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1、第三章柱式體系采煤工藝第一節(jié)柱式采煤工藝第二節(jié)柱式采煤方法特點(diǎn)第三節(jié)適用條件及評(píng)價(jià)第一節(jié)柱式采煤工藝按破煤方式不同,采煤工藝大致可分為兩大類:傳統(tǒng)的爆破落煤工藝(現(xiàn)僅在少數(shù)地方煤礦使用);連續(xù)采煤機(jī)采煤工藝(發(fā)展方向)。連續(xù)采煤機(jī)采煤工藝按運(yùn)煤方式的不同可分為兩種工藝系統(tǒng):連續(xù)采煤機(jī)—梭車工藝系統(tǒng);連續(xù)采煤機(jī)—輸送機(jī)工藝系統(tǒng)。一、連續(xù)采煤機(jī)—梭車工藝系統(tǒng)主要用于中厚煤層。如右圖所示。一、連續(xù)采煤機(jī)—梭車工藝系統(tǒng)連續(xù)采煤機(jī)房柱式采煤實(shí)行掘采合一,一般需要同時(shí)開掘3~5條煤房,由于通風(fēng)和安全的要求,還需開掘橫向聯(lián)絡(luò)巷間隔貫通每條煤房,支護(hù)則采用錨桿。連續(xù)采煤機(jī)房柱式采煤分為煤房掘進(jìn)和回
2、收煤柱兩個(gè)階段。1—連續(xù)采煤機(jī);2—梭車;3—轉(zhuǎn)載破碎機(jī);4—帶式輸送機(jī);5—錨桿機(jī);6—縱向風(fēng)障;7—風(fēng)簾;8—風(fēng)墻;9—電源中心1、機(jī)械設(shè)備:截割機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、裝載轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)構(gòu)及輔助裝備等。2、運(yùn)煤設(shè)備:梭車3、配套設(shè)備:給料破碎機(jī)4、搬運(yùn)物料設(shè)備:鏟車一、連續(xù)采煤機(jī)—梭車工藝系統(tǒng)(一)煤層掘進(jìn)1、連續(xù)采煤機(jī)房柱式開采平巷和聯(lián)絡(luò)巷開采順序連續(xù)采煤機(jī)房柱式開采平巷和聯(lián)絡(luò)巷開采順序1/-回風(fēng)道;2/-進(jìn)風(fēng)道;3/-永久性風(fēng)墻;4/-采區(qū)供電中心;5/-鏟車;6/-給料破碎機(jī);7/-防火簾;8/-風(fēng)簾2、連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)順序圖13-4連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)順序(a)切槽工序;(b)采垛工序;1
3、-連續(xù)采煤機(jī);2-風(fēng)障(一)煤層掘進(jìn)3、連續(xù)采煤機(jī)截割方式連續(xù)采煤機(jī)截割方式(a)切入;(b)下行截割;(c)平整底板(一)煤層掘進(jìn)1、袋翼式(a)單煤柱雙袋式;(b)雙煤柱單袋式1、2、3、…、17、18—煤柱回收順序(二)回收煤柱2.外進(jìn)式如圖所示為外進(jìn)式煤柱回收法。當(dāng)煤柱寬10~12m左右時(shí),可直接在房?jī)?nèi)向兩側(cè)煤柱進(jìn)刀。1、2、3、…—回收順序(二)回收煤柱二、連續(xù)采煤機(jī)—輸送機(jī)工藝系統(tǒng)這種系統(tǒng)是將采煤機(jī)采落的煤,通過多臺(tái)輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至帶式輸送機(jī)上。其工藝系統(tǒng)如下圖。這種系統(tǒng)主要用于薄煤層,在中厚煤層的使用也呈上升趨勢(shì)。這種連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)克服了梭車間斷運(yùn)輸產(chǎn)生的影響,且有利于在薄
