长壁工作面工艺参数、管理及设计
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有班开机率、日开机率两种。班开机率为：
K t1 t2 t3 100% 60 T
式中：T—采煤作业时间，h； t1—进刀时间，min； t2—纯割煤时间，min； t3—跑空刀时间，min。
兖州南屯煤矿综采面各环节故障实测统计资料， 得各环节的故障比重如图所示。
故障占比/% 30
25
25.86
•刮板输送机能力应为：
5、平巷运输设备生Qy产 Q能max力 K应y 大Kv于工作面刮板输送 机能力。
第三节 综采工作面调斜与旋转
一、工作面调斜目的 二、工作面调斜方法 三、综采面旋转开采实例
• 采煤机割煤能力与工作面设计生产能力存在如
下关系：
Qm
Q 60 T
K
式中：Qm——采煤机平均落煤能力，t/min； T——工作面日生产班时间，h； K——工作面生产系统有效度；
Q——设计工作面平均日产量，t/d。
4、工作面刮板输送机选型 • 刮板输送机主要参数的确定原则如下：
（1）单位时间运输能力：应与采煤机生产能 力匹配； （2）电机功率：输送机能力及铺设长度； （3）结构：与采煤机和液压支架相配套。
• 主要有支撑掩护式和掩护式两种 。
• 四柱支撑掩护式支架；
• 二柱掩护式支架 。
（2）选择支架参数 • 确定支架工作阻力
方法主要：载荷估算法、实测统计法、临界 阻力法及理论分析法4种。
• 确定支架高度
hd─预计的顶板下H沉ma量x ；M max (0.1 ~ 0.3) he─避免支架压死的Hm撤in 出 M高m度in ， h一d 般he，he=50~
L 60 V M lminC f qb B P N
V—工作面允许的最大风速，4m/s； M—采高，m；
lmin—工作面最小控顶距，m；
3；
—容重，kN/m
Cf—风流收缩系数，取0.90.95；
N—日进刀数；
qb—日产一吨煤所需风量，m3/min；B—循环进尺，m ；
P—煤层单位面积出煤量，P=MC，t/m2。
配套设备等有关。 ➢ 普采、炮采与顶梁长度和布置有关。 ➢ 目前国内有加大截深的趋势。
四、采煤机开机率
准备时 采煤机
每
间
运行时
日
间
时 间
采煤班 时间
采煤机 停机时
间
割煤时间
空行时间
停机旋转时 间
地质因素 机电事故 工艺原因 采区外部系 组织管统理因 交接班素误工
端头、进刀 等
工序匹配不 当
开机率—采煤机实际运转的时间占可利用的采 煤作业时间的百分比。
100mm，hd=(0.04~0.05)M。
• 确定移架速度
• 液压支架的移架速度必须与采煤机的割煤牵 引速度相适应，工作面的移架速度应大于采 煤机的割煤速度。
• 综采工作面几种移架方式：单架依次顺序式、 成组整体依次顺序式、分组间隔交错式 。
• 3、采煤机选型
• 采煤机的选型要考虑煤层地质条件、设计生产 能力、系统配套能力及设备供应状况等因素。
中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：万志军教授
第三章 采煤工艺参数、管理及设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
采煤工艺主要技术参数 综采工作面的设备配套 综采工作面调斜与旋转 综采工作面过断层 综采工作面过陷落柱 综采工作面安装与搬迁 回采工作面作业规程编制
第一节 采煤工艺主要技术参数
根据通风要求选择支架断面
根据生产能力选采煤机类型
根据面长及支架空间选择机身尺寸
根据煤的硬度选择截割功率 根据采煤机选择输送机宽度
根据割煤量选择运输能力 根据拉架力选择强度
根据工作面长度选择长度 根据最大割煤量选择运输能力 根据巷道断面选择运输设备宽度
2、液压支架选型
（1）选择架型
• 液压支架选型主要考虑因素：直接顶类型、 老顶来压等级、底板特性、采高、截深、 煤层倾角、煤层强度、矿井瓦斯涌出量、 局部地质构造情况、顶板岩层含水情况、 周围和邻近煤层采动情况以及开采深度等。
综采设 备选型
综采支 架选型
采煤机 选型 工作面 输送机 选型
平巷输 送机选
型
根据矿压计算选择参 数
初撑力 工作阻力
根据顶板破碎程度选 择支架结构
支护强度 顶梁长度 前探梁长度
根据底板选比压参数 及推拉结构
