长壁采煤法采煤工艺.doc

第九章 长壁采煤法采煤工艺 采煤工艺采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合关系。 三种工艺 爆破采煤工艺方式（炮采）解放后至60年代初 普通机械化采煤工艺方式（普采） 60至70年代中期 综合机械化采煤工艺方式（综采） 70年代中期以来 爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。 普通机械化采煤，简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。 综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化，因此综采是目前最先进的采煤工艺。 第一节 炮采工艺方式 炮采工艺方式长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺 炮采工艺标志是爆破破煤 钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序 1、炮眼布置 1）炮眼排数取决于煤层的厚度和煤层的硬度 单排 双排 三排 M 2.5m 图9-1 炮眼布置方式 2）炮眼的平距 煤层的硬度 顶梁长度一般12m 每茬炮工作面进度0.81.2m 一般1.21.5m的钎杆 为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药 3）炮眼角度 平面上与煤壁的水平夹角一般为5080。 为不崩倒支架，煤软时取大值，煤层硬时取小值。 剖面上仰角 顶板稳定时 a510 顶板不稳定时 a0 俯角 1020 4）钻眼、装药 （1）钻眼设备煤电钻、麻花钎子（电动）风煤钻（风动） （2）炸药与装药量 炸药煤矿许用炸药底眼 150600g 顶眼 200g 雷管煤矿许用电雷管 （1）钻眼设备煤电钻、麻花钎子（电动）风煤钻（风动） 5）联线与起爆 电雷管引爆（毫秒延期电雷管）起爆器起爆 毫秒爆破130ms内全部起爆，避免延期引爆瓦斯 延期起爆底眼，中间眼，顶眼 增加了自由面提高了爆破效率 爆破产生的波相互干扰，有利于减少顶板震动 2、爆破的有关规定 爆破工要分开存放炸药、雷管；专用爆炸材料箱，加锁；严禁将电雷管斜插入药卷中部或捆在药卷上，要由药卷顶部装入；装药卷前要清除煤粉；应用水炮泥；严禁裸露煤爆破；要有足够的封泥长度。 二、装煤与运煤 爆破装煤 可装煤3040 人工装煤 余下的多数由人工装 1、装煤（兖州北宿矿炮采工作面机械化装煤作业布置图） 图9－5 兖州北宿矿炮采工作面机械化装煤作业布置图 1－SQD双伸缩切顶墩柱；2－单体液压支柱；3－千斤顶； 4－档煤板；5－档煤板底座；6－铲煤板；7－支撑杆 2、运煤 炮采面在煤层倾角25以下时，可采用普通刮板输送机或可弯曲刮板输送机运煤。倾角25～30采用搪瓷溜槽。大于30采用铸石溜槽。 3、推移输送机 推移输送机液压式、机械式正常段6m一个 ，机头机尾各三个，推移输送机时，应从工作面一端向另一端依次推移，弯曲段长度等于或大于15m 三、炮采工作面支护和采空区处理 1、炮采工作面支护 （1）支护装备 木支柱、 单体摩擦支柱、 单体液压支柱 （70年代中期开始使用） 国营重点煤矿用采用单体液压支柱金属绞接顶梁进行采煤工作面顶板支护 （2）金属铰接顶梁 1接头；2梁体；3耳子；4销子；5调角楔；L中心距 （3）控顶排数和控顶距 控顶距采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离最小控顶距有3排支柱，机道、行人道和材料道，常采用三、四排或三、五排控顶。 （4）带帽点柱 （5）棚子的正倒悬臂布置 正悬臂顶梁在采空区方向短，在煤壁方向长，对机道顶板支护好，顶梁不容易折断 倒悬臂顶梁在采空区方向长，在煤壁方向短，支柱不易被采空区矸石埋住，回柱安全，顶梁折断 （6）炮采工作面齐梁齐柱布置 7 特种支护 丛柱、密集、木垛、斜撑、切顶墩柱等。 