采矿学-第七章放顶煤采煤法

放顶煤开采管理规定放顶煤开采是指以不开采顶板为前提，保留顶板完整性，先将煤层下段采完，再回采上段煤岩。

随着煤炭资源的渐渐枯竭，放顶煤开采成为一种经济、高效、安全的煤炭开采方式。

但是，由于放顶煤开采的特别性，必需订立严格的管理规定，规范放顶煤开采的安全、生产过程。

一、安全管理规定1、严格实行“安全第一，防备为主”的方针。

2、订立科学、合理的开采方案，依据煤层地质情况订立合理的基础支撑及顶板支撑方案；3、放顶煤开采区必需设置充分的排水及瓦斯抽采设施。

瓦斯的抽放处理必需符合《瓦斯爆炸防备规程》的要求。

4、定时、定点的安全检查，各生产区内必需配备专职安全管理人员和安全员，对安全隐患进行随时排查，并适时实行措施加以整改；5、定期进行安全生产培训，提高职工的安全意识和安全技能，做到安全自救、互救，适时发觉和处理隐患。

二、生产管理规定1、做好生产统计记录：在保证安全的前提下，依据单位时间内产量、出工人数等，进行认真的生产统计记录，以便科学管理。

2、加强对生产技术人员的管理：生产技术人员需要专业的技能和学问，他们的作用是关键的。

必需通过培训和考核，选拔、培育专业技术人员，以保证生产的质量和效益。

3、配备完善的生产设备：包括通风、水电等，必需具有先进性和科技性，以充足生产需要。

4、定期开展生产试验和技术革新：通过生产试验，不断改进和优化工艺流程，实现生产的升级和提高经济效益。

5、实行全员绩效考核制度，激励和动员职工积极参加生产和管理工作，全员绩效考核结果将作为晋升、调薪、嘉奖、安全岗位评聘、企业制度等各方面考核依据。

三、环境保护管理规定1、严格实行环保政策，符合国家环保标准，达到规定的排放标准。

2、提高环保技术水平，削减污染。

开展绿色矿山集中开采，合理利用煤矿资源，避开环境越来越恶劣。

3、严禁任意倾倒污水和有毒有害物质，做到事故出奇不穷，事故后果堪忧。

四、纪律管理规定1、坚持按规章制度和操作规程进行的管理，保障煤炭开采顺当开展，避开因人为失误导致事故发生。

放顶煤综采工艺操作规范简介放顶煤综采是煤矿井下采煤的一种方法，主要是针对煤层厚度较大，顶板质量较差的区域进行采煤。

该方法在采煤效率和安全性方面都具有优势，但需要工人熟练掌握操作技能。

本文将介绍放顶煤综采工艺的操作规范，以确保工人的作业安全、顶板的稳定以及采煤效果的最大化。

作业前准备工作地点清理在进行综采工作前，需要先清理工作地点，确保地面平整、通风良好、无杂物、无矸石、无坑洞。

如有需要，则需要进行支护加固。

检查设备在进行综采工作前，需要检查矿机、传输带、电缆、喷雾装置、通风、水管等设备是否完好，如有不良现象需要及时处理，确保设备的安全性和稳定性。

个人防护在进行综采工作前，需要着装符合规范的个人防护装备，包括安全帽、防尘口罩、防护鞋、防护眼镜、防护手套等。

同时还要检查个人防护装备的质量是否合格。

综采工艺预处理在进行综采工艺前，需要先在煤层的顶板钻孔，将涌出来的天然气和地下水进行喷淋处理，降低其浓度并延缓涌出速度。

然后将浆液打入孔洞中，使其硬化，防止顶板受到伤害。

综采作业综采作业是整个采矿过程中最重要的阶段。

在进行综采作业时，需要深入煤层，按照规划好的方案进行工作。

在进行综采之前，需要标记综采位置，检查矿机和传输带是否正常。

在进行综采作业时，矿机的切削速度要控制在合适的范围内，防止顶板崩落，引起不必要的危险。

