采煤工藝設(shè)計(jì)

模塊Ⅲ采煤工藝設(shè)計(jì)課題八炮采與普采工藝設(shè)計(jì)課題九綜合機(jī)械化采煤工藝設(shè)計(jì)課題十其他開采方式的工藝特點(diǎn)總目錄下頁上頁爆破采煤工藝：簡稱“炮采〞，其特點(diǎn)是爆破落煤，爆破及人工裝煤，機(jī)械化運(yùn)煤．用單體支柱和頂梁或懸移液壓支架支護(hù)任務(wù)空間頂板。普通機(jī)械化采煤工藝：簡稱“普采〞，其特點(diǎn)是用采煤機(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)處置與炮采工藝根本一樣。綜合機(jī)械化采煤工藝：簡稱“綜采〞，即破、裝、運(yùn)、支、處五個(gè)主要工序全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化.下頁上頁一、適于采用綜采工藝的條件適用：煤層地質(zhì)條件較好、構(gòu)造少。優(yōu)先配備綜采的條件序號使用條件井型/Mt·a-1煤層厚度/m煤層傾角/（0）地質(zhì)構(gòu)造基本頂（級別）直接頂（類型）備注1中厚煤層＞1.201.3～3.5＜15比較簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型礦井2厚煤層開采＞1.20＞5＜15比較簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型礦井3厚煤層一次采全高＞1.203.5～4.0＜15比較簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型礦井4經(jīng)濟(jì)型綜采＞0.603.0以下＜25比較簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3大型礦井下頁上頁可以配備綜采的特殊條件序號使用條件井型/Mt·a-1煤層厚度/m煤層傾角/（0）地質(zhì)構(gòu)造基本頂（級別）直接頂（類型）1厚煤層一次采全高＞1.204.04.5＜15簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、32堅(jiān)硬難冒頂板＞1.20中厚煤層＜15簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3、43薄煤層＞0.60＞1.11.3＜15簡單Ⅲ、Ⅳ1、2、34急斜特厚煤層放頂煤＞0.45＞15＜45簡單Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、2、3下頁上頁二、適宜普采工藝的條件普采對地量變化的順應(yīng)性比綜采強(qiáng)，任務(wù)面搬遷容易。對推進(jìn)間隔短、外形不規(guī)那么、小斷層和褶曲較發(fā)育的任務(wù)面，綜采的優(yōu)勢難以發(fā)揚(yáng)，而采用普采那么可獲得較好的效果。與綜采相比，普采操作技術(shù)較易掌握，組織消費(fèi)比較容易。因此，普采是我國中小型礦井開展采煤機(jī)械化的重點(diǎn)。下頁上頁三、炮采工藝的主要優(yōu)點(diǎn)炮采工藝技術(shù)配備投資少，順應(yīng)性強(qiáng)，操作技術(shù)容易掌握，消費(fèi)技術(shù)管理比較簡單，是我國目前采用依然較多的一種采煤工藝，2006年國有重點(diǎn)煤礦炮采產(chǎn)量占25%左右。但是，由于炮采單產(chǎn)和效率低、勞動條件差，根據(jù)我國的技術(shù)政策，凡條件適于機(jī)采的炮采面，特別在國有重點(diǎn)煤礦都要逐漸改呵斥為普采面。在炮采工藝方式上，應(yīng)積極推行運(yùn)用新技術(shù)、新設(shè)備、新資料，盡量提高裝煤機(jī)械化程度，減少勞動強(qiáng)度。下頁上頁課題八炮采與普采工藝設(shè)計(jì)義務(wù)一爆破設(shè)計(jì)義務(wù)二單滾筒采煤機(jī)任務(wù)方式的選擇義務(wù)三任務(wù)面支護(hù)設(shè)計(jì)義務(wù)四普采任務(wù)面工藝參數(shù)和設(shè)備配套下頁上頁模塊首頁義務(wù)一爆破設(shè)計(jì)知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、爆破采煤工藝過程2、爆破落煤的要求3、毫秒爆破參數(shù)確實(shí)定方法和平安技術(shù)措施可以根據(jù)任務(wù)面煤層和頂板巖層等詳細(xì)條件，編制爆破設(shè)計(jì)闡明書下頁上頁課題首頁爆破采煤工藝設(shè)計(jì)主要是爆破設(shè)計(jì)和支護(hù)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，爆破設(shè)計(jì)主要是編制爆破設(shè)計(jì)闡明書。闡明書的內(nèi)容及要求包括：〔1〕炮眼布置圖必需標(biāo)明采煤任務(wù)面的高度和打眼范圍或掘進(jìn)任務(wù)面的巷道斷面尺寸，炮眼的位置、個(gè)數(shù)、深度、角度及炮眼編號，并用正面圖、平面圖和剖面圖表示?！?〕炮眼闡明表必需闡明炮眼的稱號、深度、角度、運(yùn)用炸藥、雷管的種類、裝藥量、封泥長度、連線方法和起爆順序〔3〕爆破作業(yè)闡明書必需編入采掘作業(yè)規(guī)程，并根據(jù)不同的地質(zhì)條件和技術(shù)條件及時(shí)修正補(bǔ)充。下頁上頁義務(wù)首頁除上述<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定的要求外，爆破作業(yè)闡明書還必需有預(yù)期爆破效果表，闡明炮眼利用率、每循環(huán)進(jìn)尺和炮眼總長度，炸藥和雷管總耗費(fèi)量及單位炸藥耗費(fèi)量等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的。炮眼名稱循環(huán)個(gè)數(shù)角度眼深(m)眼距（米）炸藥雷

管封孔炮眼角(°)仰角(°)俯角(°)距頂板距底板間距種類每眼裝藥量(kg)每循環(huán)裝藥量(kg)種類段數(shù)循環(huán)用量(發(fā))水炮泥(個(gè))封孔長度(m)頂眼腰眼底眼每循環(huán)炮眼數(shù)每循環(huán)總藥量(kg)每循環(huán)雷管數(shù)(發(fā))每循環(huán)水炮泥數(shù)(個(gè))炮眼闡明表下頁上頁義務(wù)首頁一、爆破落煤爆破落煤，包括打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線、放炮等工序。爆破落煤要求：保證規(guī)定進(jìn)度、任務(wù)面平直，不留頂煤和底煤，不破壞頂板，不崩倒支柱和不崩翻任務(wù)面保送機(jī)，崩落煤炭高度和塊度適中，盡量降低電雷管和炸藥耗費(fèi)。爆破參數(shù)，包括炮眼陳列、角度、深度、裝藥量、一次起爆的炮眼數(shù)量以及爆破次序等。根據(jù)煤層的強(qiáng)度、厚度、節(jié)理和裂隙的發(fā)育情況及頂板條件確定。根據(jù)爆破落煤所用電雷管不同，可以分瞬發(fā)雷管爆破、毫秒雷管爆破〔也稱微差爆破技術(shù)〕兩種。相關(guān)知識爆破采煤的工藝過程包括打眼、爆破落煤和裝煤、人工裝煤、刮板保送機(jī)運(yùn)煤、移置保送機(jī)、支護(hù)和回柱放頂?shù)戎饕ば?。下頁上頁義務(wù)首頁〔一〕瞬發(fā)雷管爆破1、炮眼布置①單排眼：普通用于薄煤層或煤質(zhì)軟、節(jié)理發(fā)育的煤層，如圖〔a〕所示。②雙排眼：其布置方式有對眼、三花眼和三角眼等，普通適用于采高較小的中厚煤層。煤質(zhì)中硬時(shí)可用對眼，煤質(zhì)軟時(shí)可用三花眼，煤層上部煤質(zhì)軟或頂板較破碎時(shí)可用三角眼，如圖〔b〕所示。③三排眼：亦稱五花眼，用于煤質(zhì)鞏固或采高較大的中厚煤層，如圖〔c〕所示。下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁動畫2、炮眼角度應(yīng)滿足以下要求：①炮眼與煤壁的程度夾角普通為500～800，軟煤取大值，硬煤取小值。為了不崩倒支架，應(yīng)使程度方向的最小抵抗線朝向兩柱之間的空檔；②頂眼在垂直面上向頂板方向仰起50～100，要視煤質(zhì)軟硬和煤層粘頂情況而定，應(yīng)保證不破壞頂板的完好性；③底眼在垂直面上向底板方向堅(jiān)持100～200的俯角，眼底接近底板，以不丟底煤和不崩翻保送機(jī)為原那么。下頁上頁義務(wù)首頁3、炮眼深度根據(jù)每次的進(jìn)度而定。普通每次進(jìn)度有0.8m、1.0m、1.2m三種，與單體支架頂梁長度相順應(yīng)。每個(gè)炮眼的裝藥量根據(jù)煤質(zhì)軟硬、炮眼位置和深度以及爆破次序而定，通常為150～600g。4、其他參數(shù)爆破采用串聯(lián)法聯(lián)線，普通可將可彎曲刮板保送機(jī)移近煤壁。每次起爆的炮眼數(shù)目，應(yīng)根據(jù)頂板穩(wěn)定性、保送機(jī)啟動及運(yùn)輸才干、任務(wù)面平安情況而定。條件好時(shí)，可同時(shí)起爆數(shù)十個(gè)眼；如頂板不穩(wěn)定，每次只能爆破幾個(gè)眼，甚至留煤垛間隔爆破。下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕毫秒雷管爆破1.爆破器材〔1〕炸藥。根據(jù)礦井的瓦斯等級，低瓦斯礦井選用二級煤礦許用炸藥；高瓦斯礦井選用三級煤礦許用炸藥；有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)任務(wù)面選用三級煤礦含水炸藥?！?〕毫秒雷管。選用1～5段合格的煤礦許用的毫秒雷管，橋絲為鎳鉻絲，鐵腳線，電阻普通為5.5～6.0Ω?！?〕其他器材。發(fā)爆器采用最大起爆才干為50～100發(fā)的MFB-50A和MFB-100A型。下頁上頁義務(wù)首頁2.炮眼布置炮眼布置原那么，普通是根據(jù)采高、推進(jìn)度、煤的硬度、裂隙節(jié)理與頂?shù)装鍘r石性質(zhì)及有無夾矸而定。采高小于1.6m，采用三花眼布置；采高超越2m，采用五花眼布置；采高在1.6～2m之間，視煤質(zhì)軟硬而定：煤質(zhì)較軟，f=1～1.5，按三花眼布置；煤質(zhì)較硬，f=1.5以上，按五花眼布置。3.炮眼間距、深度與角度炮眼深度視推進(jìn)度而定，普通為0.8～1.25m；炮眼角度在垂直煤壁的立面上，普通仰角為2°～3°，最多5°～8°〔頂板破碎時(shí)打平眼〕，俯角普通為5°～10°，最大不超越15°，如下圖。炮眼與煤層的程度夾角普通為55°～80°〔煤軟取大值〕。