牵引方式有液压牵引和电牵引,电牵引采煤机 是进几年发展起来的,在煤矿中得到广泛应用,以逐步取代了液压牵引采煤机。电 牵引采煤机的特点是:用电子调速技术,采煤机性能得到进一步改进,具有截割电 机、牵引电机的功率和牵引速度自行调节保护功能,低速牵引爬坡功能,下行牵引 制动功能,工况监测监听功能,进一步提高了工作可靠性。 刮板输送机:刮板输送机的运输能力普遍增大,运量从 450t/h 到 1000t/h ,总装 机功率加大,从 150 到 500KW ;加大了溜槽宽度,其范围从 630~ 830mm ,设计 铺设长度为 150~ 250m 。 4 . 2 综采工作面的落、装、运煤 1 .采煤机有关参数的选择 ( 1 )采煤机采高的选择: ①按照液压支架的高度选择采煤机的采高 H 大 = M 大 - S 1 + C H 小 = M 小 - S 2 - a 即 M 大 = H 大 + S 1 - C M 小 = H 小 + S 2 + a 式中 M 大 、 M 小 ——煤层相应的最大、最小采高, m ; H 大 、 H 小 ——液压支架的最大、最小支撑高度, m ; S 1 ——液压支架前柱的顶板下沉量, m ; S 2 ——液压支架后柱的顶板下沉量, m ; a ——立柱伸缩裕量,一般为 30~ 50mm ; C ——为防止液压支架在最大采高时伪顶冒落而引起支架顶空应具备的富裕量,中 厚煤层一般取 200mm 。 采煤机的最小采高就是滚筒直径 D , 而滚筒直径与支架的最小高度 H 小 的关系如 下: H 小 = D - S 2 - a 即 D = H 小 + S 2 + a ②按采煤机结构参数选择合理的采高范围 采煤机的基本结构参数有滚筒直径、机身高度、摇臂长度及其摆角范围、卧底量等。 ( 2 )滚筒参数的选择 ①滚筒直径:双滚筒采煤机,其两个滚筒直径应当相等,且每个滚筒直径应大于采 高之半; ②滚筒的宽度:滚筒的宽度应稍大于截深。确定滚筒的宽度要充分考虑煤层截割阻 力的大小、煤层厚度、倾角、顶板稳定性及采煤机自身的稳定性等因素; ③采煤机的最大生产能力 Q max =60V max s r c (t/h) 式中 V max ——采煤机的最大牵引速度, m/min ; s ——截深, m ; r ——实体煤容重, t/m 3 ; m ——采高, m ; c ——工作面煤炭采出率。 2 .双滚筒采煤机的工作方式 ( 1 )前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤并装余煤 采煤机司机面向煤壁,其左侧的滚筒采用左螺旋,逆时针旋转;右侧的滚筒采用右 螺旋,顺时针旋转,这种方式采煤机往返运行一次可进两刀,提高了劳动生产率。 因此在中厚煤层综采工作面,大多采用此种方式。 ( 2 )前滚筒割底煤,后滚筒割顶煤 左侧滚筒右旋转,顺时针旋转,沿顶板割煤;右侧滚筒左螺旋,逆时针旋转,沿底 板割煤。这种方式煤块抛向机身中部,司机不安全,煤尘飞扬,而且只能单向割煤, 回程装煤,因此采用较少。 ( 3 )前滚筒割底煤,后滚筒割顶煤 左侧滚筒左螺旋,逆时针旋转,沿顶板割煤;右侧滚筒右螺旋,顺时针旋转,沿底 版割煤。薄煤层爬底式双滚筒采煤机一般采用这种工作方式。 3 .双滚筒采煤机的进刀方式 ( 1 )钻入进刀法 当采煤机运行到工作面端头后, 利用移输送机千斤顶将输送机连同采煤机推向煤壁, 在推移过程中利用滚筒端面截齿向煤壁钻进,直到采煤机被推移到一个截深的距离 为止。 此法因门式挡煤板装煤效果不好,大功率采煤机重量太大,移输送机千斤顶推不动 且易损坏输送机溜槽,因此很少使用。 ( 2 )斜切进刀法 与普采斜切进刀法相同,有端部斜切进刀和中部斜切进刀。 4 .采煤机的操作 综采工作面的采煤机操纵与普采工作面相同。 5 .运煤 综采工作面运煤都采用重型可弯曲刮板输送机。工作面输送机的运输能力应大于采 煤机的实际生产能力。 4 . 3 综采工作面顶板管理 1 .