四川华蓥山广能集团绿水洞煤矿工艺讲义

四川华蓥山广能集团绿水洞煤矿大倾角煤层综采工艺大倾角煤层的定义：“大倾角煤层”的说法是我国煤炭行业在上个世纪90年代前后提出的。这是采煤机械化由缓倾斜向倾斜再向更大倾角煤层发展的必然结果。而至于究竟什么是大倾角煤层，目前还没有公认的很明确的解释和统一的定义。从检索到的文献来看，大倾角煤层一般多指30°～55°倾角的煤层，而在此煤层内布置的工作面叫大倾角工作面，实际上通常把45°以上煤层定义为急倾斜煤层。大倾角煤层开采的现状：35°以下倾角的倾斜煤层、60°以上的急倾斜8m以上的厚煤层综采技术成熟，设备选型合理，工作面单产高。35°～60°倾角的中厚煤层被国内外视为难采煤层，开采这种煤层时，职工劳动强度大，安全性差，煤炭回收率低，产量工效低，万吨掘进率高。综采工作面“三机配套”选型困难，工作面液压支架防倒防滑、运输机防滑、工作面下出口的可靠支护和防护、防止煤矸下滚下窜伤人等一系列重大难题不好解决。由于大倾角急倾斜中厚煤层倾角大、地质条件复杂等因素影响，采煤机械化的发展远较缓倾斜煤层缓慢，因此，国内急倾斜煤层目前仍以炮采为主，主要的采煤方法：倒台阶式采煤法；仓储采煤法；钢丝绳锯采煤法；伪倾斜柔性掩护支架采煤法等。大倾角急倾斜煤层开采的特点：1、大倾角急倾斜煤层顶板受力分析，由于煤层倾角大，顶板垂直层面的重力被分解为沿顶板倾斜方向的下滑力，顶板法线方向的分力。煤层倾角越大，沿倾斜方向的下滑力越大，而垂直层面方向的作用力越小。因此，作用在工作面支架上的压力变小，支架的稳定性降低，容易倾倒。由于倾角大，垂直层面的作用力变小，在顶板岩性相同时，急倾斜煤层的顶板比缓倾斜煤层顶板难于冒落，冒落步距会增大。由于沿倾斜方向的作用力增大，底板岩层的稳定性降低。为此在开采急倾斜煤层时，不仅顶板会发生移动和冒落，而且底板也可能发生移动滑底。2、急倾斜煤层工作面采下的煤块和垮落的矸石会沿底板自动下滑，简化了工作面的装运工作。但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架，砸伤人员，给安全生产带来不利因素。3、采空区管理，采空区垮落的矸石自动向下滑滚把采空区下部空间充填起来，对顶板起着自然支撑作用，在短期内，离工作面较近的采空区老顶不会折断。所以急倾斜工作面在正常开采期间一般不出现明显的周期来压现象。4、大倾角急倾斜煤层的落煤和支护机械化要比缓倾斜煤层困难的多，要考虑到机械化采煤支架稳定性和防倒防滑问题，增加了机械化采煤的难度。从图看出随着煤层倾角增大，液压支架、采煤机、煤炭运输机（简称三机）受到的下滑分力也越大，设备防倾倒、防下滑、防飞石伤人的技术要求也越来越高，解决难度也越来越大。绿水洞煤矿急倾斜煤层综采效果：华蓥山广能集团绿水洞煤矿通过多年探索、试验，研制出能适应到60°煤层倾角的急倾斜煤层综采液压支架及端头支架，不断优化开采工艺，成功地解决了解决了工作面液压支架防倒防滑、运输机防滑、工作面下出口的可靠支护和防护、防止煤矸下滚下窜伤人等一系列重大难题。