2017采煤新工艺陈

采煤新工艺、新技术,陈辉,综合机械化采煤工艺,综合机械化采煤工艺，简称综采，是指用机械方法破煤和装煤.输送机运煤和液压支架支护的采煤工艺。综采工艺的特点是落煤、装煤、运输、支护、采空区处理等工序全部实现机械化。综采和普采最大的区别是综采使用了自移式支架支护顶板，解决了支护与回柱放顶工操作的难题，实现了支护与采空区处理的机械化。综采的优点是动强度低、产量高、效率高、安全条件好。,一、综采工作面设备与区段巷道布置综采工作面设备主要包括滚筒采煤机（或刨煤机）、液压支架、可弯曲刮板输送机、桥式转载机、可伸缩带式输送机、乳化液泵站、供电设备、集中控制设备、单轨吊车以及其他辅助设备等。综采工作面设备的配套问题很关键，尤其应使采煤机、输送机和液压支架这三大设备(简称三机)均符合工作面的条件，并在生产能力、设备强度、空间；基本尺寸等方面配套。综采工作面设备配置，如下图所示。,1采煤机；2刮板输送机；3液压支架；4下端头支架；5上端头支架；6转载机；7可伸缩胶带输送机；8配电箱；9泵站；10设备列车；11；移动变电站12喷雾泵站；13绞车；14集中控制台,.采煤机的主要组成部分及工作原理,MG900/2210-WD型交流电牵引采煤机主要由以下部件组成：(1)左牵引部(2)右牵引部(3)摇臂(两件)(4)调高泵箱(5)联接框架(6)开关箱(7)变频器箱(8)变压器箱(9)行走箱(两件)(10)机身联接件(11)冷却喷雾系统(12)电气外部连接件(13)拖缆装置(14)左、右滚筒(15)破碎机构(16)各部件电动机工作原理：采煤机由老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别支承在工作面刮板运输机销轨和铲煤板上。当行走机构的驱动轮转动时，驱动齿轨轮转动，齿轨轮与销轨啮合，采煤机便沿运输机正向或反向牵引移动，滚筒旋转进行落煤和装煤，沿工作面长截割一刀即进尺一个截深。,液压支架在煤矿安全生产中的作用液压支架是以高压液压为动力，由若干液压元件（液压缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备，它能实现升架（支撑顶板）降架（脱离顶板）、移架、推动刮板输送机前移以及顶板管理一整套工序，并能可靠地支撑顶板，有效地隔离采空区，防止矸石进入工作面，保证了正常作业所需的空间。液压支架与采煤机、工作面刮板输送机配套使用，实现了采煤综合机械化，解决了机械化采煤工作面顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步提高了采煤和运输设备的效能，减轻了煤矿工人的劳动强度，改善了安全生产条件。,刮板输送机,1、采煤工作面的刮板输送机，必须沿输送机安设能发出停止或开动的信号装置，发出信号点的间距，不得超过15m。2、刮板输送机的液力偶合器，必须指人员维护，按规定标准注入难燃液，易熔塞熔化后，必须立即排除故障，然后进行更换。,二、采煤工艺,综采工作面各种设备在采煤工作面中，按一定的生产工艺流程协调进行工作，发挥着各自的作用。(1）落煤与装煤。综采落煤与装煤工作与机采相似，但在采煤机工作方式上有所区别。综采一般主要采用双向割煤、往返一次进两刀的割煤方式和斜切式进刀方式。（2）运煤。采煤机采落的煤由工作面重型可弯曲刮板输送机运到工作面的下端，转载到工作面下端所铺设的桥式转载机上，经运输平巷中所铺设的可伸缩带式输送机，运到采区运输上山下山）中的带式输送机上，然后运往采区煤仓。随着工作面的向前推进，转载机和可伸缩带式输送机也不断交替推移前进。,中部斜切进刀,斜切进刀推溜割三角煤拉架返空刀推溜六个过程。进刀距离的确定D=2L采+L运弯式中：D进刀距离，m；L采采煤机机身长L运弯运输机弯曲段长度，取18m,各种进刀方式的比较,割三角煤进刀:不需做切口,其工作面两端空顶距离长,面积大,不利于管理顶板,工序复杂,采煤机在工作面两端反复运行两次,占用时间长,这是一种常用的方式.留三角煤进刀:克服了割三角煤进刀的缺点,但它适用于单向截割方式.要求:运输平巷和回风平巷有足够的宽度,以保证采煤机割至平巷的内侧帮.,端部进刀和中部进刀的比较,端部进刀:端头作业时间长,采煤机要长时间等待推移机头和移端头支架.中部进刀:可以提高开机率,适用于较短的采煤工作面,采煤机作面具有较高的空牵引速度,工作面端头空间狭小,不便于采煤在端头停留并维修保养,采煤机装煤较差的综采机,但工作面工程规格质量不易保证,综采工作面相对位置与端头作业,（3)输送机和支架的移动。