2、处理采空区 处理采空区方法 垮落法、充填法、、煤柱支撑法 最常用的是全部垮落法回柱放顶撤除支架，让顶板垮落 （a）最小控顶距时支架形式 （b）第一次推进后支架形式 （c）放顶前（最大控顶距）支架形式 （d）放顶后恢复到最小控顶状态 放顶步距相邻两次放顶间隔的距离 放顶步距等于最大控顶距与最小控顶距之差。 四、炮采工作面的基本要求 1、爆破煤壁平直、不留底煤、不破坏顶板、不崩倒支柱 不把煤崩到采空区 2、装煤装煤劳动量大，尽可能爆破装煤。 3、安全先支护，后装煤；先敲帮问顶，清除危石； 处理拒爆炮（瞎炮）；在距拒爆炮0.3m以外平行另打新炮眼，重新装药。 4、回柱由下向上；由采空区侧向煤壁侧（由里向外）；近水平煤层回柱可以分段进行。（分段长度大于15m） 炮采工艺的基本特点 炮采工作面机械化水平低；工人劳动强度大（装煤、支柱、放顶）；产量和效率低；但对地质条件适应性强。 普采工艺方式用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺 我国主要采用滚筒采煤机破煤 一、 设备及布置 第二节 普通机械化采煤工艺 1、MDY-150采煤机； 2、SGB-630/150可弯曲刮板输送机； 3、DZ-22单体液压支柱； 4、HDJA-1000铰接顶梁 5、推移输送机千斤顶； 6、运输平巷中的输送机。 二、控顶排数（三、四排） 三、开切口（机窝） 人工爆破开切口，上切口 610m ；下切口 23m 切口宽23m。下缺口有可能不开 刮板输送机机头伸入巷道中双滚筒采煤机能自开缺口 四、采煤机的割煤方式 1、单向割煤方式 单滚筒采煤机， 滚筒直径小于采高 割顶煤 挂顶梁 割底煤，清理浮煤 推移输送机 （滞后采煤机1015m） 采煤机往返一次进一刀， 煤壁推进了一个截深 主要问题顶板管理 2、双向割煤方式 煤层较薄，单滚筒采煤机，滚筒直径接近煤层层厚 上行 割煤， 挂梁，推移输送机，支柱 下行 割煤，挂梁，推移输送机，支柱 上行、下行往返一次进两刀，工作面推进两次。 五、采煤机的进刀方式 进刀采煤机滚筒向垂直于煤壁方向推进，进入下一截深的切割作业 进刀切入煤壁 进刀方式的实质采煤机运行与推移输送机的关系。 1、直接推入法用的少，容易损坏采煤机与刮板输送机 2、端部斜切进刀 （1）端头割三角煤斜切进刀 （a割底煤至工作面下端部 b 返向沿输送机弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，直至完全进入输送机直线段 c推移输送机机头及弯曲段成一直线； d采煤机返向下行沿顶板割三角煤直至工作面下端部； e 进刀完毕,上行正式割煤，至斜切进刀终点位置时，滚筒沿顶板割煤。 单滚筒采煤机双向、单向割煤，有利于端头管理、费时、往 返（20～25m进刀与移机头干扰 （2）端头留三角煤斜切进刀 a 下行进入进刀段后割顶煤至工作面下端头后停机，随机下行推输送机至进刀段，采煤机返向上行沿输送机弯曲段割三角底煤； b 割底煤至输送机直线段后改为割顶煤，此时，推移机头和弯曲段； c 上行割顶煤直至上切口，输送机已移直，在下端头留下三角煤 （d）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机； e采煤机在进刀段割顶煤直至工作面下端部，随机自上而下推移输送机，在工作面下端部留下底部的三角煤。重复a图，完成进刀全过程。 单滚筒采煤机双向、单向割煤端头不往返，进刀与移机头不干扰，端部煤壁不直。 （3）单滚筒采煤机中部斜切进刀 ∞字形割煤往返一次进一刀a 下行进入进刀段后割顶煤至 工作面下端头后停机，随机下行推输送机至进刀段，采煤机返向上行沿输送机弯曲段割三角底煤； b 割底煤至输送机直线段后改为割顶煤，此时，推移机头和弯曲段； c 上行割顶煤直至上切口，输送机已移直，在下端头留下三角煤 （d）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机； 工艺方式 上半段割煤 下半段推输送机 上半段推输送机 下半段割煤 六、支护方式 1、齐梁直线柱布置 绞接顶梁梁端在煤壁方向相齐，支柱成直线。 