综采技术交流

第三节、高档普采简述
第四节、炮采机装简述
炮采机装采煤工艺主要是通过人工打眼、放炮落煤、中 小型刮板机运煤，液压支架完成顶板支护和推溜。
第五节、综采简述
综采是将落煤、装煤、推溜、运煤、移架、支 护等主要生产工序全部机械化。无论从工人劳动 强度、安全生产、资源回采率，还是全员生产率、 矿井生产能力来说，综合机械化开采具有无可比 拟的优势，是目前最先进的采煤工艺。 我国的高产高效矿井建设，是在发展综合机械 化采煤技术的基础上发展起来的。综合机械化采 煤不仅产量大、效率高、成本低，而且能减轻工 人体力劳动，改善作业环境，确保安全生产。 综合机械化采煤工作面的高产高效及集约化生 产是我国煤炭工业的发展方向，是提高煤炭生产 效率和企业经济效益的重要手段。
第三节、综采工作面成套设备选型原则
采煤机截割功率计算 按采煤机单位能耗计算采煤机功率为： N=60kb•B•Hg•Vmax•Hw 式中：N――采煤机截割功率 kb――备用系数，取1.3； Hw――采煤机割煤单位能耗，取 Hw=0.55kW•h/m3。 生产率 理论生产率的计算公式为：Qt=60HBvqρt/h 其中 H――工作面平均截割高度，m； B――截深，m； Vq――采煤机截割时的最大牵引速度，m/min； ρ――煤的实体密度，ρ=1.3~1.4t/m3一般取1.35 t/m3
第一章、采煤方法简述
世界井工开采主要采取走向 长壁采煤后退式采煤方法，我 国走向长壁采煤后退式采煤方 法发展历程炮采-普采-高档普 采（炮采机装）-综采-高产高 效自动综合机械化。
第一节、炮采简述
炮采采煤工艺 主要是通过人工 打眼、放炮落煤、 人工装煤和推溜， 小型刮板机运煤， 支护方式采用金 属摩擦支柱或单 体液压支柱和铰 接顶梁支护。
第三章、综采工作面配套简介
刨煤机配套设备
第三章、综采工作面配套简介
防倒装置布置方式：平拉式防倒；斜拉式防倒。
大倾角工作面配套设备
第三章、综采工作面配套简介
防滑组成：底座前后调架防滑；底调装置； 运输机防滑（硬连接或软连接）
大倾角工作面配套设备的防倒防滑
第三章、综采工作面配套简介
第四章、工作面的正常工作状态
以及三机配套的关系、生产安全的保证、工作面推进的 速度、设备初期投资等因素。 因此，正确进行液压支架的选型和结构设计，都必须 深入研究矿压与支架的相互作用关系。
第三节、综采工作面成套设备选型原则
液压支架的选型就是要确定支架 类型、工作阻力、支护强度以及
支架的结构参数。
选型依据为地质条件（矿山压力、 煤层条件、顶底板条件水文地质
第三章、综采工作面配套简介
工作面三机性能指标 （1）合理的采高范围（最大满足每层赋存要求） （2）合理的安全通道（符合煤安要求） （3）合理的通风断面（符合煤安要求）
合理的采高范围
行人空间、通风断面
第三章、综采工作面配套简介
工作面三机性能指标 （4） 合理的空顶距及梁端距 （5） 合理的过煤高度及过机高度 （6） 合理的铲间距 （7） 合理的运动部件的相对间隙
第三节、综采工作面成套设备选型原则
(1)刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力 并有一定备用能力，一般取1.2倍。 (2)应优先选用双电机机头驱动方式。 (3)应满足采煤机的配套要求、在选型时要确定的刮板输 送机的参数主要包括输送能力、电机功率和刮板链强度 等。电机功率主要根据工作面倾角、铺设长度及输送量 的大小等条件确定。刮板链的强度应按恶劣工况和满载 工况进行验算。 刮板运输机平均功率Np=0.6×（Nmax2+NmaxNx+Nx2）1/2 Nmax满载功率 Nx空载功率
合理的空顶距及梁端距 合理的过机高度
合理的铲间距
合理的过煤高度
第三章、综采工作面配套简介
顺槽三机性能指标 （1）皮带机与设备列车的配套关系和安全间隙。 （2）转载机与皮带机的搭接关系（直接搭接、马蹄尔）
第三章、综采工作面配套简介
顺槽三机性能指标 （3）转载机与刮板输送机的搭接关系 （4）端头架与转载机、刮板机的配套关系 （5）转载机与超前支架的配套关系
