煤矿创新：技术工艺设备材料革新.docx

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1、煤矿新技术新工艺、新设备新材料张风春肥矿技师学院2023.2一、教学目日勺通过对掘进、采煤新技术、新工艺、新设备新材料的运用，提高生产效率、保证安全生产、节省生产成本日勺目的。二、教学重点掘进锚、网、喷技术实现迅速掘进。综采放顶煤技术日勺运用与实行三、教学难点锚索支护放顶煤步距四、教学措施讲授。五、教学用品板书、幻灯片。六、课时分派第一部分掘进新技术新工艺6课时。第二部分综采液压支架在特殊状况下的!处理4课时。第三部分综采放顶煤工艺流程及技术4课时七、教学内容第一部分掘进新技术新工艺综掘机在半煤岩巷道中的迅速掘进，巷道支护是制约掘进速度的大问题，怎样才能在保证支护安全可靠的前提下迅速日勺安设巷

2、道支护，半煤岩巷道复合顶板是巷道支护技术的一种重点，也是影响矿井时正常生产和安全的重要方面之一，因此，综掘机怎样在半煤岩巷道中的迅速掘进具有非常重要日勺现实意义。采用锚杆、锚网、锚索联合支护的施工方案有效控制了半煤岩巷道复合顶板的稳定和变形，一次进巷成功，防止了施工后由于压力显现时返修，顶板及两帮采用等强螺纹钢锚杆和金属网，根据围岩特性,合理选择支护参数，减少了成本投入，节省了支护材料和劳动力，获得了很好的经济效益。锚杆、锚网、锚索联合支护的施工技术方案不仅在技术上可行，安全上可靠，经济上合理，为综掘机在半煤岩巷道迅速掘进，提供了一条行之有效的技术途径。结合矿井的详细条件，依托科技进步，坚持“

3、安全第一、防止为主、综合治理”的原则，认真贯彻执行国家和地方的煤矿安全生产法律法规，建立精简高效的矿井安全管理机构，完善矿井安全技术措施、设施、装备，按照高产高效现代化矿井模式，力争把平禹凤翅山矿建设成为安全设施齐备，抗灾能力强、安全高效的现代化矿井。根据半煤岩复合顶板巷道变形破坏机理，21100机巷顶板以深灰色砂质泥岩、泥岩为主，厚1.509.OOm,局部有炭质泥岩伪顶0.30O.50mo底板为深灰色泥岩、砂质泥岩为主，厚510m结合综掘机施工特性，设计采用矩形断面构造，全断面实行“三锚”联合支护，两顶角和底角打75。倾斜锚杆加固，以改善底板和两帮岩体日勺承载能力。巷道施工环节：进刀一巷道成

4、型一前移前探梁一检查迎头积渣量一打顶锚杆挂网一打顶锚索一打两帮锚杆挂网。锚索施工时，一般滞后掘进工作面25m,与上述工序平行作业。支护构造及参数选择：巷道断面规格：净宽又净高二3.8mX2.3m,荒断面为宽X高二4m2.4,巷道支护采用“三锚”复合构造，加打锚索补强加固。锚杆选用直径20mm、2023mm长的等强锚杆（每排14根），排距：700X700mm,托盘为碟形，直径为IOOmnb用IOmnI厚钢板压制成弧形。树脂锚固剂直径为23mm,每根长度为350mm,锚杆均使用配套原则螺母紧固，锚固剂型号为2335#,锚杆外露长度为3050毫米，每根锚杆锚固力不不不小于80kNo顶网采用规格为4.

5、40.9m日勺钢丝网；上帮网采用规格为2.40.9m日勺钢丝网，下帮网采用规格为2.40.9m的钢丝网。锚索及时跟进工作面支护，锚索间、排距为16002023mm,当巷道顶板岩性很好时，可以合适放宽锚索间排距。锚索采用鸟巢式锚索，直径15.24mm、长为6000mm日勺钢绞线配合锁头、托盘制作；其中锚索有效长度为590Omnb外露部分为IOOn1n1；每孔使用不少于5卷23mm长为35Om1n日勺锚固剂固定，锚固力不低于200KN/根；锚盘用长500mn长的工字钢制作，并在上面钻一种直径不不不小于15.24m日勺孔。锚固长度不不不小于1200mm,锚固剂型号为2335#,锚索与工作面的距离不不

