煤矿开采方法(三)--采煤工作面开采工艺05.ppt
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1、小小 结结 结合开采煤层基本条件和采煤工结合开采煤层基本条件和采煤工作面围岩性质与压力显现特点作面围岩性质与压力显现特点,支护支护设备性能设备性能,以及与其他配套设备以及与其他配套设备,进进行支护设备选型。目前选择放顶煤行支护设备选型。目前选择放顶煤液压支架主要是以低位放顶煤支架液压支架主要是以低位放顶煤支架为主。在资金比较紧张的中型和部为主。在资金比较紧张的中型和部分大型矿井分大型矿井,一般首先考虑采用轻型一般首先考虑采用轻型放顶煤液压支架。放顶煤液压支架。任务二任务二 综采放顶煤支护设备的选用综采放顶煤支护设备的选用 放顶煤开采的主要工艺过程放顶煤开采的主要工艺过程;放顶煤开采中初采与末采
2、的工艺过程放顶煤开采中初采与末采的工艺过程;放煤步距选择、放煤方式的确定、端头放煤步距选择、放煤方式的确定、端头放煤的特点;放煤的特点;了解初采与末采时工艺;了解初采与末采时工艺;了解放煤方式、放煤步距;了解放煤方式、放煤步距;任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺一、放顶煤综采主要工艺过程一、放顶煤综采主要工艺过程二、放顶煤工作面的初采和末采放煤工艺二、放顶煤工作面的初采和末采放煤工艺1 1放顶煤开采的初采、初放放顶煤开采的初采、初放 目前在大多数综放工作面,推出切顶巷目前在大多数综放工作面,推出切顶巷和深孔爆破技术提高初采放出率。切顶巷和深孔爆
3、破技术提高初采放出率。切顶巷技术是减少初采期间顶煤垮落步距和提高技术是减少初采期间顶煤垮落步距和提高初采回收率的一种技术。其方法是在工作初采回收率的一种技术。其方法是在工作面开采前在切眼外上侧沿顶板开掘一条与面开采前在切眼外上侧沿顶板开掘一条与切眼平行的辅助巷道,称为切顶巷。同时,切眼平行的辅助巷道,称为切顶巷。同时,在巷道的一帮打眼放炮,扩大切顶效果。在巷道的一帮打眼放炮,扩大切顶效果。任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺二、放顶煤工作面的初采和末采放煤工艺二、放顶煤工作面的初采和末采放煤工艺 2放顶煤开采的末采与顶板管理放顶煤开采的末采与顶板管理 近年来在综放开采的实践中,普遍缩小了
4、不近年来在综放开采的实践中,普遍缩小了不放顶煤的范围,一般提前的距离缩短到放顶煤的范围,一般提前的距离缩短到10m左左右停止放顶煤并开始铺设顶网。停止放顶煤位右停止放顶煤并开始铺设顶网。停止放顶煤位置确定:一是保证撤架空间处于稳定的顶板条置确定:一是保证撤架空间处于稳定的顶板条件之下,即选择合理的停采线位置;二是有效件之下,即选择合理的停采线位置;二是有效地防止采空区后方矸石窜入工作面,即矸石应地防止采空区后方矸石窜入工作面,即矸石应能够压住金属网。如顶板条件好不铺网时,应能够压住金属网。如顶板条件好不铺网时,应在综放设备允许的爬坡范围内尽量加大爬坡的在综放设备允许的爬坡范围内尽量加大爬坡的坡
5、度,减少不放煤得范围。在到停采线时,使坡度,减少不放煤得范围。在到停采线时,使支架基本贴近顶板,将易垮落的煤体变为底板支架基本贴近顶板,将易垮落的煤体变为底板上的实体煤。上的实体煤。任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺三、放煤步距三、放煤步距 放煤步距是相邻两循环之间综放工作面放煤步距是相邻两循环之间综放工作面向前推进的距离,向前推进的距离,称为称为循环放煤步距循环放煤步距。合理。合理地选择放煤步距,对提高采出率、降低含矸地选择放煤步距,对提高采出率、降低含矸率十分重要。放煤步距与顶煤厚度、煤层基率十分重要。放煤步距与顶煤厚度、煤层基本性质、煤体破碎特征、松散程度及放煤口本性质、煤体破碎
