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文檔簡介

1、煤礦開采學煤礦開采學第一節(jié)第一節(jié) 爆破采煤工藝爆破采煤工藝一、一、爆破落煤爆破落煤二、裝煤與運煤二、裝煤與運煤三、工作面支護三、工作面支護四、采空區(qū)處理四、采空區(qū)處理五、勞動組織五、勞動組織六、循環(huán)方式六、循環(huán)方式七、作業(yè)方式七、作業(yè)方式八、循環(huán)作業(yè)圖表八、循環(huán)作業(yè)圖表九、炮采工作面的基本特點九、炮采工作面的基本特點十、炮采工藝的特點十、炮采工藝的特點第三章第三章 單一走向長壁采煤法采煤工藝單一走向長壁采煤法采煤工藝第二節(jié)第二節(jié) 普通機械化回采工藝普通機械化回采工藝一、工一、工 序序二、控頂排數(shù)二、控頂排數(shù)三、人工開切口三、人工開切口四、采煤機的割煤方式四、采煤機的割煤方式五、采煤機的進刀方式

2、五、采煤機的進刀方式六、支護方式六、支護方式七、普采循環(huán)作業(yè)圖七、普采循環(huán)作業(yè)圖第三章第三章 單一走向長壁采煤法采煤工藝單一走向長壁采煤法采煤工藝第三節(jié)第三節(jié) 綜合機械化采煤工藝綜合機械化采煤工藝一、基本參數(shù)一、基本參數(shù)二、綜采面雙滾筒采煤機工作方式二、綜采面雙滾筒采煤機工作方式三、綜采面液壓支架的移架方式三、綜采面液壓支架的移架方式四、綜采工作面工序配合方式四、綜采工作面工序配合方式五、綜采面端頭作業(yè)五、綜采面端頭作業(yè)六、綜采設備的配套參數(shù)六、綜采設備的配套參數(shù)七、綜采工作面循環(huán)圖七、綜采工作面循環(huán)圖第三章第三章 單一走向長壁采煤法采煤工藝單一走向長壁采煤法采煤工藝第四節(jié)第四節(jié) 其他條件下機

3、采的工藝特點其他條件下機采的工藝特點一、薄煤層機采的特點一、薄煤層機采的特點二、大采高綜采的工藝特點二、大采高綜采的工藝特點三、大傾角機采面特點三、大傾角機采面特點四、綜采面調斜與旋轉工藝四、綜采面調斜與旋轉工藝第五節(jié)第五節(jié) 采煤工藝方式的選擇采煤工藝方式的選擇一、適于采用綜采工藝的條件一、適于采用綜采工藝的條件二、適合普采工藝的條件二、適合普采工藝的條件二、適合炮采工藝的條件二、適合炮采工藝的條件第三章第三章 單一走向長壁采煤法采煤工藝單一走向長壁采煤法采煤工藝第六節(jié)第六節(jié) 采煤工藝的特殊技術措施采煤工藝的特殊技術措施一、采煤工作面過地質構造的技術措施一、采煤工作面過地質構造的技術措施二、綜

4、采面的拆遷與安裝二、綜采面的拆遷與安裝第七節(jié)第七節(jié) 采煤工作面工藝設計采煤工作面工藝設計一、確定機采工作面的開機率一、確定機采工作面的開機率二、機采面生產能力二、機采面生產能力三、確定工作面合理長度三、確定工作面合理長度四、回采工作面作業(yè)規(guī)程的編制及步驟四、回采工作面作業(yè)規(guī)程的編制及步驟五、勞動組織形式的選擇五、勞動組織形式的選擇第三章第三章 單一走向長壁采煤法采煤工藝單一走向長壁采煤法采煤工藝第一節(jié)第一節(jié) 爆破采煤工藝炮采爆破采煤工藝炮采爆破落煤爆破落煤裝煤與運煤裝煤與運煤支支 護護采空區(qū)處理采空區(qū)處理工序:工序:炮眼炮眼布置布置601.21 0.30.4對眼(a)。1.01.21.51.2

5、1.5。(c)0.4。1.21.6三花眼50552.01.0。510。( )三角眼650.51.01.01.21.50.40.30.80.81.2單排眼(b)( )五花眼一、爆破落煤一、爆破落煤二、裝煤與運煤二、裝煤與運煤1、裝煤:爆破、人工、機械裝煤1.0m1.3m1.25m2.2m(b)(a)647231爆破裝煤爆破裝煤機械裝煤機械裝煤SGW-40SGW-40或或SGW-44SGW-44型可彎曲型可彎曲刮板輸送機刮板輸送機123456m15m(b)(a)推移輸送機推移輸送機2 2、運煤:、運煤:可彎曲刮板輸送機三、工作面支護三、工作面支護1 1、支護裝備、支護裝備點柱,棚子,木支柱單體摩擦

6、支柱單體液壓支柱(70年代中期)國營重點煤礦用:單體液壓支柱+金屬絞接頂梁123511486791012單體液壓支柱單體液壓支柱帶帽點柱帶帽點柱金屬鉸接頂梁金屬鉸接頂梁3214513816595.540L11接頭;接頭;22梁體;梁體;33耳子;耳子;44銷子;銷子;55調角楔;調角楔;LL中心距中心距2 2、控頂排數(shù)和控頂距、控頂排數(shù)和控頂距單體液壓支柱和絞接頂梁布置形式:正懸臂齊梁直線線柱正懸臂錯梁三角柱控頂距:采煤工作面煤壁至末排支柱頂梁后端的距離,或至放頂柱之間的距離;最小控頂距有3排支柱控頂距=機道+行人道+材料道;控頂排數(shù):34排、35排特種支護:叢柱、密集支柱、木垛、斜撐支架1.

