采煤工艺及装备配套

采矿学电子教案能源科学与工程学院采矿系2006年10月1编辑ppt采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。三种工艺方式爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）解放后至60年代初普通机械化采煤工艺方式60年代初至70年代中期综合机械化采煤工艺方式70年代中期以来第五章采煤工艺及装备配套2编辑ppt国有重点煤矿约587处2000年，国有重点煤矿机械化程度74.43%我国于1973年引入综合机械化采煤设备2000年，国有重点煤矿综合机械化程度56.78%机械化程度3编辑ppt炮采工艺方式：长壁工作面用爆破方法破煤、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是爆破破煤第一节炮采工艺方式4编辑ppt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

1mM=1

2.5mM

2.5m一、爆破落煤5编辑ppt炮眼布置6编辑ppt煤层的硬度顶梁长度一般1

2m每茬炮工作面进度0.8

1.2m一般1.2

1.5m的钎杆为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药2）炮眼的平距7编辑ppt8编辑ppt3）炮眼角度9编辑ppt平面上与煤壁的水平夹角一般为50

80

。为不崩倒支架，煤软时取大值，煤层硬时取小值。剖面上仰角顶板稳定时

=5

10

顶板不稳定时

=0

俯角10

20

炮眼角度10编辑ppt（1）钻眼设备：煤电钻、麻花钎子（电动）风煤钻（风动）（2）炸药与装药量：炸药煤矿许用炸药底眼150

600g顶眼200g雷管煤矿许用电雷管4）钻眼、装药毫秒延期电雷管11编辑ppt联线电雷管引爆（毫秒延期电雷管）起爆器起爆毫秒爆破130ms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

5）联线与起爆12编辑ppt爆破工要分开存放炸药、雷管。专用爆炸材料箱，加锁。严禁将电雷管斜插入药卷中部或捆在药卷上，要由药卷顶部装入。装药卷前要清除煤粉。应用水炮泥。严禁裸露煤爆破。要有足够的封泥长度。爆破的有关规定孔深m小于0.60.6～1大于1m封泥m不得放炮或采取措施½孔深≮0.513编辑ppt爆破装煤可装煤30

40%人工装煤余下的多数由人工装大铁锹二、装煤与运煤14编辑ppt装煤机械装煤刮板输送机的铲煤板15编辑ppt装煤北宿矿刮板输送机封底，铲煤板调小角度加档煤板炮采铲装16编辑ppt运煤煤采面多用SGW-40或SGW-44型可弯曲刮板输送机功率有加大的趋势煤层倾角加大后自溜17编辑ppt三、推移输送机推移输送机千斤顶、液压式、机械式正常段6m一个，机头机尾各三个，弯曲段长度等于或大于15m推移输送机时，应从工作面一端向另一端依次推移18编辑ppt推移输送机千斤顶、液压式、机械式正常段6m一个，机头机尾各三个，弯曲段长度等于或大于15m三、推移输送机推移输送机时，应从工作面一端向另一端依次推移19编辑ppt支护装备木支柱单体摩擦支柱单体液压支柱（70年代中期）国营重点煤矿用单体液压支柱+金属绞接顶梁四、支护20编辑ppt金属铰接顶梁1—接头；2—梁体；3—耳子；4—销子；5—调角楔；L—中心距

21编辑ppt单体支柱布置方式视顶板情况分：点柱棚子我国煤矿采场多用棚子支护22编辑ppt控顶排数和控顶距控顶距采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离最小控顶距有3排支柱，机道、行人道和材料道

常采用三、四排或三、五排控顶23编辑ppt带帽点柱帽厚50～100mm，长0.3m矩形布置三角形布置24编辑ppt棚子的正倒悬臂布置正悬臂顶梁在采空区方向短，在煤壁方向长对机道顶板支护好，顶梁不容易折断25编辑ppt棚子的正倒悬臂布置倒悬臂顶梁在采空区方向长，在煤壁方向短支柱不易被采空区矸石埋住，回柱安全顶梁折断26编辑ppt炮采工作面多采用齐梁齐柱布置方式炮采工作面齐梁齐柱布置27编辑ppt处理采空区方法：垮落法充填法煤柱支撑法最常用的是全部垮落法。

