《煤矿开采技术》课件第8章

煤矿开采技术煤矿开采技术特大型煤矿特大型煤矿《煤矿开采技术》课件第8章煤矿特大型挖掘机煤矿特大型挖掘机§8综合机械化采煤工艺

§8综合机械化采煤工艺

学习目标☞正确选择采煤机滚筒转向、割煤方式、进刀方式、移架方式。☞熟悉移架方式对移架速度的影响。☞熟悉顶板管理受移架方式的影响。☞正确选择及时支护与滞后支护方式。☞正确选择综采工作面端头支护方式。☞熟悉综采工作面平巷相对位置与端头作业。☞正确选择综采设备配套参数、绘制综采工作面布置图。学习目标☞正确选择采煤机滚筒转向、割煤方式、进刀方式、移架

§8.1综合机械化采煤工艺分析§8.1综合机械化采煤工艺分析

综合机械化采煤工艺，简称综采，破、装、运、支、处五个主要工序全部实现机械化，是目前最先进的采煤工艺。

综合机械化采煤的顶板管理工作大大简化，因此采煤机割煤、移支架、移输送机就成为综采工作面生产中的三个主要工序，沿工作面全长完成这三个工序，也就成了一个循环。由于综采工作实行随采随移，液压支架设速度快，故在正常条件下基本上适应了采煤机牵引速度的要求。一、综采工艺的发展综合机械化采煤工艺，简称综采，破、装、运、支、处

20世纪70年代初期，我国开始组织国产综合机械化采煤技术攻关，通过引进、吸收国外综合机械化采煤技术。逐步实现了综合机械化成套设备的研发与制造，满足了我国煤炭工业发展的需要。

国家煤炭产业政策和煤炭工业技术政策都明确指出，综合机械化采煤工艺技术是我国煤炭工业的发展方向，是实现矿井安全生产和高产高效的技术保障。一、综采工艺的发展20世纪70年代初期，我国开始组织国产综合机械化综采工作面设备是指工作面和平巷生产系统中的机械和电气设备。

其中包括滚筒采煤机（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。二、综采面主要设备布置综采工作面设备是指工作面和平巷生产系统中的机械1-滚筒采煤机；2-可弯曲刮板输送机；3-液压支架图8-1综采工作面三机布置立体图二、综采面主要设备布置1-滚筒采煤机；2-可弯曲刮板输送机；3-液压支架二、综采面1-采煤机；2-刮板输送机；3-支架；4-下端头支护；5-上端头支护；6-转载机；7-带式输送机；8-配电箱；9-乳化液泵站；10-设备平板列车；11-移动变电站；12-喷雾泵站；13-液压绞车；14-集中控制台图8-2综采工作面设备布置图二、综采面主要设备布置1-采煤机；2-刮板输送机；3-支架；4-下端头支护；5-上（a）前顶后底、右顺左逆；（b）前底后顶、右逆左顺；（c）薄煤层前底后顶（俯视图）；（d）前底后顶、右顺左逆图8-3综采面采煤机滚筒的转向和位置

三、双滚筒采煤机工作方式1．滚筒的转向和位置（a）前顶后底、右顺左逆；（b）前底后顶、右逆左顺；2.双滚筒采煤机割煤方式⑴往返一次割两刀(穿梭割煤)⑵往返一次割一刀3.采煤机的进刀方式⑴工作面端部斜切进刀⑵综采工作面中部斜切进刀⑶滚筒钻入法进刀三、双滚筒采煤机工作方式2.双滚筒采煤机割煤方式三、双滚筒采煤机工作方式（a）起始；（b）斜切并移直输送机；（c）割三角煤；（d）开始正常割煤1-综采面双滚筒采煤机；2-刮板输送机图8-4工作面端部割三角煤斜切进刀