6、小于5m。EBZ160二代掘进机的特点：IEBZI60二代掘进机由截割部、铲板部、第一运送机、本体部、行走部、后支撑、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统10部分构成，具有可靠性高、作业效率高、智能化程度高、合用范围广、机构合理可维修性好等特点。EBZ160二代掘进机的技术参数：EBZ-160二代掘进机总体长度为9m,总体宽度为2.9%总体高度18m,总重45T,总功率246KW,经济/最大截割硬度6080MPa,对地压强0.14MPa,最大爬行坡度18,最大截割高度4.8m,最带截割宽度5m,最大截割面积24而。掘进工艺流程交接班f安全检查一校中线f画巷道轮廓线f定截割位置-开机检查一掘进机

7、切割掘进（自动出岩、喷雾洒尘）一敲帮问顶一前移临时支护f打锚杆挂网支护一安全检查f进入下循环1、EBZ160H掘进机的掘进规定：（1）掘进机切割程序是首先在工作面进行掏槽，掏槽一般在工作面下部。开始时机器逐渐向前，截割头切入工作面（岩石或煤）一定深度(切深)，然后停止机器移动，以铲板紧贴工作面底板为前支点，机尾后支撑也同样紧贴底板为后支点，以提高机器在切割过程中的稳定性。最终在由下往上，左右摆动悬臂，截割头切落整个巷道的岩石和煤。(2)EBZ160II悬臂式掘进机截割头的最佳切割深度应根据所切割的煤、岩日勺性质，巷道顶板状况，支护距离的规定，以及通过落煤效果和切割一米巷道所耗时间最短来确定，切

8、岩时，本机一般推荐0.3米。(1)图中的箭头表达切割方向，进刀深度一般以0.3m为宜，待截割完毕且打设完锚杆后，再进行下一种循环，往复进行。(2)岩性较硬时，截割头深入岩壁不得超过200mm,扩窝后，再根据上图箭头所示的截割方式进行切割。在掘进机切割前进的同步，运用截割头的上下、左右移动截割，可截割出初步的断面形状，如此截割的断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差异，可进行二次修整，已到达断面尺寸日勺规定。（3）当掘进底板时，应将铲板降至最低位置。（4）当岩性较软时，可直接采用上图所示的截割措施进行割煤（岩），所破落煤（岩）经掘进机自动出岩到伸缩皮带再到胶带输送机，掘进机切割一种循环后停机，掘

9、进机向后退，支护顶板，进入下个循环。第二部分综采新工艺新技术液压支架是煤矿综采工作面的重要设备，在生产过程及易出现自动降架、倒架、死架等事故，其中死架事故一旦发生常常是几架，甚至十几架，处理起来难度大，时间长，严重制约着安全生产。凤翅山矿工作面开采的煤层比较薄，顶板比较破碎，地质构造比较复杂，对支架防死架管理带来了一定的困难，对五221090综采工作面ZY400010/20型液压支架死架日勺原因进行了分析，并采用对应的处理措施。ZY400010/20型液压支架防死架技术在五221090综采工作面应用，没有出现支架死架现象，工程质量月月达标，施工环境得到极大改善，单产水平不停提高，效益大大增高，

10、为此后凤翅山矿全面推行综采机械化，有较强的指导意义，发挥了巨大的经济效益和社会效益。平禹煤电企业凤翅山综采工作面使用ZY400010/20型支架支撑顶板，在生产过程易出现自动降架、倒架、死架等事故，其中死架事故一旦发生常常是几架，甚至十几架，处理起来难度大，时间长，严重制约着安全生产。通过一系列行之有效(方案)日勺支架死架处理与防止，平禹凤翅山矿采煤战线的安全生产、质量原则化、单产水平、生产效益、材料消耗等得到深入得到极大改善。保障了安全，减少了劳动强度，提高了产能，为平禹凤翅山矿下一步安全生产奠定了坚实日勺基础，具有良好的社会效益。ZY400010/20型液压支架的重要技术参数：(1)、额定

11、初撑力：3082KNo(2)、额定工作阻力:4000KNo(3)、支架高度：IOOOmm2000mm(4)、支架中心距：1500mm(5)、支架重量：9450kg(6)、支护强度：0.580.67MPa(7)、支架重量：9450kg(8)、底板比压(前端)：1671.97MPa(9)、操作方式：本架操作(10)、泵站压力:31.5Mpa(11)、支架构造示意图结合工作面现场实际，可以从几方面着手，防止死架现象的发生。(1)、针对不一样的顶板状况选好架型，采面架设支架的目的在于平衡顶板压力，而不是抗顶板压力，因此选择的架型不仅有一定时支撑力，并且应有一定的可缩量，这个可缩量和老顶形成的“砌体梁”

