采煤工落煤裝運(yùn)機(jī)械化采煤次

采煤工落煤裝運(yùn)機(jī)械化采煤次第二節(jié)機(jī)械化采煤工藝一、普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤工藝，簡稱“普采”。其特點(diǎn)是采用采煤機(jī)械同時(shí)完成落煤和裝煤工序，而運(yùn)煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理與炮采工藝基本相同。（一）工作面布置普采工作面的配套設(shè)備有：單滾筒采煤機(jī)(少數(shù)為雙滾筒采煤機(jī))、可彎曲刮板輸送機(jī)、摩擦式金屬支柱或者單體液壓支柱及金屬鉸接頂梁。沿工作面每6m設(shè)一臺(tái)液壓推移裝置推移輸送機(jī)，液壓推移裝置可用設(shè)置在平巷內(nèi)的乳化液泵通過管路進(jìn)行集中供液控制，也可用手動(dòng)的液壓式推移裝置。第1頁/共53頁普采工作面支架及設(shè)備布置（圖7-2-1所示）。第2頁/共53頁圖7-2-1普采工作面布置圖1一采煤機(jī)；2一刮板輸送機(jī)；3一單體液壓支柱；4一鉸接頂梁第3頁/共53頁（二）采煤機(jī)割煤方式采煤機(jī)割煤以及與其他工序的合理配合,稱為采煤機(jī)割煤方式。采煤機(jī)割煤方式選擇是否合理,直接關(guān)系到工作面產(chǎn)量和效率的提高。第4頁/共53頁1.雙向割煤、往返一刀一般中厚煤層單滾筒采煤機(jī)普采面采用這種割煤方式。當(dāng)煤層傾角較大時(shí),為了補(bǔ)償輸送機(jī)下滑量,推移輸送機(jī)必須從工作面下端開始,為此可采用下行割頂煤、隨機(jī)掛梁,上行割底煤、清浮煤、推移輸送機(jī)和支柱的工藝順序,如圖7-2-2所示。第5頁/共53頁圖7-2-2下行割頂，上行割底

第6頁/共53頁2.單向割煤、往返一刀這種割煤方式適用于較薄煤層、滾簡直徑接近采高、頂板較穩(wěn)定、煤層粘頂性強(qiáng)、割煤后頂煤不能及時(shí)垮落等條件。第7頁/共53頁單向割煤、往返一刀割煤方式如圖7-2-3所示的工藝過程為：采煤機(jī)自工作面下(或上)切口向上(或下)沿底割煤,隨機(jī)清理頂煤、掛梁,必要時(shí)可打臨時(shí)支柱。采煤機(jī)割至上(或下)切口后,翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板,快速下(或上)行裝煤及清理機(jī)道丟失的底煤,并隨機(jī)推移輸送機(jī)，支設(shè)單體支柱,直至工作面下(或上)切口。第8頁/共53頁圖7-2-3上割下裝第9頁/共53頁3.雙向割煤,往返兩刀此割煤方式又稱穿梭割煤，如圖7-2-4所示.首先采煤機(jī)自下切口沿底上行割煤,隨機(jī)掛梁和推移輸送機(jī),并同時(shí)鏟裝浮煤,支柱,待采煤機(jī)割至上切口后,翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板,下行重復(fù)同樣工藝過程。第10頁/共53頁圖7-2-4上下割兩刀第11頁/共53頁4.“∞”字形雙向割煤往返進(jìn)一刀（圖7-2-5）第12頁/共53頁此方式如圖7-2-5所示,其特點(diǎn)是在工作面中部輸送機(jī)設(shè)彎曲段,其過程為：在圖(a)狀態(tài)采煤機(jī)從工作面中部向上牽引,滾筒逐步升高,其割煤軌跡為A-B-C；在圖(b)狀態(tài)采煤機(jī)割至上平巷后,滾筒割煤軌跡改為C—D一E一A同時(shí)全工作面輸送機(jī)移直；在圖(c)狀態(tài)滾筒割煤軌跡為A--E—B—F,工作面上端開始移輸送機(jī)；在圖(d)狀態(tài)滾筒割煤軌跡為F—G—A,全工作面煤壁割直,而輸送機(jī)機(jī)槽在工作面中部出現(xiàn)彎曲段,回到圖(a)狀態(tài)。第13頁/共53頁這種割煤方式可以克服工作面一端無立柱控頂時(shí)間過長、工人的工作量不均衡等缺點(diǎn),并且割煤過程中采煤機(jī)自行進(jìn)刀,無需另外安排進(jìn)刀時(shí)間,在中厚煤層單滾筒采煤機(jī)普采工作面中常采用。第14頁/共53頁（三）單滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式圖7-2-7割三角煤進(jìn)刀方式1.直接推入進(jìn)刀，如圖7-2-6所示。第15頁/共53頁圖7-2-6采煤機(jī)直接進(jìn)切口a-進(jìn)窩前；b-進(jìn)窩后第16頁/共53頁2.斜切進(jìn)刀