三、双滚筒采煤机工作方式（a）起始；（b）斜切并移直输送机；（c）割三角煤；（d）开（a）采煤机割煤至工作面左端部；（b）返回中部斜切；（c）移直输送机，采煤机割右半段；（d）输送机右半段移近煤壁，采煤机重新割左半段图8-5综采面中部斜切进刀三、双滚筒采煤机工作方式（a）采煤机割煤至工作面左端部；（b）返回中部斜切；图8-5（a）停止牵引，滚筒继续旋转；（b）推移机槽；（c）钻进煤壁，移直输送机；（d）向端部牵引；（e）正常割煤图8-6采煤机钻入法进刀三、双滚筒采煤机工作方式（a）停止牵引，滚筒继续旋转；（b）推移机槽；（c）钻进煤壁1.移架方式⑴单架依次顺序式：支架沿采煤机牵引方向依次前移,移动步距等于截深,支架移动成一条直线。⑵分组间隔交错式：移动速度快，适合顶板稳定综采面。⑶成组整体依次顺序式：该方式按照顺序每次移一组，每组二、三架，由大流量电液阀成组控制。四、综采面液压支架移架方式1.移架方式四、综采面液压支架移架方式（a）单架依次顺序化；（b）、（c）分组间隔交错式；（d）、（e）成组整体依次顺序式图8-7液压支架的移架方式四、综采面液压支架移架方式（a）单架依次顺序化；（b）、（c）分组间隔交错式；（d）2.移架方式对移架速度的影响移架速度取决于泵站流量及阀组和管路的乳化液通过能力、支架所处状态及操作方便程度、人员操作技术水平等因素。而当这些因素相同时，决定移架速度的关键因素是移架方式。

支架的移架速度vz（m/min）可用下式表示：四、综采面液压支架移架方式2.移架方式对移架速度的影响四、综采面液压支架移架方

3.顶板管理受移架方式的影响选择移架方式既要考虑移架速度，又要考虑对顶板管理的影响。单架依次顺序移架适于稳定性差的顶板。由于顶板状况多变，还要依照具体情况考虑移架方式：

⑴单架依次顺序移架

⑵分组间隔交错式移架

⑶全卸载与带压移架

⑷分段间隔依次顺序移架四、综采面液压支架移架方式3.顶板管理受移架方式的影响四、综采面液压支架移架方式

综采工作面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同顺序有及时支护方式（图8-9）和滞后支护方式（图8-10）两种配合方式。1.及时支护方式采煤机割煤后，支架依次或分组随机立即前移、支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤机截深。五、液压支架支护方式综采工作面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同（a）割煤；（b）移架；（c）推移输送机图8-9及时支护方式五、液压支架支护方式（a）割煤；（b）移架；（c）推移输送机五、液压支架支护方式（a）割煤；（b）推移输送机；（c）移架图8-10滞后支护方式五、液压支架支护方式（a）割煤；（b）推移输送机；（c）移架五、液压支架支护方式液压支架及时支护方式优点：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，支护新暴露出来的顶板。液压支架及时支护方式缺点：增大了工作面控顶宽度，不利于控制顶板。为此，有的综采设备，支架和输送机采用插底式和半插底式配合方式，如图8-11所示。五、液压支架支护方式液压支架及时支护方式优点：工作空间大，有利于行人、运（a）全插底式支架；（b）半插底式支架图8-11插底式和半插底式支架五、液压支架支护方式（a）全插底式支架；（b）半插底式支架五、液压支架支

2.滞后支护式综采工作面割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移，二者移动步距相同。优点：适应周期压力大及直接顶稳定性好的顶板。缺点：对直接顶稳定性差的顶板适应性差。有及时支护方式和滞后支护方式均有设备的结构尺寸,使用中不能随意改动。五、液压支架支护方式2.滞后支护式五、液压支架支护方式

§8.2综合机械化采煤工艺选择§8.2综合机械化采煤工艺选择

综采适用条件：煤层地质条件较好、构造少，选择综采工艺后能很快获得高产、高效。综采工艺方式有：缓斜中厚、薄煤层、单一长壁综采、缓斜厚煤层倾斜分层综采、缓斜厚煤层一次采全最大采高综采、缓斜厚煤层放顶煤综采。

