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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..第一节巷道掘进技术在煤(岩)体中采用一定的破岩手段将部分岩石破碎下来,形成掘进空间,接着对这个空间进行支护的工作叫巷道掘进。根据掘进中的机械化程度,可将巷道掘进分为钻爆法掘进和综合机械化掘进。一、钻爆法掘进钻爆法掘进是利用打眼爆破的方式将岩石破碎下来的掘进方法。其掘进工艺如下:)钻眼在钻眼前根据岩石的硬度决定钻眼机具。一般在煤层中用煤电钻打眼,在岩层中可采用岩石电钻、凿岩机、凿岩台车、液压钻车和钻装机等机械。为了保证钻眼工作顺利进行,在钻眼前,首先要对钻具进行安全检查。煤电钻及岩石电钻要检查其防爆性能,不能失爆,还要检查电缆,是否破皮漏电。风动及液压钻具要检查风路、油路及水路是否完好,保证压力。不能干打眼。其次,检查工作面***浓度,达到1%时不许打眼。最后要检查打眼处的顶板及支架,防止打眼中顶板振动而冒落。打眼工作一般由两人配合进行。其中一人扶钻,另一人掌钎杆。如果是麻花钻杆,掌钎人员不许戴手套,防止绞伤手。打眼过程中,钻具前方不许有人停留,防止断钎倒钻砸人。掌钎杆人员在定炮眼位时,不能套残眼,防止意外爆炸事故。打眼过程中要密切观察钻孔中的排粉情况,发现炮眼出水、出气、空洞、冒烟等现象时,要立即停止打眼,但不能拔出钻杆。对于倾斜巷道向上方打眼时,如果巷道倾角大于25°时,打眼人员后方要设挡板,防止人员滑倒受伤。工作面打眼时不允许装药,以防意外爆炸。2)装药、放炮掘进工作面炮眼打完后,就可以装药放炮。,必须通风、排除炮烟后,才能开始装岩。否则,会造成炮烟中毒事故。通风排烟是依靠安装在掘进巷道中的局部通风机完成。)装岩机械及工艺掘进工作面炮烟排除后,才能进入工作面。首先对放炮后的顶板及支架进行安全检查,敲帮问顶、处理活石后,才能开始装岩工作。钻爆法掘进工作面的装岩有人工装岩和机械装岩。人工装岩是用人力将岩石装入矿车或刮板输送机。现在,一般都用机械装岩。装岩机械有耙斗装岩机、铲斗装岩机和装煤机等。耙斗机装岩如下图所示。放炮后,先在工作面岩堆上800~1000mm处,打深400~800mm的左、中、右三个眼,在眼内插入固定楔子并打紧,挂上尾轮即可开始耙岩。耙斗装岩机在装岩时机体不需移动,只有当工作面掘进一定距离后才能:..铲斗装岩机是煤矿广泛使用的一种装岩机械。其工作方式是:,开动机器使铲斗插入岩堆中。铲斗装满后,提起铲斗并同时倒车,将岩石倒入空矿车中。目前,广泛应用的是侧卸式铲斗装岩机。其在工作面行走方式有胶带轮行走和履带式行走两种形式。装煤机是煤巷钻爆法掘进中的机械化装煤设备。这种装煤机工作时把坡台插入煤堆,开动扒煤机,蟹爪把煤扒入坡台,经刮板输送机装入矿车。装煤机为履带行走机构;坡台的升降、链板机升降及左右转动,都由液压系统操作。2)机械装岩中的安全事项采用机械装岩时,装岩司机必须由经过专业培训、考试合格的人员担任,并持证上岗。司机在装岩中,必须严格执行《操作规程》及《煤矿安全规程》中规定的安全措施。其他人员不许开动装岩机。开动机械装岩前,首先要检查工作面的***浓度,达到1%时不许机械装岩。