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采煤方法

发表时间：2014/9/7 11:34:45

旋转式采煤 :
（ 1 ）扇形采煤
①构成三角煤的原因
由于运输巷、回风巷与工作面不成直交，致使工作面起始段或收尾段出现三角煤。交角愈大，三角煤就愈多。
由于受地面建筑物保护煤柱限制，或受井田边界的制约，出现三角煤。
由于受落差大的断层、陷落柱或火成岩侵入等地质构造的影响，在工作面布置时出现三角煤。
②三角煤的种类及处理方法
V 形三角煤的处理：
直接调尾：当圆心角在 13 °以内时，无论三角煤在工作面的初采段还是末采段，均可用直接调尾的办法采出三角煤。假如工作面长度为 150m ，圆心角为 13 °，则三角煤的斜工作面长较大只有 154m 。则回风巷道本身就有 3~ 4m 的宽度，故可借助此宽度作为回旋余地采出三角煤，并不增减液压支架。如出现 1m 左右的空顶区时，可用调整超前支架的方法进行处理。
折段布巷调尾：当圆心角大于 13 °时，工作面增长段大于 4m ，无法用直接调尾法采出此三角煤，此时可用折段布巷调尾法开采。在掘进时将工作面回风巷掘成几段，以保持旋转过程中工作面等长。
A 形三角煤的处理：
由于工作面机头处于三角煤直角的顶点，所以采此三角煤时必须调整工作面头部，并需保持工作面长度不变。
直接调头：
当 A 形三角煤的圆心角小于 10 °时，可用直接调头法采出三角煤。假如工作面的长度在正常采煤时为 150m ，圆心角为 10 °，则三角煤斜工作面的较大长度为 152.5m ，此长度仅比正常开采时的工作面长度长 2.5m ，一般综采工作面运输巷的宽度均在 4m 以上，故可利用工作面运输巷采出三角煤，无须增减支架。
当 A 形三角煤在工作面初采时，由于工作面开切眼的长度大于正常开采时工作面长度，故顺槽输送机要靠上帮安装，并注意使液压支架不得超越顺槽空间。当开采末段三角煤时，则顺槽输送机要尽量靠顺槽的下帮，使液压支架位于顺槽中。
穿巷调头：当 A 形三角煤带的圆心角大于 10 °时，由于工作面的斜长大，无法利用直接调头法采出三角煤。在开采过程中，为了保持工作面等长，则可在新穿巷里安装输送机，达到回收三角煤的目的。

扇形采煤

③扇形采煤
扇形采煤采煤系统：如下图所示，扇形采煤仅仅是增加了一段补风巷，以便在采三角煤时回风。
采煤工艺：扇形大端在工作面较末一架支架处，采煤机在该处的截深是 0.6m ，而在工作面的第一架支架处是扇形小端，采煤机在该处的截深是零。为达到采这块小三角煤的目的，可以采用限制输送机推移量的办法。具体做法是，将工作面支架分为若干段，每段较上部的一架支架为标准架，并在其支柱上涂以红色标记。然后计算出每架标准架的前移量（即该处输送机的推移量），根据此推移量作几个长度不同的限位套，装在相应支架推移千斤顶的活塞杆上，以控制各标准架的前移量。移架时，先将标准架前移，再拉线移其余支架，保证支架、输送机前移步距合乎要求。由于输送机的前移量已得到控制，所以采煤机就可以沿工作面全长割去一块三角煤，见下图所示。

支架前移量示意图

扇形采煤的技术措施：
防止支架、输送机下窜：由于输送机的机头在工作面下部，而调采过程只推进机尾端，所以很容易造成支架和输送机的下窜。防止下窜的措施是：增设防滑千斤顶、改变割煤和推移输送机的方式。
防止液压支架互相挤咬：保持工作面支架呈直线状态、改变移架顺序、用单体液压支柱调架。
扇形采煤的顶板维护：铺设金属网假顶、铺设倾斜抬板、超前处理机头附近的顶板。
（ 2 ）旋转 90 °采煤
①采煤系统
在特定条件下，为增加综采工作面连续推进长度，在生产过程中走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法可以互相变换，综合利用。变换的角度一般为 90 °左右，也可以是任意角。