據(jù)一些礦井實(shí)驗(yàn)得知，煤質(zhì)中等硬度時(shí)，頂眼間距為1.1～1.3m，底眼間距為0.9～1.0m，裝藥量為300～500g，可獲得較好的爆破效果。下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁4.確定合理的間隔時(shí)間與起爆順序合理的間隔時(shí)間，應(yīng)大于彈性震動延續(xù)時(shí)間〔普通為4～6ms〕，應(yīng)大于煤〔巖〕開場挪動到構(gòu)成裂隙時(shí)間〔普通為4.3～5.8ms〕。確定合理間隔時(shí)間的方法是經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，當(dāng)炸藥耗費(fèi)量低，炮眼利用率高，震動小，即為合理的間隔時(shí)間。下頁上頁義務(wù)首頁起爆順序合理與否，是決議毫秒爆破效果好壞的關(guān)鍵。據(jù)一些礦井實(shí)驗(yàn)得知，底眼依次１～5段起爆，頂眼2～5段起爆。前段炮眼爆破后，對后段爆破相當(dāng)于添加一個(gè)自在面，爆破效果好、裝煤率高，且不崩倒支柱。據(jù)測試，用瞬發(fā)雷管崩動支柱的占50%～70%，而毫秒雷管僅占3.5%，爆破順序合理時(shí)可降至0.5%。詳細(xì)炮眼起爆順序如下圖。下頁上頁義務(wù)首頁5.運(yùn)用毫秒爆破的平安技術(shù)措施〔1〕裝藥。必需運(yùn)用與礦井瓦斯等級相順應(yīng)的礦用答應(yīng)炸藥，合格的煤礦許用毫秒雷管，1～5段總延期量不許超越130ms。采用正向裝藥，并要延續(xù)裝藥，藥卷間不許留有間隔。必需裝水炮泥，炮孔剩余部分還要用炮泥封滿。每裝好一個(gè)炮眼，其雷管腳線須及時(shí)短路擰好，按設(shè)計(jì)的起爆順序裝藥，不準(zhǔn)裝錯(cuò)?！?〕爆破。炮眼間必需采用串聯(lián)，不許用并聯(lián)或串并聯(lián)。爆破前要采用數(shù)字歐姆表或光電導(dǎo)通表檢查爆破網(wǎng)路的導(dǎo)通情況，確定無誤，方可起爆。任務(wù)面爆破時(shí)，必需運(yùn)用一臺發(fā)爆器，發(fā)爆器要保證起爆電流不小于1.5～2.0A，并要定期檢查發(fā)爆器參數(shù)和改換電池，保證有足夠的起爆才干。下頁上頁義務(wù)首頁〔3〕通風(fēng)和瓦斯管理。任務(wù)面要有足夠的風(fēng)量，設(shè)好防塵水管，放炮前后都必需灑水降塵。對高瓦斯礦井，應(yīng)設(shè)專職瓦斯檢查員，堅(jiān)持裝藥前、爆破前、爆破后的瓦斯檢查，發(fā)現(xiàn)瓦斯超越1%時(shí)，不許裝藥爆破?！?〕頂板控制。任務(wù)面爆破前，支柱必需保質(zhì)保量支設(shè)完好，爆破后必需及時(shí)掛梁、支柱，減少空頂時(shí)間，如有崩翻棚柱，必需先扶棚，后出煤。過斷層、破碎帶時(shí)，斷層、破碎帶上下2m內(nèi)應(yīng)降低一次爆破裝藥量。下頁上頁義務(wù)首頁〔5〕其他。不同廠家，不同發(fā)火參數(shù)的毫秒雷管不許混合運(yùn)用。一次起爆長度，應(yīng)根據(jù)頂板條件、瓦斯大小、運(yùn)輸才干、發(fā)爆器才干和勞動力配備等要素來確定。任務(wù)面分茬爆破，一次放炮長度為5～30m。在頂板破碎地段，可根據(jù)詳細(xì)情況，每隔5～15m，留3～5m煤垛的方法，以減少控頂面積。打眼必需按設(shè)計(jì)的炮眼間距、角度、深度等參數(shù)執(zhí)行，應(yīng)先開動保送機(jī)再放炮。下頁上頁義務(wù)首頁二、裝煤與運(yùn)煤1.爆破裝煤爆破裝煤率可達(dá)31%～37%2.人工裝煤人工裝煤量主要有：保送機(jī)與新煤壁之間松散煤安息角線以下的煤；崩落或撒落到保送機(jī)采空側(cè)的煤。3.機(jī)械裝煤在刮板保送機(jī)煤壁側(cè)裝鏟煤板，在保送機(jī)的采空側(cè)裝上擋煤板。下頁上頁義務(wù)首頁4.運(yùn)煤及移溜運(yùn)煤：炮采面在煤層傾角25°以下時(shí)，可采用普通刮板輸送機(jī)或可彎曲刮板保送機(jī)，傾角25～30°采用搪瓷溜槽，大于30°采用鑄石溜槽自溜運(yùn)煤。推溜：推移保送機(jī)千斤頂、液壓式、機(jī)械式正常段6m一個(gè)，機(jī)頭機(jī)尾各三個(gè)，彎曲段長度等于或大于15m。下頁上頁義務(wù)首頁義務(wù)二單滾筒采煤機(jī)任務(wù)方式的選擇知識點(diǎn)知識點(diǎn)1、單滾筒采煤機(jī)滾筒的位置和旋轉(zhuǎn)方向2、單滾筒采煤機(jī)進(jìn)刀方式的種類、優(yōu)缺陷3、單滾筒采煤機(jī)割煤方式的種類、優(yōu)缺陷和適用條件能根據(jù)任務(wù)面煤層及其頂板巖層的詳細(xì)條件，合理選擇進(jìn)刀和割煤方式下頁上頁課題首頁普通機(jī)械化采煤〔簡稱普采〕任務(wù)面普通采用單滾筒采煤機(jī)〔少數(shù)條件下用雙滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)〕落煤和裝煤，可彎曲大型刮板輸運(yùn)機(jī)運(yùn)煤，單體液壓支柱鉸接頂梁〔或∏型長鋼梁對棚或懸移液壓支架等〕支護(hù)、液壓推移器移溜。普采任務(wù)面上、下區(qū)段平巷斷面不大，刮板保送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾通常都設(shè)在任務(wù)面內(nèi)，故任務(wù)面上、下兩端需求用人工打眼爆破開切口〔又稱機(jī)窩〕，上切口長為6～10m，下切口為3～4m。相關(guān)知識下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁一、滾筒的位置和旋轉(zhuǎn)方向普采任務(wù)面單滾筒采煤機(jī)的滾筒普通位于機(jī)體接近保送機(jī)平巷一端。這樣可縮短任務(wù)面下切口的長度，使煤流盡量不經(jīng)過機(jī)體下方，有利于任務(wù)面技術(shù)管理。右任務(wù)面安裝左螺旋滾筒，割煤時(shí)滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左任務(wù)面安裝右螺旋滾筒，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。下頁上頁義務(wù)首頁二、采煤機(jī)的割煤方式普采任務(wù)面的消費(fèi)是以采煤機(jī)為中心的。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。1.雙向割煤、往返一刀采煤機(jī)沿任務(wù)面傾斜由下而上割頂煤，隨機(jī)掛梁〔或π型梁邁步前伸或伸懸移支架前探梁〕，到任務(wù)面一端后，采煤機(jī)翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，下放滾筒由上而下割底煤，清理浮煤，機(jī)后10～15m推移保送機(jī)，支柱〔或收回前探梁前移懸移支架〕，直至下部切口，采煤機(jī)往返一次，煤壁推進(jìn)一個(gè)截深，掛一排頂梁〔或π型梁邁一次步〕，打一排支柱〔或懸移支架前移一次〕。下頁上頁義務(wù)首頁雙向割煤、往返一刀割煤方式順應(yīng)性強(qiáng)，在煤層粘頂、厚度變化較大的任務(wù)面均可采用，無須人工清浮煤。但割頂煤時(shí)無立柱控頂〔即只掛上頂梁或π型梁邁步前移而無立柱支撐〕時(shí)間長，不利于控頂；實(shí)行分段作業(yè)時(shí)，工人的任務(wù)量不平衡，工時(shí)不能充分利用。下頁上頁義務(wù)首頁2.“∞〞字形割煤、往返一刀將任務(wù)面分為兩段，中部斜切進(jìn)刀，采煤機(jī)在上半段割煤時(shí)，下半段推移保送機(jī)；采煤機(jī)在下半段割煤時(shí)，上半段推移保送機(jī)〔也稱半任務(wù)面采煤方式〕。此方式如下圖，其特點(diǎn)是在任務(wù)面中部保送機(jī)設(shè)彎曲段，其過程為：在圖〔a〕形狀采煤機(jī)從任務(wù)面中部向上牽引，滾筒逐漸升高，其割煤軌跡為A－B－C；在圖(b)形狀采煤機(jī)割至上平巷后，滾筒割煤軌跡改為C－D－E－A，同時(shí)全任務(wù)面保送機(jī)移直；在圖〔c〕形狀滾筒割煤軌跡為A－E－B－F，任務(wù)面上端開場移保送機(jī)；在圖〔d〕形狀滾筒割煤軌跡為F－G－A，全任務(wù)面煤壁割直，而保送機(jī)機(jī)槽在任務(wù)面中部出現(xiàn)彎曲段，回復(fù)到圖(a)形狀。下頁上頁義務(wù)首頁這種割煤方式可以抑制任務(wù)面一端無立柱控頂時(shí)間過長、工人的任務(wù)量不平衡等缺陷，并且割煤過程中采煤機(jī)自行進(jìn)刀，無須另外安排進(jìn)刀時(shí)間，在中厚煤層單滾筒采煤機(jī)普采任務(wù)面中常采用。下頁上頁義務(wù)首頁3.單向割煤、往返一刀單向割煤、往返一刀割煤方式，如下圖。其工藝過程為：采煤機(jī)自任務(wù)面下〔或上〕切口向上〔或下〕沿底割煤，隨機(jī)清理頂煤、掛梁〔或π型梁邁步前伸或伸懸移支架前探梁〕，必要時(shí)可打暫時(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)道喪失的底煤，并隨機(jī)推移保送機(jī)、支設(shè)單體支柱〔或收回前探梁前移懸移支架〕，直至任務(wù)面下〔或上〕切口。這種割煤方式適用于采高1.5m以下的較薄煤層、滾筒直徑接近采高、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。下頁上頁義務(wù)首頁4.雙向割煤、往返兩刀雙向割煤、往返兩刀割煤方式又稱穿越割煤，如下圖。首先采煤機(jī)自下切口沿底上行割煤，隨機(jī)掛梁〔或π型梁邁步前伸或伸懸移支架前探梁〕和推移保送機(jī)，并同時(shí)鏟裝浮煤、支柱〔或收回前探梁前移懸移支架〕，待采煤機(jī)割至上切口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，下行反復(fù)同樣工藝過程。當(dāng)煤層厚度大于滾筒直徑時(shí)，掛梁〔或π型梁邁步前伸或伸懸移支架前探梁〕前要處置頂煤。該方式主要用于煤層較薄并且煤層厚度和滾筒直徑相近的普采任務(wù)面。下頁上頁義務(wù)首頁三、單滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式1.直接推入法進(jìn)刀采煤機(jī)向上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)升起搖臂，滾筒沿頂板割煤，并利用滾筒螺旋及弧形擋煤板裝煤。工人隨機(jī)掛梁〔或π型梁邁步前伸或伸懸移支架前探梁〕，托住剛暴露的頂板。采煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至任務(wù)面上切口后，翻轉(zhuǎn)弧形擋煤板，將搖臂降下，開場自上而下運(yùn)轉(zhuǎn)，滾筒割底煤并裝余煤。