井工煤矿基础知识.docx

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1、井工煤矿基础知识（1）壁式体系采煤方法又称长壁体系采煤方法，以长工作而采煤为主要标志。壁式体系采煤法按所采煤层倾角，分为缓斜、倾斜煤层采煤法和急斜煤层采煤法；按煤层厚度，可分为薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法和厚煤层采煤法；按采用的采煤工艺不同，可分为爆破采煤法、普通机械化采煤法和综合机械化采煤法；按采空区处理方法不同，可分为垮落采煤法、刀柱（煤柱支撑）采煤法、充填采煤法；按采煤工作面布置及推进方向的不同，可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。按工作而向仰斜或倾斜推进的方向不同，倾斜长壁又有仰斜长壁和俯斜长壁之分。按是否将煤层全厚进行一次开采，可分为整层采煤法和分层采煤法。薄煤层、厚度小于3m的中

2、厚煤层采用整层采煤法；厚度较大的中厚煤层、厚煤层既可采用整层也可采用分层采煤法1）薄煤层及中厚煤层单一长壁采煤方法。图3-16a所示为单一走向长壁垮落采煤法示意图。所谓“单一”即表示整层开采；“垮落”表示采空区处理是采用垮落的方法。由于绝大多数单一长壁采煤法均用垮落法处理采空区，故一般可简称为单一走向长壁采煤法。倾斜长壁采煤法，首先将井田或阶段划分为带区，在带区内布置回采巷道（分带斜巷、开切眼），采煤主作面呈水平布置，沿倾斜推进，两侧的回采巷道是倾斜的，并通过联络巷直接与大巷相联。采煤工作面向上推进称仰斜长壁（图3J6b）;向下推进称俯斜长壁（图3-16c）为了便于顺利开采，煤层倾角不宜超过1

3、2。1、2一区段运输、回风平巷；3-枭耀工作面；4、5一分带运给、回风斜卷B3-16单一长壁杲理法示意IS当煤层顶板极为坚硬时，若采用强制放顶（或注水软化顶板）垮落法处理采空区有困难，有时可采用煤柱支撑法（刀柱法），称单一长壁刀柱式采煤法，如图3-17所示。采煤工作面每推进一定距离，留下一定宽度的煤柱（即刀柱）支撑顶板。但这种方法工作面搬迁频繁，不利于机械化采煤，资源的采出率低。当开采急斜煤层时，为了便于生产及安全，工作面可呈俯伪斜布置，仍沿走向推进，则称为单一俯伪斜走向长壁采煤法。2）厚煤层开采的采煤方法。对厚煤层开采可以采用分层开采及整层开采。分层开采如图3-18所示。在缓斜厚煤层（煤厚3

4、.55。m）条件下，随着综采的发展，成功地采用了大采高一次采全厚的单一长壁采煤法。（2）柱式体系采煤方法以房柱间隔进行采煤为主要标志。一般特点：1）在煤层内布置一系列宽为57m的煤房，采煤房时形成窄（短）工作面成组向前推进。房与房之间留设煤柱，煤柱宽数米至二三十米不等，每隔一定距离用联络巷贯通，构成生产系统，并形成条状或块状煤柱，支撑顶板。2）采房时矿山压力显现较和缓，用锚杆支护工作空间，支护较简单。3）采煤用爆破或连续采煤机配套设备。采煤在一组房内交替作业。4）采掘合一，掘进准备也是采煤过程，回收房间煤柱时,也使用同一种类型的采煤配套设备。高度机械化的柱式体系采煤方法，一般只分为房式采煤法和

5、房柱式采煤法两类，房柱式采煤法示意图如图3-19所示。1一房；2一谋柱；3一采柱S3-19房柱式采媒法示意图（3）爆破采煤工艺爆破采煤工艺（又称炮采工艺），其工艺过程包括打眼、爆破落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支架和回柱放顶等主要工序。爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及爆破等工序组成。装煤与运煤有爆破装煤、人工装煤、机械装煤。目前，我国煤矿正规炮采工作面都采用金属支柱和钱接顶梁支护，并正在推广单体液压支柱，采用全部垮落法处理采空区简单可靠，费用少。所以，凡是条件合适时应尽可能采用这种方法，我国开采薄及中厚煤层和大部分厚煤层，几乎都是采用全窗垮落法。（4）普通机械化采

6、煤工艺普采面的生产以采煤机为中心，采煤机割煤以及与其他工序的合理配合，称为采煤机割煤方式。采煤机割煤方式选择是否合理，直接关系到工作面产量和效率的提高。具体形式有：双向割煤，往返一刀，“8”字形割煤，往返一刀、单向割煤，往返一刀、双向割煤、往返二刀（穿梭割煤）。普采面单体支架布置应与煤层赋存条件、顶底板性质相适应，并符合采煤机割煤特点，除确保回采空间作业安全外，还要力求减少支护工作量。支架布置方式如图3-20所示。齐梁直线柱布置特点是悬梁端沿煤壁方向相齐，支柱排成直线。根据截深与顶梁长度的关系，又可分梁长等于截深和梁长等于截深的2倍。（5）综合机械化采煤工艺综采面采煤机的割煤方式是综合考虑顶板

