采煤工艺与工艺报告潘生平2013.3一、采煤工艺1、采场和采煤工作面井下直接用来采取煤炭的场所，称为采场，通常人们称为采煤工作面。

实际工作中，采煤工作面与采场是同义语。

2、采煤工作在采场内，为了采取煤炭所进行的一系列工作，称为采煤工作。

采煤工作可分为基本工序和辅助工序。

煤的破、装、运是回采工作中的基本工序。

工作面支护、采空区处理。

此外，通常还需进行移置运输、采煤设备等工序。

除了基本工序以外的这些工序，统称为辅助工序。

采高：采煤工作面煤层被直接采出的厚度。

3、采煤工艺由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成这些工序的方法也就不同，并且在进行的顺序上、时间和空间上，必须有规律的加以安排和配合。

这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。

在一定时间内，按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。

主要采煤工艺：①爆破采煤工艺。

②普通机械化采煤工艺。

③综合机械化采煤工艺、综合机械化放顶煤采煤工艺。

④水力采煤工艺。

4、采煤系统采煤巷道的掘进一般是超前于采煤工作进行的。

它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置系，称为采煤巷道布置系统。

也即为采煤系统。

5、采煤方法是采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总称，根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。

6、采煤方法分类采煤方法的分类方法很多，通常按采煤工艺、矿压控制特点，首先将采煤方法分为壁式体系和柱式体系两大类，如图12—1所示。

壁式体系采煤方法又称长壁体系采煤方法，以长工作面采煤为主要标志。

壁式体系采煤法按所采煤层倾角，分为缓斜、倾斜煤层采煤法和急斜煤层采煤法；按煤层厚度，可分为薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法和厚煤层采煤法。

