采煤工艺

由于开采条件和煤矿所有制的多样性以及地区资源赋存条件和经济发展的不平衡，我国长壁工作面的采煤工艺主要有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺三种，其中综合机械化采煤工艺是采煤技术发展的方向。在我国煤矿中，国有重点煤矿以综采为主，地方国营煤矿以普采和炮采为主，而乡镇煤矿则以炮采为主。

普采工艺特点：普采将采煤和装煤这两道工序改为由浅截式滚筒采煤机或刨煤机来完成，使工作面采煤工作实现了机械化，产量有了较大的提高，而且与综采相比，设备投资减少了2/3；但支架的架设和回撤工作仍为繁重的人工劳动，在顶板管理方面还显得比较薄弱。

综采工艺特点：综采是采煤技术发展史上的一次重大变革，它使采煤工作面的采煤与顶板管理等各工序都实现了机械化。尤其是近年来研制出了大功率、大滚筒采煤机和大采高液压支架，使综采可在厚度5.0 m左右的煤层中一次采全高以及在特厚煤层中进行放顶煤开采，其适用范围越来越广，简化了矿井的生产系统，便于集中管理。其主要特点是：高产、高效、安全、低耗。

炮采工艺特点：由于炮采工作面采煤和支护这两项主要工序基本上依靠的是繁重的人工劳动，所以工人劳动强度大、支护工作不安全、日产量及劳动生产率低、材料消耗量大。但在地质构造复杂区域仍需使用，因此，其使用范围较为广泛。

水力采煤工艺特点：水力采煤使一般机械化采煤的多工序、多环节的生产过程得到了简化。它具有流程单一，设备简单，劳动强度低，效率高，安全性好等显著优点，还有煤损大，电耗高等缺点。

由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。

采煤工艺爆破采煤工艺

爆破采煤工艺，简称“炮采”，用爆破方法破煤的采煤工艺。 炮采工艺系统的特点是采用打眼放炮方法进行破煤（爆破破煤）。此时，装煤变成了一项单独的工艺，可用机械装置或人工方法完成。在这种工艺系统中体力劳动工作量和强度都大大地增加了，产量和效率也相应地降低了，一般平均月产在9000t左右。但是，它所采用的设备简单，对复杂地质条件适应性强。因此，在我国仍大量采用，其产量占总产量的45%左右。

炮采工作面支架布置形式与普采工作面支架布置形式基本相同，爆破破煤的生产过程包括打眼、装药、填炮泥、联炮线和起爆等工序。通常，在爆破中要求：保证进度，煤块破碎均匀，保持工作面煤壁平直，不留顶底煤，不破坏顶板，不崩倒棚子和崩翻输送机等。

采煤工艺普通机械化采煤工艺

普通机械化采煤工艺，简称“普采”，用机械方法破煤和装煤，输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。 其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。普通机械化采煤工艺系统是指在回采工作面中，利用滚筒式采煤机或刨煤机与单体支柱配套进行采煤的工艺系统。它与综采工艺的差别是支护、放顶工序需人工进行。因此，这种工艺系统的体力劳动量较大，在技术经济效果上，以及安全程度上都远不及综采工艺系统好。

在一般机械化工作面中，单体支柱可使用金属摩擦支柱或单体液压支柱。使用金属摩擦支柱时，通常称为普通机械化采煤工艺，简称为普采工艺。使用液压支柱时，与摩擦支柱相比，其力学性能，支护与控制顶板的效果都较好，而且往往配用大功率的采煤机和输送机，是一种高档次的普通机械化。所以亦俗称为高档普采采煤工艺。无论是在哪种普采工作面中，单体支柱的布置形式很多，可以因顶板条件不同而异。

采煤工艺综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺，简称“综采”，用机械方法破煤和装煤，输送机运煤和液压支架支护的采煤工艺。 它是指回采工作面中采煤的全部生产工序如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板等过程都实现了机械化。此外，顺槽中的运输也实现了相应地机械化，以便充分发挥综采设备的生产效能。综合机械化采煤工作面是指用采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套，进行生产的回采工作面。

