1、第六章 機(jī)械化采煤基礎(chǔ)知識(shí) 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 復(fù)習(xí)思考題 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 綜采設(shè)備是綜合機(jī)械化采煤工作面機(jī)電設(shè) 備的總稱。它包括滾筒采煤機(jī)（或刨煤機(jī)）、 可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓支架以及各種供電、 供液設(shè)備和其他輔助設(shè)備等。綜合機(jī)械化采煤 是將各種相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械合理地組合在一起， 在工藝過程中協(xié)調(diào)工作，使采煤工作面的落、 裝、運(yùn)、支全部工序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化的作業(yè)方式。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 一、 綜采工作面主要設(shè)備的布置 1.綜采工作面主要設(shè)備的布置關(guān)系 （1）

2、 工作面可彎曲刮板輸送機(jī)靠近煤壁、 沿工作面全長(zhǎng)鋪設(shè)在底板上。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 為了滿足采煤機(jī)自開缺口的需要，將可 彎曲刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾伸入工作面兩 端的區(qū)段平巷內(nèi)； 在可彎曲刮板輸送機(jī)煤壁側(cè)的槽幫上設(shè) 有鏟煤板，用于清理底板上的浮煤； 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 在可彎曲刮板輸送機(jī)采空區(qū)側(cè)槽幫與擋 煤板之間設(shè)有齒軌，與無鏈牽引采煤機(jī)牽引 機(jī)構(gòu)的齒軌輪相互嚙合，完成采煤機(jī)的牽引 任務(wù)。 綜采工作面主要設(shè)備的布置關(guān)系如圖6-1 和圖6-2所示。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 6-1綜采工作面設(shè)備布置（平面圖） 1滾筒采煤機(jī)；2刮板輸送機(jī)； 3液

3、壓支架；4下端頭支架； 5上端頭支架；6轉(zhuǎn)載機(jī)； 7可伸縮帶式輸送機(jī)；8配電箱； 9乳化液泵站；10設(shè)備列車； 11移動(dòng)變電站；12噴霧泵站； 13液壓安全絞車；14集中控制臺(tái)。 6-2 綜采工作面設(shè)備布置（立體圖） 1滾筒采煤機(jī)； 2刮板輸送機(jī)； 3液壓支架 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （2）采煤機(jī)騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上， 通過牽引機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)采煤機(jī)沿工作面穿梭 運(yùn)行。同時(shí)，采煤機(jī)的滾筒切入煤壁，完 成破煤任務(wù)。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （3）液壓支架位于工作面可彎曲刮板輸送 機(jī)的采空側(cè)，沿工作面全長(zhǎng)呈直線布置，支撐 于工作面頂、底板之間。一般情況下，一臺(tái)液 壓支架

4、對(duì)應(yīng)一節(jié)刮板輸送機(jī)溜槽，在每一臺(tái)液 壓支架底座與刮板輸送機(jī)溜槽之間設(shè)有推移裝 置，用于推移支架和刮板輸送機(jī)。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （4） 在工作面下端的運(yùn)輸區(qū)段平巷內(nèi)沿工 作面推進(jìn)方向布置有橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，橋式轉(zhuǎn)載機(jī) 的水平裝載段搭接于工作面可彎曲刮板輸送機(jī) 機(jī)頭的下面，卸載段則搭接在可伸縮帶式輸送 機(jī)的機(jī)尾上；可伸縮帶式輸送機(jī)沿運(yùn)輸區(qū)段平 巷全長(zhǎng)布置，其機(jī)頭搭接于運(yùn)輸上山的皮帶上 面（或溜煤眼上面）。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （5） 在工作面運(yùn)輸區(qū)段平巷內(nèi)鋪設(shè)有軌道， 設(shè)有設(shè)備列車，列車上裝備有控制機(jī)電設(shè)備和 通訊設(shè)備的集中控制臺(tái)、開關(guān)、乳化液泵站、 移動(dòng)變電

5、站和噴霧泵站等。有的綜采工作面采 用下行通風(fēng)時(shí)，將設(shè)備列車及其設(shè)備放置在軌 道區(qū)段平巷內(nèi)。 （6） 在軌道區(qū)段平巷內(nèi)設(shè)有運(yùn)送設(shè)備和 材料的單軌吊車或搬運(yùn)絞車。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 2.綜采工作面主要設(shè)備的作用 （1） 采煤機(jī)，是完成落煤、裝煤工序的一 種機(jī)械。當(dāng)前普遍使用的是可調(diào)高的雙滾筒采 煤機(jī)，它可騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上沿工作面 穿梭割煤，一般截深630 mm或800 mm，最大 截深可達(dá)1 000 mm。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （2） 可彎曲刮板輸送機(jī)，是完成工作面 運(yùn)煤的機(jī)械，同時(shí)它還作為采煤機(jī)的導(dǎo)軌， 以及液壓支架移架時(shí)的支點(diǎn)。 第一節(jié) 綜采工作

6、面主要設(shè)備的布置與配套 （3） 液壓支架，是用于支護(hù)和管理頂板 的機(jī)械設(shè)備。支架的升降和前移均采用液壓控 制或電液自動(dòng)控制，輸送機(jī)的推移和支架的前 移是由支架底部的推移千斤頂來完成的。 根據(jù)位置與作用不同，液壓支架可分為基 本支架、端頭支架和過渡支架3種。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 基本支架是工作面布置最多的支架，承擔(dān) 整個(gè)采煤工作面頂板的管理任務(wù)； 端頭支架主要用于加強(qiáng)工作面端部（上下 出口）頂板支護(hù)； 過渡支架是用于支護(hù)可彎曲刮板輸送機(jī)機(jī) 頭、機(jī)尾處頂板的特殊支架。它比工作面基本 液壓支架滯后一個(gè)步距，頂梁長(zhǎng)于基本液壓支 架一個(gè)步距。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套

7、（4） 轉(zhuǎn)載機(jī)，是40 m左右長(zhǎng)、能抬高貨 載的重型刮板輸送機(jī)。它一端與工作面輸送機(jī) 機(jī)頭相搭接，另一端騎在可伸縮帶式輸送機(jī)的 機(jī)尾上。其作用是將刮板輸送機(jī)運(yùn)出的煤炭轉(zhuǎn) 移到帶式輸送機(jī)上，可隨工作面的推進(jìn)整體移 動(dòng)。轉(zhuǎn)載機(jī)中常配置有破碎機(jī)。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （5） 可伸縮帶式輸送機(jī)，是工作面區(qū)段 運(yùn)輸平巷中的運(yùn)煤設(shè)備。通過其儲(chǔ)帶裝置，可 以方便地調(diào)節(jié)輸送機(jī)的運(yùn)輸長(zhǎng)度，以滿足當(dāng)工 作面推進(jìn)時(shí)，及時(shí)伸長(zhǎng)或縮短運(yùn)輸距離。 （6） 乳化液泵站，是供給液壓支架和其 他液壓裝置壓力液體的動(dòng)力設(shè)備。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （7） 噴霧泵站，是供給采煤機(jī)內(nèi)外噴霧降塵

8、及各運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧降塵壓力水的動(dòng)力設(shè)備。 除以上設(shè)備外，在回風(fēng)平巷中還設(shè)有承擔(dān)運(yùn) 送設(shè)備和材料輔助運(yùn)輸任務(wù)的搬運(yùn)絞車或單軌吊 車；在運(yùn)輸平巷中還設(shè)有供電移動(dòng)變電站和配電 點(diǎn)，以及刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)的監(jiān)視、控制、通 訊照明的集中控制臺(tái)。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 二、 綜采工作面主要設(shè)備的配套 綜采工作面中采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和 液壓支架（簡(jiǎn)稱“綜采三機(jī)”）的性能配套，主 要解決各設(shè)備性能間相互制約的問題，從而充分 發(fā)揮各個(gè)設(shè)備性能，以滿足生產(chǎn)的需要。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （1） 刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)性能的配套。刮 板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及附件必須與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)