旋转 90 °采煤的工作面布置情况

图示为旋转 90 °采煤工作面为“ L ”形，运输顺槽和回风顺槽在工作面开采前全部掘出，并在运输顺槽中安装可伸缩胶带输送机及刮板输送机各一台，工作面安装液压支架、双滚筒采煤机及可弯曲刮板输送机，工作面输送机运出的煤直接注入顺槽刮板输送机，后经胶带输送机运往采区煤仓。为保持旋转过程中工作面等长，在旋转范围内的回风巷掘成折线。
当工作面在掘进到距旋转中心点 30m 左右时，将顺槽胶带输送机缩短 30m ，并安装转载机一部。此转载机头部与顺槽胶带输送机机尾头部斜交搭接，而其尾部尽量甩向工作面侧。与此同时，需将原顺槽刮板输送机向前移 2m ，并保证运出的煤能顺利地注入新安装的转载机，为保证这一点，需将新转载机的尾部巷道起底 0.5~ 1.0m 。
当顺槽输送机缩短至极限长度（ 5~6 ）时，输送机机尾靠采空区侧架设木垛，并增加输送机处的支护密度，以保证工作面继续推进时输送机处的安全。
②采煤工艺
工作面切割方式的确定：采用短刀切割方式。
工作面短刀切割确定的原则：根据工作面长度，将工作面分成几段，分段数量较好是偶数，这样可以保证切割顺序不变，便于掌握；保持工作面在一个循环内存在一个弯曲段，此弯曲段的角度等于切割循环的圆心角；输送机折曲段的角度要小于工作面输送机的允许弯曲角度。
采煤工艺：假设工作面长度为 150m ，共安装液压支架 100 架，经计算可将工作面分为四段，每段 37.5m （ 25 架支架）。选用“先整后零”的切割方式，即先割一通刀然后再割短刀，截割过程为：第一刀采煤机上行割煤，从机头割至机尾。割煤后 0~ 10m 不推溜， 10~ 37.5m 微推溜， 37.5m 以后按一个截深推溜移架；第二刀采煤机下行割煤，从机尾割至 37.5m 处，并依次推溜移架至 75m 处为止；第三刀上行割煤，从 37.5m 至 75m 跑空刀，自 75m 开始割至机尾。从 10m 至 112.5m 后输送机推移一个截深；第四刀下行割煤，从机尾割至 112.5m 处，然后返回机头，并将输送机推向煤壁，则完成一个循环。
③技术措施
旋转期间必须保持工作面等长，因此回风顺槽曲线段在掘进时要保持曲率一致，以避免旋转过程中增减支架。
旋转过程中要根据分段情况确保支架和输送机的平直，特别是微推输送机时要注意各处的推移量。每个循环结束时要调直输送机。
防止液压支架和输送机的下滑，液压支架的挤咬，旋转采煤时的顶板维护与扇形采煤相似，不再重复。
为了便于旋转中心附近转载机、顺槽输送机的拆装、伸缩和摆动，该处的巷道适当加宽。
（ 3 ）旋转 180 °采煤
①采煤系统
下图为我国某矿旋转 180 °采煤工作面实例。

旋转 180 °采煤工作面布置
1 ——Ⅱ号工作面运输顺槽； 2 ——溜煤眼； 3 ——下部煤层进风顺槽；
4 ——Ⅲ号工作面回风顺槽； 5 ——Ⅲ号工作面运输顺槽； 6 、 7 ——岩石联络巷；
8 、 12 、 13 ——密闭； 9 、 14 、 15 、 16 ——岩石联络巷； 10 ——Ⅱ号工作面回风顺槽；
11 ——下部煤层回风顺槽
Ⅱ号工作面由右向左俯采，刮板输送机安装在Ⅱ号工作面运输顺槽 1 中，从工作面运出的煤注入溜煤眼 2 后，再经下部煤层的进风顺槽 3 的胶带输送机运走。此运输系统一直用到工作面旋转完毕。
随着Ⅱ号工作面向左推进，后部由右向左沿Ⅱ号工作面已垮落的运输巷侧为Ⅲ号工作面送沿空巷 4 。Ⅱ号工作面旋转完毕后，Ⅲ号工作面沿空巷也很快随之掘完，此时废弃原运输系统，并在Ⅲ号工作面运输顺槽 5 中安装可伸缩胶带输送机和转载机，将工作面输送机调头后，为Ⅲ号工作面构成了新的运输系统。
新鲜风流从下部煤层的进风顺操进来后，经岩石联络巷 6 、 7 进入旋转工作面。工作面旋转前，由于旋转巷 8 处密闭，乏风从Ⅱ号工作面回风顺草 10 ，经过岩石联络巷 9 ，下部煤层回风顺槽 11 ，进入采区回风巷。工作面旋转后，乏风仍由岩石联络巷 9 ，再经下部煤层回风顺槽 11 进入采区回风巷。当工作面转过联络巷 9 后，由于 9 被堵塞，拆开密闭墙 8 ，此时在 12 处密闭，并拆除 13 处密闭墙，乏风经岩石联络巷 14 或 15 、 16 ，进入下部煤层回风顺槽。
②采煤工艺
工作面旋转时，为逐步采完这个半圆面积，则将它划分成若干个小扇形面积，每采完一个小扇形面积为一个循环。

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