(1)割三角煤進(jìn)刀方式，

如圖7-2-7所示。第17頁/共53頁現(xiàn)以采煤機(jī)上行割頂煤、下行割底煤的割煤方式為例。割三角煤進(jìn)刀過程為：①采煤機(jī)割底煤至工作面下端部；②采煤機(jī)返向沿輸送機(jī)彎曲段運(yùn)行,直至完全進(jìn)入輸送機(jī)直線段,當(dāng)其滾筒沿頂板斜切進(jìn)人煤壁達(dá)到規(guī)定截深時(shí)便停止運(yùn)行；

③推移輸送機(jī)機(jī)頭及彎曲段,使其成一直線；

第18頁/共53頁④采煤機(jī)返向沿頂板割三角煤直至工作面下端部；

⑤采煤機(jī)進(jìn)刀完畢,上行正式割煤,開始時(shí)滾筒沿底板割煤,割至斜切終點(diǎn)位置時(shí),改為滾筒沿頂板割煤。這種進(jìn)刀方式有利于工作面端頭管理,輸送機(jī)保持一條直線,但比較費(fèi)時(shí),采煤機(jī)要在工作面端部20～25m行程內(nèi)往返一次,并要等待移機(jī)頭和重新支護(hù)端頭支架。第19頁/共53頁(2)留三角煤進(jìn)刀方式，

如圖7-2-8所示第20頁/共53頁留三角煤進(jìn)刀的過程為：①1-采煤機(jī)割煤至工作面下端頭后,返向上行沿輸送機(jī)彎曲段割三角底煤(上刀留下的),割至輸送機(jī)直線段時(shí)改為割頂煤直至工作面上切口；

②2-推移機(jī)頭和彎曲段,將輸送機(jī)移直,在工作面下端部留下三角煤；

③3-采煤機(jī)下行割底煤至三角煤處改為割頂煤直至工作面下端部；

④4-隨機(jī)自上而下推移送機(jī)至工作面下端部三角煤處,完成進(jìn)刀全過程。第21頁/共53頁這種進(jìn)刀方式與割三角煤方式相比,采煤機(jī)無須在工作面端部往返斜切,進(jìn)刀過程簡單,移機(jī)頭和端頭支護(hù)與進(jìn)刀互不干擾。但由于工作面端部煤壁不直,不易保障工程規(guī)格質(zhì)量。普采面雙滾筒采煤機(jī)的工作方式與綜采畫雙滾筒采煤機(jī)工作方式相同。第22頁/共53頁3.“∞”字形割煤時(shí)(圖7-2-5)采煤機(jī)沿工作面中部輸送機(jī)彎曲段運(yùn)行自行進(jìn)刀,沒有單獨(dú)進(jìn)刀過程,有利于端頭作業(yè)和頂板支護(hù)；第23頁/共53頁（四）裝煤與運(yùn)煤普采工作面裝煤主要是利用裝在滾筒后面的弧形擋煤板，和滾筒的螺旋葉片在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的軸向推力，將割下來的煤裝入輸送機(jī)運(yùn)出工作面。對(duì)于清理剩余的煤，可用輸送機(jī)靠，煤壁一側(cè)安裝的鏟煤板，在輸送機(jī)推移時(shí)裝入輸送機(jī)內(nèi)。采用刨煤機(jī)落煤的普采工作面，利用刨頭兩側(cè)安裝的斜面犁，在刨頭刨煤過程中，將刨下的煤裝入輸送機(jī)。第24頁/共53頁普采工作面采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，輸送機(jī)的整體移動(dòng)是靠液壓千斤頂來實(shí)現(xiàn)的，液壓千斤頂?shù)陌苍O(shè)間距為5—6m，如果中部槽使用鏟煤板時(shí)，則需每3m設(shè)置一個(gè)。第25頁/共53頁內(nèi)容小結(jié)普通機(jī)械化采煤工藝一、工作面布置二、采煤機(jī)割煤方式三、單滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式四、裝煤與運(yùn)煤

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教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握綜合機(jī)械化采煤工藝工作面布置、雙滾筒采煤機(jī)的割煤工藝能力目標(biāo)落煤、裝煤、運(yùn)輸、支護(hù)、采空區(qū)處理情感目標(biāo)增強(qiáng)安全意識(shí)，規(guī)范采用采煤機(jī)械完成落煤和裝煤工序的操作教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)落煤和裝煤工序，運(yùn)煤教學(xué)難點(diǎn)綜合機(jī)械化放頂煤工藝課型1、理論課2、新授課教法與學(xué)法（教具）