其次,要检查工作面顶板及支架,防止冒顶事故。最后,还要检查装岩机械的完好性,不能带病作业。耙斗机装岩前,甲烷断电仪的传感器必须悬挂在耙斗作业段上方。耙斗机在作业时,严禁在耙斗运行范围内进行其他工作和行人,严禁碰撞运行中的钢丝绳,以防伤人。耙斗机在装岩中,如果耙斗受阻,不能强行牵引,应退回再耙。大块矸石要人工破碎后再耙,防止强行牵引造成断绳事故,要密切注意耙斗运行状况,防止导向轮或固定楔掉下,造成耙斗失控伤人或耙倒支架。上、下山掘进,利用耙斗机装岩时,耙斗机必须固定牢固。移动耙斗机时,耙斗机下方不许有人停留。耙斗机距工作面距离符合《作业规程》规定,工作面放炮前,必须用大板防护好,以免崩坏。利用铲斗装岩机或装煤机装岩(煤)前,必须洒水,并冲洗巷帮。装岩中,工作面前方不许有人停留,防止铲斗及矸石伤人。、矿车等。在煤巷掘进中可用刮板输送机,也可用矿车运输;在岩巷掘进中,用矿车运输。矿车运行依靠人力推车、调度绞车、蓄电池机车牵引几种方式。钻爆法掘进中的调车和运输是一项费时的工作。调车速度直接影响到掘进速度。1)双轨大巷掘进调车在双轨大巷掘进中,为了加快掘进速度,一般采用浮放道岔调车法。浮放道岔有两种,一种是钢板对称浮放道岔,另一种是扣道式浮放道岔。钢板对称浮放道岔的调车方法是,道岔一端搭在原轨上,另一端搭在装岩机轨道上。装满岩石的重车经道岔进入重车线,空车经过道岔进入装岩机后的轨道进行装岩。道岔随着轨道接长,由装岩机拖拉牵引孔向前移动。2)单轨运输巷调车单轨运输巷调车方法如图522所示。在装岩机后不远的地方铺设一个尽头错车道,可存放一个矿车。尽头错车道用固定道岔时,可以采用小型蓄电池机车调车,若用特制的浮放道岔时,需用人力推车。用小型电机车调车,电机车拉一空矿车过尽头错车道的道岔后,把空车顶入尽头错车道。机车甩掉空车后,驶入:..到错车场前方摘钩,电机车进入错车场空车线拉空车。甩下的重车用人力推入重车线。之后,电机车拉一个空车顶入尽头错车场。在此之前,错车场的空车用人力推到工作面装岩,如此反复调车。当矿车全部装完后,电机车经空车线驶入重车前面,)采用人力推车时安全事项1次只准推1辆车。严禁在矿车两侧推车。同向推车的间距,在轨道坡度小于或等于5时,不得小于10m;坡度大于‰时,不得小于30m。推车时必须时刻注意前方。在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或有障碍物,从坡度较大的地方向下推车以及接近道岔、弯道、巷道口、风门、硐室出口时,推车人必须及时发出警号。巷道坡度大于7‰时,严禁人力推车。,要根据围岩的性质进行支护。否则,会出现巷道围岩变形,甚至冒顶,影响使用。支护方式在后面讲述。二、综合机械化掘进综合机械化掘进是在掘进工作面采用了综掘机掘进,实现了破岩、装岩及运输的机械化。综掘机有煤巷掘进机和岩巷掘进机两类。目前,煤巷掘进机在我国各大矿区广泛应用。ELM型煤巷掘进机如图下图所示。(1)破岩。综掘机在工作面破煤是依靠镶有截齿的截割头转动来完成的。截割头和截割臂连为一体。截割臂由液压缸控制,可在工作面左右、上下移动,截割出各种形状的巷道。(2)装岩及运输。掘进工作面的煤被截割下来以后,落入巷道底部,在掘进机下部有耙爪,截割头破煤的同时,耙爪不断地把煤耙入掘进机的刮板输送机内,转运到后面的胶带输送机上运出工作面。