第一节概述 当煤层被开拓,并掘进了所需的采准巷道之后,便可进行采煤。井下直接用来采取 煤炭的场所称为“采场”,人们通常把采场叫做“回采工作面”。 采煤方法包括两项内容:采煤系统和回采工艺。采煤系统,是指采准巷道的布置方 式,掘进和回采工作面的顺序安排,以及他们的通风,运输系统。回采工艺,是指在回采 工作面内所进行的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作,以及这些工作的安排和 配合方式。不同的采煤系统和回采工艺相配合,就形成不同的采煤方法。 采煤工作是煤矿井下生产活动的中心,采煤方法的选择和运用是否正确、对矿井的 各项技术经济指标具有极重要的影响。合理的采煤方法应能最大限度地满足工作安全、 产量高、效率高、煤质好、成本低和煤炭回采率高等基本要求。 一、工作安全 坚决贯彻党和政府的安全生产方针,是社会主义煤矿企业一项经常而重要的任务。 在回采和准备工作中,必须认真执行《煤矿安全规程》的有关规定:合理布置采准巷道,建 立良好的通风、运输、行人以及预防和处理各种灾害事故的系统和设施,并创造适宜的工 作条件;正确确定和安排回采工艺过程,切实防止冒顶、片帮。支架倾倒及其他可能危及 人身安全的事故发生。为此,应认真编制采区设计和回采工作面作业规程,制定完整、合 ·· ---------------------------------------3 第五篇采煤技术与采煤机械 理的安全技术措施,并付诸实行。 二、产量高 提高单位工作面产量,是实现矿井增产、稳产、集中生产、提高采区和矿井各项技术 经济指标的中心环节。提高单位工作面产量的主要途径是提高工作面机械化程度,适当 加快回采进度和工作面长度,加强生产的组织管理。 三、效率高 劳动生产率(又称效率),是指平均每名工人在一定时间内采出的煤炭数量而言,一 般以工班来表示。为了提高劳动生产率,必须选择正确的回采工艺,提高机械化程 度,以及合理的劳动组织和先进的工作方法。同时,还要不断地提高工人的文化、技术水 平和政治觉悟程度。 四、煤质好 就是要求煤炭的含矸率和灰分低,注意改进采煤的技术操作,加强工作面支护,尽量 防止矸石和岩粉混入煤中。 五、成本低 成本是经济效果的综合反映。不断地降低成本,是社会主义企业的一个极其重要的 任务。对采煤方法来说,努力提高工作面单产和劳动生产率,是降低煤炭生产成本的主 要途径。正确布置采区巷道,减少巷道掘进率;加强生产管理,合理使用劳力,认真组织 工作面循环作业,减少材料消耗,是降低成本的重要手段。 六、回采率高 减少煤炭损失提高煤炭回采率,充分利用国家煤炭资源,是社会主义煤矿企业的一 项重要任务。同时,减少煤炭损失,也是防止煤的自燃,减少井下火灾,保持和延长工作 面和采区开采期限,保证矿井正常生产的重要措施。为此,国家规定工作面回采率应不 小于下列数值:厚煤层,;中厚煤层,;薄煤层,。 提高煤炭回采率的主要途径,是合理布置巷道,推广无煤柱采煤法或选择合适的煤 柱尺寸,正确制定回采工艺、回采顺序和顶板管理方法,尽量减少工作面的煤皮及浮煤损 失。 ·· ---------------------------------------4 第一章采煤方法概论 综上所述:工作面单产(月);劳动生产率(工班),坑木、炸药、金属支柱等器材 的万吨消耗量;原煤成本(元)、煤灰回采率、以及采准巷道的万吨掘进率(万) 是衡量采煤方法优劣的主要技术经济指标。 第二节采煤方法的选择 为了保证采煤方法达到上述要求,在选择和设计采煤方法,以及在生产工作中,必须 充分考虑地质因素、技术因素和经济因素。 一、地质因素 采煤方法的选择和煤层赋存条件有很大关系。 煤层的倾角和厚度直接影响着采煤系统和回采工艺的选择。在急倾斜煤层,不但顶 板产生垮落,底板也可能滑动,由于采空区处理工作困难,所以回采工作面沿倾斜的长度 就不能太大。由于煤层的倾角较大,一方面可以免去装煤工作,并能利用煤的自重来运 输,另一方面,自溜运输往往可能影响操作安全,有时不得不改变工作面的形状或布置方 式(例如,采用倒台阶工作面或工作面沿伪倾斜布置)。但在缓倾斜煤层中,装煤工作就 成为一项极其繁重的工序,而且必须采用机械设备来运输。 煤层厚度是影响采煤方法的重要因素。在薄煤层中工作困难,影响效率,在中厚煤 层中工作方便,支护容易,效率一般较高。当开采厚煤层时,为了保证工作安全和提高回 采率,可将一个厚煤层分为许多中等厚度的分层,依次开采。这样,采煤系统就比较复 杂。厚煤层的采空区处理,也比较复杂,有时必须采用特殊的方法和设备(如,水砂充 填)。 煤层的构造和性质,对采煤系统和回采工艺也有很大影响。煤层内含有夹石时,将 使回采工艺复杂化。如果夹石很薄,要想用手工拣选出来,几乎是不可能的,这就会影响 煤质。如果在厚煤层中的夹石层较厚(米以上),有时还可能利用夹石层作为厚煤层 的分层界限。 煤的硬度影响着回采工作面采煤机械的选择。煤层中常有许多易于破碎的裂面,叫 做解理。为了利用或者避免这些解理面对回采工作的影响,有时需要改变工作面的布 置。 ·· ---------------------------------------5 第五篇采煤技术与采煤机械 煤层顶底板岩性比较稳定时,回采工艺则比较简单,且易于实现机械化;当顶板比较 破碎时,回采工艺就比较复杂,从而降低了工作面的劳动生产率。 在沼气涌出量较大的煤层中,采煤系统应保证每一个回采工作面都有独立的通风系 统,这样就需要比较复杂的巷道系统。沼气涌出量很大的煤层中,有时要采用预先抽放 的开采方法。 在开采易自燃的煤层时,必须结合煤的自燃期来确定开采要素,并采取相应措施,防 止井下的自燃火灾。 煤层的其他生成条件,对采煤方法设计也有影响。例如,煤层位于河床或在含水量 极大的岩层下面,采空区上方的岩层移动可能造成淹井的危险。在这种情况下,必须采 用特殊的开采方法(利用煤柱隔绝、预先疏干或全部充填等)进行开采。 二、技术因素 随着现代采煤科学技术的发展,采煤方法也在不断改进和发展。例如,采用了浅截 式滚筒采煤机与可弯曲刮板输送机、金属支架配套的机组工作面,使落煤、装煤两个工序 合一,解决了繁重的人工攉煤和人工移输送机、提高了工作面产量及劳动生产率。又如, 采用采煤机,输送机与自移式液压支架配套的综合机械化工作面,将落煤、装煤、支柱、移 输送机、回柱放顶等工序全部由机械来完成,使采煤方法得到了全面革新。 选择采煤方法时,应当综合考虑上述因素,抓住本地区的主要特点。在一般情况下, 影响采煤方法选择的主要因素是煤层厚度、倾角、顶底板岩石性质、机械化程度以及技术 管理水平等。 |