綜合機械化采煤工藝本節(jié)主要內(nèi)容二、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四、綜采工作面工序配合方式五、綜采面端頭作業(yè)一、綜采設(shè)備及工藝六、綜采工作面循環(huán)圖表*綜合機械化采煤工藝，簡稱“綜采”，即破煤、裝煤、運煤、頂板支護、采空區(qū)處理五個主要生產(chǎn)工序全部實現(xiàn)機械化，因此綜采是目前最先進的采煤工藝。世界先進的煤炭生產(chǎn)國，凡以長壁為主的都已全部或大部分實現(xiàn)機械化采煤。1、綜采工藝簡介Back一、綜采設(shè)備及工藝視頻介紹*（1）采煤機Back2、綜采設(shè)備視頻介紹采煤機是由牽引部、截割部、電氣部和附屬裝置組成的用于落煤、裝煤的大型采煤機械，雙滾筒采煤機與液壓支架、刮板輸送機配套組成綜采工作面。*（2）液壓支架ZY4000/14/32型掩護式支架Back

液壓支架是以高壓液體為動力，由若干液壓元件（油缸和閥件）與一些金屬結(jié)構(gòu)件按一定連接方式組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備。視頻介紹*Back（3）刮板輸送機

刮板輸送機是由繞過機頭鏈輪和機尾滾輪（或機尾鏈輪）的無機循環(huán)的刮板鏈作為牽引機構(gòu)，以溜槽作為煤炭的承載機構(gòu)。啟動電動機，經(jīng)聯(lián)軸器和減速器傳動鏈輪，從而驅(qū)動刮板鏈連續(xù)運轉(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤由機尾推運到機頭處卸載轉(zhuǎn)運。*綜采面設(shè)備布置圖1集中控制臺Back采煤機刮板輸送機液壓支架下端頭支架上端頭支架轉(zhuǎn)載機可伸縮膠帶輸送機配電箱乳化液泵站設(shè)備列車移動變電站噴霧泵站液壓安全絞車234567891011121314*1、滾筒的轉(zhuǎn)向和位置

當(dāng)我們面向煤壁站在綜采工作面時，通常采煤機的右滾筒為右螺旋，順時針割煤；左滾筒為左螺旋,逆時針割煤。

這種布置方式操作安全、煤塵少、裝煤效果好。（a）動畫演示二、綜采面雙滾筒采煤機工作方式Back*（b）煤層中部含硬夾矸時，使用右滾筒左螺旋，逆時針割煤；左滾筒右螺旋，順時針割煤。前割底，后割頂，中部硬夾矸易被后滾筒破落下來。

Back動畫演示*2、采煤機割煤方式（1）單向割煤，往返一次割一刀頂板穩(wěn)定性差的綜采面煤層傾角大、不能自上而下移架，或輸送機易下滑、只能自下而上推移的綜采面采高大而滾筒直徑小、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(chǎn)生煤塵多、降塵效果差，移架工不能在采煤機的回風(fēng)平巷一端工作的綜采面（2）雙向割煤，往返一次割兩刀適用于：適用于：煤層賦存穩(wěn)定、傾角較緩的綜采面Back*3、采煤機進刀方式直接推入法進刀Back*割三角煤留三角煤滾筒鉆人法進刀綜采面中部斜切進刀工作面端部斜切進刀動畫演示工作面端部割三角煤斜切進刀進刀過程：（1）當(dāng)采煤機割至工作面端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身尚留有一段下部煤，如圖（a）；Back（4）將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換滾筒，返回正常割煤。（3）再調(diào)換滾筒位置，重新返回割煤至輸送機機頭處；（2）調(diào)換滾筒位置，并沿輸送機彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機直線段為止，然后移直輸送機；*工作面端部留三角煤斜切進刀進刀過程：在圖（a）狀態(tài)采煤機割至工作面下端頭后，反向上行沿輸送機彎曲段割三角底煤，割至輸送機直線段時改為割頂煤直至工作面上切口；至圖（c）狀態(tài)采煤機下行割底煤至三角煤處改為割頂煤直至工作面下端部；Back到圖（b）狀態(tài)推移機頭和彎曲段，將輸送機移直，在工作面下端部留下三角煤；到圖（d）狀態(tài)隨機自上而下推移輸送機至工作面下端部三角煤處，完成進刀全過程*綜采面中部斜切進刀動畫演示（1）采煤機割至工作面左端；進刀過程：Back（4）采煤機自工作面中部開始割煤至工作面左端，工作面右半段輸送機移近煤壁，恢復(fù)初始狀態(tài)。（3）移直輸送機，采煤機控牽引至工作面中部；（2）控牽引至工作面中部，并沿輸送機彎曲段斜切進刀，繼續(xù)割煤至工作面右端；*滾筒鉆入法進刀進刀過程：（1）采煤機割煤至工作面端部距終點位置3~5m時停止牽引，但滾筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；動畫演示Back（4）采煤機割煤至工作面端頭，可以正常割煤。（3）滾筒邊鉆進煤壁邊上下或左右搖動，直至達到額定截深并移直輸送機；（2）開動千斤頂推移支承采煤機的運輸機槽；*

