采煤工艺教学与交流.ppt

城市现代化的建设 源于能源的开发与利用 采煤概论 课题 缓倾斜 倾斜 薄及中厚煤层长壁采煤法内容 走向长壁 倾向长壁采煤法回采工艺 义煤技校采矿室冯卫国 授课思路 分析目的 根据讲授内容 对课题要求认真分析 研究教材对课题内容讲述的特点与合理性 参看相关教材 对授课内容进行适当的处理与编排 力使授课内容达到合理科学 系统完整 讲授内容 走向与倾向长壁采煤法回采工艺 2 课程参考教材 采煤概论 煤炭工业出版社P88 99 全国技校教材 煤炭技工学校通用教材 采煤概论 中国劳动社会保障出版社P74 88 职教规划教材 技工类院校适用 煤矿开采学 中国矿业大学出版社P25 123 普通高教九五重点教材 煤炭高校采矿专业适用 一 教材分析 3 教材对比煤炭出版社的教材 优点是层次清楚 文字篇章较简练 但是把采煤设备介绍 混入采煤工艺讲述中 造成知识的内容类型混乱 需要修正 劳动出版社的教材 以分模块方法讲述采煤概论 体现了应用教育的趋向 插入的设备讲述也使用了简要图片式显示 但其文字讲述及内容层次略显不足 矿大版采煤学 对采煤方法及工艺的教学 完全符合分类知识与教学传授的客观规律 纯粹的采煤工艺教学中 没有混杂入采煤设备的讲授 本教材分类细致讲述深入 是较难得的采煤学教材 适宜高等煤炭学院使用 4 教学理念分析 劳动社 采煤概论 分课题讲述的趋向 所体现的应用教育就是培养技工要针对工业应用教育 以实际工作需要的技术与技能为主 造就对工作环境熟悉 实际操作能力较高的操作者 这尤其是工业技工学校所遵循的教育方向 借此教学交流机会 可以明确提出 我们需要将职业院校层的教育 从应试教育转向应用教育 从应试考试转变为应用考试 培养实际生产知识与操作技能较充实的技工 明确了教学理念与方向 我们就会有明确的路线去遵循教学规律 组织教材内容 使用教学工具 收集教学素材 研究教学方法 体现教学内容 明确使课程内容和教学方法达到更高合理性 科学性 系统性 完整性的教学水平 5 选定教材与组织内容 选择教材 根据目前技校的学生 对理论文字型课程学习能力较差的实际情况 选用文字描述较好的煤炭工业版 采煤概论 做为教材 因为教材才是学生手中的学习工具和路线 教师必须讲究教学实际 组织内容 借鉴另两册教材的优点 和提高教学内容的分类规范性 对教材内容的采煤设备讲述 建议全书归纳为一章提前讲授 易于掌握学习深度和层次等 建议本节剔除支架类型与采煤机设备讲述 重点明确地讲授采煤工艺内容 思考总结 通过具体教学内容的分析与组织 才能很现实推进教材通用由笼统 逐步结合实际演化为实用的自编教材 二 授课层次分析 2 内容深度 选用教材为 5 3节P84 99页 内容较多 可分两次课程容量 炮采工艺列入第一课 本次课程内容有 机采工作面 综采工作面回采工艺 倾斜长壁巷道布置 采煤工艺 授课内容量较大 归整后使内容性质单一较易学 1 授课容量 对采煤专业 或高中基础学生讲授本课程 可将工艺过程和细节 按教材全部讲授 对专业跨度较大作为基础课程及初中起点的学生 则以工艺总过程讲授为主 在工作中无直接用途的工艺细节 仅作为了解内容 3 授课对象 本课程针对我校初中班学生 作为专业基础课 重点讲授采煤工艺过程主线 过度深入的工艺细节略讲 与工作中实际学习相结合 浓缩讲课内容 给学生较多深入思考时间与探讨互动机会 