煤礦開采方法(五)特殊條件開采03

水力采煤消費系統(tǒng)；水力采煤方法?？梢钥炊Σ擅合M系統(tǒng)圖；合理組織水力采煤消費工藝過程。技藝點知識點課題三.水力采煤法

知識點課題三.水力采煤法水力采煤是指利用水力作用來完成任務(wù)面的采煤、運輸作業(yè)，也可在采區(qū)與礦井利用水力作用完成運輸與提升任。這種利用水力完成采煤消費的過程簡稱水采。課題三.水力采煤法水采礦井中煤的運提普通是靠水力完成的。水力運輸是水采的一個基本消費環(huán)節(jié)。水力運輸具有運輸任務(wù)延續(xù)、設(shè)備簡單、任務(wù)可靠、維修工作量較少及消費效率較高等優(yōu)點。盡管它在存在管路損較大、水力運輸設(shè)備的能耗較多以及添加煤漿制備和脫水環(huán)節(jié)等問題，國內(nèi)外仍非常注重發(fā)展這種運輸方式。脫水是指把煤漿中的煤水分開，使煤中殘留的水分到達國家規(guī)定的銷售規(guī)范，并使脫出的水可以循環(huán)運用。水采礦井的脫水系統(tǒng)有以下三種方式：①與選煤廠相結(jié)合；②地面公用脫水車間；③簡易脫水系統(tǒng)。煤水運提系統(tǒng)煤水運提系統(tǒng)脫水系統(tǒng)課題三.水力采煤法二、水力采煤方法采煤方法有其獨特的工藝特點〔1〕它以水射流實現(xiàn)任務(wù)面落煤和運輸兩個主要消費環(huán)節(jié)，把落煤和運輸簡化成單一的延續(xù)式主要工序。〔3〕采煤任務(wù)面以短壁方式布置，具有較強的機動性和靈敏性課題三.水力采煤法〔2〕對回采空間的煤層頂板不進展支護，簡化了采煤任務(wù)面的頂板管理，減輕了工人的勞動強度。作業(yè)人員不進入采煤任務(wù)面內(nèi)，提高了消費的平安性。簡化工序，降低本錢，礦井的經(jīng)濟效益相對較好。1．傾斜短壁式采煤法

③采區(qū)參數(shù)。主要是采區(qū)開采范圍參數(shù)，采區(qū)傾斜長度等于階段斜長，其值主要取決開采程度的劃分。采區(qū)走向長度因受采區(qū)內(nèi)明槽自流水力運輸?shù)南拗?，為防止采區(qū)下部的三角形凝滯煤量過大，其一翼的走向長度不宜過大，而采區(qū)走向長度過短又將呵斥采區(qū)效力年限過短，采區(qū)的噸煤投資過大及采掘接續(xù)緊張等問題，所以采區(qū)必需保證其有合理的走向長度?！?〕采準(zhǔn)巷道布置采煤法分為雙面沖采和單面沖采兩種方式課題三.水力采煤法②采區(qū)消費才干。采區(qū)消費才干是采區(qū)各消費系統(tǒng)都可滿足的年消費的煤炭量。在目前條件下，每個采區(qū)普通配備一套水采消費系統(tǒng)，因此采區(qū)消費才干那么等于一套水采消費系統(tǒng)的消費才干。在設(shè)備配置合理時，一套水采消費系統(tǒng)的消費才干視開采條件而定。①采區(qū)預(yù)備任務(wù)順序。傾斜短壁式采煤法是我國在緩斜煤層條件下常用的水采方法，又稱漏斗式采法。目前我國的水采礦井〔區(qū)〕多采用雙翼采區(qū)，采區(qū)一翼的走向長度在緩斜煤層時普通為500～800m。急斜煤層時為200～500m。今后水力開采采區(qū)走向長度將會有所增大，到達2000m以上。區(qū)段斜長普通為120～150m，根據(jù)回采眼的維護情況可適當(dāng)加長或縮短，在頂板條件差，維護困難可縮至60～80m。課題三.水力采煤法〔2〕采區(qū)消費系統(tǒng)①運煤系統(tǒng)。由水槍沖采下來的煤沿溜槽由回采眼經(jīng)區(qū)段運輸巷和煤水止山到采區(qū)煤水硐室。②高壓供水系統(tǒng)。采區(qū)中的高壓供水管路沿運煤相反的道路鋪設(shè)并聯(lián)接于回采眼中的水槍。③運料系統(tǒng)。