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煤矿综采工艺介绍

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四川华蓥山广能集团绿水洞煤矿大倾角煤层综采工艺介绍
从图看出随着煤层倾角增大,液压支架、采煤机、煤炭运输机( 从图看出随着煤层倾角增大,液压支架、采煤机、煤炭运输机(简称 三机)受到的下滑分力也越大,设备防倾倒、防下滑、 三机)受到的下滑分力也越大,设备防倾倒、防下滑、防飞石伤人的 技术要求也越来越高,解决难度也越来越大。 技术要求也越来越高,解决难度也越来越大。

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回采工序
综采工作面采煤工艺过程: 下行割煤→装煤、运煤→上行空刀清浮 煤→装煤、运煤→移架→推移刮板输送机。 1)割煤与装煤。由于工作面煤层倾角大,采 煤机上行阻力较大,采 用下行割煤、 上行空刀清扫浮煤的割煤方式。双滚筒采煤机在上、 下端口通过斜切进刀方式自开缺口,正常割煤时,前滚筒右螺旋割顶 煤,后滚 筒左螺旋割底煤。通过割煤机滚筒螺旋叶片与刮板输送机 铲煤板自行装煤。 2) 支护。采用ZJ3600/15/36 支撑掩护式液压支架控制工作 面顶板, 下端为横向布置的ZTHJ11400/15/23 端头支架 ,上端采用ZTJ460013/31型端头液压支架支护。由于煤层倾角大,工作面运输机 巷下侧 为未采煤体,为了保证支架-围岩系统稳定性,防止支架倒滑,又有 利于调整支架的前移位置,工作面支架总体上采用上行式的推移顺序。 首 先推移工作面下部的端头支架,然后推移排头支 架,接着按上行 分段、段间上行、段内上行的顺序 推移排头支架上方的支架,最后 移动工作面上端头支架。

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大倾角煤层开采的现状: 大倾角煤层开采的现状:
35°以下倾角的倾斜煤层、60°以上的急倾斜8m以上的厚煤层综采 技术成熟,设备选型合理,工作面单产高。 35°~60°倾角的中厚煤层被国内外视为难采煤层,开采这种煤层 时,职工劳动强度大,安全性差,煤炭回收率低,产量工效低,万吨 掘进率高。综采工作面“三机配套”选型困难,工作面液压支架防倒 防滑、运输机防滑、工作面下出口的可靠支护和防护、防止煤矸下滚 下窜伤人等一系列重大难题不好解决。 由于大倾角急倾斜中厚煤层倾角大、地质条件复杂等因素影响,采煤 机械化的发展远较缓倾斜煤层缓慢,因此,国内急倾斜煤层目前仍以 炮采为主,主要的采煤方法:倒台阶式采煤法;仓储采煤法;钢丝绳 锯采煤法;伪倾斜柔性掩护支架采煤法;等。
推移刮板输送机:工作面支架移架过程中,滞后采煤机后滚筒

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现场防滑防倒措施:
液压支架的防倒防滑措施:
1) 加强现场管理,严格按照由下到上、分段 移架、段内上行、段间上行的移架顺序 及相关规定进行移架工作。 2) 支架的调架装置要保持一定的行程,当支 架发生轻微倒架时,及时调整支架,使 支架与煤层顶底板垂直。 3) 当工作面顶板破碎、容易冒顶时需带压移 架,带压强度以能够顺利移架为准。

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绿水洞煤矿急倾斜煤层综采效果:
华蓥山广能集团绿水洞煤矿通过多年探索、试验,研制出 能适应到60°煤层倾角的急倾斜煤层综采液压支架及端头 支架,不断优化开采工艺,成功地解决了解决了工作面液 压支架防倒防滑、运输机防滑、工作面下出口的可靠支护 和防护、防止煤矸下滚下窜伤人等一系列重大难题。 在工作面平均倾斜长 130 m, 平均走向长1400 m。平均 厚度 2. 46 m,倾角 45 ~60°的急倾斜中厚煤层中采用 走向长壁综合机械化采煤工艺,工作面最高单产5.8万吨、 平均月产4.8万吨,回采工效15. 8t/工,工作面采出率 97% 。
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大倾角急倾斜煤层开采的特点: 大倾角急倾斜煤层开采的特点:
1、大倾角急倾斜煤层顶板受力分析,由于煤层倾角大,顶板垂直层面的 重力被分解为沿顶板倾斜方向的下滑力,顶板法线方向的分力。煤层 倾角越大,沿倾斜方向的下滑力越大,而垂直层面方向的作用力越小。 因此,作用在工作面支架上的压力变小,支架的稳定性降低,容易倾 倒。由于倾角大,垂直层面的作用力变小,在顶板岩性相同时,急倾 斜煤层的顶板比缓倾斜煤层顶板难于冒落,冒落步距会增大。由于沿 倾斜方向的作用力增大,底板岩层的稳定性降低。为此在开采急倾斜 煤层时,不仅顶板会发生移动和冒落,而且底板也可能发生移动滑底。 2、急倾斜煤层工作面采下的煤块和垮落的矸石会沿底板自动下滑,简化 了工作面的装运工作。但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架,砸伤人员, 给安全生产带来不利因素。
底座插底处理
由于煤层底板岩性较软,支架较重,在顶板压力作用下,液压支架容易前倾, 使底座前端插底,导致移架、推移到刮板输送机困难,现场应用时采取降低 支架前柱支护阻力的措施即可有效解决。
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排头支架上方支架的移架顺序:
按上行分段、 段间上行、段内上 行的顺序推移。 移架时,通过上、下处于工作状态的相邻支架的顶梁、底座 两侧 的调架千斤顶调整被移动支架的位置,并且保证相邻两架的顶梁高差不 超过10cm,防止顶梁交错形成叠架。
15~20m 利用支架 底座的千斤顶推杆,由下往上逐渐推移刮板输送机。推移刮板输送机时,严格保证输 送机弯曲段距离不小于15 m。到工作面上端部,利用端头支架下侧的液压支架推移输 送机机头。