12、的弯曲下沉相适应，只有这样，才能减少附加载荷，使支架发挥良好的支撑作用。(2)、工作面碰到地质构造时，应提前采用措施，加紧推进速度，当工作面煤层变薄时，应破顶或割底回采，当采煤机割不动时，应当合适放震动炮崩落顶或底，以满足支架日勺最小高度，同步应当加紧采面推进速度，时刻注意周期来压，以便顺利通过薄煤带。(3)、加强工作面工程质量管理，严格控制采高，不得随意留顶、底煤。(4)、加强对液压系统的管理，保证乳化液浓度及泵站压力，发既有跑、漏、滴现象要及时处理。(5)、加强矿压监测，提高工作面周期来压预测预报水平，在工作面周期来压之前加紧工作面推进速度，减少矿压对工作面顶板破坏程度，以防“死架二(6)

13、、坚持正规循环作业，保证工程质量，发现局部超前或滞后,要及时调整。(7)、加强上、下端头支护，尽量减少上部岩石的变形，从而减少顶板对支架的压力。(8)、当工作面通过煤柱时，要加强采面支护，必要时在煤壁侧打帮柱，增长支护强度，防止支架压死。液压支架死架的处理根据回采过程中处理支架死架日勺教训，得出如下处理液压支架死架的措施：(1)、首先处理好顶板，适时加紧开帮进度，以保持顶板日勺完好性。(2)、加设移架千斤顶。在死架受力不大，但本架移不动时，可在死架两侧增设临时移架千斤顶，用锚链与死架底座固定，然后几种千斤顶同步移架，这样，就也许把死架拉出。(3)、增大支撑法。用几根备用单体柱支在被压死支柱日勺

14、顶梁下,同步向备用支柱和被压死日勺支柱供液，进行反复升柱，在加大支撑力的作用下，顶板可逐渐松动，使被压支柱产生少许的行程，降柱后就可以向前移架。(4)、挑顶法。在顶板条件许可下，可采用放小炮挑顶的措施处理死架，放炮要分次进行，每次装药量不适宜过大，只要能使顶板松动，支柱稍微升起，即可进行移架，严禁不打炮眼，而将炸药和雷管直接放在支架与顶板空隙中放炮崩顶。(5)、卧底法Q在顶板条件比较破碎而不合适于挑顶时，可采用卧底日勺措施，在支架底座的前方，向底座下的底板打浅眼，装小药进行放炮，放炮后将崩碎日勺石块掏出，使底座下降，当支柱有少许行程时就可以移架。(6)、松顶松底法。当支架上部岩石非常破碎或底座

15、下面垫有较大的浮煤时，可不采用放炮措施进行挑顶卧底，而是将顶板碎渣和底座下的浮煤支接挖出，使支柱有少许行程后进行移架。以上ZY400010/20型液压支架防死架技术在五221090综采工作面应用，没有出现支架死架现象，工程质量月月达标，施工环境得到极大改善，单产水平不停提高，效益大大增高，为此后凤翅山矿全面推行综采机械化，有较强的指导意义，发挥了巨大的经济效益和社会效益。第三部分综采工作面放顶煤采煤工艺流程一、回采工艺流程采煤机采用端头斜切进刀，双向割煤，液压支架及时支护顶板。采煤机上端头斜切进刀一一正常下行割煤一一移架一一放顶煤拉后部刮板输送机一一采煤机返刀上行清浮煤（采煤机割煤至机头后）一一推前部刮板输送机一一上端头斜切进刀一一进入下一循环。（一）、采煤机割煤综放工作面采用端部斜切进刀单向割煤，其工序如下：采煤机下行割煤，右滚筒割顶煤,左滚筒割底煤,行至工作面刮板机头割通煤壁,将右滚筒降下割底煤.反向将采煤机机身部底煤割尽,空刀上返清理浮煤,行至上部刮板机弯曲段,采煤机左滚筒升高割顶煤，右滚筒割底煤,斜切进刀，待采煤机进入直线段后,将刮板机推直,采煤机割透煤壁后，将左滚筒降下割底煤,右滚筒升起割顶煤,采煤机下行开始下一种循环割煤。（二）、移架由于工作面前后输送机采用机头平行布置方式，因而在工作面两端各设4架过渡支架，而过渡支架