1、第一節 大采高綜采工藝特點第二節 大采高綜采工作面裝備第三節 適用條件及評價第十四章 大采高綜采工藝7/25/20221第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20222大采高綜采工藝： 是指對3.5m以上的厚煤層一次采全高的綜采工藝。第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20223國外早在20世紀60年代就開始了大采高綜采技術的研究，我國始于20世紀70年代末。 20世紀80年代到90年代初期，我國先后在銅川、開灤、西山、兗州、徐州、邢臺、雙鴨山等礦區使用了大采高開采方法，但采高均未超過5m。近10年，大采高工作面得到長足的發展，大采高技術發展到了一個新的階段，特別是在神東礦區的成功應用，開采高度

2、突破了7m，日產量達到了萬t級水平，工作面年產水平大幅提高。 第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20224主要特點： 1、采高：3.57.0m。 2、礦壓顯現強烈，支架高度大，穩定性差，工作面及頂板管理難度大。 3、設備：大功率、高強度、高可靠性、噸位重、外形尺寸大、安裝、拆卸、運輸較困難。第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20225第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20226 1）初采高度較小，一般為3.5m左右；直接頂初次垮落后采至全高。 2）由于采高大，控制煤壁片幫成為關鍵。 3）需做好液壓支架的防滑、防倒措施。 4）端頭支護及超前支護比一般綜采更為重要。大采高綜采工藝技術特點第一

3、節 大采高綜采工藝特點7/25/20227控制煤壁片幫： 1）帶壓移架，用第一護幫板臨時支護頂板，第二段護幫板支撐煤壁。 2）加快工作面推進速度。 3）用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁。 4) 在地質條件允許時，采用俯采工藝。 5) 提高支架的初撐力。大采高綜采工藝技術特點第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20228液壓支架防倒、防滑： 1)工作面呈偽斜推進。 2)工作面由下而上單向推移輸送機。 3)及時調整液壓支架位置。 4)嚴格控制采高。 5)錨固工作面排頭、排尾液壓支架。 6)傾角大于10時，每10架液壓支架增設一個斜拉防倒千斤頂，當傾角大于20時，每5架支架增設一個防倒千斤頂。大采

4、高綜采工藝技術特點第一節 大采高綜采工藝特點7/25/20229典 例 2009年12月31日，世界上首個7m大采高綜采工作面神華神東煤炭集團補連塔礦22303綜采工作面投入試生產，目前該工作面運行順利。 補連塔煤礦22303綜采工作面長301m，推進長度4971m，煤層平均厚度為7.55m，回采量1177萬噸,共安裝7m大采高液壓支架143臺、6.3m大采高液壓支架9臺、刮板運輸機、采煤機、轉載機、破碎機、自移機尾各一部及通訊系統、照明系統、排水系統等,設備安裝總重量12000余噸。 神華神東礦區上灣煤礦、神華寧煤集團羊場灣煤礦、晉城煤業集團寺河礦等礦井的綜采工作面最大采高已突破6.0m大關

5、，羊場灣礦和寺河礦工作面采高達到6.2m，上灣礦為6.3m，我國的大采高技術已處于世界領先地位。第一節 大采高綜采工藝特點7/25/202210國內6.0m及以上大采高綜采工作面賦存條件統計表 第一節 大采高綜采工藝特點7/25/202211第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/2022121）采用長搖臂采煤機，并具有足夠的臥底量；煤機具有調斜功能，以適應工作面地質條件的變化。2）工作面采落煤塊度大，采煤機和輸送機應有大塊煤的機械破碎裝備。3）支架應具有良好的橫向與縱向穩定性和承受偏載的能力；結構和性能應具有較好的防片幫能力，初撐力大、伸縮或折疊式前探梁對端面頂板及時支護；可伸縮護幫板應能平移

6、至頂梁端部以外，且具有足夠的護幫面積和護幫阻力。4）大采高工作面礦壓顯現強烈，支架應具有較大的支護強度和自身強度。第二節 大采高綜采工作面裝備大采高綜采設備要求7/25/2022131）加快推進速度，降低礦壓對煤壁影響，防止片幫。2）帶壓擦頂移架，減少對頂板的破壞。3）割煤后及時使用伸縮梁和護幫板支護頂幫。4）采用木錨桿、“馬麗散”等材料加固煤壁。5）對支架位態實施監測，掌握液壓支架工作狀態。6）在易片幫、掉頂區域，保證煤機通過高度的前提下適當降低采高。7）使支架能夠支護到煤幫，避免掉頂的矸石從支架前方掉落到工作面輸送機中。第二節 大采高綜采工作面裝備煤幫及頂板管理主要措施7/25/20221

7、4 7m大采高液壓支架在運輸和安裝上頗為棘手。 采高低于4.5m的液壓支架重量不超過20噸；7m大采高液壓支架重量為68噸，其運輸尺寸為9440*1950*3200mm。大采高綜采液壓支架第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202215序號設備名稱型號主要參數1采煤機MG800/1880-WD型采高：2.85.56m ； 裝機功率: 1880KW；最大牽引速度：1016m/min ；滾筒直徑：2000mm；電壓等級：3.3KV ；截深：0.865m2液壓支架ZZ9200/24/50 四立柱掩護支撐式，工作阻力9200KN, 中心距1.75m，支架強度1.06MPa，支撐高度：2.45.0m

8、,重量34t3轉載機SZZ1000/400時運輸能力2600t, 電壓等級3.3KV4工作面輸送機SGZ1000/1400 時運輸能力2500t, 電壓等級3.3KV實例1 淮南大采高綜采工作面裝備第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202216煤層平均厚度6m，傾角 2-50,采高5.5m，綜采工作面三進兩回式通風。序號設備名稱型號主要參數1采煤機SL700交流電牽引德國產，截深0.865m，功率1815KW，最大速度31.8m/min，電壓等級3.3KV2液壓支架 DBT-SCHITD德國產：二柱掩護式，工作阻力8638KN,初撐力5890KN，中心距1.75m，支架強度0.91MPa，

