煤矿采掘基本知识

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煤矿采掘基本知识

煤矿采掘基本知识

煤矿采掘基本知识一、矿井爆破(一)爆破器材1.炸药炸药是在一定条件下,能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。

矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药。

煤矿井下的所有爆破作业工作面,必须使用煤矿许用炸药。

2.雷管雷管是一种装有起爆药的小管,用来起爆炸药的专用材料。

雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种,电雷管由电能来起爆。

电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。

煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。

3.发爆器发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。

《煤矿安全规程》规定,井下爆破必须使用发爆器。

(二)爆破技术1、掘进工作面爆破(1)炮眼分类及布置掘进工作面的炮眼,按其所起作用不同,可分为以下三类①掏槽眼(又名掏心眼)②辅助眼③周边眼(2)主要爆破参数巷道掘进的爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。

巷道掘进爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。

2、回采工作面爆破(1)炮眼种类及布置炮眼布置方式(见图3-12)单排眼:用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层。

双排眼:包括对眼、三花眼。

一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面。

三排眼:即五花眼。

用于煤层坚硬和采高较大的中厚煤层工作面。

(2)主要爆破参数炮采工作面的爆破参数主要包括炮眼布置、间距、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。

炮采工作面爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。

二、巷道施工巷道施工方法包括钻眼爆破法和机械化掘进法。

其主要工序有破岩、装岩、运岩和支护等。

(一)破岩1.钻眼爆破法钻爆破岩法是指利用电钻或风钻进行打眼、装药爆破的方法。

为了提高打眼的速度可以使用专门的钻眼机械打眼。

钻爆破岩法推广光面爆破。

光面爆破(简称光爆)是指在钻眼爆破过程中,通过采取一定措施,使爆破后的巷道断面形状、尺寸基本符合设计要求,并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏的一种破岩方法。

采矿工程煤矿开采学复习重点

采矿工程煤矿开采学复习重点

采矿⼯程煤矿开采学复习重点复习知识点采煤⽅法概述部分采煤⽅法概述部分⼀、概念1、采场:在采区内,⽤来直接⼤量开采煤炭资源的场所。

2、采煤⼯作⾯:在菜场内进⾏采煤的煤层暴露⾯。

3、采煤⼯艺:采煤⼯作⾯各⼯序所⽤⽅法,设备及其在时间上,空间上的相互配合。

4、采煤系统: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与运输,通风等⽬的⽣产系统。

5、采煤⽅法:采煤系统和采煤⼯艺的综合及其在时间上的相互配合。

6、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。

7、柱式体系采煤法: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。

⼆、知识点1、采煤⽅法选择的依据与原则。

采煤⽅法选择的依据所谓采煤⽅法选择的依据是指⼈们在选择采煤⽅法时要考虑的内外部条件和环境,归纳起来有以下⼏个⽅⾯:(⼀)煤层赋存条件1、煤层的倾⾓和厚度2、煤层及围岩特征3、煤层的地质构造4、煤层的含⽔、含⽡斯情况及煤的⾃然发⽕性(⼆)采煤技术发展和装备⽔平主要是指⽣产中采掘设备供应条件和⽣产单位的购买能⼒,以及设备的适⽤条件(三)管理⽔平矿井技术管理⽔平和职⼯素质对采煤⽅法的选择也有影响(四)国家的技术政策、法规和规程国家主管部门会根据实际情况制定⼀些技术政策、法规利规程,以规范和指导煤炭⼯业⽣产,如《煤矿安全规程》⼆、采煤⽅法选择的原则采煤⽅法选择是否合理,直接影响到整个矿井的安全和各项技术经济指标。

必须在严格执⾏国家技术政策、法规和规程的基础上,做到技术先进、经济合理、⽣产安全。

(⼀)技术先进(1)采煤⼯作⾯机械化⽔平⾼、单产⾼(补连塔)。

(2)煤炭质量好。

(3)煤炭采出率⾼。

采区采出率厚煤层不⼩于75%;中厚煤层不⼩于80%;薄煤层不⼩于85%。

5、壁式体系采煤法有什么特点?特点:(1)⼯作⾯长度在80~250m。

(2)⼯作⾯两端各有⼀条巷道,⽤于进风、回风、运煤和运料。

采煤⼯作⾯矿⼭压⼒基本规律部分⼀、概念1、矿⼭压⼒;2、⾃重应⼒;3、构造应⼒;4、矿⼭压⼒显现;5、直接顶初次跨落;6、周期来压;7、初次来压⼆、知识点1、⾃重应⼒和构造应⼒的特点是什么?2、简述开采后上覆岩层移动特征。

