1112223第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝

§3.1炮采采煤工藝一、爆破采煤工藝，簡稱“炮采”，其特點是：爆破落煤，爆破及人工裝煤，刮板輸送機運煤，用單體支柱配合絞接頂梁支護工作空間頂板，人工回柱放頂。1、落煤（破）1)打眼：工具：煤電鉆、風煤鉆、麻花釬子2）炮眼布置：單排眼、雙排眼、三排眼單排：薄煤層或煤軟時使用雙排：中厚煤層、可分為三花眼、三角眼、對眼眼。硬時用對眼，軟時三花。三排：采高較大、煤質堅硬用，一般用五花眼。3第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝

§3.1炮采采煤工藝一、34§3.1炮采采煤工藝4§3.1炮采采煤工藝45§3.1炮采采煤工藝炮眼角度：頂眼上仰50～100；底眼下扎100～200。一般與煤壁呈500～800。炮眼深度：比一次循環進尺多5～10cm，進尺與頂梁長度有關。800mm、1000mm、1200mm；特殊的有600mm的；2)裝藥：視煤質軟硬、炮眼布置而定；底150600g

,頂眼200g3)聯線：用串聯法聯線。4)起爆順序起爆器材：用發爆器；起爆順序：底眼→腰眼→頂眼；5）放炮。2、裝煤1）爆破裝煤:一般能裝煤占31%—37%；2)人工裝煤:爆破裝煤余下的煤由人工裝入輸送機；3)機械裝煤:裝煤機，輸送機上煤裝鏟煤板、檔煤板。3、運煤：刮板輸送機運煤。5§3.1炮采采煤工藝炮眼角度：頂眼上仰50～100；底眼下56§3.1炮采采煤工藝1-SQD雙伸縮切頂墩柱；2-單體液壓支柱；3-千斤頂；4-擋煤板；5-擋煤板底座；6-鏟煤板；7-支撐桿6§3.1炮采采煤工藝1-SQD雙伸縮切頂墩柱；2-單體液壓67§3.1炮采采煤工藝3、支護與采空區處理1）支護設備2）支柱與鉸接頂梁之間的關系：相互組合；7§3.1炮采采煤工藝3、支護與采空區處理78§3.1炮采采煤工藝圖支架形式8§3.1炮采采煤工藝圖支架形式89§3.1炮采采煤工藝支架間的關系：齊梁齊柱、錯梁齊柱、錯梁錯柱3)特種支架：叢柱、密集柱支、木垛、斜撐支架等，利于放頂，也叫切頂。4）采空區處理：全部垮落法為主，也有充填方法、恒底分層方法、緩慢下沉方法；5）最大控頂距：當工作面推進一次或二次之后，工作空間達到允許的最大寬度；

最小控頂距：回柱放頂后，使工作空間只保留回采工作面所需的最小寬度；

放頂步距：最大空頂距與最小控頂距之差。P259§3.1炮采采煤工藝支架間的關系：齊梁齊柱、錯梁910§3.1炮采采煤工藝特種支架：叢柱、密集柱支、木垛、斜撐支架等，利于放頂，也叫切頂。10§3.1炮采采煤工藝特種支架：叢柱、密集柱支、木垛、斜撐1011§3.1炮采采煤工藝三五排控頂、正懸臂齊梁直線柱11§3.1炮采采煤工藝三五排控頂、正懸臂齊梁直線柱1112§3.2普采采煤工藝一、概念：普通機械化采煤工藝，簡稱“普采”，其特點是用采煤機同時完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和采空區處理與炮采工藝基本相同。

設備：采煤機、運輸機、單體液壓支柱、鉸接頂梁等。12§3.2普采采煤工藝一、概念：普通機1213§3.2普采采煤工藝工作面條件：面長：140m左右，煤厚（采高）：2.1m，傾角：6°—8°?；夭蛇^程：上行（采煤機抬高滾筒）割頂煤→掛梁→至上缺口（翻轉檔煤板，下放搖臂）→下行割底煤，裝余煤→移溜（滯后采煤機10—15m）→支柱→回柱→至下缺口完成一個循環。單滾筒采煤機普采工作面布置圖13§3.2普采采煤工藝1314§3.2普采采煤工藝某礦普采面主要設備14§3.2普采采煤工藝某礦普采面主要設備1415§3.2普采采煤工藝二、采煤機的割煤方式P291、滾筒位置：一端或兩端2、旋轉方向：左右工作面、左右螺旋、左面右旋、右面左旋。3、割煤方式：采煤機割煤以及與其它工序的合理配合稱為割煤方式。1）雙向割煤、往返一道；2）“∞”字型割煤、往返一刀；3）單向割煤、往返一刀；4）雙向割煤、往返二刀。15§3.2普采采煤工藝二、采煤機的割煤方式P291516§3.2普采采煤工藝1)雙向割煤，往返一刀①上行割頂煤、下行割底煤工藝過程：采煤機自下缺口上行割頂煤——掛梁——至上缺口——下行割底煤，裝余煤——移溜——支柱此方式采煤機采全高，不挑頂，基本上不用人工裝煤，因此普遍采用。②下行割頂煤、上行割底煤煤層傾角較大時適用。16§3.2普采采煤工藝1)雙向割煤，往返一刀1617§3.2普采采煤工藝2)“∞”字形割煤，往返一刀（分段單向采煤），亦稱“半工作面”采煤方式工藝過程：采煤機在工作面中部直接進刀，沿底割煤，由中部向下（上）缺口推進，然后由下（上）向上（下）裝煤至工作面中部后繼續向上（下）割煤至上（下）缺口。

亦可采用先頂后底的單向采煤方式（即中部向兩端割頂煤及掛梁，兩端向中部清底煤，移溜支柱）。移溜必須由一端向另一端進行或由中部向兩端進行以免中部拱起。雙滾筒采煤機亦可采用此種方式。多用于具有中巷的長工作面17§3.2普采采煤工藝2)“∞”字形割煤，往返一刀1718§3.2普采采煤工藝3)單向割煤，往返一刀

a：上行割煤、掛梁

b：下行裝煤、推移輸送機、支柱18§3.2普采采煤工藝3)單向割煤，往返一刀

a：上行割煤1819§3.2普采采煤工藝4)雙向割煤，往返兩刀

采煤機上行割底煤（當采高大于滾筒直徑時，可先放震動炮，使截割后頂煤自行垮落）——清頂煤——掛梁——清余煤——移溜——支柱——采煤機至上缺口，翻轉檔煤板下行割第二刀。

