急倾斜煤层采煤方法ppt课件

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1、第三章第三章 急倾斜煤层采煤方法急倾斜煤层采煤方法1第一节第一节 采煤方法发展及围岩破坏特征采煤方法发展及围岩破坏特征一、一、一一般特点般特点 煤层煤层 ，急斜煤层开采的特点均由煤层倾角，急斜煤层开采的特点均由煤层倾角 增大引起增大引起 。1 1、地质构造复杂，煤层赋存不稳定、地质构造复杂，煤层赋存不稳定 煤层由原水平状态，经过多次地质变动，变成急斜煤层。地质煤层由原水平状态，经过多次地质变动，变成急斜煤层。地质构造复构造复杂；煤层不稳定杂；煤层不稳定； 在尺寸相同、煤层数目相同的井田内，煤的在尺寸相同、煤层数目相同的井田内，煤的储量相对储量相对下降下降。2 2、采下的煤和垮落矸石会自动下滑、

2、采下的煤和垮落矸石会自动下滑简化简化煤的煤的运输运输；带来；带来不安全不安全因素因素3 3、采煤工作面行人，运料及操作等各工序均较困难、采煤工作面行人，运料及操作等各工序均较困难 4、顶板沿倾斜方向的分力增大，垂直于层面方向的顶板沿倾斜方向的分力增大，垂直于层面方向的分力减小，矿压显现缓和，同时引起：分力减小，矿压显现缓和，同时引起：工作面支架不稳定工作面支架不稳定底板岩层稳定性下降底板岩层稳定性下降顶板、底板均会滑动顶板、底板均会滑动5 5、机械化采煤一般比较困难、机械化采煤一般比较困难2二、急倾斜煤层开采的特点二、急倾斜煤层开采的特点1 1、矿井常采用立井（斜井）多水平集中运输大巷和采区、

3、矿井常采用立井（斜井）多水平集中运输大巷和采区石门开拓方式石门开拓方式开采水平垂高：开采水平垂高：80 150m。 采采 区走向区走向 长：长：600 1000m2 2、采区用一组上山眼的布置方式，、采区用一组上山眼的布置方式，或用伪斜折返上山。或用伪斜折返上山。3 3、采区一般不设上、中部车场，设下部车场。、采区一般不设上、中部车场，设下部车场。4 4、采煤方法多样、采煤方法多样34伪斜折返上山伪斜折返上山1-运输石门2-溜煤眼3-运料眼4-行人眼5-回风石门234155三、急倾斜煤层采煤法的发展三、急倾斜煤层采煤法的发展表表急倾斜煤层采煤法的发展急倾斜煤层采煤法的发展 解放前解放前柱式采煤

4、柱式采煤高落式或残柱式高落式或残柱式倒台阶走向长壁倒台阶走向长壁（20世纪世纪50年代初）年代初）水平分层，斜切分层水平分层，斜切分层（20世纪世纪50年代年代)解放后解放后伪倾斜长壁伪倾斜长壁（20世纪世纪80年代）年代）伪倾斜柔性掩护支架伪倾斜柔性掩护支架采煤采煤（1965年）年）61、特点：、特点：采面呈伪斜直线布置，沿采面呈伪斜直线布置，沿走向推进；水平分段密集切顶、走向推进；水平分段密集切顶、挡矸、隔离采空区与采面工作挡矸、隔离采空区与采面工作空间；采面分段爆破采煤，煤空间；采面分段爆破采煤，煤自溜。自溜。为了满足煤炭自溜又方便为了满足煤炭自溜又方便人员行走，工作面伪倾斜角度人员行走

5、，工作面伪倾斜角度（工作面线与水平面夹角工作面线与水平面夹角）一般为一般为3035，工作面斜长，工作面斜长可达到可达到8090m。为了溜煤、。为了溜煤、通风、行人和溜煤眼掘进方便，通风、行人和溜煤眼掘进方便，工作面下部的溜煤眼不少于工作面下部的溜煤眼不少于3个。掘成漏斗状，并铺有溜槽。个。掘成漏斗状，并铺有溜槽。第二节第二节俯伪斜走向长壁采煤法俯伪斜走向长壁采煤法 71-密集，密集，2-人字溜人字溜煤眼，煤眼，3-单边钢板单边钢板溜槽，溜槽，4-点柱点柱2、采煤系统：、采煤系统：83 3、回采工艺：、回采工艺：正常支护正常支护 金属支柱加铰接金属支柱加铰接顶梁顶梁 密集支柱密集支柱 沿倾斜沿倾

6、斜4 4 5m5m设置设置一排密集支柱，一般为点柱，一排密集支柱，一般为点柱，支柱间距支柱间距0.20.2 0.3m0.3m，每排密，每排密集支柱沿走向长约集支柱沿走向长约4 4 5m5m，密，密集支柱随面前移前添后回，集支柱随面前移前添后回，相邻两排密集支柱沿煤层走相邻两排密集支柱沿煤层走向保持向保持1.01.5m错距。密集错距。密集支柱除起切断顶板作用外，支柱除起切断顶板作用外，主要用于挡矸、隔离采空区主要用于挡矸、隔离采空区和工作面空间。和工作面空间。分段水平密集：切顶、挡矸、分段水平密集：切顶、挡矸、隔离采空区和工作面空间隔离采空区和工作面空间9（1）工作面初采）工作面初采a、工作面又

7、开切眼与区段回风巷交接处开始，按工作面伪倾角要求自、工作面又开切眼与区段回风巷交接处开始，按工作面伪倾角要求自上而下推进，工作面长度逐渐增大，如图所示。上而下推进，工作面长度逐渐增大，如图所示。b、为便于初采时工作面出煤和人员通行，开切眼沿伪倾斜方向布置。、为便于初采时工作面出煤和人员通行，开切眼沿伪倾斜方向布置。c、随着工作面向下推进，开切眼、随着工作面向下推进，开切眼自上而下逐段报废。自上而下逐段报废。d、当工作面下端距回风巷、当工作面下端距回风巷4m时，时，开始支设分段密集支柱。开始支设分段密集支柱。e、当第一分段密集支柱长度达到、当第一分段密集支柱长度达到5m而直接顶仍不垮落时，采用强

8、而直接顶仍不垮落时，采用强制放顶措施。制放顶措施。f、随着工作面的继续推进，不断、随着工作面的继续推进，不断增设新的分段密集支柱。增设新的分段密集支柱。g、当工作面煤壁到达图中、当工作面煤壁到达图中6的位的位置时，储采工作结束。置时，储采工作结束。1-区段运输巷；区段运输巷；2-区段回风巷；区段回风巷；3-开切眼；开切眼；4-溜煤行人眼；溜煤行人眼；5-调整中调整中的工作面煤壁；的工作面煤壁；6-好的工作面煤壁好的工作面煤壁10（2）工作面正常回采）工作面正常回采采面分段爆破，一般由下向上采面分段爆破，一般由下向上 装煤一般由上向下，装入搪瓷溜槽装煤一般由上向下，装入搪瓷溜槽 采空区采用全部垮

9、落法管理。当回风巷下方采空区出现大面积悬采空区采用全部垮落法管理。当回风巷下方采空区出现大面积悬顶时，除采用人工强制放顶外，可将上区段采空区冒落矸石放入本顶时，除采用人工强制放顶外，可将上区段采空区冒落矸石放入本区段采空区。区段采空区。11（3）采面收尾）采面收尾当工作面上端推进到当工作面上端推进到距收作眼距收作眼4m时，工作面时，工作面开始进入收尾阶段，这开始进入收尾阶段，这时工作面长度逐渐缩短，时工作面长度逐渐缩短，如图所示。如图所示。为满足工作面收尾时为满足工作面收尾时的通风、运料和行人需的通风、运料和行人需要，收作眼影始终保持要，收作眼影始终保持畅通。为此，在收作眼畅通。为此，在收作眼

10、靠工作面一侧应留有保靠工作面一侧应留有保护煤柱，其尺寸宽为护煤柱，其尺寸宽为4m，倾斜长，倾斜长5m。1-区段运输巷；区段运输巷；2-区段回风巷；区段回风巷；3-收作眼；收作眼；4-联络巷；联络巷；5-收尾中的工收尾中的工作面煤壁；作面煤壁；6-收作眼煤柱收作眼煤柱12分段水平密集分段水平密集13俯伪斜分段单体液压支柱密集采煤工作面布置俯伪斜分段单体液压支柱密集采煤工作面布置144 4、评价及适用：、评价及适用：优点：优点：采面伪斜直线布置，减少了煤、矸下滑速度，安全采面伪斜直线布置，减少了煤、矸下滑速度，安全顶底板受力改善，相对稳定顶底板受力改善，相对稳定，采面利用率高，单产高采面利用率高，

11、单产高缺点：缺点：支回柱工作量大支回柱工作量大，操作不方便，操作不方便分段密集下方分段密集下方“三角区三角区”通风条件差，易积通风条件差，易积CH4顶如有淋水，劳动条件差顶如有淋水，劳动条件差适用：适用： 40407575顶板中等稳定，煤壁易片帮顶板中等稳定，煤壁易片帮M 2m低瓦斯低瓦斯不适宜采用柔性掩护支架采煤法的不稳定急斜薄及中厚煤层不适宜采用柔性掩护支架采煤法的不稳定急斜薄及中厚煤层15第三节第三节伪倾斜柔性掩护支架采煤法伪倾斜柔性掩护支架采煤法一、一、采煤系统采煤系统 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法是把采工作面布置呈伪斜直线，

12、用一定结构形式的掩护支是把采工作面布置呈伪斜直线，用一定结构形式的掩护支架，将回采工作空间遮掩起来隔离采空区，使之不受冒落架，将回采工作空间遮掩起来隔离采空区，使之不受冒落岩石的影响；随着回采工作面沿走向的推进，掩护支架在岩石的影响；随着回采工作面沿走向的推进，掩护支架在其自重和冒落岩石压力的作用下，紧随工作面移动，采煤其自重和冒落岩石压力的作用下，紧随工作面移动，采煤工作在掩护支架下进行的一种采煤方法。区段高度一般工作在掩护支架下进行的一种采煤方法。区段高度一般30m。16伪斜柔性掩护支架采煤法是我国在开采急倾斜煤层过程中目伪斜柔性掩护支架采煤法是我国在开采急倾斜煤层过程中目前最为经济、安全

13、、操作简单的一种采煤方法，也是前最为经济、安全、操作简单的一种采煤方法，也是2007年年被国家煤矿安全监察局重点推广的一种采煤方法。在目前煤被国家煤矿安全监察局重点推广的一种采煤方法。在目前煤矿安全、经济压力较大的情况下，作为开采急倾斜煤层的矿矿安全、经济压力较大的情况下，作为开采急倾斜煤层的矿井更是应优先选用此种采煤法进行开采。井更是应优先选用此种采煤法进行开采。17在区段范围内，区段运输巷和回风巷掘到边界后，距采区边界在区段范围内，区段运输巷和回风巷掘到边界后，距采区边界5m处掘处掘进一对斜巷，两巷相距进一对斜巷，两巷相距58m，并沿倾斜每隔，并沿倾斜每隔1015m用联络巷贯通。用联络巷贯

14、通。斜巷贯通回风巷后，在回风巷中安装掩护支架。利用这两条斜巷逐步斜巷贯通回风巷后，在回风巷中安装掩护支架。利用这两条斜巷逐步把水平铺设的掩护支架下放到与水平面成把水平铺设的掩护支架下放到与水平面成2530夹角的伪倾斜位置，夹角的伪倾斜位置，即形成了伪倾斜采煤工作面。即形成了伪倾斜采煤工作面。18正常回采时，为保证工作面的运煤和通风，随着工作面的推进，在正常回采时，为保证工作面的运煤和通风，随着工作面的推进，在区段运输巷内沿走向每隔区段运输巷内沿走向每隔5m掘进溜煤小眼。为了使溜煤、通风和行掘进溜煤小眼。为了使溜煤、通风和行人互不干扰，同时维持的小眼应不少于人互不干扰，同时维持的小眼应不少于3个

15、。个。19二、柔性掩护支架结构二、柔性掩护支架结构1-1-工字钢；工字钢；2-2-钢丝绳；钢丝绳；3-3-荆笆；荆笆；4-4-压木；压木；5-5-撑木撑木平板型柔性掩护支架是使用最早和最广的一种，主要由钢平板型柔性掩护支架是使用最早和最广的一种，主要由钢梁和钢丝绳构成。梁和钢丝绳构成。34125201、钢梁：、钢梁：长度比煤厚小长度比煤厚小0.20.4m，便于支架下放，便于支架下放平行排列，每米宽度排放平行排列，每米宽度排放4根（间距根（间距200300mm）。）。2、钢丝绳：、钢丝绳：直径直径2535mm旧钢绳旧钢绳掩护支架上钢绳的宽度按架宽确定，一般架宽掩护支架上钢绳的宽度按架宽确定，一般