矿山采掘知识点总结

矿山采掘知识点总结

矿山采掘知识点总结一、矿石的开采方法1.开采方法的选择开采方法的选择是矿山开采的第一步,不同的矿石特性和地质条件会对开采方法的选择产生影响。

通常可以分为露天开采和地下开采两种方法。

常见的开采方法包括露天开采、块矿开采、深部采矿、房柱法采矿、液压抢夺法采矿等。

2.露天开采露天开采适用于浅埋矿体,采用爆破、装载、运输等工具和设备进行采矿。

这种方法的优点是成本低、效率高,但也会对环境造成一定的影响。

3.地下开采地下开采适用于埋藏较深的矿体,需要进行巷道开挖、支护、采矿等工作。

地下采矿工作受限于地下空间的狭窄和地质条件,比较复杂,但也可以保护地表环境。

4.块矿开采块矿开采适用于矿石呈块状分布的矿藏,采用机械化设备进行开采,速度快、效率高。

5.深部采矿深部采矿适用于深埋矿体的开采,需要进行巷道开挖和支护,通常要利用大型机械设备和技术手段进行开采。

6. 房柱法房柱法适用于岩石稳定的矿体,采用开挖“房柱”式巷道进行开采,可以减少岩石的顶板开支,提高安全性。

7. 抢夺法抢夺法适用于抢占小矿体和复杂地质条件的矿体,采用液压抢夺机进行开采,速度快、效率高。

8. 特殊矿体开采对于一些特殊矿体,如溶解岩、沙质矿体、煤层气、页岩气等,采矿方法也会有所不同,需要根据具体条件进行选择。

二、采矿工程设计1.采矿方法设计采矿方法的选择要考虑到矿体性质、地质条件、水文地质条件等因素,需要对矿山进行综合调查和分析,确定最佳的采矿方法和工艺流程。

2. 工程规划设计采矿工程设计包括矿山的布局设计、巷道和设施的设计、采矿设备的选择等,需要考虑到开采的整体规划和设施的合理性。

3. 采矿设备选型采矿设备的选型要根据矿体特性、开采方法和规模等因素进行考虑,需要选择性能合理、效率高的设备。

4. 安全生产设计安全生产设计是采矿工程设计的重要部分,需要从矿山的设计、设施的设置、工序的安排等方面考虑安全问题,保障采矿过程中的安全性。

5. 环境保护设计矿山采矿对环境会产生一定的影响,需要在设计阶段考虑环保问题,合理进行排放、处理等工作。

煤矿掘进安全一般知识

煤矿掘进安全一般知识

煤矿掘进安全一般知识目录一、基本概念 (2)1. 煤矿掘进定义 (2)2. 煤矿掘进的重要性 (3)3. 煤矿掘进的基本流程 (4)二、掘进机具与设备 (6)1. 掘进机的分类与特点 (6)2. 掘进机的结构与工作原理 (7)3. 掘进机的操作与维护 (8)4. 其他掘进设备简介 (10)三、掘进工艺与技术 (11)1. 钻眼与爆破 (12)2. 装岩与运输 (13)3. 支护与加固 (14)4. 矿井排水 (15)四、掘进安全规程与措施 (17)1. 安全规程与规定 (18)2. 作业场所环境安全要求 (19)3. 设备与人员安全防护措施 (20)4. 应急预案与事故处理 (21)五、掘进作业与管理 (23)1. 作业规程的制定与执行 (26)2. 工程质量管理与验收 (27)3. 定期检查与隐患排查 (29)4. 环境保护与职业健康 (31)六、煤矿掘进安全法律法规与标准 (32)1. 国家法律法规要求 (33)2. 行业标准与规范 (33)3. 企业安全管理制度 (35)七、煤矿掘进安全经验与案例分析 (36)1. 安全管理经验分享 (37)2. 事故案例分析与反思 (38)3. 安全文化建设与培训 (39)八、结语与展望 (41)1. 煤矿掘进安全的长期性与复杂性 (42)2. 科技进步与技术创新在煤矿安全中的应用 (43)3. 全社会共同参与煤矿安全工作的责任与使命 (44)一、基本概念煤矿掘进工作面是指进行煤炭开采的作业现场,包括井底车场、主要巷道、采煤工作面等。

