煤礦開采學(xué)第十章-單一走向采煤法采煤工藝

煤礦開采學(xué)主講人：李建忠T2023/2/61第一節(jié)爆破采煤工藝第二節(jié)普通機(jī)械化采煤工藝第三節(jié)綜合機(jī)械化采煤工藝第四節(jié)其他條件下機(jī)采的工藝特點(diǎn)第五節(jié)采煤工藝方式的選擇第六節(jié)采煤工藝的特殊技術(shù)措施第七節(jié)采煤工作面工藝設(shè)計(jì)第十章單一走向采煤法采煤工藝2023/2/62采煤工藝—采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合。三種工藝方式爆破采煤工藝方式（炮采工藝方式）解放后至60年代初普通機(jī)械化采煤工藝方式60年代初至70年代中期綜合機(jī)械化采煤工藝方式70年代中期以來2023/2/63第一節(jié)

爆破采煤工藝爆破采煤工藝，簡(jiǎn)稱“炮采”，其特點(diǎn)是采用爆破方法落煤，人工或機(jī)械方式裝煤，可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，用單體支架控制工作空間的頂板。工藝過程：打眼——放炮落煤和裝煤——人工裝煤——刮板輸送機(jī)運(yùn)煤——移置輸送機(jī)I——人工支護(hù)——回柱放頂

2023/2/64爆破落煤要求：煤炭破碎均勻，不出現(xiàn)需要二次破碎的大塊煤；不拋撒過散，便于裝煤。煤壁平直整齊，不留頂?shù)酌?；不破壞頂、底板巖層，便于支護(hù)及推移輸送機(jī)等工序的操作。放炮時(shí)不崩倒支架、不崩翻或壓死輸送機(jī)，保證安全和正常生產(chǎn)。嚴(yán)格火藥管理，盡量節(jié)省炸藥、雷管等爆破材料。

一、爆破落煤第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/651、炮眼布置方式第一節(jié)

爆破采煤工藝炮眼布置方式及適用條件炮眼布置方式適用條件單排眼一般于薄煤層或煤質(zhì)軟、節(jié)理發(fā)育的煤層。雙排眼有對(duì)眼、三花眼及三角眼等，一般適用于采高較小的中厚煤層。煤質(zhì)中硬時(shí)可用對(duì)眼，煤質(zhì)軟時(shí)可用三花眼，煤層上部煤質(zhì)軟或頂板較破碎時(shí)可用三角眼。三排眼又稱五花眼，用于煤質(zhì)堅(jiān)硬或采高較大的中厚煤層。2023/2/662、炮眼角度(1)與煤壁的夾角一般為5080。軟煤取大值，硬煤取小值。(2)炮眼在垂直面上與頂?shù)住逯g的夾角和距離，視煤質(zhì)軟硬和粘頂情況以及頂板穩(wěn)定程度而定。頂眼仰角510底眼俯角1020第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/673、炮眼間距炮眼的水平間距，一般視煤的硬度而定，多為0.8～1.2m。4、炮眼深度炮眼深度要與頂梁長(zhǎng)度相匹配。頂梁長(zhǎng)度一般有：0.8、1.0、1.2m三種炮眼深度，由頂梁長(zhǎng)度和炮眼角度確定。一般1.21.5m的釬桿。第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/685、鉆眼、裝藥（1）鉆眼設(shè)備：煤電鉆、麻花釬子（2）炸藥：煤礦許用炸藥（3）雷管：煤礦許用電雷管（4）炮眼裝藥量根據(jù)噸煤炸藥消耗定額或裝藥系數(shù)計(jì)算炸藥礦用硝氨炸藥，藥量150600g之間。第一節(jié)

