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采矿学-电子教案ppt

  

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  采矿学电子教案 能源科学与工程学院 采矿系2019年3月 第五章采煤工艺及装备配套 三种工艺方式 爆破采煤工艺方式(炮采工艺方式) 普通机械化采煤工艺方式 综合机械化采煤工艺方式 第一节 炮采工艺方式 炮采工艺方式:长壁工作面用爆破方法破 煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体 支柱支护的采煤工艺 炮采工艺标志是爆破破煤 一、爆破落煤 钻眼、装药、封炮泥、联炮线)炮眼排数: 取决于煤层的厚度和煤层的硬度 单排 双排 三排 M ? 1m M=1?2.5m M ? 2.5m 炮眼布置 0.5 1.0 1.0 。 60 (a) 单排眼 0.3 1.0 0.8 0.8 0.4 1.2~1.5 50~。55。 ( ) 五花眼 1.2 0.3 0.4 1~1.2 (b) 对眼 1.2~1.6 0.4 1.0 2.0 。。 5~10 1.2~1.5 。 65 (c) 三花眼 ( ) 三角眼 1.2~1.5 2)炮眼的平距 煤层的硬度 顶梁长度 一般1?2m 每茬炮工作面进度0.8?1.2m 一般1.2?1.5m的钎杆 为保护顶板,保护支护,不使煤崩到采空 区,要合理装药 3)炮眼角度 平面上 与煤壁的水平夹角一般为50??80?。 为不崩倒支架,煤软时取大值,煤层硬时 取小值。 剖面上 仰角 ?=5??10? 顶板稳定时 ?=0? 顶板不稳定时 俯角 10??20? 4)钻眼、装药 (1)钻眼设备:煤电钻、麻花钎子 (2)炸药与装药量: 炸药矿用硝氨炸药 Permitted explosive 底眼 150?600g 顶眼 200g 5)联线与起爆 串联联线 电雷管引爆(毫秒延期电雷管) 起爆器起爆 detonator,cap 毫秒爆破 delay electric detonator 130ms内全部起爆,避免延期引爆瓦斯 延期起爆 底眼,中间眼,顶眼 增加了自由面 提高了爆破效率 爆破产生的波相互干扰,有利于减少顶板震动 二、装煤与运煤 爆破后可装煤30?40% 余下的多数为人工装,大铁锹 刮板输送机的铲煤板可装一部分,炮采面多 用 SGW—40或SGW—44型 可弯曲刮板输送机 倾角加大后自溜 北宿矿炮采机装 2 1 7 4 3 6 四、支护 视顶板情况分:点柱,棚子,多用棚子 木支柱 单体摩擦支柱 单体液压支柱 铰接顶梁 国营重点煤矿用:单体液压支柱+金属绞接顶梁 正悬臂齐梁直线线柱 正悬臂错梁三角柱 控顶排数 3?4排 3?5排 特种支护:丛柱、密集、木垛、斜撑 单位:m 0.6 0.6~0.9 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ ⅡⅡ 0.3 1.2 3.6 1.2 4.8 0.2 1.2 1.2 0.8 Ⅱ Ⅱ 1.7 1.2 0.3 5.6 丛柱、密集、木垛、斜撑 (a) (b) (c) (d) 三、推移输送机 推移输送机千斤顶 正常段6m一个 , 机头机尾各三个,弯曲 段长度等于或大于15m 15m 6m 1 34 5 2 (b) (a) 四、处理采空区 通常采用垮落法 3m 1m 0.3m 回柱放顶撤除支架, (a) 让顶板垮落 5m (b) (c) 3m (d) 五、劳动组织 专业工种 钻眼放炮、装药、机电维修 综合工种 装煤、支柱、回柱放顶 专业工种一般在全工作面长度内工作 综合工种一般在工作面的一段长度内工作 采煤循环—采煤工作面完成落煤、装煤运煤、 支护和处理采空区的周而复始的过程。 炮采工作面循环的标志—放顶 六、循环方式 循环方式—循环进度与昼夜循环数的总称 七、作业方式 作业方式—采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班 的配合方式 准备班工作—回柱、检修刮板输送机、缩短运输 平巷中的刮板输送机、超前工作面加强支护 两采一准 三八制 三采三准(三班采煤,边采边准备) 三八制 三采一准 四六制 两班半采煤,半班准备 三八制 四班交叉 八、循环作业图表 采煤技术员要编采煤工作面作业规程 规程中要有: 正规循环作业图 劳动组织表 技术经济指标表 正规循环—在规定的时间内保质保量地完 成了循环作业图中规定任务的循环 炮采面四班交叉循环作业图 班 IV II IV 面时 长(m) 6 I 8 10 12 14 16 18 20 III 22 24 2 4 6 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 装煤 支柱 打眼放炮 运料 放炮 移输送机 回柱放顶 面长100m,采矿工培训教案一,四班交叉,每班交叉2小时,Ⅰ、Ⅲ班采煤班,Ⅱ、Ⅳ班 以准备为主,采煤班装煤、支柱。