采煤方法与采煤工艺采煤方法与采煤工艺 授课课件授课课件主要内容主要内容n第一节第一节采煤方法概述采煤方法概述n第二节第二节采煤工艺采煤工艺n第三节第三节采煤工作面循环工作组织采煤工作面循环工作组织n第四节第四节采煤方法采煤方法n第五节第五节采煤系统分析采煤系统分析第一节第一节 采煤方法概述采煤方法概述采煤方法概念采煤方法概念 回采工作回采工作在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作项工作。基本工序：基本工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。采煤工艺采煤工艺在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合。工序的方法及其配合。 采煤系统采煤系统回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系。的配合以及在空间上的相互位置关系。 采煤方法采煤方法是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的配合。两者之间相互影响相互制约。和空间上的配合。两者之间相互影响相互制约。 采煤方法分类采煤方法分类 采煤方法分为：采煤方法分为：露天开采和井工开采。露天开采和井工开采。 井工开采可分为：井工开采可分为：柱式体系和壁式体系两种。柱式体系和壁式体系两种。 壁式体系采煤法壁式体系采煤法 壁壁式式体体系系采采煤煤法法一一般般以以长长壁壁工工作作面面采采煤煤为为主主要要特特征征，是是目目前前我我国国应应用用最最普普遍遍的的一一种种采采煤煤方方法法，其其产产量量约约占占到到国国有有重重点点煤煤矿矿产产量量的的95%95%以上以上。 采煤方法分类采煤方法分类壁式采煤法的特点：壁式采煤法的特点：n工工作作面面的的两两端端至至少少各各布布置置一一条条回回采采巷巷道道，用用于通风和运输。于通风和运输。n工工作作面面长长度度一一般般80-25080-250米米，目目前前国国内内最最长长400400米。米。n随随着着工工作作面面的的推推进进及及时时处处理理采采空空区区，一一般般采采取全部垮落法管理顶板取全部垮落法管理顶板 n工作面通风状况良好。工作面通风状况良好。壁式体系采煤法的类型壁式体系采煤法的类型 按采煤工艺分类：按采煤工艺分类： 爆爆破破采采煤煤法法、普普通通机机械械化化采采煤煤法法、综综合机械化采煤法合机械化采煤法 按采空区处理方法分按采空区处理方法分: : 全部垮落采煤法、煤柱支撑全部垮落采煤法、煤柱支撑( (刀柱刀柱) )采采煤法、充填采煤法煤法、充填采煤法 按工作面布置和推进方向分按工作面布置和推进方向分: : 走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）（俯斜，仰斜）采煤方法分类采煤方法分类柱式体系采煤法柱式体系采煤法 柱柱式式体体系系采采煤煤法法又又称称为为短短壁壁体体系系采采煤煤法法，是是以以房房、柱柱间间隔隔采采煤煤为为主主要要特特征征，常常见见的的有有巷柱式、房式、房柱式采煤法。巷柱式、房式、房柱式采煤法。 现现代代短短壁壁机机械械化化开开采采技技术术的的成成功功应应用用，逐渐引起大家的关注。逐渐引起大家的关注。采煤方法分类采煤方法分类采煤方法分类采煤方法分类柱式采煤法的特点：柱式采煤法的特点：n工工作作面面长长度度较较短短，一一般般10-30m,10-30m,工工作作面面数数目目较多。较多。n需要开掘大量的巷道，掘进率高。需要开掘大量的巷道，掘进率高。n一般没有处理采空区工序。一般没有处理采空区工序。n工作面通风条件较差，采出率低。工作面通风条件较差，采出率低。