9、形式相匹配。例如，刮板輸送機(jī)溜槽的結(jié)構(gòu)必須 與采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、底托架以及滑靴結(jié)構(gòu)相匹 配，以滿足采煤機(jī)行走的需要。而刮板輸送機(jī)的 機(jī)頭、機(jī)尾結(jié)構(gòu)必須與采煤機(jī)搖臂結(jié)構(gòu)相匹配， 以滿足采煤機(jī)自開切口以及連鎖控制的需要。 第一節(jié) 綜采工作面主要設(shè)備的布置與配套 （2） 刮板輸送機(jī)與液壓支架性能的配套。 例如，刮板輸送機(jī)的中部槽應(yīng)與液壓支架的推 移千斤頂連接裝置的間距和連接機(jī)構(gòu)相匹配。 （3） 采煤機(jī)與液壓支架性能的配套。采煤 機(jī)的采高范圍與支架最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適 應(yīng)；采煤機(jī)截深與支架推移步距相適應(yīng)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 機(jī)械化采煤包括普通機(jī)械化采煤、綜合機(jī)械 化采煤和放頂煤綜合機(jī)械化采煤3

10、種。 一、 普通機(jī)械化采煤工藝 普通機(jī)械化采煤（簡(jiǎn)稱普采）工作面的技術(shù) 裝備主要有滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)、可彎曲刮板 輸送機(jī)和與其配套的推移千斤頂、單體金屬支柱 與鉸接頂梁及乳化液泵站等，如圖6-3所示。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 圖6-3普采工作面設(shè)備布置 1單滾筒采煤機(jī)； 2可彎曲刮板輸送； 3單體液壓支柱； 4推移千斤頂； 5乳化液泵站； 6運(yùn)輸平巷輸送機(jī)； 7回柱絞車 普采工作面的生產(chǎn)工藝過程主要由落煤、 運(yùn)煤、掛梁、推移刮板輸送機(jī)、打柱以及回柱 放頂?shù)裙ば蚪M成。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 1.落煤、裝煤及運(yùn)煤 采用滾筒采煤機(jī)落煤時(shí)，采煤機(jī)一般是騎 在輸送機(jī)上，以輸送機(jī)兩側(cè)作導(dǎo)軌上下往復(fù)運(yùn)

11、行，落下的煤靠螺旋滾筒及弧形擋煤板裝入輸 送機(jī)中，使落煤、裝煤、運(yùn)煤3道工序?qū)崿F(xiàn)連 續(xù)作業(yè)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 若采用單滾筒采煤機(jī)時(shí)，工作面需要人工預(yù) 開缺口，當(dāng)采高與滾筒直徑不同時(shí)，采煤機(jī)通常 需要采用上行割頂煤、下行割底煤和清浮煤的落 煤方式，這樣采煤機(jī)沿工作面往返一次只進(jìn)一刀。 也可采取預(yù)放震動(dòng)炮，或采煤機(jī)沿底板割煤在推 移輸送機(jī)后爆破挑落頂煤等方法實(shí)現(xiàn)雙向割煤。 采用雙滾筒采煤機(jī)落煤時(shí)，一般用雙向割煤往返 兩刀的落煤方式，采用斜切進(jìn)刀。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 2.工作面支護(hù) （1） 支護(hù)設(shè)備。普采工作面一般使用金 屬摩擦支柱或單體液壓支柱與金屬鉸接頂梁支 護(hù)頂板。單體液壓支柱分

12、內(nèi)注式和外注式兩種。 通過測(cè)試，單體液壓支柱比金屬摩擦支柱的初 撐力大46倍，頂板下沉量是金屬摩擦支柱的 1/21/4。因此，單體液壓支柱使用非常廣泛。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 （2） 支架布置方式。采煤機(jī)割煤過后， 跟隨采煤機(jī)將工作面支架上的鉸接頂梁向工作 面煤壁方向延接，以對(duì)割煤后新暴露的頂板進(jìn) 行臨時(shí)支護(hù)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 除少數(shù)頂板完整的普采工作面可使用帶帽 點(diǎn)柱外，一般均采用由單體液壓支柱或摩擦式 金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。這樣可 實(shí)現(xiàn)追機(jī)掛梁，及時(shí)支護(hù)新暴露的頂板。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 按懸臂頂梁與支柱的關(guān)系，可分為正懸臂 與倒懸臂兩種。正懸臂支架懸臂的長(zhǎng)段在立

13、柱 的煤壁側(cè)，有利于支護(hù)機(jī)道上方頂板；短段在 立柱的采空區(qū)側(cè)，故頂梁不易被折損。倒懸臂 支架則相反，其長(zhǎng)段伸向采空區(qū)，立柱不易被 碎矸石埋住，但易損壞頂梁。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 普采工作面支 架布置，按梁的排 列特點(diǎn)分為齊梁式 和錯(cuò)梁式兩種，如 圖6-4所示。 （a） 齊梁直線柱；（b） 錯(cuò)梁直線柱 1臨時(shí)柱；2正式柱 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 齊梁式適用于頂板比較穩(wěn)定的條件； 錯(cuò)梁 式適用于頂板比較破碎的條件。為了行人和工 人作業(yè)方便，工作面支柱一般排成直線狀。 普采工作面采空區(qū)處理時(shí)選擇和使用的特種 支架有叢柱、密集支柱、木垛斜撐支架及切頂 墩柱等形式。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 （3）

14、普采工作面端頭支護(hù)。其端頭支護(hù)應(yīng) 滿足的要求是：有足夠支護(hù)強(qiáng)度，以保證工作面 端部出口的安全；支架跨度要大，不影響輸送機(jī) 機(jī)頭、機(jī)尾的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并要為維護(hù)和操縱設(shè)備 人員留出足夠的活動(dòng)空間；要能夠保證機(jī)頭、機(jī) 尾的快速移置，縮短端頭作業(yè)時(shí)間，提高開機(jī)率。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 端頭支護(hù)形式主要有：?jiǎn)误w支柱加鉸接頂梁 支護(hù)；用45對(duì)長(zhǎng)梁加單體支柱組成的邁步走向 抬棚支護(hù)；用基本支架加走向邁步抬棚支護(hù)。 除機(jī)頭、機(jī)尾處外，在工作面端部原平巷內(nèi) 可用順向托梁加單體支柱或十字鉸接頂梁加單體 支柱支護(hù)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 3.推移工作面刮板輸送機(jī) 采煤機(jī)割煤后，在距采煤機(jī)約15 m處，操 作與刮

15、板輸送機(jī)配套的專用推移千斤頂向煤壁方 向推移刮板輸送機(jī)，推移步距與采煤機(jī)截深相一 致，并使刮板輸送機(jī)移平、移直，符合規(guī)定要求。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 4.采空區(qū)處理 目前，走向長(zhǎng)壁普采工作面采空區(qū)的處理， 主要采用全部垮落法，即：當(dāng)工作面支架的控 頂距離達(dá)到作業(yè)規(guī)程規(guī)定的最大控頂距時(shí)，將 靠近采空區(qū)的一排或兩排支架撤掉，讓頂板垮 落，這種方法稱為回柱放頂。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 在多數(shù)情況下，采空區(qū)的垮落矸石能起到 支撐上方老頂、緩和老頂來壓的作用。此外， 采空區(qū)還可以采用矸石等物料進(jìn)行充填處理， 這種方法稱為充填法，其采空區(qū)處理由回柱充 填工序完成。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 二、 綜合機(jī)