如果頂煤比較堅硬，采高不大，也可在割底煤后隨即移溜，以后崩放頂煤自動裝入輸送機19§3.2普采采煤工藝4)雙向割煤，往返兩刀1920§3.2普采采煤工藝4、位置及旋轉方向P31單滾筒應使采煤機截割部朝向采面下方。右工作面（面向回風平巷站在工作面時，若煤壁在右手方向，稱為右工作面）：左螺旋滾筒，逆時針旋轉左工作面（面向回風平巷站在工作面時，若煤壁在左手方向，稱為左工作面）

：右螺旋滾筒，順時針旋轉目的使采煤機工作平穩，利于裝煤，煤塵少，煤塊不拋向司機。20§3.2普采采煤工藝4、位置及旋轉方向P31右工作面2021§3.2普采采煤工藝4、單滾筒采煤機的進刀方式：P33（1）直接推入；（2）“∞”字型割煤時采煤機沿工作面中部輸送機彎曲段運行自行進刀，沒有單獨進刀過程有利于端頭作業和頂板支護；（3）斜切進刀：①割三角煤；②留三角煤。21§3.2普采采煤工藝4、單滾筒采煤機的進刀方式：P332122§3.2普采采煤工藝5、雙滾筒采煤機割煤方式兩種型式：①單向割煤：采煤機上行割煤，下行清理浮煤，推一個截深；適用于煤層厚度略大于滾筒直徑而煤質堅韌的條件。②雙向割煤。A.往返一刀：當煤層較厚時，采煤機上行時貼頂板截割，下行時貼底板截割并清理浮煤。這時，往返兩個行程滾筒都截割采煤，但工作面只推進一個截深。B.往返兩刀：煤層厚度接近滾筒直徑，而且煤不粘連頂板，即可實現雙向采煤，往返行程各推進煤壁一個截深22§3.2普采采煤工藝5、雙滾筒采煤機割煤方式2223§3.2普采采煤工藝三、單體支架支架的選擇與煤層條件、采煤機械、頂底板性質相適應1、支架的布置方式正、倒懸壁等23§3.2普采采煤工藝三、單體支架2324§3.2普采采煤工藝2、端頭支護P361）走向抬棚（1）雙鉤雙楔梁或普通頂梁反鉸接用（2）長梁工字鋼（4～5m）2）基本支架加邁步走向抬棚3）十字鉸接頂梁24§3.2普采采煤工藝2、端頭支護P362425§3.2普采采煤工藝雙鉤雙楔鉸接梁支護25§3.2普采采煤工藝雙鉤雙楔鉸接梁支護2526§3.2普采采煤工藝邁步走向枱棚支護26§3.2普采采煤工藝邁步走向枱棚支護2627§3.2普采采煤工藝基本支架加邁步走向枱棚支護27§3.2普采采煤工藝基本支架加邁步走向枱棚支護2728§3.2普采采煤工藝四、工藝參數1、支護密度n：支護密度；Pt：工作面支護強度；有關《礦山壓力支護》的書中有介紹；：Rt支柱額定工作阻力；η：有效支承系數；金屬支柱0.4～0.5；單體液壓支柱0.85。2、排距柱距：柱距；排距排距與截深有關，600、800、1000、1200、450等。3、計算a計算工作面所需支柱數mF：前端梁至煤壁距離；150～30028§3.2普采采煤工藝四、工藝參數2829§3.2普采采煤工藝N：工作面支柱排數；b：排距；l：工作面長度；s：每根柱支護面積；s=1/n而則m=nxl/a即＝

4、上、下缺口長度上缺口長度6～10m，下缺口長度3～4m，深為截深的2～3倍。2m左右；5、斜切進刀長度：一般為25～30m五、普采面的設備配套1、采煤機：以前是系列產品，有MLQ系列、DY系列等，目前，多數廠家按要求生產。2、運輸機：同采煤機一樣，有SGW系列、SGB系列、SGD系列等，29§3.2普采采煤工藝N：工作面支柱排數；b：排距；l：工2930§3.2普采采煤工藝30§3.2普采采煤工藝3031§3.2普采采煤工藝3、配套尺寸在上圖中，D為機道寬度；R為無立柱空間寬度；W為運輸機機槽寬度；F為鏟煤板寬度；G為中部槽寬度；J為導軌寬度；V為電纜槽寬度。R=D+B=F+G+J+V+Z++d/2+B，Z：煤壁與鏟煤板之間的富裕距離，一般50～150mm，最前排支柱與運輸機之間的安全距離，一般50～100mm。一般情況下，R越小越好，但取決于機道寬度D和B，而這兩個參數又取決于運輸機中部槽寬度和工作面采煤機的選擇上，所以，確定設備時應該考慮頂板、煤的情況等條件。31§3.2普采采煤工藝3、配套尺寸3132§3.2普采采煤工藝4、端面距（T）的確定1）、采用正懸臂T=D：支架前探梁寬度2）、采用倒懸臂有兩種情況，T=D掛上一個梁T=D沒有掛梁：頂梁長度5、普采設備的新發展32§3.2普采采煤工藝4、端面距（T）的確定3233§3.2普采采煤工藝33§3.2普采采煤工藝3334§9.2普采采煤工藝34§9.2普采采煤工藝3435§3.3綜合機械化采煤工藝

一、概述：綜合機械化采煤（綜采）——指回采工作面的破，裝，運，支，處等主要工序全部實現機械化，形成連續作業的工作面采煤工藝方式；綜采與普采的區別：將支、處兩個工序合為一體，由自移支架來完成；綜采的采空區處理：全部垮落法綜采：破裝運支處三大件：采煤機刮板機液壓支架三個主要工序：割、裝煤移架、推溜35§3.3綜合機械化采煤工藝一、概述：綜3536§3.3綜合機械化采煤工藝

