综采普采炮采及管理一.pptx

1 1晋城市煤矿安全生产培训中心晋城市煤矿安全生产培训中心采煤方法概述采煤方法概述2 2参加培训须知上课时需共同遵守的小小规则：上课时需共同遵守的小小规则：-提问题和积极回答问题提问题和积极回答问题-遵守时间、手机无声遵守时间、手机无声；-用心感悟、跟上思路用心感悟、跟上思路；-开放心态、积极参与开放心态、积极参与；-享受培训、快乐学习；享受培训、快乐学习；上课时间欢迎：上课时间欢迎：-随时指出授课内容的不当之处随时指出授课内容的不当之处3 3理解与支持给您一分钟，手机调振动给您一分钟，手机调振动对您是自重，对我是感动对您是自重，对我是感动4 4前言前言第一讲第一讲 采煤方法发展概述采煤方法发展概述第二讲第二讲 怎样对综采工作面进行管理怎样对综采工作面进行管理 第三节第三节 锚锚杆技术简介杆技术简介5 5前言 我市是全国十三个大型煤炭基地建设之一（晋我市是全国十三个大型煤炭基地建设之一（晋东煤炭基地）。全市辖区内含煤面积东煤炭基地）。全市辖区内含煤面积4654km4654km2 2.占总占总面积的面积的49%,49%,总资源储量总资源储量459459亿吨，现已探明无烟煤储亿吨，现已探明无烟煤储量量471.2471.2亿吨，占全国无烟煤的亿吨，占全国无烟煤的1/41/4以上，是全国最以上，是全国最大的无烟煤生产基地。大的无烟煤生产基地。20082008年关闭矿井后，全市共年关闭矿井后，全市共有各类煤矿有各类煤矿259259座，其中地方国有煤矿座，其中地方国有煤矿4444座，二轻煤座，二轻煤矿矿2222座，乡镇煤矿座，乡镇煤矿192192座。主采座。主采3 3#、9 9#、15 15#煤层。煤层。20082008年，全市煤炭产量年，全市煤炭产量4785.814785.81万吨，实现工业总产万吨，实现工业总产值值221.99221.99亿元，煤炭上交在全市财政收入中占到亿元，煤炭上交在全市财政收入中占到2/32/3，具有举足轻重的地位。去年，全市共发生各类事，具有举足轻重的地位。去年，全市共发生各类事故故9 9起，死亡起，死亡2424人，百万吨死亡率为人，百万吨死亡率为0.50.5，好于全省、，好于全省、好于全国。煤炭工业的健康发展为我市国民经济又好于全国。煤炭工业的健康发展为我市国民经济又好又快发展做出了积极的贡献。好又快发展做出了积极的贡献。6 6 为切实做好全市煤炭工业安全发展、转型发展、为切实做好全市煤炭工业安全发展、转型发展、和谐发展、可持续发展。市局晋市煤局办字和谐发展、可持续发展。市局晋市煤局办字2009120091号文明确了我市煤炭工业发展的指导思想。号文明确了我市煤炭工业发展的指导思想。20092009年全市煤炭工业发展的指导思想是全面贯年全市煤炭工业发展的指导思想是全面贯彻党的十七大和十七届三中全会精神，深入贯彻落彻党的十七大和十七届三中全会精神，深入贯彻落实科学发展观，以安全发展、转型发展、和谐发展实科学发展观，以安全发展、转型发展、和谐发展为取向，以责任落实为抓手，以为取向，以责任落实为抓手，以“双基双基”（基层、（基层、基础）建设为依托，继续实施基础）建设为依托，继续实施“四大战略四大战略”（安全（安全稳煤、集约兴煤、生态立煤、人才强煤），着力抓稳煤、集约兴煤、生态立煤、人才强煤），着力抓好好“八项重点八项重点”（安全责任到位、安全隐患治理、（安全责任到位、安全隐患治理、安全长效建设、兼并重组战役、结构优化升级、产安全长效建设、兼并重组战役、结构优化升级、产销秩序规范、安康和谐发展、反腐专项斗争），高销秩序规范、安康和谐发展、反腐专项斗争），高起点、高标准推进全市煤炭工业又好又快发展、以起点、高标准推进全市煤炭工业又好又快发展、以优异成绩迎接新中国成立优异成绩迎接新中国成立6060周年。周年。7 7 晋城市煤炭工业局2008年、2009年连续两年在1号文件中（煤炭工作安排意见）提出要科技兴安，全面推广应用新技术、新工艺、新材料、新装备，在具备条件的30万吨/年以上矿井大力推广综采、综掘、锚杆、锚索支护等先进工艺技术。