水平分层水平分层采采煤煤方方法法旱旱采采水水采采壁式体系壁式体系柱式体系柱式体系柱式体系柱式体系单一长壁单一长壁放顶煤放顶煤整层开采整层开采斜切分层斜切分层水平分段放顶煤水平分段放顶煤倾斜分层倾斜分层掩护支架掩护支架分层开采分层开采整层开采整层开采整层开采整层开采房式房式房柱式房柱式倾斜短壁式倾斜短壁式走向短壁式走向短壁式走向长壁走向长壁倾斜长壁倾斜长壁走向长壁走向长壁倾斜长壁倾斜长壁下行垮落下行垮落上行充填上行充填垮落垮落刀柱刀柱采煤方法分类采煤方法分类选择采煤方法的原则选择采煤方法的原则 1 1、技术先进、技术先进 2 2、经济合理、经济合理 3 3、生产安全、生产安全 以以上上三三个个基基本本原原则则是是密密切切联联系系、相相互互制制约，在选择时应当综合考虑。约，在选择时应当综合考虑。采煤方法选择采煤方法选择煤层倾角、厚度煤层倾角、厚度矿井瓦斯等级矿井瓦斯等级煤层及围岩特性煤层及围岩特性煤层地质构造煤层地质构造煤层水文地质条件煤层水文地质条件煤层自燃发火倾向性煤层自燃发火倾向性地质因素地质因素技术发展及装备水平技术发展及装备水平矿井管理水平矿井管理水平工人掌握先进技术的水平工人掌握先进技术的水平 影影响响采采煤煤方方法法选选择择的的因因素素地温、地压地温、地压煤尘的爆炸危险性煤尘的爆炸危险性 长壁采煤工作面的工艺方式：长壁采煤工作面的工艺方式： 炮炮采采：爆爆破破落落煤煤、人人工工装装煤煤、机机械械化化运运煤煤、单体支架支护。单体支架支护。 普普采采：采采煤煤机机落落煤煤装装煤煤、机机械械化化运运煤煤、单单体支架支护。体支架支护。 综综采采：破破、装装、运运、支支、处处等等主主要要工工序序全全部采用机械化连续作业。部采用机械化连续作业。 第二节第二节 采煤工艺采煤工艺三种采煤工艺：三种采煤工艺： 爆破采煤工艺方式爆破采煤工艺方式 解放后至解放后至6060年代初为主年代初为主 普通机械化采煤工艺方式普通机械化采煤工艺方式 6060年代初至年代初至7070年代中期为主年代中期为主 综合机械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式 7070年代中期以后为主年代中期以后为主长壁采煤法的采煤工艺长壁采煤法的采煤工艺炮采工艺炮采工艺工艺过程：工艺过程： 打眼、放炮落煤打眼、放炮落煤和装煤、人工装和装煤、人工装煤、刮板输送机煤、刮板输送机运煤、移置输送运煤、移置输送机、人工支架和机、人工支架和回柱放顶等主要回柱放顶等主要工序。工序。炮采工艺炮采工艺一、爆破落煤一、爆破落煤爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及放炮等工序组成。放炮等工序组成。 炮眼布置：炮眼布置：单排眼单排眼双排眼双排眼三排眼三排眼二、装煤与运煤二、装煤与运煤1）、爆破装煤：爆破后刮板输送机贴近煤）、爆破装煤：爆破后刮板输送机贴近煤壁，利于装煤。壁，利于装煤。2）、人工装煤：人工攉煤。）、人工装煤：人工攉煤。3）、机械装煤：在输送机煤壁侧装有铲煤）、机械装煤：在输送机煤壁侧装有铲煤板。板。炮眼布置图炮眼布置图aa单排眼单排眼 bb对眼对眼 cc三角眼三角眼 d三花眼三花眼e五花眼五花眼炮采工艺炮采工艺炮采工艺炮采工艺三、工作面支护三、工作面支护主要采用金属支主要采用金属支柱和铰接顶梁支柱和铰接顶梁支护，单体液压支护，单体液压支柱。主要有两种：柱。主要有两种：正悬臂齐梁直线正悬臂齐梁直线柱（图柱（图a）和正）和正悬臂错梁三角柱悬臂错梁三角柱（图（图b）普采工艺普采工艺工艺过程：工艺过程： 采煤机破煤装煤采煤机破煤装煤刮板输送机运煤刮板输送机运煤单体支柱加单体支柱加金属顶梁支护金属顶梁支护破煤和运煤破煤和运煤滚筒采煤机：滚筒采煤机：单滚筒、双滚筒单滚筒、双滚筒采煤机结构：采煤机结构：截割部、牵引部、动力部、辅助装置截割部、牵引部、动力部、辅助装置牵引方式：牵引方式：机械牵引、液压牵引、电牵引（传动）机械牵引、液压牵引、电牵引（传动）钢丝绳、有链牵引、无链牵引（行走）钢丝绳、有链牵引、无链牵引（行走）普采工艺普采工艺采煤机割煤方式：采煤机割煤方式：单向割煤，往返进单向割煤，往返进一刀；一刀；双向割煤，往返进双向割煤，往返进两刀；两刀；“”字形割煤、字形割煤、往返一刀往返一刀采煤机采煤机简介：简介：n（1）滚筒采煤机构造 n滚筒采煤机主要由：n 截煤部、牵引部、电动机及辅助装置组成。