采礦綜采工藝培訓(xùn)

長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤工藝二0一0年十月姜樂(lè)樂(lè)哈密煤礦技工學(xué)amijixiao@163一、采煤方法概念和分類二、綜采工藝及配備配套三、薄煤層綜采技術(shù)一、采煤方法概念和分類〔一〕采煤方法概念采煤方法—采煤工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。采煤工藝—采煤任務(wù)面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。〔二〕壁式體系采煤法分類1、壁式體系采煤法普通特點(diǎn):任務(wù)面較長(zhǎng)，80300m；任務(wù)面兩端，至少各有一條回采巷道；頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為劇烈；任務(wù)面刮板保送機(jī)與任務(wù)面平行。2、采煤方法分類按傾角分類分：近程度煤層α<8°緩傾斜煤層8°~25°傾斜煤層25°~45°急傾斜煤層α>45°按采煤工藝分：爆破采煤法普通機(jī)械化采煤法綜合機(jī)械化采煤法按采空區(qū)處置方法分:

垮落采煤法煤柱支撐法充填采煤法按推進(jìn)方向分:走向長(zhǎng)壁采煤法

傾斜長(zhǎng)壁采煤法

(

a)走向長(zhǎng)壁，

(

b)傾斜長(zhǎng)壁〔仰斜〕，

(

c)傾斜長(zhǎng)壁〔俯斜〕煤柱支撐法綜采：長(zhǎng)壁任務(wù)面用雙滾筒采煤機(jī)割煤、刮板保送機(jī)運(yùn)煤、自移式液壓支架支護(hù)采空區(qū)的采煤工藝方式。二、綜采工藝及配備配套1—采煤機(jī)；