推溜力、拉架力 底座面积及比压
根据煤厚选择支架的 支撑高度
支架最小高度 支架最大高度
根据倾角选择防倒防滑结构
六、采煤工作面采出率
➢ 厚煤层：≥93%； ➢ 中厚煤层：≥95%； ➢ 薄煤层：≥97%。
第二节 综采工作面的设备配套
1、综采工作面 设备选型与配套 的程序
地质条件分析
综采工艺方式选择
工作面生产能力确 液压支定架选型
采煤机选型
刮板输送机选型
乳化液泵站选择
外部运输设备选择 否
三机配套 设备合配理套? 完毕是
二、采煤工作面连续推进长度
➢ 受大的地质构造限制时，一般以地质构造为分界线； ➢ 不受构造限制时考虑：1）设备的大修周期；2）准备方
式、回采巷道掘进通风防灭火能力、运输设备能力等。 我国最长的综采工作面连续推进长度达6000m以上。
三、采煤机截深
➢ 滚筒采煤机截深主要有：0.6m、0.8m、1.0m等几种。 ➢ 采煤机截深的选择主要与煤层硬度、顶板条件、采高、
一、工作面长度 二、采煤工作面连续推进长度 三、采煤机截深 四、采煤机开机率 五、采煤工作面生产能力 六、采煤工作面采出率
一、工作面长度
1、地质构造 工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、
陷落柱、火成岩侵入区、煤层倾角和厚度变化带等 为上下边界。
2、开采地质条件
煤层厚度、倾角、顶板条件、瓦斯涌出量等。
3、装备与阶段斜长
刮板输送机长度一般150-200m，重型200m以上。 将整个阶段块段划分为整数个等长工作面。
4、经济最佳的工作面长度
5、安全 自然发火 矿压显现
炮采面较短；普采 面长度可适当加大； 综采面最长（120-3 00 m ）。
P(t/工) Q(t)
N （刀数/日）
3 2 1
L(m)
1—日进刀数，2—工作面日产量， 3—工作面效率
20
15
13.54
10 5
9.48 4.686.885.315.89
8.79 3.42
0.240.78
1.21
9.96
3.02
0.95
0
交接班 检修班误工
采煤机 支架及顶板
输送机 电气
工作面其它 破碎机 转载机
平巷胶带机 溜煤眼
260胶带机 采区其它
煤仓Ⅰ 仓后环节
五、采煤工作面生产能力
➢ 炮采工作面 ➢ 机采工作面
K t1 t2 t3 100% 60 T
式中：T—采煤作业时间，h； t1—进刀时间，min； t2—纯割煤时间，min； t3—跑空刀时间，min。
兖州南屯煤矿综采面各环节故障实测统计资料， 得各环节的故障比重如图所示。
故障占比/% 30
25
25.86
•刮板输送机能力应为：
5、平巷运输设备生Qy产 Q能max力 K应y 大Kv于工作面刮板输送 机能力。
第三节 综采工作面调斜与旋转
一、工作面调斜目的 二、工作面调斜方法 三、综采面旋转开采实例
• 采煤机割煤能力与工作面设计生产能力存在如
下关系：
Qm
Q 60 T
K
式中：Qm——采煤机平均落煤能力，t/min； T——工作面日生产班时间，h； K——工作面生产系统有效度；
Q——设计工作面平均日产量，t/d。
4、工作面刮板输送机选型 • 刮板输送机主要参数的确定原则如下：
（1）单位时间运输能力：应与采煤机生产能 力匹配； （2）电机功率：输送机能力及铺设长度； （3）结构：与采煤机和液压支架相配套。
• 主要有支撑掩护式和掩护式两种 。
• 四柱支撑掩护式支架；
• 二柱掩护式支架 。
（2）选择支架参数 • 确定支架工作阻力
方法主要：载荷估算法、实测统计法、临界 阻力法及理论分析法4种。
• 确定支架高度
hd─预计的顶板下H沉ma量x ；M max (0.1 ~ 0.3) he─避免支架压死的Hm撤in 出 M高m度in ， h一d 般he，he=50~
L 60 V M lminC f qb B P N
V—工作面允许的最大风速，4m/s； M—采高，m；
lmin—工作面最小控顶距，m；
3；
—容重，kN/m
Cf—风流收缩系数，取0.90.95；
N—日进刀数；
qb—日产一吨煤所需风量，m3/min；B—循环进尺，m ；
P—煤层单位面积出煤量，P=MC，t/m2。
配套设备等有关。 ➢ 普采、炮采与顶梁长度和布置有关。 ➢ 目前国内有加大截深的趋势。
四、采煤机开机率
准备时 采煤机
每
间
运行时
日
间
时 间
