采礦綜采工藝培訓

長壁綜合機械化采煤工藝二0一0年十月姜樂樂哈密煤礦技工學?，F(xiàn)在是1頁\一共有51頁\編輯于星期五一、采煤方法概念和分類二、綜采工藝及裝備配套三、薄煤層綜采技術現(xiàn)在是2頁\一共有51頁\編輯于星期五一、采煤方法概念和分類（一）采煤方法概念采煤方法—采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互配合。采煤工藝—采煤工作面各工序所用方法、設備及其在時間上、空間上的相互配合?，F(xiàn)在是3頁\一共有51頁\編輯于星期五（二）

壁式體系采煤法分類1、壁式體系采煤法一般特點:工作面較長，80300m；工作面兩端，至少各有一條回采巷道；頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強烈；工作面刮板輸送機與工作面平行?，F(xiàn)在是4頁\一共有51頁\編輯于星期五2、采煤方法分類按傾角分類分：近水平煤層α<8°緩傾斜煤層8°~25°傾斜煤層25°~45°急傾斜煤層α>45°按采煤工藝分：

爆破采煤法普通機械化采煤法綜合機械化采煤法

現(xiàn)在是5頁\一共有51頁\編輯于星期五按采空區(qū)處理方法分:

垮落采煤法煤柱支撐法充填采煤法按推進方向分:

走向長壁采煤法

傾斜長壁采煤法現(xiàn)在是6頁\一共有51頁\編輯于星期五

(

a)走向長壁，

(

b)傾斜長壁（仰斜），

(

c)傾斜長壁（俯斜）現(xiàn)在是7頁\一共有51頁\編輯于星期五煤柱支撐法現(xiàn)在是8頁\一共有51頁\編輯于星期五綜采：長壁工作面用雙滾筒采煤機割煤、刮板輸送機運煤、自移式液壓支架支護采空區(qū)的采煤工藝方式。二、綜采工藝及裝備配套現(xiàn)在是9頁\一共有51頁\編輯于星期五1—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—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—集中控制臺設備及布置現(xiàn)在是10頁\一共有51頁\編輯于星期五現(xiàn)在是11頁\一共有51頁\編輯于星期五1）單向割煤，往返一次進一刀采煤機割煤→移架（滯后采煤機23架支架）→采煤機反向清理浮煤→推移輸送機（滯后采煤機1525m）。適用條件：