2—刮板保送機(jī)；

3—液壓支架；

4—下端頭支架；

5—上端頭支架；

6—轉(zhuǎn)載機(jī)；

7—膠帶保送機(jī)；

8—配電箱；

9—挪動(dòng)變電站；

10—設(shè)備列車；

11—泵站；

12—噴霧泵站；

13—絞車；

14—集中控制臺(tái)設(shè)備及布置1〕單向割煤，往返一次進(jìn)一刀采煤機(jī)割煤→移架〔滯后采煤機(jī)23架支架〕→采煤機(jī)反向清理浮煤→推移保送機(jī)〔滯后采煤機(jī)1525m〕。適用條件：煤層傾角大，為防任務(wù)面設(shè)備下滑；采煤機(jī)裝煤效果差、無(wú)擋煤板，需單獨(dú)按排裝煤行程；任務(wù)面粉塵濃度大；任務(wù)面端頭處置慢、任務(wù)面長(zhǎng)度短。1、采煤機(jī)割煤方式2〕雙向割煤，往返一次進(jìn)二刀采煤機(jī)在下端頭完成進(jìn)刀→采煤機(jī)上行割煤→移架〔滯后采煤機(jī)23架支架〕→推移保送機(jī)〔滯后采煤機(jī)1525m〕→采煤機(jī)在上端頭進(jìn)刀→采煤機(jī)下行割煤→移架〔滯后采煤機(jī)23架支架〕→推移保送機(jī)〔滯后采煤機(jī)1525m〕。目前國(guó)內(nèi)綜采任務(wù)面大多采用雙向割煤往返一次進(jìn)兩刀的循環(huán)作業(yè)方式。我國(guó)主要用斜切進(jìn)刀方式端部斜切進(jìn)刀：不留三角煤端部斜切進(jìn)刀〔割三角煤端部斜切進(jìn)刀〕留三角煤端部斜切進(jìn)刀2、采煤機(jī)進(jìn)刀方式不留三角煤端部斜切進(jìn)刀留三角煤端部斜切進(jìn)刀移架方式：?jiǎn)渭芤来雾樞蚴椒纸M交錯(cuò)式成組整體順序式3、液壓支架的移架方式支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，挪動(dòng)步距等于截深，支架移成一條直線。操作簡(jiǎn)單，易保證移架質(zhì)量，能順應(yīng)不穩(wěn)定頂板，用的較多。1〕液壓支架單架依次順序式移架2〕液壓支架分組間隔交錯(cuò)式移架支架分組，每組35架，組內(nèi)順序前移，組間平行作業(yè)。移架快，移架質(zhì)量不易保證，要求頂板較穩(wěn)定。3〕液壓支架成組整體順序式移架支架分組，每組23架。組內(nèi)聯(lián)動(dòng)，整體移架，組間順序前移。移架快，質(zhì)量不易保證，要求頂?shù)装鍡l件好。綜采任務(wù)面勞動(dòng)組織可采用：四六制，三采一準(zhǔn)三八制，二采一準(zhǔn)兩班半采煤，半班預(yù)備例如：兩班半采煤，半班預(yù)備，雙向割煤，日進(jìn)7刀。4、綜采任務(wù)面循環(huán)圖表綜采任務(wù)面循環(huán)圖〔1〕單體支柱加長(zhǎng)鋼梁組成的邁步抬棚順應(yīng)性強(qiáng)，支設(shè)費(fèi)事，費(fèi)工費(fèi)時(shí)?！?〕自移式端頭支架移架速度快，對(duì)平巷順應(yīng)性差。〔3〕用任務(wù)面液壓支架支護(hù)端頭5、綜采任務(wù)面端頭支架端頭支架6、綜采任務(wù)面的設(shè)備配套初撐力根據(jù)礦壓觀測(cè)結(jié)果選擇參數(shù)任務(wù)阻力支護(hù)強(qiáng)度根據(jù)煤厚選擇支架的支撐高度支架最大高度底座面積及比壓推溜力、拉架力前探梁長(zhǎng)度頂梁長(zhǎng)度綜采支架選型根據(jù)底板特性選比壓參數(shù)及推拉構(gòu)造根據(jù)頂板冒落選擇支架構(gòu)造性支架最大高度根據(jù)傾角選擇防倒防滑構(gòu)造根據(jù)通風(fēng)要求選擇支架斷面根據(jù)消費(fèi)才干要求選煤機(jī)類型根據(jù)割煤量選擇運(yùn)輸才干采煤機(jī)選型根據(jù)煤的硬度選擇截割功率根據(jù)面長(zhǎng)及支架空間選擇機(jī)身尺寸根據(jù)工藝要求選擇滾筒數(shù)、截深根據(jù)采煤機(jī)選擇保送機(jī)寬度任務(wù)面保送機(jī)選型根據(jù)任務(wù)面長(zhǎng)度選擇長(zhǎng)度根據(jù)拉架力選擇強(qiáng)度綜采設(shè)備選型平巷保送機(jī)選型根據(jù)巷道斷面選擇運(yùn)輸才干根據(jù)最大割煤量選擇運(yùn)輸才干液壓支架選型〔1〕液壓支架架型的選擇液壓支架選型要思索的主要要素有：直接頂類型、老頂來(lái)壓等級(jí)、底板特性、采高、截深、煤層傾角、煤層強(qiáng)度、礦井瓦斯涌出量、部分地質(zhì)構(gòu)造情況、頂板巖層含水情況、周圍和臨近煤層的采動(dòng)情況以及開采深度等。主要有支撐掩護(hù)式和掩護(hù)式兩種。四柱支撐掩護(hù)式支架；二柱掩護(hù)式支架?！?〕液壓支架參數(shù)的選擇支架任務(wù)阻力確實(shí)定方法主要有：載荷估算法、實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)法、臨界阻力法及實(shí)際分析法4種。支架高度確定hd─估計(jì)的頂板下沉量；he─防止支架壓死的撤出高度，普通，he=50~100mm，hd=(0.04~0.05)M。