准备班运料、回柱放顶、钻眼、放 炮、移输送机、少量装煤、支柱。工作面放两次炮,支两排支架,放 一次顶, 一天一个循环 九、炮采工作面的基本点 ?爆破 煤壁平直 不留底煤 不破坏顶板 不崩倒支柱 不把炮崩到采空区 九、炮采工作面的基本点 ?装煤 装煤劳动量大,尽可能爆破装煤。 ?安全 先支护,后装煤 先敲帮问顶,清除危石 处理瞎炮 九、炮采工作面的基本点 ?回柱 由下向上 由采空区侧向煤壁侧 近水平煤层回柱可以分段 十、炮采工艺的特点 炮采工作面机械化水平低 人工劳动强度大 产量和效率低 但对地质条件适应性强 第二节 普采工艺方式 普采工艺方式—用机械化方法破煤、装煤、 输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工 艺 一、 设 备 及 布 置 2100 1050 2100 6m ≮20m ⅠⅠ 4 3 2 4 1150 1000 1000 1000 250 Ⅰ2 Ⅰ 4400 ⅡⅡ 1 0.6m 3 1000 250630 270 2150 1000 1000 250 4400 ⅢⅢ 1 2000 Ⅱ Ⅱ 2100 4m 1750 900 3500 Ⅲ Ⅲ ≮10m ≮ 20m 1—MDY-150采 煤机; 2 — SGB630/150 可 弯 曲 刮板输送机; 3 — DZ-22 单 体 液压支柱; 4—HDJA-1000 铰接顶梁 5—推移输送机 千斤顶; 6—运输平巷中 的输送机。 二、控顶排数 三、四排 工作面中间三排,两侧四排 三、人工开切口 人工爆破开切口 (机窝) 上切口 下切口 6?10m 2?3m 切口宽2?3m 下缺口有可能不开: 刮板输送机机头伸入巷道中 双滚筒采煤机能自开缺口 四、采煤机的割煤方式 1、单向割煤方式 单滚筒采煤机,滚筒直 径小于采高 割顶煤 挂顶梁 割底煤,清理浮煤 推移输送机(滞后采煤 机10?15m) 采煤机往返一次进一刀 煤壁推进了一个截深 2、双向割煤方式 ?煤层较薄,单滚筒采煤机, 滚筒直径接近煤层层厚 ?煤层较厚,双滚筒采煤机 上行: 割煤, 挂梁,推 移输送机(滞后10?15m) 铲装浮煤,支柱 下行: 割煤,挂梁, 推移输送机铲装浮煤,支 柱 往返一次进两刀 五、采煤机的进刀方式 采煤机滚筒向垂直于煤壁方向推进,进入下 一截深的切割作业 进刀方式的实质采煤机运行与推移输送机的 关系。 1、端头斜切进刀 2、中部斜切进刀 ?字形割煤往返一次进一刀工艺方式 上半段割煤 下半段推输送机 上半段推输送机 下半段割煤 端头斜切进刀 (a) (b) (c) (d) (e) 中部斜切进刀 ?字形割煤 往返一次进 一刀工艺方 式 上半段割煤 下半段推输 送机 上半段推输 送机 下半段割煤 AA AA (a) A A AA (b) AA AA (c) AA AA (d) 六、普采循环作业图 两采一准, 一昼夜一 循环 单向割煤 三五排控 顶 班 一 二 三 面长(m)时 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 采煤 放梁 移输送机 打柱 洒水 做缺口 挂梁 检修 TPKC 3-59 回柱放顶 七、普采工艺基本要点 ? 加强机道支护, 防止机道冒顶 预掏梁窝,临时支护 提高初撑力和支护刚度 破碎顶板或网下用成对Ⅱ型钢梁,迈步前 移 ? 加强放顶线支护的稳定性 斜撑、木垛、双排柱、丛柱 主要是针对水平推力 七、普采工艺基本要点 ? 