第三章单一走向长壁采煤法回采工艺

煤矿开采学第一节爆破采煤工艺一、爆破落煤二、装煤与运煤三、工作面支护四、采空区处理五、劳动组织六、循环方式七、作业方式八、循环作业图表九、炮采工作面的基本特点十、炮采工艺的特点第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺第二节普通机械化回采工艺一、工序二、控顶排数三、人工开切口四、采煤机的割煤方式五、采煤机的进刀方式六、支护方式七、普采循环作业图第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺第三节综合机械化采煤工艺一、基本参数二、综采面双滚筒采煤机工作方式三、综采面液压支架的移架方式四、综采工作面工序配合方式五、综采面端头作业六、综采设备的配套参数七、综采工作面循环图第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺第四节其他条件下机采的工艺特点一、薄煤层机采的特点二、大采高综采的工艺特点三、大倾角机采面特点四、综采面调斜与旋转工艺第五节采煤工艺方式的选择一、适于采用综采工艺的条件二、适合普采工艺的条件二、适合炮采工艺的条件第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺第六节采煤工艺的特殊技术措施一、采煤工作面过地质构造的技术措施二、综采面的拆迁与安装第七节采煤工作面工艺设计一、确定机采工作面的开机率二、机采面生产能力三、确定工作面合理长度四、回采工作面作业规程的编制及步骤五、劳动组织形式的选择第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺第一节爆破采煤工艺－炮采爆破落煤装煤与运煤支护采空区处理工序：炮眼布置60~1.210.30.4对眼(a)。1.01.2~1.51.2~1.5。(c)0.4。1.2~1.6三花眼50~552.01.0。。5~10。()三角眼650.51.01.01.2~1.50.40.30.80.81.2单排眼(b)()五花眼一、爆破落煤二、装煤与运煤1、装煤：爆破、人工、机械装煤1.0m1.3m1.25m2.2m(b)(a)647231爆破装煤机械装煤SGW-40或SGW-44型可弯曲刮板输送机123456m15m(b)(a)推移输送机2、运煤：可弯曲刮板输送机三、工作面支护1、支护装备点柱，棚子，木支柱单体摩擦支柱单体液压支柱（70年代中期）国营重点煤矿用：单体液压支柱+金属绞接顶梁123511486791012单体液压支柱带帽点柱金属铰接顶梁3214513816595.540L1—接头；2—梁体；3—耳子；4—销子；5—调角楔；L—中心距2、控顶排数和控顶距单体液压支柱和绞接顶梁布置形式：正悬臂齐梁直线线柱正悬臂错梁三角柱控顶距：采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离；最小控顶距有3排支柱控顶距=机道+行人道+材料道；控顶排数：34排、35排特种支护：丛柱、密集支柱、木垛、斜撑支架1.21.21.70.21.20.85.60.30.6~0.9单位：m1.20.34.83.61.20.6ⅡⅡⅡⅡⅡⅡⅡⅡ单体液压支柱和绞接顶梁布置形式正悬臂齐梁直线线柱正悬臂错梁三角柱(a)(b)(c)(d)特种支护(a)丛柱、(b)密集支柱、(c)木垛、(d)斜撑支架四、采空区处理方法：垮落法、充填法、煤柱支撑法常用：垮落法（回柱放顶撤除支架，让顶板垮落）放顶步距：相邻两次放顶间隔的距离放顶步距=最大控顶距-最小控顶距。(a)(b)(c)(d)0.31m3mm5m3m（a）最小控顶距支架形式（b）第一次推进后支架形式（c）最大控顶距支架形式（d）放顶后最小控顶距支架形式专业工种：钻眼爆破（放炮）、装药、机电维修专业工种一般在全工作面长度内工作综合工种：装煤、支柱、回柱放顶综合工种一般在工作面的一段长度内工作五、劳动组织采煤循环：采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程。