36§3.3綜合機械化采煤工藝3637§3.3綜合機械化采煤工藝二、綜采面布置1、采面采煤：雙滾筒采煤機，刨煤機。裝煤：采煤機螺旋葉片，刨煤機煤犁，輸送機鏟煤板。運煤：重型大功率可彎曲刮板輸送機（采煤機導軌及移架支點）支、處：自移式液壓支架(推溜支點)

2、運輸平巷運煤：轉載機，膠帶輸送機（可伸縮）端頭：端頭支架（抬棚式，自移式，滑移式）巷頭：移動變電站，配電點，泵站（浮化液），移動軌道，集

中控制臺等

3、回風平巷軌道，安全絞車，單軌吊車37§3.3綜合機械化采煤工藝二、綜采面布置3738§3.3綜合機械化采煤工藝1—采煤機；

2—刮板輸送機；

3—液壓支架；

4—下端頭支架；

5—上端頭支架；

6—轉載機；

7—可伸縮膠帶輸送機；

8—配電箱；

9—移動變電站；

10—設備列車；

11—泵站；

12—噴霧泵站；

13—絞車；

14—集中控制臺38§3.3綜合機械化采煤工藝1—采煤機；

2—刮板輸送機；3839§3.3綜合機械化采煤工藝

39§3.3綜合機械化采煤工藝

3940§3.3綜合機械化采煤工藝

40§3.3綜合機械化采煤工藝

4041§3.3綜合機械化采煤工藝

41§3.3綜合機械化采煤工藝

4142§3.3綜合機械化采煤工藝

42§3.3綜合機械化采煤工藝

4243§3.3綜合機械化采煤工藝

43§3.3綜合機械化采煤工藝

4344§3.3綜合機械化采煤工藝

三、采煤工藝分析1、落煤采用雙滾筒采煤機，單向或雙向割煤（多用）前頂后底，自開缺口斜切進刀。2、裝煤采煤機滾筒（螺旋葉片及檔煤板），輸送機裝鏟煤板3、運煤(1)采面：大功率可彎曲刮板輸送機（靠液壓支架上的千斤頂移溜）(2)區段平巷：橋式轉載機+可伸縮膠帶輸送機44§3.3綜合機械化采煤工藝

三、采煤工藝分析4445§3.3綜合機械化采煤工藝

4、支、處(由液壓支架完成)自移式液壓支架是綜采的關鍵設備，它的高壓浮化液為動力。完成采面頂板支撐，切頂，擋矸，前移，推溜等一整套動作。整體自移式液壓支架，移架過程為：降架（卸載）→前移→升架（支撐）移架與推溜公用一個千斤頂，溜子和支架互為支點，以溜子為支點實現拉架，以支架為支點實現推溜。按支撐和掩護頂板的面積分為：

支撐式，掩護式，支撐掩護式45§3.3綜合機械化采煤工藝

4、支、處(由液壓支架完成)4546§3.3綜合機械化采煤工藝

(1)液壓支架的移架方式：單架依次順序式；分組交錯式；成組整體順序式。(2)綜采工序配合方式①及時支護采煤→移架→推溜，用于頂板破碎和容易冒落的煤層。②超前支護移架→采煤→推溜，用于有煤壁片幫的采面及地段。③滯后支護采煤→推溜→移架，用于頂板巖石不易冒落的煤層

46§3.3綜合機械化采煤工藝

(1)液壓支架的移架方式：單4647§3.3綜合機械化采煤工藝47§3.3綜合機械化采煤工藝4748§3.3綜合機械化采煤工藝48§3.3綜合機械化采煤工藝4849§3.3綜合機械化采煤工藝四、割煤方式：1、往返一次割兩刀，端部進刀；2、往返一次割一刀，即單向割煤，工作面中間或端部進刀。五、進刀方式：1、直接推入法進刀；2、工作面端部斜切進刀；3、綜采面中部斜切進刀；4、滾筒鉆入法進刀。49§3.3綜合機械化采煤工藝四、割煤方式：4950雙滾筒：（兩滾筒旋向相反）①前頂后底，右順左逆：司機操作安全，煤塵少，裝煤好，常用。②前底后頂，右逆左順：用于中部硬有夾矸情況，裝煤效果差。③薄煤層“前底后頂”便于前滾筒割下的煤從機身通過。④地質構造時采用“前底后頂，右順左逆”便于及時控頂。§3.3綜合機械化采煤工藝50雙滾筒：（兩滾筒旋向相反）§3.3綜合機械化采煤工藝5051§3.3綜合機械化采煤工藝P44工作面端部割三角煤斜切進刀51§3.3綜合機械化采煤工藝P44工作面端部割三角煤斜切進5152§3.3綜合機械化采煤工藝五、端頭作業1、支護：1）單體支柱與長梁（與普通機械化采煤的端頭支護相同）；2）端頭支架；圖3-33；3）工作面支架。利用工作面支架做端頭支架（圖3-34）。52§3.3綜合機械化采煤工藝五、端頭作業5253§3.3綜合機械化采煤工藝53§3.3綜合機械化采煤工藝5354§3.3綜合機械化采煤工藝2、平巷布置平巷斷面積10～12m2；當采高小，用臥底形式；采高大，多留頂煤，頂煤留不住時，留底，采用一些措施，圖3-35、36。54§3.3綜合機械化采煤工藝2、平巷布置5455§3.3綜合機械化采煤工藝55§3.3綜合機械化采煤工藝5556§3.3綜合機械化采煤工藝六、綜采設備的配套參數成套設備1、尺寸配套：采高與支架支護高度應適應。采用不同高度的底托架，可以適應不同的采高。（高度配套）1）采煤機尺寸：采煤機最大與最小采高之比為1.6～2.0之間；采煤機最大采高，m；

