高产高效开采工艺理论与实践.pdf

高产 高效开 采工艺 理论 与实践 佟 强 郭忠平 邸建友 编著 山东科学技术出版社 高产高效开采工艺理论与实践 佟 强 郭忠平 邸建友 编著 出版者山东科学技术出版社 地 址 济 南 市 玉 函 路 16 号 邮 编 250002 电 路 0531 2065109 网 址 www .lkj .com .cn 电 子 邮 件 sdkj jn-public .sd .cninfo .net 发行者山东科学技术出版社 地 址 济 南 市 玉 函 路 16 号 邮 编 250002 电 话 0531 2020432 印刷者山东新华印刷厂 地 址 济 南 市 胜 利 大 街 56 号 邮 编 250001 电 话 0531 2059512 开 本 850 mm 1168 mm 1/ 32 印 张 8 .25 字 数 220 千 版 次 2003 年 5 月 第 1 版 第 1 次 印 刷 印 数 1 - 3000 ISBN 7-5331-3524-5 TD 8 定价18 .00 元 前 言 1 前 言 在竞争日趋激烈的市场经济条件下， 当今世界先进采煤国家 的矿井都在加速生产集约化进程， 不断采用新型技术装备， 努力 提高工作面单产， 涌现出一批日产万吨以上的综采工作面。 综采 工作面单产的大幅度提高，为矿井减少工作面个数创造了条件。 目前， 西方发达国家在实现综合机械化的基础上， 迅速向矿井生 产高度集中和工作面高产高效的方向发展。 我国一贯重视矿井的高产高效建设。 特别是 “ 八五”、 “ 九五” 期间， 原煤炭部根据矿井的不同情况， 提出了建成 100 处高产高 效矿井的目标， 对矿井实施技术改造， 提高了以采掘为中心的机 械化程度， 使这些矿井改变了技术经济面貌， 为满足国民经济发 展需要起到极其重要的作用。 为加快现代化矿井建设，1992 年以来，原煤炭部先后在邢 台、 潞安、 铁法等矿务局召开了一系列建设高产高效矿井工作会 议， 部署了高产高效矿井的规划目标， 为煤炭工业的进一步发展 指明了方向。 从 1993 年命名第一批 12 处高产高效矿井至今已有 10 年，全国已建成 100 多处高产高效矿井，如潞安矿务局王庄 矿、 兖矿集团东滩矿、 鲍店矿等已经达到煤炭行业特级高产高效 矿井的标准。 “ 双高” 矿井的建设提高了矿区生产技术水平， 总体推进了 集约化生产， 煤矿单产低、 效率低和经济效益不好的面貌得到初 前 言 2 步改观， 原国有重点煤矿的煤炭生产增长方式开始由粗放型向集 约型方面转变。 经过多年摸索， 我国已经形成了一整套高产高效矿井建设技 术。 本书系统地总结了近年来在高产高效开采工艺理论等方面取 得的新成果和经验。 全书分四篇共十二章， 重点论述综采和高档 普采设备的配套选型、 开采参数的合理选择及放顶煤开采工艺的 基本理论， 并对采准巷道布置、 支护方式及生产管理进行简要分 析。 在编写过程中， 我们参考了国内外一些煤矿企业成功的生产 经验、 技术资料及大专院校和科研院所的文献， 在此表示诚挚的 谢意。同时，还得到了许多专家、教授和有关同志的大力帮助和 支持， 在此一并表示衷心的感谢。 由于本书编著时间紧迫和编者 水平所限，不妥之处，祈望读者不吝赐教。 目 录 目 录 第一篇 高产高效高档普采工艺 第一章 绪论3 第一节 高档普采工艺的发展历史 3 第二节 高档普采工艺的特点 6 第二章 高档普采面设备选型与配套 10 第一节 高档普采面设备性能 10 第二 节 高档普采设备的选型与配套 47 第三章 高档普采参数的合理选择 57 第一节 采煤机的合理牵引速度 57 第二节 合理截深的选择 61 第三节 开机率与事故停机率 63 第四节 工作面长度的确定 65 第四章 高产高效普采工艺及其设计 72 第一节 回采工艺的发展及选择原则 72 第二节 高档普采工艺 74 第三节 回采工作面生产组织 92 第四节 作业规程编制及回采工艺选择 101 第五节 工作面技术经济指标的确定 