同时，对于易崩落顶板的区域，要进行支撑加固。

在综采作业过程中，需要不断检查顶板稳定性，并在出现不稳定现象时及时采取对应的支撑措施。

收尾工作在综采工作结束后，需要对整个作业现场进行清理。

将所有矿渣清理，清除地面的积水等。

同时，要将设备归位，按照规范将工具和设备进行分类储存。

安全事项需要注意的安全事项包括：1.严格遵守工艺规程2.工作时，不得站在或靠近矿机的机头或尾部3.不得跨越传送带或在传送带下面停留4.不得在危险区域前方或上方停留5.严格执行进煤作业的安全措施6.矿场上无许可证、标示的人员禁止进入7.进入矿井前需经过严格的人身安全检查，禁止携带易燃、易爆、有毒、有害物品进入结论随着煤炭开采技术的不断提高，放顶煤综采已经成为煤矿井下采煤的一种重要方法。

第七章放顶煤采煤法一、学习目的与要求放顶煤采煤法是我国重要的和热点采煤方法，通过学习，要求学生掌握放顶煤采煤法的实质，采煤工艺特点，能够根据具体条件选择应用该采煤方法。

二、教学主要内容(1)放顶煤的基本特点及类型。

(2)放顶煤开采支护设备。

(3)放顶煤矿压显现特点及顶煤破碎机理。

(4)放顶煤工艺特点。

(5)采煤系统分析三、教学重点、难点（一）重点(1)放顶煤采煤法的类型。

(2)放顶工艺特点。

（二）难点(1)放顶煤工艺参数选择确定。

(2)放煤顺序。

(3)放顶煤上覆岩层活动的特点。

四、教学方法1.教学方法：板书有效与多媒体教学相结合。

2.课堂讨论法。

3.视频讲解。

4.课堂答疑。

五、课程详细内容与知识点第一节基本特点及类型1、放顶煤采煤法特点：采底层，上部冒落放出，高位、中位、低位，过程，不充分碎裂体，较充分，冒落放出；实质：矿压作用、支架支撑。

2、放顶煤采煤法的类型：（图7-1、7-2）一次采全厚放顶煤采煤法、预采顶分层放顶煤采煤法、预采中间分层放顶煤采煤法、倾斜分段放顶煤采煤法图7-1 综采放顶煤工作面设备布置图7-2 放顶煤开采工艺类型第二节放顶煤开采支护设备1、综采放顶煤支架：a.单输送机高位放顶煤支架（图7-3）高位放顶煤单输送机液压支架（平顶山、辽源、潞安）煤尘大、采放不能平行作业、回收率低图7-3 YFY3000-16/26型放顶煤支架b.双输送机中位放顶煤支架（图7-4）中位放顶煤双输送机液压支架（阳泉、乌鲁木齐、抚顺）图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支架c.双输送机低位放顶煤支架（图7-5）低位放顶煤双输送机液压支架（兖州、鹤壁、晋城），后输送机铺在底板上，煤尘小，有较好的发展前景。

图7-5 FZ3000-15/30型放顶煤支架第三节矿压显现特点及顶煤破碎机理放顶煤矿压显现特点及顶煤破碎机理（图7-6、7-7）顶煤破坏分区：完整区、破坏发展区、裂隙发育区、破碎放出区（图7-8）图7-6 综放工作面顶板结构图7-8 顶板破坏分区第四节放顶煤工艺特点1、顶煤放出规律放出椭球体、松动椭球体，放出漏斗、移动漏斗（图7-9）放煤口间距与放煤效果（图7-10、7-11）2、放顶煤工艺放顶煤步距：一采一放、两采一放、三采一放（图7-12）放顶煤方式：单轮、顺序放煤，单轮、间隔放煤（图7-13）多轮、顺序放煤，多轮、间隔放煤第五节采煤系统分析1、回采巷道布置一般三巷布置，偏E型通风方式（图7-14）。