7、21.21.70.21.20.85.60.30.60.9單 位 :m1.20.34.83.61.20.6單體液壓支柱和絞接頂梁布置形式單體液壓支柱和絞接頂梁布置形式 正懸臂齊梁直線線柱正懸臂齊梁直線線柱 正懸臂錯梁三角柱正懸臂錯梁三角柱 (a)(b)(c)(d)特種支護特種支護(a)(a)叢柱、叢柱、(b)(b)密集支柱、密集支柱、(c)(c)木垛、木垛、(d)(d)斜撐支架斜撐支架四、采空區(qū)處理四、采空區(qū)處理方法:垮落法、充填法、煤柱支撐法常用:垮落法(回柱放頂撤除支架,讓頂板垮落)放頂步距:相鄰兩次放頂間隔的距離放頂步距=最大控頂距-最小控頂距。(a)(b)(c)(d)0.31m3mm5m

8、3m(a)最小控頂距支架形式(b)第一次推進后支架形式(c)最大控頂距支架形式(d)放頂后最小控頂距支架形式專業(yè)工種:鉆眼爆破(放炮)、裝藥、機電維修專業(yè)工種一般在全工作面長度內工作綜合工種:裝煤、支柱、回柱放頂綜合工種一般在工作面的一段長度內工作五、勞動組織五、勞動組織采煤循環(huán):采煤工作面完成落煤、裝煤運煤、支護和處理采空區(qū)的周而復始的過程。循環(huán)標志:放頂循環(huán)方式:循環(huán)進度與晝夜循環(huán)數(shù)的總稱六、循環(huán)方式六、循環(huán)方式作業(yè)方式:采煤工作面一晝夜內采煤班和準備班的配合方式準備班工作:回柱、檢修刮板輸送機、縮短運輸平巷中的刮板輸送機、超前工作面加強支護兩采一準:三八制三采三準(三班采煤,邊采邊準備)

9、:三八制三采一準 四六制兩班半采煤,半班準備:三八制四班交叉七、作業(yè)方式七、作業(yè)方式采煤工區(qū)技術員要編制采煤工作面作業(yè)規(guī)程規(guī)程中要有: 正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖 勞動組織表 技術經濟指標表正規(guī)循環(huán):在規(guī)定的時間內保質保量地完成了循環(huán)作業(yè)圖中規(guī)定任務的循環(huán)八、循環(huán)作業(yè)圖表八、循環(huán)作業(yè)圖表炮采面兩三采三準循環(huán)作業(yè)圖工 作 面 一 天 推 進 三 次 , 放 頂 三 次 , 一 天 完 成 三 個 循 環(huán) 。三 八 制 , 三 班 采 煤 , 邊 采 邊 準 。說 明炮 采 工 作 面 循 環(huán) 作 業(yè) 圖 表回 柱支 柱移 溜掛 梁圖 例班 次間時面 長 /m三 班二 班一 班2322212019181716

10、1514131211109876543211201101009080706050403020100放 炮打 眼裝 煤檢 修炮采面四班交叉炮采面四班交叉循環(huán)作業(yè)圖循環(huán)作業(yè)圖面長面長100m100m,四班交叉,每班交叉,四班交叉,每班交叉2 2小時,小時,、班采煤班,班采煤班,、班以準班以準備為主,采煤班裝煤、支柱。準備班運料、回柱放頂、鉆眼、放炮、移備為主,采煤班裝煤、支柱。準備班運料、回柱放頂、鉆眼、放炮、移輸送機、少量裝煤、支柱。工作面放兩次炮,支兩排支架,放一次頂,輸送機、少量裝煤、支柱。工作面放兩次炮,支兩排支架,放一次頂, 一天一個循環(huán)一天一個循環(huán)回柱放頂移輸送機打眼放炮支柱14VI長

11、(m)時班I121086II II I22201816運料VI64224面100放炮裝煤01020304050607080901、爆破煤壁平直;不留底煤;不破壞頂板;不崩倒支柱;不把煤崩到采空區(qū)2、裝煤:裝煤勞動量大,盡可能爆破裝煤。九、炮采工作面的基本特點九、炮采工作面的基本特點3、安全:先支護,后裝煤先敲幫問頂,清除危石處理拒爆炮(瞎炮):在距拒爆炮0.3m以外另打平行新炮眼,重裝藥。4、回柱:由下向上;由采空區(qū)側向煤壁側(由里向外);近水平煤層回柱可以分段炮采工作面機械化水平低人工勞動強度大(裝煤、支柱)產量和效率低但對地質條件適應性強十、炮采工藝的特點十、炮采工藝的特點第二節(jié)第二節(jié) 普

12、通機械化回采工藝普通機械化回采工藝普采工藝方式:用機械化方法破煤、裝煤、輸送機運煤和單體支柱支護頂板的采煤工藝一、設備及布置 1MDY-1501MDY-150采煤采煤機;機;2SGB-630/1502SGB-630/150可彎曲刮板輸可彎曲刮板輸送機;送機;3 DZ-223 DZ-22單體液單體液壓支柱;壓支柱;4 HDJA-10004 HDJA-1000鉸鉸接頂梁接頂梁5 5 推移輸送機推移輸送機千斤頂;千斤頂;6 6 運輸平巷中運輸平巷中的輸送機的輸送機。13246m0.6m20m20m9004m21002000100010506302701000440025010002100250215

13、0115042100344001000100010002502110m35001750MDY150采煤機二、控頂排數(shù)(3、4排)10m20m4m2100105010002150250100025044001000270630115021004122501000 1000 100044003310.6m6m42 20m人工爆破開切口上切口 610m 下切口 23m切口寬23m下缺口有可能不開: 刮板輸送機機頭伸入巷道中雙滾筒采煤機能自開缺口三、人工開切口三、人工開切口4m310.6m6m421 1、單向割煤方式、單向割煤方式單滾筒采煤機,滾筒直徑小于采高 割煤 掛頂梁 割底煤, 清理浮煤 推移輸