(3)掘进机的行走机构。掘进机为履带行走机构。在掘进中,由司机操作自行向前移动。:..但是,由于在使用过程中的各种失误,曾发生过绞人、倒柱、冒顶以及摩擦火花引燃***等事故。所以,综掘安全问题应引起我们的重视。为了综掘机的安全运行,防止事故发生,要求综掘司机必须是经专门培训、经考试合格的人员持证上岗。在工作中,必须严格执行《规程》中使用掘进机掘进的规定。工作面其他人员不能开动掘进机,当综掘机发出启动信号后要远离掘进机,决不能在综掘机前方停留,防止绞人事故发生。三、掘进工作面顶板控制井下巷道掘进以后,必须进行不同形式的支护来控制顶板,否则随时间的推移巷道会变形或冒顶,影响安全使用。巷道支护形式有以下几种:。支护的材料有料石、砖及混凝土。砌碹支护一般用于服务年限长的开拓巷道及主要硐室。如图所示。。架棚材料有木材、钢筋混凝土、工字钢及U型钢。架棚的形式是梯形棚和拱形棚等。其中,U型钢可缩性拱形棚使用最广泛。棚式支护如图716所示。。由于其支护成本低廉、效果良好,加之和锚杆配套的石料拱形支架支护方式的应用更加表现出极大的优越性。锚杆支护是我国井下巷道支护的发展方向。棚式支架1)锚杆的种类目前在我国煤矿井下使用的锚杆有木锚杆、竹锚杆、废钢丝绳锚杆、金属管缝式锚杆、钢筋锚杆和玻璃钢锚杆。各种锚杆的锚固方式不同,但支护原理及效果基本一致。2)锚杆支护的配套形式锚杆支护的配套形式有:锚喷支护、锚网支护、锚网喷支护、锚梁支护、锚:..这些配合形式的应用更加拓宽了锚杆支护的使用范围。锚杆支护如图所示。锚杆支护第二节工作面回采技术采煤方法是采煤系统和回采工艺这两项内容的总称。不同的采煤方法所采用的采煤巷道布臵系统及回采工艺不同。以下简述我国常见的巷道布臵系统和各种采煤工艺。一、采煤工作面巷道布臵1、走向长壁采煤法工作面巷道布臵走向长壁采煤法中的走向”是指工作面的两巷顺煤层走向布臵,工作面沿走向向前推采。而“长壁”是指工作面煤壁较长。工作面机械化程度不同、运输设备功率不同,工作面长度就不同。一般地,炮采工作面不大于lOOm;普通机械化工作面不大于150m;综合机械化采煤工作面不大于200m。走向长壁工作面巷道布臵如下图。在区段上方沿煤层走向,在煤层中开掘一条巷道至采区边界处,这条巷道叫做工作面回风巷,一般用于工作面回风。通常采煤工作面所需材料也经该巷道运入工作面,由于该巷中设有存料点,所以也叫材料巷。在工作面回风巷下方距一个工作面长度处,沿煤层走向,在煤层中开掘一条或两条巷道至采区边缘,这条巷道叫工作面运输巷。该巷一般用于工作面进风,所以又叫进风巷。该巷道中铺设有输送机。当工作面运输巷和回风巷掘进到设计位臵后,再用一条巷道将该两巷贯通,这条巷道叫工作面的开切眼。在开切眼中布臵采煤支架及设备,工作面就可以向前推进采煤。:..工作面两巷基本上呈水平状态,而工作面是沿倾斜的。这种布臵方式一般用于缓倾斜煤层的开采。2、倾斜长壁采煤工作面巷道布臵倾斜长壁采煤工作面的进风巷和回风巷是沿煤层的倾斜方向布臵的。工作面也是沿煤层倾斜方向推采的。,在煤层中开掘一条巷道作为采煤工作面的进风巷。在条带的另一侧沿煤层的倾斜方向在煤层中开掘另一条巷道作为工作面的回风巷。用开切眼将两巷贯通。倾斜长壁工作面巷道布臵的特点是:两条巷道为倾斜的,其倾角和煤层倾角一致。