4、煤層中應(yīng)用。1—橋式轉(zhuǎn)載機(jī);2、3、4—萬向接長(zhǎng)機(jī)5—帶式輸送機(jī)二、連續(xù)采煤機(jī)—輸送機(jī)工藝系統(tǒng)雞西小恒山煤礦采用的就是這種工藝系統(tǒng)。所用采煤機(jī)為MK—22型,采用縱向螺旋滾筒,滾筒長(zhǎng)1.2m,一般可鉆進(jìn)1.1m。兩滾筒一上一下(一般為前上后下)向左(或向右)擺動(dòng)割煤,最大擺動(dòng)角度為90°,不挑頂,不臥底。其割煤方式如圖示。(a)采煤機(jī)向右割煤(b)采煤機(jī)依樞軸轉(zhuǎn),向左清浮煤(c)采煤機(jī)向左割煤,然后回中位,割完一刀一、柱式采煤方法特點(diǎn)(一)房式采煤法特點(diǎn):只采煤房不回收煤柱,用房間煤柱支承上覆巖層。第二節(jié)柱式采煤方法特點(diǎn)下圖為美國某礦井采用連續(xù)采煤機(jī)—梭車工藝系統(tǒng)的房式采煤方法。主巷
5、由5條巷道組成,盤區(qū)準(zhǔn)備巷為3條,在盤區(qū)巷兩側(cè)布置煤房,形成區(qū)段。盤區(qū)一翼前進(jìn),另一翼后退。采取較大的煤柱(60m)維護(hù)主巷。區(qū)段由6個(gè)房同時(shí)推進(jìn)。房寬7m,煤柱尺寸為8m×8m,區(qū)段間煤柱寬為8m,因受地質(zhì)構(gòu)造影響,房長(zhǎng)約220m。(一)房式采煤方法特點(diǎn)1—進(jìn)風(fēng)大巷;2—回風(fēng)大巷;3—運(yùn)輸大巷;4—盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷5—盤區(qū)回風(fēng)巷;6—盤區(qū)運(yùn)輸巷;7—地質(zhì)破壞不可采區(qū)8—地質(zhì)破壞不采區(qū)域(二)房柱式采煤法這種方法的特點(diǎn)是房間留設(shè)不同形狀的煤柱,采完煤房后有計(jì)劃地回收這些煤柱。1.切塊式房柱式采煤法通常把4~5個(gè)以上煤房組成一組同時(shí)掘進(jìn),煤房寬5~6m,煤房中心距為20~30m,每隔一定距離
6、用聯(lián)絡(luò)巷貫通,形成方塊或矩形煤柱。煤房掘進(jìn)到預(yù)定長(zhǎng)度后,即可回收煤柱。圖為一典型切塊式房柱式采煤法巷道布置方式。1—進(jìn)風(fēng)大巷;2—回風(fēng)大巷;3—主帶式輸送機(jī)巷;4—盤區(qū)運(yùn)輸巷;5—風(fēng)橋;6—風(fēng)墻;7—回風(fēng)巷;8—堆放矸石的獨(dú)頭巷;9—調(diào)節(jié)風(fēng)門2、“旺格維利”采煤法(1)基本概念和工藝系統(tǒng)“旺格維利”采煤法與傳統(tǒng)的房柱式采煤法的主要區(qū)別是:采煤區(qū)段劃分和區(qū)段內(nèi)煤體切割及回收方法不同,煤柱回收后,頂板類似長(zhǎng)壁工作面一樣充分冒落,使煤房、煤柱的回采避開支承壓力高峰區(qū)。旺格維利采煤法的工藝系統(tǒng)按運(yùn)煤方式一般分為兩種形式:一種是連續(xù)采煤機(jī)—運(yùn)煤車(梭車)—轉(zhuǎn)載破碎機(jī)—帶式輸送機(jī)工藝系統(tǒng);一種是
7、連續(xù)采煤機(jī)—連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)—帶式輸送機(jī)工藝系統(tǒng)。2、“旺格維利”采煤法(2)巷道布置及參數(shù)神東礦區(qū)旺格維利采煤區(qū)段的巷道布置分為兩種形式,一種是類似于長(zhǎng)壁工作面布置形式,上下順槽均雙巷布置,巷寬4.6~5.0m,巷間煤柱寬度15~20m,工作面長(zhǎng)度約100m,工作面煤房寬度5.0~6.0m,煤房布置間距一般不大于25m,巷道高度與回采高度相同。巷道、煤房支護(hù)形式為樹脂錨桿。工作面系統(tǒng)布置如圖所示。另一種形式是采煤區(qū)段集中布置三條順槽,作為進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和運(yùn)輸順槽