104 第二篇 高产高效综采工艺 第五章 高产高效综采工艺及有关问题分析 117 1 目 录 第一节 中厚煤层综采工艺 117 第二节 厚煤层分层开采工艺 123 第三节 高产高效采煤工艺有关问题分析 126 第六章 高产高效综采面设备选型与配套 132 第一节 影响综采面设备选型的地质因素 132 第二节 综采工作面“三机”选型 134 第三节 综采工作面设备配套原则 142 第七章 高产高效综采工作面实例 149 第一节 国内高产高效工作面实例 149 第二节 国外高产高效工作面实例 158 第三篇 放顶煤开采工艺 第八章 放顶煤开采概述 165 第一节 国外放顶煤开采的发展历史 165 第二节 我国放顶煤开采的发展及现状 167 第九章 放顶煤开采的基本理论 170 第一节 顶煤破碎机理 170 第二节 顶煤放出规律 173 第三节 放煤数学模型及放煤参数 180 第十章 放顶煤开采技术 194 第一节 放顶煤开采工艺 194 第二节 放顶煤开采高产高效模式 199 第四篇 采准巷道布置与生产管理 第十一章 采准巷道布置 207 第一节 采区联合布置 207 2 目 录 第二节 跨上山连续开采 210 第三节 对拉工作面 212 第四节 无煤柱护巷 214 第五节 上下山开采 224 第六节 倾斜长壁开采 228 第十二章 生产技术管理 236 第一节 进行矿压观测 保证安全生产 236 第二节 加强特殊开采条件下的技术管理 237 第三节 改进劳动组织 实现正规循环 251 第四节 提高劳动生产率 降低生产成本 253 第五节 严格管理 健全制度 258 参考文献 265 3 第一章 绪 论 第 一 篇 高产高效高档普采工艺 1 第一章 绪论 第一章 绪 论 第一节 高档普采工艺的发展历史 高档普采是在普通机械化采煤装备改型换代后，由大功率采 煤机、强力刮板输送机、单体液压支柱及其他配套设备组成的一 种机采工艺。和普通机采相比，不仅高档普采的产量和效率有较 大幅度的提高，而且井下劳动生产条件有了明显的改善，使煤矿 向文明生产方向迈进了一步。因此，原煤炭部根据我国当前的经 济条件，把发展高档普采列为采煤机械化的重点之一。 我国于 1964 年从波兰引进第一台浅截式采煤机，实现了落、 装、运和移溜工序的机械化，单产和效率都比炮采和康拜因采煤 有了很大提高，并且减轻了工人的体力劳动，改善了安全生产条 件。 20 世纪 70 年代中期，我国又陆续从英国、德国等引进了多 种综采设备，并开始研制适合我国煤层赋存条件的综采设备。由 于综采设备解决了回采工作面生产过程中的机械化，单产和工效 都成倍增加，安全状况大为改善，因此它体现了我国煤矿生产的 美好前景。大同同家梁矿综采一队采用此技术，1981 年至 1983 年生产原煤 338 万 t，连续 3 年的平均产量超过百万吨，各项技 术经济指标见表 1-1。实践证明，没有先进的生产手段，煤炭生 产的发展速度就不可能稳步提高，煤矿生产的落后形象就不能彻 3 第一篇 高产高效高档普采工艺 底改变。从世界主要产煤国家发展煤炭生产的共同特点来看，都 是采用先进的技术装备，发展机械化生产，特别是德国和英国， 基本上实现了综合机械化采煤（表 1-2） 。 表 1-1 同家梁矿综采一队技术经济指标 年 份 年产量 （万 t） 最高月产量 （万 t） 平均月产量 （万 t） 工作面月进 尺（m） 工作面效率 （t /工） 坑木消耗量 （m3/万t） 1981 1982 1983 104.043 3 114.046 1 120.107 8 11.380 14.020 11.720 8.67 9.50 9.62 126 131 161 38.91 45.56 36.61 4.2 2.9 2.95 表 1-2 1983 年世界主要产煤国长壁工作面指标 国 别 工作面平均 日产（t） 采煤机械化 程度（） 综采程度 （） 平均效率 （t /工） 死亡率 （人/Mt） 德 国 1 496 99.7 98.3 21.80 0.47 英 国 743 99.0 97.0 10.58 0.36 日 本 639 80.1 68.3 18.90 1.0 前苏联 397 97.0 70.0 7.84 0.96 中 国 383 41.8 20.6 4.23 国内外煤炭生产实践充分说明，综合机械化采煤是我国煤炭 工业的技术发展方向，应该有计划、有重点地积极推广。