采矿学(总结)

第二节综采放顶煤矿压显现及 顶煤破碎放出规律
一、综采放顶煤矿压显现规律 二、顶煤破碎和放出规律 （一）顶煤破碎和影响因素 实体煤 — 破碎煤块 —放煤口 支承压力 + 顶板回转 + 支架作用
顶煤破碎过程：
初始破坏区A：在
支承压力作用下， 煤壁前方较远处顶 煤由弹性变形进入 塑性变形，原生裂 隙扩展，顶煤初始 破坏。
阶段：沿一定标高划分的一部分井田
开采水平：布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段 运输任务的水平。
采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系 统的块，每一块叫一个采区。 采区斜长=阶段斜长 区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。
分带—沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一 个分带。 由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区。
四、倾斜长壁采煤法评价及适用条件
1、优点 （1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快，工期短。 （2）运输系统简单，占用设备少。 （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，通风构筑物减少。 （5）对某些地质条件的适应性强。 2、缺点 （1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难； （2）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。 （3）下行回风 — 注意监测。
2
1
4
缺点： 1）下区段风巷受采动影响， 维护时间长且困难； 2）损失区段煤柱。
2、单巷布置
分巷布置，下行风，设备在 上巷，可用于低瓦斯矿井。
设备在机巷，要求机巷大断 面。
3 54
2
1
2
35 41
3、一条半巷布置
上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半 。 优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。
2、双向割煤方式
➢采 煤 机 上 行 割 煤 ， 挂 梁 ， 推 移 输 送 机 （ 滞 后 1535m），铲装浮煤，支柱，到上端头；在完 成进刀后，反向下行割煤，挂梁，推移输送机铲 装浮煤，支柱，采煤机往返一次进两刀。
第三节 综采工艺方式
一、采煤机割煤方式
1）单向割煤，往返一次进一刀
采煤机割煤—移架（滞后采煤机23架支架）—到端头后反向 清理浮煤—推移输送机（滞后采煤机1535m）。 2）双向割煤，往返一次进二刀
开拓巷道—为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。 准备巷道—为一个采区服务的巷道。在采区范围内，从掘好的 开拓巷道至区段的通路。 回采巷道—为回采工作面生产直接服务的巷道。 采煤方法 —采煤工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相 互配合。 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。 走向长壁采煤法：工作面沿倾斜布置，沿走向推进的采煤方法。 倾斜长壁采煤法：工作面沿走向布置，沿倾向推进的采煤方法。
2 4
1 2'
(b)
（三）区段平巷单、双巷布置方式
1、双巷布置
上区段机巷与下区段风轨巷统一布 置，双巷同时一次掘出。
优点：
1）掘进通风容易；
2）安全好 — 进出掘进面有两个出 口，回采也多一个避灾出口；
3）可超前勘探煤层变化，利于为机 巷定向； 4）泄水方便； 5）易送物料到机巷（安装维修）； 6）为上、下采面及时接替创造条 件。
采煤机上行割煤—移架（滞后采煤机23架支架）—推移输送 机（滞后采煤机1535m）—到上端头后完成进刀反向下行割 煤—移架（滞后采煤机23架支架）—推移输送机（滞后采煤 机1535m）。
3）两种采煤方式的优缺点和适用条件
• 目前国内综采工作面大多采用双向割煤往返一次进两 刀的循环作业方式。双向割煤采煤机避免了一个空行 过程，运行效率高。
二、采煤机进刀方式
A-A
1 2 (a) A
A-A A
21
(b)
A
A
A-A
1
2
(c)
A-A
2A 1
A
(d)
留三角煤 端部斜切
进刀
三、液压支架的移架方式
移架方式： 单架依次顺序式 分组交错式 成组整体顺序式
四、综采工作面循环图表
劳动组织：
四六制，三采一准
三八制，二采一准
两班半采煤，半班准备
开机率—采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时 间的百分比。
断面要求：符合运输、通风、行人、安全等要求； 轨道要求 ：坡度i =3 5‰ ，利于矿车运输、流水；能 适应弯道；轨距与全矿一致。 （3）施工措施： 轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进，也可以按中线掘进， 分段取值。