在工作面平均倾斜长130m，平均走向长1400m。平均厚度2.46m，倾角45～60°的急倾斜中厚煤层中采用走向长壁综合机械化采煤工艺，工作面最高单产5.8万吨、平均月产4.8万吨，回采工效15.8t/工，工作面采出率97%。工作面特征：工作面平均倾斜长130m，平均走向长1400m。平均厚度2.46m，倾角45～60°，呈上缓下陡状态。煤质中硬，普氏系数2～3，煤体受力后易破碎。煤层赋存比较稳定，局部存在分岔，夹矸厚约0.3m。煤层伪顶为黏土岩，平均厚度0.2m;直接顶为灰色泥岩、砂质泥岩及钙质泥岩，平均厚度8.4m;基本顶为钙质泥岩、砂岩及薄层含燧石结核灰岩，平均厚度7.2m;直接底为炭质泥岩，平均厚度1.2m。眠工作续面配枯套设灯备伙工作凡面采步用新米研制虚的适恭应最雷大倾没角匠60刷°啦的四澡柱支剥撑掩隶护式会液压尝支架迁和横功向掩都护式益端头改支架作等国构产化笑综采露设备很生产镇，工病作面钟主要央配套歌设备抛如下拴:份ZJ顾36银00泰/1初5/垃36诵液压柏支架晃/蛋架此86科ZT怨HJ歪11膜40枕0/没15银/2乞3口型下现端头电支架锡/心架汗3钱ZT缺J4餐60躲0-件13句/3坡1型佩上端答头液帽压支径架揭/奸架聪1壮MG梢62伴0/惑25沾0旧－辰QW语D2朋采煤踩机摊/睛部同1蓝SG惑B敬－墙73灯0/送32扬0(晒16僻0)生刮板识输送扰机鲁/得台迷1龄SZ秀Z潜－龙73薪0/哗32定0蚕工作郑面巷剂道转枣载机讽/售台稻1撤PL狂M1罢00登0疼破碎训机矛/壁台紫1殊SZ培Z母－往73蛋0/铃32分0屑桥式欧转载井机千/瓶台简套1毕DS幅J1去00突/6直0/脱2啄×刑16抖0步带式矿输送妨机稻/揉台译颗3职工作针面布漂置基考虑劳到工末作面婶煤层暴倾角欠大，言工作镰面设愚备沿朱煤层芹倾斜蹄方向善下滑静分力逮大，责下滑洗问题豆突出怪，充金分借祖鉴矿牵井以警前进聚行大始倾角地综采惩时设皆备防里滑的啊成功帽经验掘，利应用每漫次推越移刮季板输跃送机膜时的灵上行像分力楼抵消鹅采煤迅过程周中输它送机窑的下遣滑力扶，工牵作面锻采用智伪斜节角袄γ饲的布惯置方标式。晓（如援图）插综采许工作吧面采猛煤工烟艺过咸程妙:讯下行勤割煤称→备装煤店、运幻煤显→哈上行身空刀猜清浮夜煤论→垃装煤宿、运鱼煤籍→描移架纪→余推移蒜刮板皮输送筑机。任1)柳割煤区与装撒煤。吗由于冰工作阻面煤状层倾那角大郊，采施煤机样上行腿阻力孤较大润，采瓦用下枕行割搞煤、随上行扑空刀乎清扫模浮煤坝的割洪煤方飘式。狸双滚卖筒采润煤机档在上俱、下锄端口参通过映斜切借进刀底方式短自开睁缺口道，正笔常割屑煤时败，前触滚筒挽右螺掌旋割猜顶煤当，后随滚筒冈左螺烛旋割东底煤疮。通蛋过割浆煤机拨滚筒懂螺旋勇叶片希与刮减板输散送机琴铲煤缓板自冤行装爷煤。醉2)犁支护眨。采冤用飘ZJ策36花00郑/1染5/滤36蜻支撑详掩护胸式液嚷压支胸架控扶制工执作面寿顶板习，下尚端为膛横向岸布置我的邮ZT皮HJ班11草40虫0/险15斥/2慎3奔端头就支架腹，上配端采桂用单秒体支蝴柱抬辰棚支牲护。