采煤机械化.docx

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采煤机械化(eoalminingmeehanization)采煤工作面采煤的5个主要工序(破煤、装煤、运煤、支护和控顶)都用机械来完成。广义的采煤机械化还包括煤矿其他重要消费环节,如煤炭井下运输和提升,掘进和辅助运输等的机械化。采煤机械采煤工作面机械通常分为旱采和水采两类。①长壁采煤机械:主要包括采煤机、链板输送机和液压自移支架。采煤机的作用是破煤和装煤,即把煤壁上的煤破碎、下落,并把它装在链板运输机的槽板上。采煤机完成破煤和装煤两道繁重工序,是采煤工作面的主要设备。长壁工作面主要采用滚筒式采煤机,也有的采用刨煤机。如今,滚筒式采煤机向大功率、高才能和巩固可靠方向开展,装机功率最高达l000kW左右,牵引速度(采煤机挪动速度)~12m/min。链板输送机的作用是把煤运出采煤工作面,经转载机卸在采区胶带输送机上运出采区。机械化采煤工作面一般都采用可弯曲链板输送机,其运输才能高的到达1500~3000t/h。液压自移支架(见彩图插页第11页)的作用是支护顶板和控顶,还承担推移链板运输机的工作。如今,液压自移支架向高初撑力和快速移设开展。以使采煤工作面顶板在维护期间尽量减少下沉,减少变形和塌落。②短壁采煤机械:主要包括连续采煤机、梭车和锚杆打眼安装机。连续采煤机是一台带有悬臂式破煤机构和装车机构的履带行走机械设备。可以完成从煤壁上破煤,并把煤装人梭车,由梭车把煤运出采区。由于短壁采煤的矿井、巷道绝大部分为煤巷,因此连续采煤机既是主要的采煤机械,又是巷道掘进的主要机械。梭车是短壁采煤矿井的井下主要运输设备。既可以运煤,又用以运送器材设备和人员。梭车的动力有用防爆内燃机的,也有用防爆电机的。锚杆打眼安装机具有打锚杆眼和安装锚杆的功能。短壁采煤机配套设备具有采煤和掘进的双重功能,而且机动灵敏,可以快速地在采煤工作面和掘进工作面之间调动。③水枪:水采的采煤工作面机械。水枪是一台高压水射流方向控制器,高压水射流由远间隔的离心式高压水泵供给。水枪喷射的高压水射流从煤壁上破煤,利用煤层底板的倾斜角度、溜槽和水流的冲刷将破碎的煤炭运出。水采的采煤工作面没有维护顶板和控制顶板垮落的机械设备。各国概况欧洲和亚洲的主要产煤国曾主要开展长壁采煤机械,美国和澳大利亚主要开展短壁采煤机械。2。世纪70年代以来,美国引进了长壁采煤机械,并对其进展了重大改进,使综合采煤设备消费才能大为增加,性能更为可靠。一个采煤工作面,装备一套综合采煤机械设备,年产量可到达200万t以上,采煤工作面工效达ZO0t左右。技术经济效能明显超过原有的短壁采煤机械。1992年,%,%,%。美国1991年长壁采煤综合机械化产量达14243万t,%,比1980年(3860万t)。短壁采煤在矿井产量的比重那么同长壁采煤相反,有了明显下降。澳大利亚也同美国呈现同样的开展趋势。中国采煤机械化的分级中国煤矿数量多,煤层地质条件多种多样,煤矿规模相差悬殊。采煤机械化的开展程度和适应范围也有很大差异。为了鼓励煤矿根据本矿的消费条件和财力状况,尽可能实现不同程度的采煤机械化,中国通常把采煤机械化分为3级,并规定了不同的产量和效率标准。①普通机械化采煤:简称普采。采煤工作面装有采煤机、可弯曲链板输送机和摩擦式金属支柱、金属顶梁配套设备,使采煤工作面破煤、装煤和运煤工序机械化。但支护和控顶的操作仍很繁重和危险、这套配套设备的采煤机功率比较小,大都在1。。kw或以下,可弯曲链板输送机的才能也比较低,一般年消费才能15一20万t。②高档普通机械化采煤:简称高档普采。采煤工作面装备采煤机、可弯曲链板输送机、液压支柱和金属顶梁配套设备,使采煤工作面破煤、装煤和运煤工序机械化。由于采用了液压支柱,顶板维护状况好,支护和控顶工序为手工操作,但劳动强度大为减轻,危险程度减少。这套配套设备的采煤机功率较大,一般为150kw或更大。可弯曲链板输送机的
才能也较高,一般年消费才能20~30万t。③综合机械化采煤(见彩图插页第9页):简称综采。综采设备自问世以来,性能不断改善,才能不断增大,操作日益简化,使用范围日益扩大。中国现有的综采设备,采煤机功率大都在3ookW或以上;可弯曲链板输送机才能大都在700t/h以上;液压自移支架具有多种类型,以适应不同煤层条件的开采。无论哪种采煤机械配套设备,其适应范围都是有限的。3级采煤机械化设备的适应范围是:煤层倾斜角度一般在15“以下;煤层厚度在lm以上并比较稳定。超过这些范围,采煤设备消费才能下降或难以使用
。1993年,中国国有重点煤矿采煤机械化程度到达7214%,。其中:%;%;%;%。1993年,年产Mt以上的综采采煤队为46个。平均月产量:综采工作面52339认高档普采工作面19739t;普采工作面12444t;非机采工作面9962t。综采工作面的当年最高纪录:潞安矿务局王庄矿综采一队,年产煤253万t(开采特厚煤层,采用放顶煤),最高日产量为15186t(1993年7月);晋城矿务局古书院矿综采一队年产煤200万t。(岳翰王振铎)

