煤礦采煤方法與采煤工藝演示文稿當前1頁，總共78頁。優選煤礦采煤方法與采煤工藝當前2頁，總共78頁。主要內容第一節采煤方法概述第二節采煤工藝第三節采煤工作面循環工作組織第四節采煤方法第五節采煤系統分析當前3頁，總共78頁。第一節采煤方法概述采煤方法概念

回采工作—在采煤工作面內，為采取煤炭所進行的各項工作。基本工序：破煤、裝煤、運煤、支護和采空區處理。采煤工藝—在采煤工作面內，按照一定順序完成各項工序的方法及其配合。

采煤系統—回采巷道的掘進和回采工作之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關系。

采煤方法—是采煤系統與采煤工藝的綜合及其在時間和空間上的配合。兩者之間相互影響相互制約。

當前4頁，總共78頁。采煤方法分類

采煤方法分為：露天開采和井工開采。

井工開采可分為：柱式體系和壁式體系兩種。

壁式體系采煤法壁式體系采煤法一般以長壁工作面采煤為主要特征，是目前我國應用最普遍的一種采煤方法，其產量約占到國有重點煤礦產量的95%以上。

當前5頁，總共78頁。采煤方法分類壁式采煤法的特點：工作面的兩端至少各布置一條回采巷道，用于通風和運輸。工作面長度一般80-250米，目前國內最長400米。隨著工作面的推進及時處理采空區，一般采取全部垮落法管理頂板工作面通風狀況良好。當前6頁，總共78頁。壁式體系采煤法的類型

按采煤工藝分類：爆破采煤法、普通機械化采煤法、綜合機械化采煤法

按采空區處理方法分:

全部垮落采煤法、煤柱支撐(刀柱)采煤法、充填采煤法

按工作面布置和推進方向分:

走向長壁采煤法、傾斜長壁采煤法（俯斜，仰斜）采煤方法分類當前7頁，總共78頁。柱式體系采煤法柱式體系采煤法又稱為短壁體系采煤法，是以房、柱間隔采煤為主要特征，常見的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。現代短壁機械化開采技術的成功應用，逐漸引起大家的關注。采煤方法分類當前8頁，總共78頁。采煤方法分類柱式采煤法的特點：工作面長度較短，一般10-30m,工作面數目較多。需要開掘大量的巷道，掘進率高。一般沒有處理采空區工序。工作面通風條件較差，采出率低。當前9頁，總共78頁。水平分層采煤方法旱采水采壁式體系柱式體系柱式體系單一長壁放頂煤整層開采斜切分層水平分段放頂煤傾斜分層掩護支架分層開采整層開采整層開采房式房柱式傾斜短壁式走向短壁式走向長壁傾斜長壁走向長壁傾斜長壁下行垮落上行充填垮落刀柱采煤方法分類當前10頁，總共78頁。選擇采煤方法的原則

1、技術先進

2、經濟合理

3、生產安全以上三個基本原則是密切聯系、相互制約，在選擇時應當綜合考慮。采煤方法選擇當前11頁，總共78頁。煤層傾角、厚度礦井瓦斯等級煤層及圍巖特性煤層地質構造煤層水文地質條件煤層自燃發火傾向性地質因素技術發展及裝備水平礦井管理水平工人掌握先進技術的水平

影響采煤方法選擇的因素地溫、地壓煤塵的爆炸危險性

當前12頁，總共78頁。長壁采煤工作面的工藝方式：炮采：爆破落煤、人工裝煤、機械化運煤、單體支架支護。

普采：采煤機落煤裝煤、機械化運煤、單體支架支護。

綜采：破、裝、運、支、處等主要工序全部采用機械化連續作業。

第二節采煤工藝當前13頁，總共78頁。三種采煤工藝：

①爆破采煤工藝方式

解放后至60年代初為主

②普通機械化采煤工藝方式

60年代初至70年代中期為主

③綜合機械化采煤工藝方式

70年代中期以后為主長壁采煤法的采煤工藝當前14頁，總共78頁。炮采工藝工藝過程：

打眼、放炮落煤和裝煤、人工裝煤、刮板輸送機運煤、移置輸送機、人工支架和回柱放頂等主要工序。

當前15頁，總共78頁。炮采工藝一、爆破落煤爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯炮線及放炮等工序組成。

炮眼布置：單排眼雙排眼三排眼二、裝煤與運煤1）、爆破裝煤：爆破后刮板輸送機貼近煤壁，利于裝煤。2）、人工裝煤：人工攉煤。3）、機械裝煤：在輸送機煤壁側裝有鏟煤板。當前16頁，總共78頁。炮眼布置圖a—單排眼b—對眼c—三角眼d—三花眼e—五花眼炮采工藝當前17頁，總共78頁。炮采工藝三、工作面支護主要采用金屬支柱和鉸接頂梁支護，單體液壓支柱。主要有兩種：正懸臂齊梁直線柱（圖a）和正懸臂錯梁三角柱（圖b）當前18頁，總共78頁。普采工藝工藝過程：