端头支护 端头—平巷与工作面的交会处,控顶面积 大,设备大且多,人员集中,进出口 ①双钩双楔梁,抬棚 ②四对八梁 ③四对八梁,十字绞接顶梁 要保证支护质量 , 初撑力 端头支护,双钩双楔梁 800 4.0m 650 150 30m 3m 2000 6 Ⅰ 2.0m 7 4 Ⅰ ⅠⅠ 7 Ⅰ 2 1 Ⅰ 8 4 (a) 2.0m 1000 1.0m 0.6m ⅠⅠ 3700 2900 Ⅰ 4 (b) 800 2000 4 Ⅰ ⅠⅠ 1 2 1050 4 4 200 2100 1000 3600 1000 5 2 3 (c) 4 —输送机;6 —木垛;7 —双钩双楔梁;8 —绞车 端头支护,四对八梁 800 4.0m 650 150 30m 2000 6 Ⅰ 2.0m 7 4 Ⅰ ⅠⅠ 7 Ⅰ 2 1 Ⅰ 8 4 (a) 2.0m 1000 1.0m 0.6m ⅠⅠ 3700 2900 Ⅰ 4 (b) 800 2000 4 Ⅰ ⅠⅠ 1 2 1050 4 4 200 1000 2100 3600 1000 5 2 3 (c) 2 —抬棚长梁; 4 —输送机 端头支护,四对八梁,十字绞接顶梁 4.0m 2000 2 2.0m 1 Ⅰ 1.0m 0.6m (b) 4 Ⅰ 4 ⅠⅠ 12 4 200 2100 1000 3600 1000 5 2 3 (c) 1—基本支架;2 —抬棚长梁;3 —转载机;4 —输送机; 5 —十字绞接顶梁; 第三节 综采工艺方式 1—采煤机; 2—刮板输送机; 3—液压支架; 4—下端头支架; 5—上端头支架; 6—转载机; 7—可伸缩胶带输送机; 8—配电箱; 9—移动变电站; 10—设备列车; 11—泵站; 12—喷雾泵站; 13—绞车; 14—集中控制台 5 13 A-A 2 1 AA 3 设备及布置 46 14 7 8 9 1011 12 一、采煤机割煤方式 1)单向割煤,往返一次进一刀 割煤 移架(滞后采煤机2?3架支架) 反向清理浮煤 推移输送机(滞后采煤机10?15m) 适用条件: 煤层倾角大,不能自上而下移架 由于输送机下滑,只能自下而上移 采高大,滚筒直径小,不能一次采全高 采煤机装煤效果差,需单独按排装煤行程 一、采煤机割煤方式 2)双向割煤,往返一次进二刀 上行 割煤 移架(滞后采煤机2?3架支架) 推移输送机(滞后采煤机10?15m) 下行 割煤 移架(滞后采煤机2?3架支架) 推移输送机(滞后采煤机10?15m) 二、采煤机进刀方式 我国主要用斜切进刀方式 端部斜切进刀 : 不留三角煤端部斜切进刀 (割三角煤端部斜切进刀) 留三角煤端部斜切进刀 中部斜切进刀 不留三角煤端部斜切进刀 A-A 1 2 (a) A-A AA 21 (b) AA A-A 12 (c) A-A 2A 1 A (d) 留三角煤端部斜切进刀 (a) (b) (c) (d) 中部斜切进刀 AA AA (a) A A AA (b) AA AA (c) AA AA (d) 三、液压支架的移架方式 移架方式: 单架依次顺序式 分组交错式 成组整体顺序式 2 1 1)液压支架单架依次顺序式移架 LZ (a) 支架沿采煤机牵引方向依次前移,移动步距等于 截深,支架移成一条直线。 操作简单,易保证移架质量,能适应不稳定顶板, 用的较多。 2)液压支架分组间隔交错式移架 1 2 1 2 3 支架分组, 每组3?5架, 2LZ 1 1 2 2 组内顺序前 (b) 移,组间平 3LZ 1 1 2 1 2 3 2 3 3 行作业。 (c) 移架快,移 架质量不易 保证,要求 顶板较稳定 。 3)液压支架成组整体顺序式移架 2 2 支架分组,每 组2?3架。 组内联动,整 2LZ 1 1 体移架,组间 (d) 顺序前移。 3LZ 1 1 1 移架快,质量 (e) 不易保证,要 求顶底板条件 好。 2 2 2 四、液压支架的支护方式 割煤后,按推移输送机与 移架的先后关系,分: ?及时支护 先移架, 后推移输送机 (a) ?滞后支护 先推移 输送机,后移架 (b) 两者由设备结构及尺寸决 定,使用时不能改动 (c) 五、综采工作面循环图 综采循环以移架为标志 可采用: 四六制,三采一准 三八制,二采一准 两班半采煤,半班准备 示例:两班半采煤,半班准备,双向割 煤,日进7刀。 综采工作面循环图 面长(m时)班间次 1 一 2 3 4 5 6 78 二 9 10 11 12 13 14 15 (m)125.5 120 三 17 18 19 20 21 22 23 100 80 60 40 20 六、综采工作面端头支架 1、单体支柱加长钢梁组成的迈步抬棚 适应性强,支设麻烦,费工费时。 2、自移式端头支架 移架速度快,对平巷适应性差。 3、用工作面液压支架支护端头 端头支架 3 7 65 4 3 5 6 5 4 支撑掩护式端头支架 4 1 2 1 5 3 2 用综采面中间支架管理端头 七、大倾角综采工艺特点 倾角加大后,必须有防滑防倒措施 1、输送机 (1)下滑的原因 ①重力原因 ??12o后 ②推移输送机不当,从一点多次推 ③浮煤进入底槽 (2)防止输送机下滑的措施 ? 