16、架宽3m以下时用以下时用23根，根，架宽架宽3m以上时用以上时用45根。根。3、钢夹板和螺栓：、钢夹板和螺栓：夹板用夹板用60mm12mm12mm的扁铁；的扁铁；螺栓用螺栓用12mm16mm16mm的圆钢做成的圆钢做成用钢夹板和螺栓将钢梁固定在钢丝绳上联成整体，梁间用撑木保持用钢夹板和螺栓将钢梁固定在钢丝绳上联成整体，梁间用撑木保持间距并固定。间距并固定。4、荆笆：、荆笆：在钢梁上交错铺设，在钢梁上交错铺设，23层，用铁丝与钢梁联紧，以隔离采空区矸层，用铁丝与钢梁联紧，以隔离采空区矸石。石。荆笆宽度应比钢梁的长度稍短，以避免支架下放时，荆笆挂住顶底荆笆宽度应比钢梁的长度稍短，以避免支架下放时，

17、荆笆挂住顶底板矸石被拉开而发生漏矸现象。板矸石被拉开而发生漏矸现象。 21三、三、采煤工艺采煤工艺1 1、准备回采、准备回采主要是在回风巷里安掩护支架主要是在回风巷里安掩护支架 ，并逐步下放支架式工，并逐步下放支架式工作面成伪斜工作面，为正常回采做准备。作面成伪斜工作面，为正常回采做准备。 22掩护支架的安装掩护支架的安装位置：位置：回风平巷工作面上出口前方回风平巷工作面上出口前方15 m15 m扩巷：扩巷：将回风巷扩宽到煤层顶底板将回风巷扩宽到煤层顶底板运料：运料：柔性掩护支架的全部材料运至工作面回风平巷柔性掩护支架的全部材料运至工作面回风平巷挖地沟：挖地沟：在上出口前方在上出口前方5m5m

18、处的底板开挖地沟，地沟底部处的底板开挖地沟，地沟底部最小宽度不小于最小宽度不小于0.8 m0.8 m，并铺设搪瓷溜槽。，并铺设搪瓷溜槽。23掩护支架的安装掩护支架的安装 地沟挖好一段后，即可安装掩护支架。其一端紧靠顶板地沟挖好一段后，即可安装掩护支架。其一端紧靠顶板并垫高，使梁有并垫高，使梁有35的倾斜，便于连接钢梁和钢丝绳，而且的倾斜，便于连接钢梁和钢丝绳，而且也有利于支架下放改为伪倾斜时转动方便。也有利于支架下放改为伪倾斜时转动方便。顶板；底板；地沟；钢梁；钢丝绳；竹笆；压木；垫木；撑木顶板；底板；地沟；钢梁；钢丝绳；竹笆；压木；垫木；撑木24钢梁从初采斜巷以外钢梁从初采斜巷以外35m处就

19、开始铺设。随着铺梁，不处就开始铺设。随着铺梁，不断地挖地沟并接长钢丝绳。钢丝绳接头处的搭接长度应断地挖地沟并接长钢丝绳。钢丝绳接头处的搭接长度应不小于不小于2m，并要用，并要用5个绳卡夹紧。个绳卡夹紧。25掩护支架安装超过一定距离后，将平巷支架拆除，使上面的煤掩护支架安装超过一定距离后，将平巷支架拆除，使上面的煤柱自行冒落或放炮崩落，使掩护支架上面有柱自行冒落或放炮崩落，使掩护支架上面有2 23m3m厚的煤、矸厚的煤、矸垫层，用以保护掩护支架。为了防止支架在下放过程中下滑，垫层，用以保护掩护支架。为了防止支架在下放过程中下滑，应使煤和矸石冒落点距伪斜工作面上部拐点经常保持在应使煤和矸石冒落点距

20、伪斜工作面上部拐点经常保持在5m5m以上。以上。26支架安装长度超过支架安装长度超过15m15m，并冒好矸石垫层以后，即可调整支架下放。用放炮，并冒好矸石垫层以后，即可调整支架下放。用放炮方法开沟落煤，放炮后在工作面内由下向上开沟，搪瓷输送槽出煤，用手方法开沟落煤，放炮后在工作面内由下向上开沟，搪瓷输送槽出煤，用手镐将梁头的煤台找下。使支架依次平稳下落镐将梁头的煤台找下。使支架依次平稳下落, ,支架下放时，支架下放时， 使支架的尾端使支架的尾端（安装支架的一端为头部）由水平状态逐步调斜下放，支架与水平面成（安装支架的一端为头部）由水平状态逐步调斜下放，支架与水平面成2525 3030 的夹角的

21、夹角 （必要时使用点柱控制支架，一般沿沟面的伪斜方向每（必要时使用点柱控制支架，一般沿沟面的伪斜方向每12m12m使用一棵点柱，使支架保持与煤层顶底垂直）使用一棵点柱，使支架保持与煤层顶底垂直） 。在支架下放到工作面下端。在支架下放到工作面下端时，再调整回水平位置。如图所示。时，再调整回水平位置。如图所示。初次下放初次下放21436571-区段运输巷；区段运输巷；2-区段回风巷；区段回风巷；3-初采斜巷；初采斜巷；4-掩护支架；掩护支架；5-支架移动轨迹支架移动轨迹线；线；6-支架放平位置；支架放平位置；7-溜煤小眼溜煤小眼272829302 2、正常回采、正常回采1 1）接长掩护支架）接长掩

22、护支架采煤采煤溜煤眼上留巷拆支架溜煤眼上留巷拆支架在回风巷接长掩护支架，超过上出口在回风巷接长掩护支架，超过上出口8 10m2 2）采煤）采煤炮采炮采打眼打眼-装药装药-联线联线-放炮（全采面一次爆破或分段爆破）放炮（全采面一次爆破或分段爆破）-出煤出煤（铺溜槽）（铺溜槽）-调支架等。调支架等。3 3）拆支架）拆支架在采面下端将支架放平，将巷道断面扩大，在采面下端将支架放平，将巷道断面扩大，露出钢梁两端，并及时打上点柱托住钢梁，并留出空露出钢梁两端，并及时打上点柱托住钢梁，并留出空间间1.2m高，然后拆除支架。高，然后拆除支架。31323 3、收尾、收尾1）在停采线一侧掘两条收尾上山在停采线一

23、侧掘两条收尾上山走向间距走向间距8 10m，用联络用联络眼贯通眼贯通2 2）支架安装到收尾上山处，不再接长）支架安装到收尾上山处，不再接长3 3）随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变小，并拆除上端多余的）随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变小，并拆除上端多余的支架，放平支架。支架，放平支架。4 4）全部拆除支架）全部拆除支架1-区段回风巷；区段回风巷；2-区段运输巷；区段运输巷；3-收作眼；收作眼；4-掩护支架；掩护支架；5-溜煤小眼；溜煤小眼；6-支支架放平位置；架放平位置；7-支架移动轨迹线支架移动轨迹线33四、改进支架结构，扩大使用范围四、改进支架结构，扩大使用范围八字形掩护支架八字形掩护支架适

24、用：适用：M=1.3 1.6m当煤层厚度为当煤层厚度为1.3 1.6m时，由于掩护支架时，由于掩护支架下地沟断面小，操作不下地沟断面小，操作不方便，而且工作面通风方便，而且工作面通风情况不良，因此不能采情况不良，因此不能采用平板型支架。用平板型支架。为防止支架切入底板，为防止支架切入底板，支架底脚成斜面。支架底脚成斜面。34四、改进支架结构，扩大使用范围四、改进支架结构，扩大使用范围“ ”形支架形支架适用：适用： ， 4.6m单支撑式支架单支撑式支架适用：适用： ；M=1.45 4.6m赋存稳定赋存稳定35四、改进支架结构，扩大使用范围四、改进支架结构，扩大使用范围七字形掩护支架七字形掩护支架

25、适用：适用：M M 1.3 m 1.3 m36373839五、评价及适用五、评价及适用优点：优点：安全、劳动条件好；安全、劳动条件好；巷道布置简单，掘进巷道布置简单，掘进率低；率低； 工序简单，可全天连工序简单，可全天连续采煤；续采煤； 材料消耗低；材料消耗低； 采面较长，利于高产；采面较长，利于高产；技术经济指标较好。技术经济指标较好。缺点：缺点：支架结构不完善，不支架结构不完善，不能调节宽度；能调节宽度； 如有淋水，劳动条件如有淋水，劳动条件差；差； 采面仅一组工人工作，采面仅一组工人工作，工艺待改进；工艺待改进； 煤尘大；煤尘大；支架拆除费事。支架拆除费事。适用：适用： (8使用效果好，

26、在厚度超过使用效果好，在厚度超过10m和倾角和倾角小于小于60的煤层中使用比较困难。）的煤层中使用比较困难。）M=2 6m40第四节第四节长孔爆破无人作业工作面空场采煤法长孔爆破无人作业工作面空场采煤法 一、采煤系统一、采煤系统工作面开切眼为双开切眼，双开切眼之间用横川联系。如图所示，工作面开切眼为双开切眼，双开切眼之间用横川联系。如图所示，回采工作面上巷回风，下巷入风运煤。在上巷与下巷之间布置一条打回采工作面上巷回风，下巷入风运煤。在上巷与下巷之间布置一条打眼道。打眼道与上巷之间是一个长壁工作面。打眼道与下巷之间是宽眼道。打眼道与上巷之间是一个长壁工作面。打眼道与下巷之间是宽度为度为68米的

27、区段保护煤柱，在区段保护煤柱内沿走向每间距米的区段保护煤柱，在区段保护煤柱内沿走向每间距46米米布置布置1个溜煤眼，溜煤眼下面设放煤口；打眼道和溜煤眼一般是同时掘个溜煤眼，溜煤眼下面设放煤口；打眼道和溜煤眼一般是同时掘出。工作面无人作业，工人只在打眼道打眼、装药、放炮即可。沿走出。工作面无人作业，工人只在打眼道打眼、装药、放炮即可。沿走向间隔一定距离沿煤层倾向布置向间隔一定距离沿煤层倾向布置1条运输斜巷（将被利用为下一开采块条运输斜巷（将被利用为下一开采块段的开切眼）。工作面采至距运输斜巷一定距离时停止回采，留设一段的开切眼）。工作面采至距运输斜巷一定距离时停止回采，留设一条倾向煤柱。再利用运

28、输斜巷为开切眼继续向前开采。条倾向煤柱。再利用运输斜巷为开切眼继续向前开采。 1-打眼道；打眼道；2-爆破装药爆破装药眼；眼；3-区段运输平巷；区段运输平巷；4-区段回风平巷；区段回风平巷；5-运运输斜巷；输斜巷；6-放煤口；放煤口；7-隔离煤柱；隔离煤柱；8-区段保护区段保护煤柱；煤柱；9-密闭；密闭；10-空场空场414243二、回采工艺二、回采工艺长孔爆破无人作业工作面空场采煤法回采工艺特别简长孔爆破无人作业工作面空场采煤法回采工艺特别简单，人员不进入回采工作面，工作面无支护。打眼道单，人员不进入回采工作面，工作面无支护。打眼道即是钻场，在打眼道内向巷道上帮上方打眼，长孔爆即是钻场，在打

29、眼道内向巷道上帮上方打眼，长孔爆破落煤，采落的煤自放煤口放到下巷，通过设在下巷破落煤，采落的煤自放煤口放到下巷，通过设在下巷内的刮板运输机运走，经斜井井筒提升至地面。内的刮板运输机运走，经斜井井筒提升至地面。三、通风方式三、通风方式工作面无人作业，工作面和空场全负压通风。一部分工作面无人作业，工作面和空场全负压通风。一部分风流经由工作面下巷和运输斜巷，进入打眼道风流经由工作面下巷和运输斜巷，进入打眼道1，冲洗，冲洗无支护工作面；一部分风流经由工作面下巷，从靠近无支护工作面；一部分风流经由工作面下巷，从靠近空场软帮的放煤口进入空场，还通过外侧开切眼进入空场软帮的放煤口进入空场，还通过外侧开切眼进

30、入内、外开切眼之间的横川进入空场；工作面及空场的内、外开切眼之间的横川进入空场；工作面及空场的回风汇入工作面上巷。回风汇入工作面上巷。44四、采空区处理四、采空区处理这种采煤方法工作面内不进行支护，采煤工只在区段这种采煤方法工作面内不进行支护，采煤工只在区段打眼道内进行钻孔和装药等操作。但是，为了防止采打眼道内进行钻孔和装药等操作。但是，为了防止采空区顶板悬露面积过大，冒落时产生冲击，可选择多空区顶板悬露面积过大，冒落时产生冲击，可选择多种方法对采空区进行处理：种方法对采空区进行处理：在工作面推进一段距离后，在距运输斜巷在工作面推进一段距离后，在距运输斜巷510m时停止回时停止回采，留设一条倾

31、斜煤柱支撑采后空间。采，留设一条倾斜煤柱支撑采后空间。也可从下巷向已开采完毕的空场的上方打长钻孔，装药爆也可从下巷向已开采完毕的空场的上方打长钻孔，装药爆破进行强制放顶。破进行强制放顶。用井下矸石经过胶结后倾倒进入采后空场，进行采后充填。用井下矸石经过胶结后倾倒进入采后空场，进行采后充填。45五、优缺点及适用条件：五、优缺点及适用条件：优点：优点：1、回采工作面无人作业。一改现有采煤方法回采工作面有人进行、回采工作面无人作业。一改现有采煤方法回采工作面有人进行打钻、装药、爆破、溜煤、支护、回撤的工艺方式，在回采工作面打钻、装药、爆破、溜煤、支护、回撤的工艺方式，在回采工作面实现了无人化作业，降