n它的类型较多，分为单滚筒和双滚筒两种。nA. 单滚筒采煤机：功率小、生产能力低，适用于采高不大的中厚煤层。采煤机采煤机简介：简介：nB. 双滚筒采煤机：双滚筒采煤机：功率较大、生产能力大、牵引速度高，适用于采高较大的中厚煤层。外形如下图所示：采煤机采煤机简介：简介：n双滚筒采煤机一般是综采工作面主要采煤机械。n滚筒式采煤机的截割部滚筒和截齿， 如图所示。采煤机采煤机简介：简介：n刨煤机刨煤机 刨煤机是根据刨削原理工作的浅截深(一次刨深在50100mm)采煤机。n刨煤机组：由刨煤机、可弯曲刮板输送机、液压推装置和电气控制等部分组成。在我国使用较少。 普采工艺普采工艺工作面运煤：工作面运煤：一般采用刮板输送机运煤。一般采用刮板输送机运煤。每隔每隔6m6m设一个液压千斤顶，设一个液压千斤顶，机头机尾各机头机尾各3 3个。个。弯曲段长度弯曲段长度15m15m。普采工艺普采工艺工作面支护：工作面支护：支架布置方式：支架布置方式：带帽点柱、单体液压支柱或带帽点柱、单体液压支柱或磨擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。磨擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。按悬臂顶梁与支柱的关系分为按悬臂顶梁与支柱的关系分为正悬梁和倒悬正悬梁和倒悬梁梁两种；两种；按梁的排列特点分为按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式齐梁式和错梁式两种，两种，为了行人和工人作业方便，工作面支柱一般为了行人和工人作业方便，工作面支柱一般排成直线状。排成直线状。普采工艺普采工艺单体支架正悬臂与倒悬臂布置 支架齐梁式和错梁式布置 普采工艺普采工艺控顶距：控顶距：当工作面推进一次或二次之后，工作空间达当工作面推进一次或二次之后，工作空间达到允许的最大宽度，即到允许的最大宽度，即最大控顶距最大控顶距。及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作所需要的最小宽度，即所需要的最小宽度，即最小控顶距最小控顶距。最大控顶距与最小控顶距之差即为最大控顶距与最小控顶距之差即为放顶步距放顶步距。普采工艺普采工艺采空区处理：采空区处理：全部垮落法全部垮落法全部充填法全部充填法局部充填法局部充填法缓慢下沉法缓慢下沉法煤柱支撑法煤柱支撑法综采工艺综采工艺综采历史：综采历史：自自19741974年从国外引进年从国外引进5050套综采设套综采设备备和和78 78 年引进的年引进的100100套综采设备套综采设备开始，至今开始，至今已有已有3030多年的历史。多年的历史。发展经历：发展经历：经过了经过了摸索起步、引进提高、仿摸索起步、引进提高、仿制创新、国产与引进并重、自主生产制创新、国产与引进并重、自主生产五个阶五个阶段。段。综采工艺综采工艺综采产量：综采产量： 七十年代综采面大致为七十年代综采面大致为2020万吨万吨/ /年年- -面左右面左右 八十年代综采面大致为八十年代综采面大致为100100万吨万吨/ /年年- -面左右面左右 200 2005 5年年兖州东滩矿兖州东滩矿综采面生产了综采面生产了753753万吨万吨/ /年年- -面面 200 2005 5年年神东神东上湾上湾矿矿综采面生产了综采面生产了11451145万吨万吨/ /年年- -面面 （神东矿区目前有（神东矿区目前有1010个超千万吨的综采面，实现了个超千万吨的综采面，实现了一井、一面、安全、高效的生产目标，其中有一井、一面、安全、高效的生产目标，其中有2 2个超个超2 2千万吨的综采千万吨的综采面面。）。）