梭车

SUOChe梭车(shuttlecar)在地下程度巷道中运送矿岩的特种车辆,其车箱底部装有供装载和卸载用的运输机。按输送机类型梭车分为板式、刮板式和带式,其中以刮板式应用最广泛;按原动机及传动方式分为气动机械式、电动机械式和电动液压式,在井下作业条件下,电动机械式梭车比较经济可靠;按搭接方式分升起搭接式、穿套搭接脱开运输式和穿套搭接不脱开运输式,后两种用量较多。20世纪60年代中国开场研制梭车,定型的系列化产品于1979年投产,车箱容积主要有4、6、8、12、14n、3等、轨距有600、762、gO0mm三种。工作原理一个长而大的车箱体置于两个转向车架上,。当装岩机将矿岩装到车箱一端时,开动刮板输送机便可将矿岩输送到另一端,从而使矿石均匀装满车箱。梭车可以搭接转载,穿套搭接式梭车每个车箱装载端均加宽,同时车体具有倾斜角,使一个车箱的卸载端可以伸入到另一个车箱的装载端。这样,刮板输送机就可以将矿岩从一个车箱输送到另一个车箱。假如搭接车箱的数量与一次爆破矿岩量相适应,那么可一次将爆破矿岩连续装完。重载梭车由电机车牵引到卸载溜井或卸载场后,开动刮板输送机把车箱中的矿岩卸出。根本构造梭车由车箱、刮板输送机、转向架和牵引杆等组成。车箱由前车体和后车体用联接板联成一体构成,它是梭车的装载容器,其两侧板和底板都用钢板焊接成型,车箱两侧外部纵向和横向用箱形筋板加强,车箱内底部及两侧装设可更换的锰钢衬板,在刮板输送机链条的上方焊有盖板,用以保护链条和使刮板与底板保持接触。为了减小矿岩运动阻力,保持矿岩和刮板运动同步,。刮板输送机由从动链轮组、主动链轮组、链条、刮板等组成。从动链轮组安装在车箱装载端;主动链轮组安装在车箱卸载端;两根链条绕过主动链轮、从动链轮,并经车箱下部导轨、车箱底板环绕闭合;刮板安装在两根链条之间。动力自电动机经链传动组、万向传动轴、蜗轮减速器传至主动链轮。转向架由行走机构、上横梁、下横梁组成。行走机构与下横梁铰接,二者可以相对摆动,以保持四个车轮与轨道同时接触;上横梁与下横梁可相对转动,以便梭车顺利通过弯道。牵引杆用钢板冲压成形并焊接而成。是梭车与梭车,梭车与电机车之间的联接装置。(张之铎)