按采用的采煤工艺不同，可分为爆破采煤法，普通机械化采煤法和综合机械化采煤法。

图1 采煤方法分类按采空区处理方法不同，可分为垮落采煤法、刀柱（煤柱支撑）采煤法、充填采煤法。

按采煤工作面布置及推进方向的不同，可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。

按工作面向仰斜或倾斜推进的方向不同，倾斜长壁又有仰斜长壁和俯斜长壁之分。

按是否将煤层全厚进行一次开采，可分为整层采煤法和分层采煤法。

薄煤层、厚度小于3m的中厚煤层采用整层采煤法；厚度较大的中厚煤层、厚煤层既可采甩整层也可采用分层采煤法。

7、采煤方法发展方向1）、改进采煤工艺、因地制宜地发展先进的机械化采煤技术。

综合机械化采煤是我国煤炭工业机械化的发展方向，是我国煤矿高产高效安全生产的一项成熟技术，其技术装备水平和工艺技术已达到国际先进水平。

要继续研究三硬、三软、大倾角、大采高等复杂条件下综采新工艺和新方法。

三硬:顶板坚硬、底板坚硬、煤层坚硬。

伪顶：直接位于煤层之上，随落煤同时冒落的薄层岩石。

三软:顶板软、底板软、煤层软。

大倾角：煤层倾角大于15°。

大采高：煤层厚度大于4.5m。

初次垮落：从开切眼开始，基本顶的第一次垮落。

液压支架的分类：支撑式、掩护式、支撑掩护式。

2）、扩大走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法的应用范围。

3）、缓斜、倾斜厚煤层推行倾斜分层下行垮落采煤法和放顶煤采煤法。

4）、大力推广无煤柱护巷技术。

5）、急斜煤层开采要进一步探索采煤机械化的发展途经。

6）、“三下一上”采煤技术有广泛的发展空间。

“三下一上”是指建筑物下、铁路下、水体下采煤和承压水上煤层开采。

7）、适度发展水力采煤技术。

8）、柱式体系采煤法应用范围将不断扩大。

9）、煤炭地下气化技术前景光明。

煤炭地下气化技术是一种特殊的采煤方法，对地下煤炭进行控制燃烧，通过煤的热化学作用产生可燃性气体。

10）、采煤方法是一个发展着的系统工程。

采煤方法核心是采煤工艺，改善采煤工艺依赖于采煤技术的进步和采煤装备的改进，同时依赖于作业人员素质和管理水平的提高。

8、采煤方法的选择1）、选择采煤方法的原则：安全、经济、煤炭采出率高。

A．安全：必须贯彻“安全第一，预防为主”的方针，符合国家安全生产法律、法规的要求，做到采煤工艺先进、采煤系统可靠、技术措施完善。

B．经济：指高产、高效、低耗、低成本、煤质好。

C．煤炭采出率高：尽量减少煤柱损失，减少采煤工作面留煤损失和泼洒损失，最大限度地提高资源采出率，以达到国家要求。

2）、影响采煤方法选择的因素A．地质因素：①煤层倾角。

煤层倾角变化直接影响工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、采长、支护方式和采空区处理方法等。

②煤层厚度。

直接影响工作面长度、采煤工艺等。

③煤层特征及顶底板稳定性。

④煤层地质构造。

直接影响工作面采煤方法的选择。

⑤煤层含水性。

开采过程中必须采取防治水措施。

⑥煤层瓦斯含量。

直接影响采区巷道布置、工作面参数等。

⑦煤层自然发火倾向性。

⑧（补充）煤层突出危险性。

2）技术发展及装备水平。

3）矿井管理水平。

推广应用先进技术时，要先易后难，循序渐进。

4）矿井经济效益。

在选择采煤方法时，要研究拟采用采煤方法的投入产出关系，考虑企业的投资能力和采煤方法的经济效果。

二、我矿回采工艺：炮采工艺1、采煤方法及确定依据⑴采煤方法：走向长壁倾斜分层下行垮落采煤法⑵确定依据：根据煤层赋存条件、现有设备及管理水平等2、采高和工作面推进方式：（1）根据煤层厚度，是否属于分层工作面方面，从安全可靠、经济合理、技术可行的原则，确定工作面采用何种型号的单体液压支柱。

比如采用DZ25-25/100型支柱。

（2）根据掘进设计，确定工作面推进方向。

3、工艺流程（1）打眼装药→爆破落煤→敲帮问顶→刨梁窝找梁头→挂梁→打圆销→打水平销→过顶→打紧水平销—刨腿窝→支临时柱→清理抵车→支正式柱→回柱放顶。

（2）落煤方式：爆破落煤，辅以人工手镐、风镐落煤。

（3）装运煤爆破自装与人工铲子装煤，工作面、机巷均采用链板机运煤。

（4）工作面支护（以865-2工作面为例）三、四排管理，工作面采用DZ25-25/100型单体液压支柱配合HDJB-1000型金属绞接顶梁，齐梁齐柱后定位支护顶板，支柱支设在距后梁端0.3米，工作面最大控顶距4米，最小控顶距3米，壁背帮柱隔二棚打一棵，煤壁片帮或顶板破碎处支齐背帮柱。

（5）初撑力确定：根据淮北矿业集团公司企业规定：三软煤层，破碎顶板单体液压支柱初撑力不小于50KN/棵，故选定初撑力≥50KN/棵。

（6）护顶方法A、工作面放炮后及时挂梁支护，其操作顺序为：放炮→敲帮问顶→开窝、找梁头→挂梁→打圆销→打水平销→过顶→打紧水平销→支柱。

B、架棚规格为柱距0.55m，排距1m,每棚使用五根塘柴，塘柴要过匀过肩。

C、工作面挂梁必须垂直煤壁，不得上下掉斜，每次挂梁最多不得超过3根，D、严禁单撅棚，严禁大棚档。

E、支架架设牢固，正规、有劲，严禁支设在浮煤、浮矸上，迎山角控制在3~5º范围内，支柱与顶梁呈面相接，确保单体支柱的初撑力及工作阻力≮50kN/棵F、每棚5根塘柴，塘柴要过匀过肩，要放周正。

（塘柴规格分别为0.8m×30mm；）三、综采放顶煤工艺（以870工作面为例）1、采煤方法：走向长壁一次采放全高，ZF6000/17.5/28型支撑掩护式液压支架综采放顶煤采煤方法。

2、采高：本工作面煤层厚度最小 3.63m，最大11.32m,平均8.51m，所使用支架型号为ZF6000/17.5/28，煤机型号为MGZ-300/720KW。

