(一)爆破采煤工作面采煤工藝
炮采工藝的主要特點是采用爆破落煤。
1. 落煤。用鉆眼爆破的方法把煤從煤壁上崩落下來,稱為爆破落煤,它包括鉆眼、裝藥、連線和爆破等工序。?????????????????????????????????????????????????????????
2.裝煤、運煤。裝煤一般采用爆破拋擲裝煤和人工裝煤2種方式。運煤方式主要有自重運輸和刮板輸送機運輸2種。刮板輸送機可分為拆移式和可彎曲式2種??蓮澢焦伟遢斔蜋C采用液壓千斤頂或其他類型的千斤頂移置。
3.工作面支護。工作面的支護方式一般采用單體液壓支柱和鉸接頂梁支護,液壓支柱在傾斜方向上呈直線狀排列,支護方式有齊梁直線柱與錯梁直線柱兩類。
?4.采空區(qū)處理。采煤工作面控頂距以外的空間稱為采空區(qū)。采空區(qū)處理是指對采空區(qū)空間及頂板的處理。采空區(qū)的處理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撐法和緩慢下沉法等。爆破采煤工作面采空區(qū)處理一般采用全部垮落法。
(二)普通機械化采煤工作面采煤工藝
普通機械化采煤工作面布置如圖3-18所示,普采工藝的主要特點是用采煤機落煤。采煤機主要有刨煤機和滾筒采煤機2類。滾筒采煤機主要有單滾筒和雙滾筒2種。
1. 落煤、裝煤。普采工作面的落煤與裝煤由采煤機完成。
2.運煤。普采工作面運煤采用可彎曲刮板輸送機。推移輸送機時,利用液壓千斤頂將輸送機移到目的地,并使輸送機平、直,符合要求。
3.支護。普采工作面使用單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架支護頂板。
4.采空區(qū)處理。采空區(qū)處理與炮采工藝相同,一般采用全部垮落法。對極堅硬的頂板,可以利用深孔爆破方法強制放頂以保證工作面的安全生產(chǎn)。
(三)綜合機械化采煤工作面采煤工藝
綜采工藝的主要特點是采用采煤機落煤,用整體自移式液壓支架支護頂板,落煤、裝煤、運煤、支護全部工序?qū)崿F(xiàn)了機械化,綜采工作面設(shè)備布置如圖3-19所示
1.落煤、裝煤。由采煤機完成。綜采工作面主要采用雙向割煤,往返一次進兩刀,斜切式進刀。
2.運煤。采用可彎曲刮板輸送機運煤。
3.支護。綜采工作面支護主要采用自移式液壓支架,工作面兩端一般采用端頭支架支護。按支架與圍巖的相互作用方式,支架可分為支撐式、掩護式及支撐掩護式3種基本類型
4.采空區(qū)處理。綜采工作面主要用垮落法處理采空區(qū)
?
?????????????????????????
?綜采工作面設(shè)備布置圖
?? 1—采煤機;2—刮板輸送機;3—支架;4—下端頭支護;5—上端頭支護;6—轉(zhuǎn)載機;
7—膠帶輸送機;8—配電箱;9—乳化液泵站;10—設(shè)備平板列車;11—移動變電站;
12—噴霧泵站;13—液壓絞車;14—集中控制臺
(四)綜采放頂煤采煤工藝
綜采放頂煤工藝的主要特點是采用采煤機割煤和放頂煤。綜采放頂煤工藝是在厚煤層中沿煤層底板布置采煤工作面,煤壁采用采煤機割煤,頂煤從支架后部放煤口放煤,用前后2個刮板輸送機運煤的采煤工藝。綜采放頂煤與綜采工藝基本相似,只是綜采放頂煤適用于厚煤層開采,且多一道放煤工序。放煤是利用礦山壓力將工作面頂部煤在工作面推進過后破碎,在支架掩護梁上的放煤窗口放落,并將冒落頂煤通過后部刮板輸送機運出。
放頂煤綜采機械由采煤機、自移式液壓支架及2部刮板輸送機所組成。其中,液壓支架與普通支架有所不同,即:在掩護梁上具有一個液控落煤窗口,在掩護梁下安裝第2臺刮板輸送機。
(五)礦山壓力概述
1.礦山壓力的基本概念?
??? 礦山壓力是由于采掘活動的影響,在采掘空間周圍巖體上及支護物上所產(chǎn)生的力稱為礦山壓力。由于礦山壓力的作用將引起圍巖及支護物的位移、變形、破壞等一系列的力學現(xiàn)象稱為礦壓顯現(xiàn)。礦壓是礦壓顯現(xiàn)的原因,礦壓顯現(xiàn)是礦壓作用的結(jié)果
2.采煤工作面直接頂?shù)某醮慰迓浜屠享數(shù)闹芷趤韷?/div>
(1)直接頂?shù)某醮慰迓洌汗ぷ髅孀蚤_切眼向前推進一段距離后(8-25米),假如沒有支護,直接頂懸露達到一定距離,在其重力的作用下,就要開始跨落,稱為工作面直接頂?shù)某醮慰迓?,這時直接頂?shù)目缇喾Q為初次垮落步距。
采煤工作面初次放頂時必須制定安全措施,采煤區(qū)(隊)長要親臨現(xiàn)場進行指揮。
(2)工作面老頂?shù)闹芷趤韷?/span>:隨著回采工作面的推進,在老頂初次來壓以后,裂隙帶巖層形成的結(jié)構(gòu),將始終經(jīng)歷“穩(wěn)定-失穩(wěn)-再穩(wěn)定”的變化,這種變化將呈現(xiàn)周而復始的過程。由于結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)導致了工作面頂板的來壓。這種來壓也將隨著工作面的推進而呈周期性出現(xiàn)。因此,由于裂隙帶巖層周期性失穩(wěn)而引起的頂板來壓現(xiàn)象稱之為工作面頂板的周期來壓。
工作面周期來壓時的安全措施:
①通過礦壓觀測,準確判斷周期來壓的時間和位置,做好預測預報工作。
②做好來壓前的支護工作,保證支架的規(guī)格質(zhì)量,保證一定的支護密度和支架穩(wěn)定性。③合理縮小控頂距,以利于工作面維護。
④保證直接頂垮落的質(zhì)量。采空區(qū)冒落的矸石可以減輕老頂?shù)膩韷簭姸取?/div>
⑤加強正規(guī)循環(huán),保持工作面推進速度。