:搖臂向上的最大擺角，ｏ；：機面高度，m；：機身高度，m；：搖臂長度，m；：滾筒直徑，m；56§3.3綜合機械化采煤工藝六、綜采設備的配套參數5657§3.3綜合機械化采煤工藝57§3.3綜合機械化采煤工藝5758§3.3綜合機械化采煤工藝2）采高與支架高度關系：支架的最大最小高度，：分別為前后柱處的頂板最大下沉量；、：支架支撐高度富裕量，一般為200左右；：支柱伸縮余量，一般為50左右；58§3.3綜合機械化采煤工藝2）采高與支架高度關系：支架的5859§3.4采煤工藝設計采煤工作面工藝設計：就是根據煤層地質條件以及全礦生產生產系統能力、技術和組織管理水平，合理選擇工作面設備及其參數，編制采煤工作面作業規程。59§3.4采煤工藝設計采煤工作面工藝設計：就是根據5960§3.4采煤工藝設計一、采煤工藝方式的選擇1、我國三種工藝方式并存：原因是由于地質條件和煤層賦存條件的復雜性及技術裝備的多層次性。2、綜采是發展方向。(一)綜采1、優點：高產、高效、安全、勞動條件好和勞動強度小2、缺點：設備價格昂貴，初期投資大，受地質條件限制大，其優勢的發揮有賴于全礦井良好的生產系統、較好的煤層賦存條件以及較高的操作和管理水平。3、適用條件：煤層地質條件較好、構造少、上綜采后能鋒利高產、高效，取得較好的經濟效益。60§3.4采煤工藝設計一、采煤工藝方式的選擇6061(二)普采1、優點：①設備價格約便宜，只為綜采設備價格的1/4，而產量可達綜采的1/3至1/2②對地質變化的適應性比綜采強，工作面易搬家。③比綜采操作技術易掌握，組織生產比較容易。2、缺點：①設備價格比炮采貴②不能最大限度的發揮采煤機和刮板機的效率3、適用條件：地質構造中等、難以上綜采，推進距離短，形狀不規則，小斷層及褶曲較發育的工作面亦可采用是我國中小型礦井發展采煤機械化的重點。§3.4采煤工藝設計61(二)普采§3.4采煤工藝設計6162(三)炮采1、優點：設備投資少，適應性強(是適應能力最強的采煤工藝方式)，操作技術容易掌握，生產技術及管理比較簡單。2、缺點：單產和效率低、勞動條件差、工人勞動強度大3、適用條件：適應能力強，斷層多，厚度及傾角變化大的工作面均可采用?！?.4采煤工藝設計62(三)炮采§3.4采煤工藝設計6263二、工作面參數的確定及分析參數：工作面生產能力，長度，推進度，采高及循環進度等(一)開機率（P68）開機率—采煤機實際運轉的時間占每日時間的百分比[提高開機率的途徑]提高設備的可靠性減少生產準備時間提高檢修質量提高系統的可靠性§3.4采煤工藝設計63二、工作面參數的確定及分析§3.4采煤工藝設計6364(二)工作面生產能力1、日生產能力

Q日=N·L·B·M·γ·C式中：N——采煤機日進刀數(炮采為日循環數)L——面長，mB——采煤機截深(炮采為循環進度)，mM——采高，mγ——煤的容重，t/m3

C——工作面回采率，%2、年生產能力

Q年=Q日·Ad·η式中：Ad——年工作日，330天η——循環完成率§3.4采煤工藝設計64(二)工作面生產能力§3.4采煤工藝設計6465(三)工作面長度影響因素：地質因素，技術因素，經濟因素1、地質因素(1)沿采面方向有大的地質變化（大斷層，褶曲，厚度，傾角變化）應以此為界。(2)小斷層多，增加回采困難，宜小。(3)厚度：小，采面行人，操作，運料不便，宜小。大，>2.5m，單體支柱操作困難，宜小。(4)傾角：>30°，行人運料困難，安全性差，不宜過大。(5)頂底板：有偽頂，破碎難以維護，太硬難放頂，底板軟，支架插底或移架困難，宜小。(6)瓦斯：限制面長的主要因素。L↗→Q瓦↗→Q風↗→V↗§3.4采煤工藝設計65(三)工作面長度§3.4采煤工藝設計65662、技術因素工作面裝備：機械化程度越高，L可取大些。工作面輸送機鋪設長度影響L，一般一個回采工作面只鋪設一臺輸送機。工藝的影響在緩傾斜煤層中：工作面炮采普采綜采長度（m）80120100150160200通風能力V過大會引起煤塵飛揚，人員呼吸困難S—有較通風面積，m2炮采和機采S=M·Lmin(最小控頂距)支撐式液壓支架S=3.75（M-0.3）掩護式液壓支架S=3（M-0.3）

§3.4采煤工藝設計662、技術因素S—有較通風面積，m2§3.4采煤工66673、經濟因素(1)面長(L)與產量(Q)的關系(2)面長(L)與進刀數(N)的關系(3)面長(L)與效率(P)

