第三章第三章 单一走向长壁采煤法采煤工艺单一走向长壁采煤法采煤工艺第三节第三节 综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺1本次课内容本次课内容一、双滚筒采煤机的滚筒位置、双滚筒采煤机的滚筒位置二、采煤机割煤方式、采煤机割煤方式三、采煤机进刀方式、采煤机进刀方式四、液压支架的移架方式、液压支架的移架方式五、液压支架的支护方式、液压支架的支护方式六、综采工作面端头支架、综采工作面端头支架七、综采工作面循环图表、综采工作面循环图表八、大倾角综采工艺特点、大倾角综采工艺特点九、综采工作面的设备配套、综采工作面的设备配套十、采煤工艺方式的选择、采煤工艺方式的选择2综采装备的发展综采装备的发展1、探索阶段（、探索阶段（19601977）自已研制自已研制2、引进、吸收、消化阶段（、引进、吸收、消化阶段（19741980）1974年引进综采设备近年引进综采设备近50套，英国、联邦德国、套，英国、联邦德国、波兰、苏联，首次引进和投入。波兰、苏联，首次引进和投入。1978年引进综采设备年引进综采设备100套，英、德、日、法套，英、德、日、法3、研制、发展阶段、研制、发展阶段1990年底，在籍年底，在籍469套，国产套，国产307套，套，65.5%返回目录返回目录3 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、水泵返回目录返回目录4综采工作面返回目录返回目录5自移式液压支架自移式液压支架返回目录返回目录6自移式液压支架自移式液压支架返回目录返回目录7自移式液压支架自移式液压支架返回目录返回目录8双滚筒采煤机双滚筒采煤机返回目录返回目录9可弯曲刮板输送机可弯曲刮板输送机返回目录返回目录10乳化液泵站及混溶箱乳化液泵站及混溶箱返回目录返回目录11综采工艺方式示例综采工艺方式示例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设备及布置设备及布置返回目录返回目录12一、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，夹矸容易垮落返回目录返回目录13二、采煤机割煤方式二、采煤机割煤方式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 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：煤层煤层倾角大倾角大，煤层赋存稳定，煤层赋存稳定 返回目录返回目录14二、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）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）返回目录返回目录15三、采煤机进刀方式三、采煤机进刀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 ： 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返回目录返回目录16割三角煤端部斜切进刀割三角煤端部斜切进刀三、采煤机进刀方式三、采煤机进刀方式返回目录返回目录17留三角煤端部斜切进刀留三角煤端部斜切进刀三、采煤机进刀方式三、采煤机进刀方式返回目录返回目录18中部斜切进刀中部斜切进刀三、采煤机进刀方式三、采煤机进刀方式返回目录返回目录19斜切进刀比较斜切进刀比较割三角煤端部斜切进刀割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，装煤效率低适用于工作面短，装煤效率低中部斜切进刀中部斜切进刀有利于工作面端头管理、上下平巷维护，单向割煤有利于工作面端头管理、上下平巷维护，单向割煤适用于工作面短，装煤效率低，端头维护困难适用于工作面短，装煤效率低，端头维护困难三、采煤机进刀方式三、采煤机进刀方式返回目录返回目录20四、液压支架的移架方式四、液压支架的移架方式移架方式：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返回目录返回目录211、液压支架单架依次顺序式移架、液压支架单架依次顺序式移架支支架架沿沿采采煤煤机机牵牵引引方方向向依依次次顺顺序序逐逐架架前前移移，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。操操作作简简单单，易易保保证证移移架架质质量量，能能适适应应不不稳稳定定顶板，移架速度慢，用的顶板，移架速度慢，用的较多较多。四、液压支架的移架方式四、液压支架的移架方式返回目录返回目录222、液压支架分组交错式移架、液压支架分组交错式移架将将相相邻邻的的23支支架架分分为为一一组组，组组内内的的支支架架间间隔隔交交错错前前移移，相相邻邻组组间间沿沿采采煤煤机机牵牵引引方方向向顺顺序序前前移移，组组间间的的一一部分支架可以平行前移。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 组组四、液压支架的移架方式四、液压支架的移架方式返回目录返回目录233、液压支架成组整体顺序式移架、液压支架成组整体顺序式移架支支架架分分组组，每每组组2 3架。架。组组内内联联动动，整整体体移移架架，组组间间顺顺序序前移。前移。移移架架快快，质质量量不不易易保保证证，要要求求顶顶底板条件好。底板条件好。四、液压支架的移架方式四、液压支架的移架方式返回目录返回目录24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 四、液压支架的移架方式四、液压支架的移架方式返回目录返回目录25支架的移动速度可表示为：支架的移动速度可表示为：tz=te+Ntdtz 移设一架支架或一组支架的总时间移设一架支架或一组支架的总时间26五、液压支架的支护方式五、液压支架的支护方式割煤、移架、推移输送机的配合割煤、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返回目录返回目录27五、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，要求顶板稳定滞后支护顶板，要求顶板稳定优点：控顶宽度小优点：控顶宽度小两者由设备结构及尺寸决定，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返回目录返回目录28六、综采工作面端头支架六、综采工作面端头支架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返回目录返回目录29六、综采工作面端头支架六、综采工作面端头支架1，2掩护梁，3机头，5千斤顶，6机尾煤层倾角小，滞后一个截深返回目录返回目录30六、综采工作面端头支架六、综采工作面端头支架综采面平巷布置应利于：综采面平巷布置应利于：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返回目录返回目录31七、综采工作面循环图表七、综采工作面循环图表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，半班准备示示例例：两两班班半半采采煤煤，半半班班准准备备，双双向向割割煤煤，日日进进7刀。