爆破采煤工藝炮眼裝藥結(jié)構(gòu)圖2023/2/696、聯(lián)線與起爆串聯(lián)聯(lián)線、電雷管引爆、起爆器起爆。毫秒爆破技術(shù)：增加了自由面，提高了爆破效率；爆破產(chǎn)生的波相互干擾，有利于減少頂板震動(dòng)；130ms內(nèi)全部起爆，避免引爆瓦斯；延期起爆順序：底眼→中間眼→頂眼。一次爆破數(shù)量受輸送機(jī)能力、頂板狀況、瓦斯含量等制約。第一節(jié)

爆破采煤工藝煤礦許用毫秒延期電雷管煤礦許用瞬時(shí)電雷管2023/2/610

二、裝煤與運(yùn)煤1、爆破裝煤可裝煤3137%2、人工裝煤人工裝煤量主要有：刮板輸送機(jī)與新煤壁之間松散煤安息角以下的煤；崩落或撒落到輸送機(jī)采空側(cè)的煤3、機(jī)械裝煤在刮板輸送機(jī)煤壁側(cè)裝鏟煤板第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/611

二、裝煤與運(yùn)煤第一節(jié)

爆破采煤工藝可提高爆破裝煤效率的移動(dòng)擋煤裝置1—切頂支柱；2—單體液壓支柱；3—推溜千斤頂；4—擋煤伸縮板；5—擋煤板底座；6—鏟煤板；7—支撐桿2023/2/6124、運(yùn)煤及推溜運(yùn)煤：炮采面在煤層傾角25°以下時(shí)，可采用普通刮板輸送機(jī)或可彎曲刮板輸送機(jī)，傾角25～30°采用搪瓷溜槽，大于30°采用鑄石溜槽自溜運(yùn)煤。推溜：推移輸送機(jī)千斤頂、液壓式、機(jī)械式正常段6m一個(gè)，機(jī)頭機(jī)尾各三個(gè)，彎曲段長(zhǎng)度等于或大于15m。第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/6131、支護(hù)裝備木支柱單體摩擦支柱單體液壓支柱（70年代中期）國營重點(diǎn)煤礦用單體液壓支柱+金屬絞接頂梁及切頂墩柱第一節(jié)

爆破采煤工藝三、炮采工作面支護(hù)金屬摩擦支柱2023/2/614單體液壓支柱第一節(jié)

爆破采煤工藝內(nèi)注式DN18-250/80外注式DW20-300/100支柱工作介質(zhì)：內(nèi)注式使用液壓油，活塞式外注式使用乳化液，注塞懸浮式使用井下中性水。切頂墩柱2023/2/615金屬鉸接頂梁1—接頭；2—梁體；3—耳子；4—銷子；5—調(diào)角楔；L—中心距

第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/6162、炮采工作面常用的支架形式及布置方式（1）帶帽點(diǎn)柱帶帽點(diǎn)柱由一根立柱和一個(gè)柱帽組成，只能用于直接頂比較完整穩(wěn)定的采煤工作面。（2）懸臂支架在炮采工作面一般采用齊梁直線柱布置，主要采用正懸臂進(jìn)行支護(hù)。正懸臂齊梁直線線柱正懸臂錯(cuò)梁三角柱第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/617炮采工作面各種特種支護(hù)形式

叢柱、密集、木垛、斜撐

第一節(jié)

爆破采煤工藝2023/2/618垮落法,充填法,煤柱支撐法。最常用的是全部垮落法。放頂步距：相鄰兩次放頂間隔的距離放頂步距等于最大、最小控頂距之差。（a）最小控頂距時(shí)支架形式（b）第一次推進(jìn)后支架形式（c）放頂前（最大控頂距）支架形式（d）放頂后恢復(fù)到最小控頂狀態(tài)第一節(jié)

爆破采煤工藝四、采空區(qū)處理2023/2/619專業(yè)工種：鉆眼放炮、裝藥、機(jī)電維修綜合工種：裝煤、支柱、回柱放頂專業(yè)工種一般在全工作面長(zhǎng)度內(nèi)工作;綜合工種一般在工作面的一段長(zhǎng)度內(nèi)工作。第一節(jié)