综采工艺综采工艺综采综采现状：现状：初步统计，全国已建成年产初步统计，全国已建成年产120万万吨以上的大型现代化煤矿吨以上的大型现代化煤矿434处，核定能力处，核定能力12.63亿吨，占总核定能力的亿吨，占总核定能力的50.62%；其中；其中建成了年生产能力超建成了年生产能力超1000万吨的特大型煤矿万吨的特大型煤矿25处，核定生产能力处，核定生产能力3.4亿吨。我国的安全高亿吨。我国的安全高效矿井采煤机械化程度达到效矿井采煤机械化程度达到90%以上，综采以上，综采程度达到程度达到85%以上，井工矿原煤全员工效达以上，井工矿原煤全员工效达到到106.34t/工；回采工；回采工效工效540.29t/工工。综采工艺综采工艺综采综采参数：参数： 综采面长综采面长150150m400mm400m 采煤机最大功率达采煤机最大功率达2000kW2000kW， 刮板输送机最大功率达刮板输送机最大功率达3*1000kW3*1000kW， 液压支架一般液压支架一般20t/20t/架。架。工艺过程：工艺过程： 采煤机破煤装煤采煤机破煤装煤刮板输送机运煤刮板输送机运煤液压支架液压支架支护顶板支护顶板综采工作面主要设备n 液压支架液压支架n 双滚筒采煤机双滚筒采煤机n 刮板运输机刮板运输机n 桥式转载机桥式转载机n 胶带输送机胶带输送机34综采工作面综采工作面走向长壁走向长壁回采工艺图回采工艺图倾斜长壁倾斜长壁 综采工作面综采工作面 采煤工艺采煤工艺液压综采工作面液压综采工作面总布置总布置图图综采工艺综采工艺采煤机的割煤方式：采煤机的割煤方式：往返一次割两刀、往返一次割一刀往返一次割两刀、往返一次割一刀液压支架类型液压支架类型：支撑式支架、支撑式支架、掩护式支架掩护式支架、支撑掩护式支架支撑掩护式支架液压支架的移架方式液压支架的移架方式单架依次顺序式；分组间隔交错式；成组整单架依次顺序式；分组间隔交错式；成组整体依次顺序式。体依次顺序式。 综采工艺综采工艺综采工作面工序配合方式：综采工作面工序配合方式：综采面主要工序有三个：割煤、移架、推移综采面主要工序有三个：割煤、移架、推移输送机，按照不同顺序有两种配合方式，即输送机，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及时支护方式和滞后支护方式。循环组织循环组织循环作业：循环作业：指采煤工作面周而复始地完成落煤、装煤、指采煤工作面周而复始地完成落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序的一种作业方式运煤、支护和采空区处理等工序的一种作业方式。循环标志：循环标志：回柱放顶（炮采、普采）回柱放顶（炮采、普采）移架（综采）移架（综采）正规循环：正规循环： 在规定叫间内，按既定的工艺方式，保在规定叫间内，按既定的工艺方式，保质保量安全地完成一个循环的全部工序和工作量，并质保量安全地完成一个循环的全部工序和工作量，并保持周而复始地进行采煤工作的一种作业方法。保持周而复始地进行采煤工作的一种作业方法。正规循环作业用循环图表来表示。正规循环作业用循环图表来表示。循环组织的主要内容循环组织的主要内容1 1、循环方式、循环方式循环方式是循环进度和昼夜循环次数的总称。循环方式是循环进度和昼夜循环次数的总称。环进度：环进度：每完成一个循环工作面煤壁向前推进的距离。每完成一个循环工作面煤壁向前推进的距离。炮采炮采0.8-1.2m 0.8-1.2m 普采、综采普采、综采0.6-1.0m0.6-1.0m。2 2、作业形式：、作业形式：一昼夜内采煤班与准备班在时间上的配一昼夜内采煤班与准备班在时间上的配合方式。合方式。三八制三八制 四六制四六制3 3、采煤工作面循环作业图表、采煤工作面循环作业图表循环图表包括循环作业图、工人出勤表和技术经济指循环图表包括循环作业图、工人出勤表和技术经济指标表三项主要内容。标表三项主要内容。 循环作业图循环作业图工人出勤表工人出勤表技术经济指标表技术经济指标表薄及中厚煤层单一长壁采煤法薄及中厚煤层单一长壁采煤法走向长壁采煤法：走向长壁采煤法：工作面沿倾向布置，沿煤工作面沿倾向布置，沿煤层走向推进。