锚杆

(anehora只ebar)一种支护构造的材料。多用于隧洞和地下厂房工程,一般用20号锰硅钢或5号钢制成,按放射状打进围岩的钻孔中,使围岩到达稳定。锚杆的效能有四种:①悬吊作用。把因爆破而造成的松动岩块固定在稳定的岩层上,防止崩落;②增强作用。锚杆的张拉作用给地层施加了预应力,增大了节理面或层理面间的摩擦力,使已破碎的地层具有整体性,并保持稳定;③形成梁的作用。拱形隧道一般不考虑这个作用,而对于程度成层围岩中的矩形隧道应予以考虑;④内压作用。锚杆的张力通过连系件或喷射混凝土传递给壁面形成内压,这是松软笔隧道稳定性所考虑的主要性能。锚杆锚头型式主楔缝式、涨壳式和粘结式三种。楔缝式锚头是在一端设一切槽,把楔子卡在切槽中再将此带楔子杆插入钻孔,用风钻等冲击锚杆,到孔底后在棒用下,使切口张开而卡紧钻孔壁。涨壳式锚头注或两个内侧具有锥形槽的帽组成的涨壳和有与之锥度的锥形体组成。当旋转锚杆时,锥形体向洲挪动并使涨壳张开而固定。粘结式是用粘结剂仪固定在钻孔中,粘结剂可用水泥沙浆(沙浆锚杆可用聚酷树脂、环氧树脂(树脂锚杆)。粘结式锐用于不宜采用机械式锚头(楔缝式、涨壳式)的以弱的地质条件。枯结式与机械式不同,虽在锚f后不能立即紧固,但却具有锚固部分岩石不会产大的部分应力,锚头滑动较少等特点。粘结式棍沿锚杆全长和从孔底到需要的一定长度进展农种。前者一般不需紧固。锚杆直径一般为16一25毫米,钻孔孔径比卞8一15毫米。,丰为锚入深度的二分之一,。单根棍固力不低于5吨。施工机械主要
有:锚杆钻孔安顶板锚杆钻车等。施工质量检查包括:孔位、孔径、孔深、洗孔质量、浆液性能、灌入密实度禾头外露长度等。锚杆锚固力一般采用抽样检查,率不少于1%,其平均值不低于设计值,任意一红的平均值不低于设计值的90%。(袁荣中有的锚作个应内杆也适软入较有两己右更干内子一旧七可苗汗︸友雷主干法书径大间距汗锚夏机、]、孔瞄杆ha样试件卜)

meihuicaigongyi

煤回采工艺

coalwinningtechnology

在回采工作面内,为采出煤炭所进展的落煤、装煤、运煤、工作面支护和采空区处理等工序叫回采;按一定顺序回采,并在空间和时间上合理
安排、有机配合,称回采工艺。落煤是把煤从煤壁上破落下来,主要有打眼放炮落煤、机械割煤和水力落煤等方式。装煤是把落下的煤装入输送机,主要有人工装煤、机械装煤和爆破装煤等方式。运煤是把采下来的煤运出工作面,倾角小于25□时工作面铺设输送机,大于25□时可改用溜槽。工作面支护是支护控顶区内的顶板,防止冒顶,减少顶板下沉量,以保证工作面平安回采。在急倾斜煤层中有时还要支护底板。工作面支护主要有木柱、棚子、金属支柱或单体液压支柱配合铰接顶梁组成的悬臂支架以及自移式液压支架等。回采后不再支护的空间称采空区。为减少工作面压力而对采空区顶板加以管理的方法叫采空区处理,顶板管理是工作面支护与采空区处理的合称。中国多数矿区采用全部垮落法将采空区支架撤回,使采空区顶板下部垮落并利用其碎胀性支撑上部顶板。少数矿区采用全部充填法将采空区用充填材料填满,不让顶板垮落;极少数矿区那么采用煤柱支撑法或部分充填法管理顶板。

