《采煤概論》教學(xué)PPT課件,采煤概論,采煤,概論,教學(xué),PPT,課件 河南理工大學(xué)采煤概論采煤概論精品課程精品課程第四篇第四篇 準(zhǔn)備方式與采煤方法準(zhǔn)備方式與采煤方法第第12章章 采煤方法采煤方法主要內(nèi)容第12章 采煤方法第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝第五節(jié)第五節(jié) 綜合機(jī)械化采煤工藝綜合機(jī)械化采煤工藝第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念 一、采場(chǎng)和采煤工作面用來直接大量采取煤炭的場(chǎng)所，稱為采場(chǎng)。在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行回采的煤壁，稱為采煤工作面。二、采煤工作在采場(chǎng)內(nèi)，為了采取煤炭所進(jìn)行的一系列工作，稱為采煤工作。采煤工作可分為基本工序和輔助工序。破煤裝煤運(yùn)煤支護(hù)采空區(qū)處理基本工序輔助工序第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念三、采煤工藝按照一定順序完成各項(xiàng)工作的方法及其配合，稱為采煤工藝。在一定時(shí)間內(nèi)，按照一定的順序完成采煤工作各項(xiàng)工序的過程，稱為采煤工藝過程。四、采煤系統(tǒng)采煤巷道之間在時(shí)間上的配合以及在空間上的相互位置關(guān)系，稱為采煤巷道布置系統(tǒng)。也即為采煤系統(tǒng)。五、采煤方法是采煤工藝與采煤系統(tǒng)在時(shí)間上、空間上相互配合的總稱。根據(jù)不同的礦山地質(zhì)及技術(shù)條件，可有不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相配合，從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類采煤方法的分類方法很多，通常按采煤工藝、礦壓控制特點(diǎn)，首先將采煤方法分為壁式體系和柱式體系兩大類。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類一、壁式體系采煤方法又稱長壁體系采煤方法，以長工作面采煤為主要標(biāo)志。一般特點(diǎn)：采煤工作面長度較長，通常在80 m以上；隨著采煤工作面推進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈；采煤工作面可分別用爆破、滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)破、裝煤，用與采煤工作面相平行鋪設(shè)的刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用支架支護(hù)工作空間，用放頂垮落法或充填法處理采空區(qū)；在采煤工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。壁式體系采煤法按所采煤層傾角，分為緩斜、傾斜煤層采煤法和急斜煤層采煤法；按煤層厚度，可分為薄煤層采煤法、中厚煤層采煤法和厚煤層采煤法。按采用的采煤工藝不同，可分為爆破采煤法，普通機(jī)械化采煤法和綜合機(jī)械化采煤法。按采空區(qū)處理方法不同，可分為垮落采煤法、刀柱（煤柱支撐）采煤法、充填采煤法。按采煤工作面布置及推進(jìn)方向的不同，可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法。按工作面向仰斜或傾斜推進(jìn)的方向不同，傾斜長壁又有仰斜長壁和俯斜長壁之分。按是否將煤層全厚進(jìn)行一次開采，可分為整層采煤法和分層采煤法。薄煤層、厚度小于3m的中厚煤層采用整層采煤法；厚度較大的中厚煤層、厚煤層既可采用整層也可采用分層采煤法。表121中國煤礦采用的主要采煤方法及其特征表第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類1薄及中厚煤層單一長壁采煤方法圖122 單一長壁采煤法示意圖（a）走向長壁；(b）傾斜長壁（仰斜）；（c）傾斜長壁（俯斜）1、2區(qū)段運(yùn)輸、回風(fēng)平巷；3采煤工作面；4，5分帶運(yùn)輸、回風(fēng)斜巷第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類圖123 刀柱式采煤法示意圖第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類2厚煤層分層開采的采煤方法開采厚煤層時(shí)，利用單一長壁采煤法來開采將會(huì)遇到困難，在技術(shù)上較復(fù)雜。煤層厚度超過5 m，采場(chǎng)空間支護(hù)技術(shù)、裝備目前尚無法合理解決。