综采工作面支架选择 ( 1 )选型原则:支架吨位要与综采工作面矿压相适应、支架结构要与煤层赋存条 件相适应、支架支撑高度要与工作面采高相适应、通风断面要与工作面风量要求相 适应、支架安全性能好,投资少; ( 2 )选择方法 ①确定支架的类型:用于缓倾斜中厚煤层的液压支架;用于开采 3.2~ 5.0m 煤层的 液压支架;用于厚煤层放顶煤的液压支架;用于厚煤层分层开采铺网的液压支架; 用于 35 °以上大倾角煤层的液压支架;用于“三软”煤层的液压支架和用于坚硬 顶板条件下的高阻力液压支架; ②确定支架的架型:根据顶板条件确定(支撑式、掩护式和支撑掩护式); ③确定支架的规格:根据煤层的最大和最小厚度进行; ④确定支架工作阻力 ⑤液压支架结构选择:通风断面、底座压强、防倒防滑、防矸护壁。 2 .综采工作面端头支护 ( 1 )端头支护的重要性 采煤工作面的上下出口(即端头)处悬顶面积大,机械设备多,又是进出材料和人 员出入的交通口,所以必须加强维护。如果工作面端头发生事故,则将引起整个工 作面的生产停顿。 ( 2 )端头支护的方法 工作面端头支护的方法主要有采用端头支架支护、液压支架支护和单体支柱支护等 几种方式。 3 .综采工作面上下顺槽支护 综采工作面巷道的支护形式有梯形支架和拱形支架两种。 《煤矿安全规程》 50 条规定: 第 “采煤工作面所有安全出口与巷道连接处 20m 范 围内, 必须加强支护; 综采机械化采煤工作面, 此范围内的巷道高度不得低于 1.8m 。 安全出口必须设专人维护,发生支架断梁折柱、巷道底鼓变形时,必须及时更换、 清挖。” 4 .自移式液压支架的移架 ( 1 )液压支架的移架方式 概念:移架方式是指支架的工作方式与移步方式。 ①液压支架的工作方式:及时支护、滞后支护及超前支护; ②液压支架的移步方式:顺序移步、交错移步、分组对角线移步、直线移步; ( 2 )对移架工作的要求 ①支架排列与支撑的基本要求:支架中心距合适、支架端面距合适、支架应垂直顶 底板支撑、支架中心线应垂直于工作面、支架支撑高度必须合适、支架的防倒防滑; ②支架操作的基本要求:快、正、够、匀、平、紧、严、净。 5 .特殊顶板的管理措施 ( 1 )坚硬顶板的管理措施:一是选择大吨位的支撑式或支撑掩护式支架;二是对 顶板高压注水和深孔爆破强制放顶; ( 2 )破碎顶板的管理措施:带压擦顶移架、挑顺山梁、架走向棚、架走向梁、铺 金属网; ( 3 )易片帮煤壁的管理 ①煤壁片帮的危害:容易发生冒顶、大块煤易造成输送机或采煤机事故、员在工作 面行走或工作时容易被片帮煤砸伤; ②煤壁片帮原因:采高、端面距、煤质硬度、支护强度、工作面推进方向、煤壁暴 露时间、煤壁暴露时间; ③煤壁片帮的预防及管理:正确选择支架、加强管理、及时支护、采用楔式木锚杆 锚固煤壁; 6 .综采工作面布置图 4 . 4 综采工作面的循环工作组织 1 .循环方式和作业形式 ( 1 )两采一准 ( 2 )两班半采煤,半班准备 ( 3 )三采一准 ( 4 )四班交叉作业 2 .劳动组织 综采工作面有多个工种,这些工种的人员可分为两类,一类是随工作面的加长、推 进度的加快而变化的,称为非常定工,如移架工、联网工等。另一类是不随工作量 的增加而变化,以岗位定人的常定工。非常定工种人员大约占总人数的 30%~40% 。 综采工作面非常定工种的主要人员是移架工,移架工作包括降柱、拉架、调架、清 矸、局部破碎时还要做端面维护。移架工通常有追机及分段两种作业方式。 ( 1 )追机作业:移架工沿工作面全长紧跟采煤机进行移架、推溜工作。 ( 2 )分段作业:沿工作面全长分成几段,每段由一个综合组负责,当采煤机进入 本段范围后,追机清扫浮煤、推移输送机。 3 .综采工作面循环图表 4 .综采工作面的开机率 ( 1 )采煤机的开机率 概念:指采煤机运转时间占每日可利用的采煤作业时间百分比。 ①月总生产时间 一个月可利用的总生产时间可用下式计算: 式中 N ——一个月可利用的总生产时间, min ; z ——一个月的作业天数, d ; s ——日生产班数, d ; n ——每班工作时间, h ; t 1 ——采煤机全月纯运行时间(指全月生产班内开动采煤机时间的总和), min ; t 2 ——全月事故影响时间(包括支架事故、泵站事故、采煤机事故、工作面刮板 输送机事故、顺槽输送机事故、电气设备事故和冒顶事故等影响时间), min ; t 3 ——生产班生产准备时间(指更换截齿或其它必须停产做准备的时间), min ; t 4 ——其它原因停产时间(指瓦斯影响、矿井停电、提升事故等), min 。 ②采煤机开机率 ( 2 )提高采煤机开机率的途径: ①减少生产准备时间; ②加强工种、工序之间的配合; ③提高工作面检修质量,缩短检修时间; ④严格管理,降低故障率; ⑤提高全矿生产系统的可靠性。 