5第五章_采煤方法.ppt

第五章 近水平、缓倾斜和中斜采煤方法 第一节 采煤方法概念 第二节 长壁工作面采煤工艺 第三节　放顶煤采煤工艺 第三节 回采巷道布置系统 第一节 采煤方法概念 一、工作面与采空区 第一节 采煤方法概念 第一节 采煤方法概念 二、采煤工艺（回采工艺） 1.采煤工艺:采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合。 破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区等 2.回采工艺过程：在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程。 第一节 采煤方法概念 ●破煤：有人工、机械、爆破、水力等方式。 ●装煤：爆破装煤、人工、机械等方式。 ●运煤：刮板运输机或溜槽等。 ●支护：木支柱、单体液压支柱（摩擦支柱）铰接顶梁支护、液压支架等。 ●处理采空区：回柱放顶、移架放顶、充填等。 3.按不同的破煤与支护方法，回采工艺可分为: 1）普采：用采煤机破煤、装煤，单体液压支柱（摩擦支柱）、铰接顶梁支护。 2）综采：用采煤机破煤、装煤，液压自移支架支护的方式。 3）炮采：用钻眼爆破法采煤，木支柱或单体液压支柱（摩擦支柱）、铰接顶梁支护。 4.采煤方法:采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。 走向长壁采煤法:长壁工作面沿煤层走向推进的采煤方法。 倾斜长壁采煤法:长壁工作面沿煤层倾斜推进的采煤方法。 一、采煤工作面矿山压力 1. 顶板与底板 (1)顶板：赋存在煤层之上的邻近岩层。 ① 伪顶：位于煤层之上、随采随冒落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5m以下，岩性多为炭质页岩。 ② 直接顶：位于煤层或伪顶之上有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层，岩性多为砂页岩、页岩 ③ 基本顶：又称老顶。位于直接顶或煤层之上，通常厚度及岩石强度较大、难以垮落的岩层。 (2)底板：赋存在煤层之下的邻近岩层。 2. 采动后顶板活动的一般规律 直接顶初次垮落：当直接顶垮落高度超过0.5m，沿工作面方向垮落长度超过工作面总长度的50%。 直接顶初次垮落距：直接顶初次垮落时工作面煤壁至开切眼煤帮之间的距离。（6～20m，与岩性有关） 初次来压：基本顶第一次破断在采煤工作面引起的矿压显现。（顶板下沉加快、煤壁片帮严重、支柱受力增大，当回采工作面过基本顶断裂线时，甚至发生顶板台阶下沉 ） 基本顶初次来压步距：开切眼到初次来压时工作面推进的距离。(20~35m) 周期来压：基本顶周期折断在采煤工作面引起的矿压显现。 基本顶周期来压步距： 基本顶岩梁周期折断的距离。 基本顶来压期间工作面支架上的载荷平均值与没有来压时的载荷平均值之比叫动载系数，又称顶板来压强度系数。 3. 采煤工作面顶板分类 直接顶分为四类（不稳定、中等稳定、稳定、非常稳定） 4. 采煤工作面围岩支承压力及其变化 　　原岩应力：天然存在于原岩内的应力。包括：由岩石自重造成的自重应力和由地壳运动造成的构造应力。 支承压力：采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的压力，叫支承压力。 矿山压力：存在于采掘空间围岩内的力，简称“矿压”。 应力集中系数：工作面周围岩体内最高应力与原始应力的比值。 前支承压力：K=2～4，峰值2～10m，20～30m。侧支承压力：K=2～3，峰值8～20m，30～40m。 底板岩层中的巷道，也应避开应力升高区。 二 爆破采煤工艺 爆破采煤工艺：又称“炮采”，指在长壁工作面用爆破方法破煤和装煤、人工装煤、输送机或溜槽运煤和单体支柱支护工作面的采煤工艺。 1、破煤： 2、装煤： 3、运煤： 4、支护： 5、处理采空区：全部跨落法（另：充填法、煤壁支撑法） ●装煤：爆破、人工、机械 ●运煤：可弯曲刮板输送机和溜槽 ●支护：单体液压支柱（摩擦支柱、木支柱）和铰接顶梁支护采空区 ● 金属铰接顶梁 ●三四（或三五）排控顶方式 ●以放顶为标志，完成破、装、运、支、处的全过程，称为一个循环 。循环图表：各工序的时间和空间位置关系。 炮采工艺方式劳动强度大、安全状况差、产量和效率相对较低。但所用设备简单，投资省，对复杂地质条件的适应性强，采出煤炭块度大，随着毫秒爆破技术和双速刮板输送机的应用，工作面单产水平近来有较大提高，目前国内在地质条件较复杂的煤层开采时仍较广泛应用。 三、普通机械化采煤工艺 　　 三、普通机械化采煤工艺 　　普通机械化采煤工艺：简称“普采”，是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱和铰接顶梁支护采空区顶板的采煤工艺。 回采工序如下： 1、破煤： 2、装煤： 3、运煤： 4、支护： 5、处理采空区： 四、综合机械化采煤工艺 　　 四、综合机械化采煤工艺 　　综合机械化采煤：简称“综采”。在长壁工作面用机械方式破煤和装煤、输送机运煤和液压支