爆破采煤工藝五、勞動(dòng)組織2023/2/620機(jī)械化水平低；勞動(dòng)強(qiáng)度大；產(chǎn)量和效率低；安全隱患多；但對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，多用于殘煤、邊角煤開采，使用越來越少。第一節(jié)

爆破采煤工藝六、炮采工藝的特點(diǎn)炮采視頻2023/2/621普采工藝方式—用機(jī)械化方法破煤、裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)頂板的采煤工藝。我國主要采用滾筒采煤機(jī)破煤滾筒采煤機(jī)機(jī)械化方法破煤滾筒采煤機(jī)刨煤機(jī)第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/622采煤機(jī)進(jìn)刀→割煤→掛梁→推移輸送機(jī)→支柱→回柱放頂?shù)软?xiàng)工序。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝一、普通機(jī)械化采煤工藝過程2023/2/623某礦普采面主要設(shè)備序號(hào)

設(shè)

備

名

稱

型

號(hào)數(shù)量1

采煤機(jī)

MDY--15012

輸送機(jī)

SGB--630／15013

乳化液泵

XRB---2B14

輸送機(jī)移置器

YQ--i000C／1000255

煤電鉆

MZ—1.226

水泵

PB---120／4517

絞車

JD—11.428

支柱

DZ——2210009

鉸接頂梁

HDJA--10001000第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/624（一）滾筒的位置和旋轉(zhuǎn)方向

普采工作面單滾筒采煤機(jī)的滾筒一般位于機(jī)體靠近輸送機(jī)平巷一端，如下圖第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝二、普采工作面單滾筒采煤機(jī)工作方式a：右工作面，使用左螺旋滾筒，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)b：左工作面，使用右螺旋滾筒，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2023/2/625普采面的生產(chǎn)是以采煤機(jī)為中心的。采煤機(jī)割煤以及與其他工序的合理配合，稱為采煤機(jī)割煤方式。采煤機(jī)割煤方式選擇是否合理，直接關(guān)系到工作面產(chǎn)量和效率的提高。1.雙向割煤，往返一刀一般中厚煤層單滾筒采煤機(jī)普采面采用這種割煤方式。當(dāng)煤層傾角較大時(shí)，為了補(bǔ)償輸送機(jī)下滑量，推移輸送機(jī)必須從工作面下端開始，為此可采用下行割頂煤、隨機(jī)掛梁，上行割底煤、清浮煤、推移輸送機(jī)和支柱的工藝順序，如下圖所示。（二）采煤機(jī)的割煤方式第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/626下行割頂煤、上行割底煤a：采煤機(jī)下行割頂煤、隨機(jī)掛梁；b：采煤機(jī)上行割底煤、清浮煤、推移輸送機(jī)、支柱第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/627

2、“∞”字形割煤，往返一刀

其特點(diǎn)是在工作面中部輔送機(jī)設(shè)彎曲段，其過程為：在圖(a)狀態(tài)采煤機(jī)從工作面中部向上牽引，滾筒逐步升高，其割煤軌跡為A—B一C在圖(b)狀態(tài)采煤機(jī)割至上平巷后，滾筒割煤軌跡改為C—D一E一A同時(shí)全工作面輸送機(jī)移直；在圖(c)狀態(tài)滾筒割煤軌跡為A--E—B—F，工作面上端開始移轅送機(jī)；在圖(d)狀態(tài)滾筒割煤軌跡為F—G—A，全工作面煤壁割直，而輸送機(jī)機(jī)槽在工作面中部出現(xiàn)彎曲段，回復(fù)到圖(a)狀態(tài)。

第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/628字形割煤往返一次進(jìn)一刀工藝方式上半段割煤下半段推輸送機(jī)上半段推輸送機(jī)下半段割煤第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝單滾筒采煤機(jī)“”形割煤方式2023/2/6293.單向割煤，往返一刀