放顶煤综采工艺操作规范放顶煤综采工艺操作方式规范综采放顶煤是厚煤层煤炭开采技术之一，是把原来分层开采的煤炭一次采出。

综采放顶煤开采方法是，沿滚珠轴承厚煤层的底部布置采煤工作面，在煤层底部按传统工具使用综采设备开采，同时利用矿山压力及其它辅助措施，将顶煤从工作面后方一起放落在后镧可刮板输送机上采出。

由于顶焦煤的冒放性不同，当顶煤坚硬时，为改善顶煤的冒放性，必须对顶煤提前进行软化处理，主要手段是预爆破处理和注水软化。

由于同煤集团侏罗系煤层注水特性不好，目前油采用预爆破的方法进行顶煤松弛处理。

一般采用在煤层顶部布置工艺巷，超前工作面40米左右在工艺巷中进行预爆破。

台区放顶炼焦煤煤工艺的主要工序为：割煤→移架→推移前部运输机→放顶煤→拉移后部运输机→拉转载机→缩胶带输送机→支回外沿和超前支柱。

其它重要工序为：刮板输送机运行、乳化液泵运行、顶板预爆破处理。

关键工序为割煤工序。

综放工作面的管理主要是顶板、放煤管理和机电设备控管的维护，顶底板是否平整，电源能否正常运转，主要取决顶底板主要的平整度，割煤工序是有效保证工作面“两平”的关键，割煤施工现场直接影响移架、移刮板输送机等其它工序的工程质量。

各工序不是独立的，要相互配合，保证工作面的工程质量和安全。

各工序具体如下：一，割煤1.关键人：采煤机司机。

基本要求：(1)必须至少设正、副二个以上司机。

(2)必须熟悉掌握采煤机的性能及构造原理，熟悉操作规程，按机电设备完好标准维护保养采煤机，懂得懂采煤基本知识和本工作面作业规程。

(3)必须经过培训，取得合格证后方可持证上岗。

(4)在割煤前应准备好必备的工具、备品配件等。

2.关键点：保证顶底板割平。

3.关键环节：割煤过程。

要点如下：(1)要经常注意观察顶底板、煤层、酸二钠煤质变化和前刮板输送机载荷的情况，随时调整牵引速度及截割高度，保证顶底板割平，符合安全品质标准化要求，遇到特殊情况及时停机处理。

(2)要与工作面支架工、移刮板输送机工、放煤工及顺槽转载机司机、胶带输送机司机等密切合作，按规定顺序开机、停机。

放顶煤采煤法:具有掘进率低、效率高、适应性强及易于实现高产等明显优势,综合机械化放顶煤工艺过程如下: 在沿煤层或分段底部布置的综采工作面中, 采煤机割煤后, 液压支架及时支护并移到新的位置。

推移工作面前部输送机至煤帮。

此后, 操作后部输送机专用千斤顶, 将后部输送机相应前移。

这样, 采过1~3刀后, 按规定的放煤工艺要求, 打开放煤窗口, 放出已破碎的煤炭, 待放出煤炭中的矸石含量超过一定限度后, 及时关闭放煤口, 完成上述采放全部工序为一个采煤工艺循环。

1、放顶煤采煤法的几种分类方法:按采面工艺:炮采放顶煤开采普采放顶煤开采综采放顶煤开采按液压支架结构类型及输送机数目:单输送机液压支架（放顶煤开采）双输送机液压支架（放顶煤开采）按放煤口及其位置:高位放顶煤液压支架（放顶煤开采）中位放顶煤液压支架（放顶煤开采）低位放顶煤液压支架（放顶煤开采）按回采巷道的布置方式:缓倾斜特厚煤层一次采全厚放顶煤开采特点:沿煤层底板布置工作面, 一次采出煤层的全部厚度。