煤層傾角大，為防工作面設備下滑；采煤機裝煤效果差、無擋煤板，需單獨按排裝煤行程；工作面粉塵濃度大；工作面端頭處理慢、工作面長度短。1、采煤機割煤方式現(xiàn)在是12頁\一共有51頁\編輯于星期五2）雙向割煤，往返一次進二刀采煤機在下端頭完成進刀→采煤機上行割煤→移架（滯后采煤機23架支架）→推移輸送機（滯后采煤機1525m）→采煤機在上端頭進刀→采煤機下行割煤→移架（滯后采煤機23架支架）→推移輸送機（滯后采煤機1525m）。目前國內綜采工作面大多采用雙向割煤往返一次進兩刀的循環(huán)作業(yè)方式?，F(xiàn)在是13頁\一共有51頁\編輯于星期五我國主要用斜切進刀方式端部斜切進刀：不留三角煤端部斜切進刀（割三角煤端部斜切進刀）留三角煤端部斜切進刀2、采煤機進刀方式現(xiàn)在是14頁\一共有51頁\編輯于星期五不留三角煤端部斜切進刀現(xiàn)在是15頁\一共有51頁\編輯于星期五留三角煤端部斜切進刀現(xiàn)在是16頁\一共有51頁\編輯于星期五移架方式：單架依次順序式分組交錯式成組整體順序式3、液壓支架的移架方式現(xiàn)在是17頁\一共有51頁\編輯于星期五支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線。操作簡單，易保證移架質量，能適應不穩(wěn)定頂板，用的較多。1）液壓支架單架依次順序式移架現(xiàn)在是18頁\一共有51頁\編輯于星期五2）液壓支架分組間隔交錯式移架支架分組，每組35架，組內順序前移，組間平行作業(yè)。移架快，移架質量不易保證，要求頂板較穩(wěn)定。現(xiàn)在是19頁\一共有51頁\編輯于星期五3）液壓支架成組整體順序式移架支架分組，每組23架。組內聯(lián)動，整體移架，組間順序前移。移架快，質量不易保證，要求頂?shù)装鍡l件好?，F(xiàn)在是20頁\一共有51頁\編輯于星期五綜采工作面勞動組織可采用：四六制，三采一準三八制，二采一準兩班半采煤，半班準備示例：兩班半采煤，半班準備，雙向割煤，日進7刀。4、綜采工作面循環(huán)圖表現(xiàn)在是21頁\一共有51頁\編輯于星期五綜采工作面循環(huán)圖現(xiàn)在是22頁\一共有51頁\編輯于星期五（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5、綜采工作面端頭支架現(xiàn)在是23頁\一共有51頁\編輯于星期五端頭支架現(xiàn)在是24頁\一共有51頁\編輯于星期五6、綜采工作面的設備配套現(xiàn)在是25頁\一共有51頁\編輯于星期五初撐力根據(jù)礦壓觀測結果選擇參數(shù)工作阻力支護強度根據(jù)煤厚選擇支架的支撐高度支架最大高度底座面積及比壓推溜力、拉架力前探梁長度頂梁長度綜采支架選型根據(jù)底板特性選比壓參數(shù)及推拉結構根據(jù)頂板冒落選擇支架結構性支架最大高度根據(jù)傾角選擇防倒防滑結構根據(jù)通風要求選擇支架斷面根據(jù)生產能力要求選煤機類型根據(jù)割煤量選擇運輸能力采煤機選型根據(jù)煤的硬度選擇截割功率根據(jù)面長及支架空間選擇機身尺寸根據(jù)工藝要求選擇滾筒數(shù)、截深根據(jù)采煤機選擇輸送機寬度工作面輸送機選型根據(jù)工作面長度選擇長度根據(jù)拉架力選擇強度綜采設備選型平巷輸送機選型根據(jù)巷道斷面選擇運輸能力根據(jù)最大割煤量選擇運輸能力現(xiàn)在是26頁\一共有51頁\編輯于星期五液壓支架選型（1）液壓支架架型的選擇液壓支架選型要考慮的主要因素有：直接頂類型、老頂來壓等級、底板特性、采高、截深、煤層傾角、煤層強度、礦井瓦斯涌出量、局部地質構造情況、頂板巖層含水情況、周圍和鄰近煤層的采動情況以及開采深度等。主要有支撐掩護式和掩護式兩種。四柱支撐掩護式支架；二柱掩護式支架。現(xiàn)在是27頁\一共有51頁\編輯于星期五（2）液壓支架參數(shù)的選擇支架工作阻力的確定方法主要有：載荷估算法、實測統(tǒng)計法、臨界阻力法及理論分析法4種。支架高度確定hd─預計的頂板下沉量；he─避免支架壓死的撤出高度，一般，he=50~100mm，hd=(0.04~0.05)M?，F(xiàn)在是28頁\一共有51頁\編輯于星期五采煤機選型

目前綜采工作面使用的采煤機種類很多，采煤機的選型要考慮煤層開采地質條件、工作面設計生產能力、礦井系統(tǒng)配套能力及設備供應狀況等因素。采煤機割煤能力與工作面設計生產能力存在如下關系：Qm——采煤機平均落煤能力，t/min；T——工作面日生產班時間，h；K——工作面生產系統(tǒng)有效度；Q——設計工作面平均日產量，t/d?，F(xiàn)在是29頁\一共有51頁\編輯于星期五工作面刮板輸送機選型工作面刮板輸送機主要參數(shù)的確定原則如下：（1）單位時間運輸能力：應與采煤機生產能力匹配；（2）電機功率：輸送機能力及鋪設長度；（3）結構：與采煤機和液壓支架相配套。刮板輸送機能力充分滿足采煤機生產能力的要求，刮板輸送機能力應為：現(xiàn)在是30頁\一共有51頁\編輯于星期五（1）拆除液壓支架的通道工作面割到停采線時將工作面割直，距停采線23m時，只推輸送機不移架，留出拆架通道。（2）拆架前頂板管理金屬網加木板梁（徐州龐莊礦）1500100200mm，間距0.6m。金屬網加鋼絲繩（兗州局）。金屬網加鋼絲繩加錨桿（徐州龐莊礦）。7、綜采工作面的拆除頂板管理現(xiàn)在是31頁\一共有51頁\編輯于星期五現(xiàn)在是32頁\一共有51頁\編輯于星期五三、薄煤層綜采技術現(xiàn)在是33頁\一共有51頁\編輯于星期五薄煤層開采有利因素不利因素瓦斯等涌出量較低