的關系(4)面長(L)與成本(F)的關系AL—隨L提高而增加的費用—隨L提高而降低的費用C—隨L提高而不變的費用§3.4采煤工藝設計673、經濟因素AL—隨L提高而增加的費用§3.4采6768(四)、采高與循環進度1、采高機采一般≯2.5m綜采可達3.5～4.0m2、循環進度(1)每刀進度(B)——采煤機截深或炮采每次爆破落寬度(2)循環進度——循環進刀數×每刀進度炮采：0.8～2.4，頂板穩定取大值。機采、綜采：截深0.6，也有0.5，0.8，1.0，1.2m(3)日進度——每日循環數×循環進度(4)月進度——月工作日×日進度×循環完成率(5)年進度——年工作日×日進度×循環完成率§3.4采煤工藝設計68(四)、采高與循環進度§3.4采煤工藝設計6869三、回采工作面的生產組織回采工作面的生產必須有計劃，有步驟合理的進行，為實現工作面穩產、高產、高效，必須實現正規循環作業。(一)循環作業的概念循環——完成破，裝，運，支，處等全部工序的整個采煤全過程。正規循環作業——工作面在規定時間（一天24小時）內，保質，保量，安全的完成作業規程中循環圖表所規定的全部工序及工作量，即稱正規循環作業。循環的標志：炮采、普采——回柱放頂，綜采——移架§3.4采煤工藝設計69三、回采工作面的生產組織§3.4采煤工藝設計6970四、回采工作面作業規程的內容及編制步驟作業規程是某一具體工作面的采煤工藝設計。它規定了該工作面生產全過程的工藝，組織和措施，反映了工作面各項工序的安排和配合及其技術經濟效果。作業規程是煤礦生產的一個最基本的法規性文件，它是指揮和組織工作面生產的依據，也是安全生產，防止事故發生的可靠保證。每個工作面有自己的作業規程，并經嚴格審批。§3.4采煤工藝設計70四、回采工作面作業規程的內容及編制步驟§3.4采7071(一)作業規程的內容1、概況：工作面的位置，范圍，與相鄰煤層及已采區的關系；工作面與地面的相對位置及與建筑物的關系。2、地質情況：可采儲量，煤層厚度，傾角，穩定性，頂底板巖性，地質構造，水文情況等。3、采煤方法：巷道布置及工作面布置圖、有關參數、機械設備、工藝方式、各生產系統等。4、工作面正規循環作業圖表：循環作業圖、勞動組織表、技術經濟指標表。5、安全技術措施：預防災害的技術措施，有關安全生產注意事項，設備的安全操作規定，避災路線等?！?.4采煤工藝設計71(一)作業規程的內容§3.4采煤工藝設計7172(二)循環作業圖表的編制工作面的循環方式、作業形式、工序安排、勞動組織、經濟效益用循環作業圖表的形式表示出來。內容：循環作業圖，勞動組織表（工人出勤表），技術經濟指標表，工作面布置圖。1、循環作業圖它表示在一個晝夜中各工序在時間和空間上的相互關系。以直角坐標的形式繪制，以面長L為縱軸，晝夜24小時為橫軸，在圖上表示出工作面各工序在回采空間上的位置及起止時間，在圖上的下邊或右邊標注圖例?！?.4采煤工藝設計72(二)循環作業圖表的編制§3.4采煤工藝設計7273§3.4采煤工藝設計73§3.4采煤工藝設計7374§3.4采煤工藝設計74§3.4采煤工藝設計7475§3.4采煤工藝設計75§3.4采煤工藝設計75761767727778第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝

§3.1炮采采煤工藝一、爆破采煤工藝，簡稱“炮采”，其特點是：爆破落煤，爆破及人工裝煤，刮板輸送機運煤，用單體支柱配合絞接頂梁支護工作空間頂板，人工回柱放頂。1、落煤（破）1)打眼：工具：煤電鉆、風煤鉆、麻花釬子2）炮眼布置：單排眼、雙排眼、三排眼單排：薄煤層或煤軟時使用雙排：中厚煤層、可分為三花眼、三角眼、對眼眼。硬時用對眼，軟時三花。三排：采高較大、煤質堅硬用，一般用五花眼。3第三章單一走向長壁采煤法采煤工藝

§3.1炮采采煤工藝一、7879§3.1炮采采煤工藝4§3.1炮采采煤工藝7980§3.1炮采采煤工藝炮眼角度：頂眼上仰50～100；底眼下扎100～200。一般與煤壁呈500～800。炮眼深度：比一次循環進尺多5～10cm，進尺與頂梁長度有關。800mm、1000mm、1200mm；特殊的有600mm的；2)裝藥：視煤質軟硬、炮眼布置而定；底150600g

,頂眼200g3)聯線：用串聯法聯線。4)起爆順序起爆器材：用發爆器；起爆順序：底眼→腰眼→頂眼；5）放炮。2、裝煤1）爆破裝煤:一般能裝煤占31%—37%；2)人工裝煤:爆破裝煤余下的煤由人工裝入輸送機；3)機械裝煤:裝煤機，輸送機上煤裝鏟煤板、檔煤板。3、運煤：刮板輸送機運煤。5§3.1炮采采煤工藝炮眼角度：頂眼上仰50～100；底眼下8081§3.1炮采采煤工藝1-SQD雙伸縮切頂墩柱；2-單體液壓支柱；3-千斤頂；4-擋煤板；5-擋煤板底座；6-鏟煤板；7-支撐桿6§3.1炮采采煤工藝1-SQD雙伸縮切頂墩柱；2-單體液壓8182§3.1炮采采煤工藝3、支護與采空區處理1）支護設備2）支柱與鉸接頂梁之間的關系：相互組合；7§3.1炮采采煤工藝3、支護與采空區處理8283§3.1炮采采煤工藝圖支架形式8§3.1炮采采煤工藝圖支架形式8384§3.1炮采采煤工藝支架間的關系：齊梁齊柱、錯梁齊柱、錯梁錯柱3)特種支架：叢柱、密集柱支、木垛、斜撐支架等，利于放頂，也叫切頂。4）采空區處理：全部垮落法為主，也有充填方法、恒底分層方法、緩慢下沉方法；5）最大控頂距：當工作面推進一次或二次之后，工作空間達到允許的最大寬度；

最小控頂距：回柱放頂后，使工作空間只保留回采工作面所需的最小寬度；

放頂步距：最大空頂距與最小控頂距之差。P259§3.1炮采采煤工藝支架間的關系：齊梁齊柱、錯梁8485§3.1炮采采煤工藝特種支架：叢柱、密集柱支、木垛、斜撐支架等，利于放頂，也叫切頂。10§3.1炮采采煤工藝特種支架：叢柱、密集柱支、木垛、斜撐8586§3.1炮采采煤工藝三五排控頂、正懸臂齊梁直線柱11§3.1炮采采煤工藝三五排控頂、正懸臂齊梁直線柱8687§3.2普采采煤工藝一、概念：普通機械化采煤工藝，簡稱“普采”，其特點是用采煤機同時完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和采空區處理與炮采工藝基本相同。