14、送機(滯后采煤機1015m)采煤機往返一次進一刀煤壁推進了一個截深四、采煤機的割煤方式四、采煤機的割煤方式2 2、雙向割煤方式、雙向割煤方式煤層較薄:單滾筒采煤機,滾筒直徑接近煤層層厚煤層較厚:雙滾筒采煤機上行: 割煤,掛梁,推移輸送機(滯后1015m)鏟裝浮煤,支柱下行: 割煤,掛梁,推移輸送機鏟裝浮煤,支柱.往返一次進兩刀 3 3、方式:、方式:(1)、雙向割煤、往返一刀工藝順序:上行割頂煤,隨機掛梁,下行割底煤、清浮煤、推移輸送機(滯后1015m),支柱(2)、“ ”字形割煤、往返一刀(如下圖)(3)、單向割煤、往返一刀工藝順序:從下(上)切口向上(下)切口沿頂割煤,清頂煤、掛梁,從下(

15、上)切口快速上(上)行裝煤、清底煤、推移輸送機(滯后1015m),支柱(4)、雙向割煤、往返兩刀(如上圖)工藝順序:上行: 割煤,掛梁,推移輸送機(滯后1015m)鏟裝浮煤,支柱下行: 割煤,掛梁,推移輸送機鏟裝浮煤,支柱.往返一次進兩刀 (a )(b )(c )工 作 面 俯 視 圖工 作 面 正 視 圖AFG(d )CDBE(2)、“ ”字形割煤、往返一刀 (a)ABC (b)CDEA (c)AEBF (d)FGA1 1、進刀、進刀: 采煤機滾筒向垂直于煤壁方向推進,進入下一截深的切割作業(yè)。2、方式: 直接推入法 端部斜切進刀:割三角煤斜切進刀 留三角煤斜切進刀 中部斜切進刀五、采煤機的進

16、刀方式五、采煤機的進刀方式(a a)推入切口前)推入切口前 (b b)推入切口后)推入切口后(a)(b)1 1、直接推入法直接推入法特點:應用的較少,容易損壞采煤機與刮板輸送機。2 2、端頭割三角煤斜切進刀、端頭割三角煤斜切進刀單滾筒采煤機雙向、單向割煤優(yōu)點:有利于端頭管理、輸送機保持成一條直線缺點:費時、往返(2025m),進刀與移機頭干擾b )a )c )d )e )(a) (a) 割底煤至工作面下端部割底煤至工作面下端部(b) (b) 返向沿輸送機彎曲段運行,上行割頂煤切入煤壁,直至返向沿輸送機彎曲段運行,上行割頂煤切入煤壁,直至完全進入輸送機直線段完全進入輸送機直線段(c)(c)推移輸

17、送機機頭及彎曲段成一直線;推移輸送機機頭及彎曲段成一直線;(d)(d)采煤機返向下行沿頂板割三角煤直至工作面下端部;采煤機返向下行沿頂板割三角煤直至工作面下端部;(e) (e) 進刀完畢進刀完畢, ,上行正式割煤,至斜切進刀終點位置時,滾上行正式割煤,至斜切進刀終點位置時,滾筒沿頂板割煤。筒沿頂板割煤。 端頭割三角煤斜切進刀端頭割三角煤斜切進刀3 3、端頭留三角煤斜切進刀、端頭留三角煤斜切進刀單滾筒采煤機雙向、單向割煤端頭不往返,優(yōu)點:進刀與移機頭不干擾,缺點:端部煤壁不直dcba(a) (a) 下行進入進刀段后割頂煤至工下行進入進刀段后割頂煤至工作面下端頭后停機,隨機下行推輸作面下端頭后停機

18、,隨機下行推輸送機至進刀段,采煤機返向上行沿送機至進刀段,采煤機返向上行沿輸送機彎曲段割三角底煤;輸送機彎曲段割三角底煤;(b) (b) 割底煤至輸送機直線段后改為割底煤至輸送機直線段后改為割頂煤,此時,推移機頭和彎曲段;割頂煤,此時,推移機頭和彎曲段;(c) (c) 上行割頂煤直至上切口,輸送上行割頂煤直至上切口,輸送機已移直,在下端頭留下三角煤機已移直,在下端頭留下三角煤(d d)在正常段下行割底煤,并隨)在正常段下行割底煤,并隨采煤機下行推移輸送機;采煤機下行推移輸送機;(e)(e)采煤機在進刀段割頂煤直至工采煤機在進刀段割頂煤直至工作面下端部,隨機自上而下推移輸作面下端部,隨機自上而下

19、推移輸送機,在工作面下端部留下底部的送機,在工作面下端部留下底部的三角煤。重復三角煤。重復(a)(a)圖,完成進刀全圖,完成進刀全過程。過程。 端頭留三角煤斜切進刀端頭留三角煤斜切進刀4 4、單滾筒采煤機中部斜切進刀、單滾筒采煤機中部斜切進刀 “”字形割煤時采煤機沿工作面中部輸送機彎曲段運行自行進刀,沒有單獨進刀過程,優(yōu)點:有利于端頭作業(yè)和頂板支護 字形割煤往返一次進一刀工藝方式字形割煤往返一次進一刀工藝方式 上半段割煤上半段割煤 下半段推輸送機下半段推輸送機 上半段推輸送機上半段推輸送機 下半段割煤下半段割煤GFDE工 作 面 正 視 圖BA工 作 面 俯 視 圖(d )(c )(b )(a