7、控制、移架与进刀方式、端头支护等因素确定的，主要有如下几种：往返一次割两刀，这种割煤方式也叫“穿梭割煤”，多用于煤层赋存稳定，倾角较缓的综采面，工作面为端部进刀；往返一次割一刀，即单向割煤，工作面中间或端部进刀。我国采用较多综采面液压支架的移架方式有三种：单架依次顺序式，又称单架连续式；分组间隔交错式；成组整体依次顺序式。综采面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同顺序有两种配合方式，即及时支护方式和滞后支护方式。（6）放顶煤采煤法放顶煤采煤法是沿煤层底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法

8、。放顶煤采煤法通常有以下四种：预采顶分层放顶煤采煤法（如图3-21所示）、预采中分层放顶煤采煤法（如图3-22所示）、整层开采放顶煤采煤法和分段放顶煤采煤法。困3-21预采调分层顶煤枭煤法S3-22濯采中分层顶煤采操法放顶煤工作多从下部向上部，也可以从上部向下部，逐架或隔一架或隔数架依次进行。一般放顶煤沿工作面全长一次进行完毕即一轮放完，如顶煤较厚，也可以两轮放完。在放煤过程中，如有片帮预兆，宜停止放煤。当放煤口出现肝石时，应关闭放煤口。放顶煤采煤法有以下优点：在工作面采高不大的情况下，可大大增加一次开采的厚度，用于特厚煤层的开采；简化巷道布置，减少巷道掘进工作量；提高采煤工效；降低吨煤生产费

9、用。放顶煤采煤法适用于煤层厚度520m或更厚的煤层；煤层倾角由缓斜到倾斜或急倾斜厚煤层；煤质比较松软易冒落，冒落块度不大；顶板容易垮落。使用该方法时应采取措施提高煤炭采出率，防止煤的自燃和瓦斯爆炸事故的发生，继续完善控制顶媒下放的技术措施。（7）其他采煤方法1）掩护支架采煤法：在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。2）伪倾斜柔性掩护支架采煤法：在急斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采燥方法。3）倒台阶采煤方法：在急斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。4）正台阶

10、采煤法：在急斜煤层的阶段或区段内，沿伪倾斜方向布置成上部超前的台阶工作面，并沿走向推进的采煤方法。5）水平分层采煤法：急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。6）斜切分层采煤法：急斜厚煤层中沿与水平面成25。30。的斜面划分分层的采煤方法。7）仓储采煤法：急斜煤层中将落采的煤暂存于已采空间中，待仓房内的煤体采完后，再依次放出存煤的采煤方法：三、生产系统煤矿生产系统主要有采煤系统、运煤系统、通风系统、运料排肝系统、排水系统、供电系统等。（1）采煤系统采煤巷道的掘进一般是超前于回采工作面工作进行的，它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置.，称为采煤巷道的布置系统，也即采煤系统。实际生产过程中，

11、有时在采煤系统内会出现一些诸如采掘接续紧张、生产与施工相互干扰的问题，应在矿井设计阶段或者掘进工程施工前统筹考虑解决。（2）运煤系统运煤系统实际上就是把煤炭从采场内运出，并通过一些关联的巷道、井碉最后运到地面的提升运输路线和手段。各种矿井开拓方式和不同的采燥方法都有其独特和完善的运输方法。（3）通风系统通风系统包括通风方法、通风方式和通风网络。矿井通风方法指矿井主风机的工作方法，包括抽出式、压入式和混合式三种。矿井通风方式是指矿井进风并和何风井布置方式，有中央式、对角式和混合式三种。通风网络沾对通风系统的抽象描述，包括串联风网、并联风网、角联风网。（4）运料排肝系统煤矿井下掘进、采煤等场所所需

12、要的材料、设备一般都是从地面从副井经由井底车场、大巷等运输的；而采煤工作面回收的材料、设备和掘进工作面运出的砰石又要由相反的方向运出地面，这就形成了运料肝石的运输系统。（5）排水系统为保证井下的安全生产，井下的自然涌水、工程废水等都必须排出井外。由排水沟、井底水仓、排水泵、排水管路等形成的系统，其作用就是储水、排水，防止发生矿井水灾事故。一般情况下，水仓的容量、水泵的排水量等等，只比正常的涌水量略大一些，如何合理的配备备用设施应根据具体的水文地质确定，既不要长期闲置，又要能应对中小型的突发涌水。（6）供电系统煤矿正常生产需要许许多多的相关辅助系统。矿井供电是非,常重要的一个系统。它是采煤、运煤、通风、排水等系统各种机械、设备运转时不可缺少的动力源网络系统。为了确保矿井生产的安全，一般采用双向路的供电方式，在一条供电线路发生故障的时候能够及时切换到另一条线路进行供电，对于供电要求严格的矿井，还可以采取双电源双回路的供电方式。矿井的生产系统既各自独立运行又相互关联，要搞好煤矿的安全生产，提高经济效益，必须协调的有效的使各生产系统都保持正常运作