但是, 综采设备投资大，操作、维修、管理复杂，对地质条件的要求较 高，在我国目前经济条件下难以全面推广。 普通机械化采煤配套装备性能差，采煤机功率小，滚筒调高 有限，不能截割较硬煤层；输送机功率小，运输能力低，不耐磨， 寿命短；摩擦支柱初撑力小，受压后下缩量大，支柱回撤效率低。 这些都已经不适应当前煤炭工业高速发展的需要，严重阻碍了工 作面单产和工效的进一步提高，所以重点发展高档普采在现阶段 4 第一章 绪论 是切实可行的措施。 1976 年， 我国第一套高档普采设备首先在开滦矿务局范各庄 矿进行工业性试验，后因唐山地震而中断。1977 年又在山东肥城 矿务局查庄矿采二区试验，当年产煤 33 万 t，1979 年突破 50 万 t 大关，试验取得可喜的进展。1981 年推广到开滦矿务局唐山矿和 铜川矿务局王石凹矿，随后推广到晋城矿务局古书院矿、潞安矿 务局五阳矿、鸡西矿务局穆陵矿等。20 多年来，各局、矿不断改 革，不断提高技术管理水平，涌现出一批高产采煤队。新汶矿业 集团翟镇矿采煤一队和峰峰矿务局羊渠河矿采煤二队先后创造了 中厚煤层和薄煤层月产 89 675t 和 52 574t 的全国单产最高记录。 他们所获得的技术经济指标，即使和综采相比也毫不逊色。 近几年来，我国煤炭科研、设计、机械制造和煤矿生产部门 密切配合， 研制出多种适合我国具体情况、 性能优良的机电设备， 在工业性试验中取得了良好的经济效果，积累了许多行之有效的 管理经验，现已定型系列化生产，为推广高档普采奠定了可靠的 物质基础。1983 年至 1987 年，高档普采的发展速度明显加快， 工作面平均增长率达 65（表 1-3） ，扩大使用到各种不同地质条 件的矿井。北京矿务局门头沟矿采用单体液压支柱，成功地改刀 柱法为长壁垮落法开采，初步突破了在顶板坚硬、有冲击地压煤 层采煤的难关。 鸡西矿务局东海矿 194 队、 鹤岗矿务局兴安矿 225 队及红菱矿使用同步液压安全绞车， 配合一系列防倒、 防滑措施， 分别在 33 和 28 倾角下生产，为大倾角条件下使用高档普采提供 了经验。西山矿务局白家庄矿及澄合矿务局二矿通过支护改革， 解决了构造复杂的煤层、三角煤、不规则煤层的开采问题，减少 了资源浪费。此外，晋城矿务局古书院矿开采硬煤（f 3～4） ， 峰峰矿务局羊渠河矿采用分层金属网假顶下采煤，也取得了先进 的技术经济指标。 高档普采生产过程中，跟机挂梁打柱仍然比较费工、费时， 5 第一篇 高产高效高档普采工艺 是影响采煤机牵引速度提高的主要障碍，从而限制单产的进一步 提高，应重点加以解决。 随着生产的发展，工作面装备不断完善，以双滚筒无链牵引 采煤机、双速刮板输送机（低速启动） 、滑移顶梁和单体液压支柱 相配套的高档普采设备于 1988 年 10 月在查庄矿通过鉴定。它与 DY-150 型单滚筒采煤机、SGW-150C 型输送机配套的工作面相 比，在查庄矿类同的条件下，产量提高 40，效率提高 26.3。 高档普采设备逐渐缩小了与机械化采煤的差距，必将对我国煤炭 工业的稳定发展起更大的作用。 表 1-3 全国高档普采工作面生产发展情况 工作面单产 （万 t /a） 工作面效率 （t /工） 年 份 工作面 总数 （个） 年增 长率 （） 总产量 （万 t） 机械化 程度 （） 平均 最高 平均 最高 1983 43.96 91 871 2.90 19.82 49.255.91810.73 1984 78.55 79 1 582 4.93 20.14 42.405.83311.25 1985 136.69 74 2 860 8.45 19.34 51.345.77410.09 1986 200.83 47 3 774 11.2518.79 5.785 1987 268.61 34 5 182 15.2019.29 5.841 第二节 高档普采工艺的特点 一、高档普采与普采比较 因为高档普采工作面装备性能比较优越，所以与普采相比， 它取得了高产、高效、低耗、低成本的经济效益和安全生产的社 会效益。 