臣由于勾煤层鼓倾角岩大，央工作尺面运塞输机艇巷下梦侧为灯未采旁煤体迷，为竞了保江证支哑架－突围岩词系统膛稳定爱性，字防止妙支架明倒滑荣，又昏有利你于调巾整支虾架的活前移奥位置抱，工店作面搭支架麻总体宾上采觉用上垮行式谨的推除移顺找序。断首先谜推移屠工作追面下口部的哈端头似支架齿，然妖后推孟移排泡头支嫁架，傻接着鸽按上燕行分朱段、恳段间适上行隐、段慕内上词行的跑顺序宽推移耻排头收支架许上方耳的支萄架，警最后秒移动源工作樱面上约端头搏支架虎。断端头剖支架见的移厦架顺虹序催:瓦根据帮工作仰面端旁头控虹顶的注需要觉，在元工作齿面下废端部躲沿工贱作面赶推进哑方向配并排课布置造3墨架横却式端元头支衡架。班前架意(荐工作犯面推莫进侧僵)谣与中片架固劝定接分连，敬以便株增加乘支架菜对底识板接皆触面溉积；饺桥式抚转载柜机机膊尾铰慰接于躺前、睬中架眯底座位前端按；工惯作面植刮板匙输送只机正顽对前书、中侮架之悉间的减转载胶机机品尾溜镰槽；候后架跪(醉靠采者空区岸侧续)安利用渣置于裳底座事上的巷2武组移仍架千辉斤顶叫与中胃、前宋架联颂系。甲移架挨时，捉利用档后架售推移攀中、采前架沿，同觉时推揉移桥挑式转秧载机症，保酷证桥则式转怠载机寸和前肃、中河架的佣推移础与工醉作面忘推进渡同步巨；然眨后，散利用叹移架秒千斤礼顶拉溉移后凳架。述端头和支架退布置狼形式昼及推息移过君程如忠图所桂示。朋排头慈支架爬的移疏架方筋式猜:帖工作衬面下蜻部弦5芬个支丙架组撑成整取体性牵的排蛾头支鼠架。赢在排掩头支算架移潮架时蜻，为型避免扁第代1浊个排柱头支沃架下故滑，立先移娃第陆3也个排患头支烧架，腰再移处第片2扮个支晚架和蛙第却1怒个支擦架，驴最后橡顺序炎移动去第居4钳、第堆5炭个支叠架。董排头企支架扔上方眨支架伐的移萍架顺样序晨:卸按上任行分怀段、跟段间树上行运、段轧内上您行的若顺序悉推移妖。移巴架时占，通羽过上见、下洽处于觉工作似状态助的相敏邻支猎架的赚顶梁水、底齐座两机侧的轧调架撒千斤绵顶调押整被弦移动投支架先的位芳置，木并且愚保证私相邻留两架祝的顶趋梁高献差不睛超过缺10夸cm朱，防晋止顶疑梁交唉错形斜成叠敲架。顿推移扔刮板元输送填机：联工作盯面支贸架移屋架过摔程中仍，滞骂后采点煤机往后滚诸筒屡15定～祸20集m寨利用许支架鉴底座鹊的千破斤顶裳推杆窜，由刑下往铁上逐慎渐推私移刮说板输屈送机碗。推殃移刮功板输小送机昼时，再必须支严格贯保证照输送微机弯吼曲段透距离鹿不小据于晒15丛m复。到絮工作爷面上增端部展，利坟用外上端小头蚊液压倾支架丢下侧置的支技架纠推移卷输送喂机机炼头。器3.舅1骡摘液压闸支架邮的防肾倒防脑滑措漫施住1)阁加强煤现场穗管理卖，严制格按狐照由晚下到恋上、金分段肢移架嚷、段职内上枣行、眯段间梨上行肠的移借架顺端序及副相关径规定屠进行当移架塔工作蛋。摩2)饿支架听的调针架装帜置要纱保持框一定优的行妨程，答当支爷架发乒生轻满微倒移架时崖，及炎时调葬整支溜架，俊使支具架与赶煤层索顶底绕板垂膏直。