机械化采煤.4

1采煤方法概述2晋城市煤矿安全生产培训中心3Ⅲ综合机械化采煤技术4（一）工作面布置综采工作面配套的主要设备有大功率双滚筒采煤机、大功率高强度重型刮板输送机、液压支架、转载机及胶带输送机、乳化泵站等。综采工作面的设备布置如图2-16所示。51—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。综采面设备布置示例AA4631214781110921135A-A6（二）采煤工艺综采在工作面采煤工艺过程中的破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理五大工序全部实现了机械作业。由于工作面全部实现了机械化作业。所以，综采的采煤工艺要比普通机械化采煤简单。生产工艺过程是：采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液压支架前移、推移输送机至新的位置、采空区顶板自行垮落等。综采工艺中的破煤、装煤、运煤三个工序与普通机械化采煤基本一样，只不过是设备的功率大、强度高。1．落煤和普通机械化采煤一样，综采落煤主要包括采煤机进刀方式和割煤方式。（1）综采面采煤机的进刀方式。7①滚角钻入法进刀。②斜切式进刀。③推入式进刀。（2）综采面双滚筒采煤机割煤方式。综采面采煤机的割煤方式是综合考虑顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素确定的，主要有以下两种：①往返一次进两刀。这种割煤方式多用于煤层赋存稳定、倾角较小的综采面，工作面为端部进刀。采煤机沿工作面上行割一刀，下行割一刀，所以也叫作穿梭割煤。②往返一次进一刀。即单向割煤，工作面中间或端部进刀。该方式适用于：顶板稳定性差的综采面；煤层倾角大，不能自上而下移架，或输送机易下滑，只能自下而上推移的综采面；采高大而滚筒直径小，采煤机不能一次采全高的综8采面；采煤机装煤效果差，需单独牵引装煤行程的综采面；割煤时产生煤尘多，降尘效果差，移架工不能在采煤机的回风平巷一端工作的综采面。2．装煤与运煤滚筒采煤机在割煤的同时，滚筒上的螺旋线将割下的煤沿垂直煤壁的方向推出落在工作面刮板输送机上，刮板输送机将煤运出工作面。3．支护与放顶综采工作面用液压支架支护，液压支架沿工作面直线排列，当液压支架随工作面推进向前移架后，支架后方的顶板自由垮落。9常用的移架方式有三种：一是单架依次顺序移架，液压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；二是分组间隔交错移架；三是分组整体依次顺序移架。综采面的割煤、移架、推移输送机三个主要工序中，按照三个工序不同的组合顺序同时综采面的液压支架和刮板输送机在移动时需互相作支点，必须一个先移一个后移。所以，综采面的工序配合有以下两种方式：10（1）及时支护。采煤机割煤后，支架随采煤机立即前移支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤机截深，即先移支架，后移输送机的方式，称为及时支护。这种支护方式推移输送机后，在支架前端与输送机之间始终有一个截深的宽度，工作空间大，有利于行人、运料和通风。及时支护适用于煤层顶板中等稳定以下的工作面。（2）滞后支护。割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移，二者移动步距相同，即先移输送机后移支架的方式，称为滞后支护。这种方式在液压支架前端和输送机之间不再有一个截深的余量，适用于周期压力大以及直接顶比较稳定的工作面。11基本参数综合机械化采煤工艺：破、装、运、支、移全部实现机械化。工作面设备：采煤机、自移式液压支架、刮板输送机平巷设备：转载机、破碎机、可伸缩胶带机液压系统：乳化液泵站、乳化液混溶箱、进回液主管路控制系统：控制台、声光信号、扩音电话及线路供水系统：冷却水、喷雾泵、水箱、管路供电系统：高压供电线路、开关、移动变电站、配电开关、线路其它：照明、绞车、水泵12自移式液压支架13双滚筒采煤机14一、综采面双滚筒采煤机工作方式（一）双滚筒采煤机的滚筒位置一般前端的滚筒割顶煤，后端的滚筒割底煤操作安全，煤尘少。