32、低了工人的劳动强度，提高了劳动生产效率。实现了无人化作业，降低了工人的劳动强度，提高了劳动生产效率。2、更加安全。减少了回采作业人员，几乎杜绝了急倾斜回采工作、更加安全。减少了回采作业人员，几乎杜绝了急倾斜回采工作面内的顶板事故和活动物体滑落造成人员伤亡的事故，显著改善了面内的顶板事故和活动物体滑落造成人员伤亡的事故，显著改善了工人的安全作业环境。钻场和回采工作面具有良好的通风空间。工人的安全作业环境。钻场和回采工作面具有良好的通风空间。3、回采工作面不设支护装备。大幅度降低了坑木、单体支柱、铰、回采工作面不设支护装备。大幅度降低了坑木、单体支柱、铰接顶梁、柔性掩护支架、金属网等材料的使用量和

33、消耗量，成本大接顶梁、柔性掩护支架、金属网等材料的使用量和消耗量，成本大为降低，实现低碳化开采。为降低，实现低碳化开采。4、落煤方式采用深孔爆破。克服了传统的短孔爆破钻孔数目多、落煤方式采用深孔爆破。克服了传统的短孔爆破钻孔数目多、钻机移动次数多、工人劳动强度大、功率低、效率低、钻孔作业时钻机移动次数多、工人劳动强度大、功率低、效率低、钻孔作业时间长、炸药雷管消耗量大、钻孔装药作业环境艰苦、安全隐患大等间长、炸药雷管消耗量大、钻孔装药作业环境艰苦、安全隐患大等缺点。缺点。5、工艺简单。整个工艺工序只有钻孔、装药、爆破、放煤、运煤、工艺简单。整个工艺工序只有钻孔、装药、爆破、放煤、运煤等，没有工

34、作面支护、回撤等工序，且钻孔、装药、爆破等工序是等，没有工作面支护、回撤等工序，且钻孔、装药、爆破等工序是在巷道的保护下进行。在巷道的保护下进行。6、很容易实现高产高效。钻孔、装药、爆破等工序与放煤、运煤、很容易实现高产高效。钻孔、装药、爆破等工序与放煤、运煤等工序可实现平行作业，工艺简单，增产潜力大。等工序可实现平行作业，工艺简单，增产潜力大。46缺点：缺点：与倒台阶采煤法、俯伪斜分段水平密集采煤法、普通机械化与倒台阶采煤法、俯伪斜分段水平密集采煤法、普通机械化走向长壁采煤法、柔性掩护支架采煤法相比，回采率略低。走向长壁采煤法、柔性掩护支架采煤法相比，回采率略低。安全效益和经济效益：安全效益

35、和经济效益：深孔爆破空场采煤法与现有采煤法相比，能有效减少职工伤深孔爆破空场采煤法与现有采煤法相比，能有效减少职工伤亡，回采工效提高亡，回采工效提高25倍以上，坑木、单体支柱、铰接顶梁、倍以上，坑木、单体支柱、铰接顶梁、柔性掩护支架等使用数量减少柔性掩护支架等使用数量减少90以上，火药、雷管消耗降以上，火药、雷管消耗降低低50以上。直接成本降低以上。直接成本降低60以上。单产提高以上。单产提高30以上，以上，一个工作面每年节省成本一个工作面每年节省成本180万元以上，吨煤直接经济效益万元以上，吨煤直接经济效益50元以上。假使全国每年有元以上。假使全国每年有0.1的产量是由该采煤方法采出的的产量

36、是由该采煤方法采出的话，则每年可产生话，则每年可产生15亿元以上的直接经济效益。安全效益和亿元以上的直接经济效益。安全效益和经济效益非常显著。经济效益非常显著。适用条件：适用条件：(1)煤层及煤层顶底板硬度为中的以上，比较稳定。煤层及煤层顶底板硬度为中的以上，比较稳定。(2)低瓦斯矿井。是否适用高瓦斯矿井有待验证。低瓦斯矿井。是否适用高瓦斯矿井有待验证。目前这种方法只能用于顶底板比较坚硬，无煤目前这种方法只能用于顶底板比较坚硬，无煤尘爆炸危险的低瓦斯矿井。尘爆炸危险的低瓦斯矿井。 47第五节第五节倾斜条带开采方法倾斜条带开采方法一、巷道布置一、巷道布置从工作面回采边界开始垂直于运巷沿从工作面回

37、采边界开始垂直于运巷沿煤层底板布置三条上山煤层底板布置三条上山a、b、c，a、b、c之间为回采条带，之间为回采条带，b、c之间为之间为预留煤壁预留煤壁(宽宽34m)。见图。见图。上山掘进过程中每隔上山掘进过程中每隔57m用一横用一横贯连通。作为回采时联络巷贯连通。作为回采时联络巷,采用木采用木棚支护棚支护(穿底梁增加其稳定性穿底梁增加其稳定性)。当三条上山依次与回风平巷贯通后，当三条上山依次与回风平巷贯通后，即可由上至下对回采条带进行回采。即可由上至下对回采条带进行回采。48二、回采工艺及顺序二、回采工艺及顺序回采时回采时,先在最上部横贯上方外侧溜煤上山先在最上部横贯上方外侧溜煤上山(a)内打

38、好关门内打好关门与护身组柱与护身组柱,由回风巷对关门柱以上溜煤上山的支架加以由回风巷对关门柱以上溜煤上山的支架加以回撤回撤,然后由回风巷用煤电钻加长钎子分别向顶煤及上、然后由回风巷用煤电钻加长钎子分别向顶煤及上、下煤壁打眼下煤壁打眼,散煤体通过关门柱开口经溜煤上山自溜至运散煤体通过关门柱开口经溜煤上山自溜至运巷上部的放煤漏斗。通过溜槽控制装车巷上部的放煤漏斗。通过溜槽控制装车,大块煤大块煤(矸矸)被关被关门柱拦截后门柱拦截后,经破碎下放装车经破碎下放装车,当回至距内侧上山当回至距内侧上山23m时时,再在内侧上山再在内侧上山(b)内关门内关门,在该横贯内撤支架爆破落煤在该横贯内撤支架爆破落煤,依

39、依次进行。次进行。待回采下行到空区倾斜长南翼近待回采下行到空区倾斜长南翼近15m出现顶底板局部垮落出现顶底板局部垮落时时,留设留设23m的走向煤壁对上部空区进行隔离的走向煤壁对上部空区进行隔离,阻挡矸石，阻挡矸石，再由下部横贯开始回采再由下部横贯开始回采,直至运巷上方直至运巷上方35m处。至此一处。至此一个回采条带回采完毕个回采条带回采完毕,另一个回采条带再从上方开始回采另一个回采条带再从上方开始回采,预留煤壁逐条进入空区。预留煤壁逐条进入空区。对于回采完毕进入空区的预留条带煤壁对于回采完毕进入空区的预留条带煤壁,随着又一条带的随着又一条带的回采回采,因顶板压力加大与作业地点爆破震动而屈服酥软

40、散因顶板压力加大与作业地点爆破震动而屈服酥软散落落(多领先于顶板垮多领先于顶板垮落落),通过自溜与淋水的冲刷汇集在溜煤眼上方通过自溜与淋水的冲刷汇集在溜煤眼上方,经反复放经反复放仓得以回收仓得以回收,直至出现大块矸石搪塞为止。直至出现大块矸石搪塞为止。49本本 章章 结结 束束谢谢！谢谢！50第四章第四章 薄煤层采煤方法薄煤层采煤方法51第一节第一节 我国薄煤层开采现状我国薄煤层开采现状一、我国薄煤层开采现状一、我国薄煤层开采现状我我国国的的煤煤炭炭资资源源丰丰富富，储储存存量量大大，且且赋赋存存多多样样化化，根根据据我我国国煤煤层层厚厚度度划划分分，厚厚度度0.80.81.3m1.3m属属于

41、于薄薄煤煤层层，小小于于0.8m0.8m属属于于极极薄薄煤煤层层。我我国国煤煤炭炭储储量量中中薄薄煤煤层层的的可可采采储储量量约约为为6060多多亿亿，约约占占全全国国煤煤炭炭总总储储量量的的18%18%。但但是是薄薄煤煤层层采采出出量量仅仅占占全全国国总总产量的产量的10.4%：原因原因1.1.采煤机械化程度低采煤机械化程度低 2.2.工作面单产和效率低工作面单产和效率低 3.3.掘进率高掘进率高4.4.开采成本高开采成本高 5.5.工人劳动强度大工人劳动强度大 52二、我国薄煤层开采方法的发展二、我国薄煤层开采方法的发展我国薄煤层的开采经历了几个发展阶段：我国薄煤层的开采经历了几个发展阶段

42、：2020世纪世纪5050年代薄煤层开采主要使用炮采工艺。年代薄煤层开采主要使用炮采工艺。6060年代开始使用深截煤机掏槽，爆破落煤。年代开始使用深截煤机掏槽，爆破落煤。7070年年代代薄薄煤煤层层机机组组得得到到较较大大发发展展，分分别别研研制制出出不不同同类类型型的的刨刨煤煤机机，包括钢丝绳牵引刨煤机、全液压驱动刨煤机和刮斗刨煤机等。包括钢丝绳牵引刨煤机、全液压驱动刨煤机和刮斗刨煤机等。目前，我国薄煤层开采的机械化程度还比较低，大多还是采用炮采，产目前，我国薄煤层开采的机械化程度还比较低，大多还是采用炮采，产量低、事故多、工人的工作环境恶劣。量低、事故多、工人的工作环境恶劣。薄煤层采煤机作

43、为薄煤层开采机械，由于受其本身结构的限制，薄煤层采煤机作为薄煤层开采机械，由于受其本身结构的限制，0.80.8已已是其开采下限，而且维修、操作不便，工人需在极低的工作面条件下跟是其开采下限，而且维修、操作不便，工人需在极低的工作面条件下跟机作业。机作业。19741974年研制成功年研制成功BM-100BM-100型薄煤层滚筒采煤机。在型薄煤层滚筒采煤机。在2020世纪世纪80809090年代，我国曾研制了多种型号的刨煤机（包括滑行刨煤机和拖钩刨煤机）年代，我国曾研制了多种型号的刨煤机（包括滑行刨煤机和拖钩刨煤机），以解决薄煤层的开采问题，并在一些局矿的使用中取得了不俗的成绩。，以解决薄煤层的开

44、采问题，并在一些局矿的使用中取得了不俗的成绩。 539090年年代代，天天府府矿矿务务局局和和徐徐州州矿矿务务局局，分分别别从从俄俄罗罗斯斯和和乌乌克克兰兰引引进进了了螺螺旋旋钻钻采采煤煤机机，20032003年年新新汶汶矿矿业业集集团团也也引引进进了了2 2台台三三钻钻头头的的螺螺旋旋钻钻采采煤煤机机，用用于于薄薄与与极极薄薄煤煤层层的的开开采采，使使一一些些用用传传统统采采煤煤工工艺艺不不能能开开采采的的薄薄煤煤层层、极极薄薄煤煤层层得得到到有有效效开开采采利利用用。然然而而由由于于推推广广的的力力度度不不够够大大，以以及及用用户户对对这这种种形形式式的的采采煤煤机机种种也也有有一一个个逐

45、逐步步认认识识的的过过程程，因因此此国国内内使使用用螺螺旋旋钻钻采采煤煤机的工作面还不多。机的工作面还不多。近近年年来来，刨刨煤煤机机技技术术的的开开发发取取得得了了很很大大的的进进展展，国国产产刨刨煤煤机机在在一一些些局局矿矿的的成成功功使使用用以以及及采采用用德德国国DBTDBT公公司司生生产产的的刨刨煤煤机机主主机机与与国国内内设设备备配配套套使使用用，在在我我国国铁铁法法、晋晋城城、西西山山等等地地取取得得的的一一些些成成功功经经验验，使使国国内内同同行行对对采采用用刨刨煤煤机机开开采采薄薄煤煤层层有有了许多新的认识。了许多新的认识。54三、现行薄煤层开采技术三、现行薄煤层开采技术 （

46、一）用刨煤机开采薄煤层（一）用刨煤机开采薄煤层（二）滚筒采煤机开采薄煤层（二）滚筒采煤机开采薄煤层（三）螺旋钻机采煤法（三）螺旋钻机采煤法（四）煤锯开采薄煤层（四）煤锯开采薄煤层（五）无人工作面（五）无人工作面55以刨头为工作机构，采用刨削方式破煤。以刨头为工作机构，采用刨削方式破煤。 刨煤机的截深较浅刨煤机的截深较浅(30(30120mm)120mm)，充分利用煤层的压张效应，充分利用煤层的压张效应，刨削力及单位能耗小刨削力及单位能耗小； 牵引速度大牵引速度大(20(2040m/min40m/min，快速刨煤机，快速刨煤机150m/min)150m/min)； 刨煤块度大刨煤块度大( (平均