而工作面则是水平的。工作面是沿煤层倾斜方向推进,向上推采称为仰斜回采,向下推采称为俯斜回采。倾斜长壁采煤法只适用于近水平煤层开采。3、急倾斜煤层采煤工作面巷道布臵我们把倾角大于45°的煤层叫急倾斜煤层。急倾斜煤层由于倾角大,所以在巷道布臵及采煤方法方面和缓倾斜煤层差异很大。下面将我国目前在急倾斜煤层中常见的采煤方法及巷道布臵作一简述。(1).台阶采煤法工作面巷道布臵台阶式采煤方法是我国用于开采急倾斜薄及中厚煤层的一种走向长壁采煤法。由于煤层倾角大,把工作面煤壁设计为台阶状。根据上下台阶间的相对位臵关系,台阶式采煤法又分为倒台阶”和“正台阶”两种。下面只介绍倒台阶采煤法工作面巷道布臵。下图所示为倒台阶采煤工作面立面图。回采工作面沿倾斜分为三个台阶,上两个台阶斜长15m,,最下一个台阶略短些,,可作储煤用。在区段运输平巷以上5m掘进超前巷,超前巷始终保持三个溜煤小眼与运输平巷相通,溜煤小眼间距5m。在区段边界留5m隔离煤,从区段运输平巷向上掘开切眼,先采最下部的台阶,逐步形成倒台阶,三个台阶同时回采。(2).水平分层采煤法工作面巷道布臵水平分层采煤法是开采急倾斜厚煤层的常用方法。它是将急倾斜煤层划分成若干个厚2~3m的水平分层,每一个分层布臵一个回采工作面。因此不论煤层倾角多大,工作面始终保持水平。从而克服了急倾斜厚煤层使倒台阶采煤工作面立面图用倾斜分层采煤法开采时,因工作面倾角大给落煤、支:..改善了工作面劳动条件,提高了安全性。(3).伪斜柔性掩护支架采煤工作面巷道布臵伪斜柔性掩护支架采煤法工作面呈伪斜布臵,沿走向推进,如图所示。由于工作面呈伪斜布臵,使工作面倾斜角度小了许多。布臵采煤工作面时,工作面运输巷和回风巷由采区上山眼沿煤层走向掘进至采区边界后,由下向上掘出开切眼与相应的联络平巷。区段运输巷之上的溜煤眼是在回采过程中根据需要而设的。溜煤眼长度3~5m,间距5~6m,工作面内后退式开采。二、采煤工作面回采工艺长壁式采煤工作面的回采工艺包括工作面破煤、装煤、运煤、支护及采空区处理五大项内容。由于工作面机械化程度不同,回采工艺也有所区别。下面就各种工作面回采工艺予以简述。1、炮采工作面回采工艺炮采工作面是指以钻爆法落煤、人工装煤、金属摩擦支柱或单体液压支柱配合金属铰接顶梁或型梁支护的工作面。1).工作面破煤按照规定的炮眼布臵方式用煤电钻打眼,后装入煤矿许用安全炸药及煤矿许用电***起爆,把煤从煤墙上崩落下来。(1)工作面炮眼布臵。炮采工作面炮眼布臵是根据煤层的采高、硬度及顶板岩性而定的。炮眼布臵形式一般有单排眼、平行眼、三花眼和五花眼等几种,具体内容在有关章节中介绍。(2)装药放炮。采煤工作面炮眼打好后,就可以装药了。炮眼装药结构有两种,一种叫正向装药,用于有***煤尘爆炸条件下;另一种叫反向装药,一般在没有***煤尘爆炸条件下才可使用。炮眼装药完成后,放炮员就开始连线,各炮眼一般都采用串联方式。连线完成后,将人员撤入安全地点,设好放炮警戒便可以放炮了,随着放炮声响煤就被崩下来,从而完成落煤工序。2).装煤工作面放炮结束或在安全距离以外时,装煤人员就可以进入装煤点攉煤了。人工装煤前必须首先检查放炮后的顶板及支架,进行敲帮问顶、处理活石,然后控制顶板,才能开始攉煤。装煤中要随时注意煤帮、顶板、防止片帮、掉矸伤人。