煤層自然發(fā)火傾向小一般不存在沖擊地壓威脅

周期來壓表現(xiàn)不強烈采煤工作面空間狹小工作面單產和效率低

掘進率高，生產成本高

由于作業(yè)空間小，作業(yè)條件差工人勞動強度大，操作困難現(xiàn)在是34頁\一共有51頁\編輯于星期五1、刨煤機配液壓支架綜合機械化開采方法

刨煤機的概況:

從1976年我國成功試制出第一臺MBJ-1型拖鉤式刨煤機后，在其后30余年時間里，我國共開發(fā)了兩種型式（拖鉤式和滑行式）8種規(guī)格的刨煤機，刨煤機功率從2×30kW到2×200kW，刨頭速度由單速發(fā)展到雙速。工作面輸送機和刨煤機均可采用智能驅動系統(tǒng)，加上可靠的支架控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)全部自動化。刨煤機的優(yōu)點：（1）刨煤機實現(xiàn)了落煤、裝煤、運煤的聯(lián)合機械化。（2）刨煤機動力部分放在兩側巷道中。刨頭較低，適用薄煤層工作面。（3）刨煤機結構簡單，使用、維修方便。（4）可開采有突出危險的煤層。（5）操作安全，司機可在順槽里操作，無須在工作面內跟機作業(yè)。（6）同電液控制的液壓支架配套后，可實現(xiàn)由井下無人工作面作業(yè)?，F(xiàn)在是35頁\一共有51頁\編輯于星期五刨煤機的應用條件：

（1）煤層硬度：煤層越硬，刨煤機的刨削阻力和橫向反力越大，刨頭穩(wěn)定性越差，設備壽命越短。煤層夾矸的位置、硬度、厚度對刨煤機都有較大的影響。煤層節(jié)理的發(fā)育程度和發(fā)育方向對刨煤機刨削阻力影響極大。（2）圍巖條件：底板平整、硬度較大；直接頂穩(wěn)定；礦山壓力作用有利于刨煤機刨煤。（3）煤層賦存情況：煤厚，采高越大，刨頭穩(wěn)定性差，需增加輔助導向裝置。（4）工作面傾斜長度：刨煤機的切割速度已達3m/s，在工作面兩端需留15～20m減速段?，F(xiàn)在是36頁\一共有51頁\編輯于星期五鐵法小青煤礦刨煤機配電液控制支架應用

設備名稱型號技術特征數(shù)量受控隸屬備注刨煤機Gleithobe19-ve/4.7刨體2562×800～1678mm額定生產能力：900t/h電機功率：2×315kW刨深：≤120mm1臺PROMOS德國DBT工作面輸送機PF2.3/732額定生產能力:900t/h電機功率：2×315kW1臺PROMOS德國DBT轉載機SZZ-764/160長度:38m1臺PROMOS國產破碎機PEM650×10001臺PROMOS國產液壓支架ZY6400-09/20100臺VRT32中的PW4國產饋電開關KE1004/控制系統(tǒng)中的部件德國現(xiàn)在是37頁\一共有51頁\編輯于星期五2、滾筒采煤機配液壓支架綜合機械化采煤法