采煤機(jī)選型目前綜采任務(wù)面運(yùn)用的采煤機(jī)種類很多，采煤機(jī)的選型要思索煤層開采地質(zhì)條件、任務(wù)面設(shè)計(jì)消費(fèi)才干、礦井系統(tǒng)配套才干及設(shè)備供應(yīng)情況等要素。采煤機(jī)割煤才干與任務(wù)面設(shè)計(jì)消費(fèi)才干存在如下關(guān)系：Qm——采煤機(jī)平均落煤才干，t/min；T——任務(wù)面日消費(fèi)班時(shí)間，h；K——任務(wù)面消費(fèi)系統(tǒng)有效度；Q——設(shè)計(jì)任務(wù)面平均日產(chǎn)量，t/d。任務(wù)面刮板保送機(jī)選型任務(wù)面刮板保送機(jī)主要參數(shù)確實(shí)定原那么如下：〔1〕單位時(shí)間運(yùn)輸才干：應(yīng)與采煤機(jī)消費(fèi)才干匹配；〔2〕電機(jī)功率：保送機(jī)才干及鋪設(shè)長(zhǎng)度；〔3〕構(gòu)造：與采煤機(jī)和液壓支架相配套。刮板保送機(jī)才干充分滿足采煤機(jī)消費(fèi)才干的要求，刮板保送機(jī)才干應(yīng)為：〔1〕撤除液壓支架的通道任務(wù)面割到停采線時(shí)將任務(wù)面割直，距停采線23m時(shí)，只推保送機(jī)不移架，留出拆架通道?！?〕拆架前頂板管理金屬網(wǎng)加木板梁〔徐州龐莊礦〕1500100200mm，間距0.6m。金屬網(wǎng)加鋼絲繩〔兗州局〕。金屬網(wǎng)加鋼絲繩加錨桿〔徐州龐莊礦〕。7、綜采任務(wù)面的撤除頂板管理三、薄煤層綜采技術(shù)1、刨煤機(jī)配液壓支架綜合機(jī)械化開采方法刨煤機(jī)的概略:從1976年我國(guó)勝利試制出第一臺(tái)MBJ-1型拖鉤式刨煤機(jī)后，在其后30余年時(shí)間里，我國(guó)共開發(fā)了兩種型式〔拖鉤式和滑行式〕8種規(guī)格的刨煤機(jī)，刨煤機(jī)功率從2×30kW到2×200kW，刨頭速度由單速開展到雙速。任務(wù)面保送機(jī)和刨煤機(jī)均可采用智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，加上可靠的支架控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化。刨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：〔1〕刨煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了落煤、裝煤、運(yùn)煤的結(jié)合機(jī)械化。〔2〕刨煤機(jī)動(dòng)力部分放在兩側(cè)巷道中。刨頭較低，適用薄煤層任務(wù)面?！?〕刨煤機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)用、維修方便?！?〕可開采有突出危險(xiǎn)的煤層?！?〕操作平安，司機(jī)可在順槽里操作，無(wú)須在任務(wù)面內(nèi)跟機(jī)作業(yè)?！?〕同電液控制的液壓支架配套后，可實(shí)現(xiàn)由井下無(wú)人任務(wù)面作業(yè)。刨煤機(jī)的運(yùn)用條件：〔1〕煤層硬度：煤層越硬，刨煤機(jī)的刨削阻力和橫向反力越大，刨頭穩(wěn)定性越差，設(shè)備壽命越短。煤層夾矸的位置、硬度、厚度對(duì)刨煤機(jī)都有較大的影響。煤層節(jié)理的發(fā)育程度和發(fā)育方向?qū)ε倜簷C(jī)刨削阻力影響極大?！?〕圍巖條件：底板平整、硬度較大；直接頂穩(wěn)定；礦山壓力作用有利于刨煤機(jī)刨煤?！?〕煤層賦存情況：煤厚0.6m-2.5m，采高越大，刨頭穩(wěn)定性差，需添加輔助導(dǎo)向安裝?！?〕任務(wù)面傾斜長(zhǎng)度：刨煤機(jī)的切割速度已達(dá)3m/s，在任務(wù)面兩端需留15～20m減速段。鐵法小青煤礦刨煤機(jī)配電液控制支架運(yùn)用設(shè)備名稱型號(hào)技術(shù)特征數(shù)量受控隸屬備注刨煤機(jī)Gleithobe19-ve/4.7刨體2562×800～1678mm額定生產(chǎn)能力：900t/h電機(jī)功率：2×315kW刨深：≤120mm1臺(tái)PROMOS德國(guó)DBT工作面輸送機(jī)PF2.3/732額定生產(chǎn)能力:900t/h電機(jī)功率：2×315kW1臺(tái)PROMOS德國(guó)DBT轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ-764/160長(zhǎng)度:38m1臺(tái)PROMOS國(guó)產(chǎn)破碎機(jī)PEM650×10001臺(tái)PROMOS國(guó)產(chǎn)液壓支架ZY6400-09/20100臺(tái)VRT32中的PW4國(guó)產(chǎn)饋電開關(guān)KE1004/控制系統(tǒng)中的部件德國(guó)2、滾筒采煤機(jī)配液壓支架綜合機(jī)械化采煤法薄煤層滾筒采煤機(jī)特點(diǎn)：①順應(yīng)于煤層厚度變化較大的任務(wù)面；②對(duì)煤層頂?shù)装迤鸱兓槕?yīng)性強(qiáng)；③適用于含有夾矸煤層的回采；④過(guò)斷層才干強(qiáng)；⑤對(duì)任務(wù)面長(zhǎng)度要求比刨煤機(jī)短。