20、 )C正懸臂布置正懸臂布置正懸臂布置:正懸臂布置:布置特點:正懸臂支懸臂的長段在立柱的煤壁側,優(yōu)點:有利于支護機道上方頂板;短段在立柱的采空側,故頂梁不易被折損。六、支護方式六、支護方式倒懸臂布置倒懸臂布置布置特點:倒懸臂支懸臂的長段在立柱的采空區(qū)側,優(yōu)點:立柱不易被碎矸石埋住缺點:易損壞頂粱。倒懸臂布置倒懸臂布置1 1、支護方式、支護方式(1 1)齊梁直線柱布置)齊梁直線柱布置布置特點:絞接頂梁梁端在煤壁方向相齊,支柱成直線。梁長=截深=0.8m或1m割一刀全部掛梁、支柱,多用正懸臂優(yōu)缺點:簡單,容易管理(2 2)、錯梁直線柱布置)、錯梁直線柱布置布置特點:絞接頂梁梁端在煤壁方向交錯,支柱直

21、線。梁長=2倍截深割一刀相間掛梁一次、第一刀支臨時支柱,第二刀變永久支柱正倒懸臂相間優(yōu)缺點:支護及時,工作量均勻,柱成直線,多用,對切頂不利,倒懸梁易損壞。121/2L高檔普采工作面支護普采工作面支護2 2、普采工藝支護基本要點、普采工藝支護基本要點1 1)、)、加強機道支護加強機道支護這里往往由于片幫和不能及時支護發(fā)生局部冒頂措施:向煤壁開梁窩架超前梁,落煤后立即打臨時支柱;提高支柱支撐力和支護剛度材料:破碎頂板或網下用成對型鋼梁,邁步前移,及時支護頂板。2 2) 加強放頂線支護的穩(wěn)定性加強放頂線支護的穩(wěn)定性由于直接頂垮落或基本頂來壓,往往因水平推力而推倒末排支柱。要求:末排支柱支撐力強,支

22、護狀態(tài)穩(wěn)定。主要是針對水平推力措施:斜撐把排柱連鎖起來,形成一個防護整體,必要時加打木垛,硬頂板時打雙排柱或打對柱、叢柱等增加切頂力。3 3)、)、端頭支護端頭支護(1 1)端頭)端頭:平巷與工作面的交會處,控頂面積大,設備大且多,人員集中,進出口(2 2)滿足要求)滿足要求: 要有足夠支護強度,保證工作面端部出口的安全; 支架跨度要大,不影響輸送機機頭、機尾的正常運轉,并要為維護和操縱設備人員留出足夠活動空間; 要能夠保證機頭、機尾的快速移置,縮短端頭作業(yè)時間,提高開機率。(3 3)支護方式)支護方式雙鉤雙楔梁支護(如圖)邁步走向抬棚支護(四對八梁)(如圖)基本支架加走向邁步抬棚支護(如圖)

23、1480020002000(c)3251.0m24.0m2.0m(b)40.6m421100036001000210020010008150800650(a)42.0m630m7474105029003700端頭支護:雙鉤雙楔梁支護端頭支護:雙鉤雙楔梁支護4 4 輸送機輸送機;6 ;6 木垛木垛;7 ;7 雙鉤雙楔梁雙鉤雙楔梁;8 ;8 絞車絞車3m端頭支護:端頭支護: 邁步走向抬棚支護邁步走向抬棚支護2 2 抬棚長梁抬棚長梁; 4 ; 4 輸送機輸送機200210010003600100037002000442000180029001050244472.0m(a)(b)(c)30m232.0

24、m65014.0m28001507450.6m1.0m810006端頭支護:邁步走向抬棚支護端頭支護:邁步走向抬棚支護2 2 抬棚長梁抬棚長梁; 4 ; 4 輸送機輸送機端頭支護:基本支架加走向邁步抬棚支護端頭支護:基本支架加走向邁步抬棚支護2002100100036001000420001244(b)(c)232.0m14.0m250.6m1.0m端頭支護:基本支架加走向邁步抬棚支護端頭支護:基本支架加走向邁步抬棚支護1 1、基本支架、基本支架 2 2、抬棚長梁、抬棚長梁 3 3、轉載機、轉載機;4;4、輸送機、輸送機5 5、十字絞接頂梁、十字絞接頂梁; ;4 4). . 加強工作面加強工作

25、面“三度三度”管理管理(1 1)支護強度)支護強度:工作面單位頂板面積上的支護阻力。支護強度應以工作面最困難狀態(tài)下滿足支架圍巖巖體體系的平衡,不發(fā)生重大頂板事故為準則。(2 2)支護密度)支護密度:控頂范圍內單位面積頂板所支設的支柱數(shù)量。設計支柱密度時必須掌握工作面所用支柱的實際阻力情況,加強金屬支柱抽樣試驗和失效檢查。(3 3)支護剛度)支護剛度:是指支護物產生單位壓縮量所需要的力。提高支護剛度的主要措施是:(1)清除浮煤浮矸,保證支柱支在實頂實底上;(2)頂?shù)装逅绍洉r支柱穿鞋戴帽。柱帽規(guī)格不應過大,更不允許帶雙 帽、穿雙鞋;(3)嚴格支柱操作,堅持使用液壓升柱器升柱,保持支柱有足夠的初撐力

26、1、兩采一準 一 晝 夜一循環(huán)2、單向割煤3、三五排控頂七、普采循環(huán)作業(yè)圖七、普采循環(huán)作業(yè)圖681012141618202224246150140130120110100908070605040302010班時面長一二三TPKC 3-59采煤掛梁移輸送機打柱回柱放頂掛梁檢修做缺口灑水(m)移 溜普采工作面循環(huán)作業(yè)圖表雙滾筒采煤機雙向割煤往返一次進二刀,三四排控頂,邊采煤邊準備。進刀方式為割三角煤斜切進刀。三八制,三班采煤,三采三準。說 明圖 例采煤機割煤010掛 梁2030405013090607080110100120時班次面長/m一 班140150間12345679810檢 修支 柱回 柱