16、械化采煤工藝 綜合機(jī)械化采煤（簡(jiǎn)稱綜采）是目前應(yīng)用 最多的采煤方法。它與普通機(jī)械化采煤的最大 區(qū)別在于：綜采使用液壓支架支護(hù)頂板，實(shí)現(xiàn) 了支護(hù)與采空區(qū)處理的機(jī)械化。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 綜采的優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)量高、效率 高、安全條件好。綜采工作面的設(shè)備主要包括： 滾筒采煤機(jī)（或刨煤機(jī)）、液壓支架、可彎曲 刮板輸送機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)、 乳化液泵站、供電設(shè)備、集中控制設(shè)備、單軌 吊車以及其他輔助設(shè)備等。采煤機(jī)綜采工作面 布置如圖6-5所示。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 圖6-5 采煤機(jī)綜采工作面布置 1采煤機(jī)； 2可彎曲刮板輸送機(jī)； 3工作面支架； 4端頭支架； 5錨固支架； 6

17、巷道棚梁； 7轉(zhuǎn)載機(jī)； 8轉(zhuǎn)載機(jī)推進(jìn)裝置；9 帶式輸送機(jī)； 10集中控制臺(tái)； 11配電點(diǎn)； 12泵站； 13配電點(diǎn)及泵站的移動(dòng) 裝置； 14移動(dòng)變電站； 15煤倉； 16安全絞車； 17單軌運(yùn)輸?shù)踯?第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 1.落煤與裝煤 在綜采工作面中，當(dāng)采用雙滾筒采煤機(jī)落 煤時(shí)，一般選用雙向割煤的工作方式；采煤機(jī) 裝煤靠滾筒上的螺旋葉片把大部分碎落的煤炭 裝入刮板輸送機(jī)，同時(shí)靠滾筒后面的擋煤板來 提高裝煤效果。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 2.運(yùn)煤 綜采工作面運(yùn)煤，采用輸送能力大、強(qiáng)度高 的重型可彎曲刮板輸送機(jī)擔(dān)負(fù)，運(yùn)出工作面的煤 炭，經(jīng)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載到運(yùn)輸平巷中的可伸縮帶 式輸送機(jī)上，再轉(zhuǎn)運(yùn)

18、到采區(qū)運(yùn)輸上山（或下山） 中的帶式輸送機(jī)上，然后運(yùn)往采區(qū)煤倉。隨著工 作面的向前推進(jìn)，可彎曲刮板輸送機(jī)也隨之跟進(jìn)， 轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)則不斷交替推移前進(jìn)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 3.輸送機(jī)和支架的移動(dòng) 液壓支架的移架和刮板輸送機(jī)的推移共用 一個(gè)液壓千斤頂，該千斤頂連接于支架底座和 輸送機(jī)槽幫之間，互為支點(diǎn)，進(jìn)行推移輸送機(jī) 和前拉支架。采煤機(jī)騎在輸送機(jī)上割煤和裝煤 后及時(shí)推移支架，當(dāng)采煤機(jī)采過10架支架（或 15 m）后，推移輸送機(jī)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 4.支護(hù) 綜采工作面采用液壓支架來支撐頂板，維 護(hù)工作空間，并完成采空區(qū)處理。根據(jù)液壓支 架與圍巖的相互作用方式，液壓支架可分為支

19、 撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式3種基本類型。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 此外，由于工作面的上下出口處懸頂面積 大，機(jī)械設(shè)備多，又是材料和人員出入的交通 口，所以必須加強(qiáng)維護(hù)。 一般采用端頭支架或單體支柱加長(zhǎng)梁組成 的邁步抬棚支護(hù)來擔(dān)負(fù)此項(xiàng)支護(hù)任務(wù)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 5.采空區(qū)處理 綜采工作面一般主要采用垮落法處理采空區(qū)。 因液壓支架具有切頂性能強(qiáng)（支撐式）、掩護(hù)作 用好（掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式）、種類多等特點(diǎn)， 一般不采用局部充填和煤柱支撐法。對(duì)極堅(jiān)硬頂 板可采取高壓注水軟化頂板、爆破強(qiáng)制放頂?shù)忍?理方法進(jìn)行處理。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 三、 綜采放頂煤采煤工藝 放頂煤采煤法可對(duì)特厚煤層（厚度

20、一般為6 12 m）進(jìn)行整層開采。放頂煤采煤法是在煤層底 部或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)采高2 3 m的長(zhǎng)壁工作面，用常規(guī)采煤方法進(jìn)行回采， 并利用礦山壓力作用或輔以松動(dòng)爆破等方法，將 上部頂煤在工作面推進(jìn)后破碎冒落，并將冒落頂 煤利用放頂煤支架予以回收，由工作面后部刮板 輸送機(jī)運(yùn)出。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 1.采煤工藝 （1） 工作面采煤。采煤機(jī)一般采用工作面 端部斜切進(jìn)刀、采用雙向割煤往返一次進(jìn)兩刀 的割煤方式，騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上沿工作 面全長(zhǎng)往復(fù)穿梭割煤，并在距采煤機(jī)15 m處推 移輸送機(jī)，完成一個(gè)綜采循環(huán)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 （2） 放煤方式。工作面進(jìn)行放煤操作的方

21、式稱為放煤方式。放煤方式分為順序單輪放煤、 順序多輪放煤、間隔折返放煤等。 順序單輪放煤的順序是：依次將各個(gè)支架 上方的頂煤一次全部放凈，見矸時(shí)關(guān)閉放煤口。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 順序多輪放煤的順序是：依次放各個(gè)支架 上方的頂煤，但不一次放凈，而是每次只放頂 煤全厚的1/4、1/3或1/2，可在工作面全部放 完一輪后再放下一輪，也可下一輪滯后第一輪 一定距離同步進(jìn)行。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 間隔折返放頂煤是指從工作面的一端開始， 先從第一架開始（一般過渡支架及端頭支架先不 放煤），每間隔一架依次放煤，放完奇數(shù)架后， 再依次放偶數(shù)架的頂煤。也可根據(jù)放煤情況及工 作面的長(zhǎng)度，實(shí)行單輪或多輪的間

22、隔折返放煤， 也可分段折返或多段同時(shí)折返放煤。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 ( 3） 放煤步距。放煤步距分為初次放煤步 距和循環(huán)放煤步距。初次放煤步距是指從工作面 切眼開始至第一次放煤的工作面推進(jìn)距離。循環(huán) 放煤步距是指從上一次放煤結(jié)束后到下一次放煤 開始工作面推進(jìn)距離。確定循環(huán)放煤步距的原則 是：使放出范圍內(nèi)的頂煤能夠充分破碎和松散， 提高回收率，降低含矸率。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 放煤步距的大小與頂煤的厚度有關(guān)，頂煤 厚度較小時(shí)，通常采用“一采一放”較為合理； 頂煤厚度較大時(shí)，放煤步距可適當(dāng)增大，采用 “兩采一放”或“三采一放”。另外，合理的 放煤步距還應(yīng)與頂板冒落和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及頂煤 的破碎

23、程度有關(guān)。 第二節(jié) 機(jī)械化采煤工藝 2.綜采放頂煤的工藝特點(diǎn) （1） 適用于厚度5 m以上、煤質(zhì)較軟、頂板 易垮落的煤層。 （2） 簡(jiǎn)化巷道布置，減少巷道掘進(jìn)工作量。 （3） 提高采煤工效、降低噸煤生產(chǎn)費(fèi)用等。 （4） 采出率較低，煤炭自燃發(fā)火控制比較 困難。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 一、 刨煤機(jī) 在采煤工作面，把煤從煤層中采落下來并 完成裝煤工作的機(jī)械稱為采煤機(jī)。采煤機(jī)分為 刨煤機(jī)和滾筒采煤機(jī)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 刨煤機(jī)是一種外牽引式的淺截式采煤機(jī)， 采用刨削的方式落煤，并通過煤刨的犁面將煤 裝入工作面輸送機(jī)。刨煤機(jī)與刮板輸送機(jī)組成 刨煤機(jī)組。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （一） 刨