6 第一章 绪论 （一）工作面单产高 1983 年全国高档普采工作面平均单产 19.82 万 t /a， 比普采高 35。查庄矿自 1977 年至 1982 年底，连续 6 年在中厚煤层中单 机单面产煤 229.3 万 t，平均年产煤 38 万 t，比一般普采产煤量提 高约一倍半。全国其他局、矿在不同煤层地质条件下，也同样取 得了较高的产量（表 1-4） 。 （二）回采工效高 由于采煤机功率大，在硬煤中仍能保持较高的牵引速度，不 需打眼放炮， 输送机加装铲煤板后不需清扫浮煤， 因而工序简化， 工效提高。1983 年全国高档面平均工效为 5.91 t /工，比普采高 18；肥城矿务局平均工效为 6.68 t /工，比同样条件下的普采高 33。 （三）直接成本低 由于高档普采工作面产量和效率的提高、工作面顶板管理状 况的改善，材料消耗和直接成本都明显下降。据查庄矿及肥城矿 务局全局 6 年的统计，一般主要材料（坑木、雷管、炸药）消耗 降低了 35以上，采区直接成本降低了 30以上。 （四）利润收入增加 虽然高档普采开始投资较大，但由于工作面产量和效率的提 高、材料消耗和直接成本的下降，高档普采面的生产成本低于普 采面的，经济效益显著。 （五）生产安全 1． 单体液压支柱是高档普采工作面中主要的配套装备。 它和 摩擦支柱相比，初撑力大，下缩量小，承压均匀，支设和回撤方 便、安全，能够有效地控制顶板。 7 第一章 绪论 2． 强力刮板输送机装铲煤板后， 消除了人工在空顶情况下清 扫浮煤。由于工作面推进速度加快，缩短了顶板暴露时间，大大 改善了顶板状况，减少了顶板恶性事故的发生。 3．国产较大功率采煤机装有内外喷雾装置，灭尘效果显著， 为预防煤尘爆炸、提高工作面产量创造了有利条件。 二、高档普采与综采比较 目前， 装备一个 150m 长的国产综采工作面需资金 2000 万元 左右，而装备同样长度的高档工作面只需资金 200 万元左右，即 装备一个综采工作面的资金可用来装备 10 个高档工作面，而 10 个高档工作面所获得的经济效益远比一个综采工作面获得的高。 所以，和综采相比，高档普采具有投资少、见效快、适应性强、 易掌握等优点，具体比较见表 1-5。尤其在目前资金不足的情况 下，发展高档普采对培训职工队伍、实现向综合机械化采煤的过 渡具有积极的现实意义。即使将来全国基本上实现了综合机械化 采煤，一些地质条件较复杂和储量较小的工作面仍然需要高档普 采。因此，高档普采在我国有着美好的发展前景，必将对我国煤 炭事业做出巨大的贡献。 表 1-5 高档普采与综采比较 工作面类型 工 作 面 设备投资 （万元） 平均 年产量 （万 t） 工 作 面 安装时间 （d） 工作面设备 总质量 （t） 备 注 国产综采设备 2 000 81.6 25～30 2 300～2 500 要求地质 条件较好 高档普采设备 200 25.2 3～5 180～210 要求地质 条件一般 高档普采比综 采 - -1 800 - -56.4 - -22～- -25 - -2 120～- -2 290 9 第一篇 高产高效高档普采工艺 第二章 高档普采面设备选型与配套 第一节 高档普采面设备性能 随着煤炭生产技术的不断发展，高档普采工作面装备日臻完 善，其配套装备主要包括较大功率的采煤机、大功率刮板输送机 及液压移溜器、工作面支架、端头支架、切顶墩柱、平巷输送机、 乳化液泵站、喷雾泵站、通讯信号控制装置、移动变电站、液压 安全绞车等。 