6第三章 第六节第七节 特殊技术措施与工作面设计

1第六节采煤工艺的特殊技术措施第七节采煤工作面工艺设计第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺2本次课内容第六节采煤工艺的特殊技术措施一、采煤工作面过地质构造的措施二、工作面过断层三、工作面过断层技术措施四、综采工作面过其他地质构造五、综采工作面搬迁六、综采工作面的拆除第七节采煤工作面工艺设计一、工作面长度二、采煤机开机率三、循环率四、工作面生产能力的确定3一、采煤工作面过地质构造的措施①地质构造过分发育的块段，采用炮采工艺；②在工作面布置时将断层留在区段煤柱内，或虽然工作面内有断层，但与工作面交角不宜太小，以减小对工作面的影响程度；③采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开地质变化带；第六节采煤工艺的特殊技术措施返回目录4④工作面推进中，发现了未知的、工作面难以通过的地质构造时，可将工作面甩掉一部分，其余部分继续推进，过后再对接为整面；⑤遇到较大地质构造时，需做各种比较，权衡利弊，若强行通过地质构造代价太大，则应搬迁工作面。第六节采煤工艺的特殊技术措施一、采煤工作面过地质构造的措施返回目录5•工作面直接通过断层，正常采煤，加强支护。1、断层落差小于煤层厚度与支架最小支撑高度之差二、工作面过断层返回目录6•割顶、底板岩石过断层（或爆破岩石）•要满足刮板输送机的坡度；控制断层附近顶板防止漏垮；减小截深；缩小控顶距；架超前梁、斜撑、木垛；普采和炮采要调斜工作面。2、大于煤层厚度与支架最小支撑高度之差二、工作面过断层返回目录7゜15゜7二、工作面过断层普采工作面避开炮采工作面避开走向断层：断层走向与煤层走向平行，开中巷倾向断层：断层走向与煤层走向垂直，斜交断层3、断层落差大于或等于采高，且顶底板坚硬返回目录重开切眼搬家8(1)过断层时应适当调整工作面方向。当围岩为中等稳定以上时．工作面与断层走向夹角应不小于20~30°；围岩不稳定时，此夹角应增至30~45°。(2)应按断层性质、落差及顶底板岩层硬度等因素确定采用挑顶和下切或同时挑顶及下切，做到既有利于维护顶板又减少破岩量。(3)当岩石普氏系数f＜4时，可用采煤机直接割岩，牵引速度应减小；滚筒用低速旋转。否则爆破处理岩石，对附近的液压支架要加以保护；三、工作面过断层技术措施返回目录9(4)过断层时要顶先逐步减小采高，以减小破岩量和增加支架的稳定性，但是支柱要留有足够的仲缩余量，以防压死支架。(5)当断层地段需要下切或留底进行侧斜回采时，应使顶底板形成平缓的倾斜变化，以使支架和输送机槽处于良好工作状态。三、工作面过断层技术措施返回目录10断层附近支护措施①断层处先架设倾斜梁、倾斜棚或斜交粱，采取间隔移架，先移的支架顶梁托住倾斜梁后再移邻架；②架设超前梁或超前走向棚，片帮较深时采取超前支护；③缩小割煤和移架间距，尽量采取带压移架方式；④顶板冒空处应充填，破碎地带的顶板可用锚杆或向钻孔内注入化学胶结性溶液固结顶板；⑤沿断层开巷顶板用普通锚杆支护，两帮用木锚杆支护，巷道的宽度与高度与综采面尺寸相适应。三、工作面过断层技术措施返回目录11四、综采工作面过其他地质构造1、过陷落柱直径大于30米的绕过；直径小于30米的硬过2、过褶皱带推进方向垂直于褶曲的轴线方向3、综采工作面过旧巷•修复旧巷内的支架，加密支柱或架设抬棚•矿山压力显现强烈时将工作面调成与旧巷斜交•工作面过石门时，要在石门口处填满矸石或加木垛并铺上木板。返回目录12综采设备多，尺寸大，重量大（采煤机8~12吨，重的液压支架达17吨），搬迁费时费工（主要是液压支架重）一般由搬迁队专门完成。涉及：运载工具、起吊、牵引装置、运输移动路线、调向、设备调试，运转五、综采工作面搬迁返回目录13（1）地面组装，整架下井，运到工作面该方式广泛采用，要求井巷断面够。（2）地面解体工作面附近组装要求有组装硐室组装硐室一般在回风平巷中切眼附近长宽高=853m一般棚子支护起吊钢梁双轨调车线1、液压支架的组装方式五、综采工作面搬迁返回目录14返回目录152、综采工作面设备的搬运与安装AA4631214781110921135A-A返回目录16（1）沿运输平巷运入的设备及顺序工作面刮板输送机机头部转载机破碎机乳化液泵站水泵电气设备管路五、综采工作面搬迁2、综采工作面设备的搬运与安装返回目录17（2）沿工作面回风平巷运入的设备:液压支架、刮板输送机中部槽及铲煤板、档煤板、刮板输送机机尾、采煤机及管路。