因此有時(shí)為了克服單一長壁開采的困難，可把厚煤層分成若干采高23m的分層來開采。根據(jù)煤層賦存條件及開采技術(shù)不同，分層采煤法又可以分為：傾斜分層、水平分層、斜切分層三種，前者用于緩斜、傾斜厚煤層，后兩種主要用于急斜厚煤層（圖124）。圖124 厚煤層分層方法（a)傾斜分層；（b)水平分層；（c)斜切分層1頂板；2底板傾斜分層將煤層分成若干個(gè)與煤層層面相平行的分層，工作面沿走向或傾斜推進(jìn) 水平分層將煤層劃分成若干個(gè)與水平面相平行的分層，工作面一般沿走向推進(jìn)；斜切分層將煤層劃分成若干個(gè)與水平面成一定角度的分層，工作面沿走向推進(jìn)。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類各分層的回采有下行式和上行式兩種順序：回采順序與處理采空區(qū)的方法有極為密切的關(guān)系。當(dāng)用下行式回采順序時(shí)，可采用垮落或充填法來處理采空區(qū)；采用上行式采序時(shí)，則一般采用充填法。不同的分層方法、回采順序以及采空區(qū)處理方法的綜合運(yùn)用，可以演變出各式各樣的分層采煤方法。但是，在實(shí)際工作中一般采用的主要有下列三種：傾斜分層下行垮落采煤法。傾斜分層上行充填采煤法。水平或斜切分層下行垮落采煤法。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類急斜特厚煤層條件下，近幾年來已在水平分層采煤法基礎(chǔ)上，成功地采用了水平分段綜采放頂煤采煤法，煤厚一般25 m以上，分段高度可為1012 m，分段底部采高約3 m，放頂煤高度79 m。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類3厚煤層整層開采的采煤方法在緩斜厚煤層（煤厚3.55.0 m）條件下，隨著綜采的發(fā)展，成功地采用了大采高一次采全厚的單一長壁采煤法。在緩斜厚煤層（煤厚一般大于5 m）條件下，特別是厚度變化較大的特厚煤層，可采用綜采放頂煤長壁采煤法。沿煤層底板開采采高3 m左右的一個(gè)分層，隨后放出上部的頂煤。在急斜煤層條件下，可利用煤層傾角較大的特點(diǎn)，使工作面俯斜布置，依靠重力下放工作面支架，為有效地進(jìn)行頂板管理創(chuàng)造條件，在煤層賦存較穩(wěn)定條件下可成功采用掩護(hù)支架采煤法，實(shí)現(xiàn)整層開采。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類二、柱式體系采煤方法（錄像）以房柱間隔進(jìn)行采煤為主要標(biāo)志。一般特點(diǎn)：1在煤層內(nèi)布置一系列寬為7m的煤房，采煤房時(shí)形成窄（短）工作面成組向前推進(jìn)。房與房之間留設(shè)煤柱，煤柱寬數(shù)米至二三十米不等，每隔一定距離用聯(lián)絡(luò)巷貫通，構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)，并形成條狀或塊狀煤柱，支撐頂板；2采房時(shí)礦山壓力顯現(xiàn)較和緩，用錨桿支護(hù)工作空間，支護(hù)較簡單；3采煤用爆破或連續(xù)采煤機(jī)配套設(shè)備。采煤在一組房內(nèi)交替作業(yè)；4采掘合一，掘進(jìn)準(zhǔn)備也是采煤過程，回收房間煤柱時(shí)，也使用同一種類型的采煤配套設(shè)備。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類高度機(jī)械化的柱式體系采煤方法，一般又分為房式采煤法和房柱式采煤法兩類。煤柱可根據(jù)條件留下不采房式采煤法（部分回采）。在煤房采完后，再將煤柱按要求盡可能采出稱為房柱式采煤法（全部回采）。典型房柱式采煤法的基本特點(diǎn)是采用短工作面推進(jìn)，將煤柱作為暫時(shí)或永久的支撐物，采用連續(xù)采煤機(jī)、梭車（或萬向接長機(jī)）、錨桿等配套設(shè)備進(jìn)行采煤。隨著工作面（房）推進(jìn)，只用較簡單的錨桿支架支護(hù)頂板，用于防止頂板巖石冒落。由于采用錨桿支護(hù)增大了工作面空間，為機(jī)械化采煤創(chuàng)造了有利條件。此外，由于采用同類機(jī)械采房與采柱提高了采煤的靈活性。第二節(jié)第二節(jié) 采煤方法分類采煤方法分類圖125 房柱式采煤法示意圖1房；2-煤柱；3采柱第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝爆破采煤工藝（又稱炮采工藝），其工藝過程包括爆破采煤工藝（又稱炮采工藝），其工藝過程包括打眼、放打眼、放炮落煤和裝煤、人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、移置輸送機(jī)、炮落煤和裝煤、人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、移置輸送機(jī)、人工支架和回柱放頂人工支架和回柱放頂?shù)戎饕ば?。