采煤班 时间
采煤机 停机时
间
割煤时间
空行时间
停机旋转时 间
地质因素 机电事故 工艺原因 采区外部系 组织管统理因 交接班素误工
端头、进刀 等
工序匹配不 当
开机率—采煤机实际运转的时间占可利用的采 煤作业时间的百分比。
100mm，hd=(0.04~0.05)M。
• 确定移架速度
• 液压支架的移架速度必须与采煤机的割煤牵 引速度相适应，工作面的移架速度应大于采 煤机的割煤速度。
• 综采工作面几种移架方式：单架依次顺序式、 成组整体依次顺序式、分组间隔交错式 。
• 3、采煤机选型
• 采煤机的选型要考虑煤层地质条件、设计生产 能力、系统配套能力及设备供应状况等因素。
中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：万志军教授
第三章 采煤工艺参数、管理及设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
采煤工艺主要技术参数 综采工作面的设备配套 综采工作面调斜与旋转 综采工作面过断层 综采工作面过陷落柱 综采工作面安装与搬迁 回采工作面作业规程编制
第一节 采煤工艺主要技术参数
根据通风要求选择支架断面
根据生产能力选采煤机类型
根据面长及支架空间选择机身尺寸
根据煤的硬度选择截割功率 根据采煤机选择输送机宽度
根据割煤量选择运输能力 根据拉架力选择强度
根据工作面长度选择长度 根据最大割煤量选择运输能力 根据巷道断面选择运输设备宽度
2、液压支架选型
（1）选择架型
• 液压支架选型主要考虑因素：直接顶类型、 老顶来压等级、底板特性、采高、截深、 煤层倾角、煤层强度、矿井瓦斯涌出量、 局部地质构造情况、顶板岩层含水情况、 周围和邻近煤层采动情况以及开采深度等。
综采设 备选型
综采支 架选型
采煤机 选型 工作面 输送机 选型
平巷输 送机选
型
根据矿压计算选择参 数
初撑力 工作阻力
根据顶板破碎程度选 择支架结构
支护强度 顶梁长度 前探梁长度
根据底板选比压参数 及推拉结构
推溜力、拉架力 底座面积及比压
根据煤厚选择支架的 支撑高度
支架最小高度 支架最大高度
根据倾角选择防倒防滑结构
六、采煤工作面采出率
➢ 厚煤层：≥93%； ➢ 中厚煤层：≥95%； ➢ 薄煤层：≥97%。
第二节 综采工作面的设备配套
1、综采工作面 设备选型与配套 的程序
地质条件分析
综采工艺方式选择
工作面生产能力确 液压支定架选型
采煤机选型
刮板输送机选型
乳化液泵站选择
外部运输设备选择 否
三机配套 设备合配理套? 完毕是
二、采煤工作面连续推进长度
➢ 受大的地质构造限制时，一般以地质构造为分界线； ➢ 不受构造限制时考虑：1）设备的大修周期；2）准备方
式、回采巷道掘进通风防灭火能力、运输设备能力等。 我国最长的综采工作面连续推进长度达6000m以上。
三、采煤机截深
➢ 滚筒采煤机截深主要有：0.6m、0.8m、1.0m等几种。 ➢ 采煤机截深的选择主要与煤层硬度、顶板条件、采高、
一、工作面长度 二、采煤工作面连续推进长度 三、采煤机截深 四、采煤机开机率 五、采煤工作面生产能力 六、采煤工作面采出率
一、工作面长度
1、地质构造 工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、
陷落柱、火成岩侵入区、煤层倾角和厚度变化带等 为上下边界。
2、开采地质条件
煤层厚度、倾角、顶板条件、瓦斯涌出量等。
3、装备与阶段斜长
刮板输送机长度一般150-200m，重型200m以上。 将整个阶段块段划分为整数个等长工作面。
4、经济最佳的工作面长度
5、安全 自然发火 矿压显现
炮采面较短；普采 面长度可适当加大； 综采面最长（120-3 00 m ）。
P(t/工) Q(t)
N （刀数/日）
3 2 1
L(m)
1—日进刀数，2—工作面日产量， 3—工作面效率
20
15
13.54
10 5
9.48 4.686.885.315.89
8.79 3.42
0.240.78
1.21
9.96
3.02
0.95
0
交接班 检修班误工
采煤机 支架及顶板
输送机 电气
工作面其它 破碎机 转载机
平巷胶带机 溜煤眼
260胶带机 采区其它
煤仓Ⅰ 仓后环节
五、采煤工作面生产能力
➢ 炮采工作面 ➢ 机采工作面