采矿学五章.ppt
三种工艺方式爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）普通机械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式,第五章采煤工艺及装备配套,炮采工艺方式长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺炮采工艺标志是爆破破煤,第一节炮采工艺方式,钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序1、炮眼布置1）炮眼排数取决于煤层的厚度和煤层的硬度单排双排三排M1mM12.5mM2.5m,一、爆破落煤,炮眼布置,煤层的硬度顶梁长度一般12m每茬炮工作面进度0.81.2m一般1.21.5m的钎杆为保护顶板，保护支护，不使煤崩到采空区，要合理装药,2）炮眼的平距,平面上与煤壁的水平夹角一般为5080。为不崩倒支架，煤软时取大值，煤层硬时取小值。剖面上仰角510顶板稳定时0顶板不稳定时俯角1020,3）炮眼角度,（1）钻眼设备煤电钻、麻花钎子（2）炸药与装药量炸药矿用硝氨炸药Permittedexplosive底眼150600g顶眼200g,4）钻眼、装药,串联联线电雷管引爆（毫秒延期电雷管）起爆器起爆detonator，cap毫秒爆破delayelectricdetonator130ms内全部起爆，避免延期引爆瓦斯延期起爆底眼，中间眼，顶眼增加了自由面提高了爆破效率爆破产生的波相互干扰，有利于减少顶板震动,5）联线与起爆,爆破后可装煤3040余下的多数为人工装，大铁锹刮板输送机的铲煤板可装一部分，炮采面多用SGW40或SGW44型可弯曲刮板输送机倾角加大后自溜北宿矿炮采机装,二、装煤与运煤,视顶板情况分点柱，棚子，多用棚子木支柱单体摩擦支柱单体液压支柱铰接顶梁国营重点煤矿用单体液压支柱金属绞接顶梁正悬臂齐梁直线线柱正悬臂错梁三角柱控顶排数34排35排特种支护丛柱、密集、木垛、斜撑,四、支护,丛柱、密集、木垛、斜撑,推移输送机千斤顶正常段6m一个，机头机尾各三个，弯曲段长度等于或大于15m,三、推移输送机,通常采用垮落法回柱放顶撤除支架，让顶板垮落,四、处理采空区,专业工种钻眼放炮、装药、机电维修综合工种装煤、支柱、回柱放顶专业工种一般在全工作面长度内工作综合工种一般在工作面的一段长度内工作采煤循环采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程。炮采工作面循环的标志放顶,五、劳动组织,循环方式循环进度与昼夜循环数的总称,六、循环方式,作业方式采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的配合方式准备班工作回柱、检修刮板输送机、缩短运输平巷中的刮板输送机、超前工作面加强支护两采一准三八制三采三准（三班采煤，边采边准备）三八制三采一准四六制两班半采煤，半班准备三八制四班交叉,七、作业方式,采煤技术员要编采煤工作面作业规程规程中要有正规循环作业图劳动组织表技术经济指标表正规循环在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环,八、循环作业图表,炮采面四班交叉循环作业图,面长100m，四班交叉，每班交叉2小时，Ⅰ、Ⅲ班采煤班，Ⅱ、Ⅳ班以准备为主，采煤班装煤、支柱。准备班运料、回柱放顶、钻眼、放炮、移输送机、少量装煤、支柱。工作面放两次炮，支两排支架，放一次顶，一天一个循环,爆破煤壁平直不留底煤不破坏顶板不崩倒支柱不把炮崩到采空区,九、炮采工作面的基本点,装煤装煤劳动量大，尽可能爆破装煤。安全先支护，后装煤先敲帮问顶，清除危石处理瞎炮,九、炮采工作面的基本点,回柱由下向上由采空区侧向煤壁侧近水平煤层回柱可以分段,九、炮采工作面的基本点,炮采工作面机械化水平低人工劳动强度大产量和效率低但对地质条件适应性强,十、炮采工艺的特点,普采工艺方式用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺,第二节普采工艺方式,一、设备及布置,,1MDY-150采煤机；2SGB-630/150可弯曲刮板输送机；3DZ-22单体液压支柱；4HDJA-1000铰接顶梁5推移输送机千斤顶；6运输平巷中的输送机。