24、煤機(jī)的工作原理 刨煤機(jī)采用刨削法完成落煤任務(wù)。它主要由 刨頭、傳動(dòng)裝置、支承導(dǎo)向裝置、牽引圓環(huán)鏈及 輔助裝置等基本部分組成。刨煤機(jī)的截深淺 （50100 mm），牽引速度大（一般為20 40 m/min，快速刨煤機(jī)現(xiàn)在可達(dá)150 m/min）， 與工作面輸送機(jī)組成一體，成為一套具備落煤、 裝煤和運(yùn)煤的機(jī)組。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 在工作面輸送機(jī)的機(jī)頭架與機(jī)尾架上，各 裝有一個(gè)煤刨無極圓環(huán)牽引鏈的傳動(dòng)裝置。該 傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、液力耦合器和減速器組成， 牽引鏈由減速器出軸上的鏈輪帶動(dòng)，牽引鏈交 替拖動(dòng)煤刨往返移動(dòng)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 煤刨是刨煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu)，由無極圓環(huán)牽引鏈 拖動(dòng)，沿

25、著安裝在采煤工作面可彎曲刮板輸送機(jī) 的中部槽上的導(dǎo)軌在整個(gè)工作面內(nèi)往返穿梭運(yùn)行， 刨刀刨削煤壁將煤刨落，被刨落的煤在刨頭犁形 斜面的作用下被裝入輸送機(jī)送出采煤工作面。通 常，煤刨刨不到煤壁上部的頂煤，所以頂煤只能 靠自重作用自行垮落。煤刨采過煤后，利用千斤 頂將輸送機(jī)和煤刨向前推移一個(gè)刨深距離，推向 煤壁，完成一個(gè)刨煤工作循環(huán)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 工作面兩端有人工開出的超前缺口，以安置 刨煤機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾裝置，刨煤機(jī)與可彎曲刮板 輸送機(jī)、液壓支架配套，組成一個(gè)完整的綜合機(jī) 械化采煤工作面。 此外，在刨煤機(jī)組的端頭裝有防滑錨固裝置， 以避免機(jī)組沿煤層傾斜下滑，煤刨在機(jī)頭和機(jī)尾 的行程終點(diǎn)

26、裝有終點(diǎn)開關(guān)，起自動(dòng)斷電的作用， 以保證煤刨在行程終點(diǎn)位置停車。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 煤刨的換向通過控制臺(tái)由作業(yè)人員進(jìn)行操 縱。刨煤機(jī)的控制臺(tái)大多布置在運(yùn)輸平巷內(nèi)， 與傳動(dòng)部相隔一定距離，裝在吊軌上移動(dòng)。控 制臺(tái)內(nèi)裝有刨煤機(jī)及液壓支架等設(shè)備的開關(guān)裝 置、監(jiān)視與控制刨煤機(jī)運(yùn)行狀況的裝置以及通 訊聯(lián)絡(luò)用的電話設(shè)備等。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 通過對(duì)刨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的電耗測(cè)量?jī)x表及刨 煤機(jī)行程計(jì)數(shù)器的觀測(cè)，有經(jīng)驗(yàn)的作業(yè)人員就 可確定工作面哪些位置超負(fù)荷，從而采取相關(guān) 措施。另外，刨煤機(jī)（能變速的）在行程中段 應(yīng)盡量高速運(yùn)行，而在接近兩端剩余行程時(shí)低 速運(yùn)行，以避免高速運(yùn)行的刨頭因慣性運(yùn)動(dòng)而 闖入

27、傳動(dòng)部分。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 為了降低工作面粉塵，在刮板輸送機(jī)上裝 設(shè)有機(jī)道噴霧裝置。此裝置可在煤刨通過時(shí)噴 霧，或者連續(xù)不斷地噴霧。另外，也有在煤刨 上裝噴嘴噴霧的，由拖拽軟管供水。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （二） 刨煤機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 根據(jù)煤刨作用于煤上的力的性質(zhì)不同，可 分為靜力式刨煤機(jī)和動(dòng)力式刨煤機(jī)2類。 靜力式刨煤機(jī)的煤刨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是在一鑄 鋼結(jié)構(gòu)件上面裝有齒座和刨刀的裝置，其刨頭不 帶動(dòng)力，依靠由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的牽引錨鏈牽引， 使煤刨沿工作面輸送機(jī)導(dǎo)軌運(yùn)行，將煤刨落下來。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 動(dòng)力式刨煤機(jī)本身帶有動(dòng)力裝置，使刨刀 產(chǎn)生沖擊力將煤破落，或用細(xì)水射流與機(jī)

28、械落 煤相結(jié)合的方法落煤，主要是針對(duì)較硬煤質(zhì)。 由于其煤刨的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未能得到廣泛應(yīng)用。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 靜力式刨煤機(jī)根據(jù)煤刨結(jié)構(gòu)、刨頭在刮板 輸送機(jī)上的支承導(dǎo)向方式不同，分為拖鉤刨煤 機(jī)、滑行刨煤機(jī)及具有這兩種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的滑行 拖鉤刨煤機(jī)3種。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 1.拖鉤刨煤機(jī) 拖鉤刨煤機(jī)如圖6- 6所示。刨頭1安裝在 拖板3上，通過傳動(dòng)裝 置7及牽引鏈2帶動(dòng)拖 板牽引刨頭沿輸送機(jī) 中部槽在工作面往復(fù) 運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)刨煤。 1刨頭；2牽引鏈； 3拖板；4推移千斤頂； 5輸送機(jī)傳動(dòng)裝置； 6中部槽；7刨煤機(jī)傳動(dòng)裝置 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 這種刨煤機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：刨頭采用后牽引

29、方式，牽引鏈位于采空區(qū)側(cè)，安裝和檢修牽引 鏈及導(dǎo)鏈架比較方便；牽引鏈不妨礙煤刨裝煤， 有利于頂板管理。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 其缺點(diǎn)是：拖板在輸送機(jī)與煤層底板之間 滑行，牽引鏈和刨刀之間距離較大，牽引鏈拉 力和刨煤阻力構(gòu)成很大的力矩，使煤刨在煤層 平面內(nèi)有偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)，煤刨和輸送機(jī)溜槽及導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)之間產(chǎn)生劇烈摩擦和磨損，運(yùn)行阻力和摩 擦功耗較大。拖鉤刨煤機(jī)多采用后牽引方式， 一般用于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、底板較硬的煤層中。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 2.滑行刨煤機(jī) 滑行刨煤機(jī)如圖6- 7所示。刨頭的牽引裝 置安裝在輸送機(jī)前方， 介于煤壁和輸送機(jī)之 間，刨頭以封閉式的 滑架5為導(dǎo)軌在刮板輸 送機(jī)上滑行。

30、 1刨頭；2牽引鏈； 3鏈輪；4推移千斤頂； 5滑架；6平衡架； 7輸送機(jī)傳動(dòng)裝置； 8刨煤機(jī)傳動(dòng)裝置 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 這種刨煤機(jī)的特點(diǎn)是：工作平穩(wěn)，摩擦功 耗小，牽引機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，刨頭可高速運(yùn)行；但 牽引鏈位于煤壁側(cè)，空間小，不便于維修， 適用于頂板條件較好的中厚煤層工作面。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 3.滑行拖鉤刨煤機(jī) 滑行拖鉤刨煤機(jī)如圖6-8所示。這種刨煤機(jī) 綜合了拖鉤刨煤機(jī)和滑行刨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。牽引方 式為后牽引，刨頭牽引鏈2在刮板輸送機(jī)采空區(qū) 側(cè)的導(dǎo)護(hù)鏈裝置內(nèi)運(yùn)行；而刨頭1在輸送機(jī)前方 封閉的滑架導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)行；刨頭與牽引鏈用拖板3 連接；拖板下面加設(shè)了一個(gè)斜橇5，刨頭運(yùn)行時(shí) 拖板在

