柱式采煤工艺课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第一节 柱式采煤工艺,按破煤方式不同，采煤工艺大致可分为两大类：,传统的爆破落煤工艺（现仅在少数地方煤矿使用）；,连续采煤机采煤工艺（发展方向）。,连续采煤机采煤工艺按运煤方式的不同可分为两种工艺系统：,连续采煤机,梭车工艺系统；,连续采煤机,输送机工艺系统。,第一节 柱式采煤工艺按破煤方式不同，采煤工艺大致可分为两大类,1,一、连续采煤机,梭车工艺系统,主要用于中厚煤层。如右图所示。,一、连续采煤机梭车工艺系统主要用于中厚煤层。如右图所示。,2,一、连续采煤机,梭车工艺系统,连续采煤机房柱式采煤实行掘采合一，一般需要同时开掘,3,5,条煤房，由于通风和安全的要求，还需开掘横向联络巷间隔贯通每条煤房，支护则采用锚杆。连续采煤机房柱式采煤分为煤房掘进和回收煤柱两个阶段。,1,连续采煤机；,2,梭车；,3,转载破碎机；,4,带式输送机；,5,锚杆机；,6,纵向风障；,7,风帘；,8,风墙；,9,电源中心,一、连续采煤机梭车工艺系统 连续采煤机房柱式采,3,1,、机械设备：截割机构、行走机构、装,载转载运输机构及辅助装备等。,2,、运煤设备：梭车,3,、配套设备：给料破碎机,4,、搬运物料设备：铲车,一、连续采煤机,梭车工艺系统,1、机械设备：截割机构、行走机构、装 一、连续采煤机,4,（一）煤层掘进,1,、连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序,连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序,1/,回风道；,2/,进风道；,3/,永久性风墙；,4/,采区供电中心；,5/,铲车；,6/,给料破碎机；,7/-,防火帘；,8/,风帘,（一）煤层掘进连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序,5,2,、连续采煤机掘进顺序,图,13,4,连续采煤机掘进顺序,（,a,）切槽工序；（,b,）采垛工序；,1,连续采煤机；,2,风障,（一）煤层掘进,2、连续采煤机掘进顺序图134 连续采煤机掘进顺序（一）煤,6,3,、连续采煤机截割方式,连续采煤机截割方式,（,a,）切入；（,b,）下行截割；（,c,）平整底板,（一）煤层掘进,3、连续采煤机截割方式连续采煤机截割方式（一）煤层掘进,7,1,、袋翼式,（,a,）单煤柱双袋式；（,b,）双煤柱单袋式,1,、,2,、,3,、,、,17,、,18,煤柱回收顺序,（二）回收煤柱,1、袋翼式（a）单煤柱双袋式；（b）双煤柱单袋式（二）,8,2.,外进式,如图所示为外进式煤柱回收法。当煤柱宽,10,12 m,左右时，可直接在房内向两侧煤柱进刀。,1,、,2,、,3,、,回收顺序,（二）回收煤柱,2.外进式1、2、3、回收顺序（二）回收煤柱,9,二、连续采煤机,输送机工艺系统,这种系统是将采煤机采落的煤，通过多台输送机转运至带式输送机上。其工艺系统如下图。这种系统主要用于薄煤层，在中厚煤层的使用也呈上升趋势。这种连续运输系统克服了梭车间断运输产生的影响，且有利于在薄煤层中应用。,1,桥式转载机；,2,、,3,、,4,万向接长机,5,带式输送机,二、连续采煤机输送机工艺系统1桥式转载机；,10,二、连续采煤机,输送机工艺系统,鸡西小恒山煤矿采用的就是这种工艺系统。所用采煤,机为,MK22,型，采用纵向螺旋滚筒，滚筒长,1.2 m,，一般,可钻进,1.1 m,。两滚筒一上一下（一般为前上后下）向左,（或向右）摆动割煤，最大摆动角度为,90,，不挑顶，不,卧底。其割煤方式如图示。,（,a,）采煤机向右割煤,（,b,）采煤机依枢轴 转，向左清浮煤,（,c,）采煤机向左割 煤，然后回中位，割完一刀,二、连续采煤机输送机工艺系统 鸡西小恒山,11,一、柱式采煤方法特点,（一）房式采煤法,特点：只采煤房不回收煤柱，用房间煤柱支承上覆岩层。