采煤工艺螺旋钻采煤工艺

螺旋钻采煤工艺，用螺旋钻机破煤、装煤和运煤的采煤工艺。

采煤工艺水力采煤工艺

水力采煤，简称“水采”，利用水力或水力-机械开采和水力或机械运输提升的水力机械化采煤技术。水力采煤工艺，水力采煤各生产环节有机组合的总称。

水力采煤是利用水枪射流破煤，借助于一定的坡度使碎煤随水从采垛（采面）中流出，沿巷道以“无压水力运输”方法运到煤水仓中，再由井底煤水仓用煤浆泵把煤与水混合而成的煤浆提升到地面。图示为水采矿井的生产工艺流程图。显然，水力采煤使一般机械化采煤的多工序、多环节的生产过程得到了简化。水力采煤工艺系统是指由采垛（回采工作面）破煤，将煤浆运到采区煤水仓的生产工艺系统，简称为水采工艺系统。

合理的工序安排对循环时间、昼夜循环次数、循环产量、劳动组织、各项技术指标及安全都有很大影响。工序的安排形式一般有流水作业、平行作业以及流水作业和平行作业相结合等几种。采煤工作面的工艺流程中，究竟哪些工序必须流水作业，哪些工序可以平行作业，各工序在时间和空间上如何配合才能充分利用时间和空间，这些都是在工序形式中应当正确解决的问题。工序安排的具体方法是：

（1）找出主要矛盾线：根据工序之间的关系和各自需要的时间，找出起主导作用并且占用工时最多的矛盾线以及主要矛盾线上的主要工序。一般以采煤工作为主要工序。

（2）找出次要矛盾线：如支护线、回柱放顶线、作缺口线等。各次要矛盾线内部各工序之间，一般也是顺序关系。而各矛盾线之间，则是平行关系。

（3）根据工序之间的制约关系和各自需要的工作时间，确定各矛盾线之间、各工序之间在时间和空间上的配合关系。

最后，用简单明了的符号绘成工艺流程图，把一个循环的整个采煤工艺过程明确地表示出来。 2100433B

爆破采煤主要包括落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等工序。其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。随着技术装备的发展，我国炮采工艺经历了三个主要发展阶段：建国初期改革采煤方法，推行长壁采煤工艺，工作面采用拆移刮板输送机运煤、木支柱支护顶板，生产效率很低，工作极为繁重，劳动条件差；20世纪60年代中期开始，采用能力较大、能整体前移的可弯曲刮板输送机运煤，用摩擦式金属支柱和铰接顶梁支护顶板，使工作面单产和效率有较大提高，劳动强度有所降低；进入20世纪80年代，炮采工作面的装备和技术手段更新速度加快，用防炮崩单体液压支柱代替摩擦式金属支柱，工作空间顶板得到有效控制，生产更加安全，支护工作效率提高，而且工作面输送机装上铲煤板和可移挡煤板，使80%~90%的煤在爆破和推移输送机时自行装入输送机，同时工作面采用大功率或双速输送机运煤和毫秒爆破技术，进一步提高了生产效率。

走向长壁采煤法通常包括炮采、普采和综采三种采煤工艺。

走向长壁采煤法炮采

炮采工作面采煤工艺过程有：爆破落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等。

(1)爆破落煤。爆破落煤的生产过程包括打眼、装药、填炮泥、连炮线、爆破等工序。

(2)装煤。炮采工作面主要装煤方法有：爆破装煤、人工装煤和机械装煤等。爆破装煤是通过爆破使煤直接落入刮板输送机内。

(3)运煤。采煤工作面的运输方式主要根据落煤方式及煤层倾角来确定。倾斜工作面可采用铁溜槽或搪瓷溜槽，缓倾斜工作面主要采用可弯曲刮板输送机运煤。

(4)支护。炮采工作面常用金属支柱。

(5)采空区处理。随着采煤工作面不断向前推进，顶板悬露面积越来越大，为保证工作面的安全生产，需要及时对采空区进行处理。采空区处理方法有多种，但最常用的是全部垮落法。

