采煤工藝ppt課件

1、綜合機械化采煤方法山陽大講堂1;.2講解內(nèi)容n第一節(jié) 采煤方法的發(fā)展n第二節(jié) 采煤方法的選擇n第三節(jié) 綜采采煤工藝n 一、綜采設(shè)備的安裝n 二、綜采采煤工藝n 三、綜采遇特殊情況下的采煤工藝n 四、工作面設(shè)備的拆遷3采煤工藝采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時間上、空間上的相互配合。三種工藝：爆破采煤工藝方式（炮采工藝方式）解放后至60年代初普通機械化采煤工藝方式 60年代初至70年代中期綜合機械化采煤工藝方式 70年代中期以來爆破采煤工藝，簡稱“炮采”，其特點是爆破落煤，爆破及人工裝煤，機械化運煤，用單體支柱支護工作空間頂板。普通機械化采煤，簡稱“普采”，其特點是用采煤機同時完成落煤和裝煤

2、工序，而運煤、頂板支護和采空區(qū)處理與炮采工藝基本相同。綜合機械化采煤工藝，簡稱“綜采”，即破、裝、運、支、處五個生產(chǎn)工序全部實現(xiàn)機械化，因此綜采是目前最先進的采煤工藝。第一節(jié) 采煤方法的發(fā)展4我國三種工藝方式并存：我國三種工藝方式并存：由于地質(zhì)條件和煤層賦存條件的復(fù)雜性及技術(shù)裝備的多層次性。由于地質(zhì)條件和煤層賦存條件的復(fù)雜性及技術(shù)裝備的多層次性。綜采是發(fā)展方向綜采是發(fā)展方向高產(chǎn)、高效、安全、勞動條件好和勞動強度小。設(shè)備價格高，初期投資大，高產(chǎn)、高效、安全、勞動條件好和勞動強度小。設(shè)備價格高，初期投資大，受地質(zhì)條件限制大。受地質(zhì)條件限制大。5第二節(jié)、采煤方法的選擇一、炮采工藝的主要特點一、炮采工

3、藝的主要特點 炮采工藝技術(shù)裝備投資少，適應(yīng)性強，操作技術(shù)容易掌握，生產(chǎn)技術(shù)管理比較簡單，是我國炮采工藝技術(shù)裝備投資少，適應(yīng)性強，操作技術(shù)容易掌握，生產(chǎn)技術(shù)管理比較簡單，是我國目前采用仍然較多的一種采煤工藝目前采用仍然較多的一種采煤工藝二、適用于普采工藝的條件二、適用于普采工藝的條件 是我國中小型礦井發(fā)展采煤機械化的重點。是我國中小型礦井發(fā)展采煤機械化的重點。 6三、適于采用綜采工藝的條件 優(yōu)先裝備綜采的條件優(yōu)先裝備綜采的條件序號序號使用條使用條件件井型井型/Mt/Mta a1 1煤層厚煤層厚度度/m/m煤層傾煤層傾角角/(/() )地質(zhì)構(gòu)地質(zhì)構(gòu)造造基本頂基本頂（級別）（級別）直接頂直接頂（類型

4、）（類型）備注備注1 1中厚煤中厚煤層層1.201.201.31.33.53.51515比較簡比較簡單單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井2 2厚煤層厚煤層開采開采1.201.205 51515比較簡比較簡單單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井3 3厚煤層厚煤層一次采一次采全高全高1.201.203.53.54.04.01515比較簡比較簡單單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井4 4經(jīng)濟型經(jīng)濟型綜采綜采0.600.603.03.0以以下下1515比較簡比較簡單單、1 1、2 2、3 3大型礦井大型礦井7第三節(jié)第三節(jié) 綜合機械化采煤工藝綜合機械化采煤工藝n什么是綜合機械化采煤工

