第三章-长壁工作面工艺参数、管理及设计(一)讲述.ppt

授课人 潘卫东 第三章 长壁工作面工艺参数 管理及设计 第一篇 矿业工程系 采矿工程专业办公室 综合楼313联系电话 010 6233915313621289083 移动飞信 其他联系方式 Email pwd 第一节 采煤工作面主要技术参数第二节 采煤工作面循环作业第三节 综采工作面主要设备配套第四节 特殊条件下的采煤技术措施第五节 采煤工艺的选择 应用及发展第六节 采煤工艺应用示例 第三章 长壁工作面工艺参数 管理及设计 第一节 采煤工作面主要技术参数第二节 采煤工作面循环作业第三节 综采工作面主要设备配套第四节 特殊条件下的采煤技术措施第五节 采煤工艺的选择 应用及发展第六节 采煤工艺应用示例 第三章 长壁工作面工艺参数 管理及设计 1 简述影响长壁工作面长度的因素 2 简述开机率的含义 提高机采工作面采煤机开机率的途径 带着问题来学习 第一节采煤工作面主要技术参数 一 采煤工作面长度A 设备条件 主要是运输机B 煤层地质条件 地质构造 煤层倾角 厚度 顶板条件等C 通风能力 高瓦斯矿井 以风定产 公式 D 管理水平与工人素质及技术水平 V 工作面允许的最大风速 4m s M 采高 S 工作面最小控顶距 Cf 风流收缩系数 0 9 0 95 qb 昼夜产煤1t所需的风量 m3 min B 工作面截深 P 煤层产出率 即单位面积上出煤量 P MrC t m2 N 割煤刀数 附 长壁工作面的长度目前我国煤矿在不受地质构造条件的影响下 缓倾斜煤层综采工作面长度不低于160m 普采工作面长度在中厚煤层中不低于140m 在薄煤层中不小于120m 炮采工作面长度可取80 120m 研究认为 放顶煤综采工作面长度在175 225m之间 大功率综采工作面长度在220 250m之间 工作面单产水平较高 且产量变化平缓 属较优的工作面长度范围 目前高产高效工作面长度已达300m以上 二 采煤工作面连续推进长度 综采工作面合理推进长度应以综采设备大修周期为基础 国产普通装备一般一个工作面的回采煤量控制在60 125万t 大功率综采设备控制在600万t以上 工作面连续推进长度过小 工作面搬家频繁 设备能力 特别是大功率综采设备的能力难以充分发挥 影响工作面经济效益 美国二十英里矿综采工作面连续推进长度为5280m 神东矿区一些矿井的工作面连续推进长度达到6000m 随着设备水平的提高 工作面推进长度有增加的趋势 三 采煤机截深滚筒采煤机的截深有0 5 0 6 0 8 1 0及1 2m几种 常用的有0 6 0 8及1 0m 采煤机截深应根据工作面围岩条件 采高 支架形式 采煤机和输送机的能力等因素合理确定 附 采煤机截深的合理选择 在选择合理截深时 一般在煤层较厚 采高大于1 8m 顶板不稳定时 应首先考虑有利于顶板管理和运输 宜用0 5 0 6m截深 顶板较稳定 地质构造简单 为了加大循环进度 可采用0 8或1 0m截深 顶板很稳定的薄煤层 有足够的运输能力 可考虑加大截深至1 0m 个别的可达1 2m 在条件许可情况下 适当加大截深也是今后发展的趋势 1995年美国最大的截深已达到1 4m 四 机采工作面的开机率 采煤机运转时间占每日24小时的百分比 附 提高工作面开采率途径 a 加强设备维护检修b 减少路途时间损失c 合理的设备配套 选用可靠的设备d 提高全矿生产系统的可靠性e 加强端头支护作业水平f 提高工人素质和管理水平 五 机采工作面的生产能力 日产量Q NLMB C日进刀数 六 工作面的采出率 回采率 工作面采出率C 工作面采出率的规定 厚煤层不低于0 93 中厚煤层不低于0 95 薄煤层不低于0 97 1 简述影响长壁工作面长度的因素 2 简述开机率的含义 提高机采工作面采煤机开机率的途径 回顾两个问题 思考题 1 简述影响长壁工作面长度的因素 1 煤层地质条件 地质构造 煤层倾角 厚度 顶板条件等 2 设备条件 主要是运输机 3 通风能力 尤其是高瓦斯矿井 工作面的通风能力则是限制工作面长度的重要因素 4 管理水平与工人素质及技术水平 思考题 2 简述开机率的含义 提高机采工作面采煤机开机率的途径 一 开机率的含义 采煤机运转时间占每日24小时的百分比 t1 纯割煤时间 t2 跑空刀时间 t3 进刀时间 T 每天工作时间 24h 思考题 2 简述开机率的含义 提高机采工作面采煤机开机率的途径 二 提高开机率的途径 a 加强设备维护检修b 减少路途时间损失c 合理的设备配套 选用可靠的设备d 提高全矿生产系统的可靠性e 加强端头支护作业水平f 提高工人素质和管理水平 第一节 采煤工作面主要技术参数第二节 采煤工作面循环作业第三节 综采工作面主要设备配套第四节 特殊条件下的采煤技术措施第五节 采煤工艺的选择 应用及发展第六节 采煤工艺应用示例 第三章 长壁工作面工艺参数 管理及设计 