等主要工序。一、爆破落煤一、爆破落煤爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及放炮等工序組成。爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及放炮等工序組成。一般常用的炮眼布置有以下三種：一般常用的炮眼布置有以下三種：單排眼，單排眼，雙排眼，雙排眼，三排眼。三排眼。第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝圖126 炮眼布置圖a單排眼；b-雙排眼；c-三排眼第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝爆破采用爆破采用串聯(lián)法串聯(lián)法聯(lián)線，一般將可彎曲刮板輸送機(jī)移聯(lián)線，一般將可彎曲刮板輸送機(jī)移近煤壁。近煤壁。近年來推廣近年來推廣微差爆破，使炮采工藝發(fā)生深刻變化。微差爆破，使炮采工藝發(fā)生深刻變化。微差爆破一次多發(fā)炮，頂板震動(dòng)次數(shù)減少，爆破產(chǎn)微差爆破一次多發(fā)炮，頂板震動(dòng)次數(shù)減少，爆破產(chǎn)生的地震波因互相干擾、抵消，從而減少了對(duì)頂板生的地震波因互相干擾、抵消，從而減少了對(duì)頂板的震動(dòng)，有利于頂板管理；同時(shí)微差爆破有利于提的震動(dòng)，有利于頂板管理；同時(shí)微差爆破有利于提高爆破裝煤率。高爆破裝煤率。第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝二、裝煤與運(yùn)煤二、裝煤與運(yùn)煤1爆破裝煤爆破裝煤2人工裝煤人工裝煤3機(jī)械裝煤機(jī)械裝煤圖127 爆破裝煤第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝1.炮采工作面支護(hù)炮采工作面支護(hù)目前，我國正規(guī)炮采工作面都采用目前，我國正規(guī)炮采工作面都采用金屬支柱和鉸接頂梁金屬支柱和鉸接頂梁支護(hù)，并正在推廣單體液壓支柱，其布置形式主要有兩支護(hù)，并正在推廣單體液壓支柱，其布置形式主要有兩種：種：正懸臂齊梁直線柱正懸臂齊梁直線柱(圖圖128,a)和和正懸臂錯(cuò)梁三角柱正懸臂錯(cuò)梁三角柱(圖圖128,b)。但后者現(xiàn)在采用較少。但后者現(xiàn)在采用較少。在有周期來壓的工作面中，當(dāng)工作空間達(dá)到最大控頂距時(shí)，在有周期來壓的工作面中，當(dāng)工作空間達(dá)到最大控頂距時(shí)，為了加強(qiáng)對(duì)放頂處頂板的支撐作用，回柱之前常在放頂排處為了加強(qiáng)對(duì)放頂處頂板的支撐作用，回柱之前常在放頂排處另外架設(shè)一些加強(qiáng)支架，稱為工作面的特種支架。特種支架另外架設(shè)一些加強(qiáng)支架，稱為工作面的特種支架。特種支架的形式很多，有叢柱、密集支柱、木垛、斜撐以及切頂墩為的形式很多，有叢柱、密集支柱、木垛、斜撐以及切頂墩為等等 圖128 炮采面使用單體支柱和鉸接頂梁的支架布置形式a-正懸臂齊梁直線柱布置；b-正懸臂錯(cuò)梁三角柱布置第三節(jié)第三節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝2采空區(qū)處理采空區(qū)處理全部垮落法全部垮落法通常適用于直接頂易于垮落或具有中等穩(wěn)定性的頂板。通常適用于直接頂易于垮落或具有中等穩(wěn)定性的頂板。其方法是當(dāng)工作面從開切眼推進(jìn)一定距離后，主動(dòng)撤除采煤工作空間其方法是當(dāng)工作面從開切眼推進(jìn)一定距離后，主動(dòng)撤除采煤工作空間以外的支架，使直接頂自然垮落。以后隨著工作面推進(jìn)，每隔一定距以外的支架，使直接頂自然垮落。以后隨著工作面推進(jìn)，每隔一定距離就按預(yù)定計(jì)劃回柱放頂。這樣，不僅可以及時(shí)減少工作面的控頂面離就按預(yù)定計(jì)劃回柱放頂。這樣，不僅可以及時(shí)減少工作面的控頂面積，而且由于頂板垮落后破碎矸石體積膨脹而充填采空區(qū)，從而減輕積，而且由于頂板垮落后破碎矸石體積膨脹而充填采空區(qū)，從而減輕工作面壓力和防止對(duì)工作面產(chǎn)生不良影響。其主要工序是配合工作面工作面壓力和防止對(duì)工作面產(chǎn)生不良影響。其主要工序是配合工作面的推進(jìn)，定期地進(jìn)行回柱放頂工作，如圖的推進(jìn)，定期地進(jìn)行回柱放頂工作，如圖129所示。所示。