中國礦業(yè)大學 采礦學 第五章.ppt

1、采礦工程學院，采礦科學電子教案，三大技術(shù)方法：爆破開采技術(shù)(爆破開采技術(shù))，綜合機械化開采技術(shù)，綜合機械化開采技術(shù)，第五章，采煤技術(shù)及設(shè)備配套，爆破開采技術(shù)：長壁工作面爆破采煤技術(shù)，爆破與人工裝煤，輸送機運煤，單支柱支護。爆破開采技術(shù)以爆破破煤為標志，第一節(jié)是爆破開采技術(shù)。鉆孔、裝藥、炮泥密封、連接炮線、射擊等。1.孔排1)孔排：的數(shù)量取決于煤層的厚度和硬度，用煤電鉆在煤壁上人工鉆13排1米1.5米深的孔。單排、雙排、三排，1m=12.5m米，m2.5米。一、落煤爆破，孔布置，頂梁長度一般包括：0.8、1.0、1.2米，三個孔的深度應(yīng)與頂梁深度長度相匹配。每個殘茬爆破工作面的鉆桿長度為0.81

2、.2米，一般長度為1.21.5米，為了保護頂板和支撐煤不坍塌到采空區(qū)，應(yīng)適當裝藥量，一般為150，160克。2)孔的水平距離和與煤壁的水平角度一般為5080。為了不垮架，煤軟時取大值，煤硬時取小值。頂板穩(wěn)定時剖面上的仰角=510；頂板不穩(wěn)定時剖面上的仰角=0；下傾角為130；3)孔角；(1)鉆孔設(shè)備：煤電鉆、麻花鉆；(2)炸藥及裝藥：井底150600克，炸藥礦用硝銨炸藥頂孔200克；(4)鉆孔及裝藥，串聯(lián)電雷管起爆(毫秒延期電雷管)避免延遲瓦斯爆炸。底部孔、中間孔和頂部孔增加了自由面，提高了爆破效率，有利于降低頂板振動。5)連線起爆，爆破后可裝煤3040%以上，工裝刮板輸送機剩余的煤鏟大部分可

3、裝一部分柔性刮板輸送機，傾角增大后可由北宿礦自行式爆破機安裝。2.裝載和運輸煤。點柱、單體液壓支柱、金屬鉸接頂梁、正懸臂、直梁、正懸臂、交錯梁、三角柱、頂排數(shù)、34排、35排、特殊支撐：集束柱、密集垛、支撐、支撐、集束柱、密集垛、支撐、推運千斤頂；一個正截面為6米，鼻子和尾巴分別為3個。彎曲段長度等于或大于15m。3、推移輸送機時，通常采用放頂煤的方法，回柱放頂時要撤除支架，讓頂板冒落。4、處理采空區(qū)，專業(yè)工種鉆爆、裝藥、機電維修，綜合工種裝煤、支柱和回柱放頂，專業(yè)工種一般在工作面全長內(nèi)工作，綜合工種一般在工作面一定長度內(nèi)工作。采煤工作面完成落煤、裝車運輸、支護和采空區(qū)處理的循環(huán)過程。爆破采煤

4、工作面循環(huán)放頂煤的標志，5。勞動組織、作業(yè)方式、一晝夜內(nèi)采煤班與準備班的配合、準備班工作回柱、檢修刮板輸送機、縮短運輸巷刮板輸送機、推進工作面加強支護、二采、一準三八、三采、三準三(三班采煤、邊采邊準備)、三采、一準四六、二半、六。循環(huán)作業(yè)模式下，采煤技師應(yīng)編制采煤工作面的作業(yè)規(guī)程。規(guī)章制度應(yīng)包括：定期循環(huán)作業(yè)圖、勞動組織表、技術(shù)經(jīng)濟指標表、定期循環(huán)，在規(guī)定時間內(nèi)保質(zhì)保量完成循環(huán)作業(yè)圖規(guī)定的任務(wù)循環(huán)。七.圓形作業(yè)圖，爆破采煤工作面四班交叉循環(huán)作業(yè)圖，工作面長度100米，四班交叉，每班交叉2小時，采煤班，采煤班裝載。準備班拖運、回柱放頂、鉆孔、放炮、移動輸送機、裝載少量煤和支柱。在工作面上放兩把

