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1、第一节 采煤方法及分类,一、基本概念 1、采场(采煤工作面)在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所。2、采煤工作 在采场内，为了开采煤炭资源所进行的一系列工作括破煤、装煤、运煤、支护顶板、采空区处理等基本工序及其辅助工序。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 采煤系统是指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于运输、通风等目的的生产系统。通常是由一系列的准备巷道和回采巷道构成的。5、采煤方法 采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。不同采煤工艺与采区内相关巷道布置的组合，构成了不同的采煤方法。,二、
2、采煤方法分类,（一）壁式体系采煤法 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，其产量约占到国有重点煤矿产量的95%以上。1、壁式采煤法的特点（1）在采煤工作面的两端各至少布置一条巷道，构成完整的生产系统。（2）采煤工作面长度较长，一般在80250m以上。（3）采煤工作面可分别采用爆破、滚筒式采煤机或刨煤机破煤和装煤，用可弯曲刮板输送机运煤，用自移液压支架或单体液压支柱与铰接顶梁组成的单体支架支护采煤工作面工作空间，用全部垮落法或充填法处理采空区。（4）随着采煤工作面不断向前推进，顶板暴露面积增大，矿山压力显现较为强烈。,2.壁式体系采煤法的类型,（1）按
3、煤层倾角分类：近水平煤层采煤法 45（2）按煤层厚度分类：薄煤层采煤法 M3.5,(3)按采煤工艺分：爆破采煤法 普通机械化采煤法 综合机械化采煤法(4)按采空区处理方法分:全部垮落采煤法 煤柱支撑(刀柱)采煤法 充填采煤法(5)按工作面布置和推进方向分:走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）,（二）柱式体系采煤法,又称为短壁体系采煤法 巷柱式采煤法 房式采煤法 房柱式采煤法,炮采工艺方式：长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、刮板输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。炮采工艺标志是爆破破煤。,爆破采煤工艺,炮采工艺方式：长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、刮板输送机运煤和单体支
4、柱支护的采煤工艺。炮采工艺标志是爆破破煤。,爆破采煤工艺,一、爆破落煤钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序钻眼爆破效果影响后续工序的工作量、工作难度和安全。爆破落煤技术要求：保证规定进度、工作面平直、不留顶煤和底煤，不破坏顶板，不崩倒支柱和不崩翻工作面输送机，崩落煤炭高度和块度适中，尽量降低电雷管和炸药消耗。根据爆破落煤所用电雷管不同，可分为：瞬发雷管爆破 毫秒雷管爆破（也称微差爆破）,爆破采煤工艺,（一）瞬发雷管爆破1、常用炮眼布置有以下三种：单排眼：一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。双排眼：有对眼、三花眼和三角眼等；一般用于采高较小的中厚煤层。三排眼（五花眼）：用于煤质坚硬或采高较
5、大的中厚煤层。2、炮眼角度：A 炮眼与煤壁水平夹角为5080，软煤取大值，硬煤取小值；B 顶眼在垂直上向顶板方向仰起510；C 底眼在垂直面上向低板方向保持1020的俯角。3、炮眼深度根据进尺而定，一般每次进度有0.8m、1.0m、1.2m三种,第一节 爆破采煤工艺,炮眼布置图,炮眼排数:取决于煤层的厚度和煤层的硬度 单排 双排 三排 M 1m M=12.5m M 2.5m,4、钻眼、装药、联线（1）钻眼设备：煤电钻、麻花钎子（电动）风煤钻（风动）（2）炸药与装药量：炸药煤矿许用炸药底眼 150600g顶眼 200g雷管 煤矿许用电雷管（3）联线 用串联法联线,第一节 爆破采煤工艺,（二）毫秒