采煤機(jī)下行時(shí)負(fù)荷較小，牽引速度較快。滯后采煤機(jī)10～15m，依次開動千斤頂推移保送機(jī)，與此同時(shí)，保送機(jī)槽上的鏟煤板清理機(jī)道上的浮煤。推移完保送機(jī)后，開場支設(shè)單體液壓支柱〔或懸移支架前移〕。當(dāng)采煤機(jī)割底煤至任務(wù)面下切口時(shí)，支設(shè)好下端頭處的支架，移直保送機(jī)，采煤機(jī)滾筒直接推入下切口進(jìn)入新的位置，以便重新割煤，如下圖。下頁上頁義務(wù)首頁直接推入法進(jìn)刀方式〔a〕推入切口前〔b〕推入切口后下頁上頁義務(wù)首頁2.斜切進(jìn)刀斜切進(jìn)刀可分為任務(wù)面端部和中部斜切進(jìn)刀，端部斜切進(jìn)刀又有割三角煤和留三角煤兩種方式?！?〕中部斜切進(jìn)刀“∞〞字形割煤時(shí)，采煤機(jī)沿任務(wù)面中部保送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)入煤層，完成進(jìn)刀，這種進(jìn)刀方式有利于端頭作業(yè)和頂板支護(hù)，如圖。下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕端部斜切進(jìn)刀①割三角煤進(jìn)刀?，F(xiàn)以采煤機(jī)上行割頂煤、下行割底煤的割煤方式為例闡明斜切進(jìn)刀割三角煤進(jìn)刀的詳細(xì)過程，如以下圖：在圖〔a〕形狀采煤機(jī)割底煤至任務(wù)面下端部；由圖〔b〕形狀采煤機(jī)返向沿保送機(jī)彎曲段運(yùn)轉(zhuǎn)，直至完全進(jìn)入保送機(jī)直線段，當(dāng)其滾筒沿頂板斜切進(jìn)入煤壁到達(dá)規(guī)定截深時(shí)便停頓運(yùn)轉(zhuǎn)；從圖〔c〕形狀推移保送機(jī)機(jī)頭及彎曲段，使其成不斷線；至圖〔d〕形狀采煤機(jī)返向沿頂板割三角煤直至任務(wù)面下端部；到圖〔e〕形狀采煤機(jī)進(jìn)刀終了，上行正式割煤，開場時(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)刀方式有利于任務(wù)面端頭管理，保送機(jī)堅(jiān)持成一條直線，但比較費(fèi)時(shí)，采煤機(jī)要在任務(wù)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。下頁上頁義務(wù)首頁割三角煤端部斜切進(jìn)刀下頁上頁義務(wù)首頁②留三角煤進(jìn)刀。留三角煤進(jìn)刀的過程，如以下圖：在圖〔a〕形狀采煤機(jī)割煤至任務(wù)面下端頭后，返向上行沿保送機(jī)彎曲段割三角底煤〔上刀留下的〕，割至保送機(jī)直線段時(shí)改為割頂煤直至任務(wù)面上切口；到圖〔b〕形狀推移機(jī)頭和彎曲段，將保送機(jī)移直，在任務(wù)面下端部留下三角煤；至圖〔c〕形狀采煤機(jī)下行割底煤至三角煤處改為割頂煤直至任務(wù)面下端部；再到圖〔d〕形狀隨機(jī)自上而下推移保送機(jī)至任務(wù)面下端部三角煤處，完成進(jìn)刀全過程。這種進(jìn)刀方式與割三角煤方式相比，采煤機(jī)無須在任務(wù)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。但由于任務(wù)面端部煤壁不直，不易保證工程質(zhì)量。普采任務(wù)面雙滾筒采煤機(jī)的任務(wù)方式與綜采任務(wù)面雙滾筒采煤機(jī)任務(wù)方式一樣。下頁上頁義務(wù)首頁留三角煤端部斜切進(jìn)刀下頁上頁義務(wù)首頁義務(wù)三任務(wù)面支護(hù)設(shè)計(jì)知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、任務(wù)面支架種類和布置方式2、任務(wù)面控頂方式、最大控頂距、最小控頂距和放頂步距3、特種支架的種類可以根據(jù)任務(wù)面煤層和頂?shù)装鍘r層詳細(xì)情況，合理進(jìn)展任務(wù)面支護(hù)設(shè)計(jì)下頁上頁課題首頁一、任務(wù)面支架布置方式確實(shí)定1.單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁普通均采用單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。按懸臂頂梁與支柱的關(guān)系，可分為正懸臂與倒懸臂兩種，如下圖。炮采和普采任務(wù)面支架布置方式主要有齊梁直線柱和錯(cuò)梁直線柱兩種，如圖。〔a〕正懸臂〔b〕倒懸臂下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁齊梁直線柱的布置特點(diǎn)梁端沿煤壁方向?qū)R，支柱排成直線。落煤時(shí)，任務(wù)面一次進(jìn)度〔爆深或截深〕應(yīng)與鉸接頂梁長度相等。每次落煤后沿任務(wù)面全部掛梁、支柱，普通全部為正懸臂支架。這種支架方式簡單，規(guī)格質(zhì)量容易掌握，放頂線整齊；工序較簡單，便于組織和管理。下頁上頁義務(wù)首頁錯(cuò)梁直線柱布置的特點(diǎn)任務(wù)面一次進(jìn)度〔爆深或截深〕為頂梁長度的一半；正倒懸臂支架相間布置；每次落煤后間隔掛梁，頂梁交錯(cuò)向前挪動；任務(wù)面全長完成第一次落煤時(shí)，支暫時(shí)支柱，任務(wù)面全長完成第二次落煤煤時(shí)，暫時(shí)支柱改為永久支柱，任務(wù)面全長完成二次落煤任務(wù)面添加一排控頂距，該布置方式機(jī)道上方頂板懸露窄，支護(hù)及時(shí)；任務(wù)面全長完成一次落煤掛梁、支柱數(shù)量少，任務(wù)量平衡；支柱成直線，行人、運(yùn)料方便；在切頂線處支柱不易被埋住，因此為現(xiàn)場多用。但是，對切頂不利，倒懸臂梁易損壞。下頁上頁義務(wù)首頁最小控頂距時(shí)應(yīng)有３排支柱，以保證有足夠的任務(wù)空間最大控頂距時(shí)普通不宜超越5排支柱。通常推進(jìn)一或兩排柱放一次頂，即三四排或三五排控頂。在有周期來壓的任務(wù)面中，當(dāng)任務(wù)空間到達(dá)最大控頂距時(shí)，為了加強(qiáng)對放頂處頂板的支撐作用，回柱之前常在放頂處另外架設(shè)一些加強(qiáng)支架，稱為任務(wù)面的特種支架。特種支架的方式很多，有叢柱、密集支柱、木垛、斜撐支架以及切頂墩柱等。〔a〕叢柱〔b〕密集支柱〔c〕木垛〔d〕斜撐支架下頁上頁義務(wù)首頁2.單體液壓支柱和π型長鋼梁組成的邁步抬棚如下圖，這種支架布置的控頂方式普通為三四排控頂。梁的長度為機(jī)道寬度和兩個(gè)排距之和，每架棚子由兩根梁組成，兩根梁相距0.2m，前后相錯(cuò)一次進(jìn)度長，梁端距煤壁0.2m～0.3m，兩架棚子相距0.6m～0.8m。隨任務(wù)面每次落煤，每架棚子中滯后的頂梁前移，這樣兩根頂梁交錯(cuò)前移。下頁上頁義務(wù)首頁π型長鋼梁下頁上頁義務(wù)首頁3.懸移液壓支架懸移液壓支架是炮采和普采最新出現(xiàn)支護(hù)方式，其頂梁和單體液壓支柱聯(lián)接在一同，頂梁由貫穿任務(wù)面全長的方形梁承托。隨任務(wù)面落煤，液壓支柱回縮柱根提起，頂梁和液壓支柱一同向前移開任務(wù)面一次進(jìn)度的間隔后，液壓支柱伸長柱根落向底板支撐頂梁。懸移液壓支架按照頂梁的寬窄有分體頂梁、整體頂梁和復(fù)合頂梁三種類型；按照刮板保送機(jī)的位置和數(shù)量又有前部單保送機(jī)、中部單保送機(jī)和前部中部雙保送機(jī)三種類型〔如圖〕。前部單保送機(jī)適用于單一薄及中厚煤層的開采，中部保送機(jī)和前部中部雙保送機(jī)適用于厚煤層放頂煤開采。下頁上頁義務(wù)首頁〔a〕分體頂梁；〔b〕整體頂梁；〔c〕復(fù)合頂梁下頁上頁義務(wù)首頁分體頂梁液壓支架下頁上頁義務(wù)首頁整體頂梁液壓支架下頁上頁義務(wù)首頁復(fù)合頂梁液壓支架下頁上頁義務(wù)首頁二、任務(wù)面支護(hù)設(shè)計(jì)〔一〕單體液壓支柱和鉸接頂梁或π型長鋼梁支護(hù)設(shè)計(jì)1.支柱規(guī)格選擇①支柱最大高度計(jì)算：②支柱最小高度計(jì)算：Mmax——任務(wù)面開采范圍內(nèi)的煤層最大采高，m；Mmin——任務(wù)面開采范圍內(nèi)的煤層最小采高，m；c——頂梁的厚度，c=0.1m；△SX——頂板在最大控頂處的平均最大下沉量，m；η——頂板下沉系數(shù)，取=0.025～0.05；L1——任務(wù)面頂板最大控頂距；s——活柱最小平安回柱行程，普通取0.05m。下頁上頁義務(wù)首頁2.任務(wù)面支護(hù)參數(shù)確實(shí)定①任務(wù)面的支護(hù)強(qiáng)度pt：頂板壓力大小，通常用支護(hù)強(qiáng)度來表示。所謂支護(hù)強(qiáng)度，就是指頂板單位面積所需的支撐力。目前確定支護(hù)強(qiáng)度的方法有方法三種。一是有本煤層臨近任務(wù)面的礦壓觀測資料，據(jù)此來確定任務(wù)面支架的支護(hù)強(qiáng)度；二是根據(jù)本煤層的頂板分類，經(jīng)過查表即可求得任務(wù)面的支護(hù)強(qiáng)度，這種方法對緩傾斜煤層是比較可靠的；三是估算法，當(dāng)沒有上述兩種數(shù)據(jù)時(shí)，也可以采用估算法求得任務(wù)面的支護(hù)強(qiáng)度。其計(jì)算公式如下：Kd——動載系數(shù)，普通不超越2；Kp——直接頂巖石的碎脹系數(shù)，普通為1.25～1.5，所以Kd/(Kp－1)＝4～8；m——任務(wù)面平均采高，m；ρ——任務(wù)面頂板巖石平均重度，普通取ρ＝25kN/m3；，kPa下頁上頁義務(wù)首頁②支柱的有效支撐才干pE：③任務(wù)面所需支護(hù)密度n：④支架排距b：在普采和炮采任務(wù)面，當(dāng)排距小于0.8m時(shí)，行人困難，會降低工人的消費(fèi)率。因此，根據(jù)采煤機(jī)截深的不同，排距主要有三種規(guī)格：0.8m、1.0m、1.2m。⑤任務(wù)面支柱的柱距α：kE——支柱有效支撐系數(shù)，單體液壓支柱取0.8；PA——支柱的最大任務(wù)阻力，kN；，Kn，根/m2下頁上頁義務(wù)首頁計(jì)算出任務(wù)面柱距后，根據(jù)頂板管理的要求選取小于計(jì)算值的整數(shù)值。采用π型長鋼梁對棚支護(hù)時(shí)，柱距可取大于計(jì)算值的整數(shù)值。3.