PPT第27頁/共53頁二、綜合機(jī)械化采煤工藝（一）工作面布置綜合機(jī)械化采煤簡稱“綜采”。綜采工藝的特點(diǎn)是落煤、裝煤、運(yùn)輸、支護(hù)、采空區(qū)處理等工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。綜采和普采最大的區(qū)別是，綜采使用了自移式支架支護(hù)頂板，解決了支護(hù)與回柱放頂人工操作的難題，實(shí)現(xiàn)了支護(hù)與采空區(qū)處理的機(jī)械化。綜采的優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)量高、效率高、安全條件好。它是我國煤炭工業(yè)的發(fā)展方向。第28頁/共53頁綜采工作面配套的主要設(shè)備是大功率的雙滾筒采煤機(jī)、大功率的重型刮板輸送機(jī)、液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)及移動(dòng)變電站、乳化液泵站等，其工作面設(shè)備布置如圖7-2-9所示。第29頁/共53頁第30頁/共53頁l一采煤機(jī)；2一刮板輸送機(jī)；3一液壓支架；4一下端頭液壓支架；5一上端頭液壓支架；6一轉(zhuǎn)載機(jī)；7一帶式輸送機(jī)，8一配電箱，9一乳化液泵站；10一設(shè)備列車；11一移動(dòng)變電站；12一噴霧泵站；13一液壓安全絞車第31頁/共53頁（二）雙滾筒采煤機(jī)的割煤工藝1.割煤方式(1)雙向割煤。一般情況下，雙滾筒采煤機(jī)是沿工作面進(jìn)行雙向割煤。并且不論上行還是下行，通常是前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，如圖7-2-10(a)所示。第32頁/共53頁第33頁/共53頁隨著采煤機(jī)截割，在螺旋滾筒和弧形擋煤板的作用下，使得大部分的煤裝到輸送機(jī)上，剩余的煤在推移輸送機(jī)時(shí)則由鏟煤板裝入。這是最常用的一種割煤方式。在特殊條件下，也可用前滾筒割底煤，后滾筒割頂煤。例如在煤層的上部夾有一層硬夾石層時(shí)，由于前滾筒先割底煤，夾石層底部的煤被掏空，而使后滾筒割頂煤時(shí)阻力大大減少，截齒消耗量顯著降低，采煤機(jī)運(yùn)行也較穩(wěn)定。但其缺點(diǎn)是后滾筒割下的煤落在底板上較多，采煤機(jī)的裝煤效率低，如圖7-2-10(b)所示。第34頁/共53頁(2)單向割煤。單向割煤一般是指采煤機(jī)沿工作面下行割煤，上行跑空刀，往返進(jìn)一刀的割煤方式。這種方式適用于傾角大，煤質(zhì)堅(jiān)硬的煤層。由于煤層傾角大，如用上行割煤則采煤機(jī)容易打滑，牽引速度慢，尤其是當(dāng)煤質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，前滾筒割下的大塊煤容易卡住采煤機(jī)。因此，在這種條件下一般都采用單向割煤。第35頁/共53頁2.進(jìn)刀方式雙滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式，目前普遍采用的是斜切進(jìn)刀的方式，這種方式又可分為割三角煤進(jìn)刀方式、留三角煤進(jìn)刀方式和工作面中部斜切進(jìn)刀方式。前二種斜切進(jìn)刀方式前面已有敘述，工作面中部斜切進(jìn)刀方式如圖7-2-11所示。第36頁/共53頁第37頁/共53頁圖7-2-11中間進(jìn)刀方式a一采煤機(jī)由下向上跑空刀，緊接著移架，移運(yùn)輸機(jī)；b一在工作面中部從運(yùn)輸機(jī)彎曲段開始，采煤機(jī)斜切入煤壁，并一直向上割到上順槽；c一采煤機(jī)由上向下跑空刀，到工作面中部割出三角煤，并一直向下割到下順槽第38頁/共53頁3．工作面支護(hù)綜采工作面采用液壓支架支撐頂板，維護(hù)工作空間。液壓支架以高壓液體為動(dòng)力，完成對(duì)工作面頂板的支撐、切頂、護(hù)幫、擋矸、支架前移以及推移工作面輸送機(jī)等動(dòng)作。