5 .综采工作面的工程质量管理 ( 1 )对工作环境的要求:空气条件、工作条件、工业卫生条件、照明通讯条件; ( 2 )工程质量管理:三直、两平、一净、两畅通; ( 3 )机电设备的管理 ①各种机电设备安装处的顶板必须支护好,并进行必要的背帮,防止掉矸、片帮时 影响设备运转或将设备砸坏。 ②如果设备安装处有滴水或淋水,应用胶皮或帆布将设备上方遮盖好,以防止水渗 入电气设备内而造成绝缘程度降低。 ③工作面各种机电设备的安全防护装置必须齐全、完整、牢靠。 ④设备周围的杂物必须清理干净,特别是采煤机和输送机传动装置周围及其上面的 碎煤要清除干净,以便保证设备有良好的散热条件。 ⑤不得在设备上放东西或打柱子,以防止设备受压后变形或损坏。 ⑥虽然工作面机电设备有一定过载能力,但要求尽量减少设备的反复起动次数。尤 其是当工作面输送机起动不了时, 应从溜槽中将煤攉出后再起动, 以防止损坏设备。 4 . 5 综采工作面安全措施 1 .综采工作面主要工序进行时的安全技术措施 ( 1 )采煤机割煤:与普采相同; ( 2 )移液压支架:综采工作面的移架工作完成的好坏,对工作面的安全将产生重 大影响,移架工作必须符合《煤矿安全规程》第六十七条的有关规定及移架操作中 的注意事项; ( 3 )推移输送机:用输送机运料及推移时,应遵守《煤矿安全规程》第七十二条 的有关规定。还应遵守前面讲的推移输送机时的注意事项。有些注意事项和炮采、 普采相同; ( 4 )维护上下出口:上下出口的维护应遵守《煤矿安全规程》第五十条的有关规 定,以及前面讲的端头支护的要求和上下顺槽支护的要求。 2 .液压支架使用中出现问题时的处理 ( 1 )支架陷入底板的处理 ①当支架底座陷入不深时,只要在底座下垫几块木板,支架就可降柱前移; ②支架底座陷入底板,垫木板仍拉不动支架时,可在顶梁下打一斜撑柱,然后降柱, 底座就被提起,此时可将木板垫入; ③底座陷入较深,用上述方法比较困难时,可借助相邻支架的前梁,用锚链或钢丝 绳,一头栓在邻架前梁上,另一头栓在本架底座上,在本架降柱移架的同时,生起 邻架前梁,把本架底座吊起前移; ④在顶板条件不允许邻架前梁下降时可在邻架前梁下悬挂一个千斤顶,并让千斤顶 处于活塞伸出状态,用钢丝绳或锚链将千斤顶和本架底座连起来。当此千斤顶活塞 杆缩回时,把本架底座吊起,同时降柱和移架; ⑤利用邻架千斤顶的力量移架。 ( 2 )支架倾倒的处理:支架倾倒的处理、用千斤顶扶架。 ( 3 )支架被“压死”的处理 ①死架原因分析 在初次来压、周期来压明显的工作面,由于顶板突然来压将支架压死;支架的最小 支撑高度并不是支架所适应的最小采高;在金属网假顶下的工作面,由于顶板是柔 性网托着的矸石松散体,很容易出现下坠的网兜。当支架前移正好顶在网兜上,而 且支架的初撑力又不是以将网兜顶起时,顶板来压将支架压死。 ②死架处理法:增大初撑力方法、挑顶法、起底法、松顶松底法、防压环法; ( 4 )支架下滑的预防和处理 ①下滑事故的预防:正确使用锚固装置、正确使用锚固装置、工作面调成伪斜、改 变推溜顺序、分组移架; ②下滑事故的处理:调整输送机、调节液压支架、向上牵引输送机; ( 5 )支架间距的调整 ①工作面不直时的调整:在生产过程中,如果输送机的推移进度不匀,或采煤机过 多地进行斜切,久而久之,将会把工作面切成内凹或外凸。在此情况下,如果支架 仍按垂直方向布置,则支架间距就会发生变化。为了使支架布置均匀,应按平行顺 槽方向调整支架。利用液压支架的侧护板,或者利用短节坑木或千斤顶,均可调整 支架。在生产中,掌握好工作面各段的进度,也可避免这种凹、凸现象的发生; ②工作面呈伪斜时的调整:在上、下顺槽平行,工作面呈伪斜的情况下,初采时一 般只安装工作面垂直于上、下顺槽时所需的支架数,工作面推进过程中,要加快伪 斜部分的进度,并调整支架间距,使工作面及早采正。其实这种情况就是采一个小 面积的扇形。 ( 6 )冒顶的处理 如果是支架顶梁上方冒顶,而且已停止,可采用在支架前方打探板后再往顶梁上打 木垛的办法处理。打木垛之前,先在支架顶梁上打临时支柱支撑顶板,以保证打木 垛人员的安全。清除浮矸、浮煤后就可打木垛。木垛要直贴顶板,使顶板得到支撑。 如果直接顶沿煤帮冒落,而且冒落区矸石沿煤帮继续下落,用探板支护有困难时, 则可采用打撞楔的办法处理。