任務(wù)面所需支柱、頂梁數(shù)量N式中LN——最大控頂距時(shí)支柱的排數(shù)；L——任務(wù)面的長度，m；在思索任務(wù)面暫時(shí)支護(hù)、加強(qiáng)支護(hù)與備用量的要求，任務(wù)面支柱須添加10%～15%，頂梁須添加2%～4%。采用π型長鋼梁對棚支護(hù)時(shí)，支柱數(shù)量為計(jì)算值的2倍；頂梁數(shù)量按照任務(wù)面支架布置要求，以一梁4柱進(jìn)展計(jì)算。下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕懸移液壓支架支護(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)面煤層地質(zhì)條件、頂?shù)装逍再|(zhì)、采煤工藝、最大與最小采高等，選擇較適宜的支架的型號和規(guī)格，最后進(jìn)展支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算。支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算方法如下：1.計(jì)算支護(hù)強(qiáng)度pt2、計(jì)算支架任務(wù)阻力PA式中LK——梁端距，m；LD——頂梁長度〔支架處在最大控頂距時(shí)的頂梁長度〕，m；B——支架支護(hù)寬度〔或支架中心距〕，m。3.對比驗(yàn)算當(dāng)P＞PA〔P為支架額定任務(wù)阻力〕時(shí)，支架選擇合格；否那么重新選擇。下頁上頁義務(wù)首頁三、任務(wù)面端頭支護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)面上下端頭是任務(wù)面和平巷的交會處，此處控頂面積大，設(shè)備人員集中，又是人員、設(shè)備和資料出入任務(wù)面的交通口。因此，搞好任務(wù)面端頭支護(hù)極為重要。端頭支護(hù)應(yīng)滿足以下要求：要有足夠支護(hù)強(qiáng)度，保證任務(wù)面端部出口的平安；支架跨度要大，不影響保送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并要為維護(hù)和支配設(shè)備人員留出足夠活動空間；要可以保證機(jī)頭、機(jī)尾的快速移置，縮短端頭作業(yè)時(shí)間，提高開機(jī)率。下頁上頁義務(wù)首頁①單體支柱加鉸接頂梁支護(hù)如下圖，為了在跨度大處固定頂梁鉸接點(diǎn)，可采用雙鉤雙楔梁，或?qū)⑵胀ㄣq接頂梁反用，使楔鉤朝上。下頁上頁義務(wù)首頁②用4～5對長梁加單體支柱組成的邁步走向抬棚支護(hù)下頁上頁義務(wù)首頁③用根本支架加走向邁步抬棚支護(hù)如下圖，除機(jī)頭、機(jī)尾處支護(hù)外，在任務(wù)面端部原平巷內(nèi)可用順向托梁加單體支柱或“十〞字鉸接頂梁加單體支柱支護(hù)。下頁上頁義務(wù)首頁四、超前支護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)面運(yùn)輸和回風(fēng)順槽接近任務(wù)面的20m左右，有時(shí)可到達(dá)30m的范圍內(nèi)，由于任務(wù)面前方挪動支承壓力和順槽兩側(cè)固定支承壓力的共同作用，而使該范圍內(nèi)順槽壓力很高，假設(shè)依然采用正常巷道支護(hù)方式，很難到達(dá)支護(hù)目的，有時(shí)甚至發(fā)惹事故而影響任務(wù)面正常消費(fèi)，為此應(yīng)加強(qiáng)該范圍內(nèi)順槽支護(hù)。在消費(fèi)實(shí)際中，任務(wù)面順槽斷面外形和支護(hù)方法各異。所以，應(yīng)在礦山壓力觀測的根底上，充分思索煤層及其頂?shù)装鍘r層的性質(zhì)，結(jié)合順槽斷面外形和支護(hù)方式，確定超前支護(hù)間隔和支護(hù)方式。下頁上頁義務(wù)首頁〔a〕工字鋼梯形棚巷道〔b〕錨〔或錨網(wǎng)〕梯形巷道〔c〕錨〔或錨網(wǎng)〕矩形巷道〔d〕錨〔或錨網(wǎng)〕拱形巷道〔e〕拱形U鋼巷道1—工字鋼棚梁；2—工字鋼棚腿；3—π鋼長梁；4—單體支柱；5—π鋼棚梁；6—U鋼棚子；7—錨桿下頁上頁義務(wù)首頁五、任務(wù)面支護(hù)應(yīng)掌握的根本要點(diǎn)1.加強(qiáng)機(jī)道支護(hù)機(jī)道是任務(wù)面支護(hù)的薄弱點(diǎn)，這里往往由于片幫和不能及時(shí)支護(hù)發(fā)生部分冒頂。加強(qiáng)機(jī)道支護(hù)主要方法有：向煤壁開梁窩架超前梁，落煤后立刻打暫時(shí)支柱；提高支柱支撐力和支護(hù)剛度。近年來Π形鋼頂梁加強(qiáng)破碎頂板和分層網(wǎng)下頂板的機(jī)道支護(hù)是非常有效的，所謂Π形鋼頂梁就是用Π形鋼對焊成的2.6m長鋼梁，Π形鋼頂梁在任務(wù)面是成對布置，隨采煤機(jī)割煤，Π形鋼頂梁交替前移，及時(shí)支護(hù)頂板。下頁上頁義務(wù)首頁2.加強(qiáng)放頂線支護(hù)的穩(wěn)定性無論是有排柱還是無排柱，由于直接頂垮落或根本頂來壓，往往因程度推力而推倒末排支柱。為此，必需使末排支柱不僅支撐力強(qiáng)，而且支護(hù)形狀穩(wěn)定。普通采用斜撐把排柱連鎖起來，構(gòu)成一個(gè)防護(hù)整體，必要時(shí)加打木垛，硬頂板時(shí)打雙排柱或打?qū)χ?、叢柱等添加切頂力?.加強(qiáng)任務(wù)面端頭維護(hù)其支護(hù)方式普通采用四對八梁走向大抬棚。十字梁是任務(wù)面端頭的一種有效支護(hù)，選用時(shí)根據(jù)頂板條件、保送機(jī)傳動安裝以及人行道的要求可靈敏調(diào)整。下頁上頁義務(wù)首頁4.加強(qiáng)任務(wù)面“三度〞管理支護(hù)強(qiáng)度是指任務(wù)面單位頂板面積上的支護(hù)阻力。支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)以任務(wù)面最困難形狀下滿足支架—圍巖巖體體系的平衡，不發(fā)生艱苦頂板事故為準(zhǔn)那么。支護(hù)密度是指控頂范圍內(nèi)單位面積頂板所支設(shè)的支柱數(shù)量。設(shè)計(jì)支柱密度時(shí)必需掌握任務(wù)面所用支柱的實(shí)踐阻力情況，加強(qiáng)金屬支柱抽樣實(shí)驗(yàn)和失效檢查。支護(hù)剛度是指支護(hù)物產(chǎn)生單位緊縮量所需求的力。提高支護(hù)剛度的主要措施是：〔1〕去除浮煤浮矸，保證支柱支在實(shí)頂實(shí)底上；〔2〕頂?shù)装逅绍洉r(shí)支柱穿鞋戴帽。柱帽規(guī)格不應(yīng)過大，更不允許帶雙帽、穿雙鞋；〔3〕嚴(yán)厲支柱操作，堅(jiān)持運(yùn)用液壓升柱器升柱，堅(jiān)持支柱有足夠的初撐力。下頁上頁義務(wù)首頁采空區(qū)處置隨著采煤任務(wù)面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露面積越來越大，為了工作面的平安和正常消費(fèi)，就需求及時(shí)對采空區(qū)進(jìn)展處置。由于頂板特征、煤層厚度和維護(hù)地表的特殊要求等條件不同，采空區(qū)有多種處置方法，但最常用的是全部垮落法。方法：當(dāng)任務(wù)面從開切眼推進(jìn)一定間隔后，自動撤除采煤任務(wù)空間以外的支架，使直接頂自然垮落。以后隨著任務(wù)面推進(jìn)，每隔一定間隔就按預(yù)定方案回柱放頂。特點(diǎn)：簡單可靠、費(fèi)用少；凡是條件適宜時(shí)均應(yīng)盡能夠采用這種方法。適用：直接頂易于垮落或具有中等穩(wěn)定性的頂板。主要工序：配合任務(wù)面推進(jìn)定期進(jìn)展回柱放頂任務(wù)，鏈接知識下頁上頁義務(wù)首頁〔a〕最小控頂距時(shí)支架方式；〔b〕第一次推進(jìn)后支架方式；〔c〕放頂前〔最大控頂距〕支架方式；〔d〕放頂后恢復(fù)到最小控頂形狀下頁上頁義務(wù)首頁動畫當(dāng)任務(wù)面推進(jìn)一次或二次之后，任務(wù)空間到達(dá)允許的最大寬度，即最大控頂距，應(yīng)及時(shí)回柱放頂，使任務(wù)空間只保管回采任務(wù)所需求的最小寬度，即最小控頂距。假設(shè)不放頂，任務(wù)面繼續(xù)向前推進(jìn)，就會使頂板懸露過寬而頂板壓力過大，占用支柱和頂梁過多。最小控頂距普通為3排支柱，最大控頂距為４排或５排支柱。最大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距。任務(wù)面運(yùn)用單體液壓支柱時(shí)，通常用人工回柱，有時(shí)支柱鉆底或被垮落碎矸埋住，那么需輔以拔柱器?；刂鶓?yīng)按由下而上、由采空區(qū)向煤壁方向的順序進(jìn)展，并應(yīng)遵守平安規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定，以保證回柱放頂任務(wù)的平安。下頁上頁義務(wù)首頁“三、四〞排放頂“三、五〞排放頂下頁上頁義務(wù)首頁義務(wù)四普采任務(wù)面工藝參數(shù)和設(shè)備配套知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、普采任務(wù)面上、下切口長度和深度2、影響斜切進(jìn)刀段長度的要素3、刮板保送機(jī)彎曲段長度與哪些參數(shù)有關(guān)可以根據(jù)任務(wù)面的實(shí)踐情況，進(jìn)展設(shè)備配套設(shè)計(jì)下頁上頁課題首頁根據(jù)平巷寬度、采煤機(jī)和保送機(jī)的構(gòu)造尺寸、截深，確定上、下切口的長度和深度；根據(jù)保送機(jī)機(jī)頭〔尾〕布置的位置和長度、采煤機(jī)機(jī)身長度、保送機(jī)彎曲段長度等要素，確定斜切進(jìn)刀段長度；根據(jù)任務(wù)面煤層地質(zhì)條件，進(jìn)展設(shè)備配套設(shè)計(jì)。下頁上頁義務(wù)首頁一、普采任務(wù)面工藝參數(shù)確定下切口長度：普通為3～4m。上切口長度：視機(jī)身長度和煤機(jī)牽引的終點(diǎn)位置而定，普通為6～10m；切口的深度：普通為截深的2～3倍；截深0.8m和1.0m時(shí)，切口深度應(yīng)不小于2倍截深；截深0.5m和0.6m時(shí)，應(yīng)大于3倍截深，以確保邁步式端頭抬棚的順利前移。斜切段長度：等于采煤機(jī)機(jī)身長度加保送機(jī)彎曲段長度。保送機(jī)彎曲段長度與機(jī)槽尺寸、機(jī)槽間程度可轉(zhuǎn)角度、每次推移步距〔即采煤機(jī)滾筒截深〕等參數(shù)有關(guān)。