不能把大块煤矸装入刮板输送机,应人工破碎后再装入输送机。3).运煤炮采工作面运煤实现了机械化,即依靠铺设在工作面机道上的可弯曲刮板输:..4).支护炮采工作面的基本支架,是依靠单体支柱配合金属铰接顶梁或型梁支护顶板的。支柱及顶梁的配合方式在有关章节中介绍。5).采空区处理工作面煤被采出后,必须对采空区后方的顶板进行处理。否则,就不能保证工作面安全生产。采空区处理方法根据煤层开采条件一般有三种,即全部垮落法、充填法、缓慢下沉法。我们通常都采用全部垮落法。综上所述,炮采工作面回采工艺过程是由放炮员首先在工作面打眼、装药、放炮。放炮结束后,攉煤工开始进入工作面挂梁控制顶板并攉煤入工作面输送机中运出。装运煤工作完成后,开始整体推移输送机至煤壁处,随后打工作面固定柱。当工作面达到最大控顶距时,回收采空区一侧1~2排固定柱,使顶板自然垮落。2、普通机械化采煤工作面回采工艺普通机械化采煤工作面是指在工作面装备了单滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机及单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护的工作面。工作面破煤、装煤、运煤基本实现机械化,而支护和采空区处理还是人工进行的。1).破煤由单滚筒采煤机完成破煤。采煤机在运行中,安装在摇臂上的滚筒不停旋转,利用截齿将煤截割下来。为了有利于工作面顶板管理,在单滚筒采煤机割煤中一般都采用了倒8字形割煤法。在工作面上、下缺口处,需打眼放炮人工开缺口。2).装煤普通机械化采煤工作面装煤是依靠采煤机滚筒上的螺旋叶片和挡煤板配合,在滚筒割煤的同时将煤推入溜槽的。如果还有少量遗煤,则需人工清理后才能推移输送机。3).运煤依靠铺设在工作面刮板输送机,顺槽转载机和胶带输送机运煤。4).支护普通机械化采煤工作面支护是利用Dz型单体液压支柱配合HDJA型铰接顶梁支护的。支柱和顶梁的配合方式有齐梁直线柱和错梁直线柱,具体内容在后面讲述。5).采空区处理全部垮落法。即在工作面达到最大控顶距后回收放顶线1~2排支柱,使顶板自然垮落。3、综合机械化采煤工作面回采工艺综合机械化采煤工作面是在工作面配备了大功率的双滚筒采煤机、大功率的可弯曲刮板输送机、液压自移支架及转载机、可伸缩胶带输送机,实现了工作面破煤、装煤、运煤、支护及采空区处理的全部机械化。综合机械化采煤工艺如下:由于采用了大功率双滚筒采煤机,可在工作面实现一次采全高。采煤机首先由工作面下顺槽处完成斜切进刀割入煤壁后,开始向上割煤。割煤同时滚筒上的螺旋叶片和挡煤板配合将煤装入工作溜槽中运出。在采煤机割煤同时滞后一段距离拉架并推输送机,支架后方的顶板在拉架中自然垮落。:..综采放顶煤技术是我国近十多年来发展起来的针对厚煤层开采的一项新技术。这项技术的运用改变了原先对厚煤层进行分层开采所存在的巷道工程量大,假顶下顶板管理困难等许多缺点,在厚煤层开采中取得了很好的经济效益。综采放顶煤技术的关键在于采用了放顶煤支架。这种支架后方有一个可以打开和关闭的放煤窗口。当工作面支架前移后,其上部顶煤会自然垮落,堆积在支架掩护梁下方。放顶煤时只需打开放煤窗口,顶煤会落入工作面后部刮板输送机溜槽中,运出工作面。顶煤放完后,立即关闭放煤窗口,防止矸石窜入工作面。