5、藝（綜采）什么是綜合機械化采煤工藝（綜采） 落煤、裝煤、運煤、支護和處理采空區(qū)五個主要生產(chǎn)工序全部實現(xiàn)了機械化落煤、裝煤、運煤、支護和處理采空區(qū)五個主要生產(chǎn)工序全部實現(xiàn)了機械化-綜采；綜采；也是目前最先進的采煤工藝。也是目前最先進的采煤工藝。n配套設(shè)備配套設(shè)備n 雙滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機、液壓支架、膠帶輸送機等。雙滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機、液壓支架、膠帶輸送機等。8液壓支架的組裝方式液壓支架的組裝方式1）地面組裝，整架下井，運到工作面）地面組裝，整架下井，運到工作面該方式廣泛采用，要求井巷斷面夠。該方式廣泛采用，要求井巷斷面夠。2）地面解體工作面附近組裝）地面解體工作面附近組裝要求有

6、組裝硐室要求有組裝硐室組裝硐室一般在回風(fēng)平巷中切眼附近組裝硐室一般在回風(fēng)平巷中切眼附近長長 寬寬 高高=8 5 3m一般一般 棚子支護棚子支護 起吊鋼梁起吊鋼梁 雙軌調(diào)車線雙軌調(diào)車線（二）綜采工作面的安裝（二）綜采工作面的安裝91、沿運輸平巷運入的設(shè)備及順序工作面刮板輸送機機頭部轉(zhuǎn)載機破碎機乳化液泵站水泵電氣設(shè)備管路2、沿工作面回風(fēng)平巷運入的設(shè)備液壓支架刮板輸送機中部槽及鏟煤板、檔煤板刮板輸送機機尾采煤機及管路3、設(shè)備安裝順序一般順序： 液壓支架 輸送機溜槽 采煤機 輸送機機頭機尾有時： 先安裝刮板輸送機的中部槽作運送軌道4、安裝需要的設(shè)備絞車沿煤層底板直接拖入工作面到位后，兩臺或三臺小絞車調(diào)

7、度底板軟時，鋪軌道，軌道上鋪滑板10231(a)(b)1）前進式安裝）前進式安裝安裝順序與支架的運送方向一致，安裝始終在支架掩護下進行，架尾朝前，邊擴安裝順序與支架的運送方向一致，安裝始終在支架掩護下進行，架尾朝前，邊擴巷邊安裝，每段巷邊安裝，每段30 50mn缺點：導(dǎo)向差，轉(zhuǎn)向困難，用在頂板破碎的條件下。缺點：導(dǎo)向差，轉(zhuǎn)向困難，用在頂板破碎的條件下。5、支架安裝順序、支架安裝順序11（2）后退式安裝）后退式安裝開切眼一次掘好，支架由里向外安裝開切眼一次掘好，支架由里向外安裝231(a)(b)12端頭液壓支架液壓支架采空區(qū)刮板輸送機雙滾筒采煤機橋式轉(zhuǎn)載機帶式輸送機軌道平巷運輸平巷1314二、綜

8、合機械化采煤工藝二、綜合機械化采煤工藝n綜采工藝與普采工藝的區(qū)別：綜采工藝與普采工藝的區(qū)別：n工作面支護實現(xiàn)了機械化。工作面支護實現(xiàn)了機械化。n綜采工作面生產(chǎn)工藝過程：割煤（落、裝煤）、運煤、支護、處理采空區(qū)。綜采工作面生產(chǎn)工藝過程：割煤（落、裝煤）、運煤、支護、處理采空區(qū)。n特點：全部實現(xiàn)了機械化，降低勞動強度，提高了單產(chǎn)及安全性。特點：全部實現(xiàn)了機械化，降低勞動強度，提高了單產(chǎn)及安全性。15（一）、綜采面雙滾筒采煤工作方式（一）、綜采面雙滾筒采煤工作方式 1、滾筒的轉(zhuǎn)向和位置、滾筒的轉(zhuǎn)向和位置n轉(zhuǎn)向：面向煤壁看采煤機的右滾筒應(yīng)為右螺旋，順時針旋轉(zhuǎn)；左滾筒為左螺轉(zhuǎn)向：面向煤壁看采煤機的右滾筒