层走向推进。适用于采区式巷道布置。适用于采区式巷道布置。倾斜长壁采煤法：倾斜长壁采煤法：工作面沿走向布置，沿煤工作面沿走向布置，沿煤层倾向推进。工作面自下而上推进时称为层倾向推进。工作面自下而上推进时称为仰仰斜长壁斜长壁，工作面自上而下推进时称为，工作面自上而下推进时称为俯斜长俯斜长壁壁。适用于盘区式和带区式巷道布置。适用于盘区式和带区式巷道布置。薄及中厚煤层单一长壁采煤法薄及中厚煤层单一长壁采煤法长壁采煤法示意图长壁采煤法示意图（a a）走向长壁；）走向长壁；(b(b）倾斜长壁（仰斜）；（）倾斜长壁（仰斜）；（c c）倾斜长壁（俯斜）倾斜长壁（俯斜）1 1、22区段运输、回风平巷；区段运输、回风平巷；33采煤工作面；采煤工作面；4 4，55分带运输、回风斜巷分带运输、回风斜巷单一煤层走向长壁采煤法采区巷道布置单一煤层走向长壁采煤法采区巷道布置 n生产系统生产系统n1 1）运煤系）运煤系统统n2 2）运料排）运料排矸系统矸系统n3 3）通风系）通风系统统n4 4）供电系）供电系统统n5 5）压气及）压气及安全用水安全用水系统系统 单一煤层走向长壁采煤法单一煤层走向长壁采煤法适用条件：适用条件：近水平、缓斜、倾斜煤层；近水平、缓斜、倾斜煤层；薄及中厚煤层；薄及中厚煤层；地质构造简单，瓦斯涌出量小。地质构造简单，瓦斯涌出量小。单单一一煤煤层层倾倾斜斜长长壁壁采采煤煤法法巷巷道道布布置置 单一煤层倾向长壁采煤法单一煤层倾向长壁采煤法（一）仰斜开采与俯斜开采（一）仰斜开采与俯斜开采 1 1、仰斜开采：、仰斜开采：采面沿倾斜从下向上推进采煤。采面沿倾斜从下向上推进采煤。特点：特点：1 1）水自流入采空区；）水自流入采空区；2 2）煤壁稳定性差；）煤壁稳定性差；3 3）顶板稳定性差，临界角）顶板稳定性差，临界角8 8 左右左右；4 4）当）当 时，采煤机偏离煤壁，输送机易断链；当时，采煤机偏离煤壁，输送机易断链；当 时，采煤机不稳定，易翻倒。时，采煤机不稳定，易翻倒。措施：措施：输送机设下部三角架，调平。输送机设下部三角架，调平。适用：适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆；易自燃需注浆；单一煤层倾向长壁采煤法单一煤层倾向长壁采煤法2 2、俯斜开采：、俯斜开采：采面沿倾斜自上向下推进采煤。采面沿倾斜自上向下推进采煤。特点：特点：1 1）水流入采面，工作条件差；）水流入采面，工作条件差； 2 2）顶板相对稳定；）顶板相对稳定； 3 3）煤壁相对稳定，但装煤效果变差；）煤壁相对稳定，但装煤效果变差； 4 4）机组不稳定，易掉道。）机组不稳定，易掉道。适用：适用：煤厚，倾角大，煤松软易片帮，瓦斯大。煤厚，倾角大，煤松软易片帮，瓦斯大。当当 5 5 仰斜与俯斜相结合的形式。仰斜与俯斜相结合的形式。单一煤层倾向长壁采煤法评价单一煤层倾向长壁采煤法评价（二）倾斜长壁采煤法优点：（二）倾斜长壁采煤法优点：1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。2）运输系统简单，占用设备少。）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）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。布置，利于生产管理。4）通风系统简单，风路短，通风构筑物少。）通风系统简单，风路短，通风构筑物少。5）对某些地质条件的适应性强。对某些地质条件的适应性强。6）技术经济效益显著，采面单产增加，巷道掘进技术经济效益显著，采面单产增加，巷道掘进率降低，采出率增加，工效提高率降低，采出率增加，工效提高。单一煤层倾向长壁采煤法评价单一煤层倾向长壁采煤法评价倾斜长壁采煤法缺点：倾斜长壁采煤法缺点： （1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；壁的要求；（3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。