综合机械化采煤工艺

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 单一走向长壁采煤法采煤工艺,第三节 综合机械化采煤工艺,1,本次课内容,一,、双滚筒采煤机的滚筒位置,二,、采煤机割煤方式,三,、采煤机进刀方式,四,、液压支架的移架方式,五,、液压支架的支护方式,六,、综采工作面端头支架,七,、综采工作面循环图表,八,、大倾角综采工艺特点,九,、综采工作面的设备配套,十,、采煤工艺方式的选择,2,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%,返回目录,3,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,返回目录,4,综采工作面,返回目录,5,自移式液压支架,返回目录,6,自移式液压支架,返回目录,7,自移式液压支架,返回目录,8,双滚筒采煤机,返回目录,9,可弯曲刮板输送机,返回目录,10,乳化液泵站及混溶箱,返回目录,11,综采工艺方式示例,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,设备及布置,返回目录,12,一、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,返回目录,13,二、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,2,3,架支架）,反向清理浮煤,推移输送机（滞后采煤机,10,15,m,）,适用条件：,煤层,倾角大,，煤层赋存稳定,返回目录,14,二、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,2,3,架支架）,推移输送机（滞后采煤机,10,15,m,）,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,10,15,m,）,返回目录,15,三、采煤机进刀方式,我国主要用斜切进刀方式,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,返回目录,16,割三角煤端部斜切进刀,三、采煤机进刀方式,返回目录,17,留三角煤端部斜切进刀,三、采煤机进刀方式,返回目录,18,中部斜切进刀,三、采煤机进刀方式,返回目录,19,斜切进刀比较,割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，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，装煤效率低，端头维护困难,三、采煤机进刀方式,返回目录,20,四、液压支架的移架方式,移架方式：,单架依次顺序式,分组交错式,成组整体顺序式,返回目录,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,。,四、液压支架的移架方式,返回目录,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,四、液压支架的移架方式,返回目录,23,3、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。,四、液压支架的移架方式,返回目录,24,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,四、液压支架的移架方式,返回目录,25,支架的移动速度可表示为：,t,z,=t,e,+Nt,d,t,z,移设一架支架或一组支架的总时间,26,五、液压支架的支护方式,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,返回目录,27,五、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，要求顶板稳定,优点：控顶宽度小,两者由设备结构及尺寸决定，使用时不能改动,返回目录,28,六、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、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,返回目录,29,六、综采工作面端头支架,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,返回目录,30,六、综采工作面端头支架,综采面平巷布置应利于：,运输设备运转,采煤机自开缺口,人员进出,材料运进,返回目录,31,七、综采工作面循环图表,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。,返回目录,32,七、综采工作面循环图表,返回目录,33,七、综采工作面循环图表,返回目录,34,八、大倾角综采工艺特点,1、输送机,（1）下滑的原因,重力原因,12,o,后,推移输送机不当，从一点多次推,浮煤进入底槽,返回目录,35,（2）防止输送机下滑的措施,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,12,，必须装防,滑,、锚固装置,八、大倾角综采工艺特点,返回目录,36,2、液压支架的防倒防滑,（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,由下向上移架,防止大块冲击架尾,保持排头支架的稳定性,间隔移架,八、大倾角综采工艺特点,返回目录,37,3、采煤机的防滑,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）,15,o,，,滚筒采煤机,，,必须有可靠的防滑装置,八、大倾角综采工艺特点,返回目录,38,九、 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,返回目录,39,采煤机的采高,M,m,=,A,A,3,/ 2 + L Sin,m,+ D / 2,M,m,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,1,-,机槽高；,A,2,底托架高度；,A,3,机体厚度；,E-,过煤高度,A=A,1,+A,2,+A,3,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1.62.0,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,40,液压支架高度与采高的关系,H,m,=M,m,S,1,+h,H,min,=M,min,S,2,a,H,m,，H,min,支架的最大与最小支撑高度,S,1,，S,2,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200,mm,a ,支架卸载高度；一般取50,mm,支得起，卸得掉,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,41,设备几何尺寸配套,支架的最小支撑高度,H,min,与滚筒直径,D,的关系,H,min,=D,S,2,a,（1）液压支架最小高度要大于采煤机机身高度,H,min,A,A=A,1,+A,2,+A,3,煤层在最小厚度时，采煤机和液压支架均能工作,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,42,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,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,43,设备几何尺寸配套,（3）采煤机的卧底量,X,不少于30,mm,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,九、综采工作面的设备配套,44,设备几何尺寸配套,（4）底托架过煤高度不小于500,mm。,大块的问题。,（5）采煤机的截深与液压支架步距相等。,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,45,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1.5,m，,保证每节溜槽有推移千斤顶,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,46,采煤机的实际生产能力,s,M,60,Vc,Q,c,=60 V,c,S M,K,10,-3,Q,c,采煤机的生产能力，,t/h；,V,c,采煤机的实际牵引速度，3,4,m/min；,S,截深，,m；,M,采高，,m；,煤的视密度，,kg/m,3,；,K,工作面采出率，（%）。,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,47,国内外刮板输送机发展趋势,大运量 2000,t/h 35,00,t/h,功率 大于1000,kW,长运距380,m 400m,高强度，长寿命，高可靠性,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,48,生产能力配套,（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,九、 综采工作面的设备配套,返回目录,49,十、采煤工艺方式的选择,我国三种工艺方式并存：,由于地质条件和煤层赋存条件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。,返回目录,50,采煤工艺方式的选择,普采的设备的价格约为综采设备价格的1/4，产量约为1/3。,凡适宜普采条件的国营重点煤矿都应采用普采。,炮采的技术装备投资少，技术容易掌握，管理简单，机械化水平低，人工劳动强度大，效率低，但对地质条件适应性强，以后将逐步减少。,返回目录,51,