31、斜橇上滑行，用以減少拖板的運(yùn)行阻力。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 圖6-8 滑行拖鉤刨煤機(jī) 1刨頭；2牽引鏈； 3拖板；4推移千斤頂；5 斜橇；6調(diào)斜千斤頂 這種刨煤機(jī)的 特點(diǎn)是：刨頭運(yùn)行 阻力小、平衡，而 且導(dǎo)護(hù)鏈裝置維護(hù) 方便、安全，有利 于開采薄煤層。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （三） 刨煤機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件 1.刨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn) （1） 截深淺，可充分利用煤的壓張效應(yīng) 完成落煤，刨削力及單位能耗都小。 （2） 刨落下的煤的塊度大（平均切屑斷 面積為7080 cm2），塊煤率高，煤塵少， 勞動(dòng)條件好。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) ( 3） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，維修方便。 （4） 刨頭的位置可以設(shè)計(jì)

32、得很低（約300 mm），可實(shí)現(xiàn)薄煤層、極薄煤層機(jī)械化采煤。 （5） 刨頭高度可以調(diào)節(jié)，不僅適合薄煤層 開采，而且也可用于中厚下限煤層的開采。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （6） 人員不必跟機(jī)操作，可在平巷控制 臺(tái)進(jìn)行操作，易于實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)化管理。 （7） 工作面煤壁壓力釋放和瓦斯?jié)B出量 比較均勻，適用于煤與瓦斯突出的煤層開采。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 2.刨煤機(jī)的缺點(diǎn) （1） 對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性較差，不如滾筒式 采煤機(jī)的適應(yīng)性好。 （2） 調(diào)高比較困難，開采硬煤層比較困難。 （3） 刨頭與輸送機(jī)和底板的摩擦阻力大， 電動(dòng)機(jī)功率的利用率低。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 3.刨煤機(jī)的適用條件 （1

33、） 從煤質(zhì)方面考慮，對(duì)于中硬及中硬以 下的煤質(zhì)應(yīng)選用拖鉤刨煤機(jī)，對(duì)于中硬以上的煤 質(zhì)應(yīng)選用滑行刨煤機(jī)。刨煤機(jī)最適合刨削節(jié)理發(fā) 達(dá)的脆性煤，硬煤一般不宜用刨煤機(jī)。此外，刨 煤機(jī)要求煤層不黏頂，如煤層輕度黏頂，須通過 人工處理。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （2） 從頂、底板條件方面考慮，對(duì)于中等 穩(wěn)定的頂板用刨煤機(jī)落煤，可選用液壓支架支 撐頂板，但要求底板要平整，沒有底鼓或超過 710的起伏不平，尤其是拖鉤刨煤機(jī)要求底 板中等硬度，否則煤刨容易“啃底”。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 對(duì)于泥巖、稀土砂質(zhì)巖等軟底板，宜選用 滑行刨煤機(jī)。選用刨煤機(jī)組成的普采工作面， 要求頂板中等穩(wěn)定，用點(diǎn)柱或帶帽點(diǎn)柱支護(hù)

34、頂 板。頂板允許裸露寬度0.81.1 m，時(shí)間23 h，要求偽頂厚不大于200 mm。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （3） 從煤層條件方面考慮，煤層沿走向及 傾斜方向沒有大的斷層及褶曲現(xiàn)象、小斷層落 差為0.30.5 m時(shí)，可以采用刨煤機(jī)，大于0.5 m時(shí)須超前處理。此外，刨煤機(jī)適用于煤層厚 度在0.52.0 m之間、傾角小于25（最好在 15以下）的工作面。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （四） 刨煤機(jī)采煤時(shí)的有關(guān)規(guī)定及要求 1.煤礦安全規(guī)程第70條規(guī)定 （1） 工作面至少每隔30 m應(yīng)裝設(shè)能隨時(shí)停 止刨頭和刮板輸送機(jī)的裝置，或裝設(shè)向刨煤機(jī)司 機(jī)發(fā)送信號(hào)的裝置。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （2）

35、刨煤機(jī)應(yīng)有刨頭位置指示器，必須在 刮板輸送機(jī)兩端設(shè)置明顯標(biāo)志，防止刨頭與刮板 輸送機(jī)機(jī)頭撞擊。 （3） 工作面傾角在12以上時(shí)，配套的刮板 輸送機(jī)必須裝設(shè)防滑、錨固裝置。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 2.煤礦工人技術(shù)操作規(guī)程規(guī)定 （1） 試車時(shí)應(yīng)遵守下列規(guī)定： 用電話或聲光信號(hào)發(fā)出開機(jī)信號(hào)，讓工作 面所有人員退到安全地點(diǎn)； 乳化液泵、運(yùn)輸巷輸送機(jī)及工作面刮板輸 送機(jī)按順序啟動(dòng)； 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 打開供水噴霧裝置，噴霧應(yīng)良好； 點(diǎn)動(dòng)刨煤機(jī)2次，經(jīng)檢查各部聲音正 常，儀表指示準(zhǔn)確，牽引鏈松緊合適，方可 正式刨煤。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （2） 刨煤機(jī)要根據(jù)煤層硬度調(diào)整刨煤深度。 為避免

36、上漂或下扎，要隨時(shí)調(diào)整刨刀角度，采 高上限要小于支架高度0.1 m，不準(zhǔn)割碰頂梁。 （3） 刨頭被卡住時(shí)，必須停機(jī)，查找原因， 不準(zhǔn)來回開動(dòng)刨頭進(jìn)行沖擊。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （4） 不準(zhǔn)用刨煤機(jī)刨堅(jiān)硬夾石或硫化鐵夾 層，必須經(jīng)過放炮處理后，才準(zhǔn)開機(jī)刨煤。 （5） 緊鏈時(shí)，任何人不準(zhǔn)靠近緊鏈叉或緊 鏈鉤。緊鏈工具取下后方可開刨煤機(jī)。 （6） 不準(zhǔn)用刨煤機(jī)牽拉、推移、拖吊其他 設(shè)備、物件。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （7） 非緊急情況下，不準(zhǔn)用緊急開關(guān)停刨 煤機(jī)。 （8） 不刨煤時(shí)，不得讓刨煤機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)，只 許點(diǎn)動(dòng)開關(guān)，防止過位損壞設(shè)備。 （9） 發(fā)現(xiàn)刨刀不鋒利，應(yīng)立即更換。更換 時(shí)，要將開

37、關(guān)打在停電位置并閉鎖刮板輸送機(jī)， 通知其他司機(jī)后，方可工作。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （10） 發(fā)現(xiàn)刨煤機(jī)有下列情況之一時(shí)，應(yīng) 立即停止刨煤，妥善處理后，方可繼續(xù)刨煤： 運(yùn)轉(zhuǎn)部件發(fā)出異常聲音、強(qiáng)烈震動(dòng)或溫 度超限時(shí)； 各種指示燈、儀表指示異常時(shí)； 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 無直接操作刨煤機(jī)和刮板輸送機(jī)隨時(shí)啟動(dòng) 或停止的安全裝置或該裝置失靈時(shí)； 刨頭被卡住悶車時(shí)； 有危及人員安全情況時(shí)； 工作面、運(yùn)輸巷輸送機(jī)停機(jī)時(shí)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 二、 滾筒采煤機(jī) （一） 滾筒采煤機(jī)的工作原理 滾筒采煤機(jī)是以螺旋滾筒作為工作機(jī)構(gòu)、以 滾削原理實(shí)現(xiàn)落煤的采煤機(jī)械。當(dāng)滾筒以一定的 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，采煤機(jī)以一

