采煤第五章讲述.ppt

第五章　采煤方法 我国煤矿开采主要以井工方式开采，由于我国地域广阔，煤层赋存条件、地质条件复杂多样，在煤炭开采的历史发展中，形成了多种多样的采煤方法。 影响采煤方法选择的因素很多，采煤方法的选择，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、煤炭采出率高等基本要求。 第一节　基本概念 一、 采煤方法的概念 1．采煤工作面 在井下采场内进行回采的煤壁，称为采煤工作面。 2．采煤工艺 在采煤工作面内，为了采出煤炭，不仅要完成落煤、装煤、运煤的基本工序，而且还要完成支护、移架、推移输送机、采空区处理等辅助工序。在采煤工作面内按照一定的顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。 第一节　基本概念 3．采煤系统 在采区（盘区）或条带等开采单元内，准备巷道和回采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 不同的地质开采条件和技术条件，可有不同的采煤系统和采煤工艺，各种各样的采煤系统和采煤工艺相配合形成不同的采煤方法。所以可以将采煤方法理解为采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的配合。 第一节　基本概念 二 、采煤方法的分类 煤炭开采方法分为井工开采和露天开采。井工开采方法可分为柱式体系采煤方法和壁式体系采煤方法。 （一）柱式体系采煤方法 柱式体系采煤方法包括房式、房柱式和巷柱式。 第一节　基本概念 （二）壁式体系采煤方法 壁式体系采煤方法包括走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。 1．走向长壁采煤法 所谓走向长壁采煤法，即采煤工作面沿煤层的倾斜方向布置，工作面沿煤层走向方向推进的采煤方法。走向长壁采煤方法的特点是： 第一节　基本概念 ①工作面呈倾斜，其倾角基本为煤层倾角；②工作面的两条回采巷道沿煤层走向布置，巷道坡度基本呈水平；③工作面长度一般较大，在150～300m之间；④工作面两端各有一个安全出口，能保证风流畅通；⑤在走向长壁采煤工作面中，有利于综合机械化采煤工艺效能的发挥，能实现工作面高产高效，有利于实现矿井的高效集约化生产。 第一节　基本概念 2．倾斜长壁采煤法 所谓倾斜长壁采煤法，即采煤工作面沿煤层走向布置，工作面沿煤层倾斜方向向上或向下推进的采煤法。(b)图所示为仰斜长壁采煤法，采煤工作面沿煤层倾斜向上推进；(c)图所示为俯斜长壁采煤法，采煤工作面沿煤层倾斜向下推进。仰斜长壁采煤法与俯斜长壁采煤法的共同特点是采煤工作面基本保持在同一水平，两条回采巷道呈倾斜布置，其倾角基本为煤层倾角。 第二节　长壁采煤法 长壁采煤方法包括走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。长壁采煤法普遍适用于各种倾角（近水平煤层、缓倾斜煤层、倾斜煤层）与各种厚度（薄、中厚、厚煤层）的煤层。 一、长壁采煤法的巷道布置及系统 （一）走向长壁采煤法巷道布置及系统 井田划分为阶段后，阶段沿走向再划分为若干个采区。在采区内布置准备巷道和回采巷道，建立完整的出煤、出矸、运料、通风、排水和动力供应等生产系统。 第二节　长壁采煤法 1、采区巷道构成与掘进顺序 2、采区回采顺序 3、采区生产系统 （1）采区运煤系统 （2）采区通风系统 （3）采区运料系统 第二节　长壁采煤法 （二）倾斜长壁采煤法巷道布置及系统 1、巷道掘进系统 2、生产系统 3、通风系统 第二节　长壁采煤法 （三）开采特点及适用条件 实践证明，在一定的地质和开采技术条件下，采用倾斜长壁开采较走向长壁开采简化了巷道系统，减少10%—20%巷道掘进工程量，减少了运输环节，经济效益显著。 我国倾斜长壁采煤法多用于开采倾角120以下的缓斜煤层，近年来，又扩大应用于开采120以上的煤层。 走向长壁采煤法与倾斜长壁采煤法的区别主要是巷道布置的不同，工作面采煤工艺基本相同。 第二节　长壁采煤法 二、长壁工作面的矿山压力显现 通常把由于采掘而引起的巷道及采煤工作面周围岩体内的力及其作用过程，称为矿山压力，简称矿压。在矿山压力的作用下，造成围岩变形、移动、破坏等一系列力学现象，称为矿山压力显现，简称矿压显现。例如，顶板下沉和垮落、底板鼓起、煤壁片帮、支架下缩、支柱钻底、煤的压出等。矿压显现会给地下开采工作造成危害，因此必须对巷道及采煤工作空间进行支护，对软岩或破碎的煤岩进行加固，人为地使采空区顶板按要求冒落以减轻采煤工作面的顶板压力，或利用矿压作用松散煤体以利于采煤工作等。所有这些人为地调节、改变和利用矿压作用的各种措施叫做矿压控制。 第二节　长壁采煤法 （一）采煤工作面顶板的分类 顶板是长壁工作面围岩的重要组成部分，有伪顶、直接顶和基本顶之分。由于伪顶往往是局部的，且随采随冒，因此对生产有直接影响的是直接顶和基本顶。 直接顶是采煤工作空间直接维护的对象，其稳定性将直接影响工作面安全及生产能力的发挥，而且直接影响支护形式和液压支架架型的选择