防止煤进入底槽。 ? 面调成伪斜,?=2??3?。 ? 从工作面下端移输送机。 1 ? 推移输送机时,用支柱顶 2 3 4 住机头,拉紧机尾。 ? ??17?时,要设防滑千斤 顶。 2、液压支架的防倒防滑 1)倾角加大后的问题 支架下滑,下滑力大于摩擦力 支架倾倒,力矩不平衡 w 2)防倒防滑措施 H H0 G F αB (a) (b) 工作面调斜 由下向上移架 防止大块冲击架尾 防止输送机下滑 保持排头支架的稳定性 间隔移架 3、采煤机的防滑 煤层倾角大于16?时,链牵引采煤机必须设 置安全铰车。 轻型采煤机装防滑杆 2 1 2 1 第四节 综采工作面的设备配套 设备几何尺寸配套 设备生产能力配套 一、综采工作面设备的几何尺寸配套 ? 采煤机的采高 ?采煤机与液压支架高度 ?采高与液压支架高度 ?支架的最小支撑高度与滚筒直径 ?采煤机的截深与液压支架步距 D A D Mm m x L αm 采煤机的采高: Mm =A — A3 / 2 + L Sin ?m + D / 2 Mm—采煤机的最大采高,m; ?m—摇臂向上的最大摆角,度; A—机身高度; A2—底托架高度;A1-机槽高 A3—机体厚度; A=A1+A2+A3 L—摇臂长度,m; D—滚筒直径,m。 ? 采高与液压支架高度的关系 Hm=Mm?S1+h Hmin=Mmin?S2?a Hm,Hmin — 支架的最大与最小支撑高度; S1 ,S2 — 液压支架在前后柱处的顶板下沉量; a — 支架卸载高度;一般取50mm; h — 支架支撑高度的富裕系数,一般取 200mm。 设备几何尺寸配套 ? 支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的 关系 Hmin =D?S2?a (1)液压支架最小高度要大于采煤机机身 高度 Hmin ? A A=A1+A2+A3 煤层在最小厚度时,采煤机和液压支架均能工作 设备几何尺寸配套 (2)采煤机的两滚筒直径之和要大于最大 采高 2D?M m?A?A 23?Lsi?n m?D 2 (3)采煤机的卧底量X不少于30mm x?A?A 2 3?Lsi?nm?D 2?3m 0 m 要保证割至底板,割入底板的深度 底鼓、浮煤垫起输送机、底板起伏不平 设备几何尺寸配套 (4)底托架过煤高度不小于500mm。大 块的问题。 (5)采煤机的截深与液压支架步距相等。 (6)液压支架的架间距与中部溜槽的长度 相等。 一般为1.5m,保证每节溜槽有推移千斤顶 二、综采设备的生产能力配套 原则: 从工作面往外生产能力要加大 (一)采煤机的实际生产能力 Qc=60 Vc S M ? K ? 10-3 Qc—采煤机的生产能力,t/h; Vc—采煤机的实际牵引速度,3?4m/min; S—截深,m; M—采高,m; ?—煤的容重,kg/m3; K—工作面采出率,(%)。 生产能力配套 (二)输送机的生产能力 Qs ? Qc =(1.1 ? 1.15)Qc (三)液压支架的移架速度 液压支架的移架速度要大于采煤机的实际 牵引速度 生产能力配套 (四)转载机和可伸缩胶带输送机的能力与 正常生产能力的关系: QZ=(1.5?3.0)Q QZ— 转 载 机 和 可 伸 缩 胶 带 输 送 机 的 能 力 , t/h; Q= Qb /T Q—工作面正常生产能力,t/h; Qb—工作面班产量,t/班; T—每班纯割煤时间,h。 第五节 采煤工艺方式的选择 我国三种工艺方式并存: 由于地质条件和煤层赋存条件的复杂性及技术装 备的多层次性 综采是发展方向 高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。 设备价格高,初期投资大,受地质条件限制大。 普采的设备的价格约为综采设备价格的1/4,产量 约为1/3。 炮采机械化水平低,人工劳动强度大,效率低, 但对地质条件适应性强 凡适宜普采条件的国营重点煤矿都应采用普采。 采矿学-电子教案ppt_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。采矿学电子教案 能源科学与工程学院 采矿系2019年3月 第五章采煤工艺及装备配套 三种工艺方式 爆破采煤工艺方式(炮采工艺方式) 普通机械化采煤工艺方式 综合机械化采煤工艺方式 第一节 炮采

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