單向割煤、往返一刀割煤方式如下圖所示的工藝過程為：采煤機(jī)自工作畫下(或上)切口向上(或下)沿底割煤，隨機(jī)清理頂煤、掛梁，必要時(shí)可打臨時(shí)支柱。采煤機(jī)割至上(或下)切口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，快速下(或上)行裝煤及清理機(jī)道丟失的底煤，并隨機(jī)推移輸送機(jī)、設(shè)單體支柱，直至工作面下(或上)切口。這種割煤方式適用于采高1.5m以下的較薄煤層、滾簡(jiǎn)直徑接近采高、頂板較穩(wěn)定、煤層粘頂性強(qiáng)、割煤后頂煤不能及時(shí)垮落等條件。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/630a：上行割煤、掛梁

b：下行裝煤、推移輸送機(jī)、支柱第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝單向割煤，往返一次進(jìn)一刀2023/2/6314.雙向割煤，往返兩刀

此割煤方式又稱穿梭割煤如下圖所示.首先采煤機(jī)自下切口沿底上行割煤，隨機(jī)掛梁和推移輸送機(jī)，并同時(shí)鏟裝浮煤，支柱，待采煤機(jī)割至上切口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，下行重復(fù)同樣工藝過程。當(dāng)煤層厚度大于滾筒直徑時(shí)，掛粱前要處理頂煤。該方式主要用于煤層較薄并且煤層厚度和滾筒直徑相近的普采面。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/632a：上行割煤、掛梁、推移輸送機(jī)、支柱

b：下行重復(fù)上行時(shí)工序第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝雙向割煤，往返一次進(jìn)二刀2023/2/633（三）單滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式1、直接推入進(jìn)刀2、“∞”字形進(jìn)刀3、斜切進(jìn)刀第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/6341）割三角煤進(jìn)刀方式

(a)割至下端部；

(b)上行斜切；

(c)移直輸送機(jī)；

(d)下行割三角煤；

(e)上行正式割煤。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝斜切進(jìn)刀

單滾筒采煤機(jī)雙向、單向割煤有利于端頭管理、費(fèi)時(shí)、往返（20～25m)進(jìn)刀與移機(jī)頭干擾。2023/2/6352）留三角煤進(jìn)刀方式

(a)進(jìn)刀初始狀態(tài)；

(b)上行割煤；

(c)移直輸送機(jī)；

(d)下行割煤，隨機(jī)移輸送機(jī)。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝斜切進(jìn)刀

單滾筒采煤機(jī)雙向、單向割煤有利于端頭管理、費(fèi)時(shí)、往返（20～25m)進(jìn)刀與移機(jī)頭干擾。2023/2/636正懸臂布置頂梁在采空區(qū)方向短，在煤壁方向長(zhǎng)對(duì)機(jī)道頂板支護(hù)好，頂梁不容易折斷第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝三、普采工作面單體支架（一）支架布置方式2023/2/637倒懸臂布置頂梁在采空區(qū)方向長(zhǎng)，在煤壁方向短支柱不易被采空區(qū)矸石埋住，回柱時(shí)頂梁易折斷第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝（一）支架布置方式2023/2/638全正懸臂梁長(zhǎng)等于截深梁長(zhǎng)等于2倍截深割兩刀掛梁一次、第一刀支臨時(shí)支柱，不掛梁；第二刀變永久支柱，空頂距大，工作量不均，少用。1、齊梁直線柱布置第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/639正倒懸臂相間梁長(zhǎng)等于截深梁長(zhǎng)等于2倍截深割一刀相間掛梁一次、頂梁交錯(cuò)；第一刀支臨時(shí)支柱，第二刀變永久支柱，支護(hù)及時(shí)，工作量均衡，柱成直線，多用，但不利切頂。2、錯(cuò)梁直線柱布置第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/640（二）普采工作面控頂距排距：支柱平行工作面稱為排，排與排間的距離稱為排距。

行距：垂直于工作面排列的支柱稱為行，行與行間的距離

為行距。

循環(huán)：工作面按照一定順序完成各項(xiàng)工序的過程。

循環(huán)進(jìn)度：工作面完成一個(gè)循環(huán)向前推進(jìn)的距離。

最小控頂距：采煤工作面在放頂以后進(jìn)行下次采煤以前的

寬度。

最大控頂距：采煤工作面在放頂前的最大寬度。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/641（二）普采工作面控頂距