市局1号文件又一次吹响了新一轮的采煤方法升级改造工作的号角，我们要充分认识综采综掘的优越性，不折不扣地贯彻市局一号文件精神，把推行综采综掘作为煤矿采煤方法改革的方向，作为我市煤矿向高产、高效矿井迈进的必经之路。目前，我市已经有21个综采面投产，尚有数十个综采面正在装备中，推行综采综掘已成为全市煤矿干部职工的共识。8 8综采工艺的特点是落煤、装煤、运输、支护、采空区处理等工序全部实现了机械化。综采和普采最大的区别是综采使用了自移式支架支护顶板，解决了回柱放顶人工操作的难题，实现了支护与采空区处理机械化。综采的优点是劳动强度低、产量高、效率高、安全条件好。我国煤炭工业技术政策已经明确规定，综采是我国机械化采煤的方向。目前综采配套的采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、乳化液泵站以及配套的电控设备等技术已经趋于完善且有健全的售后、维修队伍，综采的优点也日趋明显，人们对综采的认识也有了更高的认识。9 9现代化矿井鸟瞰图1010第一讲第一讲 采煤方法发展概述采煤方法发展概述采煤方法是指采煤工艺与回采巷道布置及其时间上、空间上的相互配合的总称。我市采煤历史悠久，采煤方法也几经变革，大致经历了两大过程，一是巷柱式开采为代表的旧式采煤法；二是以壁式开采为代表的新式采煤法。一、旧式采煤方法旧式采煤方法通常是指地方煤矿采用的巷柱式（也称以掘代采）、仓房式和高落式等采煤方法，几乎没有任何机械化内容，运输方式为十分落后的人力或畜力运输。柱式体系采煤法分为：房式采煤法、房柱式采煤法和巷柱式采煤法。柱式体系采煤法的实质是：在煤层中开掘一系列宽57m左右的煤房，煤房间以一定间隔开掘联络巷，形成长条形或方形煤柱，煤柱宽度由几米至20多米不等。采煤工作在煤11房中进行。煤柱可根据条件留下不采，或在煤房采完后再采，前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。我市旧式采煤方法主要以巷柱式居多，其的生产工艺是：沿煤层走向或倾向先掘进两条平行的巷道（长约200-300米左右），巷道平行间距一般为30-40米，每隔一定间隔开一联络巷道，回采工作面就布置在联络巷中，根据顶板情况和煤柱大小控制扩帮范围，在扩帮放顶区采用密集点柱支护，然后回柱放顶。运输方式一般采用人力矿车轨道运输。采区回风巷采区运输巷进风顺槽回风顺槽联络巷30-40米2米2米200-300米采空区3米12旧式采煤方法的主要特点是：1、工作面多而短，产量低，风量分散；2、通风行不成全风压通风，容易形成瓦斯积聚，瓦斯事故频发；3、支护材料为木支护，不能有效控制顶板，支护材料复用率低，安全系数低；4、采用平车或矿车运输，机械化水平低；5、工作面工人劳动强度高、工效低；6、资源破坏严重，回收率低。在旧式开采盛行时期，我市煤矿生产安全事故时有发生，特别是一些重特大瓦斯爆炸事故的发生都与采煤方法有很大关系，一些恶性顶板事故的发生也与采煤方法有关，加之旧式采煤方法对资源的破坏性，诸多不安全因素都促使需要对落后的采煤方法进行改革。1313房式采煤法房式采煤法1-进风主平巷；主平巷；2-回回风主平巷；主平巷；3-胶胶带输送机主平巷；送机主平巷；4-盘区区进风平巷；平巷；5-盘区回区回风平巷；平巷；6-盘区胶区胶带输送机平巷；送机平巷；7-转载机；机；8-地地质破破坏不可采区域；坏不可采区域；9-风桥；10-风墙 1414条状煤柱房式采煤法条状煤柱房式采煤法1，2，3-盘区；区；4，5-煤柱；煤柱；6-煤房；煤房；7-盘区区(边界界)通通风平巷；平巷；8-采空区；采空区；9-平平硐口口 条状煤柱房柱式采煤法条状煤柱房柱式采煤法1区段区段进风巷；巷；2区段回区段回风巷；巷；3盘区回区回风巷；巷；4煤房煤房 5待回收煤柱；待回收煤柱；6风桥；7护巷煤柱巷煤柱1515块状煤柱房柱式采煤法状煤柱房柱式采煤法 通常以通常以45个或更个或更多的煤房成多的煤房成组同同时掘掘进，煤房，煤房宽57m，煤房中心距，煤房中心距为2040m，每隔，每隔2560m用用联络巷巷贯通，形成一个通，形成一个(1535m)(2055m)的的矩形或正方形煤柱，矩形或正方形煤柱，煤房掘至煤房掘至预定定长度度后，即可后退回采后，即可后退回采煤柱。