1、第六章 機(jī)械化采煤基礎(chǔ)知識 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） 工作面可彎曲刮板輸

2、送機(jī)靠近煤壁、沿工作面全長鋪設(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液壓支架；4下端頭支架；5上端頭支架；6轉(zhuǎn)載機(jī)

3、；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。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)，沿工作面全長呈直線布置，支撐于工作面頂、底板之間。一般情況下，一臺液壓支架對應(yīng)一節(jié)刮板輸送機(jī)溜槽，在每一臺液壓支架底座與刮板輸送機(jī)溜槽之間設(shè)有推移裝置

4、，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、開關(guān)、乳化液泵站、移動(dòng)變電站和噴霧泵站等。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

5、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

6、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 （4） 轉(zhuǎn)載機(jī)，是40 m左右長、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

7、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)輸長度，以滿足當(dāng)工作面推進(jìn)時(shí)，及時(shí)伸長或縮短運(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)，

8、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。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)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

9、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種。 一、 普通機(jī)械化采煤工藝 普通機(jī)械化采煤（簡稱普采）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

10、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)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

11、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。單體液壓支柱分內(nèi)注式和外注式兩種。通過測試，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，以對割

12、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段在立柱的煤壁側(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；

13、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） 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：單體支柱加鉸接頂梁支護(hù)；用45對長梁加單

14、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)

15、 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)械化采煤工藝 綜合機(jī)械化采煤（簡稱綜采）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、

16、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；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)踯嚨诙?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

17、.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)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

18、.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。對極堅(jiān)硬頂板可采取高壓注水軟化頂板、爆破強(qiáng)制放

19、頂?shù)忍幚矸椒ㄟM(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 放頂煤采煤法可對特厚煤層（厚度一般為612 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23 m的長壁工作面，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

20、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

21、。也可根據(jù)放煤情況及工作面的長度，實(shí)行單輪或多輪的間隔折返放煤，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

22、落和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及頂煤的破碎程度有關(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 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 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 （一

23、） 刨煤機(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2040 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 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 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)，沿著安裝在采煤工作面可

24、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 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)裝有終點(diǎn)開關(guān)，起自動(dòng)斷電的作用，以保證煤刨在行

25、程終點(diǎn)位置停車。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 煤刨的換向通過控制臺由作業(yè)人員進(jìn)行操縱。刨煤機(jī)的控制臺大多布置在運(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 通過對刨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的電耗測量儀表及刨煤機(jī)行程計(jì)數(shù)器的觀測，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)而闖入傳動(dòng)部分。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 為了降低工作面粉塵，在刮板輸送機(jī)上裝設(shè)

26、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 （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 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)械落煤相結(jié)合的方法落煤，主要是針對較硬煤質(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

27、煤機(jī)械基本知識 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 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 這種刨煤機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：刨頭采用后牽引方式，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 其缺點(diǎn)是

28、：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，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)造簡單、底板較硬的煤層中。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 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。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 這種刨煤機(jī)的特點(diǎn)是：工作平穩(wěn)，摩擦功耗小，牽引

29、機(jī)構(gòu)簡單，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 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 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)

30、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 （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 ( 3） 結(jié)構(gòu)簡單、可靠，維修方便。 （4） 刨頭的位置可以設(shè)計(jì)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 （6） 人員不必跟機(jī)操作，可在平巷控制臺進(jìn)行操作，易于實(shí)現(xiàn)

31、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 2.刨煤機(jī)的缺點(diǎn) （1） 對地質(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 3.刨煤機(jī)的適用條件 （1） 從煤質(zhì)方面考慮，對于中硬及中硬以下的煤質(zhì)應(yīng)選用拖鉤刨煤機(jī)，對于中硬以上的煤質(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

32、（2） 從頂、底板條件方面考慮，對于中等穩(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 對于泥巖、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)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 （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

33、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 （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)送信號的裝置。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 （2） 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 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： 用電話或聲光信號發(fā)出開機(jī)信號，讓工

34、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 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 （2） 刨煤機(jī)要根據(jù)煤層硬度調(diào)整刨煤深度。為避免上漂或下扎，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 （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

35、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 （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 （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 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

36、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 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 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 （二） 滾筒采

37、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) 采煤機(jī)械基本知識 （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 （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

38、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 （9） 按工作面布置方式，可分為長壁采煤機(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 （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；

39、12拖纜裝置第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 （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)裝置則用于調(diào)節(jié)截割速度。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 （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 （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)，并對電動(dòng)機(jī)及液壓

40、系統(tǒng)的超溫、過載、欠壓、斷相、過流等故障進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 ( 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 （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

41、.8 m。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 ( 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)装鍘r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 （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

42、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 ( 6） 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 （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 （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

43、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 （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、搖臂長度及其擺動(dòng)角度范圍。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 （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

44、厚度、煤質(zhì)軟硬、頂板巖性以及支架移架步距有關(guān)。第三節(jié) 采煤機(jī)械基本知識 （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 （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 （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

45、機(jī)的最大牽引力由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)的割煤

46、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

47、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，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，空頂范圍內(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

48、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”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

49、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

50、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

51、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

52、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

53、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)身長的底部煤；開動(dòng)千斤頂推移支撐采煤機(jī)的刮板輸送機(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

54、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)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

55、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，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

56、，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，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

57、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)換向工序，工藝過程簡單，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

58、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)在工作面中部彎曲，如圖6-16（a）所示。 采煤機(jī)快速空牽引至工作面中部，然后沿輸送機(jī)彎曲段以正常速度斜切進(jìn)刀，如圖6-16（b）所示，繼續(xù)割煤至工作面右端。第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 移直刮板輸送機(jī)，如圖6-16（c）所示，采煤機(jī)返回割完殘留煤后快速牽引至工作面中部，然后開始割煤至工作面左端，工作面右半段刮板輸送機(jī)移近煤壁，如圖6-16（d）所示，恢復(fù)初始狀態(tài)。第四節(jié) 采煤機(jī)的工作方式 采用中部斜切式進(jìn)刀方式，不需要在工作面兩端往返牽引，簡化了進(jìn)刀過程，但采煤機(jī)在運(yùn)行中有一半路程為空行程，因而實(shí)際上是單向采煤。由于空行程時(shí)牽引速度快，空行程所消耗的時(shí)間并不很長，這種工作面中部斜切進(jìn)刀方式對于較短的工作面更為有利。第四節(jié) 采煤