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采煤基础知识简要介绍 一 星村煤矿矿井简介 星村煤矿概况： 天安矿业星村煤矿是一民营现代化煤炭企业，由２００３年２月５日开工建设至２００５年１２月２６日止，实现了安全施工，建设质量好，速度快，设备、装备实现机械化和自动化。于２００６年３月６日由济宁煤炭冶金公司（现煤炭工业局）批准矿井试运转，于2006年10月份办齐所有合法手续，取得生产许可证正式投入生产。 星村煤矿矿井埋深较大，从-640~-1400m，最大埋深达1600m左右，矿井第一生产水平为-870水平，现有9个掘进区队，1个准备工区，1个综采工区，另加其他辅助单位（运转、运输、通防、巷钻、机厂等)。目前正在回采E3202工作面。 二、采煤方法介绍 我矿采煤工作面两顺槽基本沿走向或伪倾斜方向布置，煤层厚度适合放顶煤开采。选用综采放顶煤开采方法。 工作面轨道顺槽兼做进风巷、运输顺槽兼做回风巷；两巷均沿煤层底板掘进，采用锚杆、钢带+锚索支护方式。 工作面切眼为矩形断面，为沿煤层底板掘进。支护方式增加了单体支柱。 综上所述：我矿采用走向长臂综采放顶煤采煤法。 三、采煤工艺 我矿工作面采用综采放顶煤，走向长壁后退式采煤法。双滚筒电牵引采煤机割煤，端部斜切进刀，往返一次进一刀，采高2.3±0.1m，截深0.6m，循环进尺0.6m。 液压支架尾梁插板伸缩、摆动放顶煤，放煤高度5.03m。 四、落煤方法 1、采煤机进刀： 采煤机的进刀采用端部斜切进刀方式，斜切进刀段长度不小于30m，截深0.6m。 采煤机进刀原则上自上而下进刀，大部分下行割煤，遇加刀调采或顶板破碎地段可改变。 采煤机正常割煤长度约面长，割煤速度3~5m/min，采用前滚筒在上部割顶煤，后滚筒在下部割底煤的方式。 一、 直接顶初次垮落 采煤工作面自切眼推进一段距离后，直接顶悬露达到一定跨度，就要对采空区顶板进行初次放顶，使直接顶垮落下来，这一过程称作直接顶的初次垮落。 Kp=V′/V 直接顶岩层总厚度 ，则它冒落后堆积高度为 ，其与基本顶间可能留下的空隙： 二、基本顶的初次垮落 （一）基本顶初次垮落前岩层结构 若Δ0，随直接顶初次垮落，，基本顶在一定范围内呈现悬露状态，可视为“板”;由于基本顶在采煤工作面方向上的长度远大于推进方向长度，可将其视为一端由采煤工作面煤壁支承，一端由煤柱支承的两端支撑的梁结构。 （二）基本顶初次垮落与初次来压 随采煤面继续推进，基本顶悬露跨度逐渐增大，产生弯曲，达到一定跨度时，发生垮落。基本顶第一次垮落称为基本顶初次垮落。 （三）基本顶初次垮落步距确定 基本顶初次垮落时，其最大悬露跨度L初称为基本顶初次垮落步距。 1、一般情况下，视基本顶为两端固定梁 极限垮距（只考虑按弯距计算） L初： 基本顶断裂后的平衡拱结构 基本顶岩梁达到极限跨距断裂后，并不一定立即垮落，断裂岩块间由于回旋形成挤压，能形成平衡拱式的结构。 三、基本顶的周期来压 （一）基本顶来压前的状态 基本顶初次垮落后，随着采煤工作面继续推进，工作面上方的基本顶岩层由两端固定梁状态转变为悬臂梁状态。如图所示： （二）基本顶周期来压及矿压显现特征 当采煤工作面继续推进，基本顶悬挂臂跨度达到极限跨度时，基本顶在其自重及上覆岩层载荷的作用下，将沿采煤工作面煤壁甚至煤壁之内发生折断和垮落。 随着采煤工作面的推进，基本顶这种“稳定－失稳－再稳定”现象，将周而复始地出现，使采煤工作面矿山压力周期性明显增大。这种基本顶的周期性破断失稳对工作面产生的周期性的来压显现，称为基本顶的周期来压。 基本顶周期来压及矿压显现特征 （三）周期来压步距的确定 （四）周期来压的分析 四、工作面上覆岩层移动规律 根据岩层移动特征，可将煤层的上覆岩层分为冒落带(Ⅰ)、裂缝带(Ⅱ)、弯曲下沉带(Ⅲ)。如图所示： 1、简述矿山压力、矿压显现的基本概念。 2、简述直接顶的初次垮落、基本顶的初次来压和周期来压的基本概念。 第三节 采煤工作面矿山压力显现规律 一、采煤工作面支承压力显现规律 支承压力显现特征可用支承压力地、峰值的位置及应力集中系数表示。 （一）采煤工作面前后方支承压力分布 采煤工作面前后方支承压力分布与采空区处理方法有关，对于采用全部垮落法管理顶板的采煤工作面，其前后方支承压力分布如下图所示： 采煤工作面前后方支承压力分布 采煤工作面前后方支承压力分布的特点 1、采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面前方支承压力远比工作面后方大。 2、由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力是移动支承压力。 3、由于裂缝带形成了以煤壁和采空区冒落带为前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处于减压力范围。 （二）采煤工作面两侧