6、特征、松散程度及放煤口的位置有关。经验公式:的位置有关。经验公式:L=(0.150.21)h 式中:式中:L放顶煤步距,放顶煤步距,m;h放煤口至煤层顶部的高度,放煤口至煤层顶部的高度,m。低位放。低位放顶煤时顶煤时h=M0.5;中位放顶煤时;中位放顶煤时h=M0.9,M为为放顶煤开采的煤层总厚度,放顶煤开采的煤层总厚度,m。一般情况下,顶煤厚度大于一般情况下,顶煤厚度大于58m时,可采用时,可采用两刀或三刀一放;顶煤厚度小于两刀或三刀一放;顶煤厚度小于35m时,多采用时,多采用一刀一放。一刀一放。任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺三、放煤步距三、放煤步距不同放煤步距下煤矸运动状态不同
7、放煤步距下煤矸运动状态 (a)(a)大放煤步距;大放煤步距;(b)(b)合理放煤步距;合理放煤步距;(c)(c)小放煤步距小放煤步距 放煤步距过大时,在上方矸石到放煤口后,其采空区后面仍放煤步距过大时,在上方矸石到放煤口后,其采空区后面仍有一部分顶煤没有放出,造成顶煤的过多损失。放煤步距过小有一部分顶煤没有放出,造成顶煤的过多损失。放煤步距过小时,后方矸石易混入放煤口,影响媒质,并容易误认为煤已放时,后方矸石易混入放煤口,影响媒质,并容易误认为煤已放尽,停止放煤,造成上部顶煤的丢失。放煤过程中不能保证既尽,停止放煤,造成上部顶煤的丢失。放煤过程中不能保证既不混矸又不丢煤,合理的放煤步距只是把煤
8、炭采出率和混矸率不混矸又不丢煤,合理的放煤步距只是把煤炭采出率和混矸率控制在一定范围内。控制在一定范围内。任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺四、放煤方式四、放煤方式五、端头放煤五、端头放煤1单轮顺序放煤单轮顺序放煤2多轮顺序放煤多轮顺序放煤3单轮间隔放煤单轮间隔放煤 目前解决端头放煤的目前解决端头放煤的途径主要有以下三种:途径主要有以下三种:1.1.加大巷道断面尺寸加大巷道断面尺寸,将工作面输送机的机头将工作面输送机的机头和机尾布置在巷道中和机尾布置在巷道中,取取消过渡支架消过渡支架;2.2.使用短机头和短机使用短机头和短机尾工作面输送机或侧卸尾工作面输送机或侧卸式工作面输送机;式工作
9、面输送机;3.3.采用带有高位放煤采用带有高位放煤口的端头支架口的端头支架,实现端头实现端头及两巷放顶煤。及两巷放顶煤。任务三任务三 放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺小小 结结 放顶煤工作面的煤层基本条件放顶煤工作面的煤层基本条件与选择的支护设备,进行放顶煤与选择的支护设备,进行放顶煤工作面的开采工艺。首先确定开工作面的开采工艺。首先确定开采工艺方式和工序循环的过程;采工艺方式和工序循环的过程;根据综放工作面顶煤的特点,选根据综放工作面顶煤的特点,选择确定放煤的步距和放煤的方式。择确定放煤的步距和放煤的方式。提出提高工作面放出率和工作面提出提高工作面放出率和工作面的采出率。的采出率。任务三任务三
10、放顶煤采煤工艺放顶煤采煤工艺课题五课题五 其他条件开采工艺其他条件开采工艺 主要介绍厚煤层倾斜分层开主要介绍厚煤层倾斜分层开采与倾向长壁开采时开采工艺的采与倾向长壁开采时开采工艺的基本特点,在开采条件适合时能基本特点,在开采条件适合时能够合理选择采煤工艺。够合理选择采煤工艺。上分层开采工艺特点与人工假顶铺网;上分层开采工艺特点与人工假顶铺网;再生顶板形成特点;再生顶板形成特点;下分层开采特点与假顶下的支护方式。下分层开采特点与假顶下的支护方式。分层开采主要适用条件;分层开采主要适用条件;了解合理地选择和确定人工假顶;了解合理地选择和确定人工假顶;了解人工假顶的铺设工作和质量检查了解人工假顶的铺
11、设工作和质量检查。任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺一、顶分层采煤工艺的特点一、顶分层采煤工艺的特点顶分层采煤工作面的顶板是煤层顶分层采煤工作面的顶板是煤层的原生顶板,其采煤工艺与单一的原生顶板,其采煤工艺与单一的等及中厚煤层长壁采煤法基本的等及中厚煤层长壁采煤法基本相同,只是增加了要为下部分层相同,只是增加了要为下部分层铺设假顶或形成再生顶板的工作。铺设假顶或形成再生顶板的工作。任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺一、顶分层采煤工艺的特点一、顶分层采煤工艺的特点 1 1人工假顶人工假顶 1 1)竹笆(或荆笆)假顶)竹笆(或荆笆)假