薄煤層滾筒采煤機特點：①適應于煤層厚度變化較大的工作面；②對煤層頂?shù)装迤鸱兓m應性強；③適用于含有夾矸煤層的回采；④過斷層能力強；⑤對工作面長度要求比刨煤機短?，F(xiàn)在是38頁\一共有51頁\編輯于星期五薄煤層滾筒采煤機要求：（1）機面高度低。（2）新一代薄煤層滾筒采煤機的總裝機功率不應小于400kW，（3）采煤機常用截深為0.63m、0.8m。最大的截深已達1.0m。常用開采速度為2～4m/min，最大牽引速度可按6m/min。當工作面實現(xiàn)遠程控制自動化作業(yè)開采速度可達10～15m/min，最大牽引速度可達20m/min。（4）可雙向采煤，自開缺口。（5）故障少，可靠性高，檢修維護方便。（6）過煤空間大，要求機身下面過煤空間不小于250mm，以保證煤流能順利通過?，F(xiàn)在是39頁\一共有51頁\編輯于星期五型號BM-100MG150-B5MG200-BMG344-PWDMG250-BWMG200/450-BWDMG250/550-BWD裝機功率/kW100150180(200)300+2×222502×200+2×252×250+2×25采高范圍/m0.75～1.30.8～1.51.0～1.80.9～1.60.85～1.51.0～1.71.0～1.7牽引速度/m·min-10～60～50～60～6/7.80～60～60～6牽引力/kN120160180350/262300440440滾筒直徑/mm750,800800,900,10001000,1250900,1000,1250,1400850,10001000,1250,1400(1500)1000,1250,1400(1500)截深/mm600600～1000800800800800800機身布置方式騎輸送機騎輸送機騎輸送機爬底板騎輸送機騎輸送機騎輸送機我國幾種主要薄煤層滾筒采煤機的技術參數(shù)

現(xiàn)在是40頁\一共有51頁\編輯于星期五大同礦務局云崗煤礦—薄煤層滾筒采煤機應用實例

工作面概況：煤層平均厚度小于1.3m，煤層傾角為2～6.6°，平均4°，直接頂和底板分別為12m和13m厚的粉細砂巖互層，工作面長150m。工作面主要設備及性能：①采煤機：IMC-200型雙滾筒采煤機，生產能力245t/h；②輸送機：SGB-630/220型可彎曲刮板輸送機，運輸能力450t/h；③轉載機：SZB-730/75型橋式轉載機，運輸能力630t/h；④膠帶輸送機：DSP-1063/1000型，運輸能力630t/h；⑤液壓支架：BZY-520型支撐掩護式液壓支架，支撐高度1.0～1.75m，初撐力3958kN，工作阻力5100kN；⑥端頭支架：ZY-560型，支撐高度1.65～2.65m，初撐力4736kN，工作阻力5600kN；⑦乳化液泵：MRB-125/31.5型，壓力31.5MPa，流量125L/min。

現(xiàn)在是41頁\一共有51頁\編輯于星期五大同云崗煤礦薄煤層工作面技術經濟指標

作面編號面長/m走向長/m生產天數(shù)/d月產/t日產/t平均月進/m最高平均最高平均8403150850158471813958828491320161.48401150850132668585225331081685192.084051501400161677415479032581803198.8現(xiàn)在是42頁\一共有51頁\編輯于星期五山西汾西水浴煤礦工作面主要設備一覽表

序號設備型號主要技術指標數(shù)量1刮板輸送機SGB-730/320出廠長度：200m1輸送量：700t/h刮板轉速：1.1m/s2采煤機7LS2裝機功率：872kW1適應采高：1.42～3.2m適應煤層硬度：f≤3牽引速度：0～20.0m/min3工作面液壓支架ZY5600/09/20支護強度：0.57～0.88MPa120工作高度：0.9～2.0m對底比壓(均)：2.5MPa通風斷面約：4.5m2單架重量約：15.6t4液壓支架電液控制系統(tǒng)PM31對液壓支架實行遠距離自動控制1PM3.1/Ze現(xiàn)在是43頁\一共有51頁\編輯于星期五3、螺旋鉆采煤法

螺旋鉆采煤法的概況：螺旋鉆采煤法是無人采煤工作面中較為成熟的一種方法。該采煤法廣泛地用于開采圍巖不穩(wěn)定的薄煤層和極薄煤層，還可用于開采邊角煤和回收各種煤柱。我國徐州礦務局2000年從烏克蘭購回一套螺旋鉆采煤機組，在韓橋礦使用，年產在4-5萬噸左右。山東新汶礦務局引進烏克蘭機組。機組價格在300萬元人民幣左右。安徽國投新集、河北金牛集團（邢臺局）、邯鄲局等企業(yè)均引進了該機組。目前山東新汶已實現(xiàn)了機組的國產化。

現(xiàn)在是44頁\一共有51頁\編輯于星期五1－螺旋鉆桿；2－中間通風管；