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1、煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12第九章柱式體系采煤法(自學)柱式體系采煤法有兩種基本類型,即房式采煤法和房柱式采煤法。根據地質和技術條件的不同,此類采煤法又有很多變化。柱式體系采煤法的實質是在煤層內開掘一系列寬為5-7m左右的煤房,煤房間用聯(lián)絡巷相連,形成近似于長條形或塊狀的煤柱,煤柱寬度由數米至二十多米不等一采煤在煤房中進行廠煤柱可根據條件留下不采,或在煤房采完后,再將煤柱按要求盡可能采出。留下煤柱不采的稱為房式采煤法,既采煤房又采煤村的稱為房杜式采煤法。80年代以前,美國和澳大利亞主要采用這種柱式體系采煤法。但近年來,壁式采煤法在迅速增加,出現了長
2、壁工作面采煤,巷道仍是采用柱式采煤法的多巷布置系統(tǒng),利用煤房采出部分煤,同時為長壁工作面準備出兩側平巷這種柱式與壁式相結合的采煤法,在美國和澳大利亞有較大的發(fā)展。煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12第一節(jié)柱式體系采煤工藝按落煤方式的不同,采煤工藝大致可分為兩大類:一類為傳統(tǒng)的放炮落煤工藝;一類為連續(xù)采煤機采煤的工藝。日前美國和澳大利亞般采用后者。連續(xù)采煤機采煤工藝系統(tǒng)按運煤方式的不同,又可分為兩種:一種是連續(xù)采煤機-梭車-轉載破碎機-膠帶輸送機工藝系統(tǒng);另一種是連續(xù)采煤機-橋式轉載機-萬向接長機-膠帶輸送機工藝系統(tǒng)。前者是間斷運輸工藝系統(tǒng),后者是連續(xù)運輸工
3、藝系統(tǒng)。一、連續(xù)采煤機一梭車工藝系統(tǒng)這種系統(tǒng)上要用中厚厚煤層,有時也用于厚度較大的薄煤層。其工藝系統(tǒng)如圖9-1所示。連續(xù)采煤機主要有橫滾筒和縱螺旋兩大類。在中厚煤層公中使用的都是橫滾筒。如喬伊(JOY)12CM型,就屬這一類。滾筒寬度2.9-3.2m,采煤機長9-10m,同時完成割煤與裝煤工作。梭車容量一般為7-16t,車高0.7-1.6m,車長8.0m左右,車寬2.7-3.3m,自重11-18t。為了將煤勻速送人膠帶輸送機,在輸送機前面設置了轉載破碎機,以利梭車快速卸載,并破碎大塊煤錨桿機是系統(tǒng)中的重要設備,大多為拖電纜膠輪自行式(也有簡易手提的),打錨桿
4、也是作業(yè)中耗時較多的一道工序,采煤機與錨桿機輪流進入煤房作業(yè)先采煤到定進度(例如6m),采煤機退出至另一煤房采煤,錨桿機進人進行支護。煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12這種工藝系統(tǒng)與傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)相比,機械化程度商,大大減少了作業(yè)人員。一般采用三班作業(yè)制,每班配備7-9人,工效較高。二、連續(xù)采煤機-輸送機工藝系統(tǒng)這種系統(tǒng)是將采煤機采落的煤,通過多臺輸送機轉運至膠帶輸送機上。其工藝系統(tǒng)如圖9-2,所示。煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12這種系統(tǒng)主要用于薄煤層,在中厚厚煤層的使用也呈上升趨勢。這種連續(xù)運輸系統(tǒng)克服了梭車間斷運輸產生的影響,且有利于在薄煤層中
5、應用。雞西小恒山煤礦采用的就是這種工藝系統(tǒng)。所用采煤機為MK-22型,采用縱向螺旋滾筒,滾筒長1.2m,一般可鉆進1.1m。兩滾筒一上一下(前上后下)向左(向右)擺動割煤,最大擺動角度為900,不挑頂,不臥底。其割煤方式如圖9-3所示。連續(xù)運輸設備是由一臺橋式轉載機和三臺萬向接長機(自行輸送機、互相鉸接)、一臺特低型膠帶輸送機組成。由于薄煤層巷道低,條件較差,為方便運送人員、設備和材料及清掃浮煤,設一臺鏟車。連續(xù)采煤機采煤后,若頂板不太穩(wěn)固,可先用金屬支柱臨時支護,永久支護采用金屬錨桿或樹脂錨桿,邊打錨桿邊回撤臨時支柱。一臺采煤機配備2臺頂板錨桿機,進行頂板
6、打眼和安裝錨桿煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12第二節(jié)采謀方法特點一、房式采煤法這種采煤方法的特點是只采煤房不回收煤柱,用房間煤柱支承上覆巖層圖9-4為美國某礦井采用連續(xù)采煤機一梭車工藝系統(tǒng)的房式采煤方法。主巷由5條巷道組成,盤區(qū)準備巷為3條,在盤區(qū)巷兩側布置煤房,形成區(qū)段。盤區(qū)一翼前進,另一翼后退一采取較大的煤柱(60m)維護主巷。區(qū)段由6個房同時推進房寬7m,煤柱尺寸為8m·8m,區(qū)段間煤柱寬為8m.因受地質構造影響,房長約220m。房式采煤法根據煤柱尺寸和形狀還可分為很多種形式,如長條式、切塊式等。但其基本布置方式相似。房式采煤法主要適用于頂板穩(wěn)定
7、、堅硬的條件,根據頂板性質來確定房和柱的尺寸,采出率可達50%-60%。煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12當為保護地面采用房式采煤法時,留設的煤柱尺寸不宜太小。西山西曲礦回收高壓輸電鐵塔下的煤柱,采用了房式采煤法該礦為低瓦斯礦井,近水平煤層,平均厚度2.2m,采用LN-800連續(xù)采煤機及其配套的10SC22-40B型梭車,TD1-45型錨桿機等設備。煤房寬度5m,房間煤柱寬為15m。采煤工作在區(qū)段內三個煤房中交替進行,其布置如圖9-5所示。煤礦開采學講義:柱式體系采煤法9-12二、房柱式采煤法這種方法的特點是房間留設不同形狀的煤柱,采完煤房后有計劃地回收
8、這些煤柱。(一)切塊式房柱式采煤法通常把4-5個以上