47、切屑断面积为平均切屑断面积为707080cm80cm2 2) )，煤尘少；，煤尘少； 结构简单、可靠，刨头高度低结构简单、可靠，刨头高度低( (约约300mm)300mm)，实现薄煤层、极薄实现薄煤层、极薄煤层的机械化采煤煤层的机械化采煤； 工人不必跟机操作，可在顺槽内进行控制。工人不必跟机操作，可在顺槽内进行控制。 （一）（一）刨煤机刨煤机 缺点：缺点：对地质条件的适应性不如滚筒式采煤机，调高不易实现，对地质条件的适应性不如滚筒式采煤机，调高不易实现，开采硬煤层比较困难，刨头与输送机和底板的摩擦阻力大，电动开采硬煤层比较困难，刨头与输送机和底板的摩擦阻力大，电动机功率利用率低。机功率利用率低

48、。 56刨煤机概况及优点刨煤机概况及优点1.1.薄煤层机械化开采的有效途径薄煤层机械化开采的有效途径2.2.刨煤机动力部位于巷道中刨煤机动力部位于巷道中3.3.刨煤机结构简单刨煤机结构简单 4.4.操作安全操作安全 5.实现无人工作面作业实现无人工作面作业刨煤机应用条件刨煤机应用条件煤层硬度（煤层硬度（2.02.0以下）以下）：煤块硬度、夹矸、节理：煤块硬度、夹矸、节理围岩条件围岩条件 ：底板底板、直接顶直接顶、老顶老顶（较平）（较平）煤层赋存情况（稳定单斜）煤层赋存情况（稳定单斜）：煤厚、断层、煤厚变化：煤厚、断层、煤厚变化 工作面倾斜长度工作面倾斜长度：工作面工作面长度度80200m，最好

49、，最好150m57刨煤机刨煤机585960按刨头工作原理分动力刨煤机和静力刨煤机。按刨头工作原理分动力刨煤机和静力刨煤机。 动力刨煤机：动力刨煤机：刨头除受刨链牵引力外，还带有破煤原动力的刨头除受刨链牵引力外，还带有破煤原动力的刨煤机。刨煤机。 如刨头带有高压水破煤功能的刨煤机、刨头带动力冲击破煤如刨头带有高压水破煤功能的刨煤机、刨头带动力冲击破煤功能的刨煤机等。功能的刨煤机等。 动力刨煤机刨头本身带有破煤原动力，结构复杂，未推广使动力刨煤机刨头本身带有破煤原动力，结构复杂，未推广使用。用。 静力刨煤机：静力刨煤机：刨头本身不带动力，单纯凭刨链牵引力工作的刨头本身不带动力，单纯凭刨链牵引力工作

50、的刨煤机。结构比较简单刨煤机。结构比较简单刨煤机的分类刨煤机的分类611-刨链；刨链；2-导链架；导链架；3-推移液压缸；推移液压缸；4-刨头驱动装置；刨头驱动装置；5-输送机；输送机；6-刨头刨头静力刨煤机由输送机两端的刨头驱动装置静力刨煤机由输送机两端的刨头驱动装置( (电动机、液电动机、液力偶合器和减速器组成力偶合器和减速器组成) )，使固定在刨头上的刨链运行，拖，使固定在刨头上的刨链运行，拖动刨头在工作面往返移动。动刨头在工作面往返移动。 刨头利用刨刀从煤壁落煤，同时利用犁面把刨落的煤刨头利用刨刀从煤壁落煤，同时利用犁面把刨落的煤装进输送机。装进输送机。 推移液压缸向煤壁推移输送机和刨

51、头。推移液压缸向煤壁推移输送机和刨头。 刨煤机工作原理刨煤机工作原理62 刨煤部是刨削煤壁进行破煤和装煤的刨煤机部件，由刨头驱动装置、刨刨煤部是刨削煤壁进行破煤和装煤的刨煤机部件，由刨头驱动装置、刨头、刨链和附属装置组成。头、刨链和附属装置组成。 刨头驱动装置组成：电动机、液力偶合器、减速器等。刨头驱动装置组成：电动机、液力偶合器、减速器等。 电动机电动机有单速和双速。双速电动机使用在刨头高速运行，需要慢速起动有单速和双速。双速电动机使用在刨头高速运行，需要慢速起动和停止的刨煤机；和停止的刨煤机； 液力偶合器液力偶合器安装在电动机和减速器之间，改善起动性能，吸收冲击和振安装在电动机和减速器之间

52、，改善起动性能，吸收冲击和振动，起到过载保护作用；动，起到过载保护作用； 减速器减速器有展开式和行星式两种。展开式减速器常用于平行布置方式，行有展开式和行星式两种。展开式减速器常用于平行布置方式，行星式减速器用于垂直布置方式；星式减速器用于垂直布置方式； 刨头刨头有单刨头和双刨头。刨头通过接链座与刨链相联，形成封闭工作链。有单刨头和双刨头。刨头通过接链座与刨链相联，形成封闭工作链。 刨链刨链由圆环链、接链环和转链环组成，用来牵引刨头。由圆环链、接链环和转链环组成，用来牵引刨头。 63静力刨煤机按刨头的导向方式分静力刨煤机按刨头的导向方式分拖钩刨煤机、滑行刨煤机和滑拖钩刨煤机、滑行刨煤机和滑行拖

53、钩刨煤机行拖钩刨煤机。(1)(1)拖钩刨煤机拖钩刨煤机 刨头以输送部中部槽为导轨，刨链通过在工作面底板上滑行的拖板拖动刨刨头以输送部中部槽为导轨，刨链通过在工作面底板上滑行的拖板拖动刨头工作。头工作。 1-刨头刨头2-拖板拖板3-输送机溜槽输送机溜槽4-牵引链牵引链5-导链架导链架6-护罩护罩拖钩刨只有约拖钩刨只有约1/3左右的装机功率用于刨煤和装煤。底板较软时，刨头容易陷入底左右的装机功率用于刨煤和装煤。底板较软时，刨头容易陷入底板。因此，板。因此，拖钩刨多在煤层地质构造简单、底板较硬的煤层使用。拖钩刨多在煤层地质构造简单、底板较硬的煤层使用。使用中存在的主要使用中存在的主要问题：刨头飘刀或

54、啃底，刨刀损耗严重，剪切销损坏，泵压不稳定，通讯困难问题：刨头飘刀或啃底，刨刀损耗严重，剪切销损坏，泵压不稳定，通讯困难64 (2)(2)滑行刨煤机滑行刨煤机 刨头以滑架为导轨，刨链在滑架内拖动刨头工作。刨头以滑架为导轨，刨链在滑架内拖动刨头工作。 1-滑行架滑行架2-加高块加高块3-输送机输送机4-平衡架平衡架5-导轨导轨6-顶刀座顶刀座7-刨链刨链8-挡煤板挡煤板 运行时摩擦阻力小，刨深易于控制，运行时摩擦阻力小，刨深易于控制，对软及破碎底板适应能力较强对软及破碎底板适应能力较强。但。但刨链位于煤壁侧滑架的链槽内刨链位于煤壁侧滑架的链槽内(前牵引方式前牵引方式)，维修不方便，结构上增加安装

55、，维修不方便，结构上增加安装在输送部煤壁侧的滑架，使控顶距离和刨头的最低高度有所增加。刨头高在输送部煤壁侧的滑架，使控顶距离和刨头的最低高度有所增加。刨头高度较高时，安装支撑门架以增加运行时的稳定性。使用中存在的问题是：度较高时，安装支撑门架以增加运行时的稳定性。使用中存在的问题是：刨头飘刀或啃底，输送机电动机故障，剪切销损失刨头飘刀或啃底，输送机电动机故障，剪切销损失65(3)(3)滑行拖钩刨煤机滑行拖钩刨煤机 刨头以输送部中部槽为导轨，刨链通过在底滑板上滑行的拖板拖动刨头刨头以输送部中部槽为导轨，刨链通过在底滑板上滑行的拖板拖动刨头工作。工作。 1-刨头；刨头；2-牵引链；牵引链；3-拖板

56、；拖板；4-推移液压缸；推移液压缸；5-底滑板；底滑板；6-调高千斤顶调高千斤顶使用中存在的使用中存在的问题：刨头座开裂，刨刀合金片脱落，双刨头易卡住，问题：刨头座开裂，刨刀合金片脱落，双刨头易卡住，问题：刨头座开裂，刨刀合金片脱落，双刨头易卡住，问题：刨头座开裂，刨刀合金片脱落，双刨头易卡住，输送机电动机故障等输送机电动机故障等输送机电动机故障等输送机电动机故障等66输送部将刨头破落下来的煤运出工作面。由两套驱动装置输送部将刨头破落下来的煤运出工作面。由两套驱动装置( (机头和机尾机头和机尾各一套各一套) )、机架、过渡槽、中部槽、联接槽和刮板链等组成。、机架、过渡槽、中部槽、联接槽和刮板链

57、等组成。 机架的一侧安装刨头驱动装置，另一侧安装输送部驱动装置，组成刨机架的一侧安装刨头驱动装置，另一侧安装输送部驱动装置，组成刨煤机的机头和机尾。煤机的机头和机尾。 刨头驱动装置安装在机架上有固定式和滑槽式两种。滑槽式是在机架刨头驱动装置安装在机架上有固定式和滑槽式两种。滑槽式是在机架侧有滑槽，刨头驱动装置可在机架上滑移并利用液压缸将刨链拉紧。固定侧有滑槽，刨头驱动装置可在机架上滑移并利用液压缸将刨链拉紧。固定式则无此功能。式则无此功能。67液压推进系统用于普采工作面。当刨头通过后逐段推进刨煤机，使刨头在液压推进系统用于普采工作面。当刨头通过后逐段推进刨煤机，使刨头在下一个行程获得新的刨削深

58、度，同时承受煤壁对刨头的反力。下一个行程获得新的刨削深度，同时承受煤壁对刨头的反力。 主要包括乳化液泵站、推进缸、阀组、管路和撑柱等。主要包括乳化液泵站、推进缸、阀组、管路和撑柱等。 综采工作面由液压支架的推移系统实现刨煤机的推进，不再需要单独的液综采工作面由液压支架的推移系统实现刨煤机的推进，不再需要单独的液压推进系统。压推进系统。 68铁法小青煤矿刨煤机应用简介铁法小青煤矿刨煤机应用简介工作面走向长度工作面走向长度905m905m，面长，面长150m150m，煤厚，煤厚1.3m1.3m，倾角，倾角8 8伪伪顶顶为为0.77m0.77m厚厚的的泥泥岩岩，直直接接顶顶为为粉粉砂砂岩岩，底底板板

59、为为泥泥质质粉粉砂砂岩岩20002000年年煤煤科科总总院院北北京京开开采采所所与与德德国国DBTDBT公公司司等等厂厂家家合合作作为为铁铁法小青煤矿装备了国内第一个薄煤层全自动化刨煤机工作面法小青煤矿装备了国内第一个薄煤层全自动化刨煤机工作面工工作作面面采采用用国国产产ZY6400/09/20DZY6400/09/20D液液压压支支架架与与引引进进刨刨煤煤机机系系统统配配套套，采采用用电电液液控控制制系系统统实实现现顺顺槽槽集集中中控控制制，正正常常生生产产条条件件下，工作面无人化。下，工作面无人化。69刨煤机综采工作面布置图 1回风平巷回风平巷2液压支架液压支架3刨煤机刨煤机4液压支架液压

60、支架5刮板运输机刮板运输机6单体支柱单体支柱7转载机转载机8工字钢支架工字钢支架9乳化液泵站乳化液泵站10移动变电站移动变电站11运输平巷运输平巷70ZY6400/09/20ZY6400/09/20型液压支架型液压支架型号型号ZY6400/09/20ZY6400/09/20高度高度/mm/mm90090020002000中心距中心距/mm/mm15001500工作阻力工作阻力/kN/kN64006400支护强度支护强度/Mpa/Mpa0.720.720.980.98底板比压底板比压/Mpa/Mpa2.52.5操纵方式操纵方式电液控制电液控制719-34vt/4.79-34vt/4.7滑行刨煤机

61、滑行刨煤机型号型号9-34vt/4.79-34vt/4.7额定能力额定能力/ t.h/ t.h-1-1900900刨体刨体单刨头单刨头刨体长度刨体长度/mm/mm25622562刨体高度刨体高度/mm/mm80080016751675刨链刨链/mm/mm3434链速链速/ m.s/ m.s-1-10.88/1.760.88/1.76功率功率/kN/kN2 231531572PF2.30/732PF2.30/732刮板输送机刮板输送机型号型号PF2.30/732PF2.30/732运输能力运输能力/t.h/t.h-1-1900900链速链速/m.s/m.s-1-11.321.32轨链轨链/mm/

62、mm3030108108溜槽尺寸溜槽尺寸/mm/mm15001500732732231231中板厚度中板厚度/mm/mm3030电机功率电机功率/kW/kW2 231531573遥控调整刨煤深和工作面自动调直遥控调整刨煤深和工作面自动调直每每3 3架架支支架架加加上上安安装装一一台台PM4PM4支支架架控控制制器器，当当刨刨头头通通过过后后，按按照程序控制的距离推移输送机和刨煤机，照程序控制的距离推移输送机和刨煤机，在在主主控控台台可可以以监监控控刨刨头头和和支支架架的的运运行行状状态态，工工作作面面可可以以按按照照设定的刨煤方式自动刨煤。设定的刨煤方式自动刨煤。该该套套装装备备总总投投资资6

