井工煤矿开采有哪些采煤工艺

如题所述

1. 井下采煤
井下采煤主要分为水平开采和倾斜煤层开采。对于倾角10°以上的煤层,一般采用水平开采,每个水平分为若干采区,依次开采。开采近水平煤层时,先在井田中心开采靠近井筒的盘区,再开采较远的盘区。若有两层或两层以上煤层,先开采最上层的煤层,再自上而下开采其他煤层。
地下采煤的落煤技术方法有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,其中机械落煤和爆破落煤统称为旱采,水力落煤称为水采。我国水采矿井占比仅为1.57%。旱采主要包括壁式采煤法和柱式采煤法,以壁式采煤法为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可容纳功率大、生产能力高的采煤机械,产量大、效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,减少了支护费用,但回采率低。
2. 生产系统
生产系统包括采煤系统、掘进系统、通风系统、排水系统、供电系统、辅助运输系统和安全系统等。采煤系统负责工作面的落煤、装煤,将煤由工作面运往井底车场,提升至地面。掘进系统负责开掘新的工作面、采区和生产水平,以保证生产的持续进行。通风系统由进风井巷、回风井巷、通风机和井下通风设施构成。排水系统由巷道中的水沟、水仓、水泵硐室、水泵及排水管路组成。供电系统要求不得中断,以保安全,供电电流为双回路,电器设备必须采用矿用防爆型。辅助运输系统负责人员上下和材料、设备的运输。安全系统包括预防瓦斯爆炸、瓦斯突出,以及井下火灾和水灾所需的救治设备、设施、器材、仪表和监测系统。
3. 采掘工作面
采煤工作面是地下采煤的工作场所,随着采煤的进行,工作面不断向前推进,原来的采场即成为采空区。长壁工作面采煤的工序为破煤、装煤、运煤、支护及控顶等五项;短壁工作面只有前四个工序。以滚筒式采煤机为主,组成长壁工作面综合机械化设备,可以完成五个主要工序,称为综合机械化采煤,简称综采,此工作面称综采工作面。
掘进工作面是井巷掘进的工作场所,分为岩巷、煤巷和半煤岩巷三种。掘进工序分破岩、装运和支护三项。掘进方法分两种,一为钻爆法,二为使用掘进机。前者应用范围广但机械化程度低,后者包括全断面岩巷掘进机及悬臂式掘进机两种。煤矿一般广泛使用悬臂式掘进机,包括掘进机、转载机、运输机和支护设备共同组成掘进综合机械化,完成三道主要工序,称为综掘。
4. 采煤机械化分级
按中国煤矿的地质情况及实际生产状况,将机械化分为三级:普通机械化采煤(普采),高档普通机械化采煤(高档普采),综合机械化采煤(综采)。普采工作面装有采煤机、可弯曲链板输送机和摩擦式金属支柱、金属顶梁设备,可完成前三工序机械化,年产量15~20万t。高档普采工作面装有采煤机、可弯曲链板输送机、液压支柱和金属顶梁,可使前三工序机械化,年产量为20~30万t。综采工作面可完成五个工序的机械化,应用范围广泛,最高年产量达253万t。
露天采煤是将煤层上覆的岩石及覆盖物移走,使煤敞露地表而进行开采。露天采煤的主要生产环节包括预松动破碎岩煤、采出岩煤并装入运输设备、运往指定地点、排放剥离物和卸载煤炭。露天采煤的优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,且生产过程需受地形及气候条件的制约。
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