仓。（4）下行回风）下行回风注意监测。注意监测。适用条件：适用条件：适用于倾角在适用于倾角在1212以下煤层，采以下煤层，采取措施后最大可达到取措施后最大可达到1717。厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法： 分层开采分层开采 一次采全厚一次采全厚 放顶煤开采放顶煤开采大采高大采高厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法分层开采分层开采厚煤层分层间开采顺序：厚煤层分层间开采顺序：下行式和上行式下行式和上行式顶板管理：顶板管理：下行式下行式全部垮落法全部垮落法上行式上行式全部充填法全部充填法人工假顶：人工假顶：金属网假顶、塑料网假顶金属网假顶、塑料网假顶再生顶板再生顶板（4-64-6个月）个月）厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法大采高大采高n 神东公司补连塔矿神东公司补连塔矿20032003年大采高工作面年产原煤年大采高工作面年产原煤924924万万t t，采高采高4.5-4.8m4.5-4.8m; ;n神东公司上湾矿神东公司上湾矿20042004年大采高工作面年产原煤年大采高工作面年产原煤10751075万万t t，实际采高达到，实际采高达到5.4m5.4m；n晋城煤业集团晋城煤业集团20102010年年5 5月月2424日成功研制支护高度最高日成功研制支护高度最高的的7.67.6米矿井用液压支架。米矿井用液压支架。n焦煤集团焦煤集团20112011年年1212月月1313日赵固二矿日赵固二矿1105011050工作面成为工作面成为焦煤集团首个焦煤集团首个6.56.5米大采高综采工作面，而且创下河南米大采高综采工作面，而且创下河南煤矿井下采高、支架支撑高度最高记录。煤矿井下采高、支架支撑高度最高记录。 n晋煤煤业集团晋煤煤业集团20122012年年9 9月月1313日日成功研制出世界上支撑成功研制出世界上支撑高度最高的高度最高的8.28.2米大采高综采液压支架米大采高综采液压支架 。特点：特点： 1 1、采高：、采高：3.53.5 6.0m6.0m2 2、设备、设备大功率、高强度、大功率、高强度、高可靠性机电一体高可靠性机电一体化设备化设备厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法大采高大采高大采高液压支架大采高液压支架厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法大采高大采高1 1）初采高度较小，一般为）初采高度较小，一般为3.5m3.5m左右；左右； 直接顶初次垮落后采至全高。直接顶初次垮落后采至全高。2 2）控制煤壁片帮）控制煤壁片帮关键；关键；3 3）支架防滑，防倒；）支架防滑，防倒；4 4）端头支护及超前支护比一般综采更重要；）端头支护及超前支护比一般综采更重要；5 5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。）一次采全厚比分层开采具有很多优点。 大采高大采高采煤法工艺特点采煤法工艺特点控制煤壁片帮控制煤壁片帮带压移架，用第一护帮板临时支护顶板，带压移架，用第一护帮板临时支护顶板，第二段护帮板支撑煤壁第二段护帮板支撑煤壁 加快工作面推进速度；加快工作面推进速度； 用快硬膨胀水泥尼龙绳等锚杆加固煤壁；用快硬膨胀水泥尼龙绳等锚杆加固煤壁； 在地质条件允许时，俯采；在地质条件允许时，俯采； 提高支架的初撑力。提高支架的初撑力。