煤柱。1616“汪格汪格维里里”采煤法采煤法 与与传统房柱式采煤法相房柱式采煤法相比，主要是采区区段划比，主要是采区区段划分和区段内煤体切割及分和区段内煤体切割及回收方法不同。一般要回收方法不同。一般要形成一个短壁回采区域，形成一个短壁回采区域，习惯称之称之为“汪格汪格维里里”块，煤柱回收后，煤柱回收后，顶板似板似长壁式工作面一壁式工作面一样充分冒落，使房、柱充分冒落，使房、柱的回采避开支承的回采避开支承压力高力高峰区。峰区。1717从上世纪九十年代开始我市地方煤矿就开始尝试由旧采向新采过渡的采煤方法改革，但由于受当时销售市场和经济效益的影响而大多夭折，直至2001年后乡镇煤矿整治工作的深入，壁式采煤方法才得以在各乡镇煤矿推广。二、新式采煤方法所谓新式采煤方法实际上是指壁式采煤方法，以长工作面采煤为主要标志（工作面长60米以上）。长壁工作面的生产过程主要包括：破煤、装煤、运煤、支护及采空区处理等五大工序。前三项是为了把煤从回采工作面采出来，简称采煤；后两项是为了控制顶板，为采煤创造安全的工作条件，通常叫做顶板管理。1818目前我市地方煤矿回采工作面采用下列四种采煤技术：1、炮采长壁采煤技术：是指用爆破方法破煤、人工装煤和单体柱支护的采煤技术，简称炮采。2、普通机械化长壁采煤技术：是指用机械方法破煤和装煤，输送机运煤和单体柱支护的采煤工艺，简称普采。3、综合机械化采煤技术:综合机械化采煤简称“综采”，是指在长壁工作面用机械方法破煤和装煤、输送机运输和液压支架支护顶板的采煤工艺。4、综采放顶煤采煤技术：综采放顶煤采煤技术：简称简称“综放综放”，放顶煤采放顶煤采煤是沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个煤是沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。下面对各类采煤技术进行简述。下面对各类采煤技术进行简述。1919 炮采长壁采煤技术炮采长壁采煤技术爆破落煤爆破落煤装煤与运煤装煤与运煤支支 护护采空区处理采空区处理一、工一、工 序序2020一、爆破采煤工艺一、爆破采煤工艺炮眼布置炮眼布置2121二、装煤与运煤二、装煤与运煤爆破、人工、机械装煤爆破、人工、机械装煤2222 多采用多采用SGW-40或或SGW-44型可弯型可弯曲刮板输曲刮板输送机送机推推移移输输送送机机二、装煤与运煤二、装煤与运煤 2323三、工作面支护三、工作面支护1 1、支护装备、支护装备 木支柱木支柱 单体摩擦支柱体摩擦支柱 单体液体液压支柱支柱 （7070年代中期）年代中期）国国营重点煤重点煤矿用用 单体液体液压支柱支柱+金属金属绞接接顶梁梁2424三、工作面支护三、工作面支护2、金属铰接顶梁、金属铰接顶梁1 1接头；接头；2 2梁体；梁体；3 3耳子；耳子；4 4销子；销子；5 5调角楔；调角楔；L L中心距中心距2525三、工作面支护三、工作面支护控顶排数和控顶距：控顶排数和控顶距：采煤工作面煤壁至末排采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离；或至放顶柱之间的距离；最小控顶距有最小控顶距有3 3排支柱，排支柱，机道、行人道和材料道；机道、行人道和材料道；常采用三、四排或三、常采用三、四排或三、五排控顶五排控顶 2626三、工作面支护三、工作面支护正正倒倒悬悬臂臂布布置置2727三、工作面支护三、工作面支护齐齐梁梁齐齐柱柱布布置置2828四、采空区处理四、采空区处理垮落法垮落法 充填法充填法 煤柱支撑法煤柱支撑法 最常用的是全部垮落法回最常用的是全部垮落法回柱放顶撤除支架，让顶板垮柱放顶撤除支架，让顶板垮落。落。放顶步距：放顶步距：相邻两次放顶间相邻两次放顶间隔的距离，隔的距离，放顶步距放顶步距等于最等于最大控顶距与最小控顶距之差。大控顶距与最小控顶距之差。