當(dāng)工作面推進(jìn)一當(dāng)工作面推進(jìn)一次或二次之后，工作空間達(dá)到允許的最大寬度，即最大控頂距，應(yīng)及次或二次之后，工作空間達(dá)到允許的最大寬度，即最大控頂距，應(yīng)及時(shí)回柱放頂，使工作空間只保留回采工作所需要的最小寬度，即最小時(shí)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?？仨斁?。如果不放頂工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，就會(huì)使頂板懸伸寬度和頂如果不放頂工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，就會(huì)使頂板懸伸寬度和頂板壓力過大，占用支柱和頂梁過多。板壓力過大，占用支柱和頂梁過多。最小控頂距一般為最小控頂距一般為3排支柱，最大排支柱，最大控頂距為控頂距為4排或排或5排支柱。排支柱。最大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距。最大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距。圖129 全部垮落法回柱放頂工序a最小控頂距時(shí)支架形式；b第一次推進(jìn)后支架形式；c放頂前（最大控頂距）支架形式；d放頂后恢復(fù)到最小控頂狀態(tài)第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝一、普采面單滾筒采煤機(jī)割煤方式一、普采面單滾筒采煤機(jī)割煤方式普采面普采面的生產(chǎn)是以采煤機(jī)為中心的。采煤機(jī)割煤的生產(chǎn)是以采煤機(jī)為中心的。采煤機(jī)割煤以及與其它工序的合理配合，稱為采煤機(jī)割煤方以及與其它工序的合理配合，稱為采煤機(jī)割煤方式。式。(1)雙向割煤、往返一刀。雙向割煤、往返一刀。(2)“8”字形割煤、往返一刀字形割煤、往返一刀圖1210 雙向割煤、往返一刀 a一上行割頂煤，b一下行割底煤圖1211 “”8字形割煤、往返一刀a-上行割頂煤；b-下行割底煤第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝（3）單向割煤、往）單向割煤、往返一刀返一刀這種割煤方式適用這種割煤方式適用于采高于采高1.5m以下的較以下的較薄煤層，滾筒直徑接薄煤層，滾筒直徑接近采高，頂板較穩(wěn)定，近采高，頂板較穩(wěn)定，煤層粘頂性強(qiáng)，割煤煤層粘頂性強(qiáng)，割煤后頂煤不能及時(shí)垮落后頂煤不能及時(shí)垮落等條件等條件。圖1212 單向割煤、往返一刀 a-上行割煤、掛梁；b-下行裝煤、推移輸送機(jī)、支柱 第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝（4）雙向割煤、往返二刀雙向割煤、往返二刀,該方式又該方式又稱穿梭割煤。首先采煤機(jī)自下缺口沿稱穿梭割煤。首先采煤機(jī)自下缺口沿上行割煤，隨機(jī)掛梁和推移輸送機(jī)，上行割煤，隨機(jī)掛梁和推移輸送機(jī)，并同時(shí)鏟裝浮煤、支柱，待采煤機(jī)割并同時(shí)鏟裝浮煤、支柱，待采煤機(jī)割至上缺口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，下行至上缺口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，下行重復(fù)同樣工藝過程。當(dāng)煤層厚度大于重復(fù)同樣工藝過程。當(dāng)煤層厚度大于滾筒直徑時(shí)，掛梁前要處理頂煤。該滾筒直徑時(shí)，掛梁前要處理頂煤。該方式主要用于煤層較薄、并且煤層厚方式主要用于煤層較薄、并且煤層厚度和滾筒直徑相近的普采面。度和滾筒直徑相近的普采面。普采面使用雙滾筒采煤機(jī)時(shí)，一般也普采面使用雙滾筒采煤機(jī)時(shí)，一般也采用雙向割煤往返二刀的割煤方式。采用雙向割煤往返二刀的割煤方式。該方式在綜采面普遍采用。該方式在綜采面普遍采用。圖1213 雙向割煤、往返二刀a-上行割煤、掛梁、推移輸送機(jī)；b-下行重復(fù)上行時(shí)工序第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝二、普采面單體支架二、普采面單體支架普采面單體支架布置應(yīng)與煤層賦存條件、頂?shù)装逍再|(zhì)相普采面單體支架布置應(yīng)與煤層賦存條件、頂?shù)装逍再|(zhì)相適應(yīng)，并符合采煤機(jī)割煤特點(diǎn)，除確?；夭煽臻g作業(yè)安適應(yīng)，并符合采煤機(jī)割煤特點(diǎn)，除確保回采空間作業(yè)安全外，還要力求減少支設(shè)工作量。全外，還要力求減少支設(shè)工作量。1支架布置方式支架布置方式帶帽點(diǎn)柱外，帶帽點(diǎn)柱外，單體液壓支柱或磨擦式金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂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。