工作面割煤高度为2.2m，放煤高度为6.31m，工作面采放比为1：2.868。

3、回采巷道布置层位：煤巷沿底布置。

（一）、工艺流程：割煤→伸伸缩前梁→移前溜→移架护顶→移后溜→割煤→伸伸缩前梁→移前溜→移架护顶→放顶煤→移后溜（二）、落煤方式：1、落煤方式：①工作面煤壁侧，采用采煤机落煤，正常割煤速度4m/min。

②放顶煤以矿山压力为主，辅以支架尾梁摆动落煤。

2、进刀与割煤方法：①割煤方式：双向往返割煤，往返一次进两刀。

②进刀方式：工作面采用端部斜切进刀，进刀距离不少于20架。

③进刀过程：（以下端头为例） （附“进刀方式示意图”）A 、煤机下行割煤，到工作面下端头后停止牵引，机体下端滚筒一边转动一边下降到底板，同时升起上端滚筒。

B 、煤机上行，顺着输送机的弯曲段逐渐切入新的煤体，直到前后滚筒完全切入，即采煤机完全进入输送机直线段。

然后移直输送机。

C 、机体上端的滚筒边转动边下降，下端滚筒边转动边升起，然后采煤机牵引下行割三角煤，直到下端头。

D 、再次调换煤机上、下滚筒升、降，返程进行正常割煤。

工作面上端头进刀，采用同样步骤只是方向相反。

（三）、装运煤：机组滚筒旋转割煤的同时，利用螺旋叶片自动把煤装入运输机，余煤由铲煤板随移溜铲入运输机；放顶煤时落煤自装，余煤由铲煤板随移溜铲入输送机。

架间少量浮煤由人工攉入输送机内。

工作面煤壁老塘均使用SGZ-764/630型刮板输送机运煤，机巷后段铺设一部SZZ —830/200型桥式转载机和一部 PLM-1500型破碎机运煤，前段铺设一部DSJ100/100/2*125型皮带输送机运煤。

（四）、工作面支护B C DA1、支架操作方式：本架操作，操作人员站在支架架箱内操作。

2、移架方式：滞后煤机后滚筒12架追机顺序移架及时支护顶板，严防空顶、漏顶发生。

移架步距600mm。

3、推溜方式：滞后煤机后滚筒10架单向移溜。

4、放煤方法：多轮顺序放煤，放煤顺序自下而上，根据煤的粒度和流量大小，用插板调节放煤口大小，见矸封口。

（五）、工作面主要机电设备及技术特征表三、综采工艺1、工艺流程：收护帮板→采煤机落煤→装煤→运煤→移液压支架（含支护）→移运输机。

本面回采工艺为综合机械化采煤，采煤机往返牵引割煤，工作面自下而上单向推移运输机，工作面液压支架沿推溜方向顺序移架放顶，采煤机端头斜切进刀，完成一个循环。

2、落煤：（一）落煤方式：煤机落煤。

（二）进刀与割煤方法：1、割煤方式：本面采用双向往返割煤，单向自下而上推移工作面运输机。

2、进刀方式：本面采用端头斜切进刀方式。

3、进刀过程（以下端为例，附图3）当煤机割到机头后，追机将运输机推至煤壁，然后煤机沿运输机弯曲段上行，进行斜切进刀，当煤机下滚筒完全进入煤壁后，停下煤机，将煤机以下运输机弯曲段至机头推向煤壁，保证运输机推直，接着采煤机向下割至机头，然后煤机返刀上行，正常割煤，采煤机从下往上运行割煤，自下而上依次拉架，将刮板输送机抵至工作面机尾。

煤机向下割煤至机头，空刀向上返至工作面上部，自下而上拉架抵车，开始第二循环（附“示意图”）。

ABDCA.煤机下行割煤，到工作面下端头后停止牵引，机体下端滚筒一边转动一边下降到底板，同时升起上端滚筒。

B.煤机上行，顺着输送机的弯曲段逐渐切入新的煤体，直到前后滚筒完全切入，即采煤机完全进入输送机直线段。

然后移直输送机。

C.机体上端的滚筒边转动边下降，下端滚筒边转动边升起，然后采煤机牵引下行割三角煤，直到下端头。