5、槍，支撐兩排支架，放一個頂板，每天循環(huán)一次。爆破煤壁是直的，底部安全第一支護，然后裝煤，先敲頂，清除危石，處理啞火，回柱可從采空區(qū)側(cè)到煤壁側(cè)分段自下而上靠近水平煤層，炮采工作面機械化程度低，勞動強度大，產(chǎn)量和效率低，但對地質(zhì)條件適應(yīng)性強。九.爆破采煤技術(shù)的特點，采煤技術(shù)采用機械化采煤方法，如破煤、裝煤、輸送機運煤和單支柱頂板支護，稱為“普采”。特點：落煤和裝煤由采煤機、犁等機械完成。第二節(jié)，總體采煤工藝、設(shè)備及布置，1MDY-150采煤機；2SGB-630/150柔性刮板輸送機；3DZ-22單體液壓支柱；4HDJA-1000鉸接頂梁5推式輸送機千斤頂；6輸送機在運輸巷道中。第三和第四排工作面中

6、間有三排，兩邊有四排。第二，控制最上面的行數(shù)。人工爆破的上切口(機巢)為1015米，下切口為23米，下切口為23米寬。刮板輸送機機頭伸入巷道內(nèi)，雙滾筒采煤機可以自行切割縫隙。第三，手工切割。1.單滾筒采煤機采用單向割煤，滾筒直徑小于采高時割頂煤，懸掛頂梁割底煤。第四章。采煤機割煤方式，煤層薄，單滾筒采煤機，滾筒直徑接近煤層厚度，煤層厚，雙滾筒采煤機上行：割煤、吊梁、推運機(滯后1015m)鏟浮煤和支柱。下行：割煤，吊梁，推動輸送機鏟浮煤和支柱，一次進兩刀。2、雙向割煤模式下，采煤機滾筒向垂直于煤壁的方向移動，進入下一次深割操作。進料方式的本質(zhì)：采煤機操作與推式輸送機的關(guān)系。1.端部斜面切割進給

7、；2.中間斜切進給；3.以之字形切割煤并一次進給一把刀的過程；輸送機上半部割煤和下半部割煤；5.采煤機進給方式，端部斜切進給，中部斜切進給，鋸齒形切煤；來回一次性反饋。六、一般采掘循環(huán)作業(yè)圖，加強機道支護，防止機道冒頂預(yù)切梁窩，臨時支護；提高初始支撐力和支撐剛度；打破屋頂或在網(wǎng)下使用成對的鋼梁，然后向前移動。加強放頂煤線支架的穩(wěn)定性，如斜撐、垛、雙排柱和集束柱。七.普通采礦技術(shù)的基本要點。在端頭巷道和工作面的交匯處，頂板控制面積大，設(shè)備大且多，人員集中，進出口多。雙鉤雙楔梁、升降棚；四對八根橫梁；四對八梁，交叉鉸接頂梁。為保證支護質(zhì)量，保證初始支護力。七、一般采煤工藝的基本要點，端頭支架，雙鉤

8、雙楔梁，4臺輸送機；6個木制嬰兒床；7雙鉤雙楔梁；8臺絞車，3米，端部支撐，4對8根橫梁，2個升降棚長橫梁；4個輸送機、端部支架、四對八梁、交叉鉸接頂梁和1個基本支架；2.吊起棚梁；3 .轉(zhuǎn)載機；4臺輸送機；5交叉鉸接頂梁；1采煤機；2刮板輸送機；3液壓支架；4下端支架；5上端支架；6臺轉(zhuǎn)載機；7伸縮式帶式輸送機；8個配電箱；9個移動變電站；10 .設(shè)備培訓；11個泵站；12噴霧泵站；13絞車；14臺集中控制臺，第3節(jié)綜采工藝、設(shè)備及布置，1)單向割煤，單向割煤移架(采煤機后23架)，浮煤移架反向清理(采煤機后1015米)，適用條件：煤層傾角大，架不能上下移動；因為傳送帶向下滑動，它只能從底部