液壓支架的支護(hù)方式有及時(shí)支護(hù)、滯后支護(hù)和超前支護(hù)3種方式：第39頁/共53頁(1)及時(shí)支護(hù)。采煤機(jī)割煤后，先移支架，后移輸送機(jī)。該方式適用于煤層頂板穩(wěn)定性差的工作面。(2)滯后支護(hù)。采煤機(jī)割煤后，先移輸送機(jī)，后移支架。移架要滯后割煤較大距離，頂板暴露的面積大。該方式適用于頂板穩(wěn)定的工作面。(3)超前支護(hù)。在煤壁片幫嚴(yán)重時(shí)，在采煤機(jī)割煤前，就利用支架前柱與輸送機(jī)之間的富余量向前推移，使煤壁片幫后的頂板得到提前支護(hù)。第40頁/共53頁液壓支架的移架方式有兩種：(1)單架依次順序移架。支架沿采煤機(jī)割煤方向依次順序前移，移動(dòng)的步距等于截深，支架要移成一條直線。該方式操作簡單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，適用于不穩(wěn)定頂板，應(yīng)用較廣泛。(2)間隔交錯(cuò)移架。隔一架移一架，待采煤機(jī)割過一定距離后，再移其他支架。該方式移架速度快，適用于頂板穩(wěn)定，采煤機(jī)牽引速度較快的條件。第41頁/共53頁綜采工作面端頭支護(hù)，是工作面支護(hù)的重要部位。目前，我國煤礦綜采工作面端頭支護(hù)主要有：端頭液壓支架支護(hù)、普通液壓支架支護(hù)及單體液壓支柱與托梁支護(hù)等方式。具體可根據(jù)工作面端頭的實(shí)際情況進(jìn)行選用。第42頁/共53頁(四)綜合機(jī)械化放頂煤工藝綜合機(jī)械化放頂煤采煤，簡稱“綜放”。它是對(duì)厚煤層用綜采設(shè)備進(jìn)行整層開采的一類采煤方法?；咀鞣ㄊ牵貉孛簩?或分段煤層)的底部布置一個(gè)常規(guī)綜采工作面進(jìn)行采煤，對(duì)工作面后上部的頂煤則由液壓支架的頂煤放煤口放入工作面輸送機(jī)，運(yùn)出工作面，頂煤的破碎、冒落是依靠礦山壓力的作用來實(shí)現(xiàn)的。第43頁/共53頁1．工作面布置綜放工作面的特點(diǎn)是在綜合機(jī)械化采煤設(shè)備中采用了放頂煤液壓支架。這種支架除了具備一般液壓支架的性能外，還具備了性能良好的放煤機(jī)構(gòu)。根據(jù)與支架配套的輸送機(jī)臺(tái)數(shù)和放煤機(jī)構(gòu)的不同，放頂煤液壓支架分為：單輸送機(jī)高位放頂煤支架、雙輸送機(jī)中位放頂煤支架和雙輸送機(jī)低位放頂煤支架。各類支架都有其最佳的適用條件。綜放工作面的整個(gè)布置如圖7-2-12所示。第44頁/共53頁10第45頁/共53頁圖7-2-12綜采放頂煤工作面布置圖1一采煤機(jī)；2一前輸送機(jī)；3一液壓支架；4一后輸送機(jī)，5一帶式輸送機(jī)；6一配電設(shè)備；7一絞車；8一泵站A一不充分裂碎煤體；B一較充分裂碎煤體；C--放出(裂碎)煤體第46頁/共53頁2．放頂煤工藝1)采煤機(jī)采煤采煤機(jī)在綜放工作面的作業(yè)方式完全和綜采工作面一樣，每割完一刀煤即為完成一個(gè)綜采循環(huán)。根據(jù)頂煤放落的難易程度，可以在完成一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)綜采循環(huán)后，安排一個(gè)放頂煤工序。第47頁/共53頁2)放頂煤(1)放煤步距。在工作面推進(jìn)方向上，前后兩次放煤的間距稱為放煤步距，它是影響頂煤回收率和含矸率的主要因素之一。合理的放煤步距首先應(yīng)使放出范圍內(nèi)的頂煤能夠充分破碎和松散，且頂煤的回收率高、含矸率低。放煤步距太大時(shí)，頂板的矸石將先于采空區(qū)后方的煤到達(dá)放煤口，迫使放煤口關(guān)閉，在采空區(qū)側(cè)將會(huì)留下較大的三角煤，放不出來；第48頁/共53頁放煤步距較小時(shí)，后方矸石易于混入放煤口，容易產(chǎn)生煤已放完的錯(cuò)誤判斷而停止放煤。在生產(chǎn)實(shí)踐中，當(dāng)頂煤厚度較小時(shí)，通常采用一采一放較為合理；頂煤厚度較大時(shí)，則可適當(dāng)增大放煤步距，采用兩采一放或三采一放。第49頁/共53頁(2)放