支架。第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝普采工作面支架布置，按梁的排列特點(diǎn)分為齊梁式和錯(cuò)梁式兩種（圖普采工作面支架布置，按梁的排列特點(diǎn)分為齊梁式和錯(cuò)梁式兩種（圖1215）。為了行人和工人作業(yè)方便，工作面支柱一般排成直線狀，三）。為了行人和工人作業(yè)方便，工作面支柱一般排成直線狀，三角形排列已很少使用。角形排列已很少使用。圖1215 支架齊梁式和錯(cuò)梁式布置a齊梁直線柱式布置；b-錯(cuò)梁直線柱式布置1臨時(shí)柱；2正式柱圖1214 單體支架正懸臂與倒懸臂布置a正懸臂布置；b倒懸臂布置(a)(b)第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝2支架布置特點(diǎn)支架布置特點(diǎn)齊梁直線柱布置特點(diǎn)是懸梁端沿煤壁方向相齊，支柱排齊梁直線柱布置特點(diǎn)是懸梁端沿煤壁方向相齊，支柱排成直線。根據(jù)截深與頂梁長度的關(guān)系，又可分成直線。根據(jù)截深與頂梁長度的關(guān)系，又可分梁長等于梁長等于截深和梁長等于截深的截深和梁長等于截深的2倍。倍。梁長等于截深時(shí)，每割一刀煤沿工作面全部掛梁、支柱，梁長等于截深時(shí)，每割一刀煤沿工作面全部掛梁、支柱，一般全部為正懸臂支架。這種支架形式簡單，規(guī)格質(zhì)量一般全部為正懸臂支架。這種支架形式簡單，規(guī)格質(zhì)量容易掌握，放頂線整齊；工序較簡單，便于組織和管理，容易掌握，放頂線整齊；工序較簡單，便于組織和管理，當(dāng)當(dāng)截深為截深為0.8m和和1.0m時(shí)時(shí)，一般都采用這種布置方式。但，一般都采用這種布置方式。但這種布置方式由于截深大，每架支架都要掛梁和支柱，這種布置方式由于截深大，每架支架都要掛梁和支柱，故割一刀煤需時(shí)較長。因此在煤層松軟、頂板穩(wěn)定性差故割一刀煤需時(shí)較長。因此在煤層松軟、頂板穩(wěn)定性差的條件下不宜使用。的條件下不宜使用。第四節(jié)第四節(jié) 普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝當(dāng)頂梁長度是截深二倍時(shí)，若全部采用正懸臂支架，則割二刀煤掛一次當(dāng)頂梁長度是截深二倍時(shí)，若全部采用正懸臂支架，則割二刀煤掛一次梁。割第一刀時(shí)每架支架打臨時(shí)柱；割第二刀時(shí)，掛梁并將臨時(shí)支柱改梁。割第一刀時(shí)每架支架打臨時(shí)柱；割第二刀時(shí)，掛梁并將臨時(shí)支柱改為永久支柱。因割第一刀時(shí)掛不上梁，機(jī)道控頂距太大，頂板易垮落，為永久支柱。因割第一刀時(shí)掛不上梁，機(jī)道控頂距太大，頂板易垮落，加之工人的工作量不均衡，故該方式使用較少。加之工人的工作量不均衡，故該方式使用較少。錯(cuò)梁直線柱布置的特點(diǎn)是錯(cuò)梁直線柱布置的特點(diǎn)是：截深為頂梁長度的一半；正倒懸臂支架相間；：截深為頂梁長度的一半；正倒懸臂支架相間；每割一刀煤間隔掛梁，頂梁向前交錯(cuò)；割第一刀煤時(shí)，支臨時(shí)支柱，割每割一刀煤間隔掛梁，頂梁向前交錯(cuò)；割第一刀煤時(shí)，支臨時(shí)支柱，割第二刀煤時(shí)，臨時(shí)支柱改為永久支柱，每割二刀煤工作面增加一排控頂?shù)诙睹簳r(shí)，臨時(shí)支柱改為永久支柱，每割二刀煤工作面增加一排控頂距，該布置方式機(jī)道上方頂板懸露窄，支護(hù)及時(shí)；每割一刀煤掛梁、支距，該布置方式機(jī)道上方頂板懸露窄，支護(hù)及時(shí)；每割一刀煤掛梁、支柱數(shù)量少，工作量均衡；支柱成直線，行人、運(yùn)料方便；在切頂線支柱柱數(shù)量少，工作量均衡；支柱成直線，行人、運(yùn)料方便；在切頂線支柱不易被埋住，因此為現(xiàn)場(chǎng)多用。但對(duì)切頂不利，倒懸梁易損壞。不易被埋住，因此為現(xiàn)場(chǎng)多用。但對(duì)切頂不利，倒懸梁易損壞。第五節(jié)第五節(jié) 綜合機(jī)械化采煤工藝綜合機(jī)械化采煤工藝一、綜采面雙滾筒采煤機(jī)割煤方式一、綜采面雙滾筒采煤機(jī)割煤方式綜采面采煤機(jī)的割煤方式是綜合綜采面采煤機(jī)的割煤方式是綜合考慮頂板管理、移架與進(jìn)刀方式、端考慮頂板管理、移架與進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)頭支護(hù)等因素確定的，主要有如下幾種：等因素確定的，主要有如下幾種：1往返一次割兩刀。往返一次割兩刀。