采矿学-第五章采煤工艺及装备配套(2).

1、第三节第三节 综采工艺方式综采工艺方式综合机械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。实现机械化的采煤工艺。工作面设备：工作面设备：采煤机、自移式液压支架，刮板输送机采煤机、自移式液压支架，刮板输送机平巷设备平巷设备：转载机，破碎机，可伸缩胶带机：转载机，破碎机，可伸缩胶带机液压系统：液压系统：乳化液泵站，乳化液混溶箱，进回液主管路乳化液泵站，乳化液混溶箱，进回液主管路控制系统：控制系统：控制台，声光信号，扩音电话及线路控制台，声光信号，扩音电话及线路供水系统供水系统：冷却水，喷雾

2、泵，水箱，管路：冷却水，喷雾泵，水箱，管路供电系统：供电系统：高压供电线路，开关，移动变电站，配电开高压供电线路，开关，移动变电站，配电开关，线路关，线路其它：其它：照明，绞车、水泵照明，绞车、水泵综采工作面自移式液压支架自移式液压支架自移式液压支架自移式液压支架自移式液压支架自移式液压支架双滚筒采煤机双滚筒采煤机可弯曲刮板输送机可弯曲刮板输送机乳化液泵站及混溶箱箱乳化液泵站及混溶箱箱1采煤机；采煤机；2刮板输送机；刮板输送机；3液压支架；液压支架；4下端头支架；下端头支架；5上端头支架；上端头支架；6转载机；转载机；7可伸缩胶带输送机；可伸缩胶带输送机；8配电箱；配电箱；9移动变电站；移动变

3、电站；10设备列车；设备列车；11泵站；泵站；12喷雾泵站；喷雾泵站；13绞车；绞车；14集中控制台集中控制台综采工艺方式示例综采工艺方式示例AA4 631214781110921135A-A设备及布置设备及布置一、双滚筒采煤机的滚筒位置一、双滚筒采煤机的滚筒位置一般前端的滚筒割顶煤，后端的滚筒割底煤一般前端的滚筒割顶煤，后端的滚筒割底煤操作安全，煤尘少。操作安全，煤尘少。当中部含夹矸时，前端的滚筒割底煤，后端当中部含夹矸时，前端的滚筒割底煤，后端的滚筒割顶煤，夹矸容易垮落的滚筒割顶煤，夹矸容易垮落1）单向割煤，往返一次进一刀）单向割煤，往返一次进一刀割煤割煤移架（滞后采煤机移架（滞后采煤机2

4、 3架支架）架支架）反向清理浮煤反向清理浮煤推移输送机（滞后采煤机推移输送机（滞后采煤机10 15m）适用条件：适用条件：煤层煤层倾角倾角大，不能自上而下移架大，不能自上而下移架 由于输送机下滑，只能自下而上移由于输送机下滑，只能自下而上移采高大，滚筒直径小，不能一次采全高采高大，滚筒直径小，不能一次采全高采煤机装煤效果差，需单独按排装煤行程采煤机装煤效果差，需单独按排装煤行程 二、采煤机割煤方式二、采煤机割煤方式2）双向割煤，往返一次进二刀）双向割煤，往返一次进二刀上行上行割煤割煤移架（滞后采煤机移架（滞后采煤机2 3架支架）架支架）推移输送机（滞后采煤机推移输送机（滞后采煤机10 15m）

5、下行下行割煤割煤移架（滞后采煤机移架（滞后采煤机2 3架支架）架支架）推移输送机（滞后采煤机推移输送机（滞后采煤机10 15m）采煤机割煤方式采煤机割煤方式我国主要用斜切进刀方式我国主要用斜切进刀方式端部斜切进刀端部斜切进刀 ： 不留三角煤端部斜切进刀不留三角煤端部斜切进刀 （割三角煤端部斜切进刀）（割三角煤端部斜切进刀） 留三角煤端部斜切进刀留三角煤端部斜切进刀中部斜切进刀中部斜切进刀三、采煤机进刀方式三、采煤机进刀方式不留三角煤端部斜切进刀不留三角煤端部斜切进刀AA21A2211A -AA -AAA -AA -A(a )(b )(c )(d )AA21留三角煤端部斜切进刀留三角煤端部斜切进

6、刀(b )(a )(d )(c)中部斜切进刀中部斜切进刀AAAAA AA AA AAAA AAA(a )(b )(c )(d )AAAAA AA AA AAAA AAA(a)(b)(c)(d)斜切进刀比较斜切进刀比较不留三角煤端部斜切进刀不留三角煤端部斜切进刀采煤机端头停机转向两次，双向割煤，多用采煤机端头停机转向两次，双向割煤，多用留三角煤端部斜切进刀留三角煤端部斜切进刀采煤机端头停机转向一次，单向割煤采煤机端头停机转向一次，单向割煤移机头、机尾与清浮煤平行作业移机头、机尾与清浮煤平行作业适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低中部斜切进刀中部斜切进刀有利