由于是無支護采煤且設(shè)備簡單，所以輔助運輸?shù)娜蝿?wù)量較小。但由于區(qū)內(nèi)多為傾斜巷道，使運料任務(wù)比較困難。通常資料和設(shè)備在軌道上山中采用礦車沿軌道提升，而在區(qū)段巷道中用單軌吊車或簡易吊掛無極繩運輸.④通風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)沿采區(qū)上山到區(qū)段運輸巷，再經(jīng)回采眼到采煤任務(wù)面。乏風(fēng)經(jīng)采空區(qū)到區(qū)段回風(fēng)巷和采區(qū)上部回風(fēng)巷道。由于清洗任務(wù)面后的乏風(fēng)要流經(jīng)已冒落的采空區(qū)，假設(shè)采空區(qū)已冒實，那么風(fēng)流阻力很大，能夠會導(dǎo)致采煤任務(wù)面供風(fēng)缺乏，此時那么在區(qū)段運輸巷中增設(shè)部分通風(fēng)機加強通風(fēng)。各掘進任務(wù)面采用部分通風(fēng)機進展通風(fēng)。課題三.水力采煤法(3)采煤工藝管道及溜槽支設(shè)護槍支架及重新安設(shè)水槍水力落煤拆移水槍水采任務(wù)面的采煤工序課題三.水力采煤法在傾斜短壁式采煤法中，安設(shè)在回采眼中的水槍可向其兩側(cè)沖采，沖采范圍較大，因此，該法具有巷道掘進率低、水槍及管道等拆移任務(wù)量較小、效率較高等優(yōu)點。但是當(dāng)煤層傾角較大時，回采眼坡度也較大，這樣采空區(qū)垮落矸石易竄入回采眼中，呵斥壓槍和危及作業(yè)人員的平安，并降低采出率。2．走向短壁式采煤法走向短壁式采煤法在我國水采礦井〔區(qū)〕中運用最為廣泛，常用于傾角較大的緩斜、傾斜和急斜煤層的開采。3．傾斜短壁式與走向短壁式采煤法的比較課題三.水力采煤法該采煤方法普通用于傾角為7°～15°的煤層。在走向短壁式采煤法中，安設(shè)水槍的回采巷坡度較小〔5%～7%〕，且不受煤層傾角大的影響，因此采空區(qū)竄矸壓槍的能夠性及對作業(yè)人員平安的要挾均較小，并利于提高采出率，同時由于增設(shè)分段上山，提高了它對地質(zhì)條件變化的順應(yīng)才干。該法具有消費平安、采出率較高及對地質(zhì)條件變化順應(yīng)才干較強等優(yōu)點。但是由于水槍只向回采巷上幫側(cè)沖采，沖采范圍較小，從而巷道掘進率較高。該采煤方法適用于傾角大于12°～15°的煤層。課題三.水力采煤法義務(wù)虛施某礦位于丘陵地帶，井田范圍內(nèi)地形起伏較大。地面標(biāo)高+1460m～+1850m，井田南部境界外有河流經(jīng)過。井田走向長度4.00～8.50km，傾斜長度1.40～4.40km，面積約為25km2。煤層平均厚度32m，傾角5°～11°，面積5.5km2，可采儲量130Mt。煤層傾角變化大。該礦井屬于低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險性，礦井正常涌水量110m3/h，最大涌水量m3/h；井田內(nèi)煤層構(gòu)造復(fù)雜，厚度變化大，主采煤5層的煤層賦存特點簡述如下：〔1〕東區(qū)塊段煤層條件好，平均厚度35.50m，傾角6°～9°,面積9.70km2，可采儲量317.20Mt。本課題終了煤礦開采方法模塊五.特殊條件開采課題四.柱式體系開采柱式采煤法巷道布置；房柱式采煤法巷道布置。正確確定柱式采煤法方式；確定柱式采煤法巷道布置參數(shù)。技藝點知識點義務(wù)一.柱式體系開采系統(tǒng)一、房式采煤法巷道布置義務(wù)一.柱式體系開采系統(tǒng)這種采煤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。