采煤機破煤裝煤——刮板輸送機運煤——單體支柱加金屬頂梁支護破煤和運煤滾筒采煤機：單滾筒、雙滾筒采煤機結構：截割部、牽引部、動力部、輔助裝置牽引方式：機械牽引、液壓牽引、電牽引（傳動）鋼絲繩、有鏈牽引、無鏈牽引（行走）

當前19頁，總共78頁。普采工藝采煤機割煤方式：單向割煤，往返進一刀；雙向割煤，往返進兩刀；“∞”字形割煤、往返一刀當前20頁，總共78頁。采煤機簡介：（1）滾筒采煤機構造滾筒采煤機主要由：截煤部、牽引部、電動機及輔助裝置組成。它的類型較多，分為單滾筒和雙滾筒兩種。A.單滾筒采煤機：功率小、生產能力低，適用于采高不大的中厚煤層。當前21頁，總共78頁。采煤機簡介：B.雙滾筒采煤機：功率較大、生產能力大、牽引速度高，適用于采高較大的中厚煤層。外形如下圖所示：當前22頁，總共78頁。采煤機簡介：雙滾筒采煤機一般是綜采工作面主要采煤機械。滾筒式采煤機的截割部滾筒和截齒，如圖所示。當前23頁，總共78頁。采煤機簡介：刨煤機刨煤機是根據刨削原理工作的淺截深(一次刨深在50～100mm)采煤機。刨煤機組：由刨煤機、可彎曲刮板輸送機、液壓推裝置和電氣控制等部分組成。在我國使用較少。

當前24頁，總共78頁。普采工藝工作面運煤：一般采用刮板輸送機運煤。每隔6m設一個液壓千斤頂，機頭機尾各3個。彎曲段長度15m。

當前25頁，總共78頁。普采工藝工作面支護：支架布置方式：帶帽點柱、單體液壓支柱或磨擦式金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。按懸臂頂梁與支柱的關系分為正懸梁和倒懸梁兩種；按梁的排列特點分為齊梁式和錯梁式兩種，為了行人和工人作業方便，工作面支柱一般排成直線狀。當前26頁，總共78頁。普采工藝單體支架正懸臂與倒懸臂布置

支架齊梁式和錯梁式布置

當前27頁，總共78頁。普采工藝控頂距：當工作面推進一次或二次之后，工作空間達到允許的最大寬度，即最大控頂距。及時回柱放頂，使工作空間只保留回采工作所需要的最小寬度，即最小控頂距。最大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距。當前28頁，總共78頁。普采工藝采空區處理：全部垮落法全部充填法局部充填法緩慢下沉法煤柱支撐法

當前29頁，總共78頁。綜采工藝綜采歷史：自1974年從國外引進50套綜采設備和78年引進的100套綜采設備開始，至今已有30多年的歷史。發展經歷：經過了摸索起步、引進提高、仿制創新、國產與引進并重、自主生產五個階段。

當前30頁，總共78頁。綜采工藝綜采產量：七十年代綜采面大致為20萬噸/年-面左右八十年代綜采面大致為100萬噸/年-面左右2005年兗州東灘礦綜采面生產了753萬噸/年-面2005年神東上灣礦綜采面生產了1145萬噸/年-面（神東礦區目前有10個超千萬噸的綜采面，實現了一井、一面、安全、高效的生產目標，其中有2個超2千萬噸的綜采面。）

當前31頁，總共78頁。綜采工藝綜采現狀：初步統計，全國已建成年產120萬噸以上的大型現代化煤礦434處，核定能力12.63億噸，占總核定能力的50.62%；其中建成了年生產能力超1000萬噸的特大型煤礦25處，核定生產能力3.4億噸。我國的安全高效礦井采煤機械化程度達到90%以上，綜采程度達到85%以上，井工礦原煤全員工效達到106.34t/工；回采工效540.29t/工。當前32頁，總共78頁。綜采工藝綜采參數：綜采面長150m—400m