因此，应根据不同的条件和其他因素合理选择。如表8-1和表8-2所示。

综采适用条件：煤层地质条件较好、构造少，选择综采工艺后表8-1优先装备综采的条件序号使用条件井型/Mt·a-1煤层厚度/m煤层倾角/（0）地质构造基本顶（级别）直接顶（类型）备注1中厚煤层＞1.1.3～3.5＜15比较简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型矿井2厚煤层开采＞1.2＞5＜15比较简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型矿井3厚煤层一次采全高＞1.23.5～4.0＜15比较简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型矿井4经济型综采＞0.63.0以下＜25比较简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型矿井表8-1优先装备综采的条件序号使用条件井型/煤层厚度/煤表8-2可以装备综采的特殊条件序号使用条件井型/Mt·a-1煤层厚度/m煤层倾角/（0）地质构造基本顶（级别）直接顶（类型）1厚煤层一次采全高＞1.204.04.5＜15简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、32坚硬难冒顶板＞1.20中厚煤层＜15简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3、43薄煤层＞0.60＞1.11.3＜15简单Ⅲ、Ⅳ1、2、34急斜特厚煤层放顶煤＞0.45＞15＜45简单Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3表8-2可以装备综采的特殊条件序号使用条件井型/煤层厚度《煤矿开采技术》课件第8章谢谢!谢谢!煤矿开采技术煤矿开采技术特大型煤矿特大型煤矿《煤矿开采技术》课件第8章煤矿特大型挖掘机煤矿特大型挖掘机§8综合机械化采煤工艺

§8综合机械化采煤工艺

学习目标☞正确选择采煤机滚筒转向、割煤方式、进刀方式、移架方式。☞熟悉移架方式对移架速度的影响。☞熟悉顶板管理受移架方式的影响。☞正确选择及时支护与滞后支护方式。☞正确选择综采工作面端头支护方式。☞熟悉综采工作面平巷相对位置与端头作业。☞正确选择综采设备配套参数、绘制综采工作面布置图。学习目标☞正确选择采煤机滚筒转向、割煤方式、进刀方式、移架

§8.1综合机械化采煤工艺分析§8.1综合机械化采煤工艺分析

综合机械化采煤工艺，简称综采，破、装、运、支、处五个主要工序全部实现机械化，是目前最先进的采煤工艺。

综合机械化采煤的顶板管理工作大大简化，因此采煤机割煤、移支架、移输送机就成为综采工作面生产中的三个主要工序，沿工作面全长完成这三个工序，也就成了一个循环。由于综采工作实行随采随移，液压支架设速度快，故在正常条件下基本上适应了采煤机牵引速度的要求。一、综采工艺的发展综合机械化采煤工艺，简称综采，破、装、运、支、处

20世纪70年代初期，我国开始组织国产综合机械化采煤技术攻关，通过引进、吸收国外综合机械化采煤技术。逐步实现了综合机械化成套设备的研发与制造，满足了我国煤炭工业发展的需要。

国家煤炭产业政策和煤炭工业技术政策都明确指出，综合机械化采煤工艺技术是我国煤炭工业的发展方向，是实现矿井安全生产和高产高效的技术保障。一、综采工艺的发展20世纪70年代初期，我国开始组织国产综合机械化综采工作面设备是指工作面和平巷生产系统中的机械和电气设备。

其中包括滚筒采煤机（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。二、综采面主要设备布置综采工作面设备是指工作面和平巷生产系统中的机械1-滚筒采煤机；2-可弯曲刮板输送机；3-液压支架图8-1综采工作面三机布置立体图二、综采面主要设备布置1-滚筒采煤机；2-可弯曲刮板输送机；3-液压支架二、综采面1-采煤机；2-刮板输送机；3-支架；4-下端头支护；5-上端头支护；6-转载机；7-带式输送机；8-配电箱；9-乳化液泵站；10-设备平板列车；11-移动变电站；12-喷雾泵站；13-液压绞车；14-集中控制台图8-2综采工作面设备布置图二、综采面主要设备布置1-采煤机；2-刮板输送机；3-支架；4-下端头支护；5-上（a）前顶后底、右顺左逆；（b）前底后顶、右逆左顺；（c）薄煤层前底后顶（俯视图）；（d）前底后顶、右顺左逆图8-3综采面采煤机滚筒的转向和位置

三、双滚筒采煤机工作方式1．滚筒的转向和位置（a）前顶后底、右顺左逆；（b）前底后顶、右逆左顺；2.双滚筒采煤机割煤方式⑴往返一次割两刀(穿梭割煤)⑵往返一次割一刀3.采煤机的进刀方式⑴工作面端部斜切进刀⑵综采工作面中部斜切进刀⑶滚筒钻入法进刀三、双滚筒采煤机工作方式2.双滚筒采煤机割煤方式三、双滚筒采煤机工作方式（a）起始；（b）斜切并移直输送机；（c）割三角煤；（d）开始正常割煤1-综采面双滚筒采煤机；2-刮板输送机图8-4工作面端部割三角煤斜切进刀