循环标志：放顶循环方式：循环进度与昼夜循环数的总称六、循环方式作业方式：采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的配合方式准备班工作：回柱、检修刮板输送机、缩短运输平巷中的刮板输送机、超前工作面加强支护两采一准：三八制三采三准（三班采煤，边采边准备）：三八制三采一准四六制两班半采煤，半班准备：三八制四班交叉七、作业方式采煤工区技术员要编制采煤工作面作业规程规程中要有：正规循环作业图劳动组织表技术经济指标表正规循环：在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环八、循环作业图表炮采面两三采三准循环作业图工作面一天推进三次，放顶三次，一天完成三个循环。三八制，三班采煤，边采边准。说明炮采工作面循环作业图表回柱支柱移溜挂梁图例班次间时面长/m三班二班一班23222120191817161514131211109876543211201101009080706050403020100放炮打眼装煤检修炮采面四班交叉循环作业图面长100m，四班交叉，每班交叉2小时，Ⅰ、Ⅲ班采煤班，Ⅱ、Ⅳ班以准备为主，采煤班装煤、支柱。准备班运料、回柱放顶、钻眼、放炮、移输送机、少量装煤、支柱。工作面放两次炮，支两排支架，放一次顶，一天一个循环回柱放顶移输送机打眼放炮支柱14VI长(m)时班I121086IIIII22201816运料VI64224面100放炮装煤01020304050607080901、爆破煤壁平直；不留底煤；不破坏顶板；不崩倒支柱；不把煤崩到采空区2、装煤：装煤劳动量大，尽可能爆破装煤。九、炮采工作面的基本特点3、安全：先支护，后装煤先敲帮问顶，清除危石处理拒爆炮（瞎炮）：在距拒爆炮0.3m以外另打平行新炮眼，重装药。4、回柱：由下向上；由采空区侧向煤壁侧（由里向外）；近水平煤层回柱可以分段炮采工作面机械化水平低人工劳动强度大（装煤、支柱）产量和效率低但对地质条件适应性强十、炮采工艺的特点第二节普通机械化回采工艺普采工艺方式:用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺一、设备及布置1MDY-150采煤机；2SGB-630/150可弯曲刮板输送机；3DZ-22单体液压支柱；4HDJA-1000铰接顶梁5推移输送机千斤顶；6运输平巷中的输送机。13ⅡⅡ246mⅠ0.6mⅠ20m≮≮≮20m900ⅢⅢ4mⅠⅠ2100200010001050Ⅲ630270100044002501000Ⅲ210025021501150Ⅱ4210034400100010001000250Ⅱ2110m35001750MDY150采煤机二、控顶排数（3、4排）10mⅢ≮Ⅲ20m≮4m2100105010002150250100025044001000270630Ⅱ11502100412Ⅱ25010001000100044003Ⅱ310.6mⅠ6m42≮20mⅠⅡⅠⅠ人工爆破开切口上切口610m下切口23m切口宽23m下缺口有可能不开：刮板输送机机头伸入巷道中双滚筒采煤机能自开缺口三、人工开切口4m310.6m6m421、单向割煤方式单滚筒采煤机，滚筒直径小于采高割煤挂顶梁割底煤，清理浮煤推移输送机(滞后采煤机1015m)采煤机往返一次进一刀煤壁推进了一个截深四、采煤机的割煤方式2、双向割煤方式煤层较薄:单滚筒采煤机，滚筒直径接近煤层层厚煤层较厚:双滚筒采煤机上行：割煤，挂梁，推移输送机（滞后1015m）铲装浮煤，支柱下行：割煤，挂梁，推移输送机铲装浮煤，支柱.往返一次进两刀3、方式：（1）、双向割煤、往返一刀工艺顺序：上行割顶煤，随机挂梁，下行割底煤、清浮煤、推移输送机（滞后1015m），支柱（2）、“”字形割煤、往返一刀（如下图）（3）、单向割煤、往返一刀工艺顺序：从下（上）切口向上（下）切口沿顶割煤，清顶煤、挂梁，从下（上）切口快速上（上）行装煤、清底煤、推移输送机（滞后1015m），支柱（4）、双向割煤、往返两刀（如上图）工艺顺序：上行：割煤，挂梁，推移输送机（滞后1015m）铲装浮煤，支柱下行：割煤，挂梁，推移输送机铲装浮煤，支柱.往返一次进两刀(a)(b)(c)工作面俯视图工作面正视图AFG(d)CDBE（2）、“”字形割煤、往返一刀（a）A→B→C（b）C→D→E→A（c）A→E→B→F（d）F→G→A1、进刀:采煤机滚筒向垂直于煤壁方向推进，进入下一截深的切割作业。