設備：采煤機、運輸機、單體液壓支柱、鉸接頂梁等。12§3.2普采采煤工藝一、概念：普通機8788§3.2普采采煤工藝工作面條件：面長：140m左右，煤厚（采高）：2.1m，傾角：6°—8°?；夭蛇^程：上行（采煤機抬高滾筒）割頂煤→掛梁→至上缺口（翻轉檔煤板，下放搖臂）→下行割底煤，裝余煤→移溜（滯后采煤機10—15m）→支柱→回柱→至下缺口完成一個循環。單滾筒采煤機普采工作面布置圖13§3.2普采采煤工藝8889§3.2普采采煤工藝某礦普采面主要設備14§3.2普采采煤工藝某礦普采面主要設備8990§3.2普采采煤工藝二、采煤機的割煤方式P291、滾筒位置：一端或兩端2、旋轉方向：左右工作面、左右螺旋、左面右旋、右面左旋。3、割煤方式：采煤機割煤以及與其它工序的合理配合稱為割煤方式。1）雙向割煤、往返一道；2）“∞”字型割煤、往返一刀；3）單向割煤、往返一刀；4）雙向割煤、往返二刀。15§3.2普采采煤工藝二、采煤機的割煤方式P299091§3.2普采采煤工藝1)雙向割煤，往返一刀①上行割頂煤、下行割底煤工藝過程：采煤機自下缺口上行割頂煤——掛梁——至上缺口——下行割底煤，裝余煤——移溜——支柱此方式采煤機采全高，不挑頂，基本上不用人工裝煤，因此普遍采用。②下行割頂煤、上行割底煤煤層傾角較大時適用。16§3.2普采采煤工藝1)雙向割煤，往返一刀9192§3.2普采采煤工藝2)“∞”字形割煤，往返一刀（分段單向采煤），亦稱“半工作面”采煤方式工藝過程：采煤機在工作面中部直接進刀，沿底割煤，由中部向下（上）缺口推進，然后由下（上）向上（下）裝煤至工作面中部后繼續向上（下）割煤至上（下）缺口。

亦可采用先頂后底的單向采煤方式（即中部向兩端割頂煤及掛梁，兩端向中部清底煤，移溜支柱）。移溜必須由一端向另一端進行或由中部向兩端進行以免中部拱起。雙滾筒采煤機亦可采用此種方式。多用于具有中巷的長工作面17§3.2普采采煤工藝2)“∞”字形割煤，往返一刀9293§3.2普采采煤工藝3)單向割煤，往返一刀

a：上行割煤、掛梁

b：下行裝煤、推移輸送機、支柱18§3.2普采采煤工藝3)單向割煤，往返一刀

a：上行割煤9394§3.2普采采煤工藝4)雙向割煤，往返兩刀

采煤機上行割底煤（當采高大于滾筒直徑時，可先放震動炮，使截割后頂煤自行垮落）——清頂煤——掛梁——清余煤——移溜——支柱——采煤機至上缺口，翻轉檔煤板下行割第二刀。

如果頂煤比較堅硬，采高不大，也可在割底煤后隨即移溜，以后崩放頂煤自動裝入輸送機19§3.2普采采煤工藝4)雙向割煤，往返兩刀9495§3.2普采采煤工藝4、位置及旋轉方向P31單滾筒應使采煤機截割部朝向采面下方。右工作面（面向回風平巷站在工作面時，若煤壁在右手方向，稱為右工作面）：左螺旋滾筒，逆時針旋轉左工作面（面向回風平巷站在工作面時，若煤壁在左手方向，稱為左工作面）

：右螺旋滾筒，順時針旋轉目的使采煤機工作平穩，利于裝煤，煤塵少，煤塊不拋向司機。20§3.2普采采煤工藝4、位置及旋轉方向P31右工作面9596§3.2普采采煤工藝4、單滾筒采煤機的進刀方式：P33（1）直接推入；（2）“∞”字型割煤時采煤機沿工作面中部輸送機彎曲段運行自行進刀，沒有單獨進刀過程有利于端頭作業和頂板支護；（3）斜切進刀：①割三角煤；②留三角煤。21§3.2普采采煤工藝4、單滾筒采煤機的進刀方式：P339697§3.2普采采煤工藝5、雙滾筒采煤機割煤方式兩種型式：①單向割煤：采煤機上行割煤，下行清理浮煤，推一個截深；適用于煤層厚度略大于滾筒直徑而煤質堅韌的條件。②雙向割煤。A.往返一刀：當煤層較厚時，采煤機上行時貼頂板截割，下行時貼底板截割并清理浮煤。這時，往返兩個行程滾筒都截割采煤，但工作面只推進一個截深。B.往返兩刀：煤層厚度接近滾筒直徑，而且煤不粘連頂板，即可實現雙向采煤，往返行程各推進煤壁一個截深22§3.2普采采煤工藝5、雙滾筒采煤機割煤方式9798§3.2普采采煤工藝三、單體支架支架的選擇與煤層條件、采煤機械、頂底板性質相適應1、支架的布置方式正、倒懸壁等23§3.2普采采煤工藝三、單體支架9899§3.2普采采煤工藝2、端頭支護P361）走向抬棚（1）雙鉤雙楔梁或普通頂梁反鉸接用（2）長梁工字鋼（4～5m）2）基本支架加邁步走向抬棚3）十字鉸接頂梁24§3.2普采采煤工藝2、端頭支護P3699100§3.2普采采煤工藝雙鉤雙楔鉸接梁支護25§3.2普采采煤工藝雙鉤雙楔鉸接梁支護100101§3.2普采采煤工藝邁步走向枱棚支護26§3.2普采采煤工藝邁步走向枱棚支護101102§3.2普采采煤工藝基本支架加邁步走向枱棚支護27§3.2普采采煤工藝基本支架加邁步走向枱棚支護102103§3.2普采采煤工藝四、工藝參數1、支護密度n：支護密度；Pt：工作面支護強度；有關《礦山壓力支護》的書中有介紹；：Rt支柱額定工作阻力；η：有效支承系數；金屬支柱0.4～0.5；單體液壓支柱0.85。2、排距柱距：柱距；排距排距與截深有關，600、800、1000、1200、450等。3、計算a計算工作面所需支柱數mF：前端梁至煤壁距離；150～30028§3.2普采采煤工藝四、工藝參數103104§3.2普采采煤工藝N：工作面支柱排數；b：排距；l：工作面長度；s：每根柱支護面積；s=1/n而則m=nxl/a即＝