采煤機最大功率達2000kW，刮板輸送機最大功率達3*1000kW，液壓支架一般＞20t/架。工藝過程：

采煤機破煤裝煤——刮板輸送機運煤——液壓支架支護頂板當前33頁，總共78頁。當前34頁，總共78頁。綜采工作面主要設備

液壓支架雙滾筒采煤機刮板運輸機橋式轉載機膠帶輸送機35當前35頁，總共78頁。綜采工作面走向長壁回采工藝圖當前36頁，總共78頁。傾斜長壁綜采工作面采煤工藝當前37頁，總共78頁。液壓綜采工作面總布置圖當前38頁，總共78頁。綜采工藝采煤機的割煤方式：往返一次割兩刀、往返一次割一刀液壓支架類型：支撐式支架、掩護式支架、支撐掩護式支架液壓支架的移架方式單架依次順序式；分組間隔交錯式；成組整體依次順序式。

當前39頁，總共78頁。綜采工藝綜采工作面工序配合方式：綜采面主要工序有三個：割煤、移架、推移輸送機，按照不同順序有兩種配合方式，即及時支護方式和滯后支護方式。當前40頁，總共78頁。循環組織循環作業：指采煤工作面周而復始地完成落煤、裝煤、運煤、支護和采空區處理等工序的一種作業方式。循環標志：回柱放頂（炮采、普采）移架（綜采）正規循環：

在規定叫間內，按既定的工藝方式，保質保量安全地完成一個循環的全部工序和工作量，并保持周而復始地進行采煤工作的一種作業方法。正規循環作業用循環圖表來表示。

當前41頁，總共78頁。循環組織的主要內容1、循環方式循環方式是循環進度和晝夜循環次數的總稱。環進度：每完成一個循環工作面煤壁向前推進的距離。炮采0.8-1.2m普采、綜采。2、作業形式：一晝夜內采煤班與準備班在時間上的配合方式。三八制四六制3、采煤工作面循環作業圖表循環圖表包括循環作業圖、工人出勤表和技術經濟指標表三項主要內容。

當前42頁，總共78頁。循環作業圖當前43頁，總共78頁。工人出勤表當前44頁，總共78頁。技術經濟指標表當前45頁，總共78頁。薄及中厚煤層單一長壁采煤法走向長壁采煤法：工作面沿傾向布置，沿煤層走向推進。適用于采區式巷道布置。傾斜長壁采煤法：工作面沿走向布置，沿煤層傾向推進。工作面自下而上推進時稱為仰斜長壁，工作面自上而下推進時稱為俯斜長壁。適用于盤區式和帶區式巷道布置。當前46頁，總共78頁。薄及中厚煤層單一長壁采煤法長壁采煤法示意圖（a）走向長壁；(b）傾斜長壁（仰斜）；（c）傾斜長壁（俯斜）1、2—區段運輸、回風平巷；3—采煤工作面；4，5—分帶運輸、回風斜巷當前47頁，總共78頁。單一煤層走向長壁采煤法采區巷道布置

生產系統1）運煤系統2）運料排矸系統3）通風系統4）供電系統5）壓氣及安全用水系統

當前48頁，總共78頁。單一煤層走向長壁采煤法適用條件：近水平、緩斜、傾斜煤層；薄及中厚煤層；地質構造簡單，瓦斯涌出量小。當前49頁，總共78頁。單一煤層傾斜長壁采煤法巷道布置

當前50頁，總共78頁。單一煤層傾向長壁采煤法（一）仰斜開采與俯斜開采1、仰斜開采：采面沿傾斜從下向上推進采煤。特點：1）水自流入采空區；2）煤壁穩定性差；3）頂板穩定性差，臨界角8

左右；4）當

時，采煤機偏離煤壁，輸送機易斷鏈；當

時，采煤機不穩定，易翻倒。措施：輸送機設下部三角架，調平。適用：頂板穩定，煤質較硬；頂板淋水大；煤易自燃需注漿；當前51頁，總共78頁。單一煤層傾向長壁采煤法2、俯斜開采：采面沿傾斜自上向下推進采煤。特點：1）水流入采面，工作條件差；

2）頂板相對穩定；

3）煤壁相對穩定，但裝煤效果變差；

4）機組不穩定，易掉道。適用：煤厚，傾角大，煤松軟易片幫，瓦斯大。當5仰斜與俯斜相結合的形式。當前52頁，總共78頁。單一煤層傾向長壁采煤法評價（二）傾斜長壁采煤法優點：1）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產快。2）運輸系統簡單，占用設備少。3）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等長布置，利于生產管理。4）通風系統簡單，風路短，通風構筑物少。5）

對某些地質條件的適應性強。6）

技術經濟效益顯著，采面單產增加，巷道掘進率降低，采出率增加，工效提高。當前53頁，總共78頁。單一煤層傾向長壁采煤法評價傾斜長壁采煤法缺點：（1）長距離傾斜巷道輔運和行人困難；（2）當前采掘運機械設備不完全適應傾斜長壁的要求；（3）大巷裝車點多，可設帶區，共用一個煤倉。（4）下行回風—注意監測。適用條件：適用于傾角在12°以下煤層，采取措施后最大可達到17°。當前54頁，總共78頁。厚煤層采煤方法厚煤層采煤方法：分層開采一次采全厚