27、22121113二 班15141619三 班1718202123第三節(jié)第三節(jié) 綜合機械化采煤工藝綜合機械化采煤工藝11采煤機;采煤機;22刮板輸送機;刮板輸送機;33液壓支架;液壓支架;44下端頭支架;下端頭支架;55上端頭支架;上端頭支架;66轉載機;轉載機;77可伸縮膠帶輸送機;可伸縮膠帶輸送機;88配電箱;配電箱;99移動變電站;移動變電站;1010設備列車;設備列車;1111泵站;泵站;1212噴霧泵站;噴霧泵站;1313絞車;絞車;1414集中控制臺集中控制臺AA4 631214781110921135A-A一、基本參數(shù)一、基本參數(shù)綜合機械化采煤工藝:破、裝、運、支、處全部實現(xiàn)機械化

28、。工作面設備:采煤機、自移式液壓支架、刮板輸送機平巷設備:轉載機、破碎機、可伸縮膠帶機液壓系統(tǒng):乳化液泵站、乳化液混溶箱、進回液主管路控制系統(tǒng):控制臺、聲光信號、擴音電話及線路供水系統(tǒng):冷卻水、噴霧泵、水箱、管路供電系統(tǒng):高壓供電線路、開關、移動變電站、配電開關、線路其它:照明、絞車、水泵綜采工作面綜采工作面綜采工作面綜采工作面雙滾筒采煤機雙滾筒采煤機掩護式液壓支架掩護式液壓支架zy3400/16/35型掩護式液壓支架型掩護式液壓支架超前支護液壓支架超前支護液壓支架,掩護式掩護式支撐掩護式液壓支架支撐掩護式液壓支架可彎曲刮板輸送機可彎曲刮板輸送機乳化液泵站及混溶箱箱綜采裝備的發(fā)展:1、探索階段

29、(19601977)自已研制2、引進、吸收、消化階段(19741980)1974年引進綜采設備近50套,英國、聯(lián)邦德國、波蘭、蘇聯(lián),首次引進和投入。1978年引進綜采設備100套,英、德、日、法3、研制、發(fā)展階段1990年底,在籍469套,國產307套,65.5%1采煤機;2刮板輸送機;3液壓支架;4下端頭支架;5上端頭支架;6轉載機;7可伸縮膠帶輸送機;8配電箱;9移動變電站;10設備列車;11泵站;12噴霧泵站;13絞車;14集中控制臺。綜采面設備布置示例AA4 631214781110921135A-A二、綜采面雙滾筒采煤機工作方式二、綜采面雙滾筒采煤機工作方式(一)雙滾筒采煤機的滾筒位

30、置(一)雙滾筒采煤機的滾筒位置一般前端的滾筒割頂煤,后端的滾筒割底煤操作安全,煤塵少。當中部含夾矸時,前端的滾筒割底煤,后端的滾筒割頂煤,夾矸容易垮落(二)采煤機割煤方式(二)采煤機割煤方式1)單向割煤,往返一次進一刀割煤移架(滯后采煤機23架支架)反向清理浮煤推移輸送機(滯后采煤機1015m)適用于:頂板穩(wěn)定性差的綜采面;煤層傾角大;高大而滾筒直徑小、采煤機不能一次采全高的綜采面;采煤機裝煤效果差、需單獨牽引裝煤行程的綜采面;割煤時產生煤塵多、降塵效果差,移架工不能在采煤機的回風平巷端工作的綜采面。(二)采煤機割煤方式(二)采煤機割煤方式2)雙向割煤,往返一次進二刀(穿梭割煤)割煤、移架(滯

31、后采煤機23架支架)、推移輸送機(滯后采煤機1015m)適用:煤層賦存穩(wěn)定、傾角較緩的綜采面,工作面為端部進刀.(三)采煤機進刀方式(三)采煤機進刀方式方式:直接椎入法進刀端頭斜切進刀:割三角煤端部斜切進刀 留三角煤端部斜切進刀中部斜切進刀1 1、直接椎入法進刀、直接椎入法進刀單滾筒采煤機直接推人法進刀相同。缺點:需提前開出工作面端部切口,而且大功率采煤機和重型輸送機機頭(尾)疊加在一起,推移困難,適用:少用。2 2、割三角煤端部斜切進、割三角煤端部斜切進刀刀過程:當采煤機割至工作面端頭時,其后的輸送機槽已移近煤壁,采煤機機身處尚留有一段下部煤。(圖a)調換滾筒位置,前滾筒降下、后滾筒升起并沿

32、輸送機彎曲段返向割入煤壁,直至輸送機直線段為止。然后將輸送機移直。(圖b)AA21A2211A-AA-AAA-AA-A(a)(b)(c)(d)AA21割三角煤端部斜切進刀割三角煤端部斜切進刀1、割三角煤端部斜切進刀過程:再調換兩個滾筒上下位置,重新返回割煤至輸送機機頭處。(圖c)將三角煤割掉,煤壁割直后,再次調換上下滾筒,返程正常割煤 。(圖d)特點:采煤機端頭停機轉向兩次,雙向割煤適用:多用AA21A2211A-AA-AAA-AA-A(a)(b)(c)(d)AA21割三角煤端部斜切進刀割三角煤端部斜切進刀2 2、留三角煤端部斜切進刀、留三角煤端部斜切進刀(a) 下行進入進刀段后割頂煤至工作面