,三、四排工作面中间三排，两侧四排,二、控顶排数,,,人工爆破开切口（机窝）上切口610m下切口23m下缺口有可能不开刮板输送机机头伸入巷道中双滚筒采煤机能自开缺口,三、人工开切口,切口宽23m,1、单向割煤方式单滚筒采煤机，滚筒直径小于采高割顶煤挂顶梁割底煤，清理浮煤推移输送机（滞后采煤机1015m）采煤机往返一次进一刀煤壁推进了一个截深,四、采煤机的割煤方式,煤层较薄，单滚筒采煤机，滚筒直径接近煤层层厚煤层较厚，双滚筒采煤机上行割煤，挂梁，推移输送机（滞后1015m）铲装浮煤，支柱下行割煤，挂梁，推移输送机铲装浮煤，支柱往返一次进两刀,2、双向割煤方式,采煤机滚筒向垂直于煤壁方向推进，进入下一截深的切割作业进刀方式的实质采煤机运行与推移输送机的关系。1、端头斜切进刀2、中部斜切进刀字形割煤往返一次进一刀工艺方式上半段割煤下半段推输送机上半段推输送机下半段割煤,五、采煤机的进刀方式,端头斜切进刀,中部斜切进刀,字形割煤往返一次进一刀工艺方式上半段割煤下半段推输送机上半段推输送机下半段割煤,两采一准，一昼夜一循环单向割煤三五排控顶,六、普采循环作业图,加强机道支护，防止机道冒顶预掏梁窝，临时支护提高初撑力和支护刚度破碎顶板或网下用成对Ⅱ型钢梁，迈步前移加强放顶线支护的稳定性斜撑、木垛、双排柱、丛柱主要是针对水平推力,七、普采工艺基本要点,端头支护端头平巷与工作面的交会处，控顶面积大，设备大且多，人员集中，进出口①双钩双楔梁，抬棚②四对八梁③四对八梁，十字绞接顶梁要保证支护质量，初撑力,七、普采工艺基本要点,端头支护，双钩双楔梁,4输送机;6木垛;7双钩双楔梁;8绞车,3m,端头支护，四对八梁,2抬棚长梁;4输送机,端头支护，四对八梁，十字绞接顶梁,,,1基本支架;2抬棚长梁;3转载机;4输送机;5十字绞接顶梁;,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移动变电站；10设备列车；11泵站；12喷雾泵站；13绞车；14集中控制台,第三节综采工艺方式,设备及布置,1）单向割煤，往返一次进一刀割煤移架（滞后采煤机23架支架）反向清理浮煤推移输送机（滞后采煤机1015m）适用条件煤层倾角大，不能自上而下移架由于输送机下滑，只能自下而上移采高大，滚筒直径小，不能一次采全高采煤机装煤效果差，需单独按排装煤行程,一、采煤机割煤方式,2）双向割煤，往返一次进二刀上行割煤移架（滞后采煤机23架支架）推移输送机（滞后采煤机1015m）下行割煤移架（滞后采煤机23架支架）推移输送机（滞后采煤机1015m）,一、采煤机割煤方式,我国主要用斜切进刀方式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）留三角煤端部斜切进刀中部斜切进刀,二、采煤机进刀方式,不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,移架方式单架依次顺序式分组交错式成组整体顺序式,三、液压支架的移架方式,支架沿采煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线。操作简单，易保证移架质量，能适应不稳定顶板，用的较多。,1）液压支架单架依次顺序式移架,2）液压支架分组间隔交错式移架,支架分组，每组35架，组内顺序前移，组间平行作业。移架快，移架质量不易保证，要求顶板较稳定。,3）液压支架成组整体顺序式移架,支架分组，每组23架。组内联动，整体移架，组间顺序前移。移架快，质量不易保证，要求顶底板条件好。,割煤后，按推移输送机与移架的先后关系，分及时支护先移架，后推移输送机滞后支护先推移输送机，后移架两者由设备结构及尺寸决定，使用时不能改动,四、液压支架的支护方式,综采循环以移架为标志可采用四六制，三采一准三八制，二采一准两班半采煤，半班准备示例两班半采煤，半班准备，双向割煤，日进7刀。