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工作面布置
考虑到工作面煤层倾角大,工作面设备 沿煤层 倾斜方向下滑分力大,下滑问 题突出,充分借鉴矿井以前进行大倾角 综采时设备防滑的成功经验,利用每次 推移刮板输送机时的上行分力抵消采煤 过程中输送机的下滑力,工作面采用伪 斜角γ的布置方式。(如图)Δy 为每 次移刮板输送机需要上升的距离,即每 次移刮板输送机时输送机实际下滑量。
四川华蓥山广能集团绿水洞煤矿 大倾角煤层综采工艺介绍
自治区煤炭工业管理局
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四川华蓥山广能集团绿水定义: “大倾角煤层”的说法是我国煤炭行业在上个世 纪90年代前后提出的。这是采煤机械化由缓倾斜 向倾斜再向更大倾角煤层发展的必然结果。而至 于究竟什么是大倾角煤层,目前还没有公认的很 明确的解释和统一的定义。从检索到的文献来看, 大倾角煤层一般多指30°~55°倾角的煤层,而 在此煤层内布置的工作面叫大倾角工作面,实际 上通常把45°以上煤层定义为急倾斜煤层。
片帮和飞矸伤人预防措施
1)在每节工作面输送机中部槽上均安装一套架前挡煤板,防止煤壁片帮和割 煤时煤( 矸)下窜伤人。架前挡煤板必须保持升起状态,只有当人员观察采煤 机、刮板输送机工作状态等情形,方可降下来。 2 )工作面间隔 10 个液压支架安装一个架间挡矸门。每个架间挡矸门平时均 处于关闭状态,人员通行时方可开启。 3)处理工作面设备故障时,设专人在事故处 理点上侧20m位置负责观察的煤 矸滚落情况,并在工作面事故处理点上方5m 处用木板挡矸。
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工作面特征: 工作面平均倾斜长130m,平均走向长1400 m。平 均厚度2.46m,倾角45 ~60°,呈上缓下陡状态。 煤质中硬,普氏系数2~3,煤体受力后易破碎。 煤层赋存比较稳定,局部存在分岔,夹矸厚约0.3 m。煤层伪顶为黏土岩,平均厚度0.2 m; 直接顶 为灰色泥岩、砂质泥岩及钙质泥岩,平均厚度 8.4 m; 基本顶为钙质泥岩、砂岩及薄层含燧石结 核灰岩,平均厚度7.2 m; 直接底为炭质泥岩,平 均厚度1.2m。
刮板输送机防滑和防上窜措施
1) 及时调整液压支架状态,保持工作面输送 机与液压支架垂直 ( 推移刮板输送机段 除外) 。 2) 加强工作面设备检查,保持调推千斤顶处于正常工作状态,及时更换损坏、失效 的千斤顶。 3) 提高割煤质量,避免工作面伪仰斜角忽大忽小。

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采煤机防滑措施
1) 采用无链牵引方式,利用采煤机的行走齿轮与固定在输送机槽帮的齿轨啮 合使采煤机顺直工作面移动。 2) 在采煤机上安装能停止工作面输送机的闭锁装置。 3) 加强机组的检修维护,保证机械结构防滑 功能灵敏可靠,防止机组失控 下滑。 4) 当采煤机停止割煤时,要把两个滚筒下落到工作面底板或截进煤壁。

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工作面配套设备
工作面采用新研制的适应最大倾角 60°的四柱支撑掩护式液压支架 和横向掩护式端头支架等国产化综采设备生产,工作面主要配套设备 如下: ZJ3600/15/36 液压支架 / 架 86 ZTHJ11400/15/23端头支架 / 架 3 ZTJ4600-13/31型端头支架 /架 1 MG620/250-QWD2采煤机 / 部 1 SGB-730/320(2×160)刮板输送机 / 台 1 SZZ-730/320工作面巷道转载机 / 台 1 PLM1000破碎机 / 台 1 SZZ -730/320桥式转载机 / 台 1 DSJ100/60/2×160带式输送机 / 台 3

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四川华蓥山广能集团绿水洞煤矿大倾角煤层综采工艺介绍
排头支架的移架方式:
工作面下部5个支架组成整体性的排头支架。在 排头支架移架时,为避免第1个排头支架下滑,先移第3个排头支架,再移第2 个支架和第1个支架,最后顺序移动第4、第5个支架。

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大倾角急倾斜煤层开采的特点: 大倾角急倾斜煤层开采的特点:
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