采煤工艺技术管理设计及发展

采矿学电子教案能源科学与工程学院采矿系2006年10月第一节工作面调斜与旋转调斜适应煤层等高线变化开切眼停采线α≤45时叫调斜α＞45时叫旋转第七章采煤工艺技术管理、设计及发展平六矿1100m工作面调斜与旋转1、实中心调斜旋转中心O1点停移输送机另一端移够一个截深，将输送机调成一直线割煤问题：顶板反复支撑，O1处顶板和煤壁管理困难。条件：顶板稳定,调斜角度小措施：煤壁预先加固打木锚杆。一、工作面调斜方法B—采煤机截深；L—工作面面长。工作面两端都有一个前移量把调斜角分成若干个小角采煤机割过一组通（长）刀和短刀后工作面转过角，完成了一个调斜循环。S=nfB2、虚中心调斜S=nfBB—截深；f—每次调斜循环（转）采煤机，截割的通刀（长刀）数n—调斜一个角所需的调斜循环数虚中心调斜α′工作面调斜与旋转虚中心调斜

每调斜循环（转）刀数确定的方法1

按相邻两刀煤的错距应大于输送机最小弯曲段长度Y来确定l1，l2—刮板输送机机头机尾长度；Y—刮板输送机最小弯曲段长度。YY/2B=0.5m,Y=15mB=0.8m,Y=20mB=1m,Y=25mB工作面调斜与旋转每调斜循环（转）刀数确定的方法