151）单向割煤，往返一次进一刀割煤、移架（滞后采煤机23架支架）、反向清理浮煤、推移输送机（滞后采煤机1015m）2）双向割煤，往返一次进二刀割煤、移架（滞后采煤机23架支架）、推移输送机（滞后采煤机1015m）（二）采煤机割煤方式16（三）采煤机进刀方式不留三角煤端部斜切进刀采煤机端头停机转向两次，双向割煤，多用留三角煤端部斜切进刀采煤机端头停机转向一次，单向割煤移机头、机尾与清浮煤平行作业适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低中部斜切进刀有利于工作面端头管理、上下平巷维护，单向割煤适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低，端头维护困难17（三）采煤机进刀方式AA21A2211A-AA-AAA-AA-A(a)(b)(c)(d)AA21不留三角煤端部斜切进刀18（三）采煤机进刀方式(b)(a)(d)(c)留三角煤端部斜切进刀19（三）采煤机进刀方式AAAAAAAAAAAAAAAA(a)(b)(c)(d)AAAAAAAAAAAAAAAA(a)(b)(c)(d)中部斜切进刀20（一）移架方式单架依次顺序式：单架依次顺序式一架一架移简单，适用不稳定顶板，应用较多，移架时卸载面积小，顶板下沉量小分组间隔交错式：沿采煤机行走方向移架速度快，适用顶板较稳定，每次不超过3架成组整体顺序式：一组/次2～3架/组二、综采面液压支架的移架方式211、液压支架单架依次顺序式移架(a)ZL1234支架沿采煤机牵引方向依次顺序逐架前移，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，移架速度慢，用的较多。222、液压支架分组交错式移架1ZL13L(b)1222(c)23232311Z21231将相邻的2～3支架分为一组，组内的支架间隔交错前移，相邻组间沿采煤机牵引方向顺序前移，组间的一部分支架可以平行前移。移架快，移架质量不易保证，要求顶板较稳定Ⅰ组Ⅱ组Ⅲ组Ⅳ组233、液压支架成组整体顺序式移架1Z1L(d)11(e)3L1222222Z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。24（二）移架方式对移架速度的影响移架速度（m/min）：国外先进的单架移架速度4～5秒因素：泵站流量、阀组和管路的乳化液通过能力、操作水平、移架方式（三）移架方式对顶板管理的影响顶板的稳定性（移架——卸载）25三、综采工作面工序配合方式割煤、移架、推移输送机的配合方式及时支护方式：割煤――移架－－推溜利于行人，运料，通风，适用直接顶不好，老顶周期压不大。滞后支护：割煤――移溜――移架，我国较少用。26（一）综采面端头支护方式1、单体支柱加长钢梁组成的迈步抬棚适应性强，支设麻烦，费工费时。2、自移式端头支架移架速度快，对平巷适应性差。3、用工作面液压支架支护端头四、综采面端头作业27综采面端头支架1，2掩护梁，3机头，5千斤顶，6机尾煤层倾角小，滞后一个截深支撑掩护式端头支架用综采面中间支架管理端头3756556443514122328（二）综采面平巷相对位置与端头作业综采面平巷布置应有利于:运输设备运转；采煤机自开缺口；人员进出；材料运进。29五、综采设备的配套参数30设备几何尺寸配套设备生产能力配套（一）综采工作面设备的几何尺寸配套采煤机的采高与煤厚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五、综采设备的配套参数31Mm=A—A3/2+LSinm+D/2Mm—采煤机的最大采高，m；m—摇臂向上的最大摆角，度；A—机身高度；A1-机槽高；A2—底托架高度；A3—机体厚度；E-过煤高度A=A1+A2+A3L—摇臂长度，m；D—滚筒直径，m。