搜索
采煤机司机技术培训徐矿集团安全监察部张宝泰各位同仁上午好！第一讲采煤工艺第一节概述采煤工艺的概念：采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合叫采煤工艺，也叫回采工艺。我国目前普遍使用的长壁采煤工艺有四种。1．爆破采煤工艺。用爆破方法破煤装煤、人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺叫爆破采煤工艺(简称炮采工艺)。2．普通机械化采煤工艺。用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺叫普通机械化采煤工艺(简称普采工艺)。3．综合机械化采煤工艺。用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和液压支架支护的采煤工艺叫综合机械化采煤工艺(简称综采工艺)。4．水力采煤工艺。利用水力或水力机械开采和水力或机械运输提升的水力机械化采煤技术叫水力采煤工艺(简称水采工艺)。第二节采煤工艺的工序组成在采煤工作面进行煤炭生产的采煤工艺由五个主要工序组成。1．破煤。是将煤炭从工作面煤壁上采落下来的工序。2．装煤。是将采落下来的煤炭装入工作面刮板输送机(或溜槽)内的工序。3．运煤。是把装入到刮板输送机(或溜槽)里的煤炭运出工作面的工序。4．支护。是将破煤后暴露的工作面顶板空间，用支护材料或设备支护的工序。5．采空区处理。在全部垮落法控制顶板的工作面，采空区处理是回柱放顶(或移架)工序；在全部充填法控制顶板的工作面，采空区处理是回柱充填的工序。第三节炮采工艺过程炮采工艺除运煤的工序实现了机械化外，其余工序全部是由人工来操作，其具体工艺过程是：1．破煤。由打眼、装填炸药、封堵炮眼和放炮等工序完成。2．装煤。装煤方式有人工装煤、爆破装煤和半机械化装煤等。人工装煤劳动强度大，效率低，是炮采工艺的最大缺点。爆破装煤是利用放炮时的爆破力，将煤炭自动抛入刮板输送机内，以减轻工人体力劳动，但它只能自动装入部分煤炭，剩余的煤炭仍然需要人力装入到刮板输送机内。至于半机械化装煤是用攉煤机装煤，仍由人力掌握攉煤大铁锹，由刮板输送机的刮板链牵引攉煤，没有解决装煤的机械化问题。3．运煤。由工作面刮板输送机来完成。4支护与回柱放顶的工序也是全部由人工操作来完成。5采空区处理：全部垮落法、部分充填法、缓慢下沉法、煤柱支撑法、强迫冒落法、全部充填法。一般炮采工作面的装备有，钻眼工具用煤电钻、麻花钻杆与合金钻头；运煤设备一般使用轻型刮板输送机；支护用坑木支设点柱或木棚、摩擦式金属支柱与金属铰接顶梁或炮采单体液压支柱与金属铰接顶梁配套的支架支撑顶板。回柱用简单的回柱机具或配备回柱绞车。一般炮采工作面的装备有，钻眼工具用煤电钻、麻花钻杆与合金钻头；运煤设备一般使用轻型刮板输送机；支护用坑木支设点柱或木棚、摩擦式金属支柱与金属铰接顶梁或炮采单体液压支柱与金属铰接顶梁配套的支架支撑顶板。回柱用简单的回柱机具或配备回柱绞车。1.0m0.6m1.0m0.4m8～12°1.2m2.0m018m1.2m长壁炮采工艺流程打眼-装药-连线-放炮-挂梁-打水平楔-穿顶-支设临时支柱-攉煤-移溜-支设正规支柱-回柱放顶。最小控顶距B—B剖面2000mm最大控顶距A—A剖面5970mm4770mm2000mm550mm倾斜剖面图第四节炮采工艺的优缺点炮采的优点是，适应性较强，各种条件的采煤工作面均可适用；所需设备少，初期投资小。其缺点有，采、支、回柱与放顶作业不够安全，顶板事故多，产量及效率低，工人劳动强度大等。