按每调斜循环角小于1.5的要求，确定输送机上拐点的最小间距为：L=140m,B=0.5m,Smin=28m,140/28=5Smin

B虚中心调斜一、断层落差大于或等于采高普采工作面避开炮采工作面避开走向断层断层走向与煤层走向平行倾向断层断层走向与煤层走向垂直斜交断层断层走向与煤层走向斜交开中巷重开切眼搬家第二节工作面过断层工作面开中中巷避开断断层工作面开超超前巷避开开断层沿断层掘切切眼工作面开新新切眼避开开断层工作面调斜斜工作面缩短短硬过要满足设备备的坡度刮板输送机机的坡度留底煤割底底板的方法法液压支架和和采煤机坡坡度推进方向上上的坡度要要小于8°～12°二、断层落落差小于1/21/3采高高12°断层落差小小于1/21/3采高高时硬过控制断层附附近顶板防止漏垮减小截深缩小控顶距距架超前梁斜撑木垛普采和炮采采要调斜工工作面煤硬时，f＞4,挑顶卧底爆爆破岩石综采设备多多，尺寸大大，重量大大（采煤机8~12吨，重的液液压支架达达17吨））涉及：运载载工具、起起吊、牵引引装置、运运输移动路路线、调向向、设备调调试，运转转第三节综综采工工作面搬迁迁综采工作面面搬迁搬迁费时费费工（主要是液压压支架重，，多）设备1800～2100t，3t矿车400多车，运距2～3km我国综采平平均搬迁时时间：25～40d耗工4500～8700，，费用8～～28万万最好水平：：综采工作面面安装回撤撤平均10天以内，，最快达到到4.9天天。液压支架的的组装方式式1）地面组组装，整架架下井，运运到工作面面该方式广泛泛采用，要要求井巷断断面够。2）地面解解体工作面面附近组装装要求有组装装硐室组装硐室一一般在回风风平巷中切切眼附近一般长宽高=853m棚子支护起起吊钢梁梁双轨调车线线1、沿运输输平巷运入入的设备及及顺序工作面刮板板输送机机机头部转载机破碎机乳化液泵站站水泵电气设备管路二、综采工工作面设备备的搬运与与安装2、沿工作作面回风平平巷运入的的设备液压支架刮板输送机机中部槽及及铲煤板、、档煤板刮板输送机机机尾采煤机及管管路综采工作面面设备的搬搬运与安装装3、设备安安装顺序一般顺序：：液压支架输送机溜槽槽采煤机输送机机头头机尾有时：先先安装刮板板输送机的的中部槽作作运送轨道道综采工作面面设备的搬搬运与安装装4、安装需需要的设备备绞车沿煤层层底板直接接拖入工作作面到位后后，两台或或三台小绞绞车调度底板软时，，铺轨道，，轨道上铺铺滑板综采工作面面设备的搬搬运与安装装5、支架安安装顺序1）前进式式安装安装顺序与与支架的运运送方向一一致，安装装始终在支支架掩护下下进行，架架尾朝前，，边扩巷边边安装，每每段3050m缺点：导向向差，转向向困难，用用在顶板破破碎的条件件下。综采工作面面设备的搬搬运与安装装（2）后退退式安装开切眼一次次掘好，支支架由里向向外安装要求顶板条条件好，效效率高。综采工作面面设备的搬搬运与安装装1、综采工工作面设备备拆除顺序序可伸缩胶带带输送机桥式转载机机双滚筒采煤煤机工作面刮板板输送机液压支架三、综采工工作面的拆拆除2、拆除液液压支架的的通道法距停采线10～12m左右铺网距停采线6～7m左右铺板梁梁、钢丝绳绳工作面割到到停采线时时将工作面面割直，距距停采线23m时，只推输输送机不移移架，留出出拆架通道道。综采工作面面的拆除１金属网；；２钢丝绳绳；３棚梁梁；４自移移支架；６６贴帮柱；；拆架前顶板板管理１金属网；；２钢丝绳绳；３棚梁梁；４自移移支架；５５锚杆；６６贴帮柱；；７木板梁梁拆架前顶板板管理3、拆架前前顶板管理理（1）金属属网加木板板梁（徐州州庞庄矿））1500100200mm，间距0.6m。（2）金属网加钢钢丝绳兖兖州局（3）金属属网加钢丝丝绳加锚杆杆（徐州庞庞庄矿）综采采工工作作面面的的拆拆除除从运运输输巷巷拆拆到到回回风风巷巷，，上上端端头头处处刷刷大大，，挑挑高高架设设吊吊架架挖装装卸卸地地槽槽一般般采采用用后后退退式式拆拆除除，，有有利利于于维维护护顶顶板板4、、液液压压支支架架拆拆除除液压压支支架架拆拆除除从回回风风平平巷巷拆拆至至运运输输平平巷巷当平平巷巷中中铺铺有有轨轨道道液压压支支架架拆拆除除开辅辅助助巷巷道道拆拆除除法法综采采工工作作面面安安装装回回撤撤平平均均10天天以内内，，最最快快达达到到4.9天天。一、、工工作作面面长长度度影响响工工作作面面长长度度的的因因素素（一一））地地质质因因素素（二二））技技术术因因素素（三三））经经济济因因素素第四四节节采采煤煤工工艺艺主主要要技技术术参参数数的的确确定定（一一））地地质质因因素素断层层、、褶褶曲曲、、煤煤层层厚厚度度变变化化带带、、倾倾角角变变化化带带工作作面面长长度度方方向向上上应应以以大大的的断断层层、、褶褶曲曲、、煤煤层层厚厚度度变变化化带带、、倾倾角角变变化化带带为为上上下下边边界界。。