最小控頂距1—輸送機(jī)道2—人行道3—材料道第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/642（二）普采工作面控頂距

最大控頂距第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/643（三）普采工作面端頭支護(hù)

雙鉤、雙楔鉸接梁支護(hù)4—輸送機(jī);6—木垛;7—雙鉤雙楔梁;8—絞車第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/644邁步走向抬棚支護(hù)2—抬棚長(zhǎng)梁;4—輸送機(jī)第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/645基本支架加邁步走向抬棚支護(hù)1—基本支架2—抬棚長(zhǎng)梁3—轉(zhuǎn)載機(jī)4—輸送機(jī)5—十字絞接頂梁第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/646

加強(qiáng)機(jī)道支護(hù)防止機(jī)道冒頂，預(yù)掏梁窩，臨時(shí)支護(hù)提高初撐力和支護(hù)剛度，破碎頂板或網(wǎng)下用成對(duì)Ⅱ型鋼梁，邁步前移加強(qiáng)放頂線支護(hù)的穩(wěn)定性斜撐、木垛、雙排柱、叢柱主要是針對(duì)水平推力端頭支護(hù)端頭—平巷與工作面的交匯處，控頂面積大，設(shè)備大且多，人員集中，進(jìn)出口通道。①雙鉤雙楔梁，抬棚②四對(duì)八梁③四對(duì)八梁，十字絞接頂梁要保證支護(hù)質(zhì)量，初撐力普采工藝支護(hù)基本要點(diǎn)第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/647在普采面工藝設(shè)計(jì)中，除了合理選擇支架布置方式外,還要正確確定工作面支護(hù)密度和排距、柱距。支護(hù)密度是控頂范圍內(nèi)單位面積頂板所支設(shè)的支柱數(shù)量。支護(hù)密度既是支護(hù)參數(shù),又是確定生產(chǎn)組織管理方式和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要參數(shù)。支護(hù)密度n(棵／m2)可用下式表示：

n=pt/ηRt式中pt——工作面支護(hù)強(qiáng)度，kPa；

Rt——支柱額定工作阻力，kN／棵；

η——支柱額定工作阻力實(shí)際利用系數(shù),單體液壓支柱為0.85左右。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝四、普采面工藝參數(shù)分析2023/2/648在普采和炮采工作面，當(dāng)排距小于0.8m時(shí)，行人困難，會(huì)降低工人的生產(chǎn)效率。因此根據(jù)采煤機(jī)截深的不同，排距主要有三種規(guī)格:0.8m1.0m1.2m.按照采煤作業(yè)的需要，最少需要3排柱，在工作面形成三條道:機(jī)道、人行道和堆放支柱、頂梁及其他材料的材料道。當(dāng)排距小或工作面所需支護(hù)材料較多時(shí)，一條材料道不能滿足需要，工作面最少就需要4排柱，即最小控頂距為4排。工作面柱距可根據(jù)所需支護(hù)密度n和排距b，求出柱距a:a=NS/(Nb+F)式中N-----工作面支柱排數(shù):

F-----機(jī)道上方梁端至煤壁距離,m；

S-----每根支柱的支護(hù)面積,m2.