煤矿掘进安全技术是指为保证煤矿掘进工作面的安全而采取的技术措施和方法,包括地质勘探、通风管理、瓦斯防治、防尘降尘、支护维护等方面的技术手段。

煤矿掘进安全管理是指对煤矿掘进工作面的安全管理工作,包括安全检查、安全教育、安全监督、事故预防等方面的工作。

煤矿掘进安全法规是指国家对煤矿掘进安全所制定的法律法规,包括《煤矿安全规程》、《矿山安全法》等。

煤矿开采技术专业相关知识

煤矿开采技术专业相关知识

煤矿开采技术专业相关知识1、煤田:在地质历史的发展过程中,由含碳物质沉积而形成并大致连续分布的含煤地带称为煤田。

2、井田:划归给一个矿井(或露天矿)开采的那一部分煤田,称为井田。

3、矿井划分:可分为(1)根据我国目前开采技术条件:①一般小型矿井走向长度:N 1500m②中型矿井走向长度:N4000m③大型矿井走向长度:N700m(2 )根据矿井设计生产能力不同:我国矿井分为大、中、小三种类型,称为井型。

①大型矿井:生产能力为 1.2Mt/a、1.5Mt/a、1.8Mt/a、2.4Mt/a、3.00Mt/a、4.00Mt/a、5.00Mt/a、和 5.00Mt/a 以上的矿井。

3.00Mt/a及其以上的矿井也称为特大型矿井。

②中型矿井:生产能力为45万t/a、60万t/a、90 万t/a 矿井。

③小型矿井:生产能力为9万t/a、15万t/a、21万t/a和30万t/a的矿井。

我国原有的国有重点煤矿多为大、中、型煤矿;地方煤矿多为中、小型煤矿。

4、矿井巷道:在地下开采中,为了建立矿井提升、运输、通风、排水、动力供应等需要开掘的巷道和硐室,称为矿井巷道。

按其倾角分为三大类:直立巷道、水平巷道、倾斜巷道。

5、水平巷道:巷道长轴线也水平面近似平行,如平硐、平巷、石门等。

6、平硐:与地面直接相同的水平巷道7、平巷:与地面不直接相通的水平巷道。

8、大巷:其长轴线与煤层走向大致平行,为开米水平服务的平巷通常称为大巷。

9、石门:其长轴线与煤层走向垂直或斜交的岩石水平巷道。

10、硐室:与地面不直接相通,长、宽、高相差不的地下特殊用途巷道,如绞车房,变电所、煤仓等。

11、开采水平:在矿井中,通常将布置有井底车场、阶段运输大巷的水平,称为“开采水平”,简称为“水平”。

12、采煤工作面:又称回采工作面、采场,是进行采煤作业的产场所。

13、采煤工艺:又称回采工艺。

14、长壁工作面:长度一般在50m以上的采煤工作面。

15、短壁工作面:长度一般在50m以下的采煤工作面。

煤矿开采的基本知识

煤矿开采的基本知识

煤矿开采的基本知识一、井田开拓基本知识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、矿区;统一规划和开发的煤田或其一部分3、矿区开发;矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况,确定矿区规模、划分井田,规划井田开采方式,规划矿井或露天矿建顺序,确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模,建设过程等,总称为矿区开发。

4、井田;划分给一个矿井开采的那一部分煤田5、立井:直接与地面相通的直立巷道6、暗立井:不与地面直接相通的垂直巷道7、斜井:与地面直接相通的倾斜巷道8、暗斜井:没有出口直接通到地面,用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道,上山用于开采其开采水平以上的煤层;下山用于开采其开采水平以下的煤层11、平硐:直接与地面相通的水平巷道12、石门:不与地面直接相通的水平巷道,其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13、煤门:与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷14、平巷;没有出口直接通到地面,沿岩层走向开掘的水平巷道15、开拓巷道;为全矿井或一个开采水平服务的巷道16、准备巷道;为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道17、回采巷道;形成采煤工作面及为其服务的巷道18、矿井生产系统;在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施19、阶段;在井田范围内,沿煤层倾斜方向,按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分,每个长条部分具有独立的生产系统,称之为一个阶段20、水平;布置大巷的某一标高水平面21、开采水平;简称水平,指地下采煤时,将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围22、采区式划分;在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段,每一块段称为采区23、分段式划分;在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带,每个长条带称为分段,每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面24、带区式划分;在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区,带区内又划分成为若干个倾斜分带,每个分带布置一个采煤工作面。