7、于工作面端头管理、上下平巷维护，有利于工作面端头管理、上下平巷维护，单向单向割煤割煤适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低，适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低，端头端头维护困难维护困难移架方式：移架方式：单架依次顺序式单架依次顺序式分组交错式分组交错式成组整体顺序式成组整体顺序式四、液压支架的移架方式四、液压支架的移架方式支架沿采煤机牵引方向支架沿采煤机牵引方向依次顺序逐架依次顺序逐架前移，前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线。移动步距等于截深，支架移成一条直线。操作简单，易保证移架质量，能适应不稳定操作简单，易保证移架质量，能适应不稳定顶板，移架速度慢，用的顶板，移架速度慢，用的较多

8、较多。1、液压支架、液压支架单架依次顺序式单架依次顺序式移架移架(a)ZL12342、液压支架、液压支架分组交错式分组交错式移架移架1ZL13L(b)1222(c)23232311Z21231将相邻的将相邻的23支架分为一组，组内的支架支架分为一组，组内的支架间隔交错间隔交错前移，相邻组间沿采煤机牵引方向顺序前移，组间前移，相邻组间沿采煤机牵引方向顺序前移，组间的一部分支架可以平行前移。的一部分支架可以平行前移。移架快，移架质量不易保证，要求顶板较稳定移架快，移架质量不易保证，要求顶板较稳定 组组 组组 组组 组组3、液压支架液压支架成组整体顺序式成组整体顺序式移架移架1Z1L(d)11(e)

9、3L1222222Z支架分组，每支架分组，每组组2 3架。架。组内联动，整组内联动，整体移架，组间体移架，组间顺序前移。顺序前移。移架快，质量移架快，质量不易保证，要不易保证，要求顶底板条件求顶底板条件好。好。移架速度的影响因素移架速度的影响因素移架速度，移架速度，m/min 国外先进的单架移架速度国外先进的单架移架速度45秒秒 泵站流量泵站流量 阀组和管路的乳化液通过能力阀组和管路的乳化液通过能力 操作水平操作水平 移架方式移架方式 顶板的稳定性（移架顶板的稳定性（移架卸载）卸载）乳化液泵站及混溶箱箱乳化液泵站及混溶箱箱MRB200/31.5200L/min,31.5MPa割煤、移架、推移输

10、送机的配合割煤、移架、推移输送机的配合方式方式割煤后，按推移输送机与移架的割煤后，按推移输送机与移架的先后关系，分：先后关系，分：及时支护及时支护滞后支护滞后支护1、及时支护、及时支护 先移架，后推先移架，后推移输送机移输送机工作空间大，行人，通风，运料工作空间大，行人，通风，运料及时支护顶板，及时支护顶板，但控顶宽度大但控顶宽度大五、液压支架的支护方式五、液压支架的支护方式2、滞后支护、滞后支护 先推移输送先推移输送机，后移架机，后移架工作空间小，行人，通风，运工作空间小，行人，通风，运料料滞后支护顶板，滞后支护顶板，但控顶宽度小但控顶宽度小要求顶板稳定要求顶板稳定两者由设备结构及尺寸决定，

11、两者由设备结构及尺寸决定，使用时不能改动使用时不能改动液压支架的支护方式液压支架的支护方式1、单体支柱加长钢梁组成的迈步抬棚、单体支柱加长钢梁组成的迈步抬棚 适应性强，支设麻烦，费工费时。适应性强，支设麻烦，费工费时。2、自移式端头支架、自移式端头支架 移架速度快，对平巷适应性差。移架速度快，对平巷适应性差。3、用工作面液压支架支护端头、用工作面液压支架支护端头六、综采工作面端头支架六、综采工作面端头支架综采面端头支架综采面端头支架1，2掩护梁，3机头，5千斤顶，6机尾煤层倾角小，滞后一个截深 支撑掩护式端头支架用综采面中间支架管理端头37565564435141223综采面平巷与端头综采面平

12、巷与端头综采面平巷布置应有利于：综采面平巷布置应有利于：运输设备运转运输设备运转采煤机自开缺口采煤机自开缺口人员进出人员进出材料运进材料运进综采循环以移架为标志综采循环以移架为标志可采用：可采用：四六制，三采一准四六制，三采一准三八制，两采一准三八制，两采一准 两班半采煤，半班准备两班半采煤，半班准备示例：示例：两班半采煤，半班准备，双向割两班半采煤，半班准备，双向割煤，日进煤，日进7刀。刀。七、综采工作面循环图七、综采工作面循环图综采工作面循环图综采工作面循环图4020(m)125.5806010012032165420109871312111715141918232221面长(m)时间班次

13、一二三综采工作面循环图综采工作面循环图四六制，三班采煤，一班准备。双滚筒采煤机双向割煤往返一次进两刀。进刀方式为割三角煤斜切进刀。40说 明图 例20010301208060507010090110时面长/m140130间150班次采煤机割煤移架移输送机检 修二 班综采工作面循环作业图表51234一 班7689141011131216151718三 班2319202122四 班倾角加大后，必须有防滑防倒措施倾角加大后，必须有防滑防倒措施1、输送机、输送机1）下滑的原因）下滑的原因重力原因重力原因 12o后后推移输送机不当，从一点多次推推移输送机不当，从一点多次推浮煤进入底槽浮煤进入底槽七、大七