第五节炮采工艺的发展爆破落煤工艺的发展过程，也是回采工作面技术和装备不断革新的过程，即由人工手锤打眼、风镐落煤转变为煤电钻打眼；由轻型输送机发展到SGWD型、SGW型等可弯曲输送机；由木材支护发展到摩擦式金属支柱、金属铰接顶梁、单体液压支柱和切顶支柱；由单一硝铵炸药和瞬发电雷管发展到多种炸药、毫秒电雷管，在发展多种爆破技术同时，不断改进爆破工作面的相应装备，如发展高性能的发爆器，从一次发爆30发，逐步发展到200发；增大工作面输送机的电机及其传动装置的功率，从11kW发展到40kW,加强了溜槽连接强度，以及垂直、水平方向弯曲的可靠性能，溜槽宽度从300mm发展到630mm，加大了运输量，并且还改善了爆破装煤的辅助装置，从而研制成能适应不同条件的输送机系列，用以增大爆破装煤、运煤能力；此外还研制了适于不同煤层及其顶板性质的各种系列的金属支柱、防炮崩液压支柱及其配套的各种系列的金属顶梁，从而改善了爆破采煤工作面的顶板支护状况，这些不断更新的技术装备有力地推进了爆破采煤工艺的不断进步，使煤采工作面生产能力日益提高。第六节炮采工艺的分类1、薄煤层炮采机装工艺2、薄煤层气垛支护炮采工艺3、悬（滑）移顶梁支护炮采工艺4、放顶煤炮采工艺5、软性支架炮采工艺6、普通炮采工艺7、无支护炮采工艺滑移支架示意图第七节普采工艺我国普采工艺始于60年代初期，用单滚筒采煤机破煤和装煤。用中型可弯曲刮板输送机运煤。用可缩性的摩擦式金属支柱，和金属铰接顶梁配套支撑顶板，虽然还有人工开切口、扫机道、支护与回柱等工序，但与炮采相比普采的采煤技术有很大的进步，初步实现了破煤与装煤两大工序的机械化，减轻了工人的笨重体力劳动，工作面的单产和工效均比炮采提高一倍以上。到70年代中期，由于大功率双滚筒采煤机、重型可弯曲刮板输送机以及性能可靠的单体液压支柱的相继出现，使普采机械化的技术装备水平有了进一步的提高。虽然支护与回柱仍然是手工操作，但开切口与清扫机道浮煤两个工序也实现了机械化作业。从而进一步减轻了工人的体力劳动，提高了生产水平，改善了安全条件。这种新型的普采叫过高档普采。第八节普采工艺装备普采工作面的技术装备主要是，破煤与装煤的设备为滚筒采煤机或刨煤机，运输设备为可弯曲刮板输送机、胶带输送机，支护用的单体支柱为摩擦式金属支柱或单体液压支柱及铰接顶梁。第九节高档普采工艺（滚筒采煤机）1、落煤采用煤机割煤，一般情况下上滚割顶煤，下滚筒割底煤。工艺过程：工作面SGZ-630刮板输送机的两端采用煤机自开缺口，割三角煤端部斜切进刀方式，其进刀过程如下：（1）采煤机割至工作面端头时，其后（15～20m未推到煤壁）的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处尚留有一段下部煤；（2）调换滚筒位置，前滚筒下降、后滚筒上升并沿输送机弯曲段反向割入煤壁，直至输送机直线段为止，然后将输送机移直，滚筒切入煤壁；3）推移工作面运输机弯曲段及机头或机尾将运输机推直；（4）再调换两个滚筒上下位置，重新返回割煤至输送机机头处；（5）将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上下滚筒，返程正常割煤，完成端部斜切进刀全过程，然后滞后煤机一定距离，推移输送机进行下一刀的割煤。（二）装煤：采用采煤机滚筒和刮板输送机铲煤板联合装煤，人工清理浮煤；上下缺口采用爆破装煤和人工装煤相结合。（三）运煤：1、工作面运输方式：采用SGZ-630/220型刮板运输机。。2、顺槽运输方式：采用SGW-40T刮板运输机和SJ-800型胶带运输机。（四）工作面支护：选用DZ22-30/100外注式单体液压支柱和HDJA-1200型金属铰接顶梁，加垫φ=300mm的铁鞋。特殊支护：双楔梁支护、木垛、倾斜架棚（五）顶板管理顶板管理方法：采用一梁一柱，见四回一的支护方式，全部跨落法管理顶板。4、回料方式：（1）回料方式及顺序：工作面内达到最大控顶距时，进行分组分段人工回料。按照由下向上，先补后回的原则逐棚回料，回料分组拉茬距离不小于15m。回料拉茬应避开地质变化处，悬顶等地段。（2）回料方法：工作面采用人工回柱，先将要回柱周围的柱子补液，再用卸载手把卸载要回的柱子，严禁用其他工具代替卸载手把卸载，梁销用尖头斧子退出。先回柱后回梁。每个回料现场组不少于2人，其中1人回料；1人观察周围顶板，并将回出的柱子及时打好全承载，梁子靠放整齐。回料周围15m范围内严禁有其他工序平行作业。回料现场挂好挡矸帘，挡矸帘使用大笆片，上下、前后搭茬均不小于200mm，挂牢挡严。回料现场组配齐不少于3块水平楔，并正规交替使用。