鉆入法進刀要求采煤機滾筒斷面必須布置截齒和排煤口，滾筒不用擋煤板，若用門式擋煤，鉆入前需將其打開，并對輸送機機槽,推移千斤頂，采煤機強度和穩(wěn)定性都有特殊要求，采高較大時不宜采用。Back*動畫演示單架依次順序式如圖（a），支架沿采煤機牽引方向一次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，應(yīng)用比較多。1、移架方式三、綜采面液壓支架的移架方式Back（a）*（b）（c）動畫演示（b）分組間隔交錯式該方式移架速度快，適應(yīng)于頂板較穩(wěn)定的高產(chǎn)綜采面，圖(b)所示分兩組，圖(c)所示分三組Back動畫演示（c）*成組整體依次順序式如圖（d）（e）該方式按順序每次移一組，每組二三架，一般有大流量液控閥成組控制，適應(yīng)煤層地質(zhì)條件好、采煤機快速牽引割煤的綜采面。我國采用較多的分段式移架屬于依次順序式。動畫演示（d）（d）（e）Back動畫演示（e）*2、移架方式對移架速度的影響移架速度取決于泵站流量及閥組和管路的通過能力，支架所處狀態(tài)及操作方便程度，人員操作技術(shù)水平等因素。而當(dāng)這些因素相同時，決定移架速度的關(guān)鍵因素則是移架方式。支架的移架速度可用下式表示：t2=te+Ntd

vz

==

NlztzNlzte+Ntd

lztztetdvzN移架速度，m/min一架支架的寬度,m移設(shè)一架支架或一組支架的總時間，min移設(shè)一架支架的調(diào)整時間，min移設(shè)一架支架的調(diào)供液時間,min采用分組間隔交錯式和成組整體依次順序式移架方式時，表示同時的架數(shù)，或分段數(shù)Back*實測表明，移架中操作調(diào)整時間約占移架總時間的60%～70%。當(dāng)泵站流量不變時，同時移架的支架數(shù)增加到N，供液時間也相應(yīng)增加，但調(diào)整時間te

仍等于單架的調(diào)整操作時間，由于te

遠大于td

，故移架速度可加快。Back

若同時移架的支架數(shù)增加到N，泵站流量也增加了N倍，則多架支架同時前移是供液時間沒有增加，故可使移架速度進一步提高。兗州礦務(wù)局南屯礦綜采面采用分段移架，同時移架的段數(shù)與乳化液泵站開動的臺數(shù)相一致，大大加快了移架速度，并保證了支架移架的額定初撐力，這是該礦綜采面單產(chǎn)實現(xiàn)高產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。*3、移架方式對頂板管理的影響選擇移架方式不僅要考慮移架速度，還要考慮對頂板管理的影響。一般說來，單架依次順序移架雖然速度慢，但卸載面積小，頂板下沉量比后兩種小得多，適于穩(wěn)定性差的頂板。即使頂板穩(wěn)定性好，采用后兩種支架方式時，同時前移的支架數(shù)N也不宜大于3，以防頂板情況惡化。由于頂板狀況多變，還要依照以下具體情況考慮移架方式：Back*依次順序移架