2、方式：直接推入法端部斜切进刀：割三角煤斜切进刀留三角煤斜切进刀中部斜切进刀五、采煤机的进刀方式（a）推入切口前（b）推入切口后(a)(b)1、直接推入法特点：应用的较少，容易损坏采煤机与刮板输送机。2、端头割三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双向、单向割煤优点：有利于端头管理、输送机保持成一条直线缺点：费时、往返（20～25m)，进刀与移机头干扰b)a)c)d)e)(a)割底煤至工作面下端部(b)返向沿输送机弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，直至完全进入输送机直线段(c)推移输送机机头及弯曲段成一直线；(d)采煤机返向下行沿顶板割三角煤直至工作面下端部；(e)进刀完毕,上行正式割煤，至斜切进刀终点位置时，滚筒沿顶板割煤。端头割三角煤斜切进刀3、端头留三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双向、单向割煤端头不往返，优点：进刀与移机头不干扰，缺点：端部煤壁不直dcba(a)下行进入进刀段后割顶煤至工作面下端头后停机，随机下行推输送机至进刀段，采煤机返向上行沿输送机弯曲段割三角底煤；(b)割底煤至输送机直线段后改为割顶煤，此时，推移机头和弯曲段；(c)上行割顶煤直至上切口，输送机已移直，在下端头留下三角煤（d）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机；(e)采煤机在进刀段割顶煤直至工作面下端部，随机自上而下推移输送机，在工作面下端部留下底部的三角煤。重复(a)图，完成进刀全过程。端头留三角煤斜切进刀4、单滚筒采煤机中部斜切进刀“∞”字形割煤时采煤机沿工作面中部输送机弯曲段运行自行进刀,没有单独进刀过程,优点：有利于端头作业和顶板支护字形割煤往返一次进一刀工艺方式上半段割煤下半段推输送机上半段推输送机下半段割煤GFDE工作面正视图BA工作面俯视图(d)(c)(b)(a)C正悬臂布置正悬臂布置：布置特点：正悬臂支悬臂的长段在立柱的煤壁侧,优点：有利于支护机道上方顶板；短段在立柱的采空侧,故顶梁不易被折损。六、支护方式倒悬臂布置布置特点：倒悬臂支悬臂的长段在立柱的采空区侧，优点：立柱不易被碎矸石埋住缺点：易损坏顶粱。倒悬臂布置1、支护方式（1）齐梁直线柱布置布置特点：绞接顶梁梁端在煤壁方向相齐，支柱成直线。梁长=截深=0.8m或1m割一刀全部挂梁、支柱，多用正悬臂优缺点：简单，容易管理（2）、错梁直线柱布置布置特点：绞接顶梁梁端在煤壁方向交错，支柱直线。梁长=2倍截深割一刀相间挂梁一次、第一刀支临时支柱，第二刀变永久支柱正倒悬臂相间优缺点：支护及时，工作量均匀，柱成直线，多用，对切顶不利,倒悬梁易损坏。121/2L高档普采工作面支护普采工作面支护2、普采工艺支护基本要点1）、加强机道支护这里往往由于片帮和不能及时支护发生局部冒顶措施：向煤壁开梁窝架超前梁，落煤后立即打临时支柱；提高支柱支撑力和支护刚度材料：破碎顶板或网下用成对Ⅱ型钢梁，迈步前移，及时支护顶板。2）加强放顶线支护的稳定性由于直接顶垮落或基本顶来压，往往因水平推力而推倒末排支柱。要求：末排支柱支撑力强，支护状态稳定。主要是针对水平推力措施：斜撑把排柱连锁起来，形成一个防护整体，必要时加打木垛，硬顶板时打双排柱或打对柱、丛柱等增加切顶力。3）、端头支护（1）端头：平巷与工作面的交会处，控顶面积大，设备大且多，人员集中，进出口（2）满足要求：要有足够支护强度,保证工作面端部出口的安全；支架跨度要大,不影响输送机机头、机尾的正常运转,并要为维护和操纵设备人员留出足够活动空间;要能够保证机头、机尾的快速移置,缩短端头作业时间,提高开机率。（3）支护方式①双钩双楔梁支护（如图）②迈步走向抬棚支护（四对八梁）（如图）③基本支架加走向迈步抬棚支护（如图）ⅠⅠ1480020002000(c)3251.0m24.0m2.0m(b)4Ⅰ0.6m42Ⅰ1Ⅰ100036001000210020010008150800650Ⅰ(a)4Ⅰ2.0m630m7Ⅰ47410502900Ⅰ3700ⅠⅠⅠ端头支护：双钩双楔梁支护4—输送机;6—木垛;7—双钩双楔梁;8—绞车3m端头支护