三、双滚筒采煤机工作方式（a）起始；（b）斜切并移直输送机；（c）割三角煤；（d）开（a）采煤机割煤至工作面左端部；（b）返回中部斜切；（c）移直输送机，采煤机割右半段；（d）输送机右半段移近煤壁，采煤机重新割左半段图8-5综采面中部斜切进刀三、双滚筒采煤机工作方式（a）采煤机割煤至工作面左端部；（b）返回中部斜切；图8-5（a）停止牵引，滚筒继续旋转；（b）推移机槽；（c）钻进煤壁，移直输送机；（d）向端部牵引；（e）正常割煤图8-6采煤机钻入法进刀三、双滚筒采煤机工作方式（a）停止牵引，滚筒继续旋转；（b）推移机槽；（c）钻进煤壁1.移架方式⑴单架依次顺序式：支架沿采煤机牵引方向依次前移,移动步距等于截深,支架移动成一条直线。⑵分组间隔交错式：移动速度快，适合顶板稳定综采面。⑶成组整体依次顺序式：该方式按照顺序每次移一组，每组二、三架，由大流量电液阀成组控制。四、综采面液压支架移架方式1.移架方式四、综采面液压支架移架方式（a）单架依次顺序化；（b）、（c）分组间隔交错式；（d）、（e）成组整体依次顺序式图8-7液压支架的移架方式四、综采面液压支架移架方式（a）单架依次顺序化；（b）、（c）分组间隔交错式；（d）2.移架方式对移架速度的影响移架速度取决于泵站流量及阀组和管路的乳化液通过能力、支架所处状态及操作方便程度、人员操作技术水平等因素。而当这些因素相同时，决定移架速度的关键因素是移架方式。

支架的移架速度vz（m/min）可用下式表示：四、综采面液压支架移架方式2.移架方式对移架速度的影响四、综采面液压支架移架方

3.顶板管理受移架方式的影响选择移架方式既要考虑移架速度，又要考虑对顶板管理的影响。单架依次顺序移架适于稳定性差的顶板。由于顶板状况多变，还要依照具体情况考虑移架方式：

⑴单架依次顺序移架

⑵分组间隔交错式移架

⑶全卸载与带压移架

⑷分段间隔依次顺序移架四、综采面液压支架移架方式3.顶板管理受移架方式的影响四、综采面液压支架移架方式

综采工作面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同顺序有及时支护方式（图8-9）和滞后支护方式（图8-10）两种配合方式。1.及时支护方式采煤机割煤后，支架依次或分组随机立即前移、支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤机截深。五、液压支架支护方式综采工作面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同（a）割煤；（b）移架；（c）推移输送机图8-9及时支护方式五、液压支架支护方式（a）割煤；（b）移架；（c）推移输送机五、液压支架支护方式（a）割煤；（b）推移输送机；（c）移架图8-10滞后支护方式五、液压支架支护方式（a）割煤；（b）推移输送机；（c）移架五、液压支架支护方式液压支架及时支护方式优点：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，支护新暴露出来的顶板。液压支架及时支护方式缺点：增大了工作面控顶宽度，不利于控制顶板。为此，有的综采设备，支架和输送机采用插底式和半插底式配合方式，如图8-11所示。五、液压支架支护方式液压支架及时支护方式优点：工作空间大，有利于行人、运（a）全插底式支架；（b）半插底式支架图8-11插底式和半插底式支架五、液压支架支护方式（a）全插底式支架；（b）半插底式支架五、液压支架支

2.滞后支护式综采工作面割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移，二者移动步距相同。优点：适应周期压力大及直接顶稳定性好的顶板。缺点：对直接顶稳定性差的顶板适应性差。有及时支护方式和滞后支护方式均有设备的结构尺寸,使用中不能随意改动。五、液压支架支护方式2.滞后支护式五、液压支架支护方式

§8.2综合机械化采煤工艺选择§8.2综合机械化采煤工艺选择