炮采除运煤的工序实现了机械化外，其余的工序全部是人工操作。炮采工作面的装备有：钻眼工具用煤电钻、麻花钻杆与合金钻头；运煤设备一般使用轻型刮板输送机；支护材料用木柱、木棚、摩擦式金属支柱与金属铰接顶梁或单体液压支柱与金属铰接顶梁配套的支架支撑顶板；回柱用人工的方法或简单的回柱机具或者配备回柱绞车。炮采的优点是：适应性强，各种条件的采煤工作面均可采用，所需设备少，初期投资小。炮采的缺点是：回柱放顶工序安全风险大，顶板事故多，产量及效率低，工人劳动强度大等。

走向长壁采煤法普采

普采工艺是用采煤机械来完成落煤及装煤过程，而运煤、顶板支护及采空区处理等过程与炮采工艺大致相同。某普采面，工艺过程如下：每班开始时，采煤机自工作面下切口开始割煤，滚筒截深为1 m，滚筒直径为 1.25 m。采煤机向上运行时，滚筒沿顶板割煤，并利用滚筒螺旋和弧形档煤板装煤。工人随机挂梁，拖住刚暴露的顶板，梁距0.6 m。采煤机运行至工作面上切口后，翻转弧形档煤板，将摇臂降下，开始自上而下运行，滚筒割底煤并装余煤。采煤机下行时，负荷较小，牵引速度较快。滞后采煤机 10~15 m，依次开动千斤顶推移输送机，与此同时，输送机上的铲煤板清理机道上的浮煤。推移完输送机后，开始支设单体液压支柱。支柱间的距离，即沿煤壁方向的距离为 0.6 m；牌局，即垂直与煤壁方向的距离，等于滚筒截深（1.0 m）。

当采煤机割底煤至工作面下切口时，支设好下端头的支架，移直输送机，采用直接推入法进刀，是采煤机滚筒进入新的位置，以便重新割煤。工作面下切口长 4m，当采煤机运行至工作面下部终点位置时，其滚筒恰好到达机一起推入新的位置，待输送机移成一条直线时，采煤机也进刀完毕。采煤机完整地割完一刀煤，并且相应的完成推移输送机、支架和进刀工序后，工作面有原来的 3 排柱控顶变为 4 排柱控顶。为了有效的控制顶板，要回掉

1 排柱，让采空区顶板自行垮落，重新恢复工作面 3 排柱控顶，同时检修设备。割煤和回柱期间，乳化液泵站始终向工作面供液，以保证推移输送机和支设、回车液压支柱工作面正常进行。采煤面这一采煤工艺过程称为一个循环。该实例完成一个循环为 8 小时。

走向长壁采煤法综采

综采就是通常所说的机械化采煤，也就是破、装、运、支、处五个主要工序全部实现机械化作业。

下面是某综采面的工艺过程：（缩伸缩梁、护帮板）向端头割煤→移架（伸伸缩梁、护帮板）→（牵机至工作面中部）中部进刀→自端头顺移刮板输送机至面中部→（缩伸缩梁、护帮板）割煤→移架（伸伸缩梁、护帮板）→（牵机至工作面中部）自端头顺移刮板输送机至面中部。

综采工作面一般采用双滚筒采煤机，各工序简化为割煤、移架、推移输送机3个主要工序，采煤机骑在刮板输送机上完成割煤和装煤，一般前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。液压支架通过底部的千斤顶与刮板输送机连接，可互为支点，从而实现移架和推移刮板输送机。移架时，支柱卸载，顶粱下降(与顶板脱离或不完全脱离)，支架整体前移，移到新位置后，立柱重新加载载，支护新位置处的顶板。推移刮板输送机时，移架千斤顶重新伸出，推移刮板输送机到煤壁处，割煤后可可以及时依次推移液压支架和输送机，也可以先逐段依次推移机，再依次移设液压支架，即及时支护和滞后支护。

综采工作面布置如下：

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水力采煤工艺是水力采煤各生产环节有机组合的总称，适用于层厚 1～8m，倾角超过6～8、顶底板较好、瓦斯不大的软或中硬煤层的开采。

中文名称

水力采煤工艺

英文名称

hydraulic coal mining technology

定　　义

水力采煤各生产环节有机组合的总称。

应用学科

煤炭科技（一级学科），煤矿开采（二级学科），水力采煤（三级学科）