這種割煤方式也叫這種割煤方式也叫“穿梭割煤穿梭割煤”，多用于煤層，多用于煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩的綜采面，工作面為端部進(jìn)刀。賦存穩(wěn)定，傾角較緩的綜采面，工作面為端部進(jìn)刀。2往返一次割一刀，往返一次割一刀，即單向割煤，工作面中間或端部進(jìn)刀。該方式即單向割煤，工作面中間或端部進(jìn)刀。該方式適用于頂板穩(wěn)定性差的綜采面；煤層傾角大，不能自上而下移架，適用于頂板穩(wěn)定性差的綜采面；煤層傾角大，不能自上而下移架，或輸送機(jī)易下滑，只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑或輸送機(jī)易下滑，只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小，采煤機(jī)不能一次采全高的綜采面；采煤機(jī)裝煤效果差，需單獨(dú)小，采煤機(jī)不能一次采全高的綜采面；采煤機(jī)裝煤效果差，需單獨(dú)牽引裝煤行程的綜采面；割煤時(shí)產(chǎn)生煤塵多，降塵效果差，移架工牽引裝煤行程的綜采面；割煤時(shí)產(chǎn)生煤塵多，降塵效果差，移架工不能在采煤機(jī)的回風(fēng)平巷一端工作的綜采面。不能在采煤機(jī)的回風(fēng)平巷一端工作的綜采面。第五節(jié)第五節(jié) 綜合機(jī)械化采煤工藝綜合機(jī)械化采煤工藝二綜采面液壓支架的移架方式二綜采面液壓支架的移架方式我國采用較多的移架方式有三種：我國采用較多的移架方式有三種：單架依次順序式單架依次順序式，又稱，又稱單架連續(xù)式，支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等單架連續(xù)式，支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規(guī)于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，應(yīng)用較多；格質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，應(yīng)用較多；分組間隔交錯(cuò)式；分組間隔交錯(cuò)式；成組整體依次順序式。成組整體依次順序式。三綜采工作面工序配合方式三綜采工作面工序配合方式綜采面綜采面割煤、移架、推移輸送機(jī)割煤、移架、推移輸送機(jī)三個(gè)主要工序，按照不同順三個(gè)主要工序，按照不同順序有兩種配合方式，即及時(shí)支護(hù)方式序有兩種配合方式，即及時(shí)支護(hù)方式(圖圖1217)和滯后支護(hù)和滯后支護(hù)方式。方式。圖1217 及時(shí)支護(hù)方式 圖1216 液壓支架移架方式（a）單架依次順序式；（b)，（c）分組間隔交錯(cuò)式；(d),(e）成組整體依次順序式第五節(jié)第五節(jié) 綜合機(jī)械化采煤工藝綜合機(jī)械化采煤工藝 1及時(shí)支護(hù)方式及時(shí)支護(hù)方式。采煤機(jī)割煤后，支架依次或分組隨機(jī)立即前移支護(hù)。采煤機(jī)割煤后，支架依次或分組隨機(jī)立即前移支護(hù)頂板，輸送機(jī)隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深。這種支頂板，輸送機(jī)隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深。這種支架方式，推移輸送機(jī)后，在支架底座前端與輸送機(jī)之間要富裕一個(gè)截深架方式，推移輸送機(jī)后，在支架底座前端與輸送機(jī)之間要富裕一個(gè)截深的寬度，工作空間大，有利于行人、運(yùn)料和通風(fēng)；若煤壁易片幫時(shí)，可的寬度，工作空間大，有利于行人、運(yùn)料和通風(fēng)；若煤壁易片幫時(shí)，可先于割煤進(jìn)行移架，支護(hù)新暴露出來的頂板。但這種支護(hù)方式增大了工先于割煤進(jìn)行移架，支護(hù)新暴露出來的頂板。但這種支護(hù)方式增大了工作面控頂寬度，不利于控制頂板。作面控頂寬度，不利于控制頂板。2滯后支護(hù)式滯后支護(hù)式。割煤后輸送機(jī)首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機(jī)前移，。割煤后輸送機(jī)首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機(jī)前移，二者移動(dòng)步距相同。這種配合方式在底座前端和機(jī)槽之間沒有一個(gè)截深二者移動(dòng)步距相同。這種配合方式在底座前端和機(jī)槽之間沒有一個(gè)截深富裕量，比較能適應(yīng)周期壓力大及直接頂穩(wěn)定性好的頂板，但對(duì)直接頂富裕量，比較能適應(yīng)周期壓力大及直接頂穩(wěn)定性好的頂板，但對(duì)直接頂穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差，在我國使用較少。穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差，在我國使用較少。第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法放頂煤采煤法放頂煤采煤法是沿煤層是沿煤層 的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)采煤工作面，利用礦山壓力將工作面頂部煤層在工布置一個(gè)采煤工作面，利用礦山壓力將工作面頂部煤層在工作面推進(jìn)過后破碎冒落，并將冒落頂煤予以回收的一種采煤作面推進(jìn)過后破碎冒落，并將冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。方法。一、放頂煤采煤法的分類一、放頂煤采煤法的分類（一）頂采頂分層放頂煤采煤法（一）頂采頂分層放頂煤采煤法沿煤層頂板布置一個(gè)長壁工作面，用炮采、普采或綜采，進(jìn)行預(yù)采。沿煤層頂板布置一個(gè)長壁工作面，用炮采、普采或綜采，進(jìn)行預(yù)采。在采煤過程中，沿底板鋪設(shè)金屬網(wǎng)。相隔一段距離后，再沿底板布在采煤過程中，沿底板鋪設(shè)金屬網(wǎng)。相隔一段距離后，再沿底板布置一個(gè)綜采放頂煤工作面進(jìn)行開采并將上下工作面之間的煤層放落，置一個(gè)綜采放頂煤工作面進(jìn)行開采并將上下工作面之間的煤層放落，利用放頂煤工作面后面的輸送機(jī)，將放落的煤運(yùn)出。這種方法由于利用放頂煤工作面后面的輸送機(jī)，將放落的煤運(yùn)出。這種方法由于在頂層鋪設(shè)金屬網(wǎng)，可以減少放落煤中的含矸量。其缺點(diǎn)是：需要在頂層鋪設(shè)金屬網(wǎng)，可以減少放落煤中的含矸量。其缺點(diǎn)是：需要掘進(jìn)頂?shù)變蓚€(gè)工作面的設(shè)備；開采頂分層后一般礦山壓力減弱，不掘進(jìn)頂?shù)變蓚€(gè)工作面的設(shè)備；開采頂分層后一般礦山壓力減弱，不利于放落煤的破壞，常有大塊煤出現(xiàn)，需要松動(dòng)爆破利于放落煤的破壞，常有大塊煤出現(xiàn)，需要松動(dòng)爆破 第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法（二）預(yù)采中分層放頂煤采煤法（二）預(yù)采中分層放頂煤采煤法采用這種方法時(shí)，先在距煤層底板約采用這種方法時(shí)，先在距煤層底板約3m處布置一個(gè)破煤工作面，進(jìn)行預(yù)處布置一個(gè)破煤工作面，進(jìn)行預(yù)采。而后再沿底板布置一個(gè)放頂煤工作面，采出沿底板的煤層并回收采采。而后再沿底板布置一個(gè)放頂煤工作面，采出沿底板的煤層并回收采空區(qū)破碎了的頂煤（圖空區(qū)破碎了的頂煤（圖1219）。這種方法易于回收頂煤。但當(dāng)?shù)装迤穑?。這種方法易于回收頂煤。但當(dāng)?shù)装迤鸱黄綍r(shí)，很難保證放頂煤工作面采高一致，同時(shí)，因?yàn)轫斆侯A(yù)先受到伏不平時(shí)，很難保證放頂煤工作面采高一致，同時(shí)，因?yàn)轫斆侯A(yù)先受到破壞，對(duì)于易于自然發(fā)火煤層，容易導(dǎo)致采空區(qū)煤的自然，且放頂煤時(shí)破壞，對(duì)于易于自然發(fā)火煤層，容易導(dǎo)致采空區(qū)煤的自然，且放頂煤時(shí)煤塵較大。煤塵較大。圖1218 預(yù)采頂分層頂煤采煤法 圖1219 預(yù)采中分層頂煤采煤法 第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法（三）整層開采放頂煤采煤法（三）整層開采放頂煤采煤法沿底板布置一個(gè)放頂工作面采煤回收頂煤。其優(yōu)點(diǎn)是：回采巷道掘進(jìn)沿底板布置一個(gè)放頂工作面采煤回收頂煤。其優(yōu)點(diǎn)是：回采巷道掘進(jìn)量及維護(hù)量少；工作面設(shè)備少；采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)簡單；實(shí)現(xiàn)了量及維護(hù)量少；工作面設(shè)備少；采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)簡單；實(shí)現(xiàn)了集中生產(chǎn)；防頂在礦山壓力作用下易于回收。缺點(diǎn)是媒質(zhì)較軟時(shí)，集中生產(chǎn)；防頂在礦山壓力作用下易于回收。缺點(diǎn)是媒質(zhì)較軟時(shí)，工作面運(yùn)輸及回風(fēng)巷維護(hù)困難。如圖工作面運(yùn)輸及回風(fēng)巷維護(hù)困難。