煤矿掘进基本知识

煤矿掘进基本知识

煤矿掘进基本知识一、掘进的地位和作用采掘并举,掘进先行,以掘保采,以采促掘。

采煤以掘进为前提,掘进又服务于采煤。

二、井巷的基本概念从地面到井下,掘进的工程主要包括井筒、巷道、峒室三大部分。

1、井筒按坡度分:立井、斜井、平峒。

按功能作用分:通常有主井(出煤)、副井(材料、人员运输等)、风井(通风)、混合井(出煤、运料等)等2、巷道1)、按坡度分:水平巷道(平巷、石门等)、倾斜巷道(上山、下山等);石门:指垂直(或斜交)于煤层走向的水平巷道。

2)、按煤岩别分:岩巷(断面中岩层占4/5及以上)、煤巷(断面中煤层占4/5及以上)、半煤岩巷道3)、按巷道类别分:开拓巷道、准备巷道、回采巷道4)、按作用分:运输巷道(如工作面机巷、皮带上山、轨道上山等)、通风巷道(如工作面风巷、回风上山等)、排水巷道(如泄水巷、水仓等)、其它巷道等。

3、峒室矿井主要有泵房、变电所、绞车房、炸药库、充电峒室、信号峒室、等候室、躲避峒等。

4、断面形状主要有折线形(如矩形、梯形、斜梯形等)和曲线形(拱形、圆形、马蹄形、椭圆形等)两大类。

应用多的主要有拱形、梯形、矩形(斜矩形)、圆形,其它还有马蹄形、椭圆形、斜梯形等。

我矿采用的主要有拱形、梯形、矩形(斜矩形)。

各种断面形状优劣顺序为:巷道稳定性、承压受力方面:圆形→马蹄形、椭圆形→拱形→梯形、矩形;巷道断面利用率方面:梯形、矩形→拱形→马蹄形→圆形;施工难易方面:钻爆法掘进:梯形、矩形→拱形→马蹄形→圆形;拱形巷道又主要分直墙半圆拱形、直墙三心拱形、直墙圆弧拱形等,对于底鼓严重的巷道还设底板反拱。