争取有较好的教学学习效果 1 掌握走向长壁的机采 综采工艺过程 2 掌握倾向长壁单煤层布巷回采 和方法特点 开采支护方式 采空区处理方式 1 走向长壁机采 综采工艺过程 2 倾向长壁单煤层布巷回采 和方法特点 三 教学目的 知识重点和难点 四 教学手段与方法选择 2 常用教学手段分析 1 实验心理学家指出 人们和学生对信息知识的获取 83 来自视觉 11 来自于动感听觉 3 5 来自嗅觉 1 5 来自触觉 1 来自味觉 关于知识记忆的持久性 人们一般能记住阅读的10 听到内容的20 看到内容的30 同时听到与看到内容的50 在交流中自己所说内容的70 板书授课 配合挂图 目前课堂常用方法 基础好学习可达到较好效果 但书写费时 较难直观理解 四 教学手段与方法选择 多媒体投影课件 结合教具挂图授课 可充分展现影视传授知识的广泛性省时省力直观理解 深刻广泛应用 可达到好的教学效果 操作实验或参观教学 是应用教育的主要教学方法 操作参观 边讲边学 理解直观 投资偏大 应据知识性质来设置此类课时 一般用于完成必要的教学课程 综合前述理性知识分析 据本课程特点 选择使用 本教程采用多媒体投影课件辅助 课堂讲述教学方式 本课程知识内容无抽象型原理理解 属普通生产实际观察记忆型掌握内容 所以可采用易解知识比拟 普通讲述传授给别人的简单方式 说课 剔除冗余的内容细节 3 讲课方式 五 教学素材收集与课件制作 1 主要文字资料扫描输入 编辑与处理 2 图片与视频收集 整理 插入链接 完成PPT课件 3 辅助教具与挂图 本课需机采 综采工作面挂图 内容 课程主线和环节点重要知识内容 要系统 简明 清楚 争取使课程内容和文字讲述 达到层次简明清楚 要求 尽量每屏文字不超过200字 字体色彩与知识内容相协调注 本次课仍按教材内容安排课程 因教材是学生的路子 内容 对静态知识环节使用图片 动态工艺全用录相视频展现 动态原理与参观内容可用动画 这是展现知识的重要方法要求 尽量做到图视内容简练 尽量替代参观教学 降低成本 内容 对知识线有明显展示作用 对课件起补充作用要求 使用教具 挂图要少 起到一统课程知识主线的作用 六 课程教学构思 1 复习提问课程相关基础 导入新课 2 新课内容的编排 与教学方法相结合安排 3 分析难点学习方法 掌握重点难点讲解方法 4 多留课堂思考与练习互动 吸引学生注意力 5 课程小结 布置作业 借助讲授知识相关时机 对学生进行鼓励与激励课堂纠正学生不良行为的方法策略要规范 7 借助时机对学生进行安全与文明生产相关教育 8 布置下次课应预习的内容 七 教材处理 说明教材文字调整删去 添加部分 八 授课步骤与时间分配 九 板书设计 课题 缓倾斜 倾斜薄及中厚煤层采煤方法 二 走向 倾向长壁回采工艺 教学目的 2 掌握倾向长壁采煤过程 工艺方法特点 1 采煤机简介 1 单滚简采煤机 2 双滚简采煤机 3 刨煤机 1 掌握走向长壁采煤过程 工艺过程 一 走向长壁回采工艺 2 机采回采工艺 续 1 机械落煤与装煤2 运煤 可弯曲刮板机3 支护 工件与方式4 推移刮板输送机5 采空区处理 九 板书设计 3 走向长壁综采回采工艺采 装 运 支 移 采空处理液压支架的四种类型 升降方式 十 教学准备 备好 1 多媒体课件教案2 教材 作业3 准备上课 二 倾斜长壁采煤方法 1 单一煤层采区的巷道布置方法巷道系统 