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1、煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12第九章柱式體系采煤法(自學(xué))柱式體系采煤法有兩種基本類型,即房式采煤法和房柱式采煤法。根據(jù)地質(zhì)和技術(shù)條件的不同,此類采煤法又有很多變化。柱式體系采煤法的實(shí)質(zhì)是在煤層內(nèi)開(kāi)掘一系列寬為5-7m左右的煤房,煤房間用聯(lián)絡(luò)巷相連,形成近似于長(zhǎng)條形或塊狀的煤柱,煤柱寬度由數(shù)米至二十多米不等一采煤在煤房中進(jìn)行廠煤柱可根據(jù)條件留下不采,或在煤房采完后,再將煤柱按要求盡可能采出。留下煤柱不采的稱為房式采煤法,既采煤房又采煤村的稱為房杜式采煤法。80年代以前,美國(guó)和澳大利亞主要采用這種柱式體系采煤法。但近年來(lái),壁式采煤法在迅速增加,出現(xiàn)了長(zhǎng)
2、壁工作面采煤,巷道仍是采用柱式采煤法的多巷布置系統(tǒng),利用煤房采出部分煤,同時(shí)為長(zhǎng)壁工作面準(zhǔn)備出兩側(cè)平巷這種柱式與壁式相結(jié)合的采煤法,在美國(guó)和澳大利亞有較大的發(fā)展。煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12第一節(jié)柱式體系采煤工藝按落煤方式的不同,采煤工藝大致可分為兩大類:一類為傳統(tǒng)的放炮落煤工藝;一類為連續(xù)采煤機(jī)采煤的工藝。日前美國(guó)和澳大利亞般采用后者。連續(xù)采煤機(jī)采煤工藝系統(tǒng)按運(yùn)煤方式的不同,又可分為兩種:一種是連續(xù)采煤機(jī)-梭車-轉(zhuǎn)載破碎機(jī)-膠帶輸送機(jī)工藝系統(tǒng);另一種是連續(xù)采煤機(jī)-橋式轉(zhuǎn)載機(jī)-萬(wàn)向接長(zhǎng)機(jī)-膠帶輸送機(jī)工藝系統(tǒng)。前者是間斷運(yùn)輸工藝系統(tǒng),后者是連續(xù)運(yùn)輸工
3、藝系統(tǒng)。一、連續(xù)采煤機(jī)一梭車工藝系統(tǒng)這種系統(tǒng)上要用中厚厚煤層,有時(shí)也用于厚度較大的薄煤層。其工藝系統(tǒng)如圖9-1所示。連續(xù)采煤機(jī)主要有橫滾筒和縱螺旋兩大類。在中厚煤層公中使用的都是橫滾筒。如喬伊(JOY)12CM型,就屬這一類。滾筒寬度2.9-3.2m,采煤機(jī)長(zhǎng)9-10m,同時(shí)完成割煤與裝煤工作。梭車容量一般為7-16t,車高0.7-1.6m,車長(zhǎng)8.0m左右,車寬2.7-3.3m,自重11-18t。為了將煤勻速送人膠帶輸送機(jī),在輸送機(jī)前面設(shè)置了轉(zhuǎn)載破碎機(jī),以利梭車快速卸載,并破碎大塊煤錨桿機(jī)是系統(tǒng)中的重要設(shè)備,大多為拖電纜膠輪自行式(也有簡(jiǎn)易手提的),打錨桿
4、也是作業(yè)中耗時(shí)較多的一道工序,采煤機(jī)與錨桿機(jī)輪流進(jìn)入煤房作業(yè)先采煤到定進(jìn)度(例如6m),采煤機(jī)退出至另一煤房采煤,錨桿機(jī)進(jìn)人進(jìn)行支護(hù)。煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12這種工藝系統(tǒng)與傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)相比,機(jī)械化程度商,大大減少了作業(yè)人員。一般采用三班作業(yè)制,每班配備7-9人,工效較高。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(guò)多臺(tái)輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至膠帶輸送機(jī)上。其工藝系統(tǒng)如圖9-2,所示。煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12這種系統(tǒng)主要用于薄煤層,在中厚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,且有利于在薄煤層中
5、應(yīng)用。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(前上后下)向左(向右)擺動(dòng)割煤,最大擺動(dòng)角度為900,不挑頂,不臥底。其割煤方式如圖9-3所示。連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備是由一臺(tái)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和三臺(tái)萬(wàn)向接長(zhǎng)機(jī)(自行輸送機(jī)、互相鉸接)、一臺(tái)特低型膠帶輸送機(jī)組成。由于薄煤層巷道低,條件較差,為方便運(yùn)送人員、設(shè)備和材料及清掃浮煤,設(shè)一臺(tái)鏟車。連續(xù)采煤機(jī)采煤后,若頂板不太穩(wěn)固,可先用金屬支柱臨時(shí)支護(hù),永久支護(hù)采用金屬錨桿或樹(shù)脂錨桿,邊打錨桿邊回撤臨時(shí)支柱。一臺(tái)采煤機(jī)配備2臺(tái)頂板錨桿機(jī),進(jìn)行頂板
6、打眼和安裝錨桿煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12第二節(jié)采謀方法特點(diǎn)一、房式采煤法這種采煤方法的特點(diǎn)是只采煤房不回收煤柱,用房間煤柱支承上覆巖層圖9-4為美國(guó)某礦井采用連續(xù)采煤機(jī)一梭車工藝系統(tǒng)的房式采煤方法。主巷由5條巷道組成,盤(pán)區(qū)準(zhǔn)備巷為3條,在盤(pán)區(qū)巷兩側(cè)布置煤房,形成區(qū)段。盤(pán)區(qū)一翼前進(jìn),另一翼后退一采取較大的煤柱(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。房式采煤法根據(jù)煤柱尺寸和形狀還可分為很多種形式,如長(zhǎng)條式、切塊式等。但其基本布置方式相似。房式采煤法主要適用于頂板穩(wěn)定
7、、堅(jiān)硬的條件,根據(jù)頂板性質(zhì)來(lái)確定房和柱的尺寸,采出率可達(dá)50%-60%。煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12當(dāng)為保護(hù)地面采用房式采煤法時(shí),留設(shè)的煤柱尺寸不宜太小。西山西曲礦回收高壓輸電鐵塔下的煤柱,采用了房式采煤法該礦為低瓦斯礦井,近水平煤層,平均厚度2.2m,采用LN-800連續(xù)采煤機(jī)及其配套的10SC22-40B型梭車,TD1-45型錨桿機(jī)等設(shè)備。煤房寬度5m,房間煤柱寬為15m。采煤工作在區(qū)段內(nèi)三個(gè)煤房中交替進(jìn)行,其布置如圖9-5所示。煤礦開(kāi)采學(xué)講義:柱式體系采煤法9-12二、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
8、這些煤柱。(一)切塊式房柱式采煤法通常把4-5個(gè)以上