某礦井采用延續(xù)采煤機一梭車工藝系統(tǒng)的房式采煤方法巷道系統(tǒng)。主巷由5條煤房組成,盤區(qū)預(yù)備巷為3條煤房,在盤區(qū)預(yù)備巷兩側(cè)布置回采煤房,構(gòu)成回采區(qū)段。盤區(qū)一翼前進,另一翼后退。采取較大的煤柱〔60m〕維護主巷。區(qū)段由6個房間同時推進。房寬7m,煤柱尺寸為8m×8m,區(qū)段間煤柱寬為8m,因受地質(zhì)構(gòu)造影響,回采區(qū)段長度約220m。義務(wù)一.柱式體系開采系統(tǒng)房式采煤法的煤柱尺寸和外形還可分為多種方式，如長條式、切塊式等，但其布置方式根本類似。房式采煤法主要適用于頂板穩(wěn)定、鞏固的條件。當(dāng)為維護地面建筑采用房式采煤法時，留設(shè)的煤柱尺寸不宜太小。二、房柱式采煤法巷道布置1．切塊式房柱式采煤法通常把4～5個以上煤房組成一組同時掘進，煤房寬5～6m，煤房中心距為20～30m，每隔一定間隔用聯(lián)絡(luò)巷貫穿，構(gòu)成方塊或矩形煤柱。煤房掘進到預(yù)定長度后，即可回收煤柱。圖5-2-2為一典型切塊式房柱式采煤法巷道布置方式。主巷由5條煤房組成，中間3條進風(fēng)，兩邊各1條回風(fēng)。2．“旺格維利〞采煤法〔1〕旺格維利采煤法巷道布置旺格維利采煤法是澳大利亞在房柱式開采技術(shù)根底上開展起來的一種高效短壁柱式采煤法，它與傳統(tǒng)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?！?〕巷道布置及參數(shù)。義務(wù)一.柱式體系開采系統(tǒng)這種方法的特點：是房間留設(shè)不同形狀的煤柱，采完煤房后有方案地回收這些煤柱。根據(jù)煤柱回收方法和煤房開掘方式，房柱式采煤法主要分為切塊式和“旺格維利〞布置方式。留意

采用帶式保送機運煤。主巷一側(cè)開掘的獨頭短巷，用來堆放開采中的矸石，做到矸石不外運；在主巷另一側(cè)布置盤區(qū)，盤區(qū)內(nèi)不再布置盤區(qū)預(yù)備巷道，直接采用多煤房推進，在到預(yù)定邊境后前往回收煤柱。盤區(qū)內(nèi)由5條煤房組成開采系統(tǒng)，煤房寬5m，煤房之間留設(shè)方形煤柱，房與房中心距為29m。盤區(qū)間留設(shè)24m長條形煤柱。該煤柱在后退回收煤柱時采出。

義務(wù)一.柱式體系開采系統(tǒng)在煤柱回收后，頂板可類似長壁任務(wù)面一樣充分自然冒落，使煤房、煤柱的回采避開支承壓力頂峰區(qū)。詳細是在盤區(qū)準(zhǔn)備巷道一側(cè)或兩側(cè)布置長條形房柱，如圖5-2-3所示。長條形房柱寬約15m，長約65～95m。條形房柱內(nèi)先采房，房寬6m，到邊境后，后退回出9m寬的煤柱。盤區(qū)預(yù)備巷道長度按地質(zhì)條件和帶式保送機長度確定。長條房柱間的回采順序普通用后退式。義務(wù)虛施。義務(wù)一.柱式體系開采系統(tǒng)結(jié)合附近礦區(qū)的實踐情況進展正確確定柱式采煤法方式、確定柱式采煤法巷道布置參數(shù)延續(xù)采煤機—梭車工藝系統(tǒng)；延續(xù)采煤機一保送機工藝系統(tǒng)；旺格維利采煤法工藝系統(tǒng)。合理組織房柱式消費工藝過程。技藝點知識點義務(wù)二.房柱式開采工藝相關(guān)知識按破煤方式不同，采煤工藝大致可分為兩大類：另一類為:延續(xù)采煤機采煤工藝〔開展方向〕義務(wù)二.房柱式開采工藝一類為:傳統(tǒng)的爆破落煤工藝〔現(xiàn)僅在少數(shù)地方煤礦運用〕一、延續(xù)采煤機—梭車工藝系統(tǒng)主要用于中厚層。如右圖所示。義務(wù)二.