63、0006000万万元元人人民民币币，20012001年年至至20022002年年4 4月月试试采采期期间间共共创创经经济济效效益益5238.25238.2万万元元，实实际际生生产产271271天天，已回收投资的已回收投资的87.3%87.3%。实现了全自动化刨煤机无人工作面实现了全自动化刨煤机无人工作面工作面体现了机、电、智能一体化的特点工作面体现了机、电、智能一体化的特点提高了劳动效率：直接工效达提高了劳动效率：直接工效达137t/137t/工工 无人工作面改善了井下安全生产环境无人工作面改善了井下安全生产环境为为效效率率低低下下的的薄薄煤煤层层长长壁壁工工作作面面开开采采提提供供了了一一条

64、条理理想想的途径。的途径。741 1、种类、种类煤煤层层的的开开采采先先后后出出现现了了多多种种多多样样形形式式的的采采煤煤机机。如如今今采采煤煤机机大大都都向向适适应应能能力力强强，自自动动化化程程度度高高的的方方向向发发展展，并并取取得得了了很很大大的的成成就就。当当前前适适合合于于薄薄煤煤层层开开采采的的采采煤煤机机有有下下列列四四种：种：第第一一种种是是MDY-150MDY-150型型采采煤煤机机，此此机机适适采采高高为为1.21.22.5m2.5m，煤煤质质中中硬硬（f=2 f=2 3 3），顶顶板板稳稳定定的的煤煤层层，并并且且煤煤质质较较软软，倾倾角角在在0 0 2525 之间之

65、间；第第二二种种为为BM-100BM-100型型采采煤煤机机，它它的的适适应应高高度度为为0.9 0.9 1.3m1.3m，f2.5f2.5，顶板中等稳定的煤层，倾角也在顶板中等稳定的煤层，倾角也在0 0 2525 之间；之间；第第三三种种为为MLSMLS3 3P-170P-170矮矮型型双双滚滚筒筒采采煤煤机机，该该机机适适合合采采高高为为1.2 1.2 2.2m2.2m，f=2 f=2 3 3之之间间，顶顶板板中中等等稳稳定定，底底板板不不能能过过于于松松软软，倾倾角角在在0 0 3030 之间之间；第第四四种种是是K-103K-103型型爬爬底底板板式式薄薄煤煤层层采采煤煤机机，该该机机

66、适适应应与与0.6 0.6 1.2m1.2m厚薄煤层的开采，煤质中等稳定以下，倾角小于厚薄煤层的开采，煤质中等稳定以下，倾角小于3535 。 （二）（二）滚筒采煤机滚筒采煤机 752 2、滚筒采煤机的优点、滚筒采煤机的优点滚筒采煤机与其他采煤机相比具有它独特的优势：滚筒采煤机与其他采煤机相比具有它独特的优势：a.a.适应能力强，尤其是煤层厚度变化较大的工作面；适应能力强，尤其是煤层厚度变化较大的工作面；b.b.对对煤煤层层顶顶、底底板板起起伏伏变变化化适适应应能能力力强强，在在复复杂杂的的地地质质条条件件下下，可可以以通过大的装机功率强行通过；通过大的装机功率强行通过；c.c.适适用用于于含含

67、有有夹夹矸矸的的煤煤层层回回采采，煤煤层层中中若若含含有有矸矸石石滚滚筒筒采采煤煤机机可可以以直直接切割矸石回采，不影响回采的时间和产量；接切割矸石回采，不影响回采的时间和产量；d.d.对工作面的长度要求较低，尤其与刨煤机相比更为突出。对工作面的长度要求较低，尤其与刨煤机相比更为突出。总总之之滚滚筒筒采采煤煤机机具具有有适适应应能能力力强强、切切割割效效益益高高、对对地地质质条条件件要要求求不不高高等等特特点点，特特别别适适用用薄薄煤煤层层自自动动虾虾工工作作面面开开采采，尤尤其其是是当当煤煤层层赋赋存存条条件件变变化化大大、断断层层多多时时，滚滚筒筒采采煤煤机机的的优优势势更更为为明明显显，

68、它它可可以以直直接接切切割割顶顶、底底板板强行通过，免去了搬家的工序，提高了回采效益。强行通过，免去了搬家的工序，提高了回采效益。3 3、滚筒采煤机的缺点、滚筒采煤机的缺点滚滚筒筒采采煤煤机机的的系系统统复复杂杂，一一般般都都是是采采用用液液压压控控制制，制制造造困困难难，造造价价高高，维修不方便，工人不容易掌握；维修不方便，工人不容易掌握；工工作作面面的的煤煤尘尘大大，块块煤煤产产出出率率低低，经经济济效效益益不不高高，同同时时工工作作面面设设备备多多，通风阻力大，严重影响着工人的身心健康。通风阻力大，严重影响着工人的身心健康。工作空间小。工作空间小。761 1螺旋钻杆螺旋钻杆 2 2中间通

69、风管中间通风管 3 3轴承座轴承座 4 4钻头钻头 5 5变速器变速器 6 6控制箱控制箱 （三）（三）螺旋钻机采煤机螺旋钻机采煤机 771 1通风管；通风管；2 2锁紧装置；锁紧装置；3 3减速器；减速器；4 4液压偶合器；液压偶合器；5 5电动机；电动机；6 6传动件；传动件；7 7滑撬；滑撬；8 8支撑液压缸；支撑液压缸；9 9底架；底架；1010液压推进部件；液压推进部件；1111传动框架；传动框架；1212螺旋采煤机螺旋采煤机 螺旋钻采煤机螺旋钻采煤机78机组的组成及其工作原理机组的组成及其工作原理 1-螺旋钻机组主机螺旋钻机组主机2-托架托架3-操作台操作台4-液压系统液压系统5-

70、动力装置动力装置6-控制站控制站7-矿用接线开关矿用接线开关8-通风系统通风系统9-钻具钻具79a螺旋钻机钻头割煤螺旋钻机钻头割煤b钻机在顺槽中工作状态钻机在顺槽中工作状态1单轨吊单轨吊2螺旋钻采煤机螺旋钻采煤机3固定油缸固定油缸4调斜油缸调斜油缸5刮板运输机刮板运输机6节式钻杆节式钻杆螺螺旋旋钻钻机机采采煤煤示示意意图图 80 1-螺旋钻机；螺旋钻机；2一分节式螺旋钻杆；一分节式螺旋钻杆；3-钻头；钻头；4-单轨吊单轨吊81n螺旋钻机工作面生产能力螺旋钻机工作面生产能力 工作面平均每班钻进工作面平均每班钻进20m20m，每天钻进深度，每天钻进深度60m60m，回采高度，回采高度1.2m1.2

71、m，钻孔宽度钻孔宽度2.105m2.105m，钻煤时回采率，钻煤时回采率0.950.95，则：，则： 日产量：日产量：Qd=60Qd=602.1052.1051.21.21.361.360.95=1950.95=195（t t） 月产量：月产量：Qm=195Qm=19530=585030=5850（t t）n工作面设备布置工作面设备布置向上钻深向上钻深85m，向下，向下钻深钻深45m；82ML-280螺旋钻采煤机螺旋钻采煤机使用条件使用条件 ： 采宽：采宽：1.9052.105m1.9052.105m。 采深：向上采深：向上85m85m，向下，向下45m45m。 准备巷道净断面不小于准备巷道净

72、断面不小于11.2m11.2m2 2，巷道坡，巷道坡3 30 0，卧底不小于，卧底不小于0.6m0.6m，通风依赖于全矿井通风负压。，通风依赖于全矿井通风负压。 煤层厚度煤层厚度0.60.9m0.60.9m，煤层倾角，煤层倾角0 0 15150 0，煤的切割的阻力，煤的切割的阻力不大于不大于350KN/m350KN/m。 煤的硬度系数煤的硬度系数f6f6。83技术特征：技术特征：钻头数量钻头数量3个个防爆钻头直径防爆钻头直径625mm、725mm、825mm钻头之间的轴距钻头之间的轴距640mm钻杆直径钻杆直径480mm钻杆转速钻杆转速60r/min钻杆推进速度钻杆推进速度工作状态工作状态 前

73、进前进01.0m/min 01.0m/min 后后退退01.7 m/min 01.7 m/min 调度状态调度状态 前进前进02.0m/min 02.0m/min 后后退退03.5 m/min03.5 m/min 钻杆推力钻杆推力前进前进390KN后退后退290KN机组总功率机组总功率280KW工作额定电压（三相、交流）工作额定电压（三相、交流）660V外型尺寸长外型尺寸长宽宽高高：14840mm3870mm1884mm机组重量机组重量：57.5t一次移动机组的距离（两个一次移动机组的距离（两个钻孔之间的距离）为钻孔之间的距离）为2.63.1m 841、煤锯的产生及发展、煤锯的产生及发展191

74、0年首先在德国出现，开采急倾斜煤层，获得成功年首先在德国出现，开采急倾斜煤层，获得成功30年代末前苏联第一次实验，年代末前苏联第一次实验，50年代扩大应用年代扩大应用我国我国50年代末年代末60年代初先后在四川鱼田堡煤矿、京西大年代初先后在四川鱼田堡煤矿、京西大台煤矿、广东曲仁煤矿、江西乐平矿务局、徐州的旗山台煤矿、广东曲仁煤矿、江西乐平矿务局、徐州的旗山等地进行了实验，取得了一些经验等地进行了实验，取得了一些经验（四）（四）煤锯无人工作面采煤煤锯无人工作面采煤852、煤锯采煤的工作原理、煤锯采煤的工作原理:煤锯的形式繁多煤锯的形式繁多,但工作原理大致相但工作原理大致相似。煤锯一般是由双向割煤

75、的碎煤似。煤锯一般是由双向割煤的碎煤刀组成刀组成,碎煤刀每碎煤刀每0.51m安装一组，安装一组，碎煤刀上有截齿碎煤刀上有截齿,截齿上钳有合金钢截齿上钳有合金钢片。煤锯与牵引钢丝绳相连接片。煤锯与牵引钢丝绳相连接,钢丝钢丝绳通过绳通过2个出口绕过导向滑轮个出口绕过导向滑轮,与位与位于巷道中的绞车相连接。绞车带动于巷道中的绞车相连接。绞车带动牵引钢丝绳牵引钢丝绳,使煤锯压紧煤壁使煤锯压紧煤壁,做往做往复切割运动复切割运动,煤锯就拉出一个槽沟。煤锯就拉出一个槽沟。随着槽沟的加深随着槽沟的加深,煤壁在矿山压力的煤壁在矿山压力的作用下作用下,自行垮落破碎自行垮落破碎,然后靠煤炭然后靠煤炭自溜运出工作面自

76、溜运出工作面,再由巷道中的输送再由巷道中的输送机将煤运出。机将煤运出。煤锯采煤工人不进入工作面工作煤锯采煤工人不进入工作面工作,只只是在巷道中开动绞车和移动导向滑是在巷道中开动绞车和移动导向滑轮轮,大大减轻了工人的劳动强度大大减轻了工人的劳动强度,而而且设备简单。且设备简单。863、采煤工艺、采煤工艺以绞车牵引带碎煤刀的钢丝绳以绞车牵引带碎煤刀的钢丝绳,在工作面煤壁往返切割落煤在工作面煤壁往返切割落煤,工作面不支护工作面不支护,采煤过程中工人不进入工作面。工作面设备布采煤过程中工人不进入工作面。工作面设备布置如图置如图所示所示:在上、下平巷内在上、下平巷内,距工作面距工作面510m处处,各设置

77、各设置1台台JH-8型回柱型回柱绞车绞车,导向滑轮安装在距工作面出口导向滑轮安装在距工作面出口2m左右处左右处,绞车和导向滑绞车和导向滑轮均随工作面推进而移动。为防止煤炭下落时溜入采空区轮均随工作面推进而移动。为防止煤炭下落时溜入采空区,应应使工作面锯成下部略超前于上部使工作面锯成下部略超前于上部,使之有利于煤自溜使之有利于煤自溜,又能控又能控制工作面上部采空区顶板形成滞后冒落。上下平巷内各安装制工作面上部采空区顶板形成滞后冒落。上下平巷内各安装有通信、电声信号及控制系统。工作面有通信、电声信号及控制系统。工作面3个班出煤。个班出煤。钢丝绳锯采煤工艺主要用来钢丝绳锯采煤工艺主要用来开采厚度开采

78、厚度0.35m的围岩稳的围岩稳定的倾斜和急倾斜煤层定的倾斜和急倾斜煤层,如果如果煤层有软或比较软的夹层煤层有软或比较软的夹层,且煤层节理裂隙发育且煤层节理裂隙发育,对使用煤锯采煤更为有利对使用煤锯采煤更为有利。根据工作面布置方式的不同根据工作面布置方式的不同,煤锯采煤工艺系统可以分煤锯采煤工艺系统可以分为走向长壁和倾斜长壁为走向长壁和倾斜长壁,走向长壁应用较多走向长壁应用较多,区段斜长区段斜长为为40130m。87工作面设备布置图工作面设备布置图1上巷上巷 2下巷下巷 3牵引绳牵引绳 4煤锯煤锯 5碎煤刀碎煤刀 6导向滑轮导向滑轮 7绞车绞车 8护巷石墙护巷石墙884、对煤锯采煤的评价、对煤锯