梁长等于截深 割一刀全部挂梁、支柱，简单，容易管理 截深为0.8m或1m。 多用正悬臂 2、错梁直线柱布置 梁长等于2倍截深；正倒悬臂相间；割一刀相间挂梁一次、顶梁交错；第一刀支临时支柱，第二刀变永久支柱 支护及时，工作量均匀，柱成直线，多用，不利切顶。 3、普采工艺支护基本点 加强机道支护，防止机道冒顶，预掏梁窝，临时支护，提高初撑力和支护刚度，破碎顶板或网下用成对Ⅱ型钢梁，迈步前移，加强放顶线支护的稳定性，斜撑、木垛、双排柱、丛柱，主要是针对水平推力 4、端头支护 端头平巷与工作面的交会处，控顶面积大，设备大且多，人员集中，进出口 ①双钩双楔梁，抬棚 ②四对八梁 ③四对八梁，十字绞接顶梁 要保证支护质量 ，初撑力 端头支护，双钩双楔梁 端头支护，四对八梁 端头支护，抬棚长梁，十字绞接顶梁 1基本支架；2 抬棚长梁；3 转载机；4 输送机；5 十字绞接顶梁; 第三节 综合机械化采煤工艺 综合机械化采煤工艺方式采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。 工作面设备采煤机、自移式液压支架，刮板输送机 平巷设备转载机，破碎机，可伸缩胶带机 液压系统乳化液泵站，乳化液混溶箱，进回液主管路 控制系统控制台，声光信号，扩音电话及线路 供水系统冷却水，喷雾泵，水箱，管路 供电系统高压供电线路，开关，移动变电站，配电开关，线路 其它照明，绞车、水泵 一、综采面双滚筒采煤机工作方式 1、滚筒的转向和位置 转向面向煤壁看－采煤机的右滚筒应为右螺旋，顺时针旋转；左滚筒为左螺旋，逆时针转。 位置一般是前端的滚筒沿顶板割煤，后滚筒沿底板割煤（前顶后底）；薄煤层“前底后顶”。 一般前端的滚筒割顶煤，后端的滚筒割底煤，操作安全，煤尘少。 1采煤机；2刮板输送机；3液压支架；4下端头支架；5上端头支架；6转载机；7可伸缩胶带输送机；8配电箱；9移动变电站； 10设备列车；11泵站；12喷雾泵站；13绞车；14集中控制台 图9-25 综采面设备布置示意图 当中部含夹矸时，前端的滚筒割底煤，后端的滚筒割顶煤，夹矸容易垮落，有利于落煤。 2、综采面双滚筒采煤机的割煤方式 考虑因素顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素。 两种型式 ①单向割煤。采煤机上行割煤，下行清理浮煤，推一个截深；适用于煤层厚度略大于滚筒直径而煤质坚韧的条件。 ②双向割煤。 A.往返一刀，当煤层较厚时，采煤机上行时 贴顶板截割，下行时贴底板截割并清理浮煤。这时，往返一个 行程滚筒都截割采煤，但工作面只推进一个截深。 B.往返两刀，煤层厚度接近滚筒直径，而且煤不粘连顶板，即可实现双向采煤，往返行程各推进煤壁一个截深。 3、进刀方式 ①推入法进刀需提前开出工作面端部切口。（做机窝） ②钻入法进刀（已不用） ③斜切进刀端部斜切进刀、中部斜切进刀；（目前使用） A. 端部斜切进刀利用采煤机在工作面两端约20～25m的范围内斜切进刀。（割三角煤、留三角煤）过程、特点。 图9－27 工作面端部割三角煤斜切进刀 （a）起始；（b）斜切并移直输送机；（c）割三角煤；（d）开始正常割煤；1－综采面双滚筒采煤机；2－刮板输送机 B.中部斜切进刀；利用采煤机在工作面中部斜切进刀 留三角煤端部斜切进刀 往返一次进一刀。 特点简化了进刀工序，工作量均衡，窝工现象少，提高了采煤机的装煤率为移溜、移架创造了有利条件。 C.正切进刀 斜切进刀方式比较 不留三角煤端部斜切进刀 采煤机端头停机转向两次，双向割煤，多用 留三角煤端部斜切进刀 采煤机端头停机转向一次，单向割煤移机头、机尾与清浮煤平行作业，适用于工作面长度短，煤层倾角大，装煤效率低 中部斜切进刀 有利于工作面端头管理和上下平巷维护，单向割煤 主要在工作面长度短，煤层倾角大，装煤效率低，端头维护困难的条件下使用。 