（1）工作面三平一直，三平指底板平整、顶板平整、 煤壁平整；一直指拉架后顶梁前端平齐，刮板机两个 传动部平行。 （2）支架没有歪斜和不接顶情况，杜绝工作面支架 咬架，保证支架顶板平整接顶。 （3）对有倾角的工作面必须保证机头处3~5架与工作 面的顶底板垂直并不下滑。 （4）支架的推移机构与刮板机连接应正确和可靠。 （5）采煤机启动时尽量避免滚筒带载启动，采煤机 左右行走灵活可靠、内外喷雾正常工作、截齿齐全、 摇臂升降正常、工作面有倾角时采煤机的防滑可靠、 采煤机行走轮与销排啮合正常，无跳齿和扫齿现象。
影响综采工作面设备选型的地质因素
（a）煤层厚度： （b）煤层倾角 （c）顶板稳定性 （d）底板稳定性
（e）煤质硬度
（f）煤层瓦斯含量
第二节、综采工作面成套设备选型
综采设备包含有： 采煤机械（采煤机、刨煤机、） 液压支架 （中间支架、过渡支架、端头支架、超 前支架 ） 运输设备（刮板输送机和 转载机、破碎机、皮带 自移机尾、转载机自移装置及顺槽可伸缩皮带机） 设备动力列车（包括移动变电站、组合开关、乳化 液泵、喷雾泵等） 通讯系统和综合保护系统 自动化综采还抱括电液控系统、远程监测监控系统
第二章、综采工作面成套设备组成及选型 第一节、综采工作面产能确定
一、根据煤层厚度确定采高范围 二、根据采场和断层构造确定工作面的采长和走向长度。 三、根据瓦斯含量确定巷道通风断面。 四、根据顶底板的情况 确定巷道沿顶掘进或沿 底掘进。 五、根据以上地质情况 确定工作面的预期产能。
第二节、综采工作面成套设备选型
第三章、综采工作面配套简介
巷道超前支架
端头支架
过渡支架 排头支架
第三章、综采工作面配套简介
几种典型开采方式：
放顶煤综采工作面
第三章、综采工作面配套简介
一次采全高综采工作面
第三章、综采工作面配套简介
第三章、综采工作面配套简介
薄煤层综采工作面
第三章、综采工作面配套简介
分层铺网工作面
第三章、综采工作面配套简介
横断面几何配套尺寸反应设备间相互配套关系，下 图所示为一次采全高综采工作面“三机”横断面配 套方案，其中需引起重视的性能参数为梁端距 A （根据采高、顶板稳定性决定）、铲间距D（影响 采机装煤效果）、过煤空间E（影响煤炭运输）、 过机空间C、人行通道空间、采煤机与刮板机行走 方向间隙、采煤机牵引部和刮板输送机牵引销轨等。
第三节、综采工作面成套设备选型原则
液压支架的结构形式正朝着简单实用方向发展，多采 用整体顶梁掩护式液压支架。 液压支架的结构设计更加合理，钢材选用趋向于高强 度钢材的使用，减轻了支架的相对重量，加载试验循环 次数向国外高标准看齐，大大增加了支架的使用寿命。 液压支架支护范围逐步增大,目前支撑高度已增加到 7～7.3米。 液压支架的额定宽度（即两架中心距），已由1.25、 1.5m增加到1.75m,正向2m发展，宽度增加，主要解决 液压支架支撑高度增加和工作阻力和稳定性问题，以预 防支架倾倒，同时可以加快移架速度，满足采煤机牵引 速度要求，还可以减少电液控制装置的数量，降低工作 面设备造价。
第二节、普采简述
普采采煤工 艺主要是采用采 煤机械同时完成 落煤和装煤工序， 而推溜、运煤、 顶板支护顶板支 护采用单体液压 支柱和铰接顶梁 支护。
第二节、普采简述
第三节、高档普采简述
高档普采采煤工 艺主要是采用采 煤机械同时完成 落煤和装煤工序， 千斤顶推溜，小 型刮板机运煤， 顶板支护采用单 体液压支柱和铰 接顶梁支护。
第五节、综采简述
二、综采工作面成套设备组成
设备动力列车 皮带机
单采综采工作面
二、综采工作面成套设备组成
综放工作面
第二章、综采工作面成套设备组成及选型
矿井要实现综合机械化采煤，必须配备成套设备，特 别要把工作面“三机”（采煤机、液压支架、刮板输送 机）选型配套好。否则，设备选型及配套不合理，影响 各单机性能的发挥，势必造成综采设备开机率的降低， 综采生产无法正常进行。 综采设备是根据矿井采区设计和采煤工艺要求进行配 套选型，其目的在于使成套设备性能与采煤工艺间相互 适应，使综采成套设备与矿井地质条件、生产能力相适 应。综采设备总体配套同时是各单机设计的依据，要解 决成套设备各单机间的能力相互匹配和空间几何关系的 配套，并对各单机技术性能、结构形式提出要求，是综 采设备整体性能好坏的关键。