支架型式不同，则移架和推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，连接支架底座和输送机槽，互为支点，进行推移输送机和前拉支架。1）双向邻架自动顺序控制2）成组顺序控制3）煤机和支架联动移架4）手动移架在正常生产时一般用邻架控制，当工作面工程质量较好时，可用成组顺序控制，当支架电控系统有故障时用手动移架。煤机支架联动移架不采用。注意:当被操作支架上有人员时，支架工严禁操作支架，防止液管爆裂或U型卡子掉造成液管抖动伤人。当有人员要通过时，要等人员通过后再拉架，严禁在人员通过时拉架，防止支架挤伤人员或架间漏矸伤人,移架方式,该方式操作简单,容易保证规格质量,能适应不稳定顶板,应用比较多.,一般由大流量电液阀控制,适用于煤层地质条件好,采煤机快速牵引割煤的日产万吨综采面.,该方式移架速度快,适用于顶板较稳定的高产综采面,提高移架速度的方法,移设一架支架或一组支架的总时间为:t=te+NTdte:移设一架支架的操作调整时间Td:移设一架支架的供液时间N:同时移架的段数实测表明:移架中操作调整时间约占移架总时间的60%70%,当泵站流量不变时,同时到前移的支架数增加N,供液时间也相应增加,但调整时间仍是单架的调整时间,由于te大于Td,所以移架速度可加快,提高移架速度的方法,总之,移架速度受支架的移架方式、泵站的供液量、乳化液胶管直径的大小、工人操作熟练程度等因素的影响.,推溜,1）双向邻架控制推溜2）成组推溜3）煤机和液压支架联动4）本架推溜5）手动推溜在正常生产时用成组推溜，当工程质量较好时用煤机支架联动，当成组推溜故障时用邻架推溜或本架推溜，当支架电控系统有故障时用手动推溜。推移刮板运输机时，应滞后采煤机后滚筒1012架，并且推移千斤顶同时逐次推出，推移后的弯曲段不得小于18m，溜子最大水平弯曲1度，垂直弯曲不超过3度，严禁从两头向中间推溜，以免造成溜子滞后不能推出，影响生产。,(4)支护。综采工作面主要采用自移式液压支架来支撑顶板，维护工作空间。根据液压支架与围岩的相互作用方式，液压支架可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三种基本类型。,液压支架的支护方式。根据液压支架的型式、结构、移动方式和支护条件不同，可分为超前支护、及时支护和滞后支护三种。超前支护，是指煤壁片帮严重，不等采煤机割煤，支架就提前向前推移，使煤壁片帮后暴露的顶板得到提前支护。及时支护，是指采煤机割煤后先移支架，再移输送机，推移步距等于采煤机截深，其采煤工艺过程为采煤、移架、推溜。滞后支护，是指采煤机割煤后，输送机首先逐段移向煤壁，随后前移液压支架，两者移动步距相同，其采煤工艺过程为采煤、推溜、移架。,及时支护,推移输送机后,在支护底座前端与输送机之间有一个截深的宽度,工作空间大,有利于行人、运料和通风；若煤壁容易片帮时，可先于割煤进行移架，支护新暴露的顶板。但这种支护方式增大了工作面控顶宽度，不利于控制顶板,滞后支护在底座前端和机槽之间没有一个截深的富裕量，比较能适应周期压力大及直接顶稳定性好的顶板。但对直接顶稳定性差的顶板适应性差可在前滚筒割过后将护帮板伸平，护住直接顶，然后推移输送机、移架。注意：采取的支护方式，均由设备的结构尺寸决定，在使用中不能随意改动。,采空区处理。综采工作面一般主要采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，所以一般不采用局部充填和煤柱支撑法。对极坚硬顶板可采取高压注水软化顶板、爆破强制放顶等方法进行处理。,三、综采新工艺,1、概述综合应用控制、以太网、无线、视频、音频、通信、液压等技术于综采工作面。实现在采煤生产过程中以采煤机记忆割煤为主，人工远程干预为辅；以液压支架跟随采煤机自动动作为主，人工远程干预辅；以综采运输设备集中自动化控制为主，就地控制为辅；以综采设备智能感知为主，视频监控为辅；即“以工作面自动控制为主，监控中心远程干预控制为辅”的工作自动化生产模式，实现“无人跟机作业，有人安全值守”的开采理念，在采煤过程中做到工作面无人,2、系统功能,综采自动化层次图,红外线发送器和红外线接受器,固定在采煤机上,一个支架连接一个，一般固定在支架的立柱上，应和发射器处在同一水平高度，接收器上的LED灯应该竖排。,发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外线信号。,接收端采用一体化红外接收头接收红外线信号，同时对信号进行放大、检波、整型得到电压编码信号，再送给单片机处理。,红外线发射与接收示意图,3、实现高产高效的主要途径(1)加大工作面的倾