2929四、采空区处理四、采空区处理特种支护：丛柱、密集、木垛、斜撑特种支护：丛柱、密集、木垛、斜撑 3030作作业方式方式采煤工作面一昼夜内采煤班和准采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的班的配合方式配合方式 准准备班工作班工作回柱、回柱、检修刮板修刮板输送机、送机、缩短运短运输平平巷中的刮板巷中的刮板输送机、超前工作面加送机、超前工作面加强支支护 两采一准两采一准 三八制三八制 三采三准三采三准（三班采煤，（三班采煤，边采采边准准备）三八制三八制 三采一准三采一准 四六制四六制 两班半采煤，半班准两班半采煤，半班准备 三八制三八制 四班交叉四班交叉五、作业方式五、作业方式3131六、循环作业图表六、循环作业图表 采煤工区技术员要编制采煤工作面作业采煤工区技术员要编制采煤工作面作业规程，规程中要有：规程，规程中要有：正规循环作业图正规循环作业图 劳动组织表劳动组织表 技术经济指标表技术经济指标表 正规循环正规循环在规定的时间内保质保量地在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环。完成了循环作业图中规定任务的循环。3232炮采面两三采三准循环作业图3333炮采面四班交叉循环作业图面面长长100m100m，四四班班交交叉叉，每每班班交交叉叉2 2小小时时，、班班采采煤煤班班，、班班以以准准备备为为主主，采采煤煤班班装装煤煤、支支柱柱。准准备备班班运运料料、回回柱柱放放顶顶、钻钻眼眼、放放炮炮、移移输输送送机机、少少量量装装煤煤、支支柱柱。工工作作面面放放两两次次炮炮，支支两两排排支支架架，放一次顶，放一次顶，一天一个循环一天一个循环3434炮采工作面机械化水平低炮采工作面机械化水平低 人工人工劳动强度大（装煤、支柱）度大（装煤、支柱）产量和效率低量和效率低 但但对地地质条件适条件适应性性强七、炮采工艺的特点七、炮采工艺的特点3535普通机械化长壁采煤技术普通机械化长壁采煤技术机械落煤机械落煤装煤与运煤装煤与运煤支支 护护采空区处理采空区处理一、工一、工 序序3636一、一、设设备备及及布布置置 1 MDY-1501 MDY-150采煤机；采煤机；2 SGB-630/1502 SGB-630/150可弯可弯曲刮板输送机；曲刮板输送机；3 DZ-223 DZ-22单体液单体液压支柱；压支柱；4 HDJA-10004 HDJA-1000铰接铰接顶梁顶梁 5 5 推移输送机千推移输送机千斤顶；斤顶；6 6 运运输输平平巷巷中中的的输送机。输送机。3737二、控顶排数（3、4排）3838人工爆破开切口人工爆破开切口 单滚筒采煤机的筒采煤机的机机窝切口切口长度和度和宽度根据采煤机度根据采煤机的技的技术数据和循数据和循环进尺确定；尺确定；双双滚筒采煤机能自滚筒采煤机能自开缺口。开缺口。三、人工开切口三、人工开切口39391、单向割煤方式向割煤方式 单滚筒采煤机，筒采煤机，滚筒直径小于筒直径小于采高采高 割割顶煤煤 挂挂顶梁梁 割底煤，清理浮煤割底煤，清理浮煤 推移推移输送机（滞后采煤机送机（滞后采煤机10 15m）采煤机往返一次采煤机往返一次进一刀一刀 煤壁推煤壁推进了一个截深了一个截深四、采煤机的割煤方式四、采煤机的割煤方式4040煤煤层较薄，薄，单滚筒采煤机，筒采煤机，滚筒直径接近煤筒直径接近煤层层厚厚2、双向割煤方式、双向割煤方式4141进刀刀采煤机采煤机滚筒向垂直于煤壁方向推筒向垂直于煤壁方向推进，进入下一截深的切割作入下一截深的切割作业 进刀：切入煤壁刀：切入煤壁 进刀方式的刀方式的实质是采煤机运行与推移是采煤机运行与推移输送送机的关系。机的关系。