第3 2节 单一走向长壁采煤法--普通机械化采煤工艺
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第 3.2 节 普通机械化采煤工艺
• 一、普采的一般特征和采煤机的工作过程
• 二、普采典型工艺过程实例 GO
• 三、普采单滚筒采煤机工作方式 GO• 四、普采顶板支护 GO
• 五、普采工艺参数分析 GO
• 六、普采设备及其配套尺寸 GO
• 七、普采工艺的技术延革 GO
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一、普通机械化采煤的一般特征 和采煤机的工作过程
• 落煤、装煤、运煤实现了机械化作业
• 顶板支护和采空区处理仍采用单体支柱由人工作业完成。
• 滚筒采煤机的工作过程 GO• 滚筒采煤机实物图 GO
• 返回
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单滚筒采煤机工作示意图 横向配合 、返回
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滚筒采煤机实物图 返回
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滚筒采煤机与刮板运输机的横向配合示意图
返回
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二、普通机械化采煤工艺的技术延革 返回
• 第一阶段(探索阶段):深截式滚筒采煤机、
可弯曲刮板运输机、急增阻摩擦式金属
单体支柱配合金属铰接顶梁
• 第二阶段(普及阶段):浅截式滚筒采煤机、
可弯曲刮板运输机、微增阻摩擦式金属
单体支柱配合金属铰接顶梁
• 第三阶段(高档普采):单体液压支柱
• 第四阶段(新进展):大功率无链牵引双滚
筒采煤机、大功率双速全封底侧卸式刮
板运输机、单体液压支柱或“π” 型长钢梁
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三、普通机械化采煤典型工艺过程实例(所用设备列于表 3-1 )
普采工序
图 3-8
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单滚筒采煤机普采工序 返回• 上行:割顶煤、挂梁、打临时支柱(有时用梁窝代替)
• 下行:撤临时支柱、割底煤、推移刮板运输机、打支柱
• 进刀
• 回柱放顶、检修设备
• 开切口
• 移机头、机尾
• 打加强支护、移皮带和转载机等
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1 、采煤机自下切口开始上行割顶煤;
返回2 、在采煤机后方 10m 处追机挂梁;
3 、采机到上切口处时,翻转挡煤板,下降摇臂换向下行割底煤同时装浮煤;
4 、当采机离开上切口 25m 处时,前移上端头抬棚一次进刀的截深的长度,此后推移运输机机尾;
5 、采煤机继续下行割底煤,在机后 20m 处追机推移运输机和支柱,直到下切口;
6 、前移下端头抬棚,推移运输机机头和采煤机,将运输机推直、采煤机的滚筒入下切口,如图3-9所示;
7 、自下而上回柱放顶,同时可在保持一定距离的情况下进行下一循环的割煤工作;
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图 3-9 直接推入法进刀方式
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四、普采单滚筒采煤机工作方式 返回
• (一)滚筒的位置和旋转方向 GO
• (二)滚筒采煤机割煤方式 GO
• (三)单滚筒采煤机的进刀方式 GO
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(二)滚筒采煤机割煤方式 返回
• 1 、双向割煤、往返一刀 GO
• 2 、“∞ ”字形割煤、往返一刀 GO
• 3 、单向割煤、往返一刀 GO
• 4 、双向割煤、往返两刀
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(三)单滚筒采煤机的进刀方式 返回
• 1 、直接推入式 GO
• 2 、 “∞ ”字形割煤方式时自行进刀 GO
• 3 、斜切进刀 GO
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图 3-10 滚筒的位置和旋转方向
• 返回
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1 、双向割煤、往返一刀
返回
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2 、“∞ ”字形割煤、往返一刀
返回
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3 、单向割煤、往返一刀
返回
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4 、双向割煤、往返两刀
返回
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1 、直接推入式
返回
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3 、斜切进刀 返回
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五、普通机械化采煤顶板支护 返回• (一)支架布置方式
• 1 、带帽点柱
• 2 、齐梁直线柱 GO
• 3 、错梁直线柱 GO
• (二)普采面的端头支护 GO
• 1 、双钩双楔铰接梁支护 GO
• 2 、迈步走向抬棚支护 GO
• 3 、基本支架加迈步走向抬棚支护 GO
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2 、齐梁直线柱
返回
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3 、错梁直线柱
返回
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1 、双钩双楔铰接梁支护 返回
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2 、迈步走向抬棚支护 返回
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3 、基本支架加迈步走向抬棚支护 返回
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六、普通机械化采煤工艺参数分析 返回
• 1 、截深 GO
• 2 、支护密度的确定 GO
• 3 、上下切口长度和深度 GO
• 4 、斜切进刀段长度 GO
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1 、截深 返回
• 现在都采用浅截式,截深有1.0m 、 0.8m 、 0.6m 、 0.5m 四种规格。在煤质松软、顶板稳定且一次能割全厚的薄煤层采用截深 1.0m 、 0.8m 的滚筒,此时顶梁的长度和排距等于截深;其他情况一般均采用截深 0.6m 、0.5m 的滚筒,此时顶梁的长度和排距等于截深的 2倍。
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2 、支护密度的确定 返回• 支护密度是指控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量,用 n 表示(单位为棵 /m2)。为保证工作面的安全支护密度应满足 3-1 式:
• 式中 :Pt---- 工作面支护强度(参考矿山压力
及控制), kPa/m2; Rt---- 支柱的额定工作阻
力(参考设备技术参数), kN/棵; η---- 支柱的额定工作阻力实际利用系数,摩擦式支柱取 0.4~0.5 ,液压支柱取 0.85
)13( −−−−−−−−−−−−−⋅
=t
t
R
Pn
η
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续上页
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• 同时,支护密度又由支架的排距和柱距体现出来,可得式( 3-2 )
• 式中 a 、 b ---- 分别为柱距和排距; F----- 端面距(梁端到煤壁的距离); N---- 工作面支柱排数; S----每根支柱支护的面积, m2/棵;与支护密度 n互为倒数。
)23( −−−−−−−−−+⋅
⋅=FbN
SNa
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续上页 返回
• (3-1) 式与 (3-2) 式合并可得满足支护强度要求的计算柱距的公式( 3-3 )式:
( ) )33( −−−−−−−−−+⋅
⋅⋅=t
t
PFbN
NRa
η
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3 、上、下切口长度和深度
返回
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4 、斜切进刀段长度 返回
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七、普机采煤设备配套 返回
• (一)中厚煤层普采设备
• (二)普采面设备横向配套尺寸 GO
• (三)端面距 T 的确定 GO
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(二)图 3-20 普采面设备横向配套尺寸 返回
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(三)端面距 T的确定
返回
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(四)普采设备的最新发展 返回
• 1 、双滚筒无链牵引采煤机
• 2 、全封底双速侧缷刮板运输机
• 3 、“∏ ”型长钢梁与铰接顶梁混合
支护方式
• 4 、使用临时性短梁
• 5 、运输平巷使用转载机和可伸缩
皮带运输机