相關(guān)知識下頁上頁義務(wù)首頁二、普采任務(wù)面的設(shè)備配套〔一〕普采任務(wù)面設(shè)備橫向配套尺寸如下圖的普采任務(wù)面，通常把割一刀煤的全部工序完成以后，前排柱中心線至煤壁的間隔稱為機(jī)道寬度〔D〕；機(jī)道寬度加截深稱為無立柱空間寬度〔R〕。很顯然，機(jī)道寬度D取決于保送機(jī)機(jī)槽總寬度Ｗ，即圖中鏟煤板寬度F、中部槽寬度G、導(dǎo)軌寬度J、電纜槽寬度V之和。下頁上頁義務(wù)首頁當(dāng)煤壁不直或采煤機(jī)進(jìn)入保送機(jī)彎曲段時(shí)，為防止?jié)L筒截割鏟煤板，應(yīng)在煤壁和保送機(jī)鏟煤板之間留有一個(gè)間隙Z，普通Z=50～150mm；此外，機(jī)道寬度還應(yīng)包括保送機(jī)電纜槽與前排支柱之間的空距X，以保證在支柱向煤壁方向偏斜或保送機(jī)移設(shè)不直時(shí)，電纜及水管等不被擠壞，普通X=50～100mm；從前排柱中心線算起，還應(yīng)包括支柱半徑d/2。這樣無立柱空間寬度R為B——采煤機(jī)滾筒截深，mm；d——單體液壓支柱缸體直徑，mm。下頁上頁義務(wù)首頁影響無立柱空間寬度R的主要尺寸是機(jī)道寬度D和截深B。而機(jī)道寬度D主要是由保送機(jī)機(jī)槽總寬度W決議的，而W值那么取決于配套采煤機(jī)底托架的導(dǎo)向與支承部分的寬度和消費(fèi)率。采煤機(jī)和保送機(jī)的消費(fèi)率必需相匹配，并受機(jī)槽寬度的制約。因此，要保證普采面有一定消費(fèi)才干，也必需相應(yīng)保證普采任務(wù)面設(shè)備有一定的橫向配套尺寸。從控頂角度思索，無立柱空間寬度R越小越好，但設(shè)備型號確定后，機(jī)道寬度已定，只需思索改動截深B。因此，在普采設(shè)備選型中，應(yīng)根據(jù)煤層地質(zhì)條件特別是頂板穩(wěn)定性選擇不同型號的設(shè)備和采煤機(jī)截深。下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕端面距〔T〕確實(shí)定端面距〔T〕值，是普采任務(wù)面能否管好機(jī)道上方頂板的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)設(shè)備型號確定后，T值大小取決于頂梁長度、截深、單體支架的構(gòu)造及尺寸，如下圖。當(dāng)采用正懸臂支架時(shí)，端面距T值可表示為：T=D－l1式中l(wèi)1——支架前探梁長度，mm。當(dāng)支架為倒懸時(shí)，能夠會出現(xiàn)兩種情況：一是可以掛上一棵無立柱頂梁，如圖中所示l2；二是不能掛上無立柱頂梁。兩種情況之端面距T值可分別表示為：T1=D－l1－L；T2=D－l1式中Ｔ１、Ｔ２——表示采用倒懸臂支架時(shí)的端面距，m；Ｌ——頂梁長度，mm。當(dāng)煤壁易片幫時(shí)，片幫后添加了空頂寬度，有時(shí)在Ｄ＜〔Ｌ＋l１〕情況下，仍需再掛上一棵無立柱頂梁，有利于頂板管理。下頁上頁義務(wù)首頁本課題終了下頁上頁課題首頁課題九綜合機(jī)械化采煤工藝設(shè)計(jì)義務(wù)一綜合機(jī)械化采煤工藝方式選擇義務(wù)二綜采任務(wù)面設(shè)備選型與配套設(shè)計(jì)義務(wù)三綜采任務(wù)面端頭與超前支護(hù)下頁上頁模塊首頁義務(wù)一綜合機(jī)械化采煤工藝方式選擇知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、綜采面雙滾筒采煤機(jī)割煤是滾筒位置和旋轉(zhuǎn)方向2、雙滾筒采煤機(jī)進(jìn)刀方式和割煤方式3、液壓支架的移架方式和支護(hù)方式能根據(jù)綜采面的煤層、頂板條件，合理確定進(jìn)刀、割煤、移架和支護(hù)方式下頁上頁課題首頁綜采任務(wù)面三機(jī)布置立體圖下頁上頁義務(wù)首頁一、任務(wù)面主要設(shè)備布置綜采任務(wù)面設(shè)備布置圖1—采煤機(jī)；2—刮板保送機(jī)；3—支架；4—下端頭支護(hù)；5—上端頭支護(hù)；6—轉(zhuǎn)載機(jī)；7—膠帶保送機(jī)；8—配電箱；9—乳化液泵站；10—設(shè)備平板列車；11—挪動變電站；12—噴霧泵站；13—液壓絞車；14—集中控制臺下頁上頁義務(wù)首頁二、綜采面雙滾筒采煤機(jī)任務(wù)方式〔一〕滾筒的轉(zhuǎn)向和位置1、滾筒的轉(zhuǎn)向綜合機(jī)械化采煤工藝普通均采用雙滾筒采煤機(jī)，不開切口進(jìn)刀。當(dāng)我們面向煤壁站在綜采任務(wù)面時(shí)，通常采煤機(jī)的右滾筒應(yīng)為右螺旋，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左滾筒應(yīng)為左螺旋，割煤時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這種布置方式司機(jī)操作平安，煤塵少，裝煤效果好。下頁上頁義務(wù)首頁動畫在某些特殊條件下，如煤層中部含硬夾矸時(shí)，可運(yùn)用采煤機(jī)的右滾筒為左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左滾筒那么為右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如圖所示。運(yùn)轉(zhuǎn)中，前滾筒割底煤，后滾筒割頂煤，在下部采空的情況下，中部硬夾矸易被后滾筒破落下來。下頁上頁義務(wù)首頁動畫有一些型號的薄煤層采煤機(jī)滾筒與機(jī)體在一條軸線上，前滾筒割出底煤以便機(jī)體經(jīng)過，因此也采用“前底后頂〞式布置，如圖〔c〕所示。有時(shí)，過地質(zhì)構(gòu)造也需求采用“前底后頂〞式，后滾筒割頂煤后，立刻移支架，以防頂煤或碎矸垮落，如圖〔d〕所示。下頁上頁義務(wù)首頁動畫動畫〔二〕綜采面雙滾筒采煤機(jī)的割煤方式綜采面采煤機(jī)的割煤方式是綜合思索頂板管理、移架與進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等要素確定的，主要有兩種：〔1〕往返一次割兩刀。這種割煤方式也叫做“穿越割煤〞，多用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角較緩的綜采面，任務(wù)面為端部進(jìn)刀?！?〕往返一次割一刀，即單向割煤，任務(wù)面中間或端部進(jìn)刀。該方式適用于：頂板穩(wěn)定性差的綜采面；煤層傾角大、不能自上而下移架，或保送機(jī)易下滑、只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小、采煤機(jī)不能一次采全高的綜采面；采煤機(jī)裝煤效果差、需單獨(dú)牽引裝煤行程的綜采面；割煤時(shí)產(chǎn)生煤塵多、降塵效果差，移架工不能在采煤機(jī)的回風(fēng)平巷一端任務(wù)的綜采面。下頁上頁義務(wù)首頁〔三〕綜采面采煤機(jī)的進(jìn)刀方式1.任務(wù)面端部斜切進(jìn)刀割三角煤進(jìn)刀過程：①當(dāng)采煤機(jī)割至任務(wù)面端頭時(shí)，其后的保送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處尚留有一段下部煤，如圖a所示；②互換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿保送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至保送機(jī)直線段為止。然后將保送機(jī)移直，如圖b所示；③再互換兩個(gè)滾筒上下位置，重新前往割煤至保送機(jī)機(jī)頭處，如圖c所示；④將三角煤割掉，煤壁割直后，互換上下滾筒，返程正常割煤，如圖d所示。下頁上頁義務(wù)首頁2.綜采面中部斜切進(jìn)刀圖所示是綜采面中部斜切進(jìn)刀過程，其特點(diǎn)是保送機(jī)彎曲段在工作面中部，操作過程為：①采煤機(jī)割煤至任務(wù)面左端；②空牽引至任務(wù)面中部，并沿保送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)刀，繼續(xù)割煤至任務(wù)面右端；③移直保送機(jī)，采煤機(jī)空牽引至任務(wù)面中部；④采煤機(jī)自任務(wù)面中部開場割煤至任務(wù)面左端，任務(wù)面右半段保送機(jī)移近煤壁恢復(fù)初始形狀。下頁上頁義務(wù)首頁3.滾筒鉆入法進(jìn)刀滾筒鉆入法進(jìn)刀的過程。①采煤機(jī)割煤至任務(wù)面端部距終點(diǎn)位置3～5m時(shí)停頓牽引，但滾筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；②開動千斤頂推移支承采煤機(jī)的保送機(jī)槽；③滾筒邊鉆進(jìn)煤壁邊上下或左右搖動，直至到達(dá)額定截深并移直保送機(jī)；④采煤機(jī)割煤至任務(wù)面端頭，可以正常割煤。下頁上頁義務(wù)首頁三、綜采面液壓支架的移架方式〔一〕移架方式下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕移架方式對移架速度的影響移架速度取決于泵站流量及閥組和管路的乳化液經(jīng)過才干、支架所處形狀及操作方便程度、人員操作技術(shù)程度等要素。而當(dāng)這些要素一樣時(shí)，決議移架速度的關(guān)鍵要素那么是移架方式。支架的移架速度vz〔m/min〕可用下式表示：式中vz——移架速度，m/min；B——一架支架的寬度，m；t——移設(shè)一架支架或一組支架的總時(shí)間，tz=te+Ntd，min；t2——移設(shè)一架支架的操作調(diào)整時(shí)間，min；t1——移設(shè)一架支架的供液時(shí)間，min；N——采用分組間隔交錯(cuò)式和成組整體依次順序式移架方式時(shí)，表示同時(shí)挪動的架數(shù)；分段依次順序移架時(shí)，表示所分段數(shù)。下頁上頁義務(wù)首頁實(shí)測闡明，移架中操作調(diào)整時(shí)間約占移架總時(shí)間的60%～70%。當(dāng)泵站流量不變時(shí)，同時(shí)前移的支架數(shù)添加到N，供液時(shí)間也相應(yīng)添加，但調(diào)整操作時(shí)間t1仍等于單架的調(diào)整操作時(shí)間，由于t1遠(yuǎn)大于t2，故移架速度可加快。假設(shè)同時(shí)前移的支架數(shù)添加到N，泵站流量也添加到N倍，那么多架支架同時(shí)前移時(shí)的供液時(shí)間也沒有添加，故可使移架速度進(jìn)一步提高。下頁上頁義務(wù)首頁〔三〕頂板管理受移架方式的影響選擇移架方式不僅要思索移架速度，還要思索對頂板管理的影響。