回柱放顶撤除支架，让顶板垮落放顶步距：相邻两次放顶间隔的距离放顶步距等于最大控顶距与最小控顶距之差。四、处理采空区28编辑ppt特种支护

丛柱、密集、木垛、斜撑

加强放顶处对顶板的支撑，回柱前在放顶排处另外架设的支架29编辑ppt专业工种钻眼爆破（放炮）、装药、机电维修综合工种装煤、支柱、回柱放顶专业工种一般在全工作面长度内工作综合工种一般在工作面的一段长度内工作五、劳动组织30编辑ppt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。炮采工作面循环的标志—放顶循环方式—循环进度与昼夜循环数的总称六、循环方式31编辑ppt作业方式—采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的配合方式准备班工作—回柱、检修刮板输送机、缩短运输平巷中的刮板输送机、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七、作业方式32编辑ppt采煤工区技术员要编制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八、循环作业图表33编辑ppt炮采面三采三准循环作业图34编辑ppt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，Ⅰ、Ⅲ班采煤班，Ⅱ、Ⅳ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35编辑ppt爆破煤壁平直不留底煤不破坏顶板不崩倒支柱不把煤崩到采空区九、炮采工作面的基本点36编辑ppt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，清除危石处理拒爆炮（瞎炮）在距拒爆炮0.3m以外另打平行新炮眼，重装药。炮采工作面的基本点37编辑ppt回柱由下向上由采空区侧向煤壁侧（由里向外）近水平煤层回柱可以分段炮采工作面的基本点38编辑ppt炮采工作面机械化水平低人工劳动强度大（装煤、支柱）产量和效率低但对地质条件适应性强十、炮采工艺的特点39编辑ppt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节普采工艺方式40编辑ppt一、设备及布置

1MDY-150采煤机；2SGB-630/150可弯曲刮板输送机；3DZ-22单体液压支柱；4HDJA-1000铰接顶梁5推移输送机千斤顶；6运输平巷中的输送机。41编辑pptDY150采煤机42编辑ppt二、控顶排数（三、四排）43编辑ppt人工爆破开切口（机窝）上切口6

10m

下切口2

3m

切口宽2

3m下缺口有可能不开：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44编辑ppt1、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10

15m）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45编辑ppt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46编辑ppt煤层较厚，双滚筒采煤机双向割煤方式上行：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47编辑ppt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：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。直接推入法端部斜切进刀中部斜切进刀五、采煤机的进刀方式48编辑ppt采煤机的进刀方式直接推入法用的少，容易损坏采煤机与刮板输送机49编辑ppt采煤机的进刀方式端头斜切进刀

割三角煤进刀留三角煤进刀50编辑ppt端头割三角煤斜切进刀单滚筒采煤机双向、单向割煤有利于端头管理、费时、往返（20～25m)进刀与移机头干扰(a)割底煤至工作面下端部(b)返向沿输送机弯曲段运行，上行割顶煤切入煤壁，直至完全进入输送机直线段

(c)推移输送机机头及弯曲段成一直线；(d)采煤机返向下行沿顶板割三角煤直至工作面下端部；(e)进刀完毕,上行正式割煤，至斜切进刀终点位置时，滚筒沿顶板割煤。

51编辑ppt采煤机的进刀方式

单滚筒采煤机中部斜切进刀

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52编辑ppt采煤机的进刀方式中部斜切进刀有利于端头作业和顶板维护,为单向割煤53编辑ppt六、支护方式1、齐梁直线柱布置绞接顶梁梁端在煤壁方向相齐，支柱成直线。梁长等于截深割一刀全部挂梁、支柱，简单，容易管理截深为0.8m或1m。多用正悬臂54编辑ppt高档普采工作面支护55编辑ppt普采工作面支护56编辑ppt支护方式1、齐梁直线柱布置梁长等于2倍截深全正悬臂割两刀挂梁一次、第一刀支临时支柱，不挂梁；第二刀变永久支柱，空顶距大，工作量不均，少用57编辑ppt支护方式2、错梁直线柱布置梁长等于2倍截深正倒悬臂相间割一刀相间挂梁一次、顶梁交错；第一刀支临时支柱，第二刀变永久支柱支护及时，工作量均匀，柱成直线，多用，不利切顶。58编辑ppt