38、定的牽引速度運(yùn)行時(shí)，螺 旋滾筒旋轉(zhuǎn)并切入煤壁，其上的截齒從煤壁上截 割下斷面為月牙形的煤體，破落下來的煤在螺旋 葉片的作用下被推入工作面刮板輸送機(jī)中。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) 由此可見，其工作機(jī)構(gòu)兼有落煤和裝煤兩 種功能，同時(shí)滾筒可依靠搖臂擺動(dòng)而升降，對(duì) 采高具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，使?jié)L筒采煤機(jī)成為應(yīng) 用最廣泛的采煤機(jī)械。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （二） 滾筒采煤機(jī)的類型 （1） 按滾筒數(shù)量，可分為單滾筒采煤機(jī)和 雙滾筒采煤機(jī)。 （2） 按調(diào)高方式，可分為固定滾筒式采煤 機(jī)、搖臂調(diào)高式采煤機(jī)和機(jī)身調(diào)高式采煤機(jī)。 （3） 按適用煤層厚度，可分為厚煤層采煤 機(jī)、中厚煤層采煤機(jī)和薄煤層采煤機(jī)。 第三節(jié)

39、 采煤機(jī)械基本知識(shí) （4） 按電動(dòng)機(jī)布置方式，可分為電動(dòng)機(jī)軸向 平行煤壁布置采煤機(jī)和電動(dòng)機(jī)軸向垂直煤壁布置 采煤機(jī)。 （5） 按機(jī)身設(shè)置方式，可分為騎輸送機(jī)式采 煤機(jī)和爬底板式采煤機(jī)。 （6） 按牽引控制方式，可分為機(jī)械牽引采煤 機(jī)、液壓牽引采煤機(jī)和電牽引采煤機(jī)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （7） 按牽引方式，可分為鋼絲繩牽引采煤 機(jī)、錨鏈牽引采煤機(jī)和無鏈牽引采煤機(jī)。 （8） 按適應(yīng)煤層傾角條件，可分為緩傾斜 煤層采煤機(jī)、傾斜煤層采煤機(jī)和急傾斜煤層采 煤機(jī)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （9） 按工作面布置方式，可分為長(zhǎng)壁采煤機(jī) 和短壁采煤機(jī)。 （10） 按牽引機(jī)構(gòu)設(shè)置方式（采煤機(jī)牽引部 裝配位

40、置），可分為內(nèi)牽引采煤機(jī)和外牽引采煤 機(jī)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （三） 滾筒采煤機(jī) 的組成 滾筒采煤機(jī)的類型 很多，但基本組成部分 卻大體相同。各類型的 滾筒式采煤機(jī)一般由截 割部、牽引部、電氣設(shè) 備以及附屬（輔助）裝 置等組成，如圖6-9。 圖6-9 雙滾筒采煤機(jī) 1截割部；2液壓傳動(dòng)箱； 3牽引傳動(dòng)箱；4電動(dòng)機(jī)； 5底托架；6電氣控制箱； 7破碎裝置小搖臂；8破碎滾筒； 9截割滾筒；10弧形擋煤板； 11滑靴；12拖纜裝置 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （1） 截割部。截割部是采煤機(jī)的工作機(jī) 構(gòu)，它主要由截割機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置兩部分組 成。截割機(jī)構(gòu)是直接實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤的部件， 而傳動(dòng)裝置則用

41、于調(diào)節(jié)截割速度。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （2） 牽引部。牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī) 構(gòu)，它包括牽引機(jī)構(gòu)和牽引傳動(dòng)裝置兩部分。 牽引機(jī)構(gòu)是移動(dòng)采煤機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，牽引傳動(dòng) 裝置則用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)牽引部的 調(diào)速和換向。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （3） 電氣設(shè)備。電氣設(shè)備是采煤機(jī)的動(dòng)力 機(jī)構(gòu)，它包括電動(dòng)機(jī)與電氣控制裝置。電動(dòng)機(jī) 的作用是為采煤機(jī)提供動(dòng)力，而電氣控制裝置 則是對(duì)采煤機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)定，控制采 煤機(jī)正常運(yùn)行作業(yè)，并對(duì)電動(dòng)機(jī)及液壓系統(tǒng)的 超溫、過載、欠壓、斷相、過流等故障進(jìn)行監(jiān) 測(cè)、保護(hù)。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) ( 4） 附屬裝置。附屬裝置是采煤機(jī)的輔 助機(jī)構(gòu)，它包括擋煤

42、板、底托架、電纜拖移 裝置、供水噴霧冷卻裝置以及調(diào)高、調(diào)斜等 裝置；此外，為了實(shí)現(xiàn)滾筒升降，機(jī)身調(diào)斜 以及翻轉(zhuǎn)擋煤板，采煤機(jī)上還裝有輔助液壓 系統(tǒng)。輔助裝置的主要作用是同各主要部件 一起構(gòu)成完整的采煤機(jī)功能體系，以滿足高 效、安全采煤的要求。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （四） 滾筒采煤機(jī)的主要特點(diǎn) （1） 滾筒調(diào)高范圍大，在中厚煤層中可以 一次采全高，并能適應(yīng)煤層厚度變化和底板起伏 不平的條件。目前中厚煤層雙滾筒采煤機(jī)最大采 高可達(dá)5 m以上；薄煤層雙滾筒采煤機(jī)的采高可 低至0.8 m。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) ( 2） 采煤機(jī)運(yùn)行到工作面兩端時(shí)，滾筒可 以截到工作面端頭，甚至伸到平巷中，因

43、而可 以自開工作面兩端的缺口。 （3） 采煤機(jī)功率大，機(jī)械強(qiáng)度高，能截割 各種硬度的煤，并可截割?yuàn)A矸層和部分頂?shù)装?巖石，薄煤層雙滾筒采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為 150200 kW，中厚煤層大功率電牽引采煤機(jī) 的總裝機(jī)功率目前已達(dá)2 000 kW。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （4） 采煤機(jī)具有較大的牽引速度，因而生 產(chǎn)能力高。雙滾筒截煤時(shí)的牽引速度一般為68 m/min，采煤機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力為6001 000 t。 （5） 采煤機(jī)具有比較完善的保護(hù)裝置。多 數(shù)采煤機(jī)的牽引部裝有自動(dòng)調(diào)速裝置，既可充分 發(fā)揮機(jī)器的效能，又可有效地防止機(jī)器過載，提 高了機(jī)器工作的可靠性。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) ( 6

44、） 采煤機(jī)操作方便，除手把操縱和按鈕 操縱外，采煤機(jī)還裝有無線電操縱裝置，采煤機(jī) 操作作業(yè)人員可在離機(jī)10 m左右的地方遙控操 縱機(jī)器。 （7） 附屬裝置日趨完善，如裝有拖移電纜、 降塵冷卻、制動(dòng)和大塊煤破碎等裝置。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （8） 設(shè)備、系統(tǒng)控制和診斷大量采用了微 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)，進(jìn) 一步提高了設(shè)備的自動(dòng)控制功能和可靠性。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （五） 滾筒采煤機(jī)的適用范圍 滾筒采煤機(jī)調(diào)高方便、可自開缺口，能適應(yīng)較 復(fù)雜的頂、底板條件，適用于硬度f4，采高為 0.654.5 m的緩斜煤層，可在3554的大傾角 條件下進(jìn)行工作。因此，得到了廣泛的推廣