三、采煤工作面顶板控制采煤工作面是井下采煤的场所,是煤炭生产的一线。为了安全地进行采煤,就必须控制好顶板。根据采煤工作面机械化程度不同,控制顶板的设施也不同。各种采煤工作面顶板控制简述如下:、单体液压支柱配合金属铰接顶梁或型梁支护,构成工作面的基本支架。除基本支架外,在控制顶板中还会采用木垛、丛柱、密集支柱、戗棚、抬棚等特殊支架。1)金属摩擦支柱金属摩擦支柱有微增阻和急增阻两种类型。微增阻比较常用。HZWA型支柱如图75所示,其工作原理如下:升柱时将活柱用力拔出,托住顶梁,打水平楔使活柱固定。利用升柱器将活柱升紧,再打紧水平楔,使支柱对顶板产生3~5t初撑力。顶板来压时,随水平楔旋转及活柱下缩,支柱对顶板产生最大支撑力35t左右。由于摩擦支柱易损坏,且支护性能不好,目前在国有大矿已被单体液压支柱取代。国家有关部门也已做出规定,金属摩擦支柱必须淘汰,不得继续在井下使用。2)单体液压支柱单体液压支柱是依靠高压乳化液为工作液的支柱。有外注式和内注式。目前广泛应用的为外注式液压支柱,如图所示。单体液压支柱主要由顶盖、活柱体、三用阀、油缸、复位弹簧和底座组成。升柱时,高压乳化液由注液枪经三用阀中的单向阀进入支柱腔体内,活柱上升并支撑顶板。升好柱后取下注液枪,升柱完成。当顶板下沉来压时,支柱在安全阀的控制下,随活柱下缩,始终保持30t的支撑力。回柱时,打开卸载阀,乳化液外泄,活柱在复位弹簧作用下回缩。:..外注式单体液压支注HZWA型金属支柱3)HDJAHDJA型金属铰接顶梁如图所示。它是由梁体、左右耳子、接头销子和调角楔五个主要部件组成。、、、,根据工作面循环进度不同而选用。4)型梁π型梁是由两根,π型钢梁对焊接而成的钢梁,如图所示。、。使用,π型梁支护和金属顶梁相比有很多优点,首先避免了一梁一柱的单腿棚出现,增加支架的稳定性。其次,使用π型梁可以超前支护采煤工作面暴露的顶板,在工作面回柱放顶中由于有主、副梁之间相互支撑,顶板事故少。所以,目前π型梁支护被广泛应用。HDJAπ型梁5)单体支柱配合金属顶梁支护方式单体支柱配合金属铰接顶梁支护时为一梁一柱,支柱支设在顶梁1/3处。:..在采煤工作面支架布臵方式有齐梁直线柱和错梁直线柱布臵两种,如图所示。单体支柱配合型梁支护时,顶梁在工作面成对布臵,分主梁和副梁,两根梁间距200mm。主梁下有3根支柱,副梁下有2~3根支柱。两根梁在工作面交错前移控制顶板,如图所示。。无论是在对顶板的支撑力还是安全性、稳定性方面都优于其他支护形式,是我国广泛应用的支护形式。根据支架对顶板的作用力形式,综采支架有三大类型,即支撑式、掩护式和支撑掩护式,如图所示。式支架支撑式支架支撑掩护式支架:..4根直立的支柱和水平的顶梁,支撑能力大。在移架时必须先降架再移架,否则支架无法移动。这种支架用于顶板压力大且直接顶坚硬完整的条件下。掩护式支架一般有两根斜撑的支柱,且顶梁呈倾斜状。支架的特点是掩护采煤工作面,在工作面移架时,可以带压移架。这种支架一般用于顶板压力较小,且直接顶破碎的条件下。支撑掩护式支架一般都有4根支柱,支架顶梁可随前后柱的升降呈现不同的水平度。支架以掩护滚筒式采煤机工作面综采设备布臵图加支撑的形式控制顶板。主要用于顶板压力大,且直接顶破碎的条件下及综采放顶煤支架中。综采工作面支架布臵如图所示。