2）区段运输平巷（机巷）
（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。 （2）层位要求：
与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。 位置、断面利于装运煤。 （3）方向要求： 直或分段取直，利于运煤。采用刮板输送机运煤，输 送机每部长200m分段取直;采用转载机+胶带输送机运煤，则 要求取直。 （4）断面要求：符合运输、通风、行人安全等要求 ；
• 在特定条件下，单向割煤工序之间相互干扰少，进刀 过程采煤机等待时间少，装煤效率高，底板平整，推 移输送机阻力小，能保证采煤机的进尺，有利于工作 面的顶板管理，工作面吨煤能耗少，有利于防止工作 面输送机等设备的下滑，在粉尘较大的工作面采煤机 司机、移架工吸尘量少，工人作业环境好等。
不留三 角煤端 部斜切 进刀
1、多轮、分段、顺序、等量放煤
2、多轮、间隔、顺序、等量放煤 3、单轮、间隔、多口放煤
第四节 综采放顶煤长壁采煤法的应用
一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比
（1）有利于合理集中生产，单产高，效率高； （2）巷道少，系统简单； （3）对煤层厚度变化适应性强； （4）经济效益好； （5）煤损大； （6）易自然发火； （7）瓦斯隐患较大，要求管理严格； （8）煤尘大。 放顶煤适用条件 （1） 煤层厚度：M = 5 12m为佳。 （2）煤层的冒放性好。
第三节 大采高一次采全厚采煤法
一、大采高一次采全厚综采工艺特点 •大采高综采特点：
1）一次全厚度开采，系统简化，巷道掘进率低。 2）采出率高； 3）开采强度大； 4）设备尺寸、重量大。 •关键技术： 1）控制煤壁片帮—关键； 2）支架防滑、防倒更重要； 3）支护阻力大、支架宽度大； 4）端头支护及超前支护比一般综采更重要。
适用：煤厚， 大，煤松软易片帮，CH4 大。
三、仰采、俯采工艺特点
1、仰采 ： （1）顶板产生向采空区方向的分力，不易获得平衡; （3）煤壁易片帮; （4）采空区顶板冒落滚向采空区； （5）水自流入采空区，采空区瓦斯易向工作面积聚； （6）采煤机偏离煤壁，减少截深； 2、俯采： （1）顶板产生指向煤壁的分力 （2）岩层受压力，顶板易平衡，稳定； （3）煤壁稳定, 不易片帮； （4）矸石易窜入采面； （5）水流入采面，工作条件差，瓦斯排放容易。
一、放顶煤工艺特点
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。 放煤步距影响因素 ： 顶煤厚度、顶煤可放性、顶煤硬度和冒落时的垮
落角、直接顶厚度、埋深等。 生产中常用截割一刀煤放顶煤一次（一刀一放）、
截割两刀放顶煤一次（两刀一放）。
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
+1.5
+1.0
+0.5
0
-0.5 A
B
-1.0
-1.5
F C
D G
+1.5 +1.0 +0.5
0
-0.5 A
-1.0 -1.5
+1.5 +1.0
+0.5 A 0 -0.5 -1.0 -1.5
0
B 100
A-B-C-D-E D
C A-F-G-H
F G
200
300
400
H E
E
H
500 m
+1.5
1、熟练画图 2、巷道名称 3、掘进顺序 4、生产系统
14
2
10 6
A
9
7 13
11 8 9'
7' 1
5
4
12
Hale Waihona Puke 11 8'9 3
4
7'
8' 9'
3
4,5
12 1
7 89
14 6
10
2
1、普采或炮采区段平巷布置 1）区段回风平巷（轨巷）： （1）功用：轨道运输、回风、行人。
（2）层位要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；
钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序。 二、装煤与运煤 爆破装煤（3040%以上）+为人工装。 三、运煤 刮板输送机、自溜。 四、支护 单体液压支柱+金属绞接顶梁，正悬臂齐梁直线 线柱，正悬臂错梁三角柱。
第二节 普采工艺方式
1、单向割煤方式
➢采煤机割煤，挂顶梁，到另一端，反向割煤（或 清理浮煤），推移输送机（滞后采煤机1535m） 采煤机往返一次进一刀，煤壁推进了一个截深。
第二节 倾斜长壁采煤法 一、单一倾斜长壁采煤法采煤系统
1、熟练画图 2、巷道名称 3、生产系统
a
5
4
6
1
2
6
7
1
2
II
4
3
cm0601
二、仰斜开采与俯斜开采
1、仰斜开采 — 采面沿倾斜从下向上推进采 煤。
适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大； 煤易自燃需注浆。
2、俯斜开采 — 采面沿倾斜自上向下推进采 煤。
第十章 倾斜分层下行垮落采煤法 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。 第一节 倾斜分层走向长壁采煤法巷道布置及参数
• 一、分层分采的采区巷道布置
• 厚煤层，分三层，埋藏稳定；沿倾斜划为3 5 个区段。