生产系统 回采系统 2 倾斜长壁回采工艺对使用的机械设备提出要求 2点3 倾斜长壁采煤方法的特点 小结 1 2 3 作业 1 2 3 授课课件 第三节缓倾斜 倾斜 薄及中厚煤层长壁采煤法 二 采煤概论 走向长壁 倾向长壁采煤法回采工艺 课题 1 掌握走向长壁的机采 综采工艺过程 2 掌握倾向长壁单煤层布巷回采 和方法特点 采煤机结构 采煤工作面的设备布置 1 走向长壁机采 综采工艺过程 2 倾向长壁单煤层布巷回采 和方法特点 复习与提问 1 画出单煤层长壁采煤法单面双巷布置简图 全体同学自已画出 3 炮采工艺由哪几个步骤组成 2 单煤层长壁采煤方法生产系统主要由什么构成 2 题长壁采煤方法生产系统由 运煤系统 通风系统 运料排矸系统等组成 3 题炮采工艺由 爆破落煤 装煤 运煤 移动输送机 支架支护 采空区处理 六个步骤构成 1 题 课程导入与概述 本节要讲述机械化单双滚简采煤机简单功能 机械化工作面回采工艺 综采工作面回采工艺 液压支架的类型与使用 单一煤层倾斜长壁采煤法采区巷道布置 回采工艺 及本方法的特点 课堂板书 记录我们本节课程学习的内容 1 采煤机简介 1 单滚简采煤机 2 双滚简采煤机 3 刨煤机 一 走向长壁回采工艺 2 机采回采工艺1 机械落煤与装煤2 运煤 可弯曲刮板机3 支护 工件与方式4 推移刮板输送机5 采空区处理 3 走向长壁综采回采工艺采 装 运 支 移 采空处理液压支架的四种类型 升降方式 二 倾斜长壁采煤方法 1 单一煤层采区的巷道布置方法巷道系统 生产系统 回采系统 2 倾斜长壁回采工艺对使用的机械设备提出要求 2点3 倾斜长壁采煤方法的特点 一 走向长壁采煤回采工艺 1 采煤机简介 1 滚筒采煤机构造滚筒采煤机主要由 截煤部 牵引部 电动机及辅助装置组成 它的类型较多 分为单滚筒和双滚筒两种 A 单滚筒采煤机 功率小 生产能力低 适用于采高不大的中厚煤层 一 走向长壁采煤回采工艺 B 双滚筒采煤机 功率较大 生产能力大 牵引速度高 适用于采高较大的中厚煤层 外形如下图所示 一 走向长壁采煤回采工艺 1 采煤机简介 双滚筒采煤机一般是综采工作面主要采煤机械 滚筒式采煤机的截割部滚筒和截齿 如图所示 一 走向长壁采煤回采工艺 1 采煤机简介 C 刨煤机刨煤机是根据刨削原理工作的浅截深 一次刨深在50 100mm 采煤机 刨煤机组 由刨煤机 可弯曲刮板输送机 液压推装置和电气控制等部分组成 在我国使用较少 一 走向长壁采煤回采工艺 2 机采回采工艺 1 机械落煤与装煤机采工作面的落煤与装煤是由机械完成 滚筒采煤机 滚筒上镶有反向螺旋板 在螺旋板上布有截齿 滚筒旋转割煤时 可将煤抛掷装入可弯曲刮板输送机内 影响工作面落煤与装煤效率的因素很多 但在滚筒采煤机造型以后 直接影响的因素是采煤机的割煤方式和进刀方式 机械化采煤工艺过程动画 单向割煤方式 上割下装 采煤机向上沿底板割煤 下行时 翻转弧形挡煤板下放装煤 沿工作面往返一次只进一刀 如图所示 适用 单滚筒采煤机在顶板较稳定 采高较大 煤的粘顶性不强 割煤后顶煤能自行垮落的煤层中割煤 优点 单向割煤能充分利用机械装煤 提高工效 缺点 下行装煤或空行 使顶板悬露时间较长 一 走向长壁采煤回采工艺 滚筒采煤机的割煤方式 双向割煤方式 有往返一次进一刀和往返一次进两刀两种 如图所示 往返一次进一刀 