（3）设备安装顺序一般顺序：液压支架输送机溜槽采煤机输送机机头机尾五、综采工作面搬迁2、综采工作面设备的搬运与安装返回目录18（4）安装需要的设备绞车沿煤层底板直接拖入工作面到位后，调度小绞车牵引，上小平板车运输。常用的是低位平板车。(a)(b)2、综采工作面设备的搬运与安装五、综采工作面搬迁返回目录19231(a)(b)前进式安装后退式安装五、综采工作面搬迁2、综采工作面设备的搬运与安装返回目录20（5）支架安装顺序①前进式安装安装顺序与支架的运送方向一致，安装始终在支架掩护下进行，架尾朝前，边扩巷边安装，每段3050m缺点：导向差，转向困难，用在顶板破碎的条件下。2312、综采工作面设备的搬运与安装五、综采工作面搬迁返回目录21②后退式安装开切眼一次掘好，支架安装顺序与运送方向相反。2、综采工作面设备的搬运与安装五、综采工作面搬迁返回目录22可伸缩胶带输送机桥式转载机刮板输送机机头、机尾采煤机、刮板输送机机身液压支架六、综采工作面的拆除1、综采工作面设备拆除顺序返回目录23（1）金属网加木板梁（徐州庞庄矿）1500100200mm，间距0.6m。（2）金属网加钢丝绳兖州局（3）金属网加钢丝绳加锚杆（徐州庞庄矿）六、综采工作面的拆除2、拆除液压支架的通道法工作面割到停采线时将工作面割直，距停采线23m时，只推输送机不移架，留出拆架通道。3、拆架前顶板管理返回目录24拆架前顶板管理16371741(a)1234612(b)1523421(c)六、综采工作面的拆除返回目录1-金属网2-钢丝绳3-棚梁4-自移支架5-锚杆6-贴帮柱7-木板梁金属网加木板金属网加钢丝绳金属网加钢丝绳加锚杆25（1）后退式从运输巷拆到回风巷，上端头处刷大，挑顶。架设吊架挖装卸地槽（2）前进式从回风平巷拆至运输平巷。支架运输：从未拆除支架的下方通过。六、综采工作面的拆除4、液压支架拆除法返回目录26工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、煤层厚度变化带、倾角变化带为上下边界。第七节采煤工作面工艺设计一、工作面长度1、地质因素返回目录27对于普采工艺，煤厚M2.5m，工作面过长控顶和管理困难煤层较薄，工作面过长，作业困难煤层倾角25，工作面不宜过长顶板破碎，工作面不宜过长。瓦斯涌出量限制工作面长度1、地质因素一、工作面长度返回目录28V—工作面允许的最大风速，4m/s；M—采高，m；Lmin—工作面最小控顶距，m；Cf—风流收缩系数，取0.90.95；qb—昼夜产煤一吨所需风量，m3/min；B—循环进尺，m；P—煤层生产率（单位面积出煤量）；—容重，kN/m3；N—昼夜循环数。NPBqClMVLbfmin601、地质因素一、工作面长度返回目录29受设备限制国产刮板输送机150200m一般工作面长80200m炮采—工作面较短普采—工作面长度可适当加大综采—工作面最长在缓倾斜煤层中：工作面炮采普采综采长度（m）80120100150120200工作面愈长，技术管理水平要求愈高。2、技术因素一、工作面长度返回目录30经济上最佳的工作面长度单向采煤，往返一次进一刀的时间11)11)((tVVLLtkcl11)1)((tVLLtcl双向采煤，往返一次进两刀的时间3、经济因素一、工作面长度返回目录31工作面日产量CBMLNQrltKTTN60)24(21日循环数建立产量与面长的关系BLALQr建立工作面效率与面长的关系feLQPr一、工作面长度3、经济因素返回目录32123N（刀数/日）L(m)P(t/工)Q(t)1—日进刀数，2—工作面日产量，3—工作面效率产量、效率增加只在工作面一定长度范围内一、工作面长度3、经济因素返回目录33二、采煤机开机率开机率—采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时间的百分比提高开机率两种途径：工作面内部工作面外部T—采煤作业时间（去掉准备时间和走路时间后的时间）t1—纯割煤时间；t2—跑空刀时间。t3—进刀时间；返回目录%100321TtttK34综采面每日作业时间分解图T生产准备时间T1采煤作业时间T2上下班路途时间T3采煤机运转时间停机时间纯割煤时间t1跑空刀时间t2返回机斜切时间t3地质因素t4机电因素t5工艺原因采空及全矿停运t9组织管理因素t10常规停机时间t6不正规停机t7移机头和端头支护t8返回目录35正规循环—规定的时间内保质保量完成循环图中规定任务的循环。三、循环率%100月计划循环数月实际完成循环数循环率要求80%返回目录36要考虑井型、采区和工作面工作面年进度（m/a）产量（万t/a）炮采500平均15普采700平均40综采1000平均100四、工作面生产能力的确定返回目录