采煤工艺及装备配套

采煤工艺方式及装备配套生产技术部2012年12月采煤工艺方式及装备配套采煤工艺采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。采煤系统采煤系统是指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统。通常是由一系列的准备巷道和回采巷道构成的。采煤方法采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。不同采煤工艺与采区内相关巷道布置的组合，构成了不同的采煤方法。三种工艺方式爆破采煤工艺方式（炮采）普通机械化采煤工艺方式（普采）综合机械化采煤工艺方式（综采）采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式定义：用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和液压支架支护顶板的采煤工艺。采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式1—采煤机；2—刮板输送机；3—液压支架；4—下端头支架；5—上端头支架；6—转载机；7—可伸缩胶带输送机；8—配电箱；9—移动变电站；10—设备列车；11—泵站；12—喷雾泵站；13—绞车；14—集中控制台AA4631214781110921135A-A设备及布置采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式1采煤机割煤方式1）单向割煤，往返一次进一刀割煤移架（滞后采煤机46架支架）推移输送机（滞后采煤机1215m）清理浮煤适用条件：煤层倾角大，不能自上而下移架由于输送机下滑，只能自下而上移采高大，滚筒直径小，不能一次采全高采煤机装煤效果差，需单独按排装煤行程采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式1采煤机割煤方式2）双向割煤，往返一次进二刀上行割煤移架（滞后采煤机46架支架）推移输送机（滞后采煤机1215m）下行割煤移架（滞后采煤机46架支架）推移输送机（滞后采煤机1215m）采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式2采煤机进刀方式我国主要用：斜切进刀方式端部斜切进刀不留三角煤端部斜切进刀（割三角煤端部斜切进刀）留三角煤端部斜切进刀中部斜切进刀采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式不留三角煤端部斜切进刀AA21A2211A-AA-AAA-AA-A(a)(b)(c)(d)AA21采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式留三角煤端部斜切进刀(c)(d)(a)(b)采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式中部斜切进刀AAAAAAAAAAAAAAAA(a)(b)(c)(d)采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式3液压支架的移架方式单架依次顺序式分组交错式成组整体顺序式采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式（1）单架依次顺序式支架沿采煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线。操作简单，易保证移架质量，能适应不稳定顶板，用的较多。1L(a)2Z采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式（2）分组间隔交错式支架分组，每组35架，组内顺序前移，组间平行作业。移架快，移架质量不易保证，要求顶板较稳定。1ZL13L(b)1222(c)23232311Z21231采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式（3）成组整体顺序式支架分组，每组23架。组内联动，整体移架，组间顺序前移。移架快，质量不易保证，要求顶底板条件好。1Z1L(d)11(e)3L1222222Z采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式4液压支架的支护方式推移输送机与移架先后关系分：及时支护先移架，后推输送机滞后支护先推输送机，后移架(b)(a)(c)采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式5综采工作面循环图综采循环以移架为标志可采用：四六制：三采一准；三八制：二采一准两班半采煤，半班准备示例：两班半采煤，半班准备，双向割煤，日进7刀。采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式5综采工作面循环图4020(m)125.5806010012032165420109871312111715141918232221面长(m)时间班次一二三采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式5综采工作面循环图四六制，三班采煤，一班准备。双滚筒采煤机双向割煤往返一次进两刀。进刀方式为割三角煤斜切进刀。40说明图例20010301208060507010090110时面长/m140130间150班次采煤机割煤移架移输送机检修二班综采工作面循环作业图表51234一班7689141011131216151718三班2319202122四班采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式6大倾角综采工艺特点倾角加大后，必须有防滑防倒措施。输送机防滑（1）下滑的原因：①重力原因12o后。②推移输送机不当，从一点多次推。③浮煤进入底槽。（增加底链运行阻力）采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式6大倾角综采工艺特点（2）防止输送机下滑的措施防止煤进入底槽。面调成伪斜，=23。从工作面下端移输送机。推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。18时，要设防滑千斤顶。3421采煤工艺方式及装备配套工作面调斜与旋转调斜适应煤层等高线变化α≤45时叫调斜或调采α＞45时叫旋转或转采采煤工艺方式及装备配套§1工作面调斜与旋转1工作面调斜方法（1）实中心调斜旋转中心O1点停移输送机另一端移够一个截深，将输送机调成一直线割煤问题：顶板反复支撑，O1处顶板和煤壁管理困难。措施：煤壁预先加固打锚杆。oCDLα′111αLBarctan'B—采煤机截深；L—工作面面长。采煤工艺方式及装备配套§1工作面调斜与旋转1工作面调斜方法（2）虚中心调斜工作面两端都有前移量把调斜角分成若干小角采煤机割过一组通（长）刀和短刀后工作面转过角，完成了一个调斜循环。C'ARLOBFDD'E(b)采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式6大倾角综采工艺特点液压支架的防倒滑1）倾角加大后的问题支架下滑，下滑力大于摩擦力支架倾倒，力矩不平衡2）防倒防滑措施工作面调斜，由下向上移架，防止大块冲击架尾防止输送机下滑，保持排头支架的稳定性，间隔移架BG0αFHwH(a)(b)采煤工艺方式及装备配套§1综采工艺方式6大倾角综采工艺特点采煤机防滑煤层倾角大于16时，链牵引采煤机必须设置安全铰车。