它主要用于巷道服务时间长、顶底板压力大的开拓、准备巷道或回采巷道。

梯形巷道主要用于顶底板压力不是太大、侧压相对较大、服务时间不是太长的回采巷道或准备巷道,有时也用于压力不大的开拓巷道(特别是小型矿井)。

矩形巷道主要用于巷道压力不是太大、沿煤层掘进的准备巷道和回采巷道。

圆形巷道主要用于立井、煤仓等井巷、峒室,以及压力和变形都很大的开拓巷道(极软岩巷道)等。

煤矿采掘基本知识

煤矿采掘基本知识

煤矿采掘基本知识煤矿采掘是指在地下或地表采掘煤炭资源的过程。

煤炭是一种重要的化石燃料,广泛用于发电、工业生产和家庭取暖等领域。

煤矿采掘涉及许多基本知识,包括采矿方法、煤种分类、煤矿地质条件、采矿设备和安全管理等。

下面将对煤矿采掘的基本知识进行详细介绍。

一、采矿方法煤炭的开采主要有地下采矿和露天采矿两种方法。

1.地下采矿:指将煤炭从地下开采出来的方法。

根据采矿方法的不同,地下采矿可分为巷道式采矿和采煤柱式采矿两种。

巷道式采矿是一种常用的采矿方法,适用于煤层倾角较小的情况。

采矿工作主要通过开掘水平巷道进入煤矿,再在巷道上开设竖井或坡口进入采煤区进行采矿。

这种采矿方法可以减少对地表环境的破坏,并且可以有效利用煤炭资源。

采煤柱式采矿是一种适用于煤层倾角较大的情况下的采矿方法。

在这种方法中,采矿工作通过开掘竖井或坡口进入采煤区,然后在采煤区域内留下一些未采的煤炭作为支撑,形成采煤柱。

这种采矿方法可以减少采矿过程中的岩层变形和地表沉降,提高安全性。

2.露天采矿:指不通过地下开采,而是将煤炭直接从地表采出的方法。

这种方法适用于煤层位于地表且规模较大的情况。

露天采矿需要进行矿山开挖和矿石输送等工作,具有高产、高效的特点,但对地表环境的破坏较大。

二、煤种分类煤炭根据形态和化学性质的不同,可以分为烟煤、无烟煤和褐煤三种。

1.烟煤:烟煤含碳量较高,燃烧时生成的烟雾较多,煤石质硬,具有较高的耐磨性。

烟煤广泛用于工业生产和动力供给,是煤矿中主要的煤种之一。

2.无烟煤:无烟煤含碳量较高,挥发分较低,燃烧时生成的烟雾较少。

无烟煤是一种高品质的煤炭,广泛用于城市供暖和生活燃料。

3.褐煤:褐煤含水量较高,煤质较软,燃烧时灰分较多。

褐煤主要用于发电和工业生产,也可以作为家庭取暖燃料。

三、煤矿地质条件煤炭的分布受地质条件的制约,了解煤矿地质条件对于采矿的选择和安全管理至关重要。

煤矿地质条件包括煤层的倾角、厚度、构造形态和地层性质等。

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煤矿采掘基本知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:煤矿采掘基本知识一、矿井爆破(一)爆破器材1.炸药炸药是在一定条件下,能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。

炸药爆炸后,在岩体内产生瞬时高压冲击波,冲击波从爆源向岩体内传播,并对周围煤岩体发生作用,把煤炭或岩石破碎下来。

矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药,准许在地下有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面使用的安全炸药称为煤矿许用炸药。

煤矿井下的所有爆破作业工作面,必须使用煤矿许用炸药。

2. 雷管雷管是一种装有起爆药的小管,用来起爆炸药的专用材料。

雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种,电雷管由电能来起爆。

电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。

煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。

3. 发爆器发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。

《煤矿安全规程》规定,井下爆破必须使用发爆器。

(二)爆破技术1、掘进工作面爆破(1)炮眼分类及布置掘进工作面的炮眼,按其所起作用不同,可分为以下三类,如图3-11 所示:①掏槽眼(又名掏心眼)。

掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来,为工作面形成第二个自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。

掏槽眼应比其他炮眼深15~20厘米,叫做超深。

超深的作用是使其他炮眼利用率提高。

掏槽眼又分斜眼掏槽法、直眼掏槽法、混合式掏槽法。

图3-11 炮眼布置示意图Ⅰ-掏槽眼Ⅱ-辅助眼Ⅲ-周边眼②辅助眼。

辅助眼又称崩落眼,其作用是大量崩落岩石和进一步扩大掏槽的炮眼。

辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间,其眼距一般为500~700㎜。

③周边眼。

周边眼是爆落巷道周边岩石,最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼。

有顶眼、帮眼、底眼和水沟眼。

(2)主要爆破参数巷道掘进的爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。

巷道掘进爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。

2、回采工作面爆破(1)炮眼种类及布置炮眼布置方式(见图3-12)单排眼:用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层。

双排眼:包括对眼、三花眼。

一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面。

三排眼:即五花眼。

用于煤层坚硬和采高较大的中厚煤层工作面。

(2)主要爆破参数炮采工作面的爆破参数主要包括炮眼布置、间距、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。

炮采工作面爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。

图3-12 工作面炮眼布置 a—单排眼b—双排对眼c、d--双排三花眼e--三排五花眼二、巷道施工巷道施工方法包括钻眼爆破法和机械化掘进法。

其主要工序有破岩、装岩、运岩和支护等。

(一)破岩1. 钻眼爆破法钻爆破岩法是指利用电钻或风钻进行打眼、装药爆破的方法。

为了提高打眼的速度可以使用专门的钻眼机械打眼。

钻爆破岩法推广光面爆破。

光面爆破(简称光爆)是指在钻眼爆破过程中,通过采取一定措施,使爆破后的巷道断面形状、尺寸基本符合设计要求,并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏的一种破岩方法。

