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1、 2010 2010至至20112011学年第学年第 二学期二学期 劳务工第劳务工第3 3阶段阶段 采煤工：第七章第采煤工：第七章第2 2节机械化采煤简介节机械化采煤简介开课时间：开课时间：20112011年年5 5月月2222日至日至6 6月月1717日日总课时：总课时：5 5学时学时授课专业：授课专业：义煤劳务工培训义煤劳务工培训使用教材：使用教材：义煤集团劳务工安全技能培训教材义煤集团劳务工安全技能培训教材授课教师：郑留安授课教师：郑留安教研室：教研室：社会社会教研室教研室 教学目标知识目标掌握普通机械化采煤工艺普通机械化采煤工艺工作面布置、采煤机割煤方式能力目标会正确采用采煤机械完成落
2、煤和装煤工序，运煤、顶板支护和采空区处理情感目标增强安全意识，规范采用采煤机械完成落煤和装煤工序的操作教学要点教学重点落煤和装煤工序，运煤教学难点顶板支护和采空区处理课型1、理论课 2、新授课教法与学法（教具）PPT第二节机械化采煤工艺一、普通机械化采煤工艺一、普通机械化采煤工艺普通机械化采煤工艺，简称“普采”。其特点是采用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。（一）工作面布置普采工作面的配套设备有：单滚筒采煤机(少数为双滚筒采煤机)、可弯曲刮板输送机、摩擦式金属支柱或者单体液压支柱及金属铰接顶梁。沿工作面每6m设一台液压推移装置推移输送机，液压推移装
3、置可用设置在平巷内的乳化液泵通过管路进行集中供液控制，也可用手动的液压式推移装置。普采工作面支架及设备布置（图7-2-1所示）。图7-2-1普采工作面布置图1一采煤机；2一刮板输送机；3一单体液压支柱；4一铰接顶梁（二）采煤机割煤方式采煤机割煤以及与其他工序的合理配合,称为采煤机割煤方式。采煤机割煤方式选择是否合理,直接关系到工作面产量和效率的提高。1.双向割煤、往返一刀一般中厚煤层单滚筒采煤机普采面采用这种割煤方式。当煤层倾角较大时,为了补偿输送机下滑量,推移输送机必须从工作面下端开始,为此可采用下行割顶煤、随机挂梁,上行割底煤、清浮煤、推移输送机和支柱的工艺顺序,如图7-2-2所示。图7-
4、2-2下行割顶，上行割底2.单向割煤、往返一刀这种割煤方式适用于较薄煤层、滚简直径接近采高、顶板较稳定、煤层粘顶性强、割煤后顶煤不能及时垮落等条件。单向割煤、往返一刀割煤方式如图7-2-3所示的工艺过程为：采煤机自工作面下(或上)切口向上(或下)沿底割煤,随机清理顶煤、挂梁,必要时可打临时支柱。采煤机割至上(或下)切口后,翻转弧形挡煤板,快速下(或上)行装煤及清理机道丢失的底煤,并随机推移输送机，支设单体支柱,直至工作面下(或上)切口。图7-2-3上割下装3.双向割煤,往返两刀此割煤方式又称穿梭割煤，如图7-2-4所示.首先采煤机自下切口沿底上行割煤,随机挂梁和推移输送机,并同时铲装浮煤,支柱
5、,待采煤机割至上切口后,翻转弧形挡煤板,下行重复同样工艺过程。图7-2-4上下割两刀4.“”字形双向割煤往返进一刀（图7-2-5）此方式如图7-2-5所示,其特点是在工作面中部输送机设弯曲段,其过程为：在图(a)状态采煤机从工作面中部向上牵引,滚筒逐步升高,其割煤轨迹为A-B-C；在图(b)状态采煤机割至上平巷后,滚筒割煤轨迹改为CD一E一A同时全工作面输送机移直；在图(c)状态滚筒割煤轨迹为A-EBF,工作面上端开始移输送机；在图(d)状态滚筒割煤轨迹为FGA,全工作面煤壁割直,而输送机机槽在工作面中部出现弯曲段,回到图(a)状态。这种割煤方式可以克服工作面一端无立柱控顶时间过长、工人的工作
6、量不均衡等缺点,并且割煤过程中采煤机自行进刀,无需另外安排进刀时间,在中厚煤层单滚筒采煤机普采工作面中常采用。（三）单滚筒采煤机的进刀方式图7-2-7割三角煤进刀方式1.直接推入进刀，如图7-2-6所示。图7-2-6采煤机直接进切口a-进窝前；b-进窝后2.斜切进刀(1)割三角煤进刀方式，如图7-2-7所示。现以采煤机上行割顶煤、下行割底煤的割煤方式为例。割三角煤进刀过程为：采煤机割底煤至工作面下端部；采煤机返向沿输送机弯曲段运行,直至完全进入输送机直线段,当其滚筒沿顶板斜切进人煤壁达到规定截深时便停止运行；推移输送机机头及弯曲段,使其成一直线；采煤机返向沿顶板割三角煤直至工作面下端部；采煤机