轻型采煤机装防滑杆。2121采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套设备几何尺寸配套设备生产能力配套1综采工作面设备的几何尺寸配套采煤机的采高采煤机与液压支架高度采高与液压支架高度支架的最小支撑高度与滚筒直径采煤机的截深与液压支架步距采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套采煤机采高:Mm=A—A3/2+LSinm+D/2Mm—采煤机的最大采高，m；Mmin—为煤层最小厚度；m—摇臂向上的最大摆角，度；A—机身高度；A2—底托架高度；A1-机槽高A3—机体厚度；A=A1+A2+A3L—摇臂长度，m；D—滚筒直径，m。DLAmMmαmDx采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套采高与液压支架高度的关系Hm=MmS1+hHmin=MminS2aHm，Hmin—支架的最大与最小支撑高度；Mmin---煤层最小厚度;S1，S2—液压支架在前后柱处的顶板下沉量；a—支架卸载高度；一般取50mm；h—支架支撑高度的富裕系数，一般取200mm。采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套设备几何尺寸配套①支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的关系Hmin=DS2a液压支架最小高度要大于采煤机机身高度;HminAA=A1+A2+A3煤层在最小厚度时，采煤机和液压支架均能工作采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套设备几何尺寸配套②采煤机的两滚筒直径之和要大于最大采高③采煤机的卧底量X不少于30mm要保证割至底板，割入底板的深度底鼓、浮煤垫起输送机、底板起伏不平2sin223DLAAMDmmmmDLAAxm302sin23采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套设备几何尺寸配套④底托架过煤高度不小于500mm,大块的问题。⑤采煤机的截深与液压支架步距相等。⑥液压支架的架间距与中部溜槽的长度相等。一般为1.5m，保证每节溜槽有推移千斤顶。采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套2综采设备的生产能力配套原则：从工作面往外生产能力要加大。（1）采煤机的实际生产能力Qc=60VcSMK10-3Qc—采煤机的生产能力，t/h；Vc—采煤机的实际牵引速度，34m/min；S—截深，m；M—采高，m；—煤的容重，kg/m3；K—工作面采出率，（%）。采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套2综采设备的生产能力配套原则：从工作面往外生产能力要加大。（2）输送机的生产能力QsQc=（1.11.15）Qc（3）液压支架的移架速度液压支架的移架速度要大于采煤机的实际牵引速度采煤工艺方式及装备配套§2综采工作面的设备配套2综采设备的生产能力配套（4）转载机和胶带机能力与正常生产能力的关系：QZ=（1.53.0）QQZ—转载机和胶带输送机的能力，t/h；Q=Qb/TQ—工作面正常生产能力，t/h；Qb—工作面班产量，t/班；T—每班纯割煤时间，h。采煤工艺方式及装备配套§3采煤工艺方式的选择我国三种工艺方式并存：因地质条件与煤层赋存的复杂性及技术装备的多层次性综采：是发展方向高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。设备价格高，初期投资大，受地质条件限制大。普采：设备的价格约为综采的1/4，产量约为1/3。炮采：机械化水平低，劳动强度大，效率低，但对地质条件适应性强。谢谢采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式定义：长壁工作面用爆破法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺炮采工艺标志－－爆破破煤采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式1爆破落煤钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序。（1）炮眼布置1）炮眼排数取决于煤层的厚度和煤层的硬度单排双排三排M1mM=12.5mM2.5m采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式1爆破落煤－（1）炮眼布置－－1）炮眼排数60~1.210.30.4对眼(a)。1.01.2~1.51.2~1.5。(c)0.4。1.2~1.6三花眼50~552.01.0。。5~10。()三角眼650.51.01.01.2~1.50.40.30.80.81.2单排眼(b)()五花眼采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式1爆破落煤（1）炮眼布置2）炮眼的平距煤层的硬度；顶梁长度，一般12m。每茬炮进度0.81.2m；一般1.21.5m钎杆为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药。采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式1爆破落煤（1）炮眼布置3）炮眼角度平面上：与煤壁的水平夹角一般为5080。为不崩倒支架，煤软取大值，煤硬取小值。剖面上：仰角=510顶板稳定时=0顶板不稳定时俯角1020采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式1爆破落煤（1）炮眼布置4）钻眼装药①钻眼设备：煤电钻、麻花钎子②炸药与装药量：炸药矿用硝氨炸药Permittedexplosive底眼150600g顶眼200g采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式1爆破落煤－（1）炮眼布置－5）联线与起爆串联联线电雷管引爆（毫秒延期电雷管）起爆器起爆detonator毫秒爆破delayelectricdetonator130ms内全部起爆，避免延期引爆瓦斯延期起爆底眼，中间眼，顶眼增加了自由面，提高了爆破效率爆破产生的波相互干扰，有利于减少顶板震动采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式2装煤运煤爆破可装煤3040%；余下的为人工装，大铁锹；刮板机铲煤板可装一部分，炮采面多用SGW-40或SGW-44型。可弯曲刮板输送机；倾角加大后自溜；北宿矿炮采机装。3推移输送机647231采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式3推移输送机推移输送机千斤顶：正常段6m一个，机头、机尾各3个，弯曲段长度等于或大于15m。123456m15m(b)(a)采煤工艺方式及装备配套§1炮采工艺方式4支护视顶板情况：点柱、棚子、多用棚子、木支柱；单体摩擦支柱；单体液压支柱；铰接顶梁国营重点煤矿用：单体液压支柱+