搬迁、安装的工作量和费用; c、较分层开采对煤层厚度变化、地质构造适应性强,且减少了铺网工序、材料、工资及巷道维护等费用; d、工作面处于减压带,降低了支架吨位和支护成本; e、顶煤利用矿压落煤、装煤、变不利因素为有利因素; f、有利于矿井的集中控制,实现减面、减人、提高工效的目标; g、提高劳动生产率,降低成本,比一般回采工效提高2~5倍,经济效益显著,吨煤成本一般降低8~20元。 通过对分层开采和放顶煤开采优缺点比较,结合国内目前技术装备水平及本矿井多年的生产管理经验,因此12号煤设计采用长壁综采一次采全高采煤法,15号煤设计采用长壁综采放顶煤采煤法。 二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型 1.回采工作面长度 依据井田15号煤层的赋存状况和开采技术条件,参照《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定,并结合国内综采机组开采同类煤层的成功经验,综合确定综采工作面长度为150m。 根据工作面长度及采高,结合矿井开采技术条件和工作面装备水平,确定矿井以一个综采放顶煤工作面保证矿井设计规模。 2.工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型 15号煤层首采区位于位于井田西部,煤层厚度6.30~8.59m,平

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