大采高大采高采煤法工艺特点采煤法工艺特点支架防倒、防滑支架防倒、防滑(1) (1) 工作面呈伪斜推进工作面呈伪斜推进(2)(2)工作面由下而上单向推移输送机工作面由下而上单向推移输送机(3)(3)及时调整液压支架位置及时调整液压支架位置 (4)(4)严格控制采高严格控制采高 (5)(5)锚固工作面排头、排尾液压支架锚固工作面排头、排尾液压支架(6)(6)倾角大于倾角大于1010时，每时，每1010架液压支架增设一架液压支架增设一个斜拉防倒千斤顶，当倾角大于个斜拉防倒千斤顶，当倾角大于2020时，每时，每5 5架支架增设一个防倒千斤顶。架支架增设一个防倒千斤顶。大采高大采高采煤法工艺特点采煤法工艺特点优点：优点：工作面产量和效率大幅度提高；工作面产量和效率大幅度提高；回采巷道的掘进量比分层减少了一半；回采巷道的掘进量比分层减少了一半；减少了假顶的铺设；减少了假顶的铺设；减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增加了生产时间；加了生产时间；设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显高于分层综采；高于分层综采；提高了资源的采出率。提高了资源的采出率。大采高大采高采煤法的评价采煤法的评价不利因素：不利因素：采高越大，支架重量越大，如采高采高越大，支架重量越大，如采高4.5 m4.5 m，每，每架支架重约架支架重约17.5 t17.5 t；采高；采高5 m5 m时，则为时，则为22 t22 t。采煤机、输送机重量也将增大。采煤机、输送机重量也将增大。适用条件：适用条件：地质构造简单、煤层厚度地质构造简单、煤层厚度3.56.0 m3.56.0 m、赋、赋存稳定、倾角小于存稳定、倾角小于1212和顶板较稳定的煤层。和顶板较稳定的煤层。大采高大采高采煤法评价采煤法评价厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法放顶煤开采放顶煤开采放顶煤采煤法：放顶煤采煤法：是在厚煤层中，沿煤层底部是在厚煤层中，沿煤层底部布置一个采高布置一个采高23m23m的长壁回采工作面，用的长壁回采工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压力将工作面常规方法进行回采，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。冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法放顶煤开采放顶煤开采放顶煤采煤法类型放顶煤采煤法类型按机械化程度和使用的支护设备不同：按机械化程度和使用的支护设备不同：综采放顶煤综采放顶煤简易放顶煤简易放顶煤(滑移顶梁支架铺顶网、单体支柱滑移顶梁支架铺顶网、单体支柱型梁铺顶网型梁铺顶网)厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法放顶煤开采放顶煤开采放顶煤采煤法类型放顶煤采煤法类型按照赋存条件和采煤工艺：按照赋存条件和采煤工艺：一次采全厚放顶煤一次采全厚放顶煤（6-12m6-12m厚煤层）厚煤层）预采顶分层网下放顶煤预采顶分层网下放顶煤（12-20m12-20m左右，直接顶坚左右，直接顶坚硬或高瓦斯）硬或高瓦斯）倾斜分段放顶煤倾斜分段放顶煤（2020m以上）以上）厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法放顶煤开采放顶煤开采放顶煤支架类型放顶煤支架类型单输送机高位放顶煤液压支架单输送机高位放顶煤液压支架双输送机中位放顶煤液压支架双输送机中位放顶煤液压支架双输送机低位放顶煤液压支架双输送机低位放顶煤液压支架低位放顶煤支架放煤效果好低位放顶煤支架放煤效果好厚煤层采煤方法厚煤层采煤方法放顶煤开采放顶煤开采放顶煤工艺放顶煤工艺割煤割煤移架移架推前溜推前溜移后溜移后溜放煤。放煤。