S是支護(hù)密度n的倒數(shù),因此上式可改寫為:a=ηRtN/(Nb+F)pt第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/649

普采面端部切口對(duì)采煤機(jī)進(jìn)刀、架設(shè)端頭支架、操縱和維修設(shè)備以及出入人員、運(yùn)送材料和設(shè)備均是有用的，也是工作面安全出口。切口的尺寸與平巷寬度、采煤機(jī)和輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作面工藝方式有關(guān)。當(dāng)平巷較寬、輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾的一部分可以布置在其內(nèi)、采煤機(jī)的搖臂較長(zhǎng)而沒有切口也能進(jìn)刀時(shí),仍需有一定長(zhǎng)度的切口,以保證能支設(shè)端頭支架,并使其順利前移。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/650

通常,普采面的下切口長(zhǎng)度為3-4m。若使用單滾筒采煤機(jī),上切口長(zhǎng)度視機(jī)身長(zhǎng)度和采煤機(jī)牽引的終點(diǎn)位置而定,一般為6-10m；采用雙滾筒采煤機(jī)、大寬度平巷,可以不開切口,切口實(shí)際被寬平巷所代替。普采面端部切口的深度,一般為截深的2-3倍；截深0.8m和1.0m時(shí),切口深度應(yīng)不小于2倍截深；截深0.5m和0.6m時(shí),應(yīng)大于3倍截深,以確保邁步式端頭抬棚的順利前移。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/651

采煤機(jī)采用工作面端部斜切方式進(jìn)刀時(shí),斜切段長(zhǎng)度與輸送機(jī)機(jī)頭(尾)布置的位置和長(zhǎng)度、采煤機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度、輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度等因素有關(guān)。當(dāng)輸送機(jī)機(jī)頭(尾)完全布置在平巷時(shí),斜切段長(zhǎng)度等于采煤機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度加輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度。輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度與機(jī)槽尺寸,機(jī)槽間水平可轉(zhuǎn)角度,每次推移步距(即采煤機(jī)滾筒截深)等參數(shù)有關(guān)。第二節(jié)

普通機(jī)械化采煤工藝2023/2/652

綜合機(jī)械化采煤工藝，簡(jiǎn)稱“綜采”。綜采在工作面的采煤工藝過程中的落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)五大工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)。其生產(chǎn)工藝過程是，采煤機(jī)落煤與裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機(jī)至新的位置、在液壓支架前移過程中采空區(qū)頂板自行垮落等。

第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/653工作面設(shè)備：采煤機(jī)、自移式液壓支架，刮板輸送機(jī)平巷設(shè)備：轉(zhuǎn)載機(jī)，破碎機(jī)，可伸縮膠帶機(jī)液壓系統(tǒng)：乳化液泵站，乳化液混溶箱，進(jìn)回液主管路控制系統(tǒng)：控制臺(tái)，聲光信號(hào)，擴(kuò)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(guān)，移動(dòng)變電站，配電開關(guān)，線路其它：照明，絞車、水泵第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝

綜采設(shè)備2023/2/654第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/655第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/656自移式液壓支架第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/657放頂煤液壓支架第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/658大采高液壓支架第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/659雙滾筒采煤機(jī)第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/660雙滾筒采煤機(jī)第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/661可彎曲刮板輸送機(jī)第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/662乳化液泵站第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6631—采煤機(jī)；