煤层厚度大于滚筒直径 且煤粘顶性强时 采煤机上行割顶煤 下行割底煤 这种割煤方式的主动强度大 往返一次进两刀 总是前滚筒割顶煤 后滚筒割底煤 以提高机械装煤效率 一 走向长壁采煤回采工艺 滚筒采煤机的割煤方式 滚筒切人煤壁的过程和方式称为进刀方式 常用的进刀方式有 斜切式 推人式 钻人式等几种 以斜切式进刀应用最广 一 走向长壁采煤回采工艺 滚筒采煤机的进刀方式 A 斜切式进刀 采煤机沿输送机弯曲段逐渐切入煤壁的进刀方式 分为 割三角煤进刀 留三角煤进刀和中间进刀几种 常用割三角煤进刀方式 割三角煤进刀 如下图所示 割三角煤进刀特点 减少工作面上下两端切口 俗称 机窝 的工作量 切口处顶板悬露面积较小 易于维护 采煤机与输送机头分开推移时比较方便 割三角煤进刀方式缺点 是在工作面一端25m的范围内 采煤机往返割煤 进刀时间较长 留三角煤进刀方式是指采煤机斜切进刀达到截深以后 不反向割三角煤 待采煤机割到工作面顶端后 再反向空行 或装煤 割掉三角煤 中间进刀方式 与留三角煤进刀方式基本相同 只是将进刀位置选择在工作面中部 留三角煤和中间进刀方式 适用于长度较短 采用单向割煤方式的工作面 一 走向长壁采煤回采工艺 B 推人式进刀 当采煤机割到工作面上下端部时 在推移输送机机头或机尾的同时 把采煤机滚筒推人预先用爆破法开好的切口内 这种方式称为推入式进刀 如图所示 特点是 进刀方式简单 适用于各种割煤方式 缺点 1 增加了做切口的工作量 2 加大了工作面端部控顶面积 3 推移采煤机及输送机机头或机尾时 需要推力大的千斤顶 通常只适用于 单滚筒采煤机 一 走向长壁采煤回采工艺 滚筒采煤机的进刀方式 C 钻入式进刀方式 用滚筒端盘截齿的旋转及千斤顶的推力 使滚筒直接旋转钻入煤壁 适应条件 1 除滚筒必须具有端面截齿外 采煤机应具有可回转的门式挡煤板 2 千斤顶应具有足够的推力 输送机槽应有足够的强度 一 走向长壁采煤回采工艺 滚筒采煤机的进刀方式 一 走向长壁采煤回采工艺 2 运煤 机采工作面运煤除必须采用可弯曲刮板输送机外 与炮采工作面运煤相同 走向长壁回采工艺运煤系统录像动画 2 机采回采工艺 3 支护 支护材料机采工作面使用金属摩擦支杵或单体液压支柱 单体液压支柱是用高压液体作动力的单体支柱 分内注式和外注式两种 走向长壁运煤系统录像 一 走向长壁采煤回采工艺 2 运煤 机采工作面运煤除必须采用可弯曲刮板输送机外 与炮采工作面运煤相同 走向长壁运煤系统录像动画 2 机采回采工艺 3 支护 支护材料机采工作面使用金属摩擦支杵或单体液压支柱 单体液压支柱是用高压液体作动力的单体支柱 分内注式和外注式两种 单体液压支柱内注式是支柱内有一定量的油液 支柱工作时 活柱像千斤顶一样 靠液压伸出 外注式是由井下平巷液压泵站经高压软管向支柱供液 使活柱升降 一 走向长壁采煤回采工艺 支护方式除了一些顶板坚硬或薄煤层工作面可以用戴帽点柱外 机采工作面的支架布置方式通常采用悬臂支护 悬臂支架方式分类 齐梁式适用于顶板比较稳定的条件 a 错梁式适用于顶板比较破碎的条件 b 一 走向长壁采煤回采工艺 2 机采回采工艺 4 移输送机在距采煤机15m以远处 利用液压 或其它类型 千斤顶将输送机移到正确地点 并使输送机平 直符合要求 5 采空区处理采空区处理与炮采相同 对极坚硬的顶板 可利用深孔爆破方法强制放顶 以保证工作面的安全生产 