45、使用， 并且在結(jié)構(gòu)和性能方面不斷改進(jìn)和完善。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （六） 滾筒采煤機(jī)的主要工作參數(shù) （1） 采高。采煤機(jī)的實(shí)際開采高度稱為采 高。它既決定了采煤機(jī)的截割煤層厚度，又影 響著與它配套的液壓支架的支護(hù)高度。采煤機(jī) 的采高取決于滾筒的直徑、機(jī)身高度、搖臂長(zhǎng) 度及其擺動(dòng)角度范圍。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （2） 截深。采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)每次切入煤體 內(nèi)的深度稱為截深，通常有0.63 m、0.8 m、 1.0 m 3種。它決定工作面每次推進(jìn)的步距，是 決定采煤機(jī)裝機(jī)功率和生產(chǎn)效率的主要因素， 也是與液壓支架配套的一個(gè)重要參數(shù)。截深與 煤層厚度、煤質(zhì)軟硬、頂板巖性以及支架移架 步距有關(guān)

46、。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （3） 截割速度。滾筒上截齒齒尖的圓周速 度稱為截割速度。截割速度取決于截割部傳動(dòng) 比、滾筒直徑和滾筒轉(zhuǎn)速，對(duì)采煤機(jī)的功率消 耗、裝煤效果、煤的塊度和煤塵大小等有直接 影響。為了減少滾筒截割時(shí)產(chǎn)生的粉塵量，增 大塊煤率，應(yīng)降低滾筒轉(zhuǎn)速。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （4） 牽引速度。采煤機(jī)的行走速度稱為 牽引速度。采煤機(jī)截煤時(shí)牽引速度越高，單位 時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)煤量就越大，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷和牽引力 也就相應(yīng)增大。因此，采煤機(jī)的牽引速度是隨 截割阻力的變化而變化的。 第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識(shí) （5） 牽引力。驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)行走的力稱為牽 引力，其大小由負(fù)載決定。采煤機(jī)的最大牽引 力由

47、牽引部控制裝置中液壓恒功率或電機(jī)恒功 率調(diào)速系統(tǒng)限定。牽引力是牽引部的另一個(gè)重 要參數(shù)。 （6） 裝機(jī)功率。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的總功率稱 為裝機(jī)功率。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)功率主要消耗于截 煤，牽引功率只占10%20%。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 采煤工作面的產(chǎn)量、采煤機(jī)操作作業(yè)人員的 勞動(dòng)條件不僅取決于采煤機(jī)的工作參數(shù)、工作面 的自然條件，而且也與采煤機(jī)的工作方式密切相 關(guān)。 一、 綜采工作面雙滾筒采煤機(jī)的工作方式 綜采工作面的工作方式主要包括采煤機(jī)的割 煤方式、作業(yè)方式與進(jìn)刀方式等內(nèi)容。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 （一） 采煤機(jī)的割煤方式 采煤機(jī)割煤以及與其他工序的合理配合， 稱為采煤機(jī)的割煤方式。采煤機(jī)

48、的割煤方式 可分為單向割煤和雙向割煤兩種。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 1.采煤機(jī)單向割煤 采煤機(jī)單向割煤的主要特點(diǎn)是：采煤機(jī)單程 割煤，回程裝煤或空運(yùn)行，沿工作面往返一次進(jìn) 一刀。根據(jù)工作面條件不同，單向割煤方式又有 下行式和上行式之分。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 （1） 下行式單 向割煤的工藝過程如 圖6-10所示。下行 式單向割煤，即采煤 機(jī)由工作面上切口下 行割煤，上行時(shí)裝煤 或空運(yùn)行，多適用于 堅(jiān)硬煤層割煤。 圖6-10 滾筒采煤機(jī)下行式單向割煤 （a） 采煤機(jī)下行割煤，推刮板輸送機(jī)機(jī) 尾； （b） 采煤機(jī)上行裝煤，移機(jī)頭，推刮板 輸送機(jī)； （c） 采煤機(jī)在機(jī)尾斜切進(jìn)刀； （d） 采煤

49、機(jī)從機(jī)尾開始下行割煤 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 其優(yōu)點(diǎn)是：采煤機(jī)裝煤率高，切割阻力小， 有利于減少采煤機(jī)牽引部事故，工作面各工種 和各工序之間相互干擾少。上行時(shí)裝煤或空行， 隨即推移輸送機(jī)和支架，有利于防止液壓支架 及刮板輸送機(jī)的下滑。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 其缺點(diǎn)是：采煤機(jī)利用率低；采煤機(jī)操 作作業(yè)人員在回風(fēng)流中，吸塵量大，割煤后 頂板懸露面積大、時(shí)間長(zhǎng)，空頂范圍內(nèi)的頂 板較難維護(hù)。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 （2） 上行式單向割煤，即采煤機(jī)由工作面 下端進(jìn)刀上行割煤，下行時(shí)裝煤或空運(yùn)行。 其優(yōu)點(diǎn)是：采煤機(jī)操作作業(yè)人員吸塵量小。 缺點(diǎn)是：采煤機(jī)利用率低，割煤后頂板懸露 面積大、時(shí)間長(zhǎng)，空

50、頂范圍內(nèi)頂板較難維護(hù)。當(dāng) 煤層傾角小、煤質(zhì)松軟、采煤機(jī)切割阻力小時(shí)， 可采用上行單向割煤方式。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 2.采煤機(jī)雙向割煤 雙向割煤的主要特點(diǎn)是：采煤機(jī)沿工作面 不論上行、下行都割煤，并同時(shí)完成推移刮板 輸送機(jī)、支架等一個(gè)采煤循環(huán)的全過程。采煤 機(jī)沿工作面往返一次進(jìn)兩刀完成兩個(gè)采煤工作 循環(huán)。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 雙向割煤的主要優(yōu)點(diǎn)是：能充分發(fā)揮采 煤機(jī)的效能，提高工作面生產(chǎn)效率。 存在的問題是：工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，要求 各工種操作技術(shù)水平高，工作面管理水平高。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 （二） 雙滾筒采煤機(jī)的作業(yè)方式 雙滾筒采煤機(jī)在中厚煤層中割煤時(shí)，一般 均采用“前頂后底

51、”的割煤方式，即：前滾筒 沿頂板割頂煤，后滾筒沿底板割底煤。特殊條 件時(shí)，也采用“前底后頂”的作業(yè)方式。滾筒 在割煤的同時(shí)，利用滾筒的螺旋葉片和滾筒旋 轉(zhuǎn)的拋擲作用，把煤直接裝入刮板輸送機(jī)內(nèi)。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 為提高裝煤效果，在滾筒后裝有弧形擋煤板。 加裝擋煤板后，滾筒的裝煤率可提高到90%以上， 但是隨著滾筒的截割方向變化，擋煤板必須經(jīng)常 更換位置。目前配有彎搖臂和較大升角的三頭螺 旋葉片的滾筒，在相應(yīng)滾筒轉(zhuǎn)速條件下，不配擋 煤板也能較好地滿足裝煤要求，大大簡(jiǎn)化了翻轉(zhuǎn) 擋煤板的操作程序。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 1.“前頂后底”作業(yè)方式 該作業(yè)方式如圖6-11所示。采煤機(jī)向右牽

52、引時(shí)，前滾筒（按推進(jìn)方向）為右螺旋，割煤 時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂板割頂煤；后滾筒為左螺 旋，割煤時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底板割底煤。 圖6-11 雙滾筒采煤機(jī)“前頂后底”割煤方式 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 向左牽引（采煤機(jī)反向作業(yè)）時(shí)，調(diào)整滾 筒搖臂，原割頂煤滾筒落下割底煤，割底煤滾 筒升起割頂煤，即仍為“前頂后底”的工作方 式。其前后滾筒的旋轉(zhuǎn)方向也相反。采用這種 方式，采煤機(jī)作業(yè)人員操作安全，裝煤效果好， 煤塵少，所以一般多用這種方式。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 2.“前底后頂”作業(yè)方式 該作業(yè)方式如圖6-12（a）所示。采煤機(jī)向 右牽引，右滾筒為左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底板 割底煤；左滾筒為右螺旋，順