耗3)帽当工坛作面模顶板分破碎顷、容成易冒挖顶时秋需带俯压移雷架，喜带压狼强度疫以能院够顺寿利移塔架为碍准。浅3.并2以换刮板洲输送贵机防响滑和恳防上汽窜措灶施外1)袖及时奶调整嘱液压桑支架衔状态宰，保况持工粥作面赛输送援机与每液压斩支架诉垂直速(睁推移倍刮板箩输送堆机段川除外延)逗。蔽2)拨加强卖工作脚面设坛备检琴查，峡保持要调推冷千斤败顶处挪于正栏常工篮作状谈态，沉及时乳更换初损坏妻、失膝效的著千斤绕顶。着3)可提高立割煤漠质量筛，避筛免工纤作面鲁伪仰欧斜角贸忽大努忽小南。拐3.拉3莫做采煤押机防晓滑措矩施旧1)搬采用星无链交牵引省方式干，利茫用采采煤机宁的行并走齿杰轮与揭固定杜在输牵送机蝴槽帮庆的齿集轨啮素合使换采煤拘机顺景直工佳作面爹移动灵。沃2)尤在采夫煤机郑上安脑装能凶停止似工作蒙面输裂送机般的闭的锁装易置。摆3)恭加强近机组歉的检重修维努护，闹保证改机械输结构终防滑搬功能准灵敏肿可靠估，防揭止机宇组失胖控下史滑。煎4)纳当采梁煤机粪停止滑割煤截时，丸要把踏2散滚筒横下落趟到工垮作面良底板搜或截脾进煤此壁。羞3.三4愧辉片帮扰和飞杆矸伤身人预暖防措开施杠1)所在每头节工碑作面间输送森机中再部槽森上均唇安装良一套欲架前龄挡煤橡板，烘防止揪煤壁鞠片帮斩和割剖煤时转煤干(幻矸眨)泳下窜白伤人姥。架长前挡紧煤板凳必须徐保持参升起哗状态奥，只呈有当世人员雄观察将采煤约机、锡刮板祝输送勾机工棒作状严态等图情形哈，方把可降轧下来钢。窗2)愉工作忙面间乎隔佳5或纠10贞个液渐压支投架安洞装一谨个架晨间挡朝矸门行。每酱个架右间挡百矸门音平时挪均处分于关认闭状址态，罗人员猛通行波时方开可开铸启。突3)拔处理涛工作探面设代备故高障时稠，设茎专人往在事且故处非理点笋上侧救20抗m原位置软负责盾观察晕的煤犁矸滚揪落情鞠况，摧并在歉工作磨面事兵故处盯理点友上方蹈5m探处用逮木板筋挡矸等。萄3.杠5县底座使插底差处理惑由于肤煤层纸底板垦岩性距较软从，支庆架较挤重，饼在顶程板压季力作省用下盲，液威压支乖架容倒易前择倾，赶使底刚座前饲端插半底，贤导致迫移架章、推砖移到报刮板此输送毅机困泉难，开现场秩应用恨时采车取降某低支诱架前翻柱支趁护阻喂力的缠措施酒即可仅有效曲解决渴。布4屋圆应用春效果照利用黄综采吧设备归进行赏采煤喉以后聋，正俩常回晕采期硬间平祥均月顽产原覆煤承48聚21亮4t印，与殖矿井忆以前食采用喉柔性众掩护绒支架风采煤叨法的徐工作吸面相眨比较杰(俘表烟1)仅，各咽项主武要重经济辜技术吊指标爸均得捡到有傲效改脆善。炊几个少创新俩：酒1、哄架前妖挡矸证门自雾动升跌降液山压系道统有垄效保搂障工窝作面满防飞献矸伤佩人聚，工拥作面古输送碎机自胸动液沃压升惠降架续前挡托煤板龟防止径煤壁今片帮肤和割袭煤时续煤仰(东矸)秆下窜袄伤人逆。悲2、山下端仆头支恐架横报向布坑置，剪纵向弃移动碎保障苏工作你面下惰安全因出口屋畅通佣。负3、链设备禽特点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