,第二节 柱式采煤方法特点,下图为美国某矿井采用连续采煤机,梭车工艺系统的房式采煤方法。主巷由,5,条巷道组成，盘区准备巷为,3,条，在盘区巷两侧布置煤房，形成区段。盘区一翼前进，另一翼后退。采取较大的煤柱,(60 m),维护主巷。区段由,6,个房同时推进。房宽,7 m,，煤柱尺寸为,8 m8 m,，区段间煤柱宽为,8 m,，因受地质构造影响，房长约,220 m,。,一、柱式采煤方法特点第二节 柱式采煤方法特点,12,（一）房式采煤方法特点,1,进风大巷；,2,回风大巷；,3,运输大巷；,4,盘区进风巷,5,盘区回风巷；,6,盘区运输巷；,7,地质破坏不可采区,8,地质破坏不采区域,（一）房式采煤方法特点1进风大巷；,13,（二）房柱式采煤法,这种方法的特点是房间留设不同形状的煤柱，采完煤房后有计划地回收这些煤柱。,1.,切块式房柱式采煤法,通常把,4,5,个以上煤房组成一组同时掘进，煤房宽,5,6 m,，煤房中心距为,20,30 m,，每隔一定距离用联络巷贯通，形成方块或矩形煤柱。煤房掘进到预定长度后，即可回收煤柱。图为一典型切块式房柱式采煤法巷道布置方式。,（二）房柱式采煤法,14,1,进风大巷；,2,回风大巷；,3,主带式输送机巷；,4,盘区运输巷；,5,风桥；,6,风墙；,7,回风巷；,8,堆放矸石的独头巷；,9,调节风门,1进风大巷；2回风大巷；3主带式输送机巷；4盘区运输,15,2,、“旺格维利”采煤法,(1),基本概念和工艺系统,“旺格维利”采煤法,与传统的房柱式采煤法的主要区别是：采煤区段划分和区段内煤体切割及回收方法不同，煤柱回收后，顶板类似长壁工作面一样充分冒落，使煤房、煤柱的回采避开支承压力高峰区。,2、“旺格维利”采煤法,16,旺格维利采煤法的工艺系统按运煤方式一般分为两种形式：一种是连续采煤机,运煤车,(,梭车,),转载破碎机,带式输送机工艺系统；一种是连续采煤机,连续运输系统,带式输送机工艺系统,。,2,、“旺格维利”采煤法,旺格维利采煤法的工艺系统按运煤方式一般分为两种形式：一种是连,17,(2),巷道布置及参数,神东矿区旺格维利采煤区段的巷道布置分为两种形式，一种是类似于长壁工作面布置形式，上下顺槽均双巷布置，巷宽,4.6,5.0 m,，巷间煤柱宽度,15,20 m,，工作面长度约,100 m,，工作面煤房宽度,5.0,6.0 m,，煤房布置间距一般不大于,25 m,，巷道高度与回采高度相同。巷道、煤房支护形式为树脂锚杆。工作面系统布置如图所示。,(2)巷道布置及参数 神东矿区旺格维利采煤区,18,另一种形式是采煤区段集中布置三条顺槽，作为进风、回风和运输顺槽。巷间煤柱、巷道宽度、煤房间距、支护形式与第一种形式相同。当工作面沿顺槽单翼布置时，其长度约,100 m,；当工作面沿顺槽双翼布置时，其长度逾,200 m,。工作面系统布置如图所示。,(2),巷道布置及参数,另一种形式是采煤区段集中布置三条顺槽，作为进风,19,（,3,）采煤工艺,煤房掘进。旺格维利采煤法的煤房掘进与房柱式相同，由连续采煤机和锚杆钻机交替进行掘进与支护作业。作业循环进度不大于,7 m,。,煤柱回收。当煤房掘进到位后即可进行煤柱回收。煤柱回收一般分为双翼进刀回收和单翼进刀回收两种方式。,（3）采煤工艺,20,双翼进刀：连续采煤机从煤房一端后退式依次按,45,斜切,进刀，回收煤房左右两侧煤柱，斜切进刀规格,为：深度约,11 m,，宽度,3.3 m,，每条煤房的回,采宽度约,25 m(,含煤房宽度,),。两台履带行走式,液压支架在煤房内迈步式向前移动，及时支护,连续采煤机后方的悬空顶板。,（,3,）采煤工艺,双翼进刀：连续采煤机从煤房一端后退式依次按45斜切（3）采,21,单翼进刀：连续采煤机从采空区一侧依次按,45,斜切进刀,回收煤柱，并与采空区割透。两台履带行走式,液压支架在煤房中及时跟进，支护顶板。每条,煤房的回采宽度约,15 m(,含煤房宽度,),。