7采煤工藝技術(shù)管理、設(shè)計(jì)及發(fā)展

1、采礦學(xué)電子教案采礦系2006年10月1第一節(jié) 工作面調(diào)斜與旋轉(zhuǎn)調(diào)斜 適應(yīng)煤層等高線變化 開切眼 停采線45時(shí)叫調(diào)斜45時(shí)叫旋轉(zhuǎn)第七章 采煤工藝技術(shù)管理、設(shè)計(jì)及發(fā)展平六礦1100m2工作面調(diào)斜與旋轉(zhuǎn)31、實(shí)中心調(diào)斜旋轉(zhuǎn)中心O1點(diǎn)停移輸送機(jī)另一端移夠一個(gè)截深，將輸送機(jī)調(diào)成一直線割煤?jiǎn)栴}：頂板反復(fù)支撐，O1處頂板和煤壁管理困難。條件：頂板穩(wěn)定,調(diào)斜角度小措施：煤壁預(yù)先加固 打木錨桿。一、工作面調(diào)斜方法B采煤機(jī)截深；L工作面面長(zhǎng)。4工作面兩端都有一個(gè)前移量把調(diào)斜角分成若干個(gè)小角采煤機(jī)割過一組通（長(zhǎng)）刀和短刀后工作面轉(zhuǎn)過角，完成了一個(gè)調(diào)斜循環(huán)。S=nfB2、虛中心調(diào)斜5S=nfBB截深；f每次調(diào)斜循環(huán)（

2、轉(zhuǎn)）采煤機(jī)，截割的通刀（長(zhǎng)刀）數(shù)n調(diào)斜一個(gè)角所需的調(diào)斜循環(huán)數(shù)虛中心調(diào)斜6工作面調(diào)斜與旋轉(zhuǎn)7虛中心調(diào)斜每調(diào)斜循環(huán)（轉(zhuǎn)）刀數(shù)確定的方法1按相鄰兩刀煤的錯(cuò)距應(yīng)大于輸送機(jī)最小彎曲段長(zhǎng)度Y來確定l1，l2刮板輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾長(zhǎng)度；Y刮板輸送機(jī)最小彎曲段長(zhǎng)度。YY/2B=0.5m ,Y=15mB=0.8m ,Y=20mB=1m, Y=25mB8工作面調(diào)斜與旋轉(zhuǎn)每調(diào)斜循環(huán)（轉(zhuǎn)）刀數(shù)確定的方法按每調(diào)斜循環(huán)角小于1.5的要求，確定輸送機(jī)上拐點(diǎn)的最小間距為：L=140m, B=0.5m, Smin=28m, 140/28=5Smin B虛中心調(diào)斜9一、斷層落差大于或等于采高普采工作面避開炮采工作面避開走向斷層 斷層

3、走向與煤層走向平行傾向斷層 斷層走向與煤層走向垂直斜交斷層 斷層走向與煤層走向斜交開中巷重開切眼搬家第二節(jié) 工作面過斷層10工作面開中巷避開斷層11工作面開超前巷避開斷層12沿?cái)鄬泳蚯醒?3工作面開新切眼避開斷層14工作面調(diào)斜15工作面縮短16硬過要滿足設(shè)備的坡度 刮板輸送機(jī)的坡度 留底煤割底板的方法 液壓支架和采煤機(jī)坡度推進(jìn)方向上的坡度要小于 8 12 二、斷層落差小于1/21/3采高1217斷層落差小于1/21/3采高時(shí)硬過控制斷層附近頂板防止漏垮 減小截深 縮小控頂距 架超前梁 斜撐 木垛普采和炮采要調(diào)斜工作面煤硬時(shí)，f4,挑頂臥底爆破巖石18綜采設(shè)備多，尺寸大，重量大（采煤機(jī)812噸，

4、重的液壓支架達(dá)17噸）涉及：運(yùn)載工具、起吊、牽引裝置、運(yùn)輸移動(dòng)路線、調(diào)向、設(shè)備調(diào)試，運(yùn)轉(zhuǎn)第三節(jié) 綜采工作面搬遷19綜采工作面搬遷搬遷費(fèi)時(shí)費(fèi)工 （主要是液壓支架重，多）設(shè)備1800 2100t， 3t礦車400多車，運(yùn)距 2 3km我國(guó)綜采平均搬遷時(shí)間：2540d耗工4500 8700，費(fèi)用8 28萬最好水平：綜采工作面安裝回撤平均10天以內(nèi)，最快達(dá)到4.9天。20液壓支架的組裝方式1）地面組裝，整架下井，運(yùn)到工作面該方式廣泛采用，要求井巷斷面夠。2）地面解體工作面附近組裝要求有組裝硐室組裝硐室一般在回風(fēng)平巷中切眼附近一般長(zhǎng)寬高=853m棚子支護(hù) 起吊鋼梁 雙軌調(diào)車線211、沿運(yùn)輸平巷運(yùn)入的設(shè)備

