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第 3.2 节 普通机械化采煤工艺

• 一、普采的一般特征和采煤机的工作过程

• 二、普采典型工艺过程实例 GO

• 三、普采单滚筒采煤机工作方式 GO• 四、普采顶板支护 GO

• 五、普采工艺参数分析 GO

• 六、普采设备及其配套尺寸 GO

• 七、普采工艺的技术延革 GO

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一、普通机械化采煤的一般特征 和采煤机的工作过程

• 落煤、装煤、运煤实现了机械化作业

• 顶板支护和采空区处理仍采用单体支柱由人工作业完成。

• 滚筒采煤机的工作过程 GO• 滚筒采煤机实物图 GO

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单滚筒采煤机工作示意图 横向配合 、返回

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滚筒采煤机实物图 返回

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滚筒采煤机与刮板运输机的横向配合示意图

返回

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二、普通机械化采煤工艺的技术延革 返回

• 第一阶段（探索阶段）：深截式滚筒采煤机、

可弯曲刮板运输机、急增阻摩擦式金属

单体支柱配合金属铰接顶梁

• 第二阶段（普及阶段）：浅截式滚筒采煤机、

可弯曲刮板运输机、微增阻摩擦式金属

单体支柱配合金属铰接顶梁

• 第三阶段（高档普采）：单体液压支柱

• 第四阶段（新进展）：大功率无链牵引双滚

筒采煤机、大功率双速全封底侧卸式刮

板运输机、单体液压支柱或“π” 型长钢梁

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三、普通机械化采煤典型工艺过程实例（所用设备列于表 3-1 ）

普采工序

图 3-8

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单滚筒采煤机普采工序 返回• 上行：割顶煤、挂梁、打临时支柱（有时用梁窝代替）

• 下行：撤临时支柱、割底煤、推移刮板运输机、打支柱

• 进刀

• 回柱放顶、检修设备

• 开切口

• 移机头、机尾

• 打加强支护、移皮带和转载机等

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1 、采煤机自下切口开始上行割顶煤；

返回2 、在采煤机后方 10m 处追机挂梁；

3 、采机到上切口处时，翻转挡煤板，下降摇臂换向下行割底煤同时装浮煤；

4 、当采机离开上切口 25m 处时，前移上端头抬棚一次进刀的截深的长度，此后推移运输机机尾；

5 、采煤机继续下行割底煤，在机后 20m 处追机推移运输机和支柱，直到下切口；

6 、前移下端头抬棚，推移运输机机头和采煤机，将运输机推直、采煤机的滚筒入下切口，如图3-9所示；

7 、自下而上回柱放顶，同时可在保持一定距离的情况下进行下一循环的割煤工作；

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图 3-9 直接推入法进刀方式

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四、普采单滚筒采煤机工作方式 返回

• （一）滚筒的位置和旋转方向 GO

• （二）滚筒采煤机割煤方式 GO

• （三）单滚筒采煤机的进刀方式 GO

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（二）滚筒采煤机割煤方式 返回

• 1 、双向割煤、往返一刀 GO

• 2 、“∞ ”字形割煤、往返一刀 GO

• 3 、单向割煤、往返一刀 GO

• 4 、双向割煤、往返两刀

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（三）单滚筒采煤机的进刀方式 返回

• 1 、直接推入式 GO

• 2 、 “∞ ”字形割煤方式时自行进刀 GO

• 3 、斜切进刀 GO

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图 3-10 滚筒的位置和旋转方向

• 返回

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1 、双向割煤、往返一刀

返回

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2 、“∞ ”字形割煤、往返一刀

返回

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3 、单向割煤、往返一刀

返回

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4 、双向割煤、往返两刀

返回

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1 、直接推入式

返回

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3 、斜切进刀 返回

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五、普通机械化采煤顶板支护 返回• （一）支架布置方式

• 1 、带帽点柱

• 2 、齐梁直线柱 GO

• 3 、错梁直线柱 GO

• （二）普采面的端头支护 GO

• 1 、双钩双楔铰接梁支护 GO

• 2 、迈步走向抬棚支护 GO

• 3 、基本支架加迈步走向抬棚支护 GO

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2 、齐梁直线柱

返回

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3 、错梁直线柱

返回

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1 、双钩双楔铰接梁支护 返回

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2 、迈步走向抬棚支护 返回

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3 、基本支架加迈步走向抬棚支护 返回

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六、普通机械化采煤工艺参数分析 返回

• 1 、截深 GO

• 2 、支护密度的确定 GO

• 3 、上下切口长度和深度 GO

• 4 、斜切进刀段长度 GO

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1 、截深 返回

• 现在都采用浅截式，截深有1.0m 、 0.8m 、 0.6m 、 0.5m 四种规格。在煤质松软、顶板稳定且一次能割全厚的薄煤层采用截深 1.0m 、 0.8m 的滚筒，此时顶梁的长度和排距等于截深；其他情况一般均采用截深 0.6m 、0.5m 的滚筒，此时顶梁的长度和排距等于截深的 2倍。

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2 、支护密度的确定 返回• 支护密度是指控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量，用 n 表示（单位为棵 /m2）。为保证工作面的安全支护密度应满足 3-1 式：

• 式中 :Pt---- 工作面支护强度（参考矿山压力

及控制）， kPa/m2; Rt---- 支柱的额定工作阻

力（参考设备技术参数）， kN/棵； η---- 支柱的额定工作阻力实际利用系数，摩擦式支柱取 0.4~0.5 ，液压支柱取 0.85

)13( −−−−−−−−−−−−−⋅

=t

t

R

Pn

η

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续上页

返回

• 同时，支护密度又由支架的排距和柱距体现出来，可得式（ 3-2 ）

• 式中 a 、 b ---- 分别为柱距和排距； F----- 端面距（梁端到煤壁的距离）； N---- 工作面支柱排数； S----每根支柱支护的面积， m2/棵；与支护密度 n互为倒数。

)23( −−−−−−−−−+⋅

⋅=FbN

SNa

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续上页 返回

• (3-1) 式与 (3-2) 式合并可得满足支护强度要求的计算柱距的公式（ 3-3 ）式：

( ) )33( −−−−−−−−−+⋅

⋅⋅=t

t

PFbN

NRa

η

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3 、上、下切口长度和深度

返回

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4 、斜切进刀段长度 返回

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七、普机采煤设备配套 返回

• （一）中厚煤层普采设备

• （二）普采面设备横向配套尺寸 GO

• （三）端面距 T 的确定 GO

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（二）图 3-20 普采面设备横向配套尺寸 返回

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（三）端面距 T的确定

返回

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（四）普采设备的最新发展 返回

• 1 、双滚筒无链牵引采煤机

• 2 、全封底双速侧缷刮板运输机

• 3 、“∏ ”型长钢梁与铰接顶梁混合

支护方式

• 4 、使用临时性短梁

• 5 、运输平巷使用转载机和可伸缩

皮带运输机