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支护刚度普采工艺支护基本点破碎顶板或网下用成对Ⅱ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59编辑ppt

端头支护端头—平巷与工作面的交会处，控顶面积大，设备大且多，人员集中，进出口①双钩双楔梁，抬棚②四对八梁③四对八梁，十字绞接顶梁要保证支护质量，初撑力普采工艺支护基本点60编辑ppt端头十字绞接顶梁61编辑ppt端头四对八梁62编辑ppt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3m63编辑ppt端头支护，四对八梁2—抬棚长梁;4—输送机64编辑ppt端头支护，抬棚长梁，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;65编辑ppt两采一准一昼夜一循环单向割煤三五排控顶七、普采循环作业图66编辑ppt普采循环作业图67编辑ppt第三节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68编辑ppt综采工作面69编辑ppt自移式液压支架70编辑ppt自移式液压支架71编辑ppt自移式液压支架72编辑ppt双滚筒采煤机73编辑ppt可弯曲刮板输送机74编辑ppt乳化液泵站及混溶箱箱75编辑ppt1—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—集中控制台综采工艺方式示例设备及布置76编辑ppt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77编辑ppt1）单向割煤，往返一次进一刀割煤移架（滞后采煤机2

3架支架）反向清理浮煤推移输送机（滞后采煤机10

15m）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78编辑ppt2）双向割煤，往返一次进二刀上行割煤移架（滞后采煤机2

3架支架）推移输送机（滞后采煤机10

15m）下行割煤移架（滞后采煤机2

3架支架）推移输送机（滞后采煤机10

15m）采煤机割煤方式79编辑ppt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80编辑ppt不留三角煤端部斜切进刀81编辑ppt留三角煤端部斜切进刀82编辑ppt中部斜切进刀83编辑ppt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84编辑ppt移架方式：单架依次顺序式分组交错式成组整体顺序式四、液压支架的移架方式85编辑ppt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86编辑ppt2、液压支架分组交错式移架将相邻的2～3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Ⅰ组Ⅱ组Ⅲ组Ⅳ组87编辑ppt3、液压支架成组整体顺序式移架支架分组，每组2

3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。88编辑ppt移架速度的影响因素移架速度，m/min

国外先进的单架移架速度4～5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）89编辑ppt乳化液泵站及混溶箱箱MRB200/31.5200L/min,31.5MPa90编辑ppt割煤、移架、推移输送机的配合方式割煤后，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91编辑ppt2、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两者由设备结构及尺寸决定，使用时不能改动液压支架的支护方式92编辑ppt1、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六、综采工作面端头支架93编辑pptD1ZY35型端头支架前拖座推拉千斤顶94编辑ppt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95编辑ppt综采面端头支架96编辑ppt综采面平巷与端头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97编辑ppt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98编辑ppt综采工作面循环图99编辑ppt综采工作面循环图100编辑ppt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101编辑ppt

防止煤进入底槽

面调成伪斜，

=2

3

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2）防止输送机下滑的措施

12，必须装防滑、锚固装置102编辑ppt1）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103编辑ppt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104编辑ppt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第四节综采工作面的设备配套105编辑ppt综采工作面的设备配套106编辑pptMm=A—A3/2+LSin

m+D/2Mm—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+A3L—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1.6～2.0采煤机的采高107编辑pptHm=Mm

S1+hHmin=Mmin

S2

aHm，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200mma—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108编辑ppt

支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的关系Hmin>D（1）液压支架最小高度要大于采煤