33、下端頭后停機,隨機下行推輸送機至進刀段,采煤機返向上行沿輸送機彎曲段割三角底煤;(b) 割底煤至輸送機直線段后改為割頂煤,此時,推移機頭和彎曲段;( b )( a )( d )( c )留三角煤端部斜切進刀留三角煤端部斜切進刀( b )( a )( d )( c )(c) 上行割頂煤直至上切口,輸送機已移直,在下端頭留下三角煤(d)在正常段下行割底煤,并隨采煤機下行推移輸送機;采煤機在進刀段割頂煤直至工作面下端部,隨機自上而下推移輸送機,在工作面下端部留下底部的三角煤。重復(a)圖,完成進刀全過程。 留三角煤端部斜切進刀留三角煤端部斜切進刀(b)(a)(d )(c)留三角煤端部斜切進刀特點:采

34、煤機端頭停機轉向一次,單向割煤移機頭、機尾與清浮煤平行作業(yè)適用:工作面短,煤層傾角大,裝煤效率低AAAAA AA AA AAAA AAA(a )(b )(c )(d )AAAAA AA AA AAAA AAA(a)(b)(c)(d)中部斜切進刀中部斜切進刀采煤機進刀方式特點及適用條件采煤機進刀方式特點及適用條件1、割三角煤端部斜切進刀采煤機端頭停機轉向兩次,雙向割煤,多用2、留三角煤端部斜切進刀采煤機端頭停機轉向一次,單向割煤移機頭、機尾與清浮煤平行作業(yè)適用:工作面短,煤層傾角大,裝煤效率低3、中部斜切進刀有利于工作面端頭管理、上下平巷維護,單向割煤適用:工作面短,煤層傾角大,裝煤效率低,端頭

35、維護困難(一)移架方式(一)移架方式單架依次順序式:單架依次順序式 一架一架移 簡單,適用不穩(wěn)定頂板,應用較多,移架時卸載面積小,頂板下沉量小 分組間隔交錯式:沿采煤機行走方向移架速度快,適用頂板較穩(wěn)定,每次不超過3架 成組整體順序式:一組/次 23架/組 三、綜采面液壓支架的移架方式三、綜采面液壓支架的移架方式1、液壓支架單架依次順序式移架特點:支架沿采煤機牽引方向依次順序逐架前移,移動步距等于截深,支架移成一條直線。優(yōu)缺點:操作簡單,易保證移架質量,移架速度慢適用:不穩(wěn)定頂板,多用(a)ZL1234單架依次順序式移架單架依次順序式移架1ZL13L(b)1222(c)23232311Z212

36、312、液壓支架分組交錯式移架特點:將相鄰的23支架分為一組,組內的支架反順序前移,相鄰組間沿采煤機牽引方向順序前移,組間的一部分支架可以平行前移。優(yōu)缺點:移架快,移架質量不易保證,適用:頂板較穩(wěn)定支架分組交錯式移架支架分組交錯式移架3、液壓支架成組整體順序式移架特點:支架分組,每組23架,組內聯(lián)動,整體移架,組間順序前移。優(yōu)缺點:移架快,質量不易保證,適用:頂?shù)装鍡l件好。1Z1L(d)11(e)3L1222222Z(二)移架方式對移架速度的影響(二)移架方式對移架速度的影響移架速度(m/min):國外先進的單架移架速度45秒因素:泵站流量、閥組和管路的乳化液通過能力、操作水平、移架方式 (三

37、)移架方式對頂板管理的影響(三)移架方式對頂板管理的影響頂板的穩(wěn)定性(移架卸載)四、綜采工作面工序配合方式割煤、移架、推移輸送機割煤、移架、推移輸送機的配合方式的配合方式及時支護方式:割煤移架推溜 利于行人,運料,通風適用直接頂不好,老頂周期壓不大。 滯后支護:割煤移溜移架, (一)綜采面端頭支護方式(一)綜采面端頭支護方式1、單體支柱加長鋼梁組成的邁步抬棚 適應性強,支設麻煩,費工費時。2、自移式端頭支架 移架速度快,對平巷適應性差。3、用工作面液壓支架支護端頭五、綜采面端頭作業(yè)綜采面端頭支架1,2掩護梁,掩護梁,3機頭,機頭,5千斤頂,千斤頂,6機尾機尾煤層傾角小,滯后一個截深煤層傾角小,

38、滯后一個截深 支撐掩護式端頭支架用綜采面中間支架管理端頭37565564435141223(二)綜采面平巷相對位置與端頭作業(yè)綜采面平巷布置應有利于:運輸設備運轉采煤機自開缺口人員進出材料運進六、綜采設備的配套參數(shù)設備幾何尺寸配套設備生產能力配套(一)綜采工作面設備的幾何尺寸配套1、采煤機的采高與煤厚 2、采高與液壓支架高度3、支架的最小支撐高度與滾筒直徑4、支架支撐高度H與采煤機機面高度5、采煤機的下切量,即采煤機滾筒能割入底板的深度6、采煤機底托架高度u7、搖臂升角采煤機的截深與液壓支架步距六、綜采設備的配套參數(shù)六、綜采設備的配套參數(shù)Mm =A A3 / 2 + L Sin m + D /

39、2Mm采煤機的最大采高,m;m搖臂向上的最大擺角,度;A機身高度; A1-機槽高;A2底托架高度; A3機體厚度;E-過煤高度A=A1+A2+A3L搖臂長度,m;D滾筒直徑,m。采煤機的最大與最小采高之比應在1.62.0DLAmMmmDx采煤機的采高Hm=MmS1+h Hmin=MminS2aHm,Hmin 支架的最大與最小支撐高度S1 ,S2 液壓支架在前后柱處的頂板下沉量h 支架支撐高度的富裕系數(shù),一般取200mm a 支架卸載高度;一般取50mm支得起,卸得掉液壓支架高度與采高的關系支架的最小支撐高度Hmin與滾筒直徑D的關系Hmin =DS2a(1)液壓支架最小高度要大于采煤機機身高度