50年代初,中国煤矿大力推广壁式采煤法,并采用了输送机。使回采工艺改进很大,大体上经历了以炮采、机采、综采为主要标志的三个开展阶段。

炮采打眼放炮落煤方式的简称。回采工艺过程是打眼放炮、人工或机械法装煤和刮板输送机运煤。工作面推进后用人工移设输送机,也称人工移溜,用木柱、棚子或金属支架支护工作面,回柱放顶或回柱充填等。炮采的设备和技术简单,对复杂的地质条件很能适应,目前在中国仍占总产量的60%。但炮采劳动强度大,人工装煤和移设输送机费工费时,工作面月产量仅万吨左右,工作面效率每工约4吨。

机采落煤、装煤和运煤等回采工序实现普通机械化,简称普采。50年代中国采用深截式采煤机〔即康拜因〕采煤。这种机械的构造复杂,需要专门机道,割煤后顶板悬露的面积大。60年代初期,中国开场推广了浅截式机组采煤。工作面的装备有:浅截式采煤机,滚筒采煤机〔或刨煤机〕,可弯曲刮板输送机,金属摩擦支柱或单体液压支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。这种回采工艺过程主要是机械采煤、液压千斤顶移设输送机、人工支护〔使割煤后悬露出的顶板能及时得到支撑〕和回柱放顶或回柱充填。机采使工作面回采工艺简化,劳动强度减轻;工作面单产和工效比炮采进步了一倍。目前中国机采产量已达总产量的20%以上。

综采综合机械化采煤的简称。回采工作面的落煤、装煤、运煤、支护和顶板管理等根本工序全部实现机械化。中国在70年代初开场推广这种方法。在综采工作面内的设备包括:滚筒采煤机或刨煤机、可弯曲刮板输送机、自移式液压支架以及其他一些附属设备。在运输巷道内装设有转载机和可伸缩带式输送机〔见矿井运输〕;在回风巷道内装设单轨吊车或双轨平板车,供输送材料和设备等使用。

采煤方式有单向和双向两种:①单向采煤,上行进一刀〔~〕割煤,下行装煤,即往返只进一刀;②双向采煤,往返各进一刀〔~〕×2,即往返都割煤、装煤,又称穿梭式采煤。采煤时,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤。装煤是借助滚筒的螺旋叶片和挡煤板将割下的煤装进输送机。一般应采用双向采煤的方法。

推移输送机采煤机采过10~15m后,用液压千斤顶将输送机顶推到煤壁。推移时要保持弯曲段有一定长度,不使输送机过度弯曲。

移架采煤机采过后,要前移支架维护新露出的顶板。移架方式有两种:①及时移架,采煤机采过5m后,先移支架,后推输送机,又称及时支护;②滞后移架,采煤机采过10~15m后,先推输送机,后移支架,又称滞后支护。应根据工作面顶板稳定性选择移架方式。

综采改善了劳动条件,使工作面产量和效率比机采进步了一倍,工作面平安,顶板事故大为减少,是煤炭工业的开展方向;但综采设备昂贵,技术性很强,对地质条件要求严格。到80年代初,中国综采产量仅占统配煤矿产量的15%左右。在地质条件简单、煤层赋存稳定的矿区,应优先采用综采。