薄煤層滾筒采煤機(jī)要求：〔1〕機(jī)面高度低?！?〕新一代薄煤層滾筒采煤機(jī)的總裝機(jī)功率不應(yīng)小于400kW，〔3〕采煤機(jī)常用截深為0.63m、0.8m。最大的截深已達(dá)1.0m。常用開采速度為2～4m/min，最大牽引速度可按6m/min。當(dāng)任務(wù)面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化作業(yè)開采速度可達(dá)10～15m/min，最大牽引速度可達(dá)20m/min。〔4〕可雙向采煤，自開缺口。〔5〕缺點(diǎn)少，可靠性高，檢修維護(hù)方便?！?〕過(guò)煤空間大，要求機(jī)身下面過(guò)煤空間不小于250mm，以保證煤流能順利經(jīng)過(guò)。型號(hào)BM-100MG150-B5MG200-BMG344-PWDMG250-BWMG200/450-BWDMG250/550-BWD裝機(jī)功率/kW100150180(200)300+2×222502×200+2×252×250+2×25采高范圍/m0.75～1.30.8～1.51.0～1.80.9～1.60.85～1.51.0～1.71.0～1.7牽引速度/m·min-10～60～50～60～6/7.80～60～60～6牽引力/kN120160180350/262300440440滾筒直徑/mm750,800800,900,10001000,1250900,1000,1250,1400850,10001000,1250,1400(1500)1000,1250,1400(1500)截深/mm600600～1000800800800800800機(jī)身布置方式騎輸送機(jī)騎輸送機(jī)騎輸送機(jī)爬底板騎輸送機(jī)騎輸送機(jī)騎輸送機(jī)我國(guó)幾種主要薄煤層滾筒采煤機(jī)的技術(shù)參數(shù)大同礦務(wù)局云崗煤礦—薄煤層滾筒采煤機(jī)運(yùn)用實(shí)例任務(wù)面概略：煤層平均厚度小于1.3m，煤層傾角為2～6.6°，平均4°，直接頂和底板分別為12m和13m厚的粉細(xì)砂巖互層，任務(wù)面長(zhǎng)150m。任務(wù)面主要設(shè)備及性能：①采煤機(jī)：IMC-200型雙滾筒采煤機(jī)，消費(fèi)才干245t/h；②保送機(jī)：SGB-630/220型可彎曲刮板保送機(jī)，運(yùn)輸才干450t/h；③轉(zhuǎn)載機(jī)：SZB-730/75型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，運(yùn)輸才干630t/h；④膠帶保送機(jī)：DSP-1063/1000型，運(yùn)輸才干630t/h；⑤液壓支架：BZY-520型支撐掩護(hù)式液壓支架，支撐高度1.0～1.75m，初撐力3958kN，任務(wù)阻力5100kN；⑥端頭支架：ZY-560型，支撐高度1.65～2.65m，初撐力4736kN，任務(wù)阻力5600kN；⑦乳化液泵：MRB-125/31.5型，壓力31.5MPa，流量125L/min。大同云崗煤礦薄煤層任務(wù)面技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的作面編號(hào)面長(zhǎng)/m走向長(zhǎng)/m生產(chǎn)天數(shù)/d月產(chǎn)/t日產(chǎn)/t平均月進(jìn)/m最高平均最高平均8403150850158471813958828491320161.48401150850132668585225331081685192.084051501400161677415479032581803198.8山西汾西水浴煤礦任務(wù)面主要設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備型號(hào)主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)量1刮板輸送機(jī)SGB-730/320出廠長(zhǎng)度：200m1輸送量：700t/h刮板轉(zhuǎn)速：1.1m/s2采煤機(jī)7LS2裝機(jī)功率：872kW1適應(yīng)采高：1.42～3.2m適應(yīng)煤層硬度：f≤3牽引速度：0～20.0m/min3工作面液壓支架ZY5600/09/20支護(hù)強(qiáng)度：0.57～0.88MPa120工作高度：0.9～2.0m對(duì)底比壓(均)：2.5MPa通風(fēng)斷面約：4.5m2單架重量約：15.6t4液壓支架電液控制系統(tǒng)PM31對(duì)液壓支架實(shí)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制1PM3.1/Ze3、螺旋鉆采煤法螺旋鉆采煤法的概略：螺旋鉆采煤法是無(wú)人采煤任務(wù)面中較為成熟的一種方法。該采煤法廣泛地用于開采圍巖不穩(wěn)定的薄煤層和極薄煤層，還可用于開采邊角煤和回收各種煤柱。我國(guó)徐州礦務(wù)局2000年從烏克蘭購(gòu)回一套螺旋鉆采煤機(jī)組，在韓橋礦運(yùn)用，年產(chǎn)在4-5萬(wàn)噸左右。山東新汶礦務(wù)局引進(jìn)烏克蘭機(jī)組。