5、及順序工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭部轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)乳化液泵站水泵電氣設(shè)備管路二、綜采工作面設(shè)備的搬運(yùn)與安裝222、沿工作面回風(fēng)平巷運(yùn)入的設(shè)備液壓支架刮板輸送機(jī)中部槽及鏟煤板、檔煤板刮板輸送機(jī)機(jī)尾采煤機(jī)及管路綜采工作面設(shè)備的搬運(yùn)與安裝233、設(shè)備安裝順序一般順序： 液壓支架 輸送機(jī)溜槽 采煤機(jī) 輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾有時(shí)： 先安裝刮板輸送機(jī)的中部槽作運(yùn)送軌道綜采工作面設(shè)備的搬運(yùn)與安裝244、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(tái)或三臺(tái)小絞車調(diào)度底板軟時(shí)，鋪軌道，軌道上鋪滑板綜采工作面設(shè)備的搬運(yùn)與安裝255、支架安裝順序1）前進(jìn)式安裝安裝順序與支架的運(yùn)送方向一致，安裝始終在支架掩護(hù)下進(jìn)行，架尾朝前，

6、邊擴(kuò)巷邊安裝，每段3050m缺點(diǎn)：導(dǎo)向差，轉(zhuǎn)向困難，用在頂板破碎的條件下。綜采工作面設(shè)備的搬運(yùn)與安裝26（2）后退式安裝開切眼一次掘好，支架由里向外安裝要求頂板條件好，效率高。綜采工作面設(shè)備的搬運(yùn)與安裝271、綜采工作面設(shè)備拆除順序 可伸縮膠帶輸送機(jī) 橋式轉(zhuǎn)載機(jī) 雙滾筒采煤機(jī) 工作面刮板輸送機(jī) 液壓支架三、綜采工作面的拆除282、拆除液壓支架的通道法距停采線1012m左右鋪網(wǎng)距停采線67m左右鋪板梁、鋼絲繩工作面割到停采線時(shí)將工作面割直，距停采線23m時(shí)，只推輸送機(jī)不移架，留出拆架通道。綜采工作面的拆除金屬網(wǎng)；鋼絲繩；棚梁；自移支架；貼幫柱；29拆架前頂板管理金屬網(wǎng)；鋼絲繩；棚梁；自移支架；錨

7、桿；貼幫柱；木板梁30拆架前頂板管理313、拆架前頂板管理（1）金屬網(wǎng)加木板梁（徐州龐莊礦）1500100200mm，間距0.6m。（2）金屬網(wǎng)加鋼絲繩 兗州局（3）金屬網(wǎng)加鋼絲繩加錨桿（徐州龐莊礦）綜采工作面的拆除32從運(yùn)輸巷拆到回風(fēng)巷，上端頭處刷大，挑高 架設(shè)吊架 挖裝卸地槽一般采用后退式拆除，有利于維護(hù)頂板4、液壓支架拆除33液壓支架拆除從回風(fēng)平巷拆至運(yùn)輸平巷當(dāng)平巷中鋪有軌道34液壓支架拆除開輔助巷道拆除法35綜采工作面安裝回撤平均10天以內(nèi)，最快達(dá)到4.9天。 36一、工作面長(zhǎng)度影響工作面長(zhǎng)度的因素（一）地質(zhì)因素（二）技術(shù)因素（三）經(jīng)濟(jì)因素第四節(jié) 采煤工藝主要技術(shù)參數(shù)的確定37（一）地

8、質(zhì)因素?cái)鄬?、褶曲、煤層厚度變化帶、傾角變化帶工作面長(zhǎng)度方向上應(yīng)以大的斷層、褶曲、煤層厚度變化帶、傾角變化帶為上下邊界。影響工作面長(zhǎng)度的因素38煤層厚度煤層較厚，M2.5m，普采面過長(zhǎng)控頂和管理困難煤層較薄，工作面過長(zhǎng)，作業(yè)困難煤層傾角25，煤矸滾動(dòng)，行人困難工作面不宜過長(zhǎng)頂板破碎，工作面不宜過長(zhǎng)。瓦斯涌出量限制工作面長(zhǎng)度影響工作面長(zhǎng)度的因素39工作面日產(chǎn)量=面長(zhǎng)循環(huán)進(jìn)尺晝夜循環(huán)數(shù)煤層生產(chǎn)率 Q = L B N M 工作面需要的風(fēng)量 = 日產(chǎn)量晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量 Q qb工作面的最小斷面=工作面最小控頂距采高風(fēng)流收縮系數(shù) S= l min M Cf工作面實(shí)際風(fēng)速=風(fēng)量/斷面 V實(shí)際 =（Q q

9、b ）/ S工作面實(shí)際風(fēng)速工作面允許的最大風(fēng)速 V實(shí)際 V瓦斯涌出量限制工作面長(zhǎng)度40工作面長(zhǎng)度 瓦斯涌出量限制工作面長(zhǎng)度 L B N M qb l min M CfVP=M m m m t/m3 m3 / t. min m m V =4m/s41（二）技術(shù)因素受設(shè)備限制國(guó)產(chǎn)刮板輸送機(jī)150200m一般工作面長(zhǎng) 80200m炮采工作面較短普采工作面長(zhǎng)度可適當(dāng)加大綜采工作面最長(zhǎng)影響工作面長(zhǎng)度的因素42（二）技術(shù)因素工藝的影響 在緩傾斜煤層中：工作面 炮采 普采 綜采長(zhǎng)度（m） 80120 100150 160200技術(shù)管理水平 工作面愈長(zhǎng)，要求愈高。礦井設(shè)計(jì)時(shí)技術(shù)參數(shù)的影響階段斜長(zhǎng)的影響足夠的月