,（,3,）采煤工艺,单翼进刀：连续采煤机从采空区一侧依次按45斜切进刀（3）采,22,顶板管理,神东矿区旺格维利工作面使用了神东公司与科研单位,共同研制的履带行走式液压支架。在回收煤柱过程中履带,行走式液压支架可以带压移架，及时支护顶板，保证工作,面的安全工作空间。同时，支架可以切顶，使采空区顶板,有规律性地充分冒落。,当工作面没有配备履带行走式液压支架时，煤柱回收,采取留设肋条式煤皮来支撑顶板。采煤机每切割一刀，在,采空区留设一段煤皮，煤皮厚度一般为,0.5,1.0 m,。对大,面积悬而不垮的顶板将定期进行强制放顶并留设保安隔离,煤柱。,（,3,）采煤工艺,顶板管理（3）采煤工艺,23,通风方式,旺格维利采煤法仅适用于开采低瓦斯工作面，而且工作面风流要通过采空区回风。针对神东矿区煤层易自燃、康家滩煤矿瓦斯涌出量较大的问题，矿井普遍采取了两种通风方式，一种是类似长壁工作面的通风系统，煤房掘进时采用局部通风机通风，回收煤柱时采用全负压通风，靠采空区一侧设置挡风帘和密闭等通风构筑物，如图,1,所示。,当开采高瓦斯工作面时，,工作面可采取双煤房布,置形式，煤房间设通风,行人联络巷，这样可以,提高工作面通风及抗灾,能力。,（,3,）采煤工艺,通风方式（3）采煤工艺,24,另一种通风系统是，三条顺槽两进一回。与第一种通,风系统的区别是，当回收煤柱时，在煤房中设导流风障，,实现全负压通风，如图所示。这种通风系统也可以始终采,用局部通风机通风。,（,3,）采煤工艺,另一种通风系统是，三条顺槽两进一回。与第一种通,25,（,4,）旺格维利采煤法应用特点,该采煤方法用于开采综采无法回采的煤炭资源，比房柱式采煤法煤炭回收率高、产量大，掘进率低。制约生产能力的主要因素是连续采煤机的后配套问题。采用连续运煤系统时可考虑加长后部运输机，减少胶带机尾部移动次数，提高生产率。在条件适宜的矿井，选用连续采煤机后配套设备时，宜优先选用连续运煤系统。,（4）旺格维利采煤法应用特点,26,使用行走支架配合旺格维利采煤法开采，若采用左右对拉方式，宜在左右翼分别配置一对行走支架，减少搬运支架时间。使用两台行走支架，支护区域小，每次移架步距大，易造成架前冒顶，安全性差。增加行走支架台数，扩大支护区域，提高安全性。,“旺格维利”采煤队配备两套连续采煤机组，一组掘进煤房，一组回收煤柱，最大程度地发挥旺格维利采煤优势。目前大多使用的“连续采煤机,运煤车,(,梭车,),转载破碎机,带式输送机工艺系统”，运煤车、煤机、破碎机故障多，电缆被撞，发生漏电次数多。,（,4,）旺格维利采煤法应用特点,使用行走支架配合旺格维利采煤法开采，若采用左右对拉方式，宜在,27,1,、柱式体系采煤法的优点,设备投资少；,采掘可实现合一，建设期短，出煤快；,设备运转灵活，搬迁快；,巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板；由于大部分为煤层巷道，故矸石量很少；矸石可在井下处理不外运，有利于环境保护；,第三节 适用条件及评价,1、柱式体系采煤法的优点第三节 适用条件及评价,28,当地面要保护农田水利设施和和建筑物时，采用房式采煤法有时可使总的吨煤成本降低；,全员效率较高，特别是中小型矿井更为明显。,1,、柱式体系采煤法的优点,当地面要保护农田水利设施和和建筑物时，采用房式采煤法有时可,29,采区采出率低，一般为,5060%,左右，回收煤柱时可提高到,7075%,左右；,通风条件差，进回风并列布置，通风构筑物多，漏风大，采房及回收煤柱时，出现多头串联通风。,2,、柱式体系采煤法的主要缺点,采区采出率低，一般为5060%左右，回收煤柱时可提高到7,30,3,柱式采煤方法的适用条件,开采深度较浅，一般不宜超过,300-500m,；,顶板较稳定的薄及中厚煤层；,倾角在,10,以下，最好为近水平煤层，煤层赋存稳定，起伏变化小，地质构造简单；,底板较平整，不太软，且顶板无淋水；,低瓦斯煤层，且不易自然发火。,3 柱式采煤方法的适用条件开采深度较浅，一般不宜超过300,31,作业：,1.,柱式采煤法的特点有哪些？,2.,柱式采煤法的主要类型