79、采煤的评价1.优点：优点：设备相对简单设备相对简单,造价低造价低,工人易操作工人易操作,劳动强度小劳动强度小,材料消耗少，工人材料消耗少，工人作业环境好作业环境好,巷道内操作机械，曾一度广泛被采用。巷道内操作机械，曾一度广泛被采用。2.存在问题：存在问题：煤锯工作性能差，可靠性低，常出现断绳、卡绳现象煤锯工作性能差，可靠性低，常出现断绳、卡绳现象,处理事故困处理事故困难。关键问题是顶板管理没解决，除顶板冒落外，底板也会滑落。难。关键问题是顶板管理没解决，除顶板冒落外，底板也会滑落。煤柱支撑法煤损较大，开切眼开切工作量大，仰斜条带也是如些。煤柱支撑法煤损较大，开切眼开切工作量大，仰斜条带也是如些

80、。3.适用条件：适用条件：煤厚煤厚0.35m，围岩稳定，围岩稳定，35,煤层较软，煤层节理裂隙发育，煤层较软，煤层节理裂隙发育，不粘顶。不粘顶。4.发展方向发展方向:高效、可靠、强动力煤锯，解决断绳问题。高效、可靠、强动力煤锯，解决断绳问题。大直径、大功率钻机大直径、大功率钻机用于开开切眼。新型支护设备的发展，如气垛支架等。用于开开切眼。新型支护设备的发展，如气垛支架等。891、无人工作面采煤概念、无人工作面采煤概念什么叫无人工作面采煤什么叫无人工作面采煤工人不长时间在工作面跟机操作，而是在巷道或其它地点工人不长时间在工作面跟机操作，而是在巷道或其它地点控制或操纵工作面机械，完成采煤、装煤、运

81、煤、顶板管控制或操纵工作面机械，完成采煤、装煤、运煤、顶板管理及采空区处理等工序的一种采煤方法。简称无人采煤或理及采空区处理等工序的一种采煤方法。简称无人采煤或无人开采。无人开采。（五）（五）无人工作面采煤概述无人工作面采煤概述2、发展无人工作面采煤技术的必要性、发展无人工作面采煤技术的必要性 （1）生产的需要）生产的需要综采对采煤工艺和煤炭生产技术发展起了很大的推动作用。但煤综采对采煤工艺和煤炭生产技术发展起了很大的推动作用。但煤层厚度小于层厚度小于0.7m时，工人很难操作，故障很难排除，炮采、普采时，工人很难操作，故障很难排除，炮采、普采工人的劳动条件也十分艰苦，因此必须把工人从繁重的体力

82、劳动工人的劳动条件也十分艰苦，因此必须把工人从繁重的体力劳动和恶劣的作业环境中解放出来，发展了人不进工作面的无人采煤和恶劣的作业环境中解放出来，发展了人不进工作面的无人采煤法法90（2）安全的需要）安全的需要工作面顶板裸露面积大工作面顶板裸露面积大,顶板事故多，难处理，人不进工作面对安全顶板事故多，难处理，人不进工作面对安全有利。有利。（3）科技发展的趋势）科技发展的趋势无人采煤目前已发展到中厚煤层和厚煤层，程控采煤机、支架、闭无人采煤目前已发展到中厚煤层和厚煤层，程控采煤机、支架、闭路电视监测，机器人处理机械故障已在发达国家开始研制和开发。路电视监测，机器人处理机械故障已在发达国家开始研制和

83、开发。因此无人采煤技术是标志一个国家煤炭发展技术的尺度，是技术密因此无人采煤技术是标志一个国家煤炭发展技术的尺度，是技术密集型的产物，是代替劳动力密集型的好方法之一，世界各国都十分集型的产物，是代替劳动力密集型的好方法之一，世界各国都十分重视，并相继投入了大批的人力、物力、财力来从事这一领域的研重视，并相继投入了大批的人力、物力、财力来从事这一领域的研究。究。913、我国无人采煤技术现状和发展新技术的迫切性及趋势、我国无人采煤技术现状和发展新技术的迫切性及趋势 1我国现状我国现状60年代我国在江西、徐州、广东等地试验过煤锯采煤，原始的无年代我国在江西、徐州、广东等地试验过煤锯采煤，原始的无人采

84、煤。由于设备可靠性差，顶板管理问题没有解决，仃止了。人采煤。由于设备可靠性差，顶板管理问题没有解决，仃止了。2.我国发展无人采煤技术的迫切性我国发展无人采煤技术的迫切性无人开采目前主要适用于薄煤层中，重点解决工人的劳动环境问无人开采目前主要适用于薄煤层中，重点解决工人的劳动环境问题，我国薄煤层约占总储量的题，我国薄煤层约占总储量的20%左右，而产量只占左右，而产量只占10.4%，而且，而且产量有逐年下降的趋势。我国的薄煤层开采一直不景气。产量有逐年下降的趋势。我国的薄煤层开采一直不景气。92第五章第五章第五章第五章 综合机械化采煤简介综合机械化采煤简介综合机械化采煤简介综合机械化采煤简介93综

85、合机械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式采煤工作面破煤、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装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。的采煤工艺。综采机械化采煤工艺的生产工艺过程：综采机械化采煤工艺的生产工艺过程：采煤机落采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液压支架前移、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。推移输送机至新的位置、采空区顶板自行垮落。94端头液压支架液压支架采空区刮板输送机双滚筒采煤机桥式转载机带式输送机轨道平巷运输平巷一、一、综综采采工工作作面面主主要要设设备备及及布布置置9596国内采煤机国内

86、采煤机979899100101102二二. .综采面双滚筒采煤机的割煤方式综采面双滚筒采煤机的割煤方式考虑因素：考虑因素：顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素。因素。两种型式：两种型式：单向割煤单向割煤 和和 双向割煤。双向割煤。（一）（一）单向割煤单向割煤 主要特点是：割煤机单向割煤，回程装煤或空行，主要特点是：割煤机单向割煤，回程装煤或空行，沿工作面往返一次进一刀。根据工作面的条件不同，沿工作面往返一次进一刀。根据工作面的条件不同，单向割煤方式分为上行式和下行式两种。单向割煤方式分为上行式和下行式两种。 103下行式单向割煤下行式单向割煤1）采煤机由

87、工作面上切口下行割煤，推移输送机机尾至煤壁，采煤机继续下行直至割通工作面。2）采煤机上行装煤或空行，随即移机头和输送机。3）采煤机上行割煤至上端输送机机尾，沿机尾处弯曲段斜切进刀。4)采煤机从机尾处开始下行割煤104 下行单向割煤，多适用于坚硬煤层。下行单向割煤，多适用于坚硬煤层。优点：优点：采煤机装煤率高，切割阻力小，有利于减少采采煤机装煤率高，切割阻力小，有利于减少采煤机牵引部事故，工作面各工种和工序之间相互干扰煤机牵引部事故，工作面各工种和工序之间相互干扰少少; ;上行时装煤或空行，随即推移输送机和支架，有上行时装煤或空行，随即推移输送机和支架，有利于防止液压支架及刮板输送机的下滑。利于

88、防止液压支架及刮板输送机的下滑。缺点：缺点：采煤机利用率低采煤机利用率低; ;采煤机司机在回风流中，吸采煤机司机在回风流中，吸尘量大尘量大; ;割煤后顶板悬露面积大、时间长，空顶范围割煤后顶板悬露面积大、时间长，空顶范围内的顶板较难维护。内的顶板较难维护。105上行式单向割煤上行式单向割煤采煤机由工作面下端进刀上行割煤，下行时装煤或空采煤机由工作面下端进刀上行割煤，下行时装煤或空行。行。优点：优点：采煤机司机吸尘量小。采煤机司机吸尘量小。缺点：缺点：采煤机效率低；割煤后顶板悬露面积大、时间采煤机效率低；割煤后顶板悬露面积大、时间长，空顶范围内顶板较难维护。长，空顶范围内顶板较难维护。106（二

89、）（二）双向割煤双向割煤A.A.往返一刀往返一刀，当煤层较厚时，采煤机上行时贴顶，当煤层较厚时，采煤机上行时贴顶板截割，下行时贴底板截割并清理浮煤。这时，板截割，下行时贴底板截割并清理浮煤。这时，往返一个行程滚筒都截割采煤，但工作面只推进往返一个行程滚筒都截割采煤，但工作面只推进一个截深。一个截深。B.B.往返两刀往返两刀，煤层厚度接近滚筒直径，而且煤不煤层厚度接近滚筒直径，而且煤不粘连顶板粘连顶板，即可实现往返两刀双向采煤，往返行，即可实现往返两刀双向采煤，往返行程各推进煤壁一个截深。程各推进煤壁一个截深。特点特点: : 采煤机沿工作面不论上行或下行都一次采全采煤机沿工作面不论上行或下行都一

90、次采全高，并同时完成推移输送机、支架等一个采煤循环。高，并同时完成推移输送机、支架等一个采煤循环。在中厚煤层的工作面，一般都采用双滚筒采煤机一次在中厚煤层的工作面，一般都采用双滚筒采煤机一次采全高。当工作面条件允许、且生产技术水平较高时，采全高。当工作面条件允许、且生产技术水平较高时，应采用往返两刀双向割煤。应采用往返两刀双向割煤。优点优点: : 能充分发挥采煤机的效能，提高工作面生产效能充分发挥采煤机的效能，提高工作面生产效率。存在的问题是：工人劳动强度大，要求各工种操率。存在的问题是：工人劳动强度大，要求各工种操作技术水平高，工作面管理水平高。作技术水平高，工作面管理水平高。107三、采煤

91、机进刀方式三、采煤机进刀方式进刀方式推入式进刀法钻入式进刀法斜切进刀法端部斜切进刀端部斜切进刀中部斜切进刀留三角煤进刀法割三角煤进刀法割三角煤进刀法108（一）推入法进刀（一）推入法进刀（预开切口进刀法） 需提前开出工作面端部切口。（做机窝）。其进需提前开出工作面端部切口。（做机窝）。其进刀过程为：先利用工人或其他方法预先在工作面两端刀过程为：先利用工人或其他方法预先在工作面两端开好切口，即先把刮板输送机机头或机尾部位的煤开开好切口，即先把刮板输送机机头或机尾部位的煤开采出来形成切口采出来形成切口; ;当割煤至工作面端部时，利用推移装当割煤至工作面端部时，利用推移装置将采煤机槽推向煤壁，即把采

92、煤机的滚筒推入煤壁置将采煤机槽推向煤壁，即把采煤机的滚筒推入煤壁口口; ;然后采煤机正常割煤。普采工作面单滚筒采煤机常然后采煤机正常割煤。普采工作面单滚筒采煤机常用这种方式。用这种方式。109（二）钻入法进刀（二）钻入法进刀（a a）采煤机割煤至工作面端部）采煤机割煤至工作面端部距终点距终点35m35m时停止牵引，但滚筒时停止牵引，但滚筒继续旋转继续旋转（b b）开动千斤顶推移支撑采煤）开动千斤顶推移支撑采煤机的输送机槽机的输送机槽（c c）滚筒边钻进煤壁边上下或）滚筒边钻进煤壁边上下或左右摇摆，直至达到额定截深并左右摇摆，直至达到额定截深并移直输送机移直输送机（d d）采煤机割煤至工作面端头

93、，）采煤机割煤至工作面端头，可以正常割煤可以正常割煤钻入法进刀钻入法进刀110（三）斜切进刀（三）斜切进刀 （a）起始；起始；（b b）斜切并移直输）斜切并移直输送机；送机；（c c）割三角煤；）割三角煤；（d d）开始正常割煤；）开始正常割煤； 综采面端部斜切进刀法综采面端部斜切进刀法 工作面端部割三角煤斜切进刀工作面端部割三角煤斜切进刀 留三角煤端部斜切进刀留三角煤端部斜切进刀 111 综采面中部斜切进刀综采面中部斜切进刀特点：输送机弯曲度在工特点：输送机弯曲度在工作面中部。作面中部。采煤机割煤至工作面左端采煤机割煤至工作面左端空牵引割煤至工作面中部，空牵引割煤至工作面中部，并沿输送机弯曲

94、段斜切进并沿输送机弯曲段斜切进刀，继续割煤至右工作面刀，继续割煤至右工作面右端。右端。移直输送机，采煤机空牵移直输送机，采煤机空牵引至工作面中部。引至工作面中部。采煤机自工作面中部开始采煤机自工作面中部开始割煤至工作面左端，工作割煤至工作面左端，工作面有半段输送机移近煤壁，面有半段输送机移近煤壁，恢复初始位置恢复初始位置112斜切进刀的特点斜切进刀的特点: : 简化了进刀工序，工作量均衡，窝工现象少，提高了简化了进刀工序，工作量均衡，窝工现象少，提高了采煤机的装煤率为移溜、移架创造了有利条件采煤机的装煤率为移溜、移架创造了有利条件 。 综采面斜切进刀，要求综采面斜切进刀，要求运输及回风平巷有足

