采矿学第5章采煤工艺方式与设备配套fgm.ppt

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1、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）,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,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 1m M=12.5m M 2.5m,1 炮采工艺方式1 爆破落煤（1）炮眼布置1）炮眼排数,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12m。每茬炮进度0.81.2m；一般1.21.5m钎杆为保护顶板，

2、保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药。,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5080。为不崩倒支架，煤软取大值，煤硬取小值。剖面上：仰角=510 顶板稳定时=0 顶板不稳定时 俯角 1020,1 炮采工艺方式1爆破落煤（1）炮眼布置4）钻眼装药钻眼设备：煤电钻、麻花钎子炸药与装药量：炸药矿用硝氨炸药 Permitted explosive底眼 150600g顶眼 200g,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 delay electric detonato

3、r130ms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,1 炮采工艺方式2装煤运煤爆破可装煤3040%；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,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。,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+金属绞接顶梁正悬臂齐梁

4、直线线柱；正悬臂错梁三角柱控顶排数：34排 或 35排特种支护：丛柱、密集、木垛、斜撑。,1 炮采工艺方式特种支护：丛柱、密集、木垛、斜撑。,1 炮采工艺方式5处理采空区一般采用垮落法：回柱撤除支架，让顶板垮落。,1 炮采工艺方式6劳动组织专业工种 钻眼放炮、装药、机电维修一般在全工作面长度内工作综合工种 装煤、支柱、回柱放顶一般在工作面的一段长度内工作采煤循环采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程。炮采面循环的标志放顶7循环方式循环进度与昼夜循环数的总称。,1 炮采工艺方式8作业方式采面一昼夜内采煤班与准备班的配合方式。准备班：回柱、检修刮板输送机、缩短运输平巷中的刮

5、板输送机、超前工作面加强支护。两采一准 三八制三采三准（三班采煤，边采边准备）三八制三采一准 四六制两班半采煤，半班准备 三八制四班交叉,1 炮采工艺方式9循环作业图表采煤技术员要编采煤工作面作业规程。规程中要有：正规循环作业图 劳动组织表 技术经济指标表正规循环：在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环。,炮采面四班交叉循环作业图面长100m，四班交叉，每班交叉2小时，、班采煤班，、班以准备为主。采煤班装煤、支柱。准备班运料、回柱放顶、钻眼、放炮、移输送机、少量装煤、支柱。工作面放两次炮，支两排支架，放一次顶，一天一个循环。,1 炮采工艺方式10炮采工作面的基本点爆破煤壁平直

6、不留底煤不破坏顶板不崩倒支柱不把炮崩到采空区,1 炮采工艺方式10炮采工作面的基本点装煤装煤劳动量大，尽可能爆破装煤。安全 先支护，后装煤先敲帮问顶，清除危石处理瞎炮回柱 由下向上由采空区侧向煤壁侧 近水平煤层回柱可以分段,1 炮采工艺方式11炮采工工艺的特点炮采工作面机械化水平低人工劳动强度大产量和效率低但对地质条件适应性强,2 普采工艺方式用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。,2 普采工艺方式1设备及布置MDY-150采煤机；SGB-630/150可弯曲刮板输送机；DZ-22单体液压支柱；HDJA-1000铰接顶梁推移输送机千斤顶；运输平巷中的输送机。,2 普采

7、工艺方式2控顶排数三、四排，工作面中间三排，两侧四排3人工开切口切口宽23m人工爆破开切口（机窝）上切口 610m。下切口 23m。下缺口可不开，但？刮板输送机机头伸入巷道中 双滚筒采煤机能自开缺口,2 普采工艺方式4采煤机的割煤方式（1）单向割煤方式单滚筒采煤机,直径小于采高。上行：割顶煤，挂顶梁。下行：割底煤，清理浮煤，推移输送机（滞后采煤机1015m）采煤机往返一次进一刀，煤壁推进了一个截深,2 普采工艺方式4采煤机的割煤方式（2）双向割煤方式煤较薄,单滚筒,直径接近煤厚煤较厚，双滚筒采煤机上行：割煤，挂梁，推输送机(滞后1015m)铲装浮煤，支柱下行：割煤，挂梁，推输送机铲装浮煤，支柱