适用条件:该方法一般适用于厚度6~12m的缓倾斜厚煤层, 是我国目前使用的主要方法。

缓倾斜特厚煤层预采顶分层放顶煤开采特点:首先将煤层顶板布置一个普通长壁工作面（顶层开采）, 而后沿底板布置放顶煤工作面, 将两个工作面之间的顶煤放出。

适用条件:这样方法一般适用于厚度大于12m, 直接顶板坚硬或煤层瓦斯含量高需要预先排放瓦斯的缓倾斜煤层。

某些矿区由于已形成的开采条件, 需在顶分层已开采的条件下进行放顶煤层开采, 如兖州鲍店矿、徐州三河尖矿等已成功地进行了下分层放顶煤开采, 并且取得了较好的效果。

缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤开采特点:中分层采面只采中分层, 上顶煤冒落不放, 堆积于采空区。

下分层采面：采底层煤, 放顶煤问题: 煤松易发火适用条件: 厚度为8~12m的煤层缓倾斜特厚煤层倾斜分段放顶煤开采特点:当煤层厚度超过15m~20m以上时, 可自煤层顶板至底板将煤层分为8~10m的分段, 依次进行放顶煤开采适用条件: 厚度大于15m的缓倾斜煤层。

放顶煤采煤法放顶煤采煤法放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2～3m 的采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，的作用或辅以松动爆破等方法，使顶煤破碎成散体后，使顶煤破碎成散体后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板运输机运出工作面。

放顶煤采煤法综采放顶煤工作面及设备布置示意图工艺特点一、顶煤裂碎原理及措施1、裂碎过程：支承压力的作用，煤壁前方的煤体变形，位移，破坏。

当支架移到时，应力降低，能量释放，经过支架几次反复支撑，煤进一步破碎成易通过窗口的破碎体。

破碎成易通过窗口的破碎体。

2、措施：关键是反复支承次数n 对破碎的影响。

对破碎的影响。

n=L/B n=L/B，， L L：顶梁的长度；：顶梁的长度；：顶梁的长度；B B B ：截深；：截深；：截深；煤易碎时，煤易碎时，n n 取小值，否则取大值。

取小值，否则取大值。

二、顶煤放出规律1、椭球体假说、椭球体假说根据放矿理论，矿石从采场内是按近似椭球体形状流出来的，即原来所占的空间为一个旋转的椭球体，在放矿过程中形成的椭球体叫放出椭球体，图中1所示；停止扩展最终形成的椭球体为松动椭球体3；放矿后形成漏斗2和移动漏斗4。

图12、参数关系、参数关系((参见图1)b1=0.5b1=0.5（（0.250.25～～0.30.3））hH=H=（（2.22.2～～2.62.6））h3、放煤效果、放煤效果图2两个放煤口的距离l l 大，即大，即l>2b1 l>2b1 时，放煤有余煤留下，图中阴影部分；时，放煤有余煤留下，图中阴影部分；当l<b1 l<b1 时，有矸石混入。

所以，时，有矸石混入。

所以，时，有矸石混入。

所以，l l l 值的确定很重要。

值的确定很重要。

值的确定很重要。

4、实际情况、实际情况顶煤放出的实际形态由于松散碎煤有限，放出体前方的煤体破碎不充分，后方的采空区有垮落的矸石，椭球体长轴偏向采空区，图7-117-11，， 区，煤暂时放不出来，为停滞区，区， 区，放不出来，为死角区，区，放不出来，为死角区， 区和区和 区，极不稳定，混矸石。

第七章厚煤层放顶煤采煤法第一节基本特点及类型一、放顶煤采煤法基本特点放顶煤采煤法就是在开采厚煤层时，沿煤层（或分段）底部布置一个采高2～3m的长壁工作面，用综合机械化采煤工艺进行回采，利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法使支架第二节放顶煤开采的支护设备一、放顶煤液压支架分类按支架支护方式：掩护式、支掩式、支撑式、简易式。