房柱式開采工藝1、機械設(shè)備：截割機構(gòu)、行走機構(gòu)、裝載轉(zhuǎn)載運輸機構(gòu)及輔助配備等。2、運煤設(shè)備：梭車3、配套設(shè)備：給料破碎機4、搬運物料設(shè)備：鏟車義務(wù)二.房柱式開采工藝〔一〕煤層掘進1、延續(xù)采煤機房柱式開采平巷和聯(lián)絡(luò)巷開采順序見下頁圖13—3圖13-3延續(xù)采煤機房柱式開采平巷和聯(lián)絡(luò)巷開采順序1/－回風(fēng)道；2/－進風(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；7/-防火簾；8/－風(fēng)簾義務(wù)二.房柱式開采工藝圖13－4延續(xù)采煤機掘進〔a〕切槽工序；〔b〕采垛工序；1－延續(xù)采煤機；2－風(fēng)障2、延續(xù)采煤機掘進順序義務(wù)二.房柱式開采工藝3、延續(xù)采煤機截割方式圖13-5延續(xù)采煤機截割方式〔a〕切入；〔b〕下行截割；〔c〕平整底板義務(wù)二.房柱式開采工藝2、外進式〔二〕回收煤柱義務(wù)二.房柱式開采工藝1、袋翼式——在煤柱中開掘一條巷道，亦用錨桿支護。這條巷道稱之為煤柱中的通道〔或袋〕，此種巷道與采空區(qū)之間留下的煤帶稱之為翼二、延續(xù)采煤機—保送機工藝系統(tǒng)主要用于薄煤層，在中厚煤層的運用也呈上升趨勢。義務(wù)二.房柱式開采工藝三、柱式體系采煤方法特點特點：只采煤房不回收煤柱，用房間煤柱支承上覆巖層。特點:房間留設(shè)不同外形的煤柱，采完煤房后有方案地回收這些煤柱。〔一〕房式采煤法〔二〕房柱式采煤法義務(wù)二.房柱式開采工藝通常把4～5個以上煤房組成一組同時掘進，煤房寬5～6m，煤房中心距為20～30m，每隔一定間隔用聯(lián)絡(luò)巷貫穿，構(gòu)成方塊或矩形煤柱。煤房掘進到預(yù)定長度后，即可回收煤柱。1、切塊式房柱式采煤法義務(wù)二.房柱式開采工藝2、“旺格維利〞采煤法(1)根本概念和工藝系統(tǒng)

義務(wù)二.房柱式開采工藝“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，頂板類似長壁任務(wù)面一樣充分冒落，使煤房、煤柱的回采避開支承壓力頂峰區(qū)。延續(xù)采煤機—運煤車〔梭車〕—轉(zhuǎn)載破碎機—帶式保送機工藝系統(tǒng)；延續(xù)采煤機—延續(xù)運輸系統(tǒng)—帶式保送機工藝系統(tǒng)。(2)巷道布置及參數(shù)“旺格維利〞采煤法的工藝系統(tǒng)：義務(wù)二.房柱式開采工藝(3)采煤工藝①煤房掘進：由延續(xù)采煤機和錨桿鉆機交替進展掘進和支護作業(yè)。作業(yè)循環(huán)進度不大于7m。②煤柱回收：雙翼進刀回收和單翼進刀回收兩種方式。③頂板管理：采用錨桿支護⑤“旺格維利〞采煤法的應(yīng)用特點：用于開采綜采無法回采的煤炭資源，比房柱式采煤法煤炭回收率高，產(chǎn)量大，掘進率低義務(wù)二.房柱式開采工藝④通風(fēng)方式：“旺格維利〞采煤法僅適用于開采低瓦斯任務(wù)面，而且任務(wù)面風(fēng)流要經(jīng)過采空區(qū)回風(fēng)。柱式體系采煤法的優(yōu)點：①設(shè)備投資少；②采掘可實現(xiàn)合一，建立期短，出煤快；③設(shè)備運轉(zhuǎn)靈敏，搬遷快；④巷道壓力小，便于維護，支護簡單，可用錨桿支護頂板；由于大部分為煤層巷道，故矸石量很少；矸石可在井下處置不外運，有利于環(huán)境維護；⑤當(dāng)?shù)孛嬉S護農(nóng)田水利設(shè)備和和建筑物時，采用房式采煤法有時可使總的噸煤本錢降低；⑥全員效率較高，特別是中小型礦井更為明顯。四、適用條件及評價義務(wù)二.房柱式開采工藝主要缺