普通說來，單架依次順序移架雖然速度慢，但卸壓截面積小，頂板下沉量比后兩種小得多，適于穩(wěn)定性差的頂板。即使頂板穩(wěn)定性好，采用后兩種移架方式時(shí)，同時(shí)前移的支架數(shù)N也不宜大于3，以防頂板情況惡化。由于頂板情況多變，還要按照詳細(xì)情況思索移架方式：下頁上頁義務(wù)首頁〔1〕依次順序移架時(shí)沿任務(wù)面支架任務(wù)阻力分布，如圖a所示。圖中1～2段對應(yīng)未采煤段，支架為恒阻，2～3段對應(yīng)割煤，支架任務(wù)阻力稍有下降，5表示支架卸載，4～5對應(yīng)該段支架在原位置的阻力下降，5～7表示支架移架后任務(wù)阻力的逐漸上升，至7～8段又到達(dá)了恒阻。在采煤機(jī)任務(wù)范圍內(nèi)移架，雖可防止偽頂垮落，但割煤和移架同時(shí)進(jìn)行，懸頂面積劇增，下沉速度加快，有可能出現(xiàn)頂板失控。這種情況下，采煤和移架要堅(jiān)持合理間隔。下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕在某些特定頂板條件下，雖然設(shè)備和頂板條件完全一樣，依次順序式移架需求經(jīng)過較長時(shí)間支架才干到達(dá)額定任務(wù)阻力，而分組間隔交錯(cuò)式移架那么能較快地到達(dá)額定任務(wù)阻力，礦壓顯現(xiàn)比前者緩和?！?〕與單向、雙向割煤相順應(yīng)的單向、雙向移架，對頂板管理效果影響很大。單向移架時(shí)，先移的支架先到達(dá)額定任務(wù)阻力，支架阻力沿煤壁方向分布大致一樣，有利于頂板管理；雙向移架時(shí)，工作面端部支架短時(shí)間內(nèi)兩次挪動，長時(shí)間處于初撐形狀，不利于頂板管理。〔4〕全卸載與帶載移架對頂板管理影響較大，如圖b所示。不卸載或部分卸載移架時(shí)，有利于控制頂板，應(yīng)盡量采用。〔5〕采用分段依次順序式移架時(shí)，由于段與段之間的接合部位在時(shí)間與空間上交叉，導(dǎo)致頂板下沉量疊加，容易呵斥頂板破碎、煤壁片幫和倒架。下頁上頁義務(wù)首頁四、液壓支架支護(hù)方式及時(shí)支護(hù)方式〔a〕割煤；〔b〕移架；〔c〕推移保送機(jī)滯后支護(hù)方式〔a〕割煤；〔b〕推移保送機(jī)；〔c〕移架下頁上頁義務(wù)首頁義務(wù)二綜采任務(wù)面設(shè)備選型與配套設(shè)計(jì)知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、綜采任務(wù)面主要設(shè)備縱向尺寸配套和橫向配套尺寸2、綜采主要設(shè)備選型原那么、根據(jù)和內(nèi)容3、綜采主要設(shè)備的才干配套能對主要綜采設(shè)備進(jìn)展選型，并能進(jìn)展三機(jī)配套設(shè)計(jì)下頁上頁課題首頁一、綜采設(shè)備的幾何尺寸配套關(guān)系1.綜采面設(shè)備縱向尺寸配套〔1〕采煤機(jī)的幾何尺寸如下圖，采用不同高度的底托架，采煤機(jī)可以獲得幾種不同的機(jī)面高度，以順應(yīng)不同的采高范圍。采煤機(jī)的采高可用下式計(jì)算，式中參數(shù)均可在產(chǎn)品闡明書中查到。為順應(yīng)煤層厚度的變化，采煤機(jī)最大與最小采高之比應(yīng)為1.6～2.0。相關(guān)知識下頁上頁義務(wù)首頁A—機(jī)面高度；C—機(jī)體厚度；D—滾筒直徑；E—過煤高度；S—機(jī)槽高度；L—搖臂長；U—底托架高；x—最大下切量；αm、βm—搖臂向上及向下的最大擺角下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕采高與支架高度關(guān)系可按下式計(jì)算：〔3〕支架最小支撐高度Hmin、滾筒直徑D二者關(guān)系可用上式表示。式中，采煤機(jī)最小采高就等于滾筒直徑D。下頁上頁義務(wù)首頁〔4〕支架支撐高度H與采煤機(jī)機(jī)面高度A之間關(guān)系如圖所示。當(dāng)采煤機(jī)處于支架最小支撐高度Hmin情況下，其機(jī)面至支架頂梁底面仍要堅(jiān)持一個(gè)過機(jī)富有高度Y值，通常Y≥200mm，Y可用下式表示：式中δ——頂梁厚度。假設(shè)機(jī)面高度A過大，超越了支架最小支撐高度，煤層變薄時(shí)支架能夠降不下來，采煤機(jī)就必需截割巖石；假設(shè)A值過小，那么導(dǎo)致采煤機(jī)底托架與保送機(jī)機(jī)槽間的過煤高度E值過小，煤流經(jīng)過困難。下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁〔5〕采煤機(jī)的下切量，即采煤機(jī)滾筒能割入底板的深度。下切量的大小表示采煤機(jī)對底板平整性以及對保送機(jī)機(jī)槽歪斜的順應(yīng)能力。任務(wù)面推進(jìn)中，假設(shè)遇有底板鼓起或浮煤墊起而使保送機(jī)槽向采空側(cè)傾斜時(shí)，由于采煤機(jī)具有下切才干，而仍能割至底板。同時(shí)，下切才干也是采煤機(jī)過地質(zhì)構(gòu)造、仰或俯斜開采以及將底板割成平緩平面所必需的。采煤機(jī)的最大下切量x可按下式計(jì)算：式中βm——搖臂向下的最大的擺角。計(jì)算出的值應(yīng)為負(fù)數(shù)，表示割至機(jī)槽底面以下的深度；假設(shè)是正值，那么表示機(jī)器不能下切，通常，x=150～300mm。下頁上頁義務(wù)首頁〔6〕采煤機(jī)底托架高度U影響到最大采高M(jìn)m、機(jī)面高度A、過煤高度E和下切深度。U可用下式表示：式中S——保送機(jī)槽高度。通常，采煤機(jī)闡明書中，列有幾種機(jī)面高度或底托架高度，以供用戶選擇?！?〕搖臂升角α是影響采高的重要參數(shù)之一，升角增大，采高增大。但升角α過大時(shí)，會使?jié)L筒中心至機(jī)身端部的程度間隔過小，從而使較多的割落煤不是在機(jī)身端部以外裝入機(jī)槽，而是在機(jī)身的煤壁側(cè)裝入機(jī)槽，導(dǎo)致裝煤效果差，較多的煤落在機(jī)面上，操作不平安。下頁上頁義務(wù)首頁2.綜采面設(shè)備橫向配套尺寸綜采面的機(jī)道寬度就是割煤并移架后從支架前柱中心線至煤壁的間隔，因此綜采面機(jī)道寬度就是無立柱控頂寬度R。及時(shí)支護(hù)式綜采面機(jī)道寬度應(yīng)包括一個(gè)截深的寬度，如下圖。為了減小機(jī)道寬度，以利頂板管理，同時(shí)保證鏟煤板與煤壁間的間隙Z，以及采煤機(jī)電纜拖移安裝能對準(zhǔn)保送機(jī)電纜槽，采煤機(jī)機(jī)身中心線相對于保送機(jī)機(jī)槽中心線向煤壁偏移間隔e，其值隨機(jī)而定。下頁上頁義務(wù)首頁<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定，人行道寬度M≥700mm，人行道的位置可在前后柱之間，如圖9—13所示，也可在前柱與保送機(jī)之間，因設(shè)備而異。支架頂梁梁端與煤壁之間必需保管一定端面距，以防機(jī)槽不平直或斜切進(jìn)刀時(shí)滾筒割梁端。端面距T值與采高有關(guān)，普通T=150～300mm，采高小時(shí)取下限，大時(shí)取上限。移架千斤頂?shù)男谐虘?yīng)比采煤機(jī)截深大100～200mm，以保證在支架與保送機(jī)不垂直時(shí)也能移機(jī)、拉架，夠一個(gè)截深。下頁上頁義務(wù)首頁二、綜采面設(shè)備的選擇與消費(fèi)才干配套1.采煤機(jī)的選型與消費(fèi)才干〔1〕采煤機(jī)選型原那么適宜特定的煤層地質(zhì)條件，并且采煤機(jī)采高、截深、裝機(jī)功率及牽引方式等主要參數(shù)選取合理，有較大的適用范圍；滿足任務(wù)面開采消費(fèi)才干的要求，采煤機(jī)實(shí)踐消費(fèi)才干要大于任務(wù)面的設(shè)計(jì)消費(fèi)才干；采煤機(jī)技術(shù)性能良好，可靠性高，各種維護(hù)功能完善，運(yùn)用、檢修和維護(hù)方便。下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕采煤機(jī)選型的主要影響要素及內(nèi)容主要影響要素有：煤層賦存和開采條件，包括煤層厚度、傾角、硬度、構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性、煤層裂隙及節(jié)理發(fā)育程度，以及水文地質(zhì)和瓦斯等；采煤工藝參數(shù)，包括采高、任務(wù)面消費(fèi)才干、任務(wù)面長度與推進(jìn)長度等；采煤機(jī)與其他設(shè)備配套關(guān)系，即采煤機(jī)的牽引方式應(yīng)與任務(wù)面刮板保送機(jī)的構(gòu)造方式協(xié)調(diào)一致，與液壓支架之間應(yīng)滿足縱向和橫向尺寸配套關(guān)系。確定的內(nèi)容：采煤機(jī)的構(gòu)造方式，包括滾筒數(shù)目、調(diào)高方式、牽引方式即牽引控制方式等；采煤機(jī)的主要任務(wù)參數(shù)，包括采高、截深、截割速度、牽引速度、牽引力、消費(fèi)才干、裝機(jī)功率和采煤機(jī)最大構(gòu)造尺寸等。下頁上頁義務(wù)首頁〔3〕采煤機(jī)選型方案主要根據(jù)：煤層采高、煤層截割的難易程度〔即普氏系數(shù)f和截割阻力系數(shù)A〕、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度等。主要參數(shù)：采高、牽引速度、截割速度、牽引力、裝機(jī)功率，這幾個(gè)參數(shù)決議著采煤機(jī)的消費(fèi)才干〔采煤機(jī)實(shí)踐消費(fèi)才干要大于任務(wù)面的設(shè)計(jì)消費(fèi)才干〕，其他參數(shù)均與這幾個(gè)主要參數(shù)成一定比例關(guān)系。選型中還應(yīng)根據(jù)所開采煤層的特性，綜合思索其他的參數(shù)，在機(jī)型根本確定的情況下，定貨時(shí)還可以向廠家提出特殊要求，例如滾筒直徑、截深、底托架高度等參數(shù)，廠家均可按用戶要求提供。此外，采煤機(jī)的可靠性是至關(guān)重要的，要根據(jù)煤層地質(zhì)條件和各制造廠的現(xiàn)有產(chǎn)品仔細(xì)論證。下頁上頁義務(wù)首頁〔4〕采煤機(jī)的實(shí)踐消費(fèi)才干采煤機(jī)的實(shí)踐消費(fèi)才干主要取決于采煤機(jī)的實(shí)踐牽引速度，后者與煤層強(qiáng)度、夾石層厚度和強(qiáng)度、司機(jī)的操作技藝以及任務(wù)面的管理程度有關(guān)。