采煤工艺及技术管理

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1、采煤工艺及技术管理采煤工艺及技术管理任何一种采煤方法均包括采煤系统和采煤工艺两部分内容。要正确理解“采煤方法”的涵义，需了解下列基本概念：1、几个基本概念1)采场：用来大量采取煤炭的场所；2)采煤工作面：在采场内进行回采的煤壁叫(回采工作面)；3)回采工作：在采场内为采取煤炭所进行的一系列工作。破、装、运、支、处4)采煤工艺：在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合。5)采煤系统：回采巷道掘进与回采工作之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，亦即采煤系统。6)采煤方法：采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。采煤方法的概念 采煤工艺分类 炮

2、采-爆破落煤采煤工艺方式解放后至60年代初 普采-普通机械化采煤工艺方式60年代初至70年代中期 综采-综合机械化采煤工艺方式70年代中期以来第一类 综采工艺方式综合机械化采煤工艺方式：采煤工作面破煤、装煤、运煤 、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。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、水泵综采工作面综采工作面场景自移式液压支架自移式液压支架

3、自移式液压支架自移式液压支架自移式液压支架自移式液压支架双滚筒采煤机可弯曲刮板输送机乳化液泵站及混溶箱综采装备的发展1、探索阶段（19601977）自已研制 2、引进、吸收、消化阶段（19741980）1974年引进综采设备近50套，英国、联邦 德国、波兰、苏联，首次引进和投入。 1978年引进综采设备100套，英、德、日、法 3、研制、发展阶段1990年底，在籍469套，国产307套，65.5%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

4、中控制台综采工艺方式示例设备及布置一、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。当中部含夹矸时，前端的滚筒割底煤，后端 的滚筒割顶煤，夹矸容易垮落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 二、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）

5、推移输送机（滞后采煤机1015m）采煤机割煤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三、采煤机进刀方式不留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斜切进刀比较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 维护困难移架方式： 单架依次顺序式 分组交错式 成组整

6、体顺序式四、液压支架移架方式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。1、液压支架单架依次顺序式移架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， 要求顶底板条 件好。移架速度的影响因素移架速度，m/min 国外先进的单架移

7、架速度45秒 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 顶板的稳定性（移架卸载）乳化液泵站及混溶箱箱MRB200/31.5200L/min，31.5MPa割煤、移架、移溜的配合方式 割煤后，按推移输送机与移架的 先后关系，分： 及时支护 滞后支护 1、及时支护 ：先移架，后推移 输送机 工作空间大，行人，通风，运料 及时支护顶板，但控顶宽度大五、液压支架的支护方式2、滞后支护：先推移输送机 ，后移架 工作空间小，行人，通风，运 料 滞后支护顶板，但控顶宽度小 要求顶板稳定液压支架的支护方式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

8、度快，对平巷适应性差。 3、用工作面液压支架支护端头六、综采工作面端头支架综采面端头支架1，2掩护梁，3机头，5千斤顶，6机尾煤层倾角小，滞后一个截深综采面平巷与端头平巷布置应有利于：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。七、综采工作面循环图综采工作面循环图综采工作面循环图倾角加大后，必须有防滑防倒措施 1、输送机 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 浮煤进入底槽七、大倾角综采工艺特点 防止煤进入底槽 面调成伪斜，=23 从工作面

9、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2）防止输送机下滑的措施12，必须装防滑、锚固装置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2、液压支架的防倒防滑煤层倾角大于15时，链牵引采煤机必须设 置安全铰车。（防断链和下滑）3、采煤机的防滑15o ，滚筒采煤机，必须有可靠的防滑装置设备几何尺寸配套 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

10、与滚筒直径 采煤机的截深与液压支架步距第四节 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套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； A1-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Hm=MmS1+hHmin=MminS2aHm，Hmin 支架的最大与最小支撑高度 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

11、起，卸得掉液压支架高度与采高的关系 支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的关系 Hmin =DS2a （1）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 设备几何尺寸配套（2）采煤机的两滚筒直径之和要大于最 大采高设备几何尺寸配套（3）采煤机的卧底量X不少于30mm设备几何尺寸配套要保证割至底板，割入底板的深度 底鼓、浮煤垫起输送机、底板起伏不平（4）底托架过煤高度不小于500mm。大块 的问题。 （5）采煤机的截深与液压支架步距相等。设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套 （6）液压支架的架间距与中部溜槽的长 度相等。 一般为

12、1.5m，保证每节溜槽有推移千斤顶原则： 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、综采设备的生产能力配套 sM60Vc采煤机的实际生产能力sM60VcQc=60 Vc S M K 10-3 Qc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工作面采出率，（%）。（二）输送机的生产能力 Qs Qc =（1.1 1.15）Qc生产能力配套国内外刮板输送机发展趋势大运量 2000t/h 3500t/h 功率 大于1000kW 长运距380m 400m高强度，长寿命

13、，高可靠性生产能力配套（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 牵引速度乳化液泵站的供液量=液压支架油缸的充液量乳化液泵站的供液量Qt1（供液时间）移架千斤顶需要的乳化液立柱需要的乳化液前梁短柱需要的乳化液侧护板千斤顶需要的乳化液液压支架的移架速度供液时间t1 （ 918s） 操作调整时间t2 （24 42s）一般 t= t1 + t2 （30 60s） 快速移架（45s）移架速度液压支架移架速度一般（23m/min） 快速移架（8m/min）（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 QZ转载机和可伸缩胶带输送机的能力，t/h

14、； Q= Qb /T Q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。生产能力配套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 机械化方法破煤 滚筒采煤机 刨煤机我国主要采用滚筒采煤机破煤第二类 普采工艺方式设 备 及 布 置 1MDY-150采 煤机；2SGB-630/150 可弯曲刮板输 送机；3 DZ-22单体液 压支柱；4 HDJA-1000 铰接顶梁5 推移输送机 千斤顶；6 运输平巷中 的输送机。DY150采煤机二、控顶排数（三、四排）人工爆破开切口（机窝） 上切口 610m 下切口 23m 切口宽23m下缺口有可能

15、不开： 刮板输送机机头伸入巷道中双滚筒采煤机能自开缺口三、人工开切口1、单向割煤方式 单滚筒采煤机，滚筒直径 小于采高 割顶煤 挂顶梁 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 问题：顶板四、采煤机的割煤方式煤层较薄，单滚筒采煤机，滚筒直径接近煤层层厚2、双向割煤方式上行： 割煤，挂梁，推移输 送机，支柱 下行： 割煤，挂梁，推移输 送机，支柱 上行、下行往返一次进两刀煤层较厚，双滚筒采煤机上行： 割煤， 挂梁，推移 输送机，支柱 下行： 割煤，挂梁，推移 输送机，支柱 上行、下行往返一次进两刀2、双向割煤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，即：切入煤壁 进刀方式的实质采煤机运行与推移输送机 的关系。五、采煤机的进刀方式l直接推入法l端部斜切进刀l中部斜切进刀采煤机的进刀方式1、直接推入法用的少，容易损坏 采煤机与刮板输送 机采煤机的进刀方式2、端头斜切进刀割三角煤进刀留三角煤进刀端头割三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双向、单向割煤利于端头管理、费时、往返（2025