7、进刀完毕,上行正式割煤,开始时滚筒沿底板割煤,割至斜切终点位置时,改为滚筒沿顶板割煤。这种进刀方式有利于工作面端头管理,输送机保持一条直线,但比较费时,采煤机要在工作面端部2025m行程内往返一次,并要等待移机头和重新支护端头支架。(2)留三角煤进刀方式，如图7-2-8所示留三角煤进刀的过程为：1-采煤机割煤至工作面下端头后,返向上行沿输送机弯曲段割三角底煤(上刀留下的),割至输送机直线段时改为割顶煤直至工作面上切口；2-推移机头和弯曲段,将输送机移直,在工作面下端部留下三角煤；3-采煤机下行割底煤至三角煤处改为割顶煤直至工作面下端部；4-随机自上而下推移送机至工作面下端部三角煤处,完成进刀全
8、过程。这种进刀方式与割三角煤方式相比,采煤机无须在工作面端部往返斜切,进刀过程简单,移机头和端头支护与进刀互不干扰。但由于工作面端部煤壁不直,不易保障工程规格质量。普采面双滚筒采煤机的工作方式与综采画双滚筒采煤机工作方式相同。3.“”字形割煤时(图7-2-5)采煤机沿工作面中部输送机弯曲段运行自行进刀,没有单独进刀过程,有利于端头作业和顶板支护；（四）装煤与运煤普采工作面装煤主要是利用装在滚筒后面的弧形挡煤板，和滚筒的螺旋叶片在旋转过程中产生的轴向推力，将割下来的煤装入输送机运出工作面。对于清理剩余的煤，可用输送机靠，煤壁一侧安装的铲煤板，在输送机推移时装入输送机内。采用刨煤机落煤的普采工作面
9、，利用刨头两侧安装的斜面犁，在刨头刨煤过程中，将刨下的煤装入输送机。普采工作面采用可弯曲刮板输送机运煤，输送机的整体移动是靠液压千斤顶来实现的，液压千斤顶的安设间距为56m，如果中部槽使用铲煤板时，则需每3m设置一个。内容小结内容小结普通机械化采煤工艺普通机械化采煤工艺一、一、工作面布置二、二、采煤机割煤方式采煤机割煤方式三、三、单滚筒采煤机的进刀方式单滚筒采煤机的进刀方式四、四、装煤与运煤装煤与运煤 教学目标知识目标掌握综合机械化采煤工艺工作面布置、双滚筒采煤机的割煤工艺能力目标落煤、装煤、运输、支护、采空区处理情感目标增强安全意识，规范采用采煤机械完成落煤和装煤工序的操作教学要点教学重点落
10、煤和装煤工序，运煤教学难点综合机械化放顶煤工艺课型1、理论课 2、新授课教法与学法（教具）PPT二二、综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺（一）工作面布置综合机械化采煤简称“综采”。综采工艺的特点是落煤、装煤、运输、支护、采空区处理等工序全部实现了机械化。综采和普采最大的区别是，综采使用了自移式支架支护顶板，解决了支护与回柱放顶人工操作的难题，实现了支护与采空区处理的机械化。综采的优点是劳动强度低、产量高、效率高、安全条件好。它是我国煤炭工业的发展方向。综采工作面配套的主要设备是大功率的双滚筒采煤机、大功率的重型刮板输送机、液压支架、转载机、胶带输送机及移动变电站、乳化液泵站等，其工作面设备布
11、置如图7-2-9所示。l一采煤机；2一刮板输送机；3一液压支架；4一下端头液压支架；5一上端头液压支架；6一转载机；7一带式输送机，8一配电箱，9一乳化液泵站；10一设备列车；11一移动变电站；12一喷雾泵站；13一液压安全绞车（二）双滚筒采煤机的割煤工艺1.割煤方式(1)双向割煤。一般情况下，双滚筒采煤机是沿工作面进行双向割煤。并且不论上行还是下行，通常是前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，如图7-2-10(a)所示。随着采煤机截割，在螺旋滚筒和弧形挡煤板的作用下，使得大部分的煤装到输送机上，剩余的煤在推移输送机时则由铲煤板装入。这是最常用的一种割煤方式。在特殊条件下，也可用前滚筒割底煤，后滚筒割顶
12、煤。例如在煤层的上部夹有一层硬夹石层时，由于前滚筒先割底煤，夹石层底部的煤被掏空，而使后滚筒割顶煤时阻力大大减少，截齿消耗量显著降低，采煤机运行也较稳定。但其缺点是后滚筒割下的煤落在底板上较多，采煤机的装煤效率低，如图7-2-10(b)所示。(2)单向割煤。单向割煤一般是指采煤机沿工作面下行割煤，上行跑空刀，往返进一刀的割煤方式。这种方式适用于倾角大，煤质坚硬的煤层。由于煤层倾角大，如用上行割煤则采煤机容易打滑，牵引速度慢，尤其是当煤质坚硬时，前滚筒割下的大块煤容易卡住采煤机。因此，在这种条件下一般都采用单向割煤。2.进刀方式双滚筒采煤机的进刀方式，目前普遍采用的是斜切进刀的方式，这种方式又可
