1、山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第1页,任务4 煤巷综合机械化掘进施工,教学目标 能力目标 1.能布置不同的机械化作业装运线； 2.能针对煤巷，合理设计支护方式； 3.能合理组织人力、物力，有效进行施工指导、培训与管理； 4.能准确编写煤巷综掘作业规程. 知识目标 1.理解综合机械化掘进机的种类、技术性能、构造与工作原理、正确的操作方法； 2.知道综合机械化掘进机的布置、安全检查内容； 3.知道综合机械化掘进机常见故障判定与维护； 4.会选择综合机械化掘进机； 素质目标 1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证； 2.在培养过程中注
2、重人文精神的熏陶； 3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。 4.使学生具有较强的实践操作能力;,5.培养学生发散思维的创新能力.,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第2页,任务4 煤巷综合机械化掘进施工,2.4.1全断面岩巷掘进机作业线 一、全断面岩巷掘进机全断面岩巷掘进机是实现连续破岩、装岩、转载、临时支护、喷雾防尘等工序的一种联合机组。 1、全断面岩巷掘进机的构造 全断面岩巷掘进机一般由移动部分和固定支撑推进两大部分组成。主要有破岩装置、行走推进装置、岩碴装运装置、驱动装置、动力供给装置、方向控制装置、除尘装置和锚杆安装装置。,山西煤炭教育基金会
3、资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第3页,2、全断面岩巷掘进机作业线 配套方案 全断面岩巷掘进机破碎的岩石，经主带式输送机、斜带式输送机、胶带转载机装入矿车，或在胶带转载机后配备长距离可延接胶带输送机。 工艺流程 在掘进的同时可钻锚杆眼和安装锚杆，实现临时支护，在距工作面20m地方进行喷射混凝土作业。当采用金属拱形支架支护时，该机上配备的环形支架安装机也可以在掘进破岩的同时安装支架。上述支护形式均可与掘进破岩平行作业，两种支护所用时间均小于掘进破岩时间，能充分发挥该机效率、实现快速掘进。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第4页,存
4、在问题掘进机庞大笨重、拆装时间长、转移运输不便，辅助作业时间长，作业率低、动力消耗大、刀具寿命短，掘进成本高，同时要求所掘进的曲率半径大。对我国煤矿巷道长度，特别是岩性变化、涌水、断层破碎等条件的适应性差，掘进速度明显偏低，其使用受到限制。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第5页,2.4.2局部断面掘进机作业线 一、局部断面掘进机局部断面掘进机能够把掘进中的破煤（岩）、装煤（矸）、转载等工作用一台机械完成，有的掘进机上还装有锚杆钻装机，可同时完成支护工作。与钻眼爆破法相比，具有工序少，速度快，效率高，质量好，施工安全，劳动强度小等优点。割煤方式如图1-
5、5-1所示。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第6页,二、局部断面掘进机作业线煤巷、半煤巷在采用局部断面掘进机进行掘进时，必须有一套与之相适应的机械运输设备，通常称之为“后配套”，后配套的合理性是影响巷道掘进速度和劳动生产效率的重要因素。 1、综掘机刮板输送机作业线 工艺流程掘进机截割下来的煤（岩）经装载机构，转载机卸给其下方的刮板输送机，经刮板输送机输送卸载到煤仓或其他运输设备上。当刮板输送机与掘进机的桥式转载机配套使用时，需要将胶带小车拆掉，换上落地车，落地车轮骑在刮板输送机槽帮两侧，随掘进机向前掘进而沿槽帮运行。掘进机向前掘进达到桥式转载机的最大
6、搭接长度后，需要停机接长刮板输送机。 特点与适用条件该作业线虽然在机器工作时能连续运输，但由于频繁接长刮板运输机，仍然存在间断运输，劳动强度大，占用人员多的问题，主要用于巷道坡度变化大、长度较短的条件。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第7页,2、综掘机可伸缩双向胶带输送机作业线 工艺流程 掘进机切割下来的煤岩经装运机构、桥式转载机、可伸缩双向胶带机再卸至其他运输设备上，胶带输送机向外送煤的同时，在胶带输送机的下胶带上能向工作面运送各种材料，使上胶带处煤或矸和下胶带进料形成一个运输系统。为减少接长胶带辅助时间，胶带可储存100m的长度。 特点与适用条件
7、 这种机械化作业线可充分发挥掘进机的生产效率，切割、装载、运输生产能力大，掘进速度快，上胶带出煤，下胶带运料，胶带延长速度快并可利用伸缩胶带接长时间进行工作面永久支架安设工作，有效地利用掘进循环时间。该机械化作业线主要适用于连续据掘进的长度大于800m的区段平巷。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第8页,3、综掘机梭式矿车（仓式列车）作业线 工艺流程该作业线由煤巷掘进机，梭式矿车（或仓式列车）、电机车等几部分组成。掘进切割下来的煤经装载机构，胶带转载机卸入梭式矿车（仓式列车），然后通过梭式矿车（或仓式列车）车厢底板上刮板输送机逐渐运向后部，直至均匀装满