9、移動到頂部；采煤機裝煤效果差，因此需要單獨裝煤。，1。采煤機截割方式，2)雙向截割，一次進給，雙向截割，上移動架(采煤機后23個支架)，下移動架(采煤機后23個支架)，移動輸送機(采煤機后1015米)，1。采煤機截割方式，3。目前我國綜采工作面大多采用兩種采煤方式的優(yōu)缺點和適用條件，雙向采煤機避免了空運行過程，運行效率高。在特定條件下，單向割煤過程相互干擾小，采煤機在進給過程中等待時間短。它可以在最大牽引速度下割煤，在最大空載速度下裝煤(不需要回刀清理底煤)。裝煤效率高，機道浮煤少，底板平整，移動輸送機阻力小。它能保證采煤機的有效進尺，有利于工作面的頂板管理，工作面噸煤能耗少，有利于防止工作面

10、輸送機等設(shè)備的下降。峰峰萬年煤礦在煤層硬度大(35)、傾角大(1626)、采高3.63米的綜采工作面采用單向割煤，取得了明顯的效果。工作面長度為150m，采用AM-500采煤機、SGB-764/264刮板輸送機和ZY4000-18/38液壓支架。與原雙向割煤相比，單向割煤采煤機割煤推刮板輸送機，開采工藝簡單，互不影響，工作環(huán)境好，避免了大量煤塵對工人工作環(huán)境的影響，工作量均衡，勞動強度低，有利于提高勞動效率；由于煤層傾角較大，實測采煤機平均上下截割速度分別為1.25米/分鐘、4.3米/分鐘和3.5米/分鐘。單向割煤6575分鐘，雙向割煤8090分鐘，工作面產(chǎn)量明顯提高。由于刮板輸送機始終是從下

11、往上推的，當推一次輸送機時，機頭可以運行到1415厘米，可以抵消輸送機沿斜坡下滑的一部分距離，有效防止刮板輸送機和支架在工作面下滑；采煤機能耗比明顯降低，雙向截煤實測能耗比為1.15千瓦小時/噸，單向截煤實測能耗比為1.01千瓦小時/噸；由于機道浮煤少，工作面輸送機容易移動，輸送機事故明顯減少，采煤機有效截割深度大。采用雙向割煤循環(huán)運行方式時，循環(huán)產(chǎn)量為650噸，采用單向割煤循環(huán)運行方式后，循環(huán)產(chǎn)量達到670噸；支架移動時間間隔均勻，受力狀態(tài)良好，煤壁片幫事故明顯減少；雙向割煤時煤塵平均濃度為9.8毫克/立方米，單向割煤時煤塵平均濃度為8.0毫克/立方米，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。高產(chǎn)高效

12、礦井綜采工作面作業(yè)方式的數(shù)量和分布。在我國，錐進給主要用于端錐進給：三角煤端無錐進給(三角煤端有錐進給)，三角煤端有中間錐進給；二是采煤機進給方式，三角煤端無斜齒進給，三角煤端斜齒進給，中部斜齒進給，移架方式：單架順序分組交錯。操作簡單，易于保證移動架的質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定的頂板，使用更方便。1)液壓支架按順序移動，2)液壓支架按間隔成組移動，每組有35個支架，它們按順序向前移動，并在組之間平行操作。移動架速度快，移動架質(zhì)量不易保證，要求屋頂穩(wěn)定。3)液壓支架分組移動，每組23個支架。組內(nèi)鏈接、整體幀移位和組間序列前移?？焖俚目蚣芤苿?，難以保證質(zhì)量，以及良好的屋頂和地板條件是必需的。割煤后，根據(jù)