影响响工工作作面面长长度度的的因因素素煤层层厚厚度度煤层层较较厚厚，，M2.5m，，普采采面面过过长长控控顶顶和和管管理理困困难难煤层层较较薄薄，，工工作作面面过过长长，，作作业业困困难难煤层层倾倾角角25，煤煤矸矸滚滚动动，，行行人人困困难难工工作作面面不不宜宜过过长长顶板板破破碎碎，，工工作作面面不不宜宜过过长长。。瓦斯斯涌涌出出量量限限制制工工作作面面长长度度影响响工工作作面面长长度度的的因因素素工作作面面日日产产量量=面面长长××循循环环进进尺尺××昼昼夜夜循循环环数数××煤煤层层生生产产率率Q=L×B×N×M×γ工作作面面需需要要的的风风量量=日日产产量量××昼昼夜夜产产煤煤一一吨吨所所需需风风量量Q×qb工作作面面的的最最小小断断面面=工工作作面面最最小小控控顶顶距距××采采高高××风风流流收收缩缩系系数数S=lmin×M×Cf工作作面面实实际际风风速速=风风量量/断断面面V实际际=（Q×qb）/S工作面面实际际风速速≤工工作面面允许许的最最大风风速V实际≤V瓦斯涌涌出量量限制制工作作面长长度工作面面长度度瓦斯涌涌出量量限制制工作作面长长度L×B×N×M×γ×qblmin×M×Cf≤VP=M×γm×m×m×t/m3×m3/t.minm×mV=4m/s（二））技术术因素素受设备备限制制国产刮刮板输输送机机150200m一般工工作面面长80200m炮采——工作作面较较短普采——工作作面长长度可可适当当加大大综采——工作作面最最长影响工工作面面长度度的因因素（二））技术术因素素工艺的的影响响在缓倾倾斜煤煤层中中：工作面面炮炮采普普采综综采采长度（（m）80120100150160200技术管管理水水平工工作面面愈长长，要要求愈愈高。。矿井设设计时时技术术参数数的影影响阶段斜斜长的的影响响足够的的月进进度影响工工作面面长度度的因因素（三））经济济上因因素经济上上最佳佳的工工作面面长度度：：产量量、效效率和和效益益单向采采煤，，往返返一次次进一一刀的的时间间影响工工作面面长度度的因因素双向采采煤，，往返返一次次割每每一刀刀的时时间工作面面日产产量影响工工作面面长度度的因因素日循环环数（（刀数数）tl——进一刀刀的时时间，，min;T1——上下班班路途途时间间，min;T2——生产准准备时时间，，minK———开机率率；N———日循环环数L———面长B———循环进进尺C———工作面面采出出率。。建立产产量与与面长长的关关系影响工工作面面长度度的因因素日循环环数（（刀数数）tl——进一刀刀的时时间，，min;T1——上下班班路途途时间间，min;T2——生产准准备时时间，，minK———开机率率L———面长1—日日进刀刀数，，2——工作作面日日产量量，3—工工作面面效率率影响工工作面面长度度的因因素1—日日进刀刀数，，2——工作作面日日产量量，3—工工作面面效率率产量、、效率率增加加只在在工作作面一一定长长度范范围内内影响工工作面面长度度的因因素建立工工作面面效率率与面面长的的关系系工人的的出勤勤人数数：D=eL+f1—日日进刀刀数，，2——工作作面日日产量量，3—工工作面面效率率开机率率—采采煤机机实际际运转转的时时间占占可利利用的的采煤煤作业业时间间的百百分比比提高开开机率率两种种途径径：工工作作面内内部工工作面面外部部二、采采煤机机开机机率t1—进刀时时间；；t2—纯割煤煤时间间；t3—跑空刀刀时间间。T1—路途时时间T2—准备时时间T3—采煤作作业时时间（去掉掉准备备时间间和走走路时时间后后的时时间））采煤机机有效效开机机时间间采煤班班工作作时间间K=地质、、管理理、设设备、、系统统可靠靠性采煤机机开机机率80年年代统统计，，面机机电事事故影影响60%端头影影响20%外部条条件影影响20%90年年代初初统计计，百百万吨吨队开开机率率大于于45%全国平平均开开机率率23%提高设设备的的可靠靠性减少生生产准准备时时间提高检检修质质量提高系系统的的可靠靠性正规循循环——规定定的时时间内内保质质保量量完成成循环环图中中规定定任务务的循循环。。三、循循环率率要求80%要考虑虑井型型、采采区和和工作作面工作面面年年进进度（（m/a）产量（（万t/a）炮采50015普采7002030综采10008090四、工工作面面生产产能力力的确确定2000年年国营营重点点煤矿矿工作作面综采面面266个个，面面长158m，推进长900～1000m高产高效面面长200m，最长270m，推进长3400m。普采面260个，单产25.8万吨吨炮采面716个，单产15万吨我国高产高效效矿井工作面面