9、應(yīng)為右螺旋，順時針旋轉(zhuǎn)；左滾筒為左螺旋，逆時針轉(zhuǎn)。旋，逆時針轉(zhuǎn)。n位置：一般是前端的滾筒沿頂板割煤，后滾筒沿底板割煤（前頂后底）；薄煤位置：一般是前端的滾筒沿頂板割煤，后滾筒沿底板割煤（前頂后底）；薄煤層層“前底后頂前底后頂”。162、綜采面雙滾筒采煤機的割煤方式、綜采面雙滾筒采煤機的割煤方式n考慮因素：頂板管理、移架與進刀方式、端頭支護等因素?？紤]因素：頂板管理、移架與進刀方式、端頭支護等因素。17兩種型式兩種型式 單向割煤。采煤機上行割煤，下行清理浮煤，推一個截深；適用于煤層厚度略單向割煤。采煤機上行割煤，下行清理浮煤，推一個截深；適用于煤層厚度略大于滾筒直徑而煤質(zhì)堅韌的條件。大于滾筒直徑

10、而煤質(zhì)堅韌的條件。 雙向割煤。雙向割煤。A.往返一刀，當(dāng)煤層較厚時，采煤機上行時貼頂板截割，下行時貼往返一刀，當(dāng)煤層較厚時，采煤機上行時貼頂板截割，下行時貼底板截割并清理浮煤。這時，往返兩個行程滾筒都截割采煤，但工作面只推進一底板截割并清理浮煤。這時，往返兩個行程滾筒都截割采煤，但工作面只推進一個截深。個截深。B.往返兩刀，煤層厚度接近滾筒直徑，而且煤不粘連頂板，即可實現(xiàn)雙往返兩刀，煤層厚度接近滾筒直徑，而且煤不粘連頂板，即可實現(xiàn)雙向采煤，往返行程各推進煤壁一個截深。向采煤，往返行程各推進煤壁一個截深。18進刀方式單向割煤單向割煤雙向割煤，往返一刀雙向割煤，往返一刀雙向割煤，往返二刀雙向割煤，

11、往返二刀193、進刀方式、進刀方式推入法進刀：需提前開出工作面端部切口。（做機窩）推入法進刀：需提前開出工作面端部切口。（做機窩）鉆入法進刀（已不用）鉆入法進刀（已不用）斜切進刀：端部斜切進刀、中部斜切進刀斜切進刀：端部斜切進刀、中部斜切進刀20nA. A. 端部斜切進刀：利用采煤機在工作面兩端約端部斜切進刀：利用采煤機在工作面兩端約202030M30M的范圍內(nèi)斜切進刀。（割三角的范圍內(nèi)斜切進刀。（割三角煤、留三角煤）過程、特點參圖講。煤、留三角煤）過程、特點參圖講。nB.B.中部斜切進刀中部斜切進刀: :利用采煤機在工作面中部斜切進刀利用采煤機在工作面中部斜切進刀. .過程參圖講。過程參圖講

12、。n特點特點: :簡化了進刀工序，工作量均衡，窩工現(xiàn)象少，提高了采煤機的裝煤率為移溜、移簡化了進刀工序，工作量均衡，窩工現(xiàn)象少，提高了采煤機的裝煤率為移溜、移架創(chuàng)造了有利條件。架創(chuàng)造了有利條件。21（二）、綜采面液壓支架的移架方式（二）、綜采面液壓支架的移架方式1、移架方式、移架方式單架依次順序式：支架依次前移，移動步距等于截深，操作簡單，保證質(zhì)量，單架依次順序式：支架依次前移，移動步距等于截深，操作簡單，保證質(zhì)量，適應(yīng)不穩(wěn)定頂板。適應(yīng)不穩(wěn)定頂板。分組間隔交錯式：移架速度快，適用于穩(wěn)定頂板。分組間隔交錯式：移架速度快，適用于穩(wěn)定頂板。成組整體依次順序式：成組控制，適應(yīng)煤層地質(zhì)條件好，采煤機快速