第二节采煤工作面循环作业 一 循环作业方式1 循环方式采煤循环 工作面周而复始地完成破煤 装煤 运煤 支护和处理采空区等工序的过程称为采煤循环 一般完成一个采煤循环的标志炮采是回柱放顶 普采是移架 而综放是完成采 放全部工序 循环进度 完成一个循环后采煤工作面推进的距离 循环方式 采煤工作面一昼夜完成的循环数 2 工作面作业形式 作业形式 是采煤工作面在一昼夜内生产班与准备班的相互配合关系 矿井工作制度 三八 工作制 四六 工作制 四八 交叉工作制 三八 工作制的作业形式有 两采一准 边采边准 两班半采煤半班准备 等几种 四六 与 四八 交叉工作制的作业形式有 三采一准 或 边采边准 等形式 二 工序安排炮采工作面 落煤 装煤 挂梁 移输送机 支柱 回柱放顶等主要工序 普采工作面 割煤 挂梁 移输送机 支柱 回柱放顶 综采工作面 割煤 移架和移输送机 这些工序在时间和空间上有一定的顺序 并对采场围岩控制产生不同程度的影响 三 工作面劳动组织形式 a 分段作业 炮采 综采 刨煤机b 追机作业 普采 综采c 分段追击作业 普采 综采 高产高效面 四 正规循环作业图表 组成 循环作业图 劳动组织表 技术经济指标表 设备配备表 工作面布置图 正规循环作业图 反映了各作业班的任务和完成任务的时间 以不同的线条表示工作面各工序在时间和空间上的关系 劳动组织表 反映了作业班工人出勤人数 出勤时间 工种 技术经济指标表 反映了工作面的地质技术条件和技术经济效果 设备配备表 反映了采煤工作面主要装备及为其服务的两巷装备技术参数 高产高效工作面循环作业图 劳动组织表 工作面主要技术经济指标表 五 采煤工作面作业规程编制 作业规程的内容1 概况 工作面位置及井上下关系 煤层 煤层顶底板 地质构造 水文地质 影响回采的其他因素 储量及服务年限 2 采煤方法 巷道布置 采煤工艺 设备配置 3 顶板控制 支护设计 工作面和回采巷道及端头顶板控制 矿压监测 4 生产系统 运输 一通三防 与安全监控 排水 供电 通信照明 5 劳动组织及主要技术经济指标 劳动组织 作业循环 主要技术经济指标 6 煤质管理 煤质指标和提高煤质的措施 7 安全技术措施 一般规定 顶板 防治水 爆破 一通三防 与安全监控 运输 机电 其他 8 灾害应急措施及避灾路线 第一节 采煤工作面主要技术参数第二节 采煤工作面循环作业第三节 综采工作面主要设备配套第四节 特殊条件下的采煤技术措施第五节 采煤工艺的选择 应用及发展第六节 采煤工艺应用示例 第三章 长壁工作面工艺参数 管理及设计 第三节综采工作面主要设备配套 3 综采工作面三机配套几何尺寸的内容和要求 带着问题来学习 一 综采设备的几何尺寸配套 1 采高或煤厚对液压支架支撑高度要求液压支架应能适应煤层厚度变化和顶板的下沉 要在最大采高或煤厚时支得起 并有一定富裕 在最小采高或煤厚时能卸得掉 Hm Mm S1 hHmin Mmin S2 aHm Hmin 支架的最大与最小支撑高度 S1 S2 液压支架在前 后柱处的顶板下沉量 Mm Mmin 最大采高或煤厚 最小采高或煤厚 h 支架支撑高度的富裕系数 一般取200mm左右 a 支架卸载高度 一般取50mm 2 液压支架与采煤机高度配套要求液压支架的最小支撑高度要大于采煤机机身高度 以保证采煤机在支架掩护下安全运行 Hmin A同时 液压支架的最小支撑高度Hmin要大于采煤机的滚筒直径 滚筒直径也就是采煤机最小采高Mmin Hmin Mmin D液压支架的支撑高度H为H A J t式中t 支架顶梁厚度 A 采煤机机身高度 输送机高度和采煤机底托架高度之和 A C S U 但底托架高度要保证过煤高度E 250 300mm J 采煤机机身上方的空间高度 按便于司机操作及留有顶板下沉量确定 二 综采面设备的生产能力配套工作面刮板输送机 平巷中的转载机 破碎机和可伸缩胶带输送机等设备的能力都要大于采煤机的生产能力 且要考虑生产不均衡系数 由工作面向外逐渐加大 通常按富裕20 30 考虑 三 综采设备的服务时间配套采煤机 液压支架和刮板输送机服务时间配套是指 三机 大修周期应该相互接近 否则 要在工作面生产过程中交替更换设备或进行大修 或部分设备 带病 运转 这将对正在生产的工作面造成影响 也会对设备造成损坏 我国通常液压支架在工作面运行1 2年后 设备较新时一般为2年 上井大修 则相应的采煤机 刮板输送机可同时大修 综采设备横向几何尺寸配套e 100 200mmb 200 400mmM 500mmT 200 400mmB 500 1000mmJ 200E 400 4 综采设备横向几何尺寸配套要求支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F愈小愈好 它的尺寸组成为 F B e G xG 输送机宽度 其组成 G f z a b支架梁端与煤壁应留有端面距T 煤层薄时取