如圖1220所示。所示。（四）分段放頂煤采煤法（四）分段放頂煤采煤法當(dāng)煤層厚度超過當(dāng)煤層厚度超過20m乃至幾十米上百米時(shí)，可以將特厚煤層分為乃至幾十米上百米時(shí)，可以將特厚煤層分為10m12m的若干分段。上下分段前后保持一定距離，同時(shí)采兩個(gè)的若干分段。上下分段前后保持一定距離，同時(shí)采兩個(gè)分段，或者一個(gè)一個(gè)逐段下行回采。采用這種方法時(shí)，可以在第一分段，或者一個(gè)一個(gè)逐段下行回采。采用這種方法時(shí)，可以在第一個(gè)放頂煤工作面進(jìn)行鋪網(wǎng)，使以后各分段放頂煤工作，都在網(wǎng)下進(jìn)個(gè)放頂煤工作面進(jìn)行鋪網(wǎng)，使以后各分段放頂煤工作，都在網(wǎng)下進(jìn)行，以提高煤的采出率和減少煤的含矸量。當(dāng)然也可以根據(jù)頂板沿行，以提高煤的采出率和減少煤的含矸量。當(dāng)然也可以根據(jù)頂板沿性不鋪網(wǎng)（圖性不鋪網(wǎng)（圖1221）。）。第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法圖1220 整層開采頂煤采煤法 圖1221 分段放頂煤采煤法 第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法二、頂煤工藝二、頂煤工藝根據(jù)我國近年來在緩斜厚煤層中使用放頂煤采煤法的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國近年來在緩斜厚煤層中使用放頂煤采煤法的經(jīng)驗(yàn)，其工藝過程如下：其工藝過程如下：1采煤機(jī)采煤采煤機(jī)采煤與單一中厚煤層一樣，采煤機(jī)可以從工作面端部或中部斜切與單一中厚煤層一樣，采煤機(jī)可以從工作面端部或中部斜切進(jìn)刀。采用雙向割煤往返一次進(jìn)一刀，下行割煤、上行裝煤。進(jìn)刀。采用雙向割煤往返一次進(jìn)一刀，下行割煤、上行裝煤。距滾筒距滾筒12m15m處推移輸送機(jī)，完成一個(gè)綜采循環(huán)。根據(jù)頂處推移輸送機(jī)，完成一個(gè)綜采循環(huán)。根據(jù)頂煤放落的難易程度，放頂煤工作在完成一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)綜采煤放落的難易程度，放頂煤工作在完成一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)綜采循環(huán)以后在檢修班或放頂班進(jìn)行。循環(huán)以后在檢修班或放頂班進(jìn)行。2放頂煤放頂煤放頂煤工作多從下部向上部，也可以從上部向下部，逐架或放頂煤工作多從下部向上部，也可以從上部向下部，逐架或隔一架或隔數(shù)架依次進(jìn)行。一般放頂煤沿工作面全長一次進(jìn)行隔一架或隔數(shù)架依次進(jìn)行。一般放頂煤沿工作面全長一次進(jìn)行完畢即一輪放完，如頂煤較厚，也可以兩輪放完。在放煤過程完畢即一輪放完，如頂煤較厚，也可以兩輪放完。在放煤過程中，如有片幫預(yù)兆，宜停止放煤。當(dāng)放煤口出現(xiàn)矸石時(shí)，應(yīng)關(guān)中，如有片幫預(yù)兆，宜停止放煤。當(dāng)放煤口出現(xiàn)矸石時(shí)，應(yīng)關(guān)閉放煤口。閉放煤口。第六節(jié)第六節(jié) 放頂煤采煤法放頂煤采煤法三、放頂煤采煤法的優(yōu)點(diǎn)、適用條件及應(yīng)注意的問題三、放頂煤采煤法的優(yōu)點(diǎn)、適用條件及應(yīng)注意的問題1優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）在工作面采高不大的情況下，可大大增加一次開采的厚度，用）在工作面采高不大的情況下，可大大增加一次開采的厚度，用于特厚煤層的開采。于特厚煤層的開采。（2）簡化巷道布置，減少巷道掘進(jìn)工作量。）簡化巷道布置，減少巷道掘進(jìn)工作量。（3）提高采煤工效。）提高采煤工效。（4）降低噸煤生產(chǎn)費(fèi)用。）降低噸煤生產(chǎn)費(fèi)用。2適用條件適用條件放頂煤采煤法適用于煤層厚度放頂煤采煤法適用于煤層厚度5m20m或更厚的煤層；煤層傾角由或更厚的煤層；煤層傾角由緩斜到傾斜或急傾斜厚煤層；煤質(zhì)比較松軟易冒落，冒落塊度不大；緩斜到傾斜或急傾斜厚煤層；煤質(zhì)比較松軟易冒落，冒落塊度不大；頂板容易垮落。頂板容易垮落。3應(yīng)注意的問題應(yīng)注意的問題（1）應(yīng)采取措施提高煤炭采出率。）應(yīng)采取措施提高煤炭采出率。（2）防止煤的自燃和瓦斯爆炸事故的發(fā)生。）防止煤的自燃和瓦斯爆炸事故的發(fā)生。（3）繼續(xù)完善控制頂煤下放的技術(shù)措施。）繼續(xù)完善控制頂煤下放的技術(shù)措施。