式中Qc——采煤機(jī)的實(shí)踐消費(fèi)才干，t／h；vc——采煤機(jī)的實(shí)踐牽引速度，普通綜采為3～4m／min；S——采煤機(jī)的截深，m；M——任務(wù)面平均采高，m；γ——煤的實(shí)體容重，kg／m3；C0——任務(wù)面采出率，C0=0.93～0.97。下頁上頁義務(wù)首頁2.綜采面刮板保送機(jī)的選型與運(yùn)輸才干〔1〕綜采面保送機(jī)選型原那么保送機(jī)的構(gòu)造尺寸應(yīng)與所選采煤機(jī)有嚴(yán)密配套關(guān)系，確保采煤機(jī)能以保送機(jī)為軌道往返運(yùn)轉(zhuǎn)割煤；機(jī)槽及其所屬部件的強(qiáng)度應(yīng)與所選采煤機(jī)的分量及運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)相順應(yīng)；運(yùn)輸才干與采煤機(jī)割煤才干相順應(yīng)，保證采煤機(jī)與保送機(jī)二者都能充分發(fā)揚(yáng)消費(fèi)潛力；保送機(jī)構(gòu)造尺寸與液壓支架的構(gòu)造尺寸配套合理；中部槽與液壓支架的推移千斤頂銜接安裝間距和配合構(gòu)造要匹配。下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕保送機(jī)的運(yùn)輸才干保送機(jī)運(yùn)輸才干與鋪設(shè)長度、電機(jī)功率、煤層傾角、機(jī)槽和刮板鏈的構(gòu)造特點(diǎn)等要素有關(guān)。根據(jù)保送機(jī)運(yùn)輸才干確定采煤機(jī)牽引速度νc，可用下式：式中m、B、γ——任務(wù)面采高、截深和煤的密度；QS——保送機(jī)實(shí)踐運(yùn)輸才干，t/h；K——思索到保送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件差且多變所加的系數(shù)，普通K=1.1～1.15；任務(wù)面刮板保送機(jī)的才干大于采煤機(jī)實(shí)踐消費(fèi)才干，即下頁上頁義務(wù)首頁3.液壓支架選型與綜采面消費(fèi)才干相順應(yīng)〔1〕液壓支架選型原那么支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)與任務(wù)面礦壓相順應(yīng)，即支架的初撐力和任務(wù)阻力要順應(yīng)直接頂和根本頂巖層挪動產(chǎn)生的壓力，將采空區(qū)的頂、底板移近量控制到最小程度；支架構(gòu)造應(yīng)與煤層賦存條件相順應(yīng)；支護(hù)斷面應(yīng)與通風(fēng)要求相順應(yīng)，保證有足夠的風(fēng)量經(jīng)過，而且風(fēng)速不得超越<煤礦平安規(guī)程>的有關(guān)規(guī)定；液壓支架應(yīng)與采煤機(jī)、刮板保送機(jī)等設(shè)備相匹配，支架的寬度應(yīng)與刮板保送機(jī)中部槽長度相一致，推移千斤頂?shù)男谐虘?yīng)較采煤機(jī)截深大100～200mm，支架沿任務(wù)面的移架速度應(yīng)能跟上采煤機(jī)的任務(wù)牽引速度，支架的梁端距應(yīng)為150mm左右。下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕液壓支架選型的主要影響要素即內(nèi)容支架選型的主要影響要素：采煤機(jī)選型根本一樣。支架選型的內(nèi)容有：構(gòu)造方式，有支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式三種；控制方式，包括手動控制和自動控制兩種，手動控制又有本架控制、單向臨架控制和雙向臨架控制三種方式，自動控制也有分組程序控制、先導(dǎo)程序控制和遙控三種方式。主要任務(wù)參數(shù)，包括最大和最小支撐高度、初撐力和任務(wù)阻力、中心距、移步間隔、泵站壓力與流量、支架質(zhì)量與最大構(gòu)造尺寸等。下頁上頁義務(wù)首頁〔3〕液壓支架選型方案普通情況下，煤層頂板穩(wěn)定、平整、鞏固、周期來壓明顯或劇烈，可選用支撐式支架；頂板松軟破碎或中等穩(wěn)定、底板平整、周期來壓不明顯、瓦斯涌出量不大，可選用掩護(hù)式支架；各種類型頂板〔破碎、中等穩(wěn)定、穩(wěn)定〕、周期來壓明顯、瓦斯涌出量大，可選用支撐掩護(hù)式支架。液壓支架選定后，還應(yīng)對其支護(hù)強(qiáng)度進(jìn)展驗(yàn)算，詳細(xì)方法見前面普采支架支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算。下頁上頁義務(wù)首頁〔4〕液壓支架移架速度液壓支架的移架速度大于采煤機(jī)的實(shí)踐牽引速度。液壓支架的移架時(shí)間包括泵站向支架的供液時(shí)間t1和操作調(diào)整時(shí)間t2，式中Q——乳化液泵站流量，L/min；d1，l——移架千斤頂缸徑和行程，m；n1，D1，l1——立柱的數(shù)目、缸徑和行程，m；n2，D2，l2——前梁短柱的數(shù)目、缸徑和行程，m；n3，D3，l3——側(cè)護(hù)板千斤頂?shù)臄?shù)目、缸徑和行程，m。下頁上頁義務(wù)首頁計(jì)算時(shí)針對詳細(xì)支架調(diào)整，普通t1的時(shí)間約9～18s，快速移架系統(tǒng)3～4s。操作調(diào)整時(shí)間t2約占總移架時(shí)間的2/3，t2=24～42s，故移一架的時(shí)間t為為30～60s，快速移架系統(tǒng)可達(dá)8～10s，移架速度vc為式中N——每次推移支架數(shù)目，普通N=1,采用分組間隔交錯(cuò)式和成組整體依次順序式移架方式時(shí)，表示同時(shí)挪動的架數(shù)；分段依次順序移架時(shí)，表示所分段數(shù)。；B——每架支架的支護(hù)寬度，或架間距，m；t——每次移架時(shí)間，或每架移架時(shí)間，tz=te+Ntd，min。下頁上頁義務(wù)首頁普通是經(jīng)過選擇合理移架方式而順應(yīng)頂板特性和綜采面消費(fèi)才干的要求。通常做法：①頂板穩(wěn)定性好時(shí)，單架依次順序式移架，采煤機(jī)割至任務(wù)面端頭時(shí)，利用采煤機(jī)返向操作和斜切進(jìn)刀的時(shí)間移架工將移架滯后的間隔趕上來。這種方式省人力，有利于控頂，又不影響消費(fèi)。②頂板穩(wěn)定性差的綜采面，移架工對支架分段管理，采煤機(jī)割至哪一段范圍，就由該段移架工移架，使移架和割煤的間隔不超越一定值，但同時(shí)移架的段數(shù)不應(yīng)超越三段。也可以實(shí)行全任務(wù)面分組交錯(cuò)隨機(jī)移架。下頁上頁義務(wù)首頁4.轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮膠帶保送機(jī)的保送才干其才干應(yīng)大于任務(wù)面正常消費(fèi)才干式中Qz——轉(zhuǎn)載機(jī)可伸縮膠帶保送機(jī)保送才干，t/h；Q——任務(wù)面正常消費(fèi)能，t/h；Qb——任務(wù)面班產(chǎn)量，t/班；T——每班純割煤時(shí)間，h。下頁上頁義務(wù)首頁5.綜采面消費(fèi)才干要和供風(fēng)量一致綜采面風(fēng)速不允許超越4m/s，采高和架型一定時(shí)，其通風(fēng)斷面也是定值，因此綜采面所能到達(dá)的供風(fēng)量是有限的，采煤機(jī)割煤時(shí)任務(wù)面風(fēng)流中瓦斯含量不能超越<煤礦平安規(guī)程>的規(guī)定。在瓦斯涌出量較大的綜采面，應(yīng)按瓦斯涌出速度合理確定采煤機(jī)割煤牽引速度，使任務(wù)面堅(jiān)持平衡消費(fèi)。由于割煤過快，常呵斥瓦斯超限而停機(jī)、斷斷續(xù)續(xù)割煤，這對于消費(fèi)和平安均是不利的。下頁上頁義務(wù)首頁義務(wù)三綜采任務(wù)面端頭與超前支護(hù)知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、綜采任務(wù)面選擇原那么、適用條件及布置方式2、綜采任務(wù)面平巷位置與端頭作業(yè)3、綜采任務(wù)面超前支護(hù)的常用方法能根據(jù)任務(wù)面煤層、頂板和消費(fèi)條件，確定端頭支護(hù)方式、平巷位置和超前支護(hù)方式下頁上頁課題首頁一、綜采面端頭支護(hù)綜采任務(wù)面端頭是指任務(wù)面與兩巷的交接處。端頭處的懸頂面積大，機(jī)械設(shè)備多、設(shè)備和人員又要經(jīng)常經(jīng)過i特別是任務(wù)面端頭處的頂板事故約占任務(wù)事故的1/4～1/3,所以必需采取措施加強(qiáng)支護(hù)，作好平安消費(fèi)任務(wù)。確定端頭支護(hù)方式時(shí)，主要思索端頭懸頂面積的大小、頂板壓力的大小及其穩(wěn)定性、回采巷道原用支護(hù)方式、任務(wù)面和兩巷道的聯(lián)絡(luò)特點(diǎn)、任務(wù)面消費(fèi)工藝特點(diǎn)、端頭設(shè)備布置方式等要素。相關(guān)知識下頁上頁義務(wù)首頁〔一〕綜采面端頭支護(hù)方式1.單體支柱加長梁組成的邁步抬棚與普采面的該方式端頭支護(hù)一樣。該方式順應(yīng)性強(qiáng)，有利于排頭液壓支架的穩(wěn)定，但支設(shè)費(fèi)事、費(fèi)工費(fèi)時(shí)。2.自移式端頭支架目前運(yùn)用的端頭液壓支架類型主要有垛式錨固支架、邁步式端頭支架和支撐掩護(hù)式端頭支架。端頭支架挪動速度快，但對平巷條件順應(yīng)性差。其主要適用于任務(wù)面傾角小，兩巷斷面大，頂板較為完好的條件。下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁下頁上頁義務(wù)首頁〔1〕垛式錨固支架它的根本構(gòu)造和任務(wù)原理與同類垛式支架一樣。每個(gè)端頭設(shè)兩架，任務(wù)時(shí)利用錨固千斤頂壓緊與刮板保送機(jī)頭尾銜接的推移千斤頂，從而使支架、推移千斤頂和刮板保送機(jī)的頭尾連成一個(gè)半剛性機(jī)構(gòu)，以減少刮板保送機(jī)在移設(shè)機(jī)身時(shí)因任務(wù)面傾角大而產(chǎn)生下滑。下頁上頁義務(wù)首頁〔2〕邁步式端頭支架該支架由兩個(gè)框架并列支撐。運(yùn)用時(shí)先降副架，主架支撐頂板，操作千斤頂以主架為支點(diǎn)，推進(jìn)副架前移，到新任務(wù)位置后，升柱并支撐頂板。下頁上頁義務(wù)首頁〔3〕支撐掩護(hù)式端頭支架該支架布置在任務(wù)面下端頭，用于支護(hù)下順槽與任務(wù)面銜接處的頂板，以隔離采空區(qū)。