13、分为割三角煤进刀方式、留三角煤进刀方式和工作面中部斜切进刀方式。前二种斜切进刀方式前面已有叙述，工作面中部斜切进刀方式如图7-2-11所示。图7-2-11中间进刀方式a一采煤机由下向上跑空刀，紧接着移架，移运输机；b一在工作面中部从运输机弯曲段开始，采煤机斜切入煤壁，并一直向上割到上顺槽；c一采煤机由上向下跑空刀，到工作面中部割出三角煤，并一直向下割到下顺槽3工作面支护综采工作面采用液压支架支撑顶板，维护工作空间。液压支架以高压液体为动力，完成对工作面顶板的支撑、切顶、护帮、挡矸、支架前移以及推移工作面输送机等动作。液压支架的支护方式有及时支护、滞后支护和超前支护3种方式：(1)及时支护。采煤
14、机割煤后，先移支架，后移输送机。该方式适用于煤层顶板稳定性差的工作面。(2)滞后支护。采煤机割煤后，先移输送机，后移支架。移架要滞后割煤较大距离，顶板暴露的面积大。该方式适用于顶板稳定的工作面。(3)超前支护。在煤壁片帮严重时，在采煤机割煤前，就利用支架前柱与输送机之间的富余量向前推移，使煤壁片帮后的顶板得到提前支护。液压支架的移架方式有两种：(1)单架依次顺序移架。支架沿采煤机割煤方向依次顺序前移，移动的步距等于截深，支架要移成一条直线。该方式操作简单，容易保证规格质量，适用于不稳定顶板，应用较广泛。(2)间隔交错移架。隔一架移一架，待采煤机割过一定距离后，再移其他支架。该方式移架速度快，适
15、用于顶板稳定，采煤机牵引速度较快的条件。综采工作面端头支护，是工作面支护的重要部位。目前，我国煤矿综采工作面端头支护主要有：端头液压支架支护、普通液压支架支护及单体液压支柱与托梁支护等方式。具体可根据工作面端头的实际情况进行选用。(四)综合机械化放顶煤工艺综合机械化放顶煤采煤，简称“综放”。它是对厚煤层用综采设备进行整层开采的一类采煤方法。基本作法是：沿煤层(或分段煤层)的底部布置一个常规综采工作面进行采煤，对工作面后上部的顶煤则由液压支架的顶煤放煤口放入工作面输送机，运出工作面，顶煤的破碎、冒落是依靠矿山压力的作用来实现的。1工作面布置综放工作面的特点是在综合机械化采煤设备中采用了放顶煤液压
16、支架。这种支架除了具备一般液压支架的性能外，还具备了性能良好的放煤机构。根据与支架配套的输送机台数和放煤机构的不同，放顶煤液压支架分为：单输送机高位放顶煤支架、双输送机中位放顶煤支架和双输送机低位放顶煤支架。各类支架都有其最佳的适用条件。综放工作面的整个布置如图7-2-12所示。10图7-2-12综采放顶煤工作面布置图1一采煤机；2一前输送机；3一液压支架；4一后输送机，5一带式输送机；6一配电设备；7一绞车；8一泵站A一不充分裂碎煤体；B一较充分裂碎煤体；C-放出(裂碎)煤体2放顶煤工艺1)采煤机采煤采煤机在综放工作面的作业方式完全和综采工作面一样，每割完一刀煤即为完成一个综采循环。根据顶煤
17、放落的难易程度，可以在完成一个、两个或三个综采循环后，安排一个放顶煤工序。2)放顶煤(1)放煤步距。在工作面推进方向上，前后两次放煤的间距称为放煤步距，它是影响顶煤回收率和含矸率的主要因素之一。合理的放煤步距首先应使放出范围内的顶煤能够充分破碎和松散，且顶煤的回收率高、含矸率低。放煤步距太大时，顶板的矸石将先于采空区后方的煤到达放煤口，迫使放煤口关闭，在采空区侧将会留下较大的三角煤，放不出来；放煤步距较小时，后方矸石易于混入放煤口，容易产生煤已放完的错误判断而停止放煤。在生产实践中，当顶煤厚度较小时，通常采用一采一放较为合理；顶煤厚度较大时，则可适当增大放煤步距，采用两采一放或三采一放。(2)放煤顺序。放顶煤时，各放煤口的放煤方式和次序称为放煤顺序。放顶煤工作多从下部向上部，也可以从上部向下部，逐架或隔架依次进行。一般放顶煤沿工作面全长一次完毕即为一轮放完，如顶煤较厚，也可两轮放完。在放煤的过程中，如有片帮预兆，宜停止放煤。当放煤口出现矸石时，应关闭放煤口。内容小结内容小结综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺一、工作面布置一、工作面布置 二、双滚筒采煤机的割煤工艺二、双滚筒采煤机的割煤工艺 三、综合机械化放顶煤工艺三、综合机械化放顶煤工艺 复习题1采煤机割煤方式有哪些？2.割三角煤和留三角煤进刀方式有何区别？3.什么是综合机械化采煤？与普采的不同点是什么？