工作面倾角大于25度的地段，必须使用长把工具（长度不小于1.0m）回柱。第十节高档普采工艺流程工艺流程：割煤→倒悬臂梁挂梁（错梁直线柱支护）→穿枇子笆片→移溜→支设临时支柱→割煤→正悬臂梁挂梁→穿枇子笆片→移溜→临时支柱改正规支柱→洒水防尘→拆扶特殊支护→挂挡矸帘回柱放顶（支设全承载）→维护机械设备。第十一节高档普采工艺分类1、滚筒采煤机+单体液压（摩擦）支柱+梁子2、滚筒采煤机+悬移支架（滑移支架）3、滚筒采煤机+点柱4、刨煤机+单体液压支柱+梁子5、刨煤机+点柱6、截盘机+单体液压（摩擦）支柱+梁子第十二节综采工艺综合机械化采煤工艺。一、概述综采在回采工艺过程中的破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等五大工序全部实现了机械化作业，是矿井生产的发展方向。综采工作面的技术装备有，大功率双滚筒采煤机(一般功率在200kW以上)，大功率高强度重型刮板输送机(功率在1000kW以上)，自移式液压支架及其他附属设备综采工作面综采支架四柱护帮板支架综放支架刮板输送机刮板输送机转载机滚筒采煤机刨煤机刨煤机刨煤机综采工艺中的破煤、装煤、运煤三个工序与普采基本一样，只不过是设备的功率大而强度高。综采突出的特点是使用自移式液压支架支护顶板，解决了支护与回柱放顶人工操作的问题，实现了支护与采空区处理的全部机械化。从而使顶板事故大为减少，工作面的年产量可达百万吨以上，有的可达1000万t左右。液压支架是现代化矿井中采煤工作面最先进的支护设备。一般由前梁、顶梁、立柱、底座、操纵阀及推移千斤顶等部件组成。综采面段巷道布置的主要特点1、断面尺寸较大（回风巷8~10平方米，进风巷12平方米以上）2、平巷掘进取直3、加大工作面推进长度二、综采面的采煤和运输1、采煤机的进刀方式：端部斜切法（两距约25~30米的范围内）中部斜切法2、割煤方式（1）单向割煤（2）双向割煤3、装煤方式滚筒上螺旋叶片的螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应：对顺时针旋转的滚筒，螺旋叶片方向必须右旋对逆时针旋转的滚筒，螺旋叶片方向必须左旋（二）综采面运输1、运输设备面上可弯曲刮板输送机—平巷转载机—可伸缩带式输送机—采区煤仓2、运输方式刮板、胶带输送机3、综采面运输的一般要求（1）保持输送机的平直（2）保持足够的输送机的弯曲段长度（3）调整好刮板链的松紧度（4）推移输送机必须在其运转的情况下进行（5）防止输送机下滑（大倾角面）三、综采面支护1、顶板下沉量和下沉速度与割煤、移架间的关系采动影响阶段（主要是移架期间）直接顶活动强烈相对稳定阶段顶板的活动趋向稳定2、距煤壁不同距离处顶板下沉量和下沉速度煤壁内距煤壁近的大于远的降架时下沉速度达到高峰，而升架时为负值3、支护强度的变化液压支架的额定工作阻力与其支护顶板面积之比称为支架的额定支护强度（二）液压支架1、类型根据液压支架与围岩的相互作用方式，可分为：支撑式掩护式支撑掩护式2、工作方式立即支护方式又称超前支护方式非立即支护方式又称滞后支护方式3、移步方式及支护速度1）移步方式：顺序移步交错移步2）支护速度：单位时间内能向煤壁推移的支架数目，又取决于泵站的生产能力、推移千斤顶工作腔面积的支架的推移步距等。采取少降柱、快拉架。4、移架步距应和采煤机截深及输送机的推移步距一致。四、综采面生产技术管理（一）循环作业与劳动组织循环作业：完成破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等基本工序并周而复始地进行的作业过程。综采面三个主要工序：采煤机割煤、移支架、移输送机1、作业形式工作面的作业形式，就是一昼夜内采煤班和准备班的配合形式。我国综采面的作业形式有：（1）三班作业，三班出煤，班内检修（2）三班作业，二班出煤，一班检修（1）三班作业，二班出煤，一班检修并出煤（1）四班交叉作业，三班出煤，一班检修2、劳动组织主要任务：一是合理地确定劳动力配备；二是选择符合工作面生产工艺要求的劳动组织形式对综采面人员配备的要求：（1）选拔建制过硬的采煤队，按岗位一次配齐