一、采煤机 现在，高档普采面主要使用浅截式滚筒采煤机，有DY型、 MLQ型、MLS3P型、MZS型、ZB2型和BM型 6 种，其技术特征和 配套范围见表 2-1。 图 2-1 DY-150 型采煤机构造图 10 第二章 高档普采面设备选型与配套 表 2-1 国产高档普采工作面采煤机的主要技术特征 项 目 DY-100 150 MLQ- 100 MZS-150 MLS3P- 170 ZB2-100BM-100 生产能力t /h 585 225 542 550～670 365 采高m 1.3～2.51.1～1.91.3～2.51.6～3 0.75～1.31～1.3 倾角 0～25 0～25 0～25 0～30 0～25 0～25 适 用 条 件 普氏硬度 f 2～3 2～3 2～3 2～3 2～3 2.5 截深m 0.6，1 0.6 0.6 0.6 0.8，1.00.6，0.8 滚筒转速 r/min 63 5.02 4.25 50 82 97 截 割 机 构 滚筒直径m 1.25，1.4 1.1，1.25， 1.4 1.3，1.41.25 0.75， 0.850.8，0.9 牵引速度 m/min 0～6 0～2.5 0～6 0～9.3 0～2.3 0～6 牵引力kN 117.6 88.2 117.6 196 86.6 117.6 牵引方式 锚链 锚链 锚链 锚链 锚链 锚链 锚链规格 mm φ2286 φ1864 φ2286 φ2286 φ1864 φ1864 调速方式 液压 液压 液压 液压 液压 液压 牵 引 机 构 保护方式 液压 液压 液压 液压与 恒功率 液压 液压与 恒功率 功率kW 100，150100 150 170 100 100 电压V 660 660 660 660/1 140660 660 电 机 转速r/min 1 475 1 480 1 470 1 500 1 470 1 475 灭尘方式 内外喷雾 内外喷雾 内外喷雾 内外喷雾 内外喷雾 内外喷雾 机长mm 4 046 6 731 4 260 6 905 4 909 5 879 机宽mm 972 1 700 1 670 1 841 906 980 外 形 尺 寸 机高mm 1 070 1 060 1 140 1 186 580 350 质量t 12.5 12 17.5 22 6 12 1．DY-150 型采煤机 DY-150 型采煤机的构造如图 2-1 所示，它有以下特点 （1） 摇臂长 （1 164mm） ， 机体较低 （配矮底托架时为890mm， 11 第一篇 高产高效高档普采工艺 配高底托架时为 10 600mm） ，可采厚 1.1～2.5m 的煤层，适用范 围广；底托架过桥高（350mm） ，有较大的过煤、过料能力。 （2）电机功率大，牵引速度快；能够不放震动炮而截割煤质 较硬或硬度不大的夹石，牵引速度一般在 2.5～4m/min，产量达 300t /h。 （3）摇壁靠近机体中心布置，减少了机道宽度，机身稳定， 装煤效果好；铸钢底托架刚性好，并用导向套与输送机导向管相 连，即使底板起伏大、机身倾斜严重时也不会掉道。 （4） 操作手把及监视仪表集中在机组一侧的一个部位，便 于操作和观察，工作安全。 （5） 具有调速回零机构，电机过载运转时，能自动停止牵 引，对电机起保护作用。 （6）具有内外喷雾系统，灭尘效果好。 根据测定资料（表 2-2）分析，DY-150 型采煤机的牵引速度 与平均输出功率和主油泵工作压力有关，能稳定地按比例增加， 设备性能可靠。 表 2-2 DY-150 采煤机性能测定表 截割部位 牵引速度 （m/min） 平均输出功率 （kW） 主油泵工作压力 （MPa） 0.99 65.2 5.88 2.2 97.8 7.35 2.6 115.2 7.84 上刀下部 3.2 128 8.82 1.5 99 7.84 1.96 106 8.82 上刀上部 2.6 134 9.8 2.58 46 4.41 2.8 63.4 5.01 下刀下部 4.0 99 5.88 12 第二章 高档普采面设备选型与配套 2．