12、顶 铺设如右图铺设如右图11底梁;底梁;22笆片;笆片;33小笆片;小笆片;44输送机;输送机;55柱鞋;柱鞋;66支柱支柱 通常中、小型矿井的少数炮通常中、小型矿井的少数炮采或普通机采工作面使用。采或普通机采工作面使用。任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺一、顶分层采煤工艺的特点一、顶分层采煤工艺的特点2)金属网假顶)金属网假顶 主要有铺顶网和铺底网两种。与铺底网方式主要有铺顶网和铺底网两种。与铺底网方式相比,铺顶网具有以下突出优点:相比,铺顶网具有以下突出优点:(1)有利于改善工作面顶板管理。)有利于改善工作面顶板管理。(2)可提高原煤质量和支柱回收率。)可提
13、高原煤质量和支柱回收率。(3)可提高煤炭采出率。)可提高煤炭采出率。(4)可简化采煤工艺、提高效率。)可简化采煤工艺、提高效率。金属网网孔形状金属网网孔形状任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺一、顶分层采煤工艺的特点一、顶分层采煤工艺的特点工作面铺顶网示意图工作面铺顶网示意图 11新挂网;新挂网;22原顶网;原顶网;33网接头网接头任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺一、顶分层采煤工艺的特点一、顶分层采煤工艺的特点3 3)塑料网假顶)塑料网假顶 矿用塑料网假顶是用聚丙烯
14、树脂制成的塑料矿用塑料网假顶是用聚丙烯树脂制成的塑料带编织而成。塑料网具有无味、无毒、阻燃、带编织而成。塑料网具有无味、无毒、阻燃、抗静电、重量轻、体积小、柔性大、耐腐蚀等抗静电、重量轻、体积小、柔性大、耐腐蚀等优良性能。使用塑料网后可显著降低铺联网工优良性能。使用塑料网后可显著降低铺联网工作的劳动强度,提高效率,可避免铺设金属网作的劳动强度,提高效率,可避免铺设金属网时金属丝扎、挂工人手脚等事故,且由于塑料时金属丝扎、挂工人手脚等事故,且由于塑料网抗拉强度高、使用寿命长,减少了下分层补网抗拉强度高、使用寿命长,减少了下分层补网的工作量。塑料网的缺点是,抗剪能力差。网的工作量。塑料网的缺点是,
15、抗剪能力差。一、顶分层采煤工艺的特点一、顶分层采煤工艺的特点2 2再生顶板再生顶板 如果煤层的顶板为页岩或含泥质成分较如果煤层的顶板为页岩或含泥质成分较高的岩层,顶分层开采后,采空区中垮落高的岩层,顶分层开采后,采空区中垮落的破碎岩石在上覆岩层的压力作用下,经的破碎岩石在上覆岩层的压力作用下,经过一段时间后能重新胶结成为具有一定稳过一段时间后能重新胶结成为具有一定稳定性和强度的顶板为定性和强度的顶板为再生顶板再生顶板。采用再生顶板最大特点是不能实行分层采用再生顶板最大特点是不能实行分层同采。如果煤层中含有厚度大于同采。如果煤层中含有厚度大于0.5m0.5m的夹的夹矸层,且分布较稳定,位置对分层
16、也较合矸层,且分布较稳定,位置对分层也较合适,也可利用它做为分层假顶,称做适,也可利用它做为分层假顶,称做天然天然假顶。假顶。任务一任务一 厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺厚煤层倾斜分层长壁采煤工艺二、下分层开采采煤工艺特点二、下分层开采采煤工艺特点1 1假顶下开采顶板管理假顶下开采顶板管理 (1)(1)在假顶或再生顶板下回采时其顶板管理在假顶或再生顶板下回采时其顶板管理的关键在于如何管好破碎顶板以及防止漏矸。的关键在于如何管好破碎顶板以及防止漏矸。应采用浅截式采煤机并做到及时支护。应采用浅截式采煤机并做到及时支护。(2)(2)在单体支架支护的工作面,采用机采时在单体支架支护的工作面,采用机采时一般
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- 煤矿 开采 方法 采煤 工作面 工艺 05
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