光面爆破是一种合理利用炸药能量的控制爆破技术,爆破后岩壁无明显的爆震龟裂,保护了围岩的整体性,提高了围岩的稳定性与自承能力。

2.机械化破岩法机械化破岩是指利用综掘机对煤岩体进行切割和破碎的方法。

具有掘进速度快、效率高、巷道成形好、施工质量好等优点,在煤巷掘进中得到广泛应用。

采用综合机械化掘进机可与自卸车、梭车、皮带运输机等配套,实现掘进、运输连续作业,实现全自动凿岩机一次成巷施工。

(二)装岩与运岩装运岩煤有人工装运和机械装运2种方法。

常用的装岩机有耙斗式、铲斗式、蟹爪式装岩机等设备。

运输普遍采用矿车,用人或电机车调车。

掘进煤巷时可以直接用刮板输送机或带式输送机运煤,综掘设备本身连接有装煤运煤设施。

(三)巷道支护维持巷道的有效断面,保持巷道安全使用空间的工作称为巷道支护,其目的是阻止围岩变形和垮落,防止顶板事故发生。

巷道支护材料有水泥、石料、混凝土、木材和金属材料(如轻便钢轨、矿用工字钢、特殊工字钢、矿用特殊型钢等)。

支护的形式有架棚支护(金属拱形支护、木支护)、锚杆支护、锚喷支护、砌碹支护等。

其中,锚喷支护和砌碹支护属于巷道永久支护,其服务年限较长。

1.架棚支护架棚支护按棚式支架的材料构成,可分为木支架、金属支架和钢筋混凝土支架3种;按巷道断面形状可分为梯形支架和拱形支架,如图3-13所示;按支架结构可分为刚性支架和可缩性支架。

图3-13金属支架a--梯形支架 b--拱形支架2. 砌碹支护砌碹支护的主要形式是直墙拱顶式,是一种被动支护形式,如图3-14所示。

该支护具有坚固、耐久、防火、通风阻力小等优点。

缺点是施工复杂、劳动强度大、成本高和进度慢等。

直墙拱顶支护由拱、墙和基础3部分组成。

图3-14 砌碹支护1--碹胎 2--工作台3--风筒4、5—线缆6—供水管3.锚杆支护、喷射混凝土与喷浆支护锚喷支护。

锚杆支护就是将锚杆预设在围岩中,使岩体得以加固,形成一个完整的支护结构,是一种主动支护形式,支护原理如图3-15所示。

锚杆的种类有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、金属锚杆、木锚杆、树脂锚杆等。

喷射混凝土与喷浆支护 :喷射混凝土是将一定配合比的水泥、砂、石子和速凝剂等混合搅拌均匀,装入喷射机,以压缩空气为动力,使拌合料沿管路吹送至喷头处与水混合,并以较高的速度喷射在岩面上凝结硬化而成的一种支护形式。