8、 往返一次进两刀,2 普采工艺方式5采煤机的进刀方式进刀：采煤机滚筒向垂直于煤壁方向推进，进入下一截深的切割作业。进刀方式的实质：采煤机运行与推移输送机的关系。（1）端头斜切进刀（2）中部斜切进刀字形割煤往返一次进一刀工艺方式。上半段割煤 下半段推输送机上半段推输送机 下半段割煤,2 普采工艺方式（1）端头斜切进刀,2 普采工艺方式（2）中部斜切进刀字形割煤往返1次进1刀工艺方式上半段割煤 下半段推输送机上半段推输送机 下半段割煤,2 普采工艺方式6普采循环作业图两采一准，一昼夜一循环单向割煤三五排控顶,2 普采工艺方式7普采工艺基本要点加强机道支护，防止机道冒顶预掏梁窝，临时支护提高初撑力和

9、支护刚度破碎顶板或网下用成对型钢梁，迈步前移加强放顶线支护的稳定性斜撑、木垛、双排柱、丛柱主要是针对水平推力端头支护:端头平巷与工作面交会处，控顶区大，设备多，人员集中，进出口双钩双楔梁，抬棚；四对八梁；四对八梁，十字绞接梁保证支护质量，初撑力,2 普采工艺方式端头支护:双钩双楔梁4 输送机;6 木垛;7 双钩双楔梁;8 绞车,3m,2 普采工艺方式端头支护:四对八梁 2 抬棚长梁;4 输送机,2 普采工艺方式端头支护:四对八梁，十字绞接顶梁 1基本支架;2抬棚长梁;3转载机;4输送机;5十字绞接顶梁,3 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

10、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,设备及布置,3 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23架支架）反向清理浮煤推移输送机（滞后采煤机1015m）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,3 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23架支架）推移输送机（滞后采煤机1015m）下行割煤移架（滞后采煤机23架支架）推移输送机（滞后采煤机1015m）

11、,3 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,3 综采工艺方式 不留三角煤端部斜切进刀,3 综采工艺方式 留三角煤端部斜切进刀,3 综采工艺方式 中部斜切进刀,3 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,3 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。,3 综采工艺方式（2）分组间隔交错式支架分组，每组35架，组内顺序前移，组间平行作业。移架快，移架质

12、量不易保证，要求顶板较稳定。,3 综采工艺方式（3）成组整体顺序式支架分组，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，要求顶底板条件好。,3 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,3 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。,3 综采工艺方式5综采工作面循环图,3 综采工艺方式6综采工作面端头支架（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）

13、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,3 综采工艺方式端头支架,3 综采工艺方式7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：重力原因 12o后。推移输送机不当，从一点多次推。浮煤进入底槽。,3 综采工艺方式7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，=23。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。17时，要设防滑千斤顶。,3 综采工艺方式7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

14、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,3 综采工艺方式7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。,4 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,4 综采工作面的设备配套 采煤机采高:Mm=AA3/2+LSinm+D/2 Mm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=A

15、1+A2+A3 L摇臂长度，m；D滚筒直径，m。,4 综采工作面的设备配套 采高与液压支架高度的关系Hm=MmS1+hHmin=MminS2aHm，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。,4 综采工作面的设备配套 设备几何尺寸配套支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的关系Hmin=DS2a 液压支架最小高度要大于采煤机机身高度;Hmin A A=A1+A2+A3煤层在最小厚度时，采煤机和液压支架均能工作,4 综采工作面的设备配套 设备几何尺寸配套采煤

16、机的两滚筒直径之和要大于最大采高采煤机的卧底量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,4 综采工作面的设备配套 设备几何尺寸配套底托架过煤高度不小于500mm,大块的问题。采煤机的截深与液压支架步距相等。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。,4 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=60 Vc S M K 10-3Qc采煤机的生产能力，t/h；Vc采煤机的实际牵引速度，34m/min；S截深，m；M采高，m；煤的容重，kg/m3；K工

17、作面采出率，（%）。,4 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,4 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=（1.53.0）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。,5 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。凡适宜普采条件的国营重点煤矿都应采用普采。,