13、牽引割煤成組整體依次順序式：成組控制，適應(yīng)煤層地質(zhì)條件好，采煤機快速牽引割煤（交流電牽引大功率采煤機）（交流電牽引大功率采煤機）22 移架速度取決于泵站流量及閥組和管路的乳化液通過能力、支架所處狀態(tài)及操作方便程度、人員操作技術(shù)等因素。 2、移架方式對移架速度的影響23n實測表明，移架中操作調(diào)整時間約占移架總時間的實測表明，移架中操作調(diào)整時間約占移架總時間的6070，當(dāng)泵站流量，當(dāng)泵站流量不變時，同時前移的支架數(shù)增加到不變時，同時前移的支架數(shù)增加到N，供液時間也相應(yīng)增加，但調(diào)整操作時間，供液時間也相應(yīng)增加，但調(diào)整操作時間te仍等于單架的調(diào)整操作時間，由于仍等于單架的調(diào)整操作時間，由于te遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)

14、大于td，故移架速度可加快。，故移架速度可加快。243、頂板管理受移架方式的影響、頂板管理受移架方式的影響 選擇移架方式不僅考慮移架速度，還要考慮對頂板管理的影響。單架依次順序雖然速度慢，選擇移架方式不僅考慮移架速度，還要考慮對頂板管理的影響。單架依次順序雖然速度慢，但卸壓截面積小，頂板下沉量比后兩種小得多，適用于穩(wěn)定性頂板。但卸壓截面積小，頂板下沉量比后兩種小得多，適用于穩(wěn)定性頂板。25（二）、綜采面液壓支架的移架方式（二）、綜采面液壓支架的移架方式沿工作面支架工作阻力分布依次順序移架。沿工作面支架工作阻力分布依次順序移架。依次順序式達到額定工作阻力時間長，分組間隔交錯式較快。依次順序式達到

15、額定工作阻力時間長，分組間隔交錯式較快。單向、雙向移架，對頂板管理效果影響很大。單向、雙向移架，對頂板管理效果影響很大。全卸載與帶載移架對頂板管理影響較大。不卸載或部分卸載，有利于控制頂板，全卸載與帶載移架對頂板管理影響較大。不卸載或部分卸載，有利于控制頂板，盡量采用。盡量采用。采用分段依次順序移架時，頂板下沉量疊加，容易造成頂板破碎、煤壁片幫和采用分段依次順序移架時，頂板下沉量疊加，容易造成頂板破碎、煤壁片幫和倒架。倒架。262728（三）、液壓支架的支護方式（三）、液壓支架的支護方式 1、及時支護方式、及時支護方式n采煤機割煤后，支架依次或分組隨機立即前移。支護頂板，輸送采煤機割煤后，支架

16、依次或分組隨機立即前移。支護頂板，輸送機隨移架逐段移向煤壁。（推移步距截深）機隨移架逐段移向煤壁。（推移步距截深） 2、滯后支護方式、滯后支護方式n割煤后輸送機首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機前移。割煤后輸送機首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機前移。293031（四）、綜采面端頭支護（四）、綜采面端頭支護1、端頭支護方式、端頭支護方式單柱加長梁（邁步抬棚）：適應(yīng)性強，利于排頭支架的穩(wěn)定，但支設(shè)麻煩、單柱加長梁（邁步抬棚）：適應(yīng)性強，利于排頭支架的穩(wěn)定，但支設(shè)麻煩、費工費時。費工費時。自移式端頭支架：移架速度快，但對平巷條件適應(yīng)性差。自移式端頭支架：移架速度快，但對平巷條件適應(yīng)性差。用工作面支架支護端

17、頭：適用于煤層傾角較小的工作面。用工作面支架支護端頭：適用于煤層傾角較小的工作面。3233（五）、綜采設(shè)備的配套參數(shù)（五）、綜采設(shè)備的配套參數(shù) 1、綜采設(shè)備的尺寸配套關(guān)系綜采設(shè)備的尺寸配套關(guān)系 采煤機的幾何尺寸，（采用不同高度的底托架、采煤機可獲得幾種不同的機面高度）采煤機的幾何尺寸，（采用不同高度的底托架、采煤機可獲得幾種不同的機面高度）采高與支架高度關(guān)系：采高與支架高度關(guān)系：支架最小支撐高度與滾筒直徑二者關(guān)系：支架最小支撐高度與滾筒直徑二者關(guān)系：3435支架支撐高度與采煤機機面高度之間關(guān)系：支架支撐高度與采煤機機面高度之間關(guān)系： 采煤機的臥底量采煤機的臥底量采煤機底托架高度采煤機底托架高度