13、移動輸送機與移動架的先后關(guān)系，分為：及時支撐第一移動架，然后滯后支撐第一移動輸送機，兩者均由設(shè)備結(jié)構(gòu)和尺寸決定，在使用過程中不能改變。第四，以移動架為標志的液壓支架支護方式，可用于綜采循環(huán)：四六系統(tǒng)，三采一準三八系統(tǒng)，二采一準兩班半，半班制備例：兩班制。5、綜采工作面周期圖，綜采工作面周期圖，1、單支柱加長鋼束的步進棚適應(yīng)性強，架設(shè)麻煩，耗時長。2.自移式端架移動速度快，對漂移的適應(yīng)性差。3.在工作面用液壓支架支撐端頭；6.綜采工作面端頭支護。傾角增大后，必須有防滑和防墜措施。1.輸送機下降的原因(1)重力導致輸送機在120后移動不當，從一個點多次將浮煤推入底槽；7.大傾角綜采技術(shù)的特點，防止

14、煤進入底槽。該平面被調(diào)整為偽傾斜，=23。從工作面的下端移動輸送機。當輸送機移動時，支撐機頭并拉緊機尾。17:00時，應(yīng)設(shè)置防滑千斤頂。(2)防止輸送機下滑的措施：1)傾角增大后的問題支架下滑，下滑力大于摩擦支架傾覆，扭矩不平衡；2)防墜防滑措施：工作面自下而上傾斜移動，防止大塊沖擊支架尾部，保持前支架的穩(wěn)定性，間隔移動；2)液壓支架的防墜落和防滑。當煤層傾角大于16時，鏈條牽引采煤機必須裝有安全鉸鏈。輕型采煤機配有防滑條；3.采煤機防滑；1.綜采工作面設(shè)備選型及配套程序；采煤機和液壓支架的采高；支架的最小支架高度和滾筒直徑；采煤機截割深度和液壓支架步距；4.綜采工作面設(shè)備配套；地質(zhì)條件和可制

15、造性的評估；綜采工作面技術(shù)的選擇：工作面生產(chǎn)能力的確定；液壓支架、采煤機、外部運輸設(shè)備和刮板輸送機的選擇。液壓支架的選擇(1)液壓支架類型的選擇選擇液壓支架時要考慮的主要因素有：直接頂類型、老頂來壓等級、底板特征、采高、切割深度、煤層傾角、煤層強度、礦井瓦斯涌出量、局部地質(zhì)構(gòu)造等。主要有兩種類型：支撐屏蔽型和屏蔽型。四柱支撐掩護支架；雙柱屏蔽支架。(2)液壓支架參數(shù)的選擇確定支架工作阻力的方法有四種：載荷估算法、實測統(tǒng)計法、臨界阻力法和理論分析法。支架的高度決定了hd的預(yù)期頂板下沉量；為避免支架擠壓，液壓支架的退出高度一般為，液壓支架=50100毫米，液壓支架=(0.040.05)米.移架速度的確定液壓支架的移架速度必須與采煤機割煤牽引速度相適應(yīng)，工作面的移架速度應(yīng)大于采煤機割煤速度。綜采工作面幾種移架方式之間存在以下關(guān)系：單架順序方式、成組整體順序方式和成組間隔交錯方式。移動支架時每個支架的td供液時間，分鐘；te移動時每個支架的調(diào)整時間，分鐘；Vz1單幀順序移動速度，m/min。采煤機截割速度和液壓支架移動速度服從正態(tài)分布。根據(jù)工作面移動速度應(yīng)大于采煤機截割速度的要求，得出采煤機的移動速度為：VZ1.2Vc，其中Vc為采煤機截煤的平均速度；m采煤機截割速度的樣本數(shù)；被測齒條移動速度的N2樣本數(shù)；關(guān)于/2的上分位數(shù)的U/2標準正態(tài)分布；1測得的采煤機截割速度