,五、综采工作面循环图,综采工作面循环图,1、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。2、自移式端头支架移架速度快，对平巷适应性差。3、用工作面液压支架支护端头,六、综采工作面端头支架,端头支架,倾角加大后，必须有防滑防倒措施1、输送机（1）下滑的原因①重力原因12o后②推移输送机不当，从一点多次推③浮煤进入底槽,七、大倾角综采工艺特点,,,,,,,,,,防止煤进入底槽。面调成伪斜，23。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。17时，要设防滑千斤顶。,（2）防止输送机下滑的措施,1）倾角加大后的问题支架下滑，下滑力大于摩擦力支架倾倒，力矩不平衡2）防倒防滑措施工作面调斜由下向上移架防止大块冲击架尾防止输送机下滑保持排头支架的稳定性间隔移架,2、液压支架的防倒防滑,煤层倾角大于16时，链牵引采煤机必须设置安全铰车。轻型采煤机装防滑杆,3、采煤机的防滑,设备几何尺寸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采煤机的采高采煤机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采煤机的截深与液压支架步距,第四节综采工作面的设备配套,采煤机的采高MmAA3/2LSinmD/2Mm采煤机的最大采高，m；m摇臂向上的最大摆角，度；A机身高度；A2底托架高度；A1-机槽高A3机体厚度；AA1A2A3L摇臂长度，m；D滚筒直径，m。,HmMmS1hHminMminS2aHm，Hmin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；a支架卸载高度；一般取50mm；h支架支撑高度的富裕系数，一般取200mm。,采高与液压支架高度的关系,支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的关系HminDS2a（1）液压支架最小高度要大于采煤机机身高度HminAAA1A2A3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,（2）采煤机的两滚筒直径之和要大于最大采高（3）采煤机的卧底量X不少于30mm,设备几何尺寸配套,,,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,（4）底托架过煤高度不小于500mm。大块的问题。（5）采煤机的截深与液压支架步距相等。（6）液压支架的架间距与中部溜槽的长度相等。一般为1.5m，保证每节溜槽有推移千斤顶,设备几何尺寸配套,原则从工作面往外生产能力要加大（一）采煤机的实际生产能力Qc60VcSMK10-3Qc采煤机的生产能力，t/h；Vc采煤机的实际牵引速度，34m/min；S截深，m；M采高，m；煤的容重，kg/m3；K工作面采出率，（）。,二、综采设备的生产能力配套,（二）输送机的生产能力QsQc（1.11.15）Qc（三）液压支架的移架速度液压支架的移架速度要大于采煤机的实际牵引速度,生产能力配套,（四）转载机和可伸缩胶带输送机的能力与正常生产能力的关系QZ（1.53.0）QQZ转载机和可伸缩胶带输送机的能力，t/h；QQb/TQ工作面正常生产能力，t/h；Qb工作面班产量，t/班；T每班纯割煤时间，h。,生产能力配套,我国三种工艺方式并存由于地质条件和煤层赋存条件的复杂性及技术装备的多层次性综采是发展方向高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。设备价格高，初期投资大，受地质条件限制大。普采的设备的价格约为综采设备价格的1/4，产量约为1/3。炮采机械化水平低，人工劳动强度大，效率低，但对地质条件适应性强凡适宜普采条件的国营重点煤矿都应采用普采。,第五节采煤工艺方式的选择,
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