95、够的宽运输及回风平巷有足够的宽度，工作面输送机机头尽量伸向平巷内，以保证采煤机滚度，工作面输送机机头尽量伸向平巷内，以保证采煤机滚筒能割至平巷的内侧帮，并尽量采用侧卸式机头。筒能割至平巷的内侧帮，并尽量采用侧卸式机头。若平巷若平巷过窄，则需辅以人工开切口方能进刀，这就难以发挥综采过窄，则需辅以人工开切口方能进刀，这就难以发挥综采的生产潜力。的生产潜力。113四、四、综采面液压支架的支护及移架方式综采面液压支架的支护及移架方式 支护支护滞后支滞后支护护（先推（先推溜后移架，溜后移架，与普采基与普采基本工艺顺本工艺顺序基本相序基本相似）似）工艺过程：工艺过程：割煤割煤-推推溜溜-移架移架114滞后

96、支护的优缺点：滞后支护的优缺点：优点：优点：顶梁短，控顶距小，顶板压力小，特别是适顶梁短，控顶距小，顶板压力小，特别是适用在周期来压强度较大的情况下；用在周期来压强度较大的情况下；支架结构紧凑，吨位小；支架结构紧凑，吨位小；底座相对较长，支架稳定性好；底座相对较长，支架稳定性好；缺点：缺点：支护不够及时；支护不够及时；空间小行人不便；空间小行人不便；工作面断面小，通风能力较小。工作面断面小，通风能力较小。115及时支及时支护护（先移（先移架后推溜，架后推溜，普采是做普采是做不到的，不到的，广泛采用）广泛采用）工艺过程：工艺过程：割煤割煤-移移架架-推溜推溜116及时支护的优缺点：及时支护的优缺

97、点：优点：优点：支护及时，不易冒顶，有利于顶板管理，防止冒顶；支护及时，不易冒顶，有利于顶板管理，防止冒顶；空间大，行人、运料方便；空间大，行人、运料方便；工作面断面大，通风能力强；工作面断面大，通风能力强；保护煤壁防片帮及时保护煤壁防片帮及时。缺点：缺点：顶梁长，控顶距大，顶板压力大，支架支撑力必须要顶梁长，控顶距大，顶板压力大，支架支撑力必须要大，吨位重；大，吨位重；支架稳定性差，底座短，顶板载荷重心可能不在底座支架稳定性差，底座短，顶板载荷重心可能不在底座上，引起支架前倾，俯斜开采慎用。上，引起支架前倾，俯斜开采慎用。注意：注意：及时支护方式与滞后支护方式不可随意改变，是由及时支护方式与

98、滞后支护方式不可随意改变，是由支架结构决定的。支架结构决定的。117四、四、综采面液压支架的支护及移架方式综采面液压支架的支护及移架方式移架移架移架原理移架原理 ：118四、四、综采面液压支架的支护及移架方式综采面液压支架的支护及移架方式移移架架 单架依次顺序式：单架依次顺序式：支架依次前移，移动步距等于截深，支架依次前移，移动步距等于截深，操作简单，保证质量，适应不稳定顶板。操作简单，保证质量，适应不稳定顶板。119分组间隔交错式分组间隔交错式（组间交替，组内反向顺序）（组间交替，组内反向顺序） ：移架移架速度快，适用于稳定顶板。速度快，适用于稳定顶板。 120成组整体依次顺序式成组整体依次

99、顺序式（组间顺序，组内同时）（组间顺序，组内同时） ：成组控制，适应煤层地质条件好，采煤机快速牵引割成组控制，适应煤层地质条件好，采煤机快速牵引割煤（交流电牵引大功率采煤机）煤（交流电牵引大功率采煤机）移架方式移架方式放顶煤开采放顶煤开采121另外按卸载情况移架方式又分为：另外按卸载情况移架方式又分为：1、完全卸载移架、完全卸载移架2、带压移架（广泛采用）、带压移架（广泛采用）移架方式对移架速度的影响移架方式对移架速度的影响单架依次顺序单架依次顺序分组间隔交替分组间隔交替成组整体依次顺序成组整体依次顺序 移架方式对顶板管理的影响移架方式对顶板管理的影响单架依次顺序移架，卸载面积小，对顶板扰动小

100、，能适应单架依次顺序移架，卸载面积小，对顶板扰动小，能适应不稳定的顶板，移架的位置要与采煤机保持不稳定的顶板，移架的位置要与采煤机保持34个支架的个支架的距离；距离；分组间隔交替移架支柱额定工作阻力恢复的快，在个别特分组间隔交替移架支柱额定工作阻力恢复的快，在个别特殊条件下，比单架依次顺序控顶效果更好；殊条件下，比单架依次顺序控顶效果更好；分段依次顺序移架，在段与段之间的交界部位顶板下沉较分段依次顺序移架，在段与段之间的交界部位顶板下沉较严重；严重；完全卸载移架与带压移架对顶板影响差别较大完全卸载移架与带压移架对顶板影响差别较大。122五、综采设备的配套参数五、综采设备的配套参数123设备几何

101、尺寸配套几何尺寸配套设备生产能力配套设备生产能力配套（一）（一）综采工作面采工作面设备的几何尺寸配套的几何尺寸配套采煤机的采高与煤厚采煤机的采高与煤厚采煤机与液压支架高度采煤机与液压支架高度采高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采煤机的截深与液压支架步距124Mm =A -A3 / 2 + L Sin m + D / 2Mm采煤机的最大采高，采煤机的最大采高，m； m摇臂向上的最大臂向上的最大摆角，度；角，度； A机身高度；机身高度； A1-机槽高；机槽高；A2底托架高度；底托架高度； A3机体厚度；机体厚度；E-

102、过煤高煤高度度A=A1+A2+A3L摇臂臂长度，度，m； D滚筒筒直直径径，m。 采采煤煤机机的的最最大大与与最最小小采采高高之之比比应在在1.62.0采煤机的采高采煤机的采高Mmin=A -A3 / 2 + L Sin min + D / 2125采煤机说明书中的采煤机说明书中的“截割高度截割高度”，往往是滚筒的工作高，往往是滚筒的工作高度，而不是真正的截割高度。度，而不是真正的截割高度。 考虑到顶底板上的浮煤和顶板下沉的影响，考虑到顶底板上的浮煤和顶板下沉的影响，工作面实际工作面实际截割高度要减小，一般比煤层厚度截割高度要减小，一般比煤层厚度H Ht t小小0.10.10.3m0.3m。为

103、保证采为保证采煤机正常工作，截割高度煤机正常工作，截割高度H H范围为范围为H Hmaxmax = (0.9 = (0.90.95)0.95)H Ht tmaxmaxH Hminmin = (1.1 = (1.11.2)1.2)H Ht tminmin 下切深度下切深度是滚筒处于最低工作高度时，滚筒截割到工作是滚筒处于最低工作高度时，滚筒截割到工作面输送机中部槽底以下的深度，要求一定的下切深度以适应面输送机中部槽底以下的深度，要求一定的下切深度以适应工作面调斜时割平底板，或采煤机截割到输送机机头和机尾工作面调斜时割平底板，或采煤机截割到输送机机头和机尾时能割掉过渡槽的三角煤。时能割掉过渡槽的三

104、角煤。 126 Hmin=Mmin S2 a S1 ，S2 液液压支架在前后柱支架在前后柱处的的顶板下沉量板下沉量 h 支架支撑高度的富裕系数，一般取支架支撑高度的富裕系数，一般取200mma 支架卸支架卸载高度；一般取高度；一般取50mm支得起，卸得掉支得起，卸得掉液压支架高度与采高的关系液压支架高度与采高的关系Hm=Mm S1+h Hm，Hmin 支架的最大与最小支撑高度支架的最大与最小支撑高度127原原则：从工作面往外生产能力要加大从工作面往外生产能力要加大 （一）采煤机的（一）采煤机的实际生生产能力能力Qc=60 Vc S M K 10-3（二）（二）输送机的生送机的生产能力能力 Qs

105、 Qc =（1.1 1.15）Qc（三）液（三）液压支架的移架速度支架的移架速度液液压支架的移架速度要大于采煤机的支架的移架速度要大于采煤机的实际牵引速度引速度（四）（四）转载机和可伸机和可伸缩胶胶带输送机的能力与正常生送机的能力与正常生产能力的能力的关系：关系：QZ=（1.5 3.0）Q（二）综采设备的生产能力配套（二）综采设备的生产能力配套 K-工作时间利用系数工作时间利用系数（要实测）统计资料（要实测）统计资料K=0.30.45 128生产能力配套原则：生产能力配套原则： 工作面输送机生产能力必须略大于采煤机的理论生产率，工作面输送机生产能力必须略大于采煤机的理论生产率，顺槽转载机和胶带

106、输送机的生产率大于工作面输送机的生产顺槽转载机和胶带输送机的生产率大于工作面输送机的生产率。率。移架速度与牵引速度配套移架速度与牵引速度配套 液压支架沿工作面长度的移架速度应能跟上采煤机的工作液压支架沿工作面长度的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度，否则采煤机后面的空顶面积将增大，易造成梁端顶牵引速度，否则采煤机后面的空顶面积将增大，易造成梁端顶板的冒落。板的冒落。129 三机配套三机配套液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减

107、轻工人的体力劳动和保证安全生产是产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。因此，液压支架是技术上先进、经不可缺少的有效措施。因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠的实现采煤综合机械化和自动化不济上合理、安全上可靠的实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备之一。可缺少的主要设备之一。130一、采煤机选型一、采煤机选型 采煤机选型应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要采煤机选型应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。求，以及与输送机和液压支架的配套要求。 1. 1. 根据煤的坚硬度选型根据煤的坚硬度选型 采煤机适于开采采煤机适

108、于开采f f44的缓倾斜及急倾斜煤层。对的缓倾斜及急倾斜煤层。对f f = = 1.81.82.52.5的中硬煤层，可采用的中硬煤层，可采用中等功率的采煤机中等功率的采煤机，对粘性，对粘性煤及煤及f f = 2.5= 2.54 4的中硬以上煤层，采用的中硬以上煤层，采用大功率采煤机大功率采煤机。 坚固性系数坚固性系数f f只反映煤体破碎的难易程度，不能完全只反映煤体破碎的难易程度，不能完全反映采煤机滚筒上截齿的受力大小，有些国家采用截割阻反映采煤机滚筒上截齿的受力大小，有些国家采用截割阻抗抗A A表示煤体抗机械破碎的能力。截割阻抗标志着煤岩的力表示煤体抗机械破碎的能力。截割阻抗标志着煤岩的力学

109、特征，根据煤层厚度和截割阻抗，选取装机功率。学特征，根据煤层厚度和截割阻抗，选取装机功率。 装机功率也可按现有采煤机进行类比选取。装机功率也可按现有采煤机进行类比选取。采煤机的选型采煤机的选型1312. 2. 根据煤层厚度选型根据煤层厚度选型 (1)(1)极薄煤层极薄煤层 煤层厚度小于煤层厚度小于0.8m0.8m。最小截高在。最小截高在0.650.650.8m0.8m时，只能采用时，只能采用爬底板采煤机爬底板采煤机。 (2)(2)薄煤层薄煤层 煤层厚度煤层厚度0.80.81.3m1.3m。最小截高在。最小截高在0.750.750.90m0.90m时，可选用时，可选用骑槽式采煤机骑槽式采煤机。

110、(3)(3)中厚煤层中厚煤层 煤层厚度为煤层厚度为1.31.33.5m3.5m。选择中等功率。选择中等功率或大功率的采煤机。或大功率的采煤机。 (4)(4)厚煤层厚煤层 煤层厚度在煤层厚度在3.5m3.5m以上。适应于大截高的以上。适应于大截高的采煤机应具有调斜功能，以适应大采高综采工作面地质及开采煤机应具有调斜功能，以适应大采高综采工作面地质及开采条件的变化；由于落煤块度较大，采煤机和输送机应有大采条件的变化；由于落煤块度较大，采煤机和输送机应有大块煤破碎装置，以保证采煤机和输送机的正常工作。块煤破碎装置，以保证采煤机和输送机的正常工作。（一）采煤机的选型（一）采煤机的选型1323 3根据煤

111、层倾角选型根据煤层倾角选型 按倾角分近水平煤层按倾角分近水平煤层(8(45(45) )。 骑槽式或以溜槽支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时应骑槽式或以溜槽支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时应考虑防滑问题。当工作面倾角大于考虑防滑问题。当工作面倾角大于1515o o时，应使用制动器或安全时，应使用制动器或安全绞车作为防滑装置。绞车作为防滑装置。4 4根据顶底板性质选型根据顶底板性质选型 顶底板性质主要影响顶板管理方法和支护设备选择。顶底板性质主要影响顶板管理方法和支护设备选择。 不稳定顶板，控顶距应尽量小，选用窄机身采煤机和能超不稳定顶板，控顶距应尽量小，选用窄机身采煤机和能超前支护的支架；前支

112、护的支架；底板松软，选用靠输送机支承和导向的滑行刨底板松软，选用靠输送机支承和导向的滑行刨煤机、悬臂支承式爬底板采煤机、骑槽式采煤机和对底板接触煤机、悬臂支承式爬底板采煤机、骑槽式采煤机和对底板接触比压小的液压支架。比压小的液压支架。 采煤机的选型采煤机的选型133采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型 二、采煤机基本参数二、采煤机基本参数 基本参数规定了采煤机的适用范围和主要技术性能，既是设基本参数规定了采煤机的适用范围和主要技术性能，既是设计采煤机的主要依据，又是综采工作面成套设备选型的依据。计采煤机的主要依据，又是综采工作面成套设备选型的依据。1. 1. 生产率生产率理论生产率理论生产