9、支護高度2.55.5m。3轉載機德國產：時運輸能力2750t, 電壓等級3.3KV。4工作面輸送機PF4-1132德國產：時運輸能力2500t, 電壓等級3.3KV。實例2：山西寺河礦大采高綜采裝備第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202217主采煤層2-2，埋深200m。構造簡單、傾角20-30，厚度4m-5m。頂板多為粉砂巖、砂質泥巖，屬中等冒落頂板。工作面呈條帶布置，面長220-360m，推進長2000-2400m，發展到5000-6000m。其裝備為：美國JOY公司的SL500型電牽引雙滾筒采煤機，功率1875kW，采高2.7m-5.4m，牽引速度0-26m/min，遙控操作；JO

10、Y公司生產的大功率刮板輸送機、轉載機和破碎機，采用集中控制聯動，總功率達2465kW，運輸能力為3500 t/h；實例3：神東大柳塔礦第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202218德國D.B.T公司的WS掩護式支架，支護高度2.55m-5.5m，支架寬度1.75m，初撐力4908kN，支護強度0.8Mpa，工作阻力8765 kN，實行PM4系統電液閥控制。回采巷采用美國FSW公司生產的B1200/2X4004.0型膠帶輸送機，帶速為4m/s。 兩面生產原煤2151萬噸，全礦481人，工效135.12t/工，最高月產209.4萬t，單面最高年產突破1000萬t，平均日產可達2.5萬t以上。實

11、例3：神東大柳塔礦第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202219綜采工作面主要裝備設備名稱型號主要技術參數 采煤機SL500生產能力28003000t/h，采高2.75.4m,截深865mm，牽引速度026m/min，裝機功率1875KW,電壓3300V 液壓支架WS支護高度2.55.5m，中心距1.75m，工作阻力8638KN ，移架速度8s/架，推移行程960mm 刮板輸送機JOY855輸送能力3500t/h，直徑48152雙中鏈，裝機功率3855KW第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202220 神東公司的 1000萬噸工作面，由于綜采設備引進，機械化、自動化程度高及設備系統可靠

12、性高，事故發生率低。 為充分發揮引進設備性能，工作面作業方式改變傳統“三八”、或“四六”制，采用“八二七七”，即出煤班工作面時間8h、7h、7h，準備班停機檢修2h 。或采用“八八六二”，即出煤班工作面時間8h、8h、6h，準備班停機檢修2h 。 大采高強力掩護式液壓支架，使長壁面推進長度達到6000m（目前一般推進長度為10002000m），推進速度達到2030m/天，滿足了高度集中開采的要求。 第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202221我國特大采高綜采工作面裝備名稱大采高特大采高支架結構高度/m3.55 .05.06.57.2支護強度/MPa0.50.70.81.2工作阻力/KN3

13、5008000600018000支架寬度/m1.5、1.751.75、2.05架型（多數）支撐掩護式掩護式立柱缸徑/mm大于320大于380支架重量/t大于15大于30適應采高/m3.55.05.07.0第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202222 液壓支架：國內生產，性能穩定、工作阻力高、液壓件密封好、結構焊接牢等。目前國產支架結構高度達7.2m，工作阻力18000KN。電牽引采煤機：基本從國外進口，采高達7.0m，功率1800KW以上，截深1m，日產最高5萬t；運輸設備過煤量加大：和特大采高工作面配備的刮板輸送機、轉載機、破碎機及自移機尾的可伸縮膠帶輸送機正在由國外引進向國產化轉變。

14、重型化輔助運輸設備：特大采高工作面裝備重量大，支架重3540t，煤機重5070t，為了縮短非生產時間（搬家安裝），引進國外載重超過30t的無軌膠輪車。而國產無軌膠輪車載重偏低。特大采高工作面裝備的發展第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202223國外大采高綜采技術與裝備的主要特點是高功率、高可靠性，其主要技術特點如下：新型電牽引采煤機。裝備電控系統，采用先進的信息處理技術和傳感技術，實現機電一體化，最大采高超過6m，總功率達到1500-2000kW。大采高強力液壓支架。主要架型是高工作阻力的兩柱掩護式支架，工作阻力6-12MN，最大支護高度過6m；支架中心距1.5-2.0m；降、移、升循環

15、時間小于10s，壽命試驗5萬次以上。重型刮板輸送機、轉載設備。刮板輸送機裝機功率達4800kW，運量達6000t/h，過煤能力2000萬t以上。第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202224長距離工作面巷道帶式輸送機。帶式輸送機裝機功率可達4970kW，運輸能力5500t/h，帶速5m/s以上。綜采工作面自動化生產技術。開發應用采煤機滾筒自動調高技術、液壓支架電液控制技術、計算機集中控制技術，自動完成割煤、運輸、移架和頂板支護等生產流程，通過計算機網絡系統實現工作面自動化生產和信息監測控制。綜采工作面中高壓供電技術。工作面輸送機和采煤機等機械的供電電壓提高到2.3、3.3、4.16、5.0kV等級，改善采區電網和工作面大功率電氣設備運行工況，提升工作面裝備生產能力和可靠性。第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202225ZF7000/20/40大采高放頂煤液壓支架第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202226ZY10800/28/63D型掩護式支架鄭州煤礦機械集團有限責任公司第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202227ZY17500/34.5/76D液壓支架晉城金鼎公司第二節 大采高綜采工作面裝備7/25/202228