4、上、下缺口長度上缺口長度6～10m，下缺口長度3～4m，深為截深的2～3倍。2m左右；5、斜切進刀長度：一般為25～30m五、普采面的設備配套1、采煤機：以前是系列產品，有MLQ系列、DY系列等，目前，多數廠家按要求生產。2、運輸機：同采煤機一樣，有SGW系列、SGB系列、SGD系列等，29§3.2普采采煤工藝N：工作面支柱排數；b：排距；l：工104105§3.2普采采煤工藝30§3.2普采采煤工藝105106§3.2普采采煤工藝3、配套尺寸在上圖中，D為機道寬度；R為無立柱空間寬度；W為運輸機機槽寬度；F為鏟煤板寬度；G為中部槽寬度；J為導軌寬度；V為電纜槽寬度。R=D+B=F+G+J+V+Z++d/2+B，Z：煤壁與鏟煤板之間的富裕距離，一般50～150mm，最前排支柱與運輸機之間的安全距離，一般50～100mm。一般情況下，R越小越好，但取決于機道寬度D和B，而這兩個參數又取決于運輸機中部槽寬度和工作面采煤機的選擇上，所以，確定設備時應該考慮頂板、煤的情況等條件。31§3.2普采采煤工藝3、配套尺寸106107§3.2普采采煤工藝4、端面距（T）的確定1）、采用正懸臂T=D：支架前探梁寬度2）、采用倒懸臂有兩種情況，T=D掛上一個梁T=D沒有掛梁：頂梁長度5、普采設備的新發展32§3.2普采采煤工藝4、端面距（T）的確定107108§3.2普采采煤工藝33§3.2普采采煤工藝108109§9.2普采采煤工藝34§9.2普采采煤工藝109110§3.3綜合機械化采煤工藝

一、概述：綜合機械化采煤（綜采）——指回采工作面的破，裝，運，支，處等主要工序全部實現機械化，形成連續作業的工作面采煤工藝方式；綜采與普采的區別：將支、處兩個工序合為一體，由自移支架來完成；綜采的采空區處理：全部垮落法綜采：破裝運支處三大件：采煤機刮板機液壓支架三個主要工序：割、裝煤移架、推溜35§3.3綜合機械化采煤工藝一、概述：綜110111§3.3綜合機械化采煤工藝

36§3.3綜合機械化采煤工藝111112§3.3綜合機械化采煤工藝二、綜采面布置1、采面采煤：雙滾筒采煤機，刨煤機。裝煤：采煤機螺旋葉片，刨煤機煤犁，輸送機鏟煤板。運煤：重型大功率可彎曲刮板輸送機（采煤機導軌及移架支點）支、處：自移式液壓支架(推溜支點)

2、運輸平巷運煤：轉載機，膠帶輸送機（可伸縮）端頭：端頭支架（抬棚式，自移式，滑移式）巷頭：移動變電站，配電點，泵站（浮化液），移動軌道，集

中控制臺等

3、回風平巷軌道，安全絞車，單軌吊車37§3.3綜合機械化采煤工藝二、綜采面布置112113§3.3綜合機械化采煤工藝1—采煤機；

2—刮板輸送機；

3—液壓支架；

4—下端頭支架；

5—上端頭支架；

6—轉載機；

7—可伸縮膠帶輸送機；

8—配電箱；

9—移動變電站；

10—設備列車；

11—泵站；

12—噴霧泵站；

13—絞車；

14—集中控制臺38§3.3綜合機械化采煤工藝1—采煤機；

2—刮板輸送機；113114§3.3綜合機械化采煤工藝

39§3.3綜合機械化采煤工藝

114115§3.3綜合機械化采煤工藝

40§3.3綜合機械化采煤工藝

115116§3.3綜合機械化采煤工藝

41§3.3綜合機械化采煤工藝

116117§3.3綜合機械化采煤工藝

42§3.3綜合機械化采煤工藝

117118§3.3綜合機械化采煤工藝

43§3.3綜合機械化采煤工藝

118119§3.3綜合機械化采煤工藝

三、采煤工藝分析1、落煤采用雙滾筒采煤機，單向或雙向割煤（多用）前頂后底，自開缺口斜切進刀。2、裝煤采煤機滾筒（螺旋葉片及檔煤板），輸送機裝鏟煤板3、運煤(1)采面：大功率可彎曲刮板輸送機（靠液壓支架上的千斤頂移溜）(2)區段平巷：橋式轉載機+可伸縮膠帶輸送機44§3.3綜合機械化采煤工藝

三、采煤工藝分析119120§3.3綜合機械化采煤工藝

4、支、處(由液壓支架完成)自移式液壓支架是綜采的關鍵設備，它的高壓浮化液為動力。完成采面頂板支撐，切頂，擋矸，前移，推溜等一整套動作。整體自移式液壓支架，移架過程為：降架（卸載）→前移→升架（支撐）移架與推溜公用一個千斤頂，溜子和支架互為支點，以溜子為支點實現拉架，以支架為支點實現推溜。按支撐和掩護頂板的面積分為：

支撐式，掩護式，支撐掩護式45§3.3綜合機械化采煤工藝

4、支、處(由液壓支架完成)120121§3.3綜合機械化采煤工藝

(1)液壓支架的移架方式：單架依次順序式；分組交錯式；成組整體順序式。(2)綜采工序配合方式①及時支護采煤→移架→推溜，用于頂板破碎和容易冒落的煤層。②超前支護移架→采煤→推溜，用于有煤壁片幫的采面及地段。③滯后支護采煤→推溜→移架，用于頂板巖石不易冒落的煤層