图3-15锚杆支护原理示意图1—锚杆 2---岩层锚喷支护是锚杆支护、喷射混凝土支护和锚杆+喷射混凝土联合支护的总称。

三、采煤工艺在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序及其配合方式,称为采煤工艺。

采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合总称为采煤方法。

我国常见的采煤工艺有爆破采煤(简称炮采)、普通机械化采煤(简称普采)、综合机械化采煤(简称综采)、综采放顶煤等。

(一)爆破采煤工作面采煤工艺炮采工艺的主要特点是采用爆破落煤。

1. 落煤。

用钻眼爆破的方法把煤从煤壁上崩落下来,称为爆破落煤,它包括钻眼、装药、连线和爆破等工序。

2.装煤、运煤。

装煤一般采用爆破抛掷装煤和人工装煤2种方式。

运煤方式主要有自重运输和刮板输送机运输2种。

刮板输送机可分为拆移式和可弯曲式2种。

可弯曲式刮板输送机采用液压千斤顶或其他类型的千斤顶移置。

3.工作面支护。

工作面的支护方式一般采用单体液压支柱和铰接顶梁支护,液压支柱在倾斜方向上呈直线状排列,支护方式有齐梁直线柱与错梁直线柱两类,如图3-16所示。

图3-16工作面的支护方式a—齐梁直线柱 b—错梁直线柱4.采空区处理。

采煤工作面控顶距以外的空间称为采空区。

采空区处理是指对采空区空间及顶板的处理。

采空区的处理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撑法和缓慢下沉法等,如图3-17所示。

爆破采煤工作面采空区处理一般采用全部垮落法。

图3-17 采空区处理示意图(二)普通机械化采煤工作面采煤工艺普通机械化采煤工作面布置如图3-18所示,普采工艺的主要特点是用采煤机落煤。

采煤机主要有刨煤机和滚筒采煤机2类。

滚筒采煤机主要有单滚筒和双滚筒2种。

1. 落煤、装煤。

普采工作面的落煤与装煤由采煤机完成。

2.运煤。

普采工作面运煤采用可弯曲刮板输送机。

推移输送机时,利用液压千斤顶将输送机移到目的地,并使输送机平、直,符合要求。

3.支护。

普采工作面使用单体液压支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架支护顶板。

4.采空区处理。

采空区处理与炮采工艺相同,一般采用全部垮落法。

对极坚硬的顶板,可以利用深孔爆破方法强制放顶以保证工作面的安全生产。

10m35001750Ⅲ?Ⅲ90020m?4mⅠⅠ21002000Ⅲ1050100021502502100Ⅲ100025044001000270630Ⅱ11502100412Ⅱ25010001000100044003Ⅱ31Ⅱ0.6mⅠ6m42Ⅰ?20m图3-18 单滚筒采煤机普采面布置图1-采煤机;2-刮板输送机;3-单体液压支柱;4-铰接顶梁(三)综合机械化采煤工作面采煤工艺综采工艺的主要特点是采用采煤机落煤,用整体自移式液压支架支护顶板,落煤、装煤、运煤、支护全部工序实现了机械化,综采工作面设备布置如图3-19所示。

综采工作面设备的配套很关键,尤其应使采煤机、刮板输送机和液压支架这三大设备均符合工作面的条件,并在生产能力、设备强度、空间尺寸等方面配套。

1.落煤、装煤。

由采煤机完成。

综采工作面主要采用双向割煤,往返一次进两刀,斜切式进刀。

2.运煤。

采用可弯曲刮板输送机运煤。

3.支护。

综采工作面支护主要采用自移式液压支架,工作面两端一般采用端头支架支护。

按支架与围岩的相互作用方式,支架可分为支撑式、掩护式及支撑掩护式3种基本类型。

支架的形式不同则移架和移刮板输送机的方式也不同。

整体式支架移架和推移刮板输送机共用一个液压千斤顶连接支架底座和刮板输送机槽,互为支点进行推、拉刮板输送机和支架。

迈步式自移支架的移动,依靠本身两框架互为支点,用一千斤顶推拉两框架分别前移,另用一千斤顶推移刮板输送机。

4.采空区处理。

综采工作面主要用垮落法处理采空区。

图3-19 综采工作面设备布置图1—采煤机;2—刮板输送机;3—支架;4—下端头支护;5—上端头支护;6—转载机;7—胶带输送机;8—配电箱;9—乳化液泵站;10—设备平板列车;11—移动变电站;12—喷雾泵站;13—液压绞车;14—集中控制台(四)综采放顶煤采煤工艺综采放顶煤工艺的主要特点是采用采煤机割煤和放顶煤。

综采放顶煤工艺是在厚煤层中沿煤层底板布置采煤工作面,煤壁采用采煤机割煤,顶煤从支架后部放煤口放煤,用前后2个刮板输送机运煤的采煤工艺。

综采放顶煤与综采工艺基本相似,只是综采放顶煤适用于厚煤层开采,且多一道放煤工序。

放煤是利用矿山压力将工作面顶部煤在工作面推进过后破碎,在支架掩护梁上的放煤窗口放落,并将冒落顶煤通过后部刮板输送机运出。

放顶煤综采机械由采煤机、自移式液压支架及2部刮板输送机所组成。

其中,液压支架与普通支架有所不同,即:在掩护梁上具有一个液控落煤窗口,在掩护梁下安装第2台刮板输送机。

(五)矿山压力概述1.矿山压力的基本概念矿山压力是由于采掘活动的影响,在采掘空间周围岩体上及支护物上所产生的力称为矿山压力。

由于矿山压力的作用将引起围岩及支护物的位移、变形、破坏等一系列的力学现象称为矿压显现。

矿压是矿压显现的原因,矿压显现是矿压作用的结果,矿压存在是绝对的、不可控制的,矿压显现是相对的、有条件的、可以控制的。

影响矿山压力显现的基本因素有岩石力学性质、开采深度、煤层倾角、节理、裂隙、断层与褶曲、挤压与破碎带等;巷道位置、开采程序、支护方法、顶板控制方法、工作面推进速度、采高与控顶距、上部煤层残留煤柱等开采因素对矿山压力显现也有很大的影响。

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