避免因采用煤柱支撑法而增加工作面的搬家次数 一 走向长壁采煤回采工艺 2 机采回采工艺 1 综采设备配置 综采工作面设备的配套问题很关键 尤其应使采煤机 刮板输送机和液压支架 这三大设备均符合工作面的条件 并在生产能力 设备强度 空间尺寸等方面配套 综采工作面设备配置及布置如下页图所示 3 综采回采工艺 一 走向长壁采煤回采工艺 综采工作面走向长壁回采工艺图 液压综采工作面总布置图 2 回采工艺 1 落煤与装煤 综采主要采用双向割煤往返一次进两刀和斜切式进刀工作方式 2 运煤 运煤同机采工作面一样 采用输送能力大 强度高的重型输送机 3 支护 综采工作面支护主要采用自移式液压支架 3 综采回采工艺 一 走向长壁采煤回采工艺 综采工作面回采工艺 支架的种类按支架与围岩的相互作用方式分为 支撑式 掩护式及支撑掩护式三种基本类型 支撑式液压支架 支撑式液压支架主要对顶板起支撑作用 它由支柱 顶梁 底座 或底座箱 推移斤顶等主要构件组成 特点 支撑面积和承载能力大 可使顶板在顶梁后部被切断而垮落 这类支架切顶性能较好 适用 支撑中等稳定以上的顶板 垛式支架 整体结构 整体移动 这种支架的支撑能力大 一般有4 6根立柱 3 综采回采工艺 一 走向长壁采煤回采工艺 各种液压支架 国产BZZC型垛式液压支架 综采工作面 节式支架 由2 4个框架组成 其支撑能力比垛式小 但其结构灵活 便于移动 拆装 适用于支撑中硬顶板 但这种支架的稳定性差 掩护式支架 掩护式支架是利用立柱 短顶梁支撑顶板用一较大的掩护梁来防止岩石落进工作面 掩护梁与冒落的岩石接触 支架的掩护性能和稳定性较好 调高范围大 优点 对破啐顶板适应性较强 支撑力小 适用支护松散破碎不稳定或中等稳定的顶板 支撑掩护式支架 这类支架如图5 28d所示 可以起到支撑为主 掩护为辅的作用 适用于矿压较大 易于冒落的中等稳定或稳定的顶板 3 综采回采工艺 一 走向长壁采煤回采工艺 液压支架的支护方式及时支护 在采煤机割煤后先移支架 承压或降架移步 再移输送机 适用于顶板中等稳定以下或煤壁片帮较严重的工作面 滞后支护 在采煤机割煤后先移输送机 再移支架 适用于顶板岩石不易冒落的工作面 流液压支架的升与降 升架 操纵控制手把使其位于升柱位置 支撑顶板 降架 操纵手把位于降架位置 高压液体进入立柱上腔 同时打开液控单向阀 立柱下腔排出液体 支架处于卸载状态 立柱带动顶梁下降 3 综采回采工艺 一 走向长壁采煤回采工艺 2 回采工艺 4 刮板输送机和支架的移动支架的型式不同 则移架和移输送机的方式也不同 整体式支架 移架和推移输送机共用一个液压千斤顶 分别连接支架底座和输送机槽 且互为支点 进行推 拉输送机和支架 迈步式自移支架的移动 依靠本身两框架互为支点 用一千斤顶推拉两框架分别前移 另用一千斤顶推移输送机 5 采空区处理综采工作面主要用垮落法处理采空区 因液压支架具有切顶性能强 支撑式 掩护作用好 掩护式 种类多等特点 所以不采用局部充填和煤柱支撑法 对极坚硬顶板的处理方法与机采相似 3 综采回采工艺 一 走向长壁采煤回采工艺 长壁工作面沿煤层走向布置 沿煤层倾向推进的采煤方法 称为倾斜长壁式采煤法 1 单煤层巷道布置方式1 巷道系统以俯斜推进工作面为例 采区巷道布置如下图所示 沿水平运输大巷1每隔一定距离 工作面长度 沿倾斜布置一条斜巷道直掘到采区边界 