8、仓车，然后由电机车牵引至卸载地点。 特点与适用条件该机械化作业线不能连续作业，掘进机效率不能充分发挥，因此，它适用于卸载地点距离较短的巷道，此外要求井下设有卸载点。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第9页,4、综掘机吊挂式胶带转载机矿车、电机车作业线 工艺流程 掘进机切割下来的煤或岩经装载机构进入吊挂式胶带转载机装入矿车，由电机车牵引至卸载点。胶带转载机通过行走导轮吊挂在巷道顶板专设的单轨梁上，随掘进机向前移动。为提高掘进效率，减少调车次数和调车停机时间，在巷道转弯半径允许的前提下尽量选用长度较大的吊挂式胶带转载机。 特点与适用条件 该机械化作业线不能
9、实现连续作业，掘进机工时效率低，掘进速度相对较低，永久支架的安装质量要求比较严格，辅助工程量较大。该作业线适用于采用金属永久支护、矿车运输的小断面巷道。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第10页,2.4.3连续采煤机连续采煤机时房柱式采煤的主要设备。它与掘进机构上的不同之处在于其截割滚筒多位横轴式，宽度较大，在液压缸控制下上下摆动，可一次掘出宽4m左右的巷道。 一、连续采煤机较掘进机具有下列优点： 1、液压系统简单，故障少，传动系统可靠。 2、即可用于掘进又可用于采煤。用于掘进时，掘、锚、装、运可平行作业，掘进速度快、工效高；对于边角煤、残煤的开采具有
10、很大的优势。 3、多顺槽开拓长壁工作面时，可保证工作面所需的足够风量，可通过通风设施实现全负压通风，对防止瓦斯积聚非常有利；在主通道冒顶时，还可提供备用的脱险通道。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第11页,二、连续采煤机和局部断面掘进机比较存在以下缺点： 1.连续采煤机及配套梭车往复运行，对地板破坏比掘进机严重。 2.连续采煤机受地质条件影响较大，要求煤层倾角不超过12度，厚度在1.44m之间，地板坚硬或矿井水对地板影响较小，顶板中等稳定，有较好的自控和可锚性。 3.截割头在液压缸控制上下摆动，巷道断面一般为矩形，对其他巷道断面适用性较差。由于截割头
11、宽度一般在3m左右，仅适用于巷道宽度大的矿井。 4.在用于煤巷快速掘进时，由于掘、锚分离作业，不得不多开联络巷并进行快速密闭，给今后生产安全管理带来不利因素。对于有自然发火危险的矿井，由于媒体暴露多，应辅之以防灭火技术措施。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第12页,2.4.4连续式采煤机作业线连续采煤机在第一条巷道作业的同时，锚杆机载第三条巷道打眼和安装锚杆。当向前掘进一段距离后，连续采煤机转移到第二条巷道，而锚杆机转移到第一条巷道安装锚杆。梭车往返于连续采煤机和给料破碎机之间，依次进行循环作业。在工作面作业人员基本相同的情况下，一台连续采煤机的掘进
12、量相当于三台掘进机的掘进量。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第13页,2.4.5掘进机械化发展方向 一、有条件应用全断面岩巷掘进机随着科学技术、材料、机械工业及液压技术发展以及新型破岩方法的出现，全断面掘进机存在的问题必将逐步得到解决。 国外使用全断面岩巷掘进机最高月进尺达600m，平均月进300400m。在巷道断面大于14m、长度大于3000m、地质情况相对稳定的条件下，可以推广应用全断面岩巷掘进机。 二、研制重型、超小型局部断面掘进机局部断面掘进机最早用于煤巷掘进，为加快采准巷道施工速度，综掘机也逐步推广到半煤岩巷道甚至较软全岩巷道中。为增大掘进
13、机切割岩石的能力，近几年国内厂家开始研制大功率的重型掘进机，以解决薄煤层、倾斜和极倾斜煤层的机械化掘进问题。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第14页,三、推广掘锚机组作业线悬臂式掘进机无论是引进设备还是国产设备，一旦进入掘进循环系统，均难达到快速掘进要求，除了掘进机本身的可靠性因素外，主要配套环节包括支护、转载、运输、供电、供排水、通风、安全等亦是掘进速度受制约的关键因素。如能解决支护与切割的同步或交叉同步作业，就可大大提高单位时间内的掘进速度。 1、掘锚机组工作原理 掘锚机组截割部在上下摆动切割煤岩的同时，装运机构将破落的煤炭通过星轮和运输系统运至
14、机后配套运输设备，除尘装置处于长时工作状态，同时掘锚机组上的机载锚杆钻机进行钻孔、安装锚杆作业，一排锚杆安装完毕，机器前移进行下一循环作业。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字20099号）,2019/4/18,第15页,2、掘锚机组优点可节省移动和装钻时间，掘进速度可提高50%100%。掘锚机组之所以能被有效使用，一个重要原因在于顶板及时支护、安全可靠。掘锚机组形成的高效作业线，可使每一循环作业的时间控制在30min/循环左右，生产效率大大提高，可实现日进尺40m，月进尺1000m，年进尺约1万m的目标，满足高效集约化矿井综采工作面巷道掘进要求。,山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2
15、0099号）,2019/4/18,第16页,2.4.6发展采掘锚一体化快速成巷技术 一、采掘锚一体化机组 由连续式采煤机与锚杆打眼、安装机复合的一体化设备，能完成切割、装备工序，又能完成钻孔、安装锚杆等工序。可以减少掘进工作面设备和人员，缩短掘进工作面的空顶距至0.75m1.4m，采用临时支护措施使得掘进和支护作业更加简单和安全，并能适应不断变化的巷道顶板条件，加快掘进成巷速度。 二、采掘锚一体化连续式采煤机快速掘进成巷技术 单条巷道掘进时，其后配套设备可以采用破碎机、转载机和胶带输送机，构成连续运煤系统；同时掘进多条巷道时，其后配套设备可采用与连续式采煤机除锚杆钻车外的相同设备，也可采用破碎机、胶带输送机、刮板机等构成的其他形式连续运煤系统。,