沿工作面支架工作阻力分布如圖3-29所示。在采煤機工作范圍內(nèi)移架，雖可防止偽頂垮落，但割煤和移架同時進行，懸頂面積劇增，下沉速度加快，有可能出現(xiàn)頂板失控。這種情況下，采煤和移架要保持合理距離。Back*在某些特定頂板條件下，盡管設(shè)備和頂板條件完全相同，依次順序式移架需要經(jīng)過較長時間支架才能達到額定工作阻力，而分組間隔交錯式移架則能較快地達到額定工作阻力，礦壓顯現(xiàn)比前者緩和。Back與單向、雙向割煤相適應(yīng)的單向、雙向移架，對頂板管理效果影響很大。單向移架時，先移的支架先達到額定工作阻力，支架阻力沿煤壁方向分布大致相同，有利于頂板管理；雙向移架時，工作面端部支架短時間內(nèi)了兩次移動，長時間處于初撐狀態(tài)，不利于頂板管理。*全卸載與帶載移架對頂板管理影響較大（圖3-30）。不卸載或部分卸載移架時，有利于控制頂板，應(yīng)盡量采用。采用分段依次順序式移架時，由于段與段之間的接合部位在時間與空間上交叉，導(dǎo)致頂板下沉量疊加，容易造成頂板破碎、煤壁片幫和倒架。Back*1、及時支護方式

采煤機割煤后，支架依次或分組隨機立即前移、支護頂板，輸送機，輸送機隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機截深。四、綜采工作面工序配合方式Back*（a）割煤（b）移架（c）推移輸送機動畫演示Back這種支護方式，推移輸送機后，在支架底座前端與輸送機之間要富裕一個截深的寬度，工作空間大，有利于行人、運料、通風(fēng)；若煤壁容易片幫時，可先于割煤進行移架，支護新露出來的頂板。但這種支護方式增大了工作面控頂寬度，不利于頂板控制。*2、滯后支護方式割煤后輸送機逐段移向煤壁，支架隨輸送機前移，二者移動步距相同。這種配合方式在底座前端和機槽之間沒有一個截深富余量，比較能適應(yīng)周期壓力大及直接頂穩(wěn)定性好的頂板，但對直接頂穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差。Back動畫演示*五、綜采面端頭作業(yè)1、綜采面端頭支護方式（1）單體支柱加長梁組成的邁步抬棚，與普采面的該方式端頭支護相同。該方式適應(yīng)性強，有利于排頭液壓支架的穩(wěn)定，但支設(shè)麻煩、費工費時。Back（3）用工作面液壓支架支護端頭，適用于煤層傾角較小的綜采面，通常在機頭（尾）處要滯后于工作面中間支架一個截深。（2）自移式端頭支架。移動速度快，但對平巷條件適應(yīng)性差。*2、綜采面平巷相對位置與端頭作業(yè)綜采面平巷布置應(yīng)有利于運輸設(shè)備運轉(zhuǎn)和維護，有利于煤流在端頭處轉(zhuǎn)載和采煤機實現(xiàn)無人工切口端部進刀，并便于人員進出和材料運送，為端頭頂板支護創(chuàng)造良好條件。圖3-35為一個綜采面下端頭刨面圖。平巷臥底掘進，工作面輸送機機頭與機槽坡Back*度一致，機頭與轉(zhuǎn)載機機尾有合理搭接高度，為輸送機提供了良好運轉(zhuǎn)條件。當(dāng)采煤機牽引至終點位置時，其滾筒正好割至Dm和Am點，端部無需開人工切口。平巷下幫有足夠?qū)挾裙┤藛T通過。可見綜采面平巷臥底掘進有利于端頭管理。根據(jù)不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸和礦山壓力作用，運輸平巷凈寬為4~5m時，可滿足端頭管理的要求，回風(fēng)平巷寬度則可適當(dāng)窄些。Back*為避免臥底掘進時破巖及留頂煤的困難，某些綜采面平巷沿煤層頂板掘進，的那個煤層厚度大于平巷高度時，在綜采面端部一定長度內(nèi)留有三角形底煤（圖3-36）。Back*下臥轉(zhuǎn)載機機尾，減少機頭抬高量；隨工作面推進，超前下臥平巷底煤。但是這些措施都比較費工費時。當(dāng)機頭不得不抬高時，應(yīng)保證機槽有一段合理豎直彎曲段長度，以免摔壞輸送機。為保證搭接高度，就要套高輸送機機頭和機尾，這很不利于端頭支護和輸送機運行。此時，可采取一