53、時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂板 割頂煤。在下部煤層采空的情況下，中部硬夾矸 易被后滾筒破落下來。向左牽引時(shí)則相反。這種 作業(yè)方式應(yīng)用很少，只有在煤層中有硬夾矸層的 特殊條件下才采用。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 某些型號(hào)的薄煤層采煤機(jī)，滾筒與機(jī)體 在一條軸線上，前滾筒割出底煤以便機(jī)體通 過，也采用“前底后頂”式，如圖6-12（b） 所示。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 有時(shí)過地質(zhì)構(gòu)造，也需要采用“前底后 頂”式，后滾筒割頂煤后，立即移支架，以 防頂煤或碎矸垮落，如圖6-12（c）所示。 圖6-12 雙滾筒采煤機(jī)“前底后頂”割煤方式 （a） 煤層中有硬夾矸層；（b） 薄煤層開采；（c） 過地質(zhì)構(gòu)造 第四節(jié) 采煤機(jī)的

54、工作方式 （三） 滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式 采煤機(jī)沿工作面全長(zhǎng)割完一刀煤后，再次 將滾筒切入煤體，即沿走向推進(jìn)一個(gè)截深，以 便切割下一刀煤，這一過程稱為進(jìn)刀。滾筒采 煤機(jī)的進(jìn)刀方式主要有推入式、鉆入式和斜切 式等。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 1.推入式進(jìn)刀法 推入式進(jìn)刀法又稱為預(yù)開切口進(jìn)刀法。 其進(jìn)刀過程為：先利用人工或其他方法預(yù)先 在工作面兩端開好切口，即先把刮板輸送機(jī)機(jī)頭 或機(jī)尾部位的煤開采出來形成切口； 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面端部時(shí)，利用推移 裝置將刮板輸送機(jī)溜槽推向煤壁，也就是把采 煤機(jī)的滾筒推入煤壁切口； 然后采煤機(jī)正常割煤。普采工作面單滾筒 采煤機(jī)作業(yè)時(shí)，常采用

55、這種進(jìn)刀方式。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 2.鉆入式進(jìn)刀法 鉆入式進(jìn)刀法又稱 為正切進(jìn)刀法，如圖6- 13所示。該方法是在工 作面兩端用強(qiáng)力千斤頂將 刮板輸送機(jī)及其上面的采 煤機(jī)一起推向煤壁，利用 滾筒端盤上的截齒鉆入煤 壁，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀。 圖6-13 采煤機(jī)鉆入式進(jìn)刀 （a） 停止?fàn)恳瑵L筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)； （b） 推移刮板輸送機(jī)槽； （c） 鉆進(jìn)煤壁，移直刮板輸送機(jī) （d） 向端部牽引； （e） 正常割煤 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 其進(jìn)刀過程為： 當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面端部距終點(diǎn)位 置35 m時(shí)停止?fàn)恳珴L筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 落下前滾筒，采煤機(jī)返回割一個(gè)機(jī)身 長(zhǎng)的底部煤；開動(dòng)千斤頂推移支撐采煤機(jī)的刮 板

56、輸送機(jī)溜槽。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 滾筒邊鉆進(jìn)煤壁邊上下或左右搖動(dòng)， 直至鉆入一個(gè)截深，然后移直刮板輸送機(jī)。 變換前后滾筒的上下位置，采煤機(jī)割 去端面剩余的殘煤，再轉(zhuǎn)入正常割煤狀態(tài)。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 鉆入式進(jìn)刀法要求采煤機(jī)滾筒端盤上必須 布置截齒和排煤口，滾筒不用擋煤板，若用門 式擋煤板，鉆入前需將其打開，并對(duì)刮板輸送 機(jī)機(jī)槽、推移千斤頂、采煤機(jī)強(qiáng)度和穩(wěn)定性都 有特殊要求，采高較大時(shí)不宜采用。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 3.斜切式進(jìn)刀法 斜切式進(jìn)刀法可分為端部斜切式進(jìn)刀和中 部斜切式進(jìn)刀兩種。 （1） 端部斜切式進(jìn)刀法。該方式又有割三 角煤斜切進(jìn)刀（見圖6-14）和留三角煤斜切進(jìn)

57、 刀（見圖6-15）之分。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 割三角煤斜切進(jìn)刀過程為： 當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面端頭時(shí)，其后的 刮板輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處尚留 有一段下部煤，如圖6-14（a）所示。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下，后滾筒升 起，然后沿刮板輸送機(jī)彎曲段反向割入煤壁， 直至采煤機(jī)機(jī)身進(jìn)入刮板輸送機(jī)直線段為止， 這時(shí)采煤機(jī)已向煤壁推進(jìn)了一個(gè)截深，然后將 刮板輸送機(jī)移直，如圖6-14（b）所示。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 再調(diào)換上、下滾筒位置，采煤機(jī)重新 返回割煤至刮板輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖6-14（c） 所示。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 將三角 煤割掉，煤壁割 直后，

58、再次調(diào)換 上、下滾筒位置， 反向正常割煤， 如圖6-14（d） 所示。 圖6-14 工作面割三角煤斜切進(jìn)刀 （a） 起始；（b） 斜切并移直刮板輸送機(jī)； （c） 割三角煤；（d） 開始正常割煤 1雙滾筒采煤機(jī)；2刮板輸送機(jī) 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 采用這種進(jìn)刀方式的突出優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn) 雙向割煤，能充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用，提高采 煤機(jī)工時(shí)利用率，采煤機(jī)切入煤壁阻力小，操 作簡(jiǎn)單，因此被廣泛采用。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 存在的問題是：采煤機(jī)往返割三角煤，增加 了兩次停機(jī)時(shí)間和換向工序。工作面兩端空頂距 離較長(zhǎng)，不利于頂板管理。所以，多應(yīng)用于頂板 較穩(wěn)定，回風(fēng)及運(yùn)輸平巷有足夠的寬度，以保證 工作

59、面刮板輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾伸向平巷內(nèi)，使 采煤機(jī)往返斜切時(shí)，其前滾筒能割透平巷內(nèi)側(cè)煤 壁的條件。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 留三角煤斜切進(jìn)刀過程為： 在工作面上端采煤機(jī)下行割煤，按照割 三角煤的方式斜切進(jìn)刀后，采煤機(jī)一直下行割 煤，直至工作面下端，如圖 6-15 （a）和圖 6-15（b）所示。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 采煤機(jī)割通工作面后換向上行，沿工 作面空行或裝煤，至工作面上端割去三角煤， 如圖 6-15 （c）所示。 若工作面傾角不大，煤層松軟時(shí)也可 從工作面下端進(jìn)刀，其步驟和上端進(jìn)刀一樣。 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 工作面上端割去三 角煤這種方式與割三角 煤相比，省去端頭處采 煤機(jī)停機(jī)

60、換向工序，工 藝過程簡(jiǎn)單，但屬單向 割煤方式，多用于煤質(zhì) 堅(jiān)硬、傾角較大、采煤 機(jī)上行割煤阻力大時(shí)。 圖6-15 工作面留三角煤斜切進(jìn)刀 （a） 采煤機(jī)斜切進(jìn)刀后； （b） 下行割煤，直至工作面下端； （c） 工作面上端割去三角煤 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 （2） 中部斜 切式進(jìn)刀法，如圖 6-16所示。 圖6-16 工作面中部斜切進(jìn)刀 （a） 采煤機(jī)割煤至工作面左端； （b） 返回中部斜切； （c） 移直刮板輸送機(jī)，采煤機(jī)割 右半段； （d） 刮板輸送機(jī)右半段移近煤壁， 采煤機(jī)重新割左半段 第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 其進(jìn)刀過程為： 采煤機(jī)割煤至工作面左端時(shí)工作面成一 條直線，刮板輸送機(jī)在工作