采煤机的最大与最小采高之比应在1.6～2.0DLAmMmαmDx采煤机的采高32Hmin=MminS2aS1，S2—液压支架在前后柱处的顶板下沉量h—支架支撑高度的富裕系数，一般取200mma—支架卸载高度；一般取50mm支得起，卸得掉液压支架高度与采高的关系Hm=MmS1+hHm，Hmin—支架的最大与最小支撑高度33原则：从工作面往外生产能力要加大（一）采煤机的实际生产能力Qc=60VcSMK10-3（二）输送机的生产能力QsQc=（1.11.15）Qc（三）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（四）转载机和可伸缩胶带输送机的能力与正常生产能力的关系：QZ=（1.53.0）Q（二）综采设备的生产能力配套34综采循环以移架为标志，可采用：四六制，三采一准三八制，两采一准两班半采煤，半班准备示例：两班半采煤，半班准备，双向割煤，日进7刀。六、综采工作面循环图35综采工作面循环图4020(m)125.5806010012032165420109871312111715141918232221面长(m)时间班次一二三36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37Ⅳ综采放顶煤技术综放工作面是在综采工作面的基础上发展而来的，同综采工作面相比，综放工作面由于采高的增大，支架直接支护的岩石顶板变为煤顶，增加了放顶煤工艺，工作面输送机由一部变为两部，顶板压力减弱，来压缓和，因而使工作面顶板管理的重点发生了转变。1．综采放顶煤工艺流程：根据我国近年来在缓斜厚煤层中使用放顶煤采煤法的经验，其工艺流程主要包括采煤机割煤和放顶煤两部分。（1）采煤机割煤。采煤机可以从工作面端部或中部斜切进刀。采用双向割煤往返一次进一刀，下行割煤、上行装煤，距滚筒12～3815m处推移输送机，完成一个综采循环。根据顶煤放落的难易程度，放顶煤工作在完成一个或几个综采循环以后，在检修班或放顶班进行。（2）放顶煤。放顶煤工作多从下部向上部，也可以从上部向下部，逐架或隔一架或隔数架依次进行。一般放顶煤沿工作面全长一次进行完毕即一轮放完，如顶煤较厚，也可以两轮放完。在放煤过程中，如有片帮预兆，要停止放煤。当放煤口出现矸石时，应关闭放煤口。2．综采放顶煤工艺特点（1）适用于厚度5m以上、煤质较软、顶板易垮落的煤层。（2）简化巷道布置，减少巷道掘进工作量。（3）提高采煤工效，降低吨煤生产费用等。393．《煤矿安全规程》对综采放顶煤工艺的安全技术要求（1）必须根据煤层地质特征编制放顶煤开采设计。（2）工作面必须符合以下条件：①无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性；②顶煤和煤层顶板能随放煤即行垮落或在采取预裂爆破等措施后能及时垮落，且顶板垮落充填采空区的高度大于采放煤高度。（3）必须针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点，对防火、防尘、防瓦斯、放煤步距、放煤顺序、采放平行关系、顶板控制、支架选型、端头支护、切眼扩面、支架安装、初次放顶（煤）、工作面收尾及支架回撤等制定安全技术措施。（4）大块煤（矸）卡住放煤口时，严禁爆破处理；有瓦斯或煤尘爆炸危险时，严禁挑顶煤爆破作业。40新式采煤法有以下主要特点：1、通常具有较长的回采工作面，一般采用120－200m；2、回采工作面两端至少各有一条巷道，用于通风及运输；3、随工作面前进有计划地处理采空区；4、采下的煤沿平行回采工作面的方向运出采场。5、长壁采煤法的煤炭损失少，回采工作连续性强；6、采煤系统简单，生产集中，通风条件良好；7、工人劳动强度低。41第二讲怎样对综采工作面进行管理实践证明，综采回采工艺已经成为我市采煤方法升级改造的方向，具备条件的矿井也已积极着手开始规划、设计、布置、装备综采工作面，但我市地方煤矿专业技术人员匮乏、从业人员素质整体不高，而综采工作面机械化程度高，对从业人员专业技术水平要求较高，如何对综采工作面进行管理是摆在我们面前的现实问题。一、培训先行培训是提高煤矿企业主要负责人