二、综采面液压支架的移架方式 1、移架方式 ①单架依次顺序式支架依次前移，移动步距等于截深，操作简单，保证质量，适应不稳定顶板。 ②分组间隔交错式移架速度快，适用于稳定顶板。 ③成组整体依次顺序式成组控制，适应煤层地质条件好，采煤机快速牵引割煤（交流电牵引大功率采煤机） 2、移架方式对移架速度的影响 移架速度取决于泵站流量及阀组和管路的乳化液通过能力，另外液压支架所处状态及操作方便程度、操作人员技术熟练程度等因素对移架都有影响。 实测表明，移架中操作调整时间约占移架总时间的60％～70％，当泵站流量不变时，同时前移的支架数增加到N，供液时间也相应增加，但调整操作时间te仍等于单架的调整操作时间，由于te远大于td，故液压支架移架速度还可以加快。 3、顶板管理受移架方式的影响 选择移架方式不仅考虑移架速度，还要考虑对顶板管理的影响。单架依次顺序虽然速度慢，但卸压截面积小，顶板下沉量比后两种小得多，适用于不稳定性顶板。 ①沿工作面支架工作阻力分布依次顺序移架。 ②依次顺序式达到额定工作阻力时间长，分组间隔交错式较快。 ③单向、双向移架，对顶板管理效果影响很大。 ④全卸载与带载移架对顶板管理影响较大。不卸载或部分卸载，有利于控制顶板，尽量采用。 ⑤采用分段依次顺序移架时，顶板下沉量叠加，容易造成顶板破碎、煤壁片帮和倒架。 ③成组整体依次顺序式成组控制，适应煤层地质条件好，采煤机快速牵引割煤（交流电牵引大功率采煤机） 三、液压支架的支护方式 1、及时支护方式 采煤机割煤后，支架依次或分组随机立即前移。支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁。（推移步距＝截深） 2、滞后支护方式 割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移。 四、综采面端头支护 1、端头支护方式 ①单柱加长梁（迈步抬棚）适应性强，利于排头支架的稳定，但支设麻烦、费工费时。 ②自移式端头支架移架速度快，但对平巷条件适应性差。 ③用工作面支架支护端头适用于煤层倾角较小的工作面。 五、综采设备的配套参数 1、综采设备的尺寸配套关系 ①采煤机的几何尺寸，（采用不同高度的底托架、采煤机可获得几种不同的机面高度） ②采高与支架高度关系 ③支架最小支撑高度与滚筒直径二者关系 ④支架支撑高度与采煤机机面高度之间关系 ⑤采煤机的卧底量 ⑥采煤机底托架高度 ⑦摇壁升角α（升角增大，采高增大） 2、综采面设备横向配套尺寸 人行道宽度M≥700mm 断面距T150300mm 移架千斤顶的行程比采煤机截深大100～200mm 3、综采面设备的选择与生产能力配套 ①采煤机的选型与生产能力 选型依据煤层采高、煤质硬度、地质构造等。 ②输送机的选型与生产能力 原则与采煤机尺寸、割煤能力、配套、支架的尺寸配套、运输能力与铺设长度、煤层倾角、机槽和刮板链的特点等有关。 ③移架方式与综采面生产能力相适应。 ④平巷上（下）山运输系统以及采区车场能力都要和综采面生产能力相适应。 ⑤综采面生产能力要和工作面供风量相适应，达到以风定产。 第四节 其他条件下机采的工艺特点 一、薄煤层机采工艺特点 （一）薄煤层滚筒采煤机采煤的特点 1、采煤机分骑输送机式和爬底板式两类 骑输送机式只能用于开采厚度大于0.8～0.9m煤层。 爬底板式采煤机机身位于滚筒开出的机道内机面高度低，可用于开采0.6～0.8m薄煤层；但爬底式采煤机装煤效果差，结构复杂。 2、支架工作阻力和初撑力相对较低，支架调高范围大、伸缩比要达到2.5～3.0左右。 3、刮板机一般使用轻型、边双链，矮机身可弯曲刮板输送机。 （二）刨煤机采煤工艺特点 结构简单，便于维修，截深小一般为5～10cm 刨煤机类型很多，目前主要使用的是静力刨，主要分为三类 1拖钩刨 2滑行刨 3拖钩滑行刨 二、大采高综采的工艺特点 1、采高3.55.5m 2、设备功率大、高强度、高可靠性机电一体化设备 3、采煤工艺特点 1）容易发生支架歪斜、扭转甚至倒架 2）极易出现煤壁大面积片帮 3）支架防滑，防倒使工作面管理的关键； 4）工作面端头管理困难，运输巷及回风巷最好沿底留顶掘进，有利于端头管理 5）初采高度较小，一般为3.5m左右 4、适用条件 1）地质构造简单，煤层赋存稳定，倾角12，必须装防滑、锚固装置 ②防止煤、矸等进入底槽，以减小底链运行阻力 ③工作面调成伪斜，当煤层倾角8～10时，工作面平与巷成92～93，使推移输送机的上移量与下移量相抵。 ④严格把握移输送机顺序，从工作面下端移输送机。 ⑤推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。 ⑥a18时，要设防滑千斤顶。 2、液压支架的防倒防滑 1）倾角加大后的问题 支架下滑，下滑力大于摩擦力 支架倾倒，力矩不平衡 2）防倒防滑措施 工作面调斜 由下向上移架 防止大块煤、矸冲击架尾 防止输送机下滑 保持排头支架的稳定性 间隔移架 3、采煤机的防滑 ①工作面倾角大于15 ，滚筒采煤机，必须有可靠的防滑装置。 ②有链牵引必须设置液压安全绞车，防止断链和下滑外，并为采煤机上行割煤时提供缠绕力，增加割煤牵引力。 ③无链牵引采煤机装备可靠的制动器，可用于煤层倾角40～54，而无须其他防滑装置。 第五节 倾斜分层走向长壁采煤法采煤工艺特点 一、顶分层采煤工艺的特点 （一）人工假顶 1．竹笆或荆笆假顶 2．金属网假顶 3．塑料网假顶 二再生假顶 冒落矸石在上覆岩层重力作用下，或向采空区内注水与灌浆加速固化，经一段时间后冒落矸石重新胶结成为具有一定稳定性和强度的顶板，称再生顶板。 二、假顶下采煤工艺的特点 一假顶下的支护及顶网管理 炮采正悬臂错梁齐柱，及时挂梁 综采掩护式或支撑掩护式、超前移架 二假顶下的放顶工艺 牵动力较大，以稳对支架倾斜、歪扭，增设特殊支护 三分层采高的控制 根据目前我国开采技术条件普采2～2.4m,综采3～3.2m。 三、适用条件及评价 优点1、效率高、技术成熟 2、巷道施工量少 缺点1、铺设假顶工作量大；2、巷道维护困难 3、生产组织管理复杂；4、自燃煤层，需采取特殊措施 第六节 倾斜长壁采煤法采煤工艺特点 一、矿压显现及支护特点 1、倾斜长壁工作面直接顶板稳定状态 （1）仰斜工作面由于倾角的影响，顶板将产生向采空区方向的分力，如图9-56（a）所示。在此分力的作用下，顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动，使顶板岩层受拉力作用。因此，容易出现裂隙和加剧破碎，并有将支柱推向采空区侧的趋势。倾角α越大，仰斜工作面的顶板越不稳定。 （2）俯斜工作面沿顶板岩层的分力指向煤壁侧，顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙有密合的趋势，有利于顶板保持连续性和稳定性，如图9-56（b）所示。倾角α越大，俯斜工作面的顶板越稳定。 仰斜工作面 俯斜工作面 2、支架维护工作状况 （1）仰斜工作面 ①支架的主要作用支撑顶板，可选用支撑式或支撑掩护式支架。 ②当倾角＞12时，支柱应斜向煤壁6左右，并加强复位装置或设置复位千斤顶。 ③煤层倾角较大时，工作面长度不宜过大。 ④煤层厚度增加时，需采取防片帮措施。 （2）俯斜工作面 ①支架的作用支撑顶板，防止破碎矸石涌入。可选用支撑掩护式或掩护式支架。由于碎石作用在掩护梁上，其载荷有时较大，掩护梁应具有良好的掩护性和承载性能。 ②为防止顶板岩石冒落时直接冲击掩护梁，可增加顶梁的后鼻长度。 ③移架时严格控制降架高度不大于150mm，并收缩支架的平衡千斤顶，拱起顶梁的尾部，使之带压擦顶移架，以有效的防止支架倾倒。 二、采煤工艺特点 1、仰采 （1）特点水可以自动流向采空区，工作面无积水，劳动条件好，机械设备不易受潮，装煤效果好。 （2）倾角较大时，采煤机在自重影响下，截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧，易造成断链事故。措施①减少截深；②采用中心链式输送机；③下部设三角架把输送机调平；④加强采煤机的导向定位装置等。 