刮板输送机是一种输送松散物料的连续动作式输送机， 它是靠装在圆环链上的刮板在溜槽中的运动推动物料 前进而实现物料输送的。 刮板输送机是一种以挠性体作为牵引机构的连续动作 式运输机械。 刮板输送机的牵引机构是绕经机头链轮和机尾链轮进 行循环运动的闭合的 刮板链；它的承载机 构是溜槽。动力经电 动机-（液力偶合器） -减速器，带动链轮驱 动刮板链连续运行， 将装在溜槽上的煤炭 运送到机头处卸载。
条件回采工艺及工作面参数工作
面产量要求、矿井运输条件操作 人员的使用习惯等。
第三节、综采工作面成套设备选型原则
支架工作工作阻力的计算
工作阻力：R=P×S顶/η
R——支架支护顶板所需工作阻力； S顶——支架控顶面积； P—— 支架支撑顶板所需的支护强度。 η—— 支架支撑效率
支架常用支护强度的计算方法： （1）采高倍数容重法 （2）顶底板分类估算法 （3）岩梁位态方程法 （4）回归公式法
第三节、综采工作面成套设备选型原则
A 梁端距
B 截深
C 过机间隙 D 铲间距
E 过煤间隙ห้องสมุดไป่ตู้
综采工作面三机配套尺寸关系
第三节、综采工作面成套设备选型原则
综采工作面设备配套原则
（b）综采工作面设备性能配套 采煤机底托架、牵引部、行走滑靴与刮板输送机相配套。
刮板机和采煤机配套后保证割透工作面两端头三角煤。
第二节、综采工作面成套设备选型
第二节、综采工作面成套设备选型
综采工作面设备布置图
皮带运输机 巷道超前支架 转载运输机
采煤机
巷道超前支架
端头支架 过渡支架 排头支架
刮板运输机
端头支架 过渡支架 排头支架
工作面支架
第三节、综采工作面成套设备选型原则
综采工作面设备配套原则 （a）综采工作面“三机”几何尺寸相配套
支架的移架速度应和采煤机牵引速度相匹配。 采煤机截深应与液压支架的推移步距相适应。 刮板机中部槽长度与支架中心距相一致。 运输能力相配套，既采煤机割煤能力Qc≤刮板输送机 输送能力 Qs≤ 桥式转载机的转载能力 Qz≤破碎机的通过 能力Qp≤顺槽皮带机输送能力Qd
第三节、综采工作面成套设备选型原则
采煤机是采煤工作面综合机械化设备，完成截煤、落煤、 装煤作业。
第三节、综采工作面成套设备选型原则
(1)采煤机能适合的煤层地质条件,其主要参数(采高、截 深、功率、牵引方式)的选取要合理,并有较大的适用范 围。 (2)采煤机应满足工作面开采生产能力的要求,其生产能 力要大于工作面设计能力。 (3)采煤机的技术性能良好,工作可靠,具有较完善的各种 保护功能,便于使用和维护。采煤机的实际生产能力、 采高、截深、截割速度、牵引速度、牵引力和功率等参 数在选型时必须确定。
综合机械化采煤技术交流
2013年2月
综采工作面成套设备
一、采煤方法简述
二、综采工作面成套设备组成
三、综采工作面配套简介
四、工作面的正常工作状态
五、工作面的非正常工作状态 六、工作面用乳化液 七、综采设备的发展趋势
第一章、采煤方法简述
“十二五”期间，国家将重点推进煤炭企业战略性 重组，以市场为导向，以产权为纽带，通过兼并、重 组、联合、参股等形式，组建一批跨地区、跨行业、 跨所有制的大型煤炭企业集团。各产煤省都加大了对 地方矿的改造力度，通过兼并、重组、联合、参股等 形式，建设高产高效安全生产矿井，而综合机械化开 采是矿井实现高产高效的重要手段，是当今世界先进 采煤国家的主导开采技术和方向。 煤炭开采分为露天开采和井工开采，而露天开采受 采剥比的影响和环境保护的限制，我国只在几个地区 （平朔、准格尔等煤层覆层潜和无人烟地区）实施， 大部煤炭开采采取井工开采。
第三节、综采工作面成套设备选型原则
液压支架作为一种支护设备用来管理采面围岩，正确 选用液压支架的架型对提高综采工作面的各项指标，充
分发挥综采设备的效能影响很大。
对于液压支架来说， 从技术上应首先能使支护阻力及 支护强度与工作面的矿压相适应，然后再考虑支架结构
与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应，
第三节、综采工作面成套设备选型原则
电液控制系统正广泛应用到高产高效液压支架上和薄 煤层支架，支架的供液系统，正向高压、大流量方向发 展，大大提高了移架速度，同时降低了工人劳动强度。 与采煤机和输送机 的自动控制系统配 合联动，实现完全 自动化无人工作面 ，特别是薄煤层工 作面意义重大。
第三节、综采工作面成套设备选型原则