直接推入法直接推入法 端部斜切端部斜切进刀刀 中部斜切中部斜切进刀刀五、采煤机的进刀方式五、采煤机的进刀方式4242直接推入法直接推入法4343端头割三角煤斜切进刀端头割三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双向、单向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（有利于端头管理、费时、往返（202025m)25m)进刀与移机头干扰进刀与移机头干扰(a)(a)割底煤至工作割底煤至工作面下端部面下端部 (b)(b)返向沿输送机返向沿输送机弯曲段运行，上行弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，割顶煤切入煤壁，直至完全进入输送直至完全进入输送机直线段机直线段(c)(c)推移输送机机头推移输送机机头及弯曲段成一直线；及弯曲段成一直线；(d)(d)采煤机返向下行采煤机返向下行沿顶板割三角煤直沿顶板割三角煤直至工作面下端部；至工作面下端部；(e)(e)进刀完毕进刀完毕,上行上行正式割煤，至斜切正式割煤，至斜切进刀终点位置时，进刀终点位置时，滚筒沿顶板割煤。滚筒沿顶板割煤。4444单滚筒采煤机双向、筒采煤机双向、单向割煤端向割煤端头不往返，不往返，进刀与移机刀与移机头不干不干扰，端部煤壁不直，端部煤壁不直(a)(a)下行进入进刀段后割顶煤至工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；输送机弯曲段割三角底煤；(b)(b)割底煤至输送机直线段后改为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；割顶煤，此时，推移机头和弯曲段；(c)(c)上行割顶煤直至上切口，输送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；机已移直，在下端头留下三角煤；（d d）在正常段下行割底煤，并随）在正常段下行割底煤，并随采煤机下行推移输送机；采煤机下行推移输送机；(e)(e)采煤机在进刀段割顶煤直至工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送机，在工作面下端部留下底部的三角煤。重复三角煤。重复(a)(a)图，完成进刀全图，完成进刀全过程。过程。端头留三角煤斜切进刀端头留三角煤斜切进刀4545采煤机的进刀方式单滚筒采煤机中部斜切进刀4646六、支护方式六、支护方式1、齐梁直梁直线柱布置柱布置绞接接顶梁梁端在煤壁方梁梁端在煤壁方向相向相齐，支柱成直，支柱成直线。梁梁长等于截深等于截深 割一刀全部挂梁、支割一刀全部挂梁、支柱，柱，简单，容易管理，容易管理 截深截深为0.8m或或1m。多用正多用正悬臂臂4747支护方式2、错梁直梁直线柱布置柱布置 梁梁长等于等于2倍截深倍截深正倒正倒悬臂相臂相间 割一刀相割一刀相间挂梁一次、挂梁一次、顶梁交梁交错；第一刀支；第一刀支临时支柱，第二刀支柱，第二刀变永久支柱永久支柱 支支护及及时，工作量均，工作量均匀，柱成直匀，柱成直线，多用，多用，不利切不利切顶。4848高档普采工作面支护4949加加强机道支机道支护，防止机道冒防止机道冒顶 预掏梁掏梁窝，临时支支护 提高初撑力和支提高初撑力和支护刚度度 破碎破碎顶板或网下用成板或网下用成对型型钢梁，梁，迈步前移步前移 加加强放放顶线支支护的的稳定性定性 斜撑、木斜撑、木垛、双排柱、双排柱、丛柱柱 主要是主要是针对水平推力水平推力普采工艺支护基本要求普采工艺支护基本要求5050 端端头支支护 端端头平巷与工作面的交会平巷与工作面的交会处，控，控顶面面积大，大，设备大且多，人大且多，人员集中，集中，进出口出口 双双钩双楔梁双楔梁，抬棚抬棚 四四对八梁八梁 四四对八梁，十字八梁，十字绞接接顶梁梁 要保要保证支支护质量量，初撑力初撑力普采工艺支护基本要求5151端头十字绞接顶梁5252端头支护，抬棚长梁，十字绞接顶梁1基本支架基本支架;2 抬棚抬棚长梁梁;3 转载机机;4 输送机送机;5 十字十字绞接接顶梁梁;5353端头四对八梁5454端头支护，四对八梁2 抬棚抬棚长梁梁;4 输送机送机5555两采一两采一准一昼准一昼夜两循夜两循环 单向割向割煤煤三五三五排控顶排控顶七、普采循环作业图5656普采循环作业图