18、搖壁升角搖壁升角（升角增大，采高增大）（升角增大，采高增大）36n人行道寬度：人行道寬度：M700mm n 端面距：端面距：T=150300mm移架千斤頂?shù)男谐瘫炔擅簷C截深大移架千斤頂?shù)男谐瘫炔擅簷C截深大100200mm 2、綜采面設(shè)備橫向配套尺寸、綜采面設(shè)備橫向配套尺寸373、綜采面設(shè)備的選擇與生產(chǎn)能力配套、綜采面設(shè)備的選擇與生產(chǎn)能力配套采煤機的選型與生產(chǎn)能力采煤機的選型與生產(chǎn)能力 選型依據(jù)：煤層采高、煤質(zhì)硬度、地質(zhì)構(gòu)造等。選型依據(jù)：煤層采高、煤質(zhì)硬度、地質(zhì)構(gòu)造等。輸送機的選型與生產(chǎn)能力輸送機的選型與生產(chǎn)能力 原則：與采煤機尺寸、割煤能力、配套、支架的尺寸配套、運輸能力與鋪原則：與采煤機尺寸

19、、割煤能力、配套、支架的尺寸配套、運輸能力與鋪設(shè)長度、煤層傾角、機槽和刮板鏈的特點等有關(guān)。設(shè)長度、煤層傾角、機槽和刮板鏈的特點等有關(guān)。移架方式與綜采面生產(chǎn)能力相適應(yīng)。移架方式與綜采面生產(chǎn)能力相適應(yīng)。平巷上（下）山運輸系統(tǒng)以及采區(qū)車場能力都要和綜采面生產(chǎn)能力相適應(yīng)。平巷上（下）山運輸系統(tǒng)以及采區(qū)車場能力都要和綜采面生產(chǎn)能力相適應(yīng)。綜采面生產(chǎn)能力要和供風(fēng)量一致。綜采面生產(chǎn)能力要和供風(fēng)量一致。38山陽煤礦1507綜采工作面 工作面基本支架是ZY6800/22/45型綜采支架，過渡架使ZYG7200/22/45型支架，端頭使用ZTZ20000/25/40型端頭支架，采煤機型號為MG500/1202-W

20、D，其適合采高2.44.5m，由此確定工作面一次采全高。 本工作面煤層可采平均厚度3.7m，沿頂?shù)装彘_采，一次采全高，滾筒截深為0.8m，循環(huán)進尺為0.8m。 采煤機在工作面端部斜切進刀，雙向割煤，雙滾筒落煤、裝煤，刮板輸送機運煤，液壓支架護頂，全部垮落法管理頂板。 （六）山陽煤礦綜采工藝特點39401）支架歪斜、扭轉(zhuǎn)甚至倒架2）容易出現(xiàn)煤壁大面積片幫3）支架防滑，防倒；4）工作面端頭管理困難，運輸及回風(fēng)巷最好沿底留頂掘進，有利于端頭管理5）初采高度較小，一般為3.5m左右.4、適用條件、適用條件1）地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存穩(wěn)定，傾角12；2）采高3.55.0m。3、采煤工藝缺點41三、采煤工藝

21、的特殊技術(shù)措施 （一）、采煤工作面過地質(zhì)構(gòu)造的措施（一）、采煤工作面過地質(zhì)構(gòu)造的措施地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜時，應(yīng)采取綜合治理的方法：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜時，應(yīng)采取綜合治理的方法：1）地質(zhì)構(gòu)造過分發(fā)育的塊段，采用炮采工藝，炮采對地質(zhì)變化的適應(yīng)能力較強；）地質(zhì)構(gòu)造過分發(fā)育的塊段，采用炮采工藝，炮采對地質(zhì)變化的適應(yīng)能力較強；2）在工作面布置時將斷層留在區(qū)段煤柱內(nèi)，或雖然工作面內(nèi)有斷層，但與工作面交角）在工作面布置時將斷層留在區(qū)段煤柱內(nèi)，或雖然工作面內(nèi)有斷層，但與工作面交角不宜太小，以減少對工作面的影響范圍；不宜太小，以減少對工作面的影響范圍；3）采用調(diào)斜的方法，改變工作面的推進方向，躲開地質(zhì)變化帶；）采用調(diào)斜的方法，

