《机械化采煤》PPT课件.ppt
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1、1,采煤方法概述,2,晋城市煤矿安全生产培训中心,3,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。,5,1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。,综采面设备布置示例,6,(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
2、。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。,7,滚角钻入法进刀。斜切式进刀。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: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
3、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。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
4、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
5、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
6、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。,15,1)单向割煤,往返一次进一刀,割煤、移架(滞后采煤机23架支架)、反向清理浮煤、推移输送机(滞后采煤机1015m),2)双向割煤,往返一次进二刀,割煤、移架(滞后采煤机23架支架)、推移输送机(滞后采煤机1015m),(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
7、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,不留三角煤端部斜切进刀,18,(三)采煤机进刀方式,留三角煤端部斜切进刀,19,(三)采煤机进刀方式,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
8、较稳定,每次不超过3架,成组整体顺序式:一组/次 23架/组,二、综采面液压支架的移架方式,21,1、液压支架单架依次顺序式移架,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。,22,2、液压支架分组交错式移架,将相邻的23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,组 组 组 组,23,3、液压支架成组整体顺序式移架,支架分组,每组23架。,组内联动,整体移架,组间顺序前移。,移架快,质量不易保证
9、,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45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
10、,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,28,(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,31,Mm=A A3/2+L Sin m+D/2,Mm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;A
11、1-机槽高;A2底托架高度;A3机体厚度;E-过煤高度,A=A1+A2+A3,L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1.62.0,采煤机的采高,32,Hmin=MminS2a,S1,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200mm,a 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=MmS1+h,Hm,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=60 Vc S M K 10-3,(二)输送机的生产能力,Qs Qc=(1.1 1.15)Qc,
12、(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=(1.53.0)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,36,综采工作面循环图,37,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
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