放頂煤開采大采高當前55頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—分層開采厚煤層分層間開采順序：下行式和上行式頂板管理：下行式——全部垮落法上行式——全部充填法人工假頂：金屬網假頂、塑料網假頂再生頂板（4-6個月）當前56頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—大采高

神東公司補連塔礦2003年大采高工作面年產原煤924萬t，采高;神東公司上灣礦2004年大采高工作面年產原煤1075萬t，實際采高達到5.4m；晉城煤業集團2010年5月24日成功研制支護高度最高的7.6米礦井用液壓支架。

焦煤集團2011年12月13日趙固二礦11050工作面成為焦煤集團首個6.5米大采高綜采工作面，而且創下河南煤礦井下采高、支架支撐高度最高記錄。晉煤煤業集團2012年9月13日

成功研制出世界上支撐高度最高的8.2米大采高綜采液壓支架。當前57頁，總共78頁。特點：

1、采高：3.56.0m2、設備大功率、高強度、高可靠性機電一體化設備

厚煤層采煤方法—大采高當前58頁，總共78頁。大采高液壓支架當前59頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—大采高當前60頁，總共78頁。1）初采高度較小，一般為3.5m左右；直接頂初次垮落后采至全高。2）控制煤壁片幫—關鍵；3）支架防滑，防倒；4）端頭支護及超前支護比一般綜采更重要；5）一次采全厚比分層開采具有很多優點。

大采高采煤法工藝特點當前61頁，總共78頁。控制煤壁片幫①帶壓移架，用第一護幫板臨時支護頂板，第二段護幫板支撐煤壁②加快工作面推進速度；③用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁；④在地質條件允許時，俯采；⑤提高支架的初撐力。大采高采煤法工藝特點當前62頁，總共78頁。支架防倒、防滑(1)工作面呈偽斜推進(2)工作面由下而上單向推移輸送機(3)及時調整液壓支架位置(4)嚴格控制采高(5)錨固工作面排頭、排尾液壓支架(6)傾角大于10°時，每10架液壓支架增設一個斜拉防倒千斤頂，當傾角大于20°時，每5架支架增設一個防倒千斤頂。大采高采煤法工藝特點當前63頁，總共78頁。優點：工作面產量和效率大幅度提高；回采巷道的掘進量比分層減少了一半；減少了假頂的鋪設；減少了綜采設備搬遷次數，節省搬遷費用，增加了生產時間；設備投資比分層綜采大，其綜合經濟效益明顯高于分層綜采；提高了資源的采出率。大采高采煤法的評價當前64頁，總共78頁。不利因素：采高越大，支架重量越大，如采高4.5m，每架支架重約17.5t；采高5m時，則為22t。采煤機、輸送機重量也將增大。適用條件：地質構造簡單、煤層厚度3.5——6.0m、賦存穩定、傾角小于12°和頂板較穩定的煤層。大采高采煤法評價當前65頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—放頂煤開采放頂煤采煤法：是在厚煤層中，沿煤層底部布置一個采高2——3m的長壁回采工作面，用常規方法進行回采，利用礦山壓力將工作面頂部煤層在工作面推進過后破碎冒落，并將冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。

當前66頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—放頂煤開采放頂煤采煤法類型按機械化程度和使用的支護設備不同：綜采放頂煤簡易放頂煤(滑移頂梁支架鋪頂網、單體支柱∏型梁鋪頂網)當前67頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—放頂煤開采放頂煤采煤法類型按照賦存條件和采煤工藝：一次采全厚放頂煤（6-12m厚煤層）預采頂分層網下放頂煤（12-20m左右，直接頂堅硬或高瓦斯）傾斜分段放頂煤（20m以上）當前68頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—放頂煤開采放頂煤支架類型

單輸送機高位放頂煤液壓支架

雙輸送機中位放頂煤液壓支架

雙輸送機低位放頂煤液壓支架

低位放頂煤支架放煤效果好當前69頁，總共78頁。厚煤層采煤方法—放頂煤開采放頂煤工藝割煤——移架——推前溜——移后溜——放煤。放頂煤采煤法特點：簡化巷道布置，減少巷道掘進工作量；提高采煤工效，降低噸煤生產費用；經濟效益顯著；對煤層厚度變化和地質條件適應性強；采出率低、粉塵大、自然發火瓦斯積聚隱患較大。當前70頁，總共78頁。放頂煤開采頂煤冒放性的研究頂煤冒放性：頂煤冒放性是頂煤本身冒落和放出及其難易程度的度量，亦即頂部煤體