MLS3P-170 型采煤机 MLS3P-170 型双滚筒采煤机的主要组成部分如图 2-2 所示。 这种采煤机适用于煤层厚度 1.6～3.0m、顶板中等稳定、底板起 伏不大、煤层倾角 0 ～30 、可割f 2～3 的矸石夹层。羊渠河矿在 假顶下采煤，使用该机取得了很好的技术经济效果。 MLS3P-170 型采煤机具有以下特点 （1）电动机功率大，机身强度高，能截割地质条件较复杂和 含有夹石的煤层。 （2） 牵引部装有恒功率自动调速装置， 使电动机在额定功率 下工作，有效地发挥机器的效能。 （3）可跟机用机械手把或按钮操作，也可在离机 10～150m 范围内用无线电控制。 （4）内外喷雾灭尘。 （5）采用液压翻转挡煤板装置。 图 2-2 MLS3P-170 型采煤机外形 1左截割部；2右截割部；3牵引部；4电动机；5左滚筒； 6右滚筒；7缩矩箱；8拖缆箱；9底托架 （6）有自动防滑装置，预防断链时机身下滑。 （7） 采用液压紧链装置来固定并张紧牵引链， 保证牵引链的 13 第一篇 高产高效高档普采工艺 张紧力为 44～49kN， 同时改善链与链轮的啮合条件和延长牵引链 的使用寿命。 （8）底托架靠采空区一侧的滑靴上，装有机身调斜油缸。 （9）可做积木式组合成双滚筒、单滚筒、170kW 或 340kW 的采煤机。 3．MZS-150 型采煤机 MZS-150 型双滚筒采煤机的主要结构如图 2-3 所示。 图 2-3 MZS-150 型双滚筒采煤机 1牵引部；2左截割部；3右截割部；4电动机；5调高油缸；6左滚筒； 7右滚筒；8底托架；9装煤板；10喷雾装置；11拖缆装置；12牵引链 电动机两端出轴，其左端直接对接于左截割部，用以拖动左 滚筒；其右端则与牵引部相接，驱动液压牵引部的主油泵和辅助 油泵，并通过牵引部过轴与右截割部相接，拖动右滚筒。电动机 靠采空区的一侧为电气控制箱，控制箱的面板上布置着整个机器 的控制按钮和操纵手柄。 牵引部主要是一个液压传动箱， 其内装有主油泵、 辅助油泵、 油马达、 阀组及其他控制元件和辅助元件。 在牵引部面板正面 （靠 采空区一侧）集中布置操作手柄和仪表等，便于操作和检修。 截割部的减速箱分为两段，第一段固定地与电动机或牵引部 14 第二章 高档普采面设备选型与配套 相连接，而第二段减速箱（摇臂）则铰接在第一段减速箱上。在 调高油缸的作用下，第二段减速箱连同工作机构在一定范围内上 下摆动，可适应开采不同厚度煤层的需要。 左右截割部在结构上是对称的， 第一段减速箱左右完全对称， 第二段减速箱上下完全对称。除螺旋齿轮外，左右截割部内的零 件可以完全互换。 机器的基座为一厚实的铸钢底托架，其两端各藏有一只调高 油缸，中部设有防滑装置。底托架两端装有四个滑靴，其中两个 沿刮板输送机采空区一侧的导向管滑行，以防采煤机掉道，另外 两个滑靴直接搭在刮板输送机煤壁一侧的槽帮上。 二、可弯曲刮板输送机及液压移溜器 （一）刮板输送机 高档普采工作面大功率刮板输送机主要有五种，其主要技术 特征见表 2-3。 中厚煤层开采时， 主要用 SGW-150C、 SGWD-180P、 SGB630/20 型； 薄煤层开采时， 主要用 SGW-150C 和 SGB-630/60 型两种。 1．SGW-150C 型刮板输送机 SGW-150C 型输送机是在 SGW-150B 型输送机的基础上，为 适应高档普采而研制的。该机为单侧双驱动，传动部布置在靠采 空区侧，短机头，短机尾，可配合采煤机自开缺口。它是高档普 采工作面使用最多的一种输送机，主要特征为 （1）电动机功率大，生产能力高，铺设长度长，过负荷能力 大，适应频繁操作，重载启动能力强；运输能力为 250t /h 以上， 能满足 DY-150 机组的产量要求；在缓倾斜煤层，用一台电机时， 输送长度可达 140m，用两台电机时，运输长度可达 220m。 （2）比较坚固耐磨，中部槽强度大，运煤 50 万 t 时，仅磨 损 3～4mm，比 44 型输送机寿命长 1 倍。 