窗口位置：高、中、低三种放煤支架形式输送机数目：单、双输送机目前常用放顶煤支架：高位单输送机，中、低位双输送机。

三、双输送机中位放顶煤支架双输送机运煤，在掩护梁上开放煤口，中位放煤的支撑掩护式液压支架。

优点：支架稳定性和密封性好，后输送机放煤空间大； 缺点：后绞点位置较高，丢煤多、煤尘较大，端头维护复杂。

单位：mm图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支架1234567813910111225671900-28002900（1）低位放煤：效果好、煤尘小；（2）顶梁长，放煤口距煤壁远，经顶梁反复支撑，使顶煤充分破碎，对放煤有利。

缺点：该支架的稳定性差。

五、轻型放顶煤液压支架*（）单摆杆式单铰接式b主要特点是：（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装运输。

（2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修后部输送机。

（3）支架稳定性好，造价低。

（4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较好的封闭能力和端面积是及时支护能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄的厚煤层综放开采和端面易冒落的问题。

适用范围：（1）煤层f＜2.5，来压不明显，厚度3~8m，倾角＜25°。

（2）工作面尺寸较小，断层较多，地质条件复杂的工作面。

（3）边角煤或煤柱开采，厚度变化较大，较薄厚煤层。

第三节放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎机理一、岩层活动及矿压显现特点放顶煤开采时，由于煤层一次采出厚度的增大，直接顶的垮落高度成倍增加，可达采出煤层厚度的2.0～2.5倍，其中1.0～1.2倍范围内的直接顶为不规则垮落带，而在上位直接顶中则形成某各临时性“小结构”，其活动可对采场造成明显影响。

放顶煤操作规程放顶煤操作规程编号：SC/34 Z 38 发放号：011、本规程适用放煤方式为多轮顺序放煤。

2、初次放煤在顶煤自然垮落时开始放煤。

3、放煤前必须检查放煤喷雾降尘设施是否完好，无水不得放煤。

4、放煤前首先检查支架放煤机构是否完好，控制系统应灵敏可靠。

位置适当。

运输机应处于放煤位置，并正常运行，停机时禁止放煤。

5、多轮顺序放煤，第一轮从第一个支架开始，依次放出顶煤，每架放出顶煤总量的一半到三分之二后，关闭放煤口，再放下架煤。

6、滞后第一轮放煤5架以上，用同样方法放余下的顶煤，见矸关门，全面放完为止。

7、放煤操作：1)检查是否具备放煤条件；2)放煤插板应缓慢开启，让顶煤均匀地流入运输机，根据煤量多少，调节放煤插板，控制适当放煤量。

注意防止大块煤和矸石涌入运输机。

3)插板全部打开后还有顶煤未放出时，可以反复伸缩插板，上下摆动尾梁，松动顶煤，使煤放出，大块煤用尾梁和插板上下运动进行破碎。

4)操作尾梁摆动时应注意，向外挑尾梁时必须先将插板收回，否则将可能损坏插板；向内摆动尾梁时要先检查是否有障碍物，清除后将插板伸出适当位置，再进行操作。

必须注意防止插板碰到输送机刮板。

当大块煤或矸石进入输送机时要停机进行破碎处理。

5)操作放煤要掌握适当放煤量，严禁输送机超载运行。

下头放煤工要根据上侧煤量控制放煤量，以防压死溜子。

6)注意观察顶煤流动情况，当放出的顶煤中含顶板矸石量骤增时停止放煤（一般以含矸10～30％），应立即关闭放煤口。

进行下一架的操作。

7)放煤后，滞后末轮放煤架10米处顺序拉移后部输送机。

应严格控制好拉溜速度，确保运输设备正常运转。

8、放煤口应与采煤机割煤错开15～20m，可在煤机前方，也可在煤机后方。

9、放煤中要加强煤质管理，严禁大量矸石混入煤流。

加强对顶煤的回收，严禁随意丢失顶煤，提高回收率。