40、Hmin AA=A1+A2+A3煤層在最小厚度時,采煤機和液壓支架均能工作 設備幾何尺寸配套(2)采煤機的兩滾筒直徑之和要大于最大采高設備幾何尺寸配套DLAmMmmDx(3)采煤機的臥底量X不少于30mm設備幾何尺寸配套要保證割至底板,割入底板的深度要保證割至底板,割入底板的深度底鼓、浮煤墊起輸送機、底板起伏不平底鼓、浮煤墊起輸送機、底板起伏不平DLAmMmmDx(4)底托架過煤高度不小于500mm。大塊的問題。(5)采煤機的截深與液壓支架步距相等。(6)液壓支架的架間距與中部溜槽的長度相等。一般為1.5m,保證每節(jié)溜槽有推移千斤頂.設備幾何尺寸配套原則:從工作面往外生產能力要加大(一)采煤機

41、的實際生產能力Qc=60 Vc S M K 10-3(二)輸送機的生產能力Qs Qc =(1.1 1.15)Qc(三)液壓支架的移架速度液壓支架的移架速度要大于采煤機的實際牽引速度(四)轉載機和可伸縮膠帶輸送機的能力與正常生產能力的關系:QZ=(1.53.0)Q(二)綜采設備的生產能力配套 綜采循環(huán)以移架為標志可采用:四六制,三采一準三八制,兩采一準 兩班半采煤,半班準備示例:兩班半采煤,半班準備,雙向割煤,日進7刀。七、綜采工作面循環(huán)圖綜采工作面循環(huán)圖4020(m)125.5806010012032165420109871312111715141918232221面長(m)時間班次一二三綜采

42、工作面循環(huán)圖四六制,三班采煤,一班準備。雙滾筒采煤機雙向割煤往返一次進兩刀。進刀方式為割三角煤斜切進刀。40說 明圖 例20010301208060507010090110時面長/m140130間150班次采煤機割煤移架移輸送機檢 修二 班綜采工作面循環(huán)作業(yè)圖表51234一 班7689141011131216151718三 班2319202122四 班第四節(jié)第四節(jié) 其他條件下機采的工藝特點其他條件下機采的工藝特點一、薄煤層機采一、薄煤層機采工藝工藝薄煤層:采高小于1.3m(一)滾筒采煤機采煤的特點:(一)滾筒采煤機采煤的特點:1、特點:雙滾筒,功率足,矮機身,矮機身,破巖力較強,結構簡單易維護

43、。2、采煤機分類:騎溜式:輸送機機槽支撐和導向, 適用M0.80.9m;爬底式:機身在滾筒側, 適用:M=0.60.8m,前底后頂;滾筒轉向:對滾(左順右逆)3、支架阻力支撐力低、保證人行道高400mm,寬600mm、支架調高范圍單、頂梁底座厚度小、滯后支護4、可彎刮板輸送機輕型,雙邊鏈,矮機身;控頂距:“三股道”控頂距,即人行道,機道,割煤道,盡量減少控頂距。 BH38/2400型刨煤機型刨煤機 (二)刨煤機采煤特點(二)刨煤機采煤特點 刨煤機采煤特點刨煤機采煤特點1、刨煤機采煤:是利用刨刀的煤刨沿工作面往復落煤裝煤,煤刨靠工作面輸送機導向2、特點:截深小,功率較小,粉塵較小,司機可在平巷操

44、作,移溜和支護工人位置相對固定。3、刨煤機分類:托鉤刨、滑行刨、托鉤滑行刨托鉤刨掌板壓在輸送機下方,直接托底板,穩(wěn)定性好,阻力大;滑行刨取消掌板,用滑架;托鉤滑行刨有掌板,掌板下增加滑板,減少摩擦力; 4、煤刨能力: Qb=3600M Vb Hr ck 5、適用條件:脆性煤,或裂隙發(fā)育;頂板較穩(wěn)定,底板平整;斷層少,硬結核和夾矸少; 一般采高14m;煤層傾角12,必須有防滑防倒措施(一)防止輸送機下滑(一)防止輸送機下滑1 1、下滑的原因、下滑的原因重力原因 當傾角達到1218o時,就有可能因自重而下滑推移輸送機不當、次數(shù)過多地從工作面某端開始推移2 2、防止輸送機下滑的措施、防止輸送機下滑的

45、措施(1)、防止煤、矸等進入底槽,以減小底鏈運行阻力(2)、工作面調成偽斜,當煤層傾角810時,工作面平與巷成9293,使推移輸送機的上移量與下移量相抵。(3)、嚴格把握移輸送機順序,從工作面下端移輸送機。(4)、推移輸送機時,錨固裝置不能同時挪開機頭和機尾,必要時在機頭用單體液壓支柱加強錨固。(5)、 18時,要設防滑千斤頂。1.1.(二)液壓支架防倒防滑(二)液壓支架防倒防滑1 1原因原因:傾角加大后,支架下滑,下滑力大于摩擦力支架傾倒,力矩不平衡。2 2、防倒防滑措施、防倒防滑措施(1)、自下向上移架,防采空區(qū)矸石下沖支架尾部(2)、間隔移架,并使支架保持適當迎山角(3)、防止輸送機下滑