46§3.3綜合機械化采煤工藝

(1)液壓支架的移架方式：單121122§3.3綜合機械化采煤工藝47§3.3綜合機械化采煤工藝122123§3.3綜合機械化采煤工藝48§3.3綜合機械化采煤工藝123124§3.3綜合機械化采煤工藝四、割煤方式：1、往返一次割兩刀，端部進刀；2、往返一次割一刀，即單向割煤，工作面中間或端部進刀。五、進刀方式：1、直接推入法進刀；2、工作面端部斜切進刀；3、綜采面中部斜切進刀；4、滾筒鉆入法進刀。49§3.3綜合機械化采煤工藝四、割煤方式：124125雙滾筒：（兩滾筒旋向相反）①前頂后底，右順左逆：司機操作安全，煤塵少，裝煤好，常用。②前底后頂，右逆左順：用于中部硬有夾矸情況，裝煤效果差。③薄煤層“前底后頂”便于前滾筒割下的煤從機身通過。④地質構造時采用“前底后頂，右順左逆”便于及時控頂。§3.3綜合機械化采煤工藝50雙滾筒：（兩滾筒旋向相反）§3.3綜合機械化采煤工藝125126§3.3綜合機械化采煤工藝P44工作面端部割三角煤斜切進刀51§3.3綜合機械化采煤工藝P44工作面端部割三角煤斜切進126127§3.3綜合機械化采煤工藝五、端頭作業1、支護：1）單體支柱與長梁（與普通機械化采煤的端頭支護相同）；2）端頭支架；圖3-33；3）工作面支架。利用工作面支架做端頭支架（圖3-34）。52§3.3綜合機械化采煤工藝五、端頭作業127128§3.3綜合機械化采煤工藝53§3.3綜合機械化采煤工藝128129§3.3綜合機械化采煤工藝2、平巷布置平巷斷面積10～12m2；當采高小，用臥底形式；采高大，多留頂煤，頂煤留不住時，留底，采用一些措施，圖3-35、36。54§3.3綜合機械化采煤工藝2、平巷布置129130§3.3綜合機械化采煤工藝55§3.3綜合機械化采煤工藝130131§3.3綜合機械化采煤工藝六、綜采設備的配套參數成套設備1、尺寸配套：采高與支架支護高度應適應。采用不同高度的底托架，可以適應不同的采高。（高度配套）1）采煤機尺寸：采煤機最大與最小采高之比為1.6～2.0之間；采煤機最大采高，m；

:搖臂向上的最大擺角，ｏ；：機面高度，m；：機身高度，m；：搖臂長度，m；：滾筒直徑，m；56§3.3綜合機械化采煤工藝六、綜采設備的配套參數131132§3.3綜合機械化采煤工藝57§3.3綜合機械化采煤工藝132133§3.3綜合機械化采煤工藝2）采高與支架高度關系：支架的最大最小高度，：分別為前后柱處的頂板最大下沉量；、：支架支撐高度富裕量，一般為200左右；：支柱伸縮余量，一般為50左右；58§3.3綜合機械化采煤工藝2）采高與支架高度關系：支架的133134§3.4采煤工藝設計采煤工作面工藝設計：就是根據煤層地質條件以及全礦生產生產系統能力、技術和組織管理水平，合理選擇工作面設備及其參數，編制采煤工作面作業規程。59§3.4采煤工藝設計采煤工作面工藝設計：就是根據134135§3.4采煤工藝設計一、采煤工藝方式的選擇1、我國三種工藝方式并存：原因是由于地質條件和煤層賦存條件的復雜性及技術裝備的多層次性。2、綜采是發展方向。(一)綜采1、優點：高產、高效、安全、勞動條件好和勞動強度小2、缺點：設備價格昂貴，初期投資大，受地質條件限制大，其優勢的發揮有賴于全礦井良好的生產系統、較好的煤層賦存條件以及較高的操作和管理水平。3、適用條件：煤層地質條件較好、構造少、上綜采后能鋒利高產、高效，取得較好的經濟效益。60§3.4采煤工藝設計一、采煤工藝方式的選擇135136(二)普采1、優點：①設備價格約便宜，只為綜采設備價格的1/4，而產量可達綜采的1/3至1/2②對地質變化的適應性比綜采強，工作面易搬家。③比綜采操作技術易掌握，組織生產比較容易。2、缺點：①設備價格比炮采貴②不能最大限度的發揮采煤機和刮板機的效率3、適用條件：地質構造中等、難以上綜采，推進距離短，形狀不規則，小斷層及褶曲較發育的工作面亦可采用是我國中小型礦井發展采煤機械化的重點?！?.4采煤工藝設計61(二)普采§3.4采煤工藝設計136137(三)炮采1、優點：設備投資少，適應性強(是適應能力最強的采煤工藝方式)，操作技術容易掌握，生產技術及管理比較簡單。2、缺點：單產和效率低、勞動條件差、工人勞動強度大3、適用條件：適應能力強，斷層多，厚度及傾角變化大的工作面均可采用?！?.4采煤工藝設計62(三)炮采§3.4采煤工藝設計137138二、工作面參數的確定及分析參數：工作面生產能力，長度，推進度，采高及循環進度等(一)開機率（P68）開機率—采煤機實際運轉的時間占每日時間的百分比[提高開機率的途徑]提高設備的可靠性減少生產準備時間提高檢修質量提高系統的可靠性§3.4采煤工藝設計63二、工作面參數的確定及分析§3.4采煤工藝設計138139(二)工作面生產能力1、日生產能力

Q日=N·L·B·M·γ·C式中：N——采煤機日進刀數(炮采為日循環數)L——面長，mB——采煤機截深(炮采為循環進度)，mM——采高，mγ——煤的容重，t/m3

C——工作面回采率，%2、年生產能力

Q年=Q日·Ad·η式中：Ad——年工作日，330天η——循環完成率§3.4采煤工藝設計64(二)工作面生產能力§3.4采煤工藝設計139140(三)工作面長度影響因素：地質因素，技術因素，經濟因素1、地質因素(1)沿采面方向有大的地質變化（大斷層，褶曲，厚度，傾角變化）應以此為界。(2)小斷層多，增加回采困難，宜小。(3)厚度：小，采面行人，操作，運料不便，宜小。大，>2.5m，單體支柱操作困難，宜小。(4)