放顶煤采煤法特点：放顶煤采煤法特点：简化巷道布置，减少巷道掘进工作量；简化巷道布置，减少巷道掘进工作量；提高采煤工效，降低吨煤生产费用；提高采煤工效，降低吨煤生产费用；经济效益显著；经济效益显著；对煤层厚度变化和地质条件适应性强；对煤层厚度变化和地质条件适应性强；采出率低、粉尘大、自然发火瓦斯积聚隐患较大。采出率低、粉尘大、自然发火瓦斯积聚隐患较大。放顶煤开采顶煤冒放性的研究放顶煤开采顶煤冒放性的研究顶煤冒放性：顶煤冒放性：顶煤冒放性是顶煤本身冒落和放出及其难易程顶煤冒放性是顶煤本身冒落和放出及其难易程度的度量，亦即顶部煤体可冒性和可放性的总度的度量，亦即顶部煤体可冒性和可放性的总和。和。影响顶煤冒放性的几个因素：影响顶煤冒放性的几个因素：开采深度、煤层厚度、煤层强度、夹矸、顶板开采深度、煤层厚度、煤层强度、夹矸、顶板岩层、煤体中的节理与裂隙岩层、煤体中的节理与裂隙。采煤系统分析采煤系统分析1 1、采区上下山长度的确定、采区上下山长度的确定采用胶带机运输，角度不超过采用胶带机运输，角度不超过1414，当大于，当大于1414时，需设逆止器；时，需设逆止器；采用矿车运输时，根据绞车确定，直径采用矿车运输时，根据绞车确定，直径1.6m1.6m绞车，最大容绳量绞车，最大容绳量600m600m；直径；直径2.0m2.0m绞车，最绞车，最大容绳量大容绳量900m900m。2 2、区段参数：、区段参数：包括走向长度与倾斜长度。包括走向长度与倾斜长度。区段斜长：区段斜长：L L区区 = L= L采采+ 2L+ 2L巷巷+ L+ L柱柱采煤系统分析采煤系统分析3 3、区段平巷的坡度、区段平巷的坡度区段的运输和回风巷，虽称之为平巷，但不区段的运输和回风巷，虽称之为平巷，但不是绝对的水平。在实际生产中，为了便于运是绝对的水平。在实际生产中，为了便于运输和排水，而是有一定坡度的，一般为输和排水，而是有一定坡度的，一般为0.30.30.50.5，由于坡度较小，认为是平巷。，由于坡度较小，认为是平巷。 4 4、区段平巷的布置、区段平巷的布置1 1）、双巷布置）、双巷布置2 2）、单巷布置）、单巷布置采煤系统分析采煤系统分析5 5、对拉工作面、对拉工作面实际上是三条区段平巷准备两个回采工作面，实际上是三条区段平巷准备两个回采工作面，下工作面要比上工作面短。下工作面要比上工作面短。优点：费用少，回采率高，生产集中，掘进优点：费用少，回采率高，生产集中，掘进量和维护量少，占用设备少。量和维护量少，占用设备少。适用条件：煤层倾角小于适用条件：煤层倾角小于1212，顶板中等稳，顶板中等稳定以上，瓦斯不大。定以上，瓦斯不大。6 6、工作面回采顺序：、工作面回采顺序：后退式；前进式；往复式；旋转式。后退式；前进式；往复式；旋转式。 采煤系统分析采煤系统分析7 7、区段无煤柱护巷：、区段无煤柱护巷：1 1）沿空留巷）沿空留巷随着上区段工作面向前推进，用专门的支护材随着上区段工作面向前推进，用专门的支护材料，在采空区维护好上区段运输平巷，作为下料，在采空区维护好上区段运输平巷，作为下区段采煤工作面的回风平巷。区段采煤工作面的回风平巷。2 2）沿空掘巷）沿空掘巷上区段回采工作面采完以后，沿着上区段采空上区段回采工作面采完以后，沿着上区段采空区边缘开掘下区段工作面的回风平巷。区边缘开掘下区段工作面的回风平巷。可分为完全沿空掘巷和留窄小煤柱沿空掘巷。可分为完全沿空掘巷和留窄小煤柱沿空掘巷。采煤系统分析采煤系统分析完全沿空掘巷完全沿空掘巷留窄小煤柱沿留窄小煤柱沿空掘巷空掘巷采煤系统分析采煤系统分析8 8、通风方式、通风方式与回采巷道与回采巷道布置布置U U型通风型通风Z Z型通风型通风Y Y型通风型通风H H型通风型通风W W型通风型通风采煤系统分析采煤系统分析8 8、通风方式、通风方式与回采巷道与回采巷道布置布置U U型通风型通风Z Z型通风型通风Y Y型通风型通风H H型通风型通风W W型通风型通风采煤系统分析采煤系统分析8 8、通风方式、通风方式与回采巷道与回采巷道布置布置U U型通风型通风Z Z型通风型通风Y Y型通风型通风H H型通风型通风W W型通风型通风