2—刮板輸送機(jī)；

3—液壓支架；

4—下端頭支架；

5—上端頭支架；

6—轉(zhuǎn)載機(jī)；

7—可伸縮膠帶輸送機(jī)；

8—配電箱；

9—移動(dòng)變電站；

10—設(shè)備列車；

11—泵站；

12—噴霧泵站；

13—絞車；

14—集中控制臺(tái)綜采工藝方式示例設(shè)備及布置第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/664第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝一、綜采雙滾筒采煤機(jī)工作方式（一）滾筒的轉(zhuǎn)向和位置轉(zhuǎn)向：面向煤壁看－采煤機(jī)的右滾筒應(yīng)為右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左滾筒為左螺旋，逆時(shí)針轉(zhuǎn)。位置：一般是前端的滾筒沿頂板割煤，后滾筒沿底板割煤（前頂后底）；薄煤層“前底后頂”。2023/2/665雙滾筒采煤機(jī)在中厚煤層中割煤時(shí)，一般均采用“前頂后底”的割煤方式：即前滾筒沿頂板割頂煤，后滾筒沿底板割底煤。特殊條件時(shí)，也采用“前底后頂”的作業(yè)方式。滾筒在割煤的同時(shí)，利用滾筒的螺旋葉片和滾筒旋轉(zhuǎn)的拋擲作用，把煤直接裝入刮板輸送機(jī)上，一般裝煤率能達(dá)到60%-70%。為提高裝煤效果，在滾筒后裝有弧形擋煤板。加裝擋煤板后，滾筒的裝煤效率可達(dá)到90%以上。第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝一、綜采雙滾筒采煤機(jī)工作方式（一）滾筒的轉(zhuǎn)向和位置2023/2/6661.“前頂后底”采煤機(jī)向右牽引時(shí)，前滾筒為右螺旋，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂板割煤;后滾筒為左螺旋，割煤時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底板割煤。向左牽引時(shí)，調(diào)整滾筒搖臂，原割頂煤的滾筒落下割底煤，割底煤的滾筒升起割頂煤，即仍為“前頂后底”的工作方式。第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝動(dòng)畫2023/2/6672.“前底后頂”作業(yè)方式

采煤機(jī)向右牽引時(shí)，前滾筒為左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底板割煤。后滾筒為右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂板割煤，在下部采空區(qū)的情況下，中部硬夾矸易被后滾筒破落下來，向左牽引時(shí)則相反。這種作業(yè)方式應(yīng)用很少，只有在煤層中有硬夾矸層的特殊條件下才能使用。第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝動(dòng)畫2023/2/6681、單向割煤，往返一次進(jìn)一刀割煤移架（滯后采煤機(jī)23架支架）反向清理浮煤推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)1015m）適用條件：煤層傾角大，不能自上而下移架由于輸送機(jī)下滑，只能自下而上移采高大，滾筒直徑小，不能一次采全高采煤機(jī)裝煤效果差，需單獨(dú)按排裝煤行程

（二）綜采雙滾筒采煤機(jī)割煤方式第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6692、雙向割煤，往返一次進(jìn)二刀上行割煤移架（滯后采煤機(jī)23架支架）推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)1015m）下行割煤移架（滯后采煤機(jī)23架支架）推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)1015m）（二）綜采雙滾筒采煤機(jī)割煤方式第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/670（三）采煤機(jī)進(jìn)刀方式第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6711、推入法進(jìn)刀（預(yù)開切口進(jìn)刀法）

需提前開出工作面端部切口。（做機(jī)窩）。其進(jìn)刀過程為：先利用工人或其他方法預(yù)先在工作面兩端開好切口，即先把刮板輸送機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾部位的煤開采出來形成切口;當(dāng)割煤至工作面端部時(shí)，利用推移裝置將采煤機(jī)槽推向煤壁，即把采煤機(jī)的滾筒推入煤壁口;然后采煤機(jī)正常割煤。普采工作面單滾筒采煤機(jī)常用這種方式。第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6722、鉆入法進(jìn)刀.（a）采煤機(jī)割煤至工作面端部距終點(diǎn)3-5m時(shí)停止?fàn)恳?，但滾筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)（b）開動(dòng)千斤頂推移支撐采煤機(jī)的輸送機(jī)槽（c）滾筒邊鉆進(jìn)煤壁邊上下或左右搖擺，直至達(dá)到額定截深并移直輸送機(jī)（d）采煤機(jī)割煤至工作面端頭，可以正常割煤。第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/673（1）端部斜切進(jìn)刀第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝3、斜切進(jìn)刀割三角煤端部斜切進(jìn)刀2023/2/674（1）端部斜切進(jìn)刀第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝3、斜切進(jìn)刀留三角煤端部斜切進(jìn)刀2023/2/675（2）中部斜切進(jìn)刀第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/676斜切進(jìn)刀比較不留三角煤端部斜切進(jìn)刀采煤機(jī)端頭停機(jī)轉(zhuǎn)向兩次，雙向割煤，多用留三角煤端部斜切進(jìn)刀采煤機(jī)端頭停機(jī)轉(zhuǎn)向一次，單向割煤移機(jī)頭、機(jī)尾與清浮煤平行作業(yè)適用于工作面短，煤層傾角大，裝煤效率低中部斜切進(jìn)刀有利于工作面端頭管理、上下平巷維護(hù)，單向割煤適用于工作面短，煤層傾角大，裝煤效率低，端頭維護(hù)困難第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/677移架方式：?jiǎn)渭芤来雾樞蚴椒纸M交錯(cuò)式成組整體順序式二、液壓支架的移架方式第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/678支架沿采煤機(jī)牽引方向依次順序逐架前移，移動(dòng)步距等于截深，支架移成一條直線。操作簡(jiǎn)單，易保證移架質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，移架速度慢，用的較多。1、液壓支架單架依次順序式移架第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6792、液壓支架分組交錯(cuò)式移架將相鄰的2～3支架分為一組，組內(nèi)的支架間隔交錯(cuò)前移，相鄰組間沿采煤機(jī)牽引方向順序前移，組間的一部分支架可以平行前移。移架快，移架質(zhì)量不易保證，要求頂板較穩(wěn)定。