6、电雷管爆破1、爆破器材1）炸药：低瓦斯矿井选用二级煤矿许用炸药；高瓦斯矿井选用三级煤矿许用炸药；突出危险矿井选用三级煤矿含水炸药2）毫秒雷管：用15段毫秒雷管，桥丝电阻：5.56.0欧。3）其他器材：发爆器最大起爆能力为50100发,第一节 爆破采煤工艺,2、爆破参数1）炮眼的平距煤层的硬度f=11.5顶梁长度一般12m工作面进度0.81.2m一般1.21.5m的钎杆为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药,第一节 爆破采煤工艺,2）炮眼角度：A 炮眼与煤壁水平夹角为5080，软煤取大值，硬煤取小值；B 顶眼在垂直上向顶板方向仰起510；C 底眼在垂直面上向低板方向保持1020的俯角
7、。3）炮眼深度一般根据进尺而定，一般进尺0.8m、1.0m、1.2m三种,第一节 爆破采煤工艺,第一节 爆破采煤工艺,3、确定合理的间隔时间和起爆顺序 合理的间隔时间，应大于弹性震动延续时间（一般为46ms），应大于煤（岩）开始移动到形成裂隙时间（一般为4.35.8ms）。4、毫秒爆破优点：1）安全2）有利于顶板控制3）缩短爆破时间，提高产量、效率4）爆堆集中，提高了爆破装煤率5）有利于单体液压支柱的正常使用,第一节 爆破采煤工艺,毫秒爆破优点：6）提高工作面煤炭采出率7）降低炸材消耗8）有利于瓦斯、煤尘管理5、应用毫秒爆破的安全技术措施1）装药使用与矿井瓦斯等级相适应的矿用许可炸药，合格的煤
8、矿施用毫秒雷管，15段总延期量不超过130ms。2）爆破：炮眼间采用串联，爆前要检查爆破网路的导通情况，一个工作面只能同时使用一台发爆器。,第一节 爆破采煤工艺,应用毫秒爆破的安全技术措施3）通风管理。工作面要有足够的风量，设好防尘水管，放炮前后都要洒水降尘。4）顶板控制。放炮前，支柱必须保质保量支设好。5）其他。不同厂家、一同发火参数的毫秒雷管不得混用。,（三）爆破的有关规定爆破工要分开存放炸药、雷管专用爆炸材料箱，加锁严禁将电雷管斜插入药卷中部或捆在药卷上，要由药卷顶部装入装药卷前要清除煤粉应用水炮泥严禁裸露煤爆破要有足够的封泥长度,第一节 爆破采煤工艺,二、装煤与运煤1、爆破装煤可装煤3
9、137%2、人工装煤人工装煤量主要有：刮板输送机与新煤壁之间松散煤安息角以下的煤；崩落或撒落到输送机采空侧的煤3、机械装煤在刮板输送机煤壁侧装铲煤板,第一节 爆破采煤工艺,刮板输送机封底，铲煤板调小角度加挡煤板炮采铲装,机械装煤示意图,第一节 爆破采煤工艺,4、运煤及推溜运煤：炮采面在煤层倾角25以下时，可采用普通刮板输送机或可弯曲刮板输送机，倾角2530采用搪瓷溜槽，大于30采用铸石溜槽自溜运煤。,第一节 爆破采煤工艺,推溜：推移输送机千斤顶、液压式、机械式正常段6m一个，机头机尾各三个，弯曲段长度等于或大于15m。,三、炮采工作面支护和采空区处理1、炮采工作面支护支护装备：木支柱 单体摩擦
10、支柱 单体液压支柱（70年代中期）国营重点煤矿用单体液压支柱+金属绞接顶梁,单体液压支柱,第一节 爆破采煤工艺,金属铰接顶梁,1接头；2梁体；3耳子；4销子；5调角楔；L中心距,工作面使用单体支柱和铰接顶梁的支架布置形式采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离最小控顶距有3排支柱，机道、行人道和材料道常采用三、四排或三、五排控顶,第一节 爆破采煤工艺,炮采工作面各种特种支护形式丛柱、密集、木垛、斜撑,2、处理采空区方法：垮落法充填法煤柱支撑法最常用的是全部垮落法。回柱放顶撤除支架，让顶板垮落放顶步距：相邻两次放顶间隔的距离放顶步距等于最大控顶距与最小控顶距之差。,第一节 爆
11、破采煤工艺,四、爆破采煤新工艺采用毫秒爆破与抗炮崩单体液压支柱、双速或大功率刮板输送机三项技术（设备）的配套，并辅之相应的劳动组织管理，形成新的炮采工艺。,第一节 爆破采煤工艺,水平分层,采煤方法分类,第二节 采煤方法的选择,一、选择采煤方法的原则 1、安全 2、经济 3、采出率高 以上三个基本原则是密切联系有相互制约的，在选择时应当综合考虑。,煤层倾角,煤层厚度,煤层瓦斯含量,煤层特征及顶底板稳定性,煤层地质构造,煤层含水性,煤层自燃发火倾向性,地质因素,技术发展及装备水平,矿井管理水平,矿井经济效益,影响采煤方法选择因素,第三节 采煤方法发展方向,一、改进采煤工艺，因地制宜地发展先进的机械化采煤技术；二、扩大走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法的应用范围；三、缓斜、倾斜厚煤层进行倾斜分层下行垮落采煤法和 放顶煤采煤法；四、大力推广无煤柱护巷技术；五、急倾斜煤层开采要进一步探索机械化的发展途径；六、“三下一上”采煤技术推广有广泛的发展空间；七、适度发展水力采煤技术；八、柱式体系采煤法应用范围将不断扩大；九、煤炭地下气化技术前景光明；十、采煤方法是一个发展着的系统工程。,作业：P85 1、2、4 题,