113、率指在额定工况和最大参数条件下工作的生产率。指在额定工况和最大参数条件下工作的生产率。Q Qt t = 60= 60HBvHBvq q t/h t/h式中式中 H H工作面平均截割高度，工作面平均截割高度，m m；B B截深，截深，m m；v vq q采煤机截煤时的最大牵引速度，采煤机截煤时的最大牵引速度，m/minm/min；煤的实体密度，煤的实体密度，=1.3=1.31.4t/m1.4t/m3 3，一般取，一般取1.35t/m1.35t/m3 3。134技术生产率：技术生产率：考虑到采煤机进行必要的辅助工作，考虑到采煤机进行必要的辅助工作，如调动机器、更换截齿、开切口、检查机器和排除故障等

114、所占如调动机器、更换截齿、开切口、检查机器和排除故障等所占用时间后的生产率用时间后的生产率Q Qm = = k k1 1 Q Qt t t/h t/h式中式中 k k1 1与采煤机技术上的可靠性和完备性与采煤机技术上的可靠性和完备性有关的系数，一般为有关的系数，一般为0.50.50.70.7。实际生产率：实际生产率：实际使用中考虑了工作中发生的所实际使用中考虑了工作中发生的所有类型的停机时间，如处理输送机和支架的故障、处理顶底板有类型的停机时间，如处理输送机和支架的故障、处理顶底板事故等，得到的生产率。事故等，得到的生产率。Q Qm m = = k k2 2 Q Q t/h t/h式中式中 k

115、 k2 2采煤机在实际工作中的连续工作系数，采煤机在实际工作中的连续工作系数，一般为一般为0.60.60.650.65。采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型1352. 2. 截深截深 采煤机滚筒切入煤壁的深度称为截深采煤机滚筒切入煤壁的深度称为截深，与滚筒宽度相适应。，与滚筒宽度相适应。截深决定着工作面每次推进的步距，是决定采煤机装机功率和截深决定着工作面每次推进的步距，是决定采煤机装机功率和生产率的主要因素，也是与支护设备配套的一个重要参数。生产率的主要因素，也是与支护设备配套的一个重要参数。 截深与截割高度关系很大。截割高度较小，工人行走艰难，截深与截割高度关系很大。截割高度较小，工人

116、行走艰难，采煤机牵引速度受到限制，为保证适当生产率，宜用较大截深。采煤机牵引速度受到限制，为保证适当生产率，宜用较大截深。反之，截割高度很大时煤层容易片帮，顶板施加给支护设备的反之，截割高度很大时煤层容易片帮，顶板施加给支护设备的载荷大，此时限制生产率的主要因素是运输能力。载荷大，此时限制生产率的主要因素是运输能力。采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型136截深选择还要考虑煤层的压张效应。截深选择还要考虑煤层的压张效应。 当被截割煤体处于压张区内时，截割功率明显下降。一当被截割煤体处于压张区内时，截割功率明显下降。一般压张深度为煤层厚度的般压张深度为煤层厚度的0.40.41.01.0倍。脆

117、性煤取大值，韧性倍。脆性煤取大值，韧性煤取小值。煤取小值。 截深为煤层厚度的截深为煤层厚度的1/31/3时，截割阻力比未被压张煤的截割时，截割阻力比未被压张煤的截割阻力小阻力小1/31/31/21/2。为充分利用煤层压张效应，中厚煤层截深为充分利用煤层压张效应，中厚煤层截深一般取一般取0.6m0.6m左右。大功率电牵引采煤机向大截深方向发展，左右。大功率电牵引采煤机向大截深方向发展，0.9m0.9m左右，部分截深达左右，部分截深达1.2m1.2m。 加大截深目的：加大截深目的：提高生产率，减少液压支架的移架次数。提高生产率，减少液压支架的移架次数。但加大截深造成工作面空顶距加大但加大截深造成工

118、作面空顶距加大提高移架速度和牵引速提高移架速度和牵引速度，并做到及时支护。度，并做到及时支护。 采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型1373. 3. 截割速度截割速度 滚筒上截齿齿尖的切线速度称为截割速度。滚筒上截齿齿尖的切线速度称为截割速度。 截割速度决定于滚筒直径和滚筒转速。截割速度决定于滚筒直径和滚筒转速。 为减小滚筒截割时产生的粉尘，提高块煤率，出现滚筒为减小滚筒截割时产生的粉尘，提高块煤率，出现滚筒低速化的趋势。低速化的趋势。 滚筒转速滚筒转速对滚筒截割和装载过程的影响都比较大，但是对滚筒截割和装载过程的影响都比较大，但是对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒对粉

119、尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转速。转速。 截割速度一般为截割速度一般为3.53.55.0m/s5.0m/s，少数机型只有，少数机型只有2m/s2m/s左右。左右。滚筒转速是设计截割部的一项重要参数。新型采煤机滚筒直径滚筒转速是设计截割部的一项重要参数。新型采煤机滚筒直径2m2m左右的滚筒转速多为左右的滚筒转速多为252540r/min40r/min左右，直径小于左右，直径小于1m1m滚筒转滚筒转速可达速可达80r/min80r/min。采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型1384. 4. 牵引速度牵引速度 牵引速度就是采煤机沿工作面移动的速度，它与截割电牵引速度就是采

120、煤机沿工作面移动的速度，它与截割电动机功率、牵引电动机功率、采煤机生产率的关系都近似成正动机功率、牵引电动机功率、采煤机生产率的关系都近似成正比。比。 牵引速度上限受电动机功率、装煤能力、液压支架移架牵引速度上限受电动机功率、装煤能力、液压支架移架速度、输送机运输能力等限制。速度、输送机运输能力等限制。 液压牵引采煤机截割时的牵引速度一般为液压牵引采煤机截割时的牵引速度一般为5 56m/min6m/min，电，电牵引采煤机截割时的牵引速度一般达到牵引采煤机截割时的牵引速度一般达到101012m/min12m/min，最高牵，最高牵引速度已达引速度已达54.5m/min54.5m/min。采煤机

121、总体参数与选型采煤机总体参数与选型1395. 5. 牵引力牵引力 影响牵引力的因素很多。煤质越坚硬，牵引速度越高，采影响牵引力的因素很多。煤质越坚硬，牵引速度越高，采煤机越重，工作面倾角越大，牵引力就越大。煤机越重，工作面倾角越大，牵引力就越大。 实际选型时，精确计算牵引力既不可能，也无必要。实际选型时，精确计算牵引力既不可能，也无必要。 电牵引采煤机采用无链牵引，装机功率都在电牵引采煤机采用无链牵引，装机功率都在300kW300kW以上。以上。据统计，牵引力据统计，牵引力(kN)(kN)为装机功率为装机功率(kW)(kW)的的0.50.5倍左右，个别的可增倍左右，个别的可增加到一倍左右。加到

122、一倍左右。采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型140 6 6装机功率装机功率 装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎机电动机、装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎机电动机、液压泵电动机、喷雾泵电动机等所有电动机功率的总和。液压泵电动机、喷雾泵电动机等所有电动机功率的总和。 装机功率越大，采煤机适应的煤层越坚硬，生产率也越装机功率越大，采煤机适应的煤层越坚硬，生产率也越高。高。 装机功率装机功率P P与比能耗与比能耗H HW W和理论生产率和理论生产率Q Qt t有关：有关：P P = = Q Qt t H HW W 式中式中 P P装机功率，装机功率，kWkW； Q Qt t采煤机理

123、论生产率，采煤机理论生产率，t/ht/h； H HW W采煤比能耗，采煤比能耗，kWh/tkWh/t。采煤机总体参数与选型采煤机总体参数与选型141（二）液压支架的选用（二）液压支架的选用 一、架型的选择一、架型的选择正正确确选选择择支支架架的的架架型型，对对于于提提高高综综采采工工作作面面的的产产量量和和效效率率，充充分分发发挥挥综综采采设设计计的的效效能能，实实现现高高产产高高效效，是是一一个个很很重重要要的的因因素素。在在具具体体选选择择架架型型时时，首首先先要要考考虑虑煤煤耗耗层层的的顶顶板板条条件件表表（就就是是根根据据国国内内外外液液压压支支架架的的使使用用经经验验，提提出出了了各

124、各种种顶顶板板条条件件下下适适用用的的架架型型。它它是是选择支架架型的主要依据）。选择支架架型的主要依据）。142选择架型时，还要考虑下列因素：选择架型时，还要考虑下列因素：1煤层厚度煤层厚度 煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度大于且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度大于2.52.8m（软煤取下限，硬煤取上限）时，应选用抗水平推力强且（软煤取下限，硬煤取上限）时，应选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大

125、的支架。较大时，应选用调高范围大的支架。2煤层倾角煤层倾角 煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑等现象。当煤层倾角大于倒、下滑等现象。当煤层倾角大于10101515时，应设防时，应设防滑和调架装置，当倾角超过滑和调架装置，当倾角超过1818时，应同时具有防滑防倒时，应同时具有防滑防倒装置。装置。1433 3底板性质底板性质 底板随支架的全部载荷，对支架的底座影响较大，底板底板随支架的全部载荷，对支架的底座影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定了支架底座的结构和支承面积。的软硬和平整性，基本上决定了支架底座的结构和支承面积。选型时

126、，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的选型时，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许比压（对于砂岩底板，允许比压为允许比压（对于砂岩底板，允许比压为1.961.962.16Mpa2.16Mpa，软底，软底板为板为0.98Mpa0.98Mpa左右）。左右）。 4 4瓦斯涌出量瓦斯涌出量 对于瓦斯涌出量大的工作面，支架的通风断面应满足通对于瓦斯涌出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。风的要求，选型时要进行验算。5 5地质构造地质构造 地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在露面积

127、和时间分别在5 58 8和和20min20min以下时，暂不宜采用液压以下时，暂不宜采用液压支架。支架。1446 6设备成本设备成本 在满足要求的前提下，应选用价格便宜的支架。在满足要求的前提下，应选用价格便宜的支架。 此外，对于特定的开采要求，应选用特种支架。此外，对于特定的开采要求，应选用特种支架。 145选型顺序：选型顺序：根据直接顶、基本顶、底板类型初步选定基本架型；根据直接顶、基本顶、底板类型初步选定基本架型；考虑上述考虑上述诸因素选定具体结构，包括顶梁、底座、诸因素选定具体结构，包括顶梁、底座、侧护结构等；侧护结构等；根据地质条件和矿压显现参数，计算支架必需的支护强根据地质条件和矿

128、压显现参数，计算支架必需的支护强度和相应的额定工作阻力。度和相应的额定工作阻力。考虑顶底板含水层条件，验算支架对底板比压或载荷强考虑顶底板含水层条件，验算支架对底板比压或载荷强度。度。验算通风断面、风流、风速等。验算通风断面、风流、风速等。146根据使用经验，在综采工作面支架选型时，根据使用经验，在综采工作面支架选型时，注意：注意： (1)(1)不稳定和中等稳定顶板优先选用掩护式支架。不稳定和中等稳定顶板优先选用掩护式支架。在底板极在底板极松软条件下，严格验算并限制支架底座尖端比压，不得超过底松软条件下，严格验算并限制支架底座尖端比压，不得超过底板容许比压即极限载荷强度板容许比压即极限载荷强度

129、避免使用重型支架避免使用重型支架 (2)非常稳定和稳定的难垮落顶板和周期来压强烈和十分强非常稳定和稳定的难垮落顶板和周期来压强烈和十分强烈的顶板，优先考虑选取支撑掩护式支架。烈的顶板，优先考虑选取支撑掩护式支架。(3)顶板不平，四柱式支架中总有一根支柱对顶板的实际支顶板不平，四柱式支架中总有一根支柱对顶板的实际支撑力很低撑力很低掩护式支架支撑能力利用率高于四柱式掩护式支架支撑能力利用率高于四柱式(二柱式支架二柱式支架对顶板的实际支撑力高于同样名义额定阻力的四柱式支架，特对顶板的实际支撑力高于同样名义额定阻力的四柱式支架，特别是对机道上方顶板的支护强度别是对机道上方顶板的支护强度)。(4)不稳定

130、顶板条件下使用四柱式支架注意对机道上方的顶不稳定顶板条件下使用四柱式支架注意对机道上方的顶板控制，包括增加前柱阻力及可伸缩前梁等。板控制，包括增加前柱阻力及可伸缩前梁等。147护帮装置护帮装置 护帮护帮 通过挑梁通过挑梁( (护帮板护帮板) )贴紧煤壁，向煤壁施加一个贴紧煤壁，向煤壁施加一个支撑力，防止片帮。支撑力，防止片帮。 临时前梁临时前梁 在支架能及时支护的情况下，采煤机过后在支架能及时支护的情况下，采煤机过后挑起挑梁实现超前支护。在支架滞后支护的情况下，利用挑梁挑起挑梁实现超前支护。在支架滞后支护的情况下，利用挑梁实现及时支护；实现及时支护； 在厚煤层分层开采时，采上分层可利用挑梁挂网卷，采在厚煤层分层开采时，采上分层可利用挑梁挂网卷，采下分层可利用挑梁挑网兜。下分层可利用挑梁挑网兜。148