2、俯采随着倾角变大，采煤机和输送机的事故会增加，装煤率降低。由于采煤机的重心偏向滚筒，俯斜开采将加剧机组的不稳定，易出现掉道或断牵引链的事故，并且采煤机的机身两侧导向装置磨损严重。 第七节 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 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； ④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。 （一）采煤工作面过断层 图9-60 图9-60 工作面仰斜通过断层 1、综采面过断层的方法 （1）落差小于煤层厚度和支架最小支撑高度之差，可直接通过断层。 （2）断层落差大于二者之差，用采煤机截割顶底板岩石通过断层，当顶底板岩层坚硬、采煤机截割不动时，则可采用爆破方法挑顶或下切通过断层。 2、过断层措施 （1）为了减少断层在工作面内的暴露范围，遇断层时应适当调整工作面方向； （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；滚筒能变速的采煤机，滚筒用低速旋转。 （4）过断层时要预先逐步减小采高，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伸缩余量，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侧斜变化，以使支架和输送机槽处于良好工作状态。 （6）断层附近可采取以下支护措施 ①断层处先架设倾斜梁、倾斜棚或斜交梁，采取间隔移架，先移的支架顶梁拖住倾斜梁后再移邻架； ②在煤壁上预先掏梁窝架设超前梁或超前走向棚，如图9-61； 图9-61 超前走向棚支护断层 ③尽量采取带压移架方式； ④顶板冒孔处应架设木垛或用其他材料充填，对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，以固结顶板； ⑤沿断层开岩巷、巷道顶板用普通锚杆支护，两帮用木锚杆支护，沿断层开巷时巷道的宽度与高度必须与综采面尺寸相适应。 （二）综采面过其他地质构造 1．过陷落柱 （1）对面积较大的陷落柱，一般采用绕过的方法； （2）当工作面遇到直径小于30m的陷落柱时，视陷落柱岩性，一般采用强行通过的方法。其步骤如下①采用控制爆破、采煤机清矸的方法；②在工作面陷落柱范围内降低采高；③陷落柱地段与工作面正常地段之间，保持一段采高逐渐变化的长度，以使支架和输送机能够适应；④陷落柱两侧的工作面正常地段，可提前移架。 2．过褶曲带 （1）当采区有大褶曲时，应使工作面的推进方向垂直于背、向斜轴； （2）当采区有小褶曲带时，可用采煤机适当下切或留底、割顶，使顶底板形成缓和的曲面，以便于设备通过。 三综采工作面通过旧巷道 1、工作面通过本煤层旧巷道时，首先将旧巷内的支架修好，最好采用单体液压支柱； 2、工作面过石门时，要在石门口处填满矸石，或加木垛支护并铺上木板。 图9-62 工作面过空巷 二、综采面的拆卸和安装 （一）综采面设备拆除 1．拆除期间的顶板控制 方法金属网加木板梁、金属网加钢丝绳、金属网加钢丝绳加锚杆。 图9-63 综采面设备拆除期间的顶板控制 （a）金属网加木板；（b）金属网加钢丝绳；（c）金属网加钢丝绳加锚杆 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 2.综采设备的拆除方法 综采设备的拆除顺序，一般是先拆输送机的机头和机尾，继之拆采煤机和输送机机槽。 支架的拆除顺序多为后退式，即从工作面的运输巷端退向回风巷端拆除。 （二）综采工作面的安装 1.开切眼的扩大及支护形式 （1）开切眼的扩大如果顶板稳定、压力较小时，可一次先扩完，然后安装设备；反之，如果顶板破碎、压力较大时，可分段扩面，边扩面边安装，即将工作面分成30～50m的几段，扩完一段安装一段。 （2）开切眼支护采用与工作面推进方向一致的棚子加铺顶网支护或采用锚杆加顶网支护。 2.综采设备的组装地面工业场地、井下巷道、工作面组装三种方式。 3.综采设备运进工作面的方法可用绞车将设备拖入工作面，即在工作面的两端头出口处各设置一台小绞车，首先用绞车将支架沿底板拖至安装地点，再用两台绞车转向、对位和调正。如图9-64 图9-64 用绞车托运支架 （a）输送机滑板；（b）轨道滑板；1、2、3－小绞车 4.综采面的安装顺序 （1）前进式支架的安装顺序与运送方向一致，支架的运输路线始终在已安装好支架的掩护下，支架运进时要架尾朝前，便于调向入位。图9-66（a） （2）后退式安装一般开切眼一次扩好，并铺好轨道，或直接在底板托运，然后由里往外倒退式安装支架，支架安装完毕再铺设工作面输送机，最后安装采煤机，如图9-66（b）所示。 图9-66 综采面设备安装顺序 （a）前进式安装；（b）后退式安装；1、2、3－小绞车 第八节 采煤工艺方式的选择 一、适于采用综采工艺的条件 表9－6 优先装备综采的条件 序号 使用条件 井型/Mta－1 煤层厚度/m 煤层倾角/ 地质构造 基本顶（级别） 直接顶（类型） 备注 1 中厚煤层 ＞1.20 1.3～3.5 ＜15 比较简单 Ⅰ、ⅡⅢ 1、2、3 大型矿井 2 厚煤层开采 ＞1.20 ＞5 ＜15 比较简单 Ⅰ、ⅡⅢ 1、2、3 大型矿井 3 厚煤层一次采全高 ＞1.20 3.5～4.0 ＜15 比较简单 Ⅰ、ⅡⅢ 1、2、3 大型矿井 4 经济型综采 ＞0.60 3.0以下 ＜15 比较简单 Ⅰ、ⅡⅢ 1、2、3 大型矿井 二、适用于普采工艺的条件 是我国中小型矿井以发展采煤机械化为重点。 三、炮采工艺的主要特点 炮采工艺技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理比较简单，在我国小型矿井和地质构造复杂条件下目前仍然是主要的采煤工艺方式。 习题 1、简述我国采煤工艺的发展过程。 2、长壁采煤法有哪几种主要采煤工艺说明它们的主要特点及相互关系。 3、爆破采煤工艺由哪些主要采煤工序组成。 4、简述爆破落煤的主要操作过程，炮眼布置形式及其适用条件。 5、绘图说明炮采面单体支架布置形式，并解释以下名词正悬臂支架、排距、柱距、最大和最小控顶距、放顶步距、全部跨落法处理采空区。 6、说明近年来炮采工艺技术发展的新成果及提高炮采工艺单产和效率的途径。 7、简述普通机械化采煤的工艺过程及其适用条件。 8、使用单滚筒采煤机割煤时怎样确定滚筒的转向怎样选择割煤的方式 9、普采面单滚筒采煤机割煤、移输送机、进刀三个工序之间有什么联系怎样确定三者的最优配合形式 10、普采面单体支架有哪几种布置方式怎样选择 11、普采面端头支架的特点是什么有哪几种形式 12、怎样确定普采面支柱密度、排距、柱距、采煤机滚筒截深、工作面两端切口长度和深度 13、试分析普采面采用单双滚筒采煤机对产量、效率和顶板管理的影响。 14、综采采用双滚筒采煤机割煤时怎样确定滚筒位置和转向 15、说明综采双滚筒采煤机的割煤、进刀方式及其适用条件。 16、综采面有哪几种移架方式不同移架方式对工作面整体移架速度和顶板管理有什么影响 17、移架与移输送机顺序不同对综采生产和顶板管理有什么影响 18、综采面端头支护方式有哪几种各适用于什么条件 19、综采面设备之间有哪些主要配套几何尺寸它们对综采生产及顶板管理有何影响 20、薄煤层机采面设备有哪些特点 21、简述刨煤机采煤的特点及刨煤机类型。 22、简述大采高、大倾角综采的工艺特点及煤壁防片帮、设备防止下滑的措施。 23、简述炮采、普采、综采工艺的选择依据。 24、简述采煤工作面过断层的技术措施。 25、简述综采工作面设备拆除、安装时期的顶板控制方法以及安装、拆除工艺过程。 26、说明倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法的工艺特点。 27、试述倾斜长壁采煤法的采煤工艺特点。 28、试述如何合理地选择采煤工艺方式。