15 第一篇 高产高效高档普采工艺 表 2-3 刮板输送机的主要技术特征 输送机型号 SGW- 150C SGWD- 180P SGB- 630/220 SGWD-180 SGB- 630/60 运输距离（m） 200 200 150 120 运输能力（t /h） 250 350 500 200 刮板链速（m/s） 0.868 0.92 1.01 0.92 0.85 型号 DSB-75 DSB-90 DSB-90 JDSB-30 功率（kW） 752 902 1102902 302 电压（V） 660 660/1 140 660/1 140 380/660 电 动 机 转速（r/min）1 470 1 470 1 470 1 470 型式 双边链 单链 单链 双边链 规格（mm） φ1864φ2692 φ2692 φ1450 链破断力（kN）≥350 ≥850 ≥850 ≥250 链中心距mm500 刮 板 链 刮板间距mm1 024 920 920 900 长宽高 （mm mmmm） 1 500630 190 1 500630 220 1 500630 220 1 500730 220 1 500630 150 水平弯曲 3 2 2 3 中 部 槽 垂直弯曲 3 4 4 4 紧链方式 摩擦制动摩擦制动 闸盘式 紧链器 摩擦制动 电动机-棘 轮 输送机质量t 82 72.14 118.5 35 （3）溜槽下翼加宽，运行中不掉底链；中板焊接处的腿长， 推移输送机时不易脱节；有导向管，采煤机不易掉道。 （4）运转部分密封严实，基本上不渗油、不漏油。 2．SGB-630/220 型双速刮板输送机 该机是用于高档普采的新一代输送机。经工业性试验证明 该机设计合理，输送量大，主要零部件坚固耐用、寿命长，整机 维护工作量小，事故少；电气部分配套性能完善。其主要技术特 16 第二章 高档普采面设备选型与配套 征为 （ 1 ） QSBH-160/1140Z 型 矿 用 双 速 真 空 磁 力 启 动 器 与 KBYD550-110/55-4/8 型矿用隔爆双速电动机配套使用，改善了启动性 能，启动时供电网路电压降低。 （2）机头、机尾结构紧凑，传动可靠，机头架结构简单，过 渡槽为弯槽形式，坚固耐用。 （3）联轴器结构简单，使用方便，传动可靠。 （4）闸盘式紧链器结构简单，操作方便，性能可靠，容易维 护。 （5）铲煤板、挡煤板结构简单，坚固耐用。 （二）液压移溜器 YQ-100 型液压移溜器是专为推移 SGW-150C 型输送机设计 的，其组成如图 2-4 所示。 图 2-4 YQ-100 型液压移溜器 1活塞杆；2缸筒；3撑柱；4刮板输送机；5操纵阀 为了适应采煤机的不同截深，其行程分为 0.7m、0.9m、1.1m 三种。其中，A 型移溜器使用专用泵站及输液管路，适应内注式 17 第一篇 高产高效高档普采工艺 单体液压支柱工作面；C 型移溜器用工作面外注式单体支柱的注液 枪供液，适应外注式单体支柱工作面。其主要技术特征见表2-4。 表 2-4 YQ-100 型液压移溜器技术特征 项 目 指 标 缸体直径 （mm） 100 活塞柱直径 （mm） 70 泵站压力 （MPa） 9.8～14.7 推力 （kN） 76.9～115.6 行程 （m） 0.7、0.9、1.1 工作液体 （） 1～2 乳化液 铺设间距 （m） 4.5 支撑方式 中间支撑 C 型移溜器的主要特点是 （1）牢固可靠，使用方便； （2）强度大，配套性能好； （3）推移力大，推移距离长，工作迅速、可靠。 三、工作面支架 高档普采配套装备中，最主要的是单体液压支柱。与金属摩 擦支柱相比，它的主要优点为 （1）初撑力大，升阻快。一般初撑力为 70～100kN（摩擦支 柱仅 5～20kN） ， 而且达到工作阻力的速度比摩擦支柱快 2～5 倍。 （2）恒阻承载波动小，工作可靠，一般为5～10（摩擦 支柱为40～70） ，因此在相同地质条件下，液压支柱工作面 的顶板下沉量比摩擦支柱工作面的减少 40～60，从而减少顶 板的下沉离层，减小工作面的端面顶板破碎度，有效地控制了顶 板。 （3）操作简便，安全可靠。支柱和回柱效率比摩擦支柱高 1 倍，回柱可远距离操作，工伤事故成倍减少。 18 第二章 高档普采面设备选型与配套 如果要更好地支护工作空间，还应配套铰接顶梁。为及时支 护和减轻支、回柱的劳动强度，几种新型滑移支架正在积极试验 和推广，并取得了较好的效益。 （一）单体液压支柱 目前使用的单体液压支柱有外注式 （DZ 型） 和内注式 （NDZ 型）两种，已由十几个厂家进行大批量系列化定型生产。 1．DZ 型单体液压支柱 DZ 型单体液压支柱的结构如图 2-5 所示。它是外注液式， 借乳化液泵产生的高压，通过管路，经专用的注液枪注入缸体， 使活柱上升支撑；降柱利用活柱的自重和复位弹簧进行。 DZ 型单体液压支柱主要技术特征见表 2-5。 表 2-5 DZ 型单体液压支柱主要技术特征 项 目 最大 高度 mm 最小 高度 mm 工作 行程 mm 油缸 直径 mm 支柱 质量 kg 额定工 作阻力 kN 额定 工作 压力 MPa DZ06-25/80 630 450 180 80 22 DZ08-25/80 800 545 255 80 25 DZ10-25/80 1 000655 345 80 28 DZ12-25/80 1 200790 435 80 32 DZ14-25/80 1 400870 530 80 35 DZ16-25/80 1 600980 620 80 38 DZ18-25/80 1 8001 080 720 80 41 245 49 DZ20-30/100 2 0001 240 760 100 49 DZ22-30/100 2 2401 440 800 100 55 294 37.5 DZ25-25/100 2 5001 700 800 100 58 245 31.2 19 第一篇 高产高效高档普采工艺 图 2-5 外注式单体液压支柱 1顶盖；2三用阀；3活柱体；4油缸；5复位弹簧；6活塞； 7底座；8卸载手把；9注液枪； 10泵站供液； 20 第二章 高档普采面设备选型与配套 11注液时操纵手把方向；12卸载时动作方向 液压支柱的工作特性曲线如图 2-6 所示。 图 2-6 单体液压支柱工作特性曲线 开始架设支柱时，外注式单体液压支柱依靠泵压达到初撑力 P0，即图中A点。支柱支撑后随顶板下沉，支架载荷增加，呈弹 性变形达到额定工作阻力PH， 即图中B点。 此时活柱下缩量为 Δ Lx，一般仅为 6～7mm。当载荷达到支柱额定工作阻力时，安全 阀开启，工作液泄出，支柱沉缩，工作阻力略有下降，如图中C 点。此时液压也随之降低，安全阀重新关闭，工作阻力再增加时， 安全阀则又开启泄液，实现下缩降压。如此反复，从而保证支柱 基本恒定的工作阻力，同时活柱又能随顶板的下沉而下缩。 外注式单体液压支柱的主要优点是结构比较简单，支柱关 键部件三用阀组装于一体，可在井下立即拆换，操作方便；初撑 力靠泵站压力获得，升柱快，初撑力大而稳定；零部件少，易于 维修，质量较轻（比同一规格的支柱轻约 5kg） ，减轻了工人的劳 21 第一篇 高产高效高档普采工艺 动强度。这种支柱的主要缺点是要配备全套的乳化液泵站及管 路系统； 回柱时要放出乳化液 （一 次放 1～2kg） ，且不能回收再利 用，因而增加了成本且恶化了工 作面环境。 2．NDZ 型单体液压支柱 NDZ 型单体液压支柱的结 构如图 2-7 所示。 它为内注液式， 靠支柱本身的手摇泵进行升柱， 初撑力的大小由人力操作手柄决 定，降柱则靠活柱自重进行。柱 体内腔的液压油是闭路循环系 统，不需外部供液。支柱的安全 阀、单向阀、卸载阀分别装设于 不同位置， 不能在井下随时调换。 NDZ 型单体液压支柱的主 要技术特征见表 2-6。 表 2-6 NDZ 型单体液压支柱主要技术特征 项 目 NDZ18- 25/80 NDZ16-25/80 NDZ14- 25/80 NDZ12- 25/80 NDZ10- 25/