刀。返回目录返回目录32七、综采工作面循环图表七、综采工作面循环图表返回目录返回目录33七、综采工作面循环图表七、综采工作面循环图表返回目录返回目录34八、大倾角综采工艺特点八、大倾角综采工艺特点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返回目录返回目录35（2）防止输送机下滑的措施）防止输送机下滑的措施 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12 ，必须装防，必须装防滑滑、锚固装置、锚固装置八、大倾角综采工艺特点八、大倾角综采工艺特点返回目录返回目录362、液压支架的防倒防滑、液压支架的防倒防滑（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大块冲击架尾防止大块冲击架尾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八、大倾角综采工艺特点八、大倾角综采工艺特点返回目录返回目录373、采煤机的防滑、采煤机的防滑煤煤层层倾倾角角大大于于15 时时，链链牵牵引引采采煤煤机机必必须须设置安全铰车。（防断链和下滑）设置安全铰车。（防断链和下滑）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八、大倾角综采工艺特点八、大倾角综采工艺特点返回目录返回目录38九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套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1、综采工作面设备的几何尺寸配套、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返回目录返回目录39采煤机的采高采煤机的采高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，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1.62.0九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录40液压支架高度与采高的关系液压支架高度与采高的关系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，卸得掉九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录41设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套 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 九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录42设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套（2）采采煤煤机机的的两两滚滚筒筒直直径径之之和和要要大大于于最最大大采高采高九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录43设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套（3）采煤机的卧底量）采煤机的卧底量X不少于不少于30mm要保证割至底板，割入底板的深度要保证割至底板，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、底板起伏不平九、综采工作面的设备配套九、综采工作面的设备配套44设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套（4）底底托托架架过过煤煤高高度度不不小小于于500mm。大大块块的问题。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。九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录45设备几何尺寸配套设备几何尺寸配套（6）液液压压支支架架的的架架间间距距与与中中部部溜溜槽槽的的长长度相等。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九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录46采煤机的实际生产能力采煤机的实际生产能力sM60VcQc=60 Vc S M K 10-3Qc采煤机的生产能力，采煤机的生产能力，t/h；Vc采煤机的实际牵引速度，采煤机的实际牵引速度，3 4m/min；S截深，截深，m；M采高，采高，m； 煤的视密度，煤的视密度，kg/m3；K工作面采出率，（工作面采出率，（%）。）。九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录47国内外刮板输送机发展趋势国内外刮板输送机发展趋势大运量大运量 2000t/h 3500t/h 功率功率 大于大于1000kW长运距长运距380m 400m高强度，长寿命，高可靠性高强度，长寿命，高可靠性九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录48生产能力配套生产能力配套（3）液压支架的移架速度）液压支架的移架速度液液压压支支架架的的移移架架速速度度要要大大于于采采煤煤机机的的实实际际牵牵引速度引速度九、九、 综采工作面的设备配套综采工作面的设备配套返回目录返回目录49十、采煤工艺方式的选择十、采煤工艺方式的选择我国三种工艺方式并存：我国三种工艺方式并存：由由于于地地质质条条件件和和煤煤层层赋赋存存条条件件的的复复杂杂性性及及技技术装备的多层次性。术装备的多层次性。综采是发展方向综采是发展方向高高产产、高高效效、安安全全、劳劳动动条条件件好好和和劳劳动动强强度度小小。设设备备价价格格高高，初初期期投投资资大大，受受地地质质条条件件限制大。限制大。返回目录返回目录50采煤工艺方式的选择采煤工艺方式的选择普普采采的的设设备备的的价价格格约约为为综综采采设设备备价价格格的的1/4，产量约为，产量约为1/3。凡凡适适宜宜普普采采条条件件的的国国营营重重点点煤煤矿矿都都应应采采用用普普采。采。炮炮采采的的技技术术装装备备投投资资少少，技技术术容容易易掌掌握握，管管理理简简单单，机机械械化化水水平平低低，人人工工劳劳动动强强度度大大，效效率率低低，但但对对地地质质条条件件适适应应性性强强，以以后后将将逐逐步减少。步减少。返回目录返回目录51 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！