Ⅰ組Ⅱ組Ⅲ組Ⅳ組第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6803、液壓支架成組整體順序式移架支架分組，每組23架。組內(nèi)聯(lián)動(dòng)，整體移架，組間順序前移。移架快，質(zhì)量不易保證，成組控制，適應(yīng)煤層地質(zhì)條件好，采煤機(jī)快速牽引割煤（交流電牽引大功率采煤機(jī)）第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝移架方式動(dòng)畫2023/2/681移架速度的影響因素移架速度，m/min

國外先進(jìn)的單架移架速度4～5秒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頂板的穩(wěn)定性（移架——卸載）第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/682割煤、移架、推移輸送機(jī)的配合方式割煤后，按推移輸送機(jī)與移架的先后關(guān)系，分：及時(shí)支護(hù)滯后支護(hù)1、及時(shí)支護(hù)

先移架，后推移輸送機(jī)工作空間大，行人，通風(fēng)，運(yùn)料及時(shí)支護(hù)頂板，但控頂寬度大。三、液壓支架的支護(hù)方式第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/6832、滯后支護(hù)

先推移輸送機(jī)，后移架工作空間小，行人，通風(fēng)，運(yùn)料滯后支護(hù)頂板，但控頂寬度小要求頂板穩(wěn)定兩者由設(shè)備結(jié)構(gòu)及尺寸決定，使用時(shí)不能改動(dòng)。第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝三、液壓支架的支護(hù)方式2023/2/684四、綜采工作面端頭支護(hù)第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝1、單體支柱加長(zhǎng)鋼梁組成的邁步抬棚適應(yīng)性強(qiáng)，支設(shè)麻煩，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。2、自移式端頭支架移架速度快，對(duì)平巷適應(yīng)性差。3、用工作面液壓支架支護(hù)端頭2023/2/685綜采面端頭支架1，2掩護(hù)梁，3機(jī)頭，5千斤頂，6機(jī)尾煤層傾角小，滯后一個(gè)截深第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/686（一）綜采工作面設(shè)備的幾何尺寸配套采煤機(jī)的采高與煤厚

采煤機(jī)與液壓支架高度采高與液壓支架高度支架的最小支撐高度與滾筒直徑采煤機(jī)的截深與液壓支架步距五綜采工作面的設(shè)備配套第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/687綜采工作面的設(shè)備配套第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/688Mm=A—C/2+LSinm+D/2Mm—采煤機(jī)的最大采高，m；m—搖臂向上的最大擺角，度；A—機(jī)面高度；S-機(jī)槽高；U—底托架高度；C—機(jī)體厚度；E-過煤高度A=S+U+CL—搖臂長(zhǎng)度，m；D—滾筒直徑，m。采煤機(jī)的最大與最小采高之比應(yīng)在1.6～2.0采煤機(jī)的采高第三節(jié)

綜合機(jī)械化采煤工藝2023/2/689Hm=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