在边界将相邻两条斜巷连通 即为开切眼 其中一条巷道为工作面运输巷4 另一条巷道为回风巷5 运输巷中靠近工作面安装1台可伸缩带式输送机 其余为吊挂式带式输送机 回风巷中铺设轨道 用无级绳绞车或单轨吊车运送设备和材料 1 采区巷道布置 二 倾斜长壁采煤方法 2 生产系统 1 运煤系统煤炭由工作面3运出 经工作面运输巷道4到煤仓6 在水平运输大巷1装车运出采区 2 通风系统新鲜风流由水平运输大巷1 经进风 行人斜巷7 工作面运输巷4进人工作面3 乏风由工作面回风巷5进入水平回风大巷2排出 各分系统如下图 1 采区巷道布置 二 倾斜长壁采煤方法 倾斜长壁采煤方法采区巷道布置 3 回采方式 1 仰斜回采和俯斜回采倾斜长壁回采工作面 按推进方向分为仰斜回采和俯斜回采两种 工作面沿倾斜从下向上推进的称为仰斜回采 适用于煤层顶板破碎 煤质较硬或顶板淋水较大煤层 工作面沿倾斜从上向下推进的称为俯斜回采 适用于煤层厚度较大 煤质松软 易片帮或瓦斯含量较大煤层 2 单工作面和对拉工作面布置倾斜长壁工作面可以按单工作面布置 也可按对拉工作面布置 图 对拉工作面比单工作面布置可少掘一条巷道 占用设备也少 所以在布置倾斜长壁工作面时应首先考虑对拉布置 1 采区巷道布置 二 倾斜长壁采煤方法 倾斜长壁综采工作面采煤工艺 倾斜长壁采煤方法的回采工艺和走向长壁采煤方法的回采工艺基本相同 也有三种形式 即炮采 机采和综采 因为工作面沿倾斜推进 对使用的机械设备提出如下要求 1 保证采煤机工作的稳定性 仰斜方式回采时 防止采煤机掉道 在输送机槽两侧需要安装导向装置 2 保证输送机工作的稳定性 在输送机下需设可调节的三角形托架 2 回采工艺 二 倾斜长壁采煤方法 1 倾斜长壁开采时 取消了采区上 下 山 简化了巷道布置 减少了巷道工程量 2 倾斜长壁工作面是水平的 而其两侧的运输 通风巷则是沿煤层开掘的方向固定不变的倾斜巷道 回采工作面长度基本不变 能够适应综合机械化采煤的要求 3 倾斜长壁采煤法回采方式灵活多样 有利于安全生产 3 倾斜长壁采煤方法的特点 二 倾斜长壁采煤方法 4 倾斜长壁开采 减少了一个运输环节 把 运煤三道弯 改为 两道弯 简化了生产系统 取消了走向长壁开采的区段运输巷的运输设备 从而节省了运输费用 5 存在辅助运输和行人距离长 水平运输大巷装车站多的不足 目前我国的倾斜长壁采煤法一般适用于地质构造简单 煤层倾角小于12 的煤层 尤其适应开采近水平薄及中厚煤层 技术 经济效果比较显著 如果新开矿区开采条件适宜 应大力推广使用倾斜长壁采煤法 目前我国正致力采掘机械设备 改进巷道布置 以便扩大其使用范围 3 倾斜长壁采煤方法的特点 二 倾斜长壁采煤方法 1 长壁采煤法的回采工艺 包括有哪些步骤 2 说明长壁采煤工作面机采 综采设备配置的不同 3 说明单一煤层倾斜长壁采煤法巷道布置特点 1 采煤机简单结构 单双滚简采煤机 刨煤机2 走向采煤工作面 回采工艺与步骤特点 机采面 落煤与装煤 运煤 支护 移架 采空处理特点 综采面 设备配置 回采工艺特征3 倾斜长壁采煤方法 单层采煤区巷道布置特点 回采工艺与采煤方法特点 课程小结 作业布置 采煤概论 P100 厚煤层采煤方法 课后预习 Thankyouverymuch 欢迎批评指正 义煤技校冯卫国 二OO八 十一 八日 义马煤技校冯卫国 2008 11 08