22、改變工作面的推進方向，躲開地質(zhì)變化帶；4）工作面推進中，發(fā)現(xiàn)了未知的工作面難以通過的地質(zhì)構(gòu)造時，可將工作面甩掉一一）工作面推進中，發(fā)現(xiàn)了未知的工作面難以通過的地質(zhì)構(gòu)造時，可將工作面甩掉一一部分；部分；5）遇到較大的地質(zhì)構(gòu)造時，需要做各種比較，以權(quán)衡利弊，若強行通過地質(zhì)構(gòu)造代價）遇到較大的地質(zhì)構(gòu)造時，需要做各種比較，以權(quán)衡利弊，若強行通過地質(zhì)構(gòu)造代價太大，則應(yīng)搬遷。太大，則應(yīng)搬遷。42（二）采煤工作面過斷層方法（二）采煤工作面過斷層方法1 1、落差小于煤層厚度和支架最小支撐高度之差，綜采面過斷層時不必挑頂或下切，可、落差小于煤層厚度和支架最小支撐高度之差，綜采面過斷層時不必挑頂或下切，可直接通過

23、斷層；直接通過斷層；2 2、若斷層落差大于二者之差，可用采煤機截割頂?shù)装鍘r石通過斷層，當(dāng)頂?shù)装鍘r層堅、若斷層落差大于二者之差，可用采煤機截割頂?shù)装鍘r石通過斷層，當(dāng)頂?shù)装鍘r層堅硬、采煤機截割不動時，則可采用爆破方法挑頂或下切穿過斷層。硬、采煤機截割不動時，則可采用爆破方法挑頂或下切穿過斷層。43工作面遇斷層工作面遇斷層44綜采面仰采過斷層綜采面仰采過斷層7b15b45過斷層技術(shù)措施：過斷層技術(shù)措施：1）適當(dāng)調(diào)整工作面方向；）適當(dāng)調(diào)整工作面方向；2）按斷層性質(zhì)確定采用挑頂和下切或同時采用兩種方法；）按斷層性質(zhì)確定采用挑頂和下切或同時采用兩種方法；3）當(dāng)巖石）當(dāng)巖石f4時，采煤機直接割巖；時，采煤機

24、直接割巖；4）過斷層時要預(yù)先減小采高；）過斷層時要預(yù)先減小采高；5）當(dāng)斷層地段需下切或側(cè)斜時，應(yīng)使頂?shù)装逍纬善骄弬?cè)斜變化；）當(dāng)斷層地段需下切或側(cè)斜時，應(yīng)使頂?shù)装逍纬善骄弬?cè)斜變化；6）在斷層附近采取加強支護等措施）在斷層附近采取加強支護等措施461、過陷落柱（一般強行通過）、過陷落柱（一般強行通過）1）控制爆破、采煤機清矸的方法；）控制爆破、采煤機清矸的方法；2）在陷落柱范圍內(nèi)降低采高；）在陷落柱范圍內(nèi)降低采高；3）在陷落柱和工作面正常地段間，保持一段采高逐漸變化的長度；）在陷落柱和工作面正常地段間，保持一段采高逐漸變化的長度；4）陷落柱兩側(cè)的工作面正常地段，提前移架；陷落柱范圍內(nèi)適當(dāng)滯后移架，進行特殊）陷落柱兩側(cè)的工作面正常地段，提前移架；陷落柱范圍內(nèi)適當(dāng)滯后移架，進行特殊支護。支護。2、過褶曲帶、過褶曲帶n使工作面的推進方向垂直于背、向斜軸，使工作面內(nèi)沿煤壁方向沒有大的起伏，有使工作面的推進方向垂直于背、向斜軸，使工作面內(nèi)沿煤壁方向沒有大的起伏，有利于液壓支架處于良好工作條件。利于液壓支架處于良好工作條件。（三）綜采面過其他地質(zhì)構(gòu)造（三）