防止矸石進(jìn)入任務(wù)區(qū)，并能自動前移和推移轉(zhuǎn)載機(jī)及刮板保送機(jī)機(jī)頭，每組兩架并列布置。下頁上頁義務(wù)首頁運(yùn)用任務(wù)面端頭液壓支架時(shí)，每個(gè)端頭可安設(shè)一組兩架，下端頭液壓支架與巷道轉(zhuǎn)載機(jī)的相互位置關(guān)系有中置式和偏置式兩種情況，如下圖為中置式。根據(jù)實(shí)踐情況在出口處可配用大抬棚作為輔助支護(hù)。1—端頭支架2—任務(wù)面支架3—任務(wù)面保送機(jī)4—長鋼梁抬棚5—轉(zhuǎn)載機(jī)下頁上頁義務(wù)首頁3.任務(wù)面液壓支架如下圖，每個(gè)端頭普通設(shè)置2～3架普通液壓支架，因受保送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的端頭液壓支架往往比任務(wù)面內(nèi)的支架滯后一個(gè)截深，采用普通液壓支架就能處理此問時(shí)要配合相應(yīng)輔助支護(hù)來彌補(bǔ)普通液壓支架梁短的缺乏。1—運(yùn)輸巷2—回風(fēng)巷3—木垛4—液壓支架5—端頭液壓支架6—轉(zhuǎn)載機(jī)7—任務(wù)面保送機(jī)下頁上頁義務(wù)首頁4.錨桿一鋼帶支護(hù)用于頂板完好性好，回采巷采用錨桿支護(hù)，特別是沿空留巷前進(jìn)式綜采任務(wù)面。如下圖，為了方便端頭巷旁充填施工，任務(wù)面液壓支架要向內(nèi)挪動一定間隔，端頭處的空頂便可采取錨桿支護(hù)與巷道錨桿交錯(cuò)布置。錨桿連上鋼帶構(gòu)成錨桿一鋼帶支護(hù)體系。1—錨桿—鋼帶2—任務(wù)面保送機(jī)3—液壓支架4—巷旁充填體5—巷道錨桿6—轉(zhuǎn)載機(jī)下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕綜采面平巷相對位置與端頭作業(yè)平巷臥底掘進(jìn)、任務(wù)面保送機(jī)機(jī)頭與機(jī)槽坡度一致，機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾有合理搭接高度，為保送機(jī)提供了良好運(yùn)轉(zhuǎn)條件。當(dāng)采煤機(jī)牽引至終點(diǎn)位置時(shí)，其滾筒正好割至Dm和Am點(diǎn)，端部無須開人工切口。平巷下幫有足夠?qū)挾裙┤藛T經(jīng)過?？梢娋C采面平巷臥底掘進(jìn)有利于端頭管理。1—采煤機(jī)搖臂回轉(zhuǎn)中心2—平巷中心線3—機(jī)頭鏈輪中心4—轉(zhuǎn)載機(jī)中心線5—保送機(jī)機(jī)頭6—轉(zhuǎn)載機(jī)下頁上頁義務(wù)首頁為防止臥底掘進(jìn)時(shí)破巖及留頂煤的困難，某些綜采面平巷沿煤層頂板掘進(jìn)，當(dāng)煤層厚度大于平巷高度時(shí)，在綜采面端部一定長度內(nèi)留有三角形底煤，如下圖。為保證搭接高度，就要抬高保送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾，這很不利于端頭支護(hù)和保送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。補(bǔ)救措施：①下臥轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾，減少機(jī)頭抬高量；②隨任務(wù)面推進(jìn)，超前下臥平巷底煤。但是這些措施都比較費(fèi)工費(fèi)時(shí)。當(dāng)機(jī)頭不得不抬高時(shí)，應(yīng)保證機(jī)槽有一段合理豎直彎曲段長度，以免損壞保送機(jī)。1—保送機(jī)機(jī)頭2—運(yùn)輸平巷3—機(jī)槽4—底煤下頁上頁義務(wù)首頁二、綜采面超前支護(hù)確定綜采面超前支護(hù)方式與普采根本一樣，如下圖。下頁上頁義務(wù)首頁本課題終了下頁上頁課題首頁課題十其他開采方式的工藝特點(diǎn)義務(wù)一傾斜分層走向長壁采煤工藝特點(diǎn)義務(wù)二傾斜長壁采煤工藝特點(diǎn)義務(wù)三厚煤層綜采放頂煤采煤工藝特點(diǎn)下頁上頁模塊首頁義務(wù)一傾斜分層走向長壁采煤工藝特點(diǎn)知識點(diǎn)才干點(diǎn)1、金屬網(wǎng)的規(guī)格質(zhì)量要求和鋪頂網(wǎng)的特點(diǎn)2、再生頂板構(gòu)成的時(shí)間3、金屬網(wǎng)下采煤礦壓特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)1、金屬網(wǎng)的鋪設(shè)方法2、確保金屬網(wǎng)下采煤支架穩(wěn)定性的措施下頁上頁課題首頁一、頂分層采煤工藝的特點(diǎn)〔一〕人工假頂1.金屬網(wǎng)金屬網(wǎng)假頂普通是用12～14號鍍鋅鐵絲編織而成，為加強(qiáng)網(wǎng)邊的抗拉強(qiáng)度，常用8～10號鐵絲織成網(wǎng)邊。常見的網(wǎng)孔外形有正方形、菱形及蜂窩形等，如下圖。網(wǎng)孔尺寸普通為20mm×20mm或25mm×25mm。消費(fèi)實(shí)際闡明，菱形網(wǎng)在承力性能、延展性等方面的目的均比用一樣直徑的鐵絲編制而成的經(jīng)緯網(wǎng)優(yōu)越，目前得到廣泛的運(yùn)用。相關(guān)知識下頁上頁義務(wù)首頁鋪網(wǎng)方法有：鋪頂網(wǎng)和鋪底網(wǎng)。鋪頂網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：〔1〕有利于改善任務(wù)面頂板管理?！?〕可提高原煤質(zhì)量和支柱回收率。〔3〕可簡化采煤工藝、提高效率。〔4〕可提高煤炭采出率。詳細(xì)鋪設(shè)方法：網(wǎng)的長邊平行于任務(wù)面煤壁，網(wǎng)之間應(yīng)搭接，每隔80mm或100mm聯(lián)一扣。下頁上頁義務(wù)首頁手工鋪頂網(wǎng)在割煤后緊跟著將金屬網(wǎng)卷沿平行于任務(wù)面的方向展開，用鐵絲與原先的金屬網(wǎng)聯(lián)成一體。金屬網(wǎng)卷長10m、寬1.0～1.2m。下頁上頁義務(wù)首頁液壓支架機(jī)械化鋪頂網(wǎng)下頁上頁義務(wù)首頁液壓支架機(jī)械化鋪底網(wǎng)下頁上頁義務(wù)首頁(二)再生假頂假設(shè)煤層的頂板為頁巖或含泥質(zhì)成分較高的巖層，頂分層開采后，采空區(qū)中垮落的破碎巖石在上覆巖層的壓力作用下，在加上頂分層回采時(shí)向采空區(qū)內(nèi)注水或灌漿，經(jīng)過一段時(shí)間后能重新膠結(jié)成為具有一定穩(wěn)定性和強(qiáng)度的再生頂板。下分層即可在再生頂板下直接回采，不用鋪設(shè)人工假頂。再生頂板構(gòu)成的時(shí)間與巖層的特征、含水性、頂板壓力大小等要素有關(guān)，普通至少需求4～6個(gè)月，有的甚至一年的時(shí)間。上下分層采煤任務(wù)面的滯后時(shí)間應(yīng)大于上述時(shí)間。下頁上頁義務(wù)首頁二、假頂下采煤工藝特點(diǎn)〔一〕假頂下的支護(hù)及頂網(wǎng)管理在假頂或再生頂板下回采時(shí)，其頂板為已垮落的巖石，故根本頂周期來壓不明顯，頂板壓力較頂分層小。頂板管理的關(guān)鍵在于如何管好破碎頂板以及防止漏矸。所以，應(yīng)采用淺截式采煤機(jī)并做到及時(shí)支護(hù)。對于綜采假頂下宜選用掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架，采煤機(jī)采過后，應(yīng)追機(jī)擦頂帶壓移架，以免在煤壁處出現(xiàn)網(wǎng)兜。假設(shè)出現(xiàn)煤壁片幫嚴(yán)重或假頂破損嚴(yán)重且再生頂板膠結(jié)不好的情況，應(yīng)采用超前移架方式。發(fā)現(xiàn)金屬網(wǎng)有破損時(shí)要及時(shí)補(bǔ)網(wǎng)。采煤機(jī)割煤時(shí)，滾筒距頂網(wǎng)不應(yīng)小于100mm，以免割破頂網(wǎng)。下頁上頁義務(wù)首頁在單體支架任務(wù)面，普通采用正倒懸臂錯(cuò)梁齊柱方式，割煤后及時(shí)掛梁進(jìn)展支護(hù)。當(dāng)任務(wù)面片幫嚴(yán)重時(shí)，為防止頂網(wǎng)下沉冒頂，可提前在煤壁頂掏梁窩，掛上鉸接頂梁、打貼幫柱進(jìn)展超前支護(hù)。有些煤礦采用Ⅱ型長鋼梁組成的對棚在任務(wù)面交替邁步前移護(hù)頂，這種長鋼梁對金屬網(wǎng)假頂有較好的整體支護(hù)性能，能及時(shí)支護(hù)裸露后的頂板，有時(shí)甚至可不設(shè)貼幫柱，也不至于發(fā)生漏頂。在移架時(shí)有相鄰頂梁支護(hù)頂板，較好地處理了中下分層頂網(wǎng)下沉及出現(xiàn)網(wǎng)兜等問題。由于頂梁可無極邁步，處理了雙滾筒采煤機(jī)斜切進(jìn)刀時(shí)的頂板支護(hù)，并能適應(yīng)片幫空頂時(shí)的支護(hù)需求，有效地控制了頂板。下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕假頂下的放頂工藝假頂在任務(wù)面放頂線處下落時(shí)對任務(wù)面支架的牽動力較大，往往會呵斥支架傾斜、歪扭，甚至?xí)浅庵Ъ鼙淮竺娣e推到而冒頂?shù)氖鹿?。因此，在單體支架任務(wù)面應(yīng)留意加強(qiáng)支架的穩(wěn)定性，普通可沿放頂線在最后一排支架下支設(shè)單排或雙排抬棚，或打斜撐柱，以抵抗金屬網(wǎng)下落時(shí)對支架產(chǎn)生的程度推力。同時(shí)放頂時(shí)也可用木料斜撐頂網(wǎng)，使其緩慢下沉究竟板。沿放頂線倒懸臂鉸接頂梁的梁頭容易刮破頂網(wǎng)，在放頂前應(yīng)先用戴帽頂柱交換。下頁上頁義務(wù)首頁〔二〕假頂下的放頂工藝初次放頂時(shí)應(yīng)特別留意加強(qiáng)對頂網(wǎng)的管理，開幫進(jìn)度不宜太大，任務(wù)面可架設(shè)適量的木垛、抬棚、斜撐柱等以增大支架的穩(wěn)定性。為防止金屬網(wǎng)對支架產(chǎn)生過大的牽制力，可先在底板上加鋪一層底網(wǎng)，然后沿放頂線將頂網(wǎng)剪斷，使頂網(wǎng)沿放頂線呈自然下垂形狀。下頁上頁義務(wù)首頁三、適用條件及評價(jià)1、評價(jià)優(yōu)點(diǎn)：采出率高，工藝、巷布和技術(shù)管理成熟缺陷：1、鋪設(shè)假頂任務(wù)量大2、巷道維護(hù)困難3、消費(fèi)組織管理復(fù)雜4、開采自燃煤層，需采取特殊措施2、適用條件煤層頂板不太鞏固，易于垮落、直接頂有一定厚度的緩及傾斜厚煤層。下頁上頁義務(wù)首頁〔三〕分層采高的控制由于煤層厚度