14、、大倾角倾角综采工艺特点综采工艺特点8354211186691097 防止煤进入底槽防止煤进入底槽 面调成伪斜，面调成伪斜， =23 从工作面下端移输送机从工作面下端移输送机 推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾 17 时，要设防滑千斤顶时，要设防滑千斤顶2）防止输送机下滑的措施）防止输送机下滑的措施12 ，必须装防，必须装防滑滑、锚固装置、锚固装置1）倾角加大后的问题）倾角加大后的问题支架下滑，下滑力大于摩擦力支架下滑，下滑力大于摩擦力支架倾倒，力矩不平衡支架倾倒，力矩不平衡2）防倒防滑措施）防倒防滑措施工作面调斜工作面调斜由下向上移架由下向上移架防止

15、大块冲击架尾防止大块冲击架尾防止输送机下滑防止输送机下滑保持排头支架的稳定性保持排头支架的稳定性间隔移架间隔移架2、液压支架的防倒防滑、液压支架的防倒防滑0G(a)FB(b)HwHBG0FHwH(a)(b)煤层倾角大于煤层倾角大于15 时，链牵引采煤机必须设时，链牵引采煤机必须设置安全铰车。（防断链和下滑）置安全铰车。（防断链和下滑）3、采煤机的防滑、采煤机的防滑15o ，滚筒采煤机滚筒采煤机，必须有可靠的防滑装置必须有可靠的防滑装置设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套设备生产能力配套设备生产能力配套一、综采工作面设备的几何尺寸配套一、综采工作面设备的几何尺寸配套 采煤机的采高与煤厚采煤机的采高与

16、煤厚 采煤机与液压支架高度采煤机与液压支架高度采高与液压支架高度采高与液压支架高度支架的最小支撑高度与滚筒直径支架的最小支撑高度与滚筒直径采煤机的截深与液压支架步距采煤机的截深与液压支架步距第四节第四节 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套Mm =A A3 / 2 + L Sin m + D / 2Mm采煤机的最大采高，采煤机的最大采高，m； m摇臂向上的最大摆角，度；摇臂向上的最大摆角，度；A机身高度；机身高度； A1-机槽高；机槽高；A2底托架高度；底托架高度； A3机体厚度；机体厚度；E-过煤高度过煤高度A=A1+A2+A3L摇臂长度，摇臂长度

17、，m；D滚筒直径，滚筒直径，m。采煤机的最大与最小采高之比应在采煤机的最大与最小采高之比应在1.62.0DLAmMmmDx采煤机的采高采煤机的采高Hm=Mm S1+h Hmin=Mmin S2 aHm，Hmin 支架的最大与最小支撑高度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液压支架在前后柱处的顶板下沉量h 支架支撑高度的富裕系数，一般取支架支撑高度的富裕系数，一般取200mm a 支架卸载高度；一般取支架卸载高度；一般取50mm支得起，卸得掉支得起，卸得掉液压支架高度与采高的关系液压支架高度与采高的关系 支架的最小支撑高度支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径与滚筒

18、直径D的关系的关系Hmin =D S2 a（1）液压支架最小高度要大于采煤机机身高度）液压支架最小高度要大于采煤机机身高度Hmin AA=A1+A2+A3煤层在最小厚度时，采煤机和液压支架均能工作煤层在最小厚度时，采煤机和液压支架均能工作 设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套（2）采煤机的两滚筒直径之和要大于最大）采煤机的两滚筒直径之和要大于最大采高采高设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套2sin223DLAAMDmmDLAmMmmDx（3）采煤机的卧底量）采煤机的卧底量X应小于应小于0，不少于，不少于150300mm设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套2sin23DLAAxm要保证割至底板，割入底板的深

19、度要保证割至底板，割入底板的深度底鼓、浮煤垫起输送机、底板起伏不平底鼓、浮煤垫起输送机、底板起伏不平DLAmMmmDx（4）底托架过煤高度不小于）底托架过煤高度不小于500mm。大块大块的问题。的问题。（5）采煤机的截深与液压支架步距相等。）采煤机的截深与液压支架步距相等。设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套（6）液压支架的架间距与中部溜槽的长）液压支架的架间距与中部溜槽的长度相等。度相等。一般为一般为1.5m，保证每节溜槽有推移千斤顶保证每节溜槽有推移千斤顶原则：原则：从工作面往外生产能力要加大从工作面往外生产能力要加大（一）采煤机的实际生产能力（一）采煤机的实际生产能力Qc=60 Vc S M K 10-3二、综采设备的生产能力配套二、综采设备的生产能力配套 sM60Vc（二）输送机的生产能力（二）输送机的生产能力Qs Qc =（1.1 1.15）Qc生产能力配套生产能力配套生产能力配套生产能力配套（三）液压支架的移架速度三）液压支架的移架速度液压支架的移