46、牽動支架下滑(4)、確保工作面下端頭排頭支架的穩(wěn)定。(5)、支架增設防滑裝置1.1.(三)、采煤機防滑(三)、采煤機防滑2.2.1 1原因原因:(1)、傾角16時因自重而下滑,(2)、大塊煤矸石或物料在輸送機刮板鏈帶動下推動下滑1.1.2 2、防滑措施、防滑措施2.(1)、工作面傾角15 ,必須有可靠的防滑裝置。3.(2)、有鏈牽引必須設置安全絞車,防止斷鏈和下滑外,并為采煤機上行割煤時提供纏繞力,增加割煤牽引力;4.(3)、無鏈牽引采煤機裝備可靠的制動器,可用于4054以上煤層而無須其他防滑裝置5.(4)、輕型采煤機設簡單防滑桿;6.(5)、傾角較小時采煤機應具備下滑閉鎖功能,四、綜采面調斜

47、與旋轉工藝四、綜采面調斜與旋轉工藝 1.1.1 1、過程、過程:2.(1)、確定方案3.地點的選擇:選擇煤層穩(wěn)定,不受采動影響,構造少,無老巷的塊段,保證頂板好管理4.旋轉中心的選擇:一機頭端為中心,旋轉機尾端,保證運輸通暢。5.(2)、頂板管理6.采用虛旋轉中心法,實質是靠近端頭的支架走一個小弧線。1.(3)、調斜工藝2.從長刀逐漸變?yōu)槎痰?,最后調直運輸,調正支架,進入下一個轉角工程,3.3.2 2、調斜旋轉、調斜旋轉:轉角45叫旋轉。5.5.3 3、注意的問題、注意的問題6.旋轉區(qū)域地質條件好7.設備可靠性強8.人員操作熟練9.9.4 4、適用條件、適用條件:局部地質變化,回收邊角煤。10

48、.10.5 5、主要目的、主要目的:減少搬家次數(shù)。第五節(jié)第五節(jié) 采煤工藝方式的選擇采煤工藝方式的選擇1. 由于地質條件和煤層賦存條件的復雜性及技術裝備的多層次性,則三種工藝方式并存2.2.一、適于采用綜采工藝的條件一、適于采用綜采工藝的條件3.優(yōu)點:高產、高效、安全、勞動條件好和勞動強度小。4.缺點:設備價格高,初期投資大,受地質條件限制大,高操作水平,工作面搬遷困難。5.適用:煤層較厚2m,有適當?shù)目赏七M長度1000 m,傾角較緩。 6. 優(yōu)先裝備綜采的條件優(yōu)先裝備綜采的條件序號序號使用條件使用條件井型井型/Mt/Mta a1 1煤層厚度煤層厚度/m/m煤層傾煤層傾角角/(/() )地質構造

49、地質構造基本頂基本頂(級別)(級別)直接頂直接頂(類型)(類型)備注備注1 1中厚煤層中厚煤層1.201.201.31.33.53.51515比較簡單比較簡單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井2 2厚煤層開采厚煤層開采1.201.205 51515比較簡單比較簡單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井3 3厚煤層一次厚煤層一次采全高采全高1.201.203.53.54.04.01515比較簡單比較簡單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井4 4經濟型綜采經濟型綜采0.600.603.03.0以下以下1515比較簡單比較簡單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井1.1.二、適合普采工

50、藝的條件二、適合普采工藝的條件2.優(yōu)缺點:設備的價格約為綜采設備價格的1/4,產量約為1/3;對地質條件適應性比綜采強;工作面搬遷容易。3.適用:推進距離短,形狀不規(guī)則,小斷層和褶曲較發(fā)育的工作面。4.三、適合炮采工藝的條件、適合炮采工藝的條件5.優(yōu)點:技術裝備投資少,技術容易掌握,管理簡單,機械化水平低,6.缺點:人工勞動強度大,效率低,對地質條件適應性強。7.適用:少用第六節(jié)第六節(jié) 采煤工藝的特殊技術措施采煤工藝的特殊技術措施1.1.一、采煤工作面過地質構造的技術措施一、采煤工作面過地質構造的技術措施 2.一般措施: 3.1、采用炮采4.2、工作面布置時把斷層留在煤柱中5.3、采用調斜方法

51、,改變工作面推進方向,躲開地質變化帶6.4、工作面甩掉一部分7.5、較大地質變化帶通過代價太大時,則搬遷工作面(一)采煤工作面過斷層(一)采煤工作面過斷層1.1.1 1、方法:、方法:2.1)、落差 煤層厚度 - 支架最小支撐高度5.采煤機截割頂?shù)装鍘r石通過斷層,當頂?shù)装鍘r層堅硬、采煤機截割不動時,則可采用爆破方法挑頂或下切穿過斷層。2 2、綜采面過斷層技術措施、綜采面過斷層技術措施1)適當調整工作面方向;2)按斷層性質確定采用挑頂和下切或同時采用兩種方法;3)當巖石f30m時,則繞過。 直徑支架最小高度)。(3)采高變化時有一定距離,使支架輸送機適應(3)、陷落柱兩側提前移架,陷落柱范圍內滯后移架。2 2、過褶曲帶、過褶曲帶(1)、褶曲較大時,工作面推進方向應垂直于背向斜軸,使工作面內沒有大的起伏(2)、褶曲較小時表現(xiàn):煤層局部變薄、變厚、變傾角,但煤層及頂?shù)装宀皇制扑榇胧哼m當下切或留底、割頂,使頂?shù)装逍纬删徍颓?,便于設備通過。( (三三) )綜采面過舊巷道綜采面過舊巷道1、先將舊巷內的支架修好,加密支柱。2、當?shù)V壓不強烈時,舊巷圍巖穩(wěn)定,則直接通過 當?shù)V壓顯現(xiàn)強烈時,先將工作面調成與舊巷斜交(如圖),逐漸通過

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