10、進(jìn)度影響工作面長(zhǎng)度的因素43（三）經(jīng)濟(jì)上因素經(jīng)濟(jì)上最佳的工作面長(zhǎng)度 ：產(chǎn)量、效率和效益單向采煤，往返一次進(jìn)一刀的時(shí)間影響工作面長(zhǎng)度的因素雙向采煤，往返一次割每一刀的時(shí)間44工作面日產(chǎn)量影響工作面長(zhǎng)度的因素日循環(huán)數(shù)（刀數(shù)）tl 進(jìn)一刀的時(shí)間，min;T1 上下班路途時(shí)間， min;T2 生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間， minK 開機(jī)率；N 日循環(huán)數(shù)L 面長(zhǎng)B 循環(huán)進(jìn)尺C 工作面采出率。建立產(chǎn)量與面長(zhǎng)的關(guān)系 45影響工作面長(zhǎng)度的因素日循環(huán)數(shù)（刀數(shù)）tl 進(jìn)一刀的時(shí)間，min;T1上下班路途時(shí)間， min;T2 生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間， minK 開機(jī)率L 面長(zhǎng)1日進(jìn)刀數(shù)，2工作面日產(chǎn)量，3工作面效率46影響工作面長(zhǎng)度的因素

11、1日進(jìn)刀數(shù)，2工作面日產(chǎn)量，3工作面效率產(chǎn)量、效率增加只在工作面一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)47影響工作面長(zhǎng)度的因素建立工作面效率與面長(zhǎng)的關(guān)系工人的出勤人數(shù)：D=eL+f1日進(jìn)刀數(shù)，2工作面日產(chǎn)量，3工作面效率48開機(jī)率采煤機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間占可利用的采煤作業(yè)時(shí)間的百分比提高開機(jī)率兩種途徑： 工作面內(nèi)部 工作面外部二、采煤機(jī)開機(jī)率t1進(jìn)刀時(shí)間；t2純割煤時(shí)間；t3跑空刀時(shí)間。T1 路途時(shí)間T2 準(zhǔn)備時(shí)間T3采煤作業(yè)時(shí)間（去掉準(zhǔn)備時(shí)間和走路時(shí)間后的時(shí)間）采煤機(jī)有效開機(jī)時(shí)間采煤班工作時(shí)間K=地質(zhì)、管理、設(shè)備、系統(tǒng)可靠性49采煤機(jī)開機(jī)率80年代統(tǒng)計(jì)，面機(jī)電事故影響60% 端頭影響20% 外部條件影響20%90年代初

12、統(tǒng)計(jì)，百萬噸隊(duì)開機(jī)率大于45% 全國(guó)平均開機(jī)率23%提高設(shè)備的可靠性減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間提高檢修質(zhì)量提高系統(tǒng)的可靠性50正規(guī)循環(huán)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成循環(huán)圖中規(guī)定任務(wù)的循環(huán)。三、循環(huán)率要求80%51要考慮井型、采區(qū)和工作面 工作面 年進(jìn)度（m/a） 產(chǎn)量（萬t/a）炮采 500 15普采 700 2030綜采 1000 8090四、工作面生產(chǎn)能力的確定522000年國(guó)營(yíng)重點(diǎn)煤礦工作面綜采面266個(gè)，面長(zhǎng)158m，推進(jìn)長(zhǎng)9001000m高產(chǎn)高效面長(zhǎng)200m，最長(zhǎng)270m，推進(jìn)長(zhǎng)3400m 。普采面260個(gè)，單產(chǎn)25.8萬噸炮采面716個(gè)，單產(chǎn)15萬噸53我國(guó)高產(chǎn)高效礦井工作面長(zhǎng)度及分布工作面類型放頂煤綜采大采高綜采3.5m采高綜采普采平均面長(zhǎng)（m）138.9154.1154.4143長(zhǎng)度大于等于180m的工作面數(shù)（個(gè)）145127其中大于等于200m的工作面數(shù)（個(gè)）5476礦及面最大長(zhǎng)度（m）潞安王莊270兗州東灘235潞安常村210潞安石圪節(jié)200兗州鮑店200神華補(bǔ)連塔240神華大柳塔238大同燕子山200西山杜兒坪200大同馬脊梁250晉城古書院225潞安常村221兗州南屯219潞安常村207鐵法大隆200阜新艾友五井300新汶?yún)f(xié)莊212徐州夾河210峰峰萬年21054綜采面年產(chǎn)量55綜采隊(duì)平均和最高產(chǎn)量56高產(chǎn)高效礦井采煤工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度及分布