【正文】 以下是各可采煤層的主要特征 ， 見(jiàn)表 12： 表 12 礦區(qū)主要可采煤層特征一覽表 煤層 名稱(chēng) 煤層厚度 （ m） 平均厚度 煤層結(jié)構(gòu) 煤層傾角 （ 176。 較穩(wěn)定 粉砂巖 粉砂巖、 粘土巖 C12 含 16 層夾矸， 厚度小于 11176。為含黃鐵礦質(zhì)泥巖。 四 、煤質(zhì) （一）物理性質(zhì) C5 煤層：黑色（粉末深黑色），半暗型 光亮型，以半亮型為主。具寬條帶及少量細(xì)條帶結(jié)構(gòu)，內(nèi)生裂隙發(fā)育，階梯狀斷口為主，參差狀、貝殼狀斷口次之，性較脆，硬度較大。上部?jī)?nèi)生裂隙發(fā)育中等，裂隙面具黃鐵礦薄膜。 （二）化學(xué)性質(zhì) 根據(jù) 貴州省地礦局一〇六地質(zhì)大隊(duì)編制的《貴州省 XX 煤礦區(qū) XX 煤礦二號(hào)井 補(bǔ)充勘查地質(zhì)報(bào)告》 及 2021 年 11 月重慶地質(zhì)礦產(chǎn) 研究院提供的《貴州省 XX 縣 XX 煤礦檢驗(yàn)報(bào)告》，該礦井的 C C C12 煤層的煤炭14 自燃傾向等級(jí)鑒定報(bào)告等資料： 灰分（ Ad）：根據(jù)煤質(zhì)資料， C5 煤層平均灰分 %，為低灰煤；C8 煤層平均灰分 %，為低灰煤； C12 煤層平均灰分 %，為低灰煤。 發(fā)熱量（ Qgr,ad） 根據(jù)煤質(zhì)資料， C5 煤層發(fā)熱量為 ， C8 煤層發(fā)熱量為%， C12 煤層發(fā)熱量為 %，均為高熱值煤。 C8 煤層化學(xué)活性（ CO2 分解率）：當(dāng)溫度在 10001005℃ 時(shí)，氣化平均值 %； 機(jī)械強(qiáng)度 %（落下法）；熱穩(wěn)定性 S+13%為 %，S1%為 %。 （四）煤的用途 貴州省地礦局一〇六地質(zhì)大隊(duì)編制《貴州省 XX 縣 XX 煤礦區(qū) XX 煤礦二號(hào)井 補(bǔ)充勘查地質(zhì)報(bào)告》及 2021 年 11 月重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院提供的《貴州省 XX 縣 XX 煤礦檢驗(yàn)報(bào)告》 ，對(duì)各煤層的煤質(zhì)進(jìn)行了分析研究，16 確定了各煤層的工業(yè)指標(biāo)，根據(jù)其指標(biāo)特征，其具有如下工業(yè)用途：各煤層為半暗型至亮型煤，以半亮型為主，屬低灰特低～中高硫高熱值無(wú)煙煤，具有發(fā)電、鍋爐、高爐噴吹、民用等用途。 六、 其它開(kāi)采技術(shù)條件 瓦斯 根據(jù)貴州省能源局文件，黔能源發(fā) [2021]201 號(hào)《關(guān)于遵義市 工業(yè)和能源委員會(huì) 關(guān)于呈報(bào) 2021 年度煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的報(bào)告 的批復(fù)》，礦井瓦斯絕對(duì)涌出量 ，相對(duì)瓦斯涌出量為 ，二氧化碳絕對(duì)涌出量為 ，二氧化碳相對(duì)涌出量為 。 地 溫 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中區(qū)內(nèi)從未發(fā)生過(guò)地溫異?，F(xiàn)象，目前本礦井地溫正常，本礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)生過(guò)沖擊地壓，目前礦井地壓正常。 在采礦權(quán)范圍外 +900m 以下；累計(jì)總資源量為 萬(wàn)噸；其中332 類(lèi)資源量為 萬(wàn)噸。傾角 3‰ ；回風(fēng)平硐 坐標(biāo)為 ： X=3128660，Y=35615491， Z=+，方位角 153176。 根據(jù)礦區(qū)具體條件， 原設(shè)計(jì) 礦井內(nèi)不設(shè)置水平，不設(shè)置巖層運(yùn)輸大巷。各采區(qū)均為聯(lián)合布置采區(qū)。 同一區(qū)段內(nèi)工作面為走向長(zhǎng)壁后退式回采，由采區(qū)兩翼向中部上（下）山方向推進(jìn)。 礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)方式，安裝 2132KW 風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，礦井總進(jìn)風(fēng)量 3500m3/min 左右。 19 礦井供水系統(tǒng) 50mm 管路接至采掘頭面。 兩 個(gè) C8 煤層 掘進(jìn)工作面：均為炮掘工藝 。 開(kāi)采設(shè)計(jì)優(yōu)化： 根據(jù) XX 煤礦上綜采的實(shí)際，需對(duì)礦井開(kāi)采方案進(jìn)行優(yōu)化，取消原設(shè)計(jì)方案的采區(qū)劃分，礦井按一個(gè)采區(qū)進(jìn)行布置，采區(qū)長(zhǎng)度 3000m 左右，按雙翼布置，在井田中部布置主干巷道，工作面分別由西向東和由東向西后退式回采，工作面長(zhǎng)度按 200m 設(shè)計(jì)。就是把采煤工作面 采煤工藝中 的破 煤、裝煤、運(yùn)煤、支架和 控頂全部實(shí)現(xiàn) 機(jī)械化，把回采工序的機(jī)械設(shè)備聯(lián)合起來(lái)，進(jìn)行綜合機(jī)械化作業(yè)。業(yè)內(nèi)已形成共識(shí)，井下煤礦綜采工藝及其設(shè)備是企業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效和安全環(huán)保的最給力手段；世界主要產(chǎn)煤國(guó)家都在不斷增大井下煤礦綜采生產(chǎn)的比例。這種落后的生產(chǎn)技術(shù)水平，與世界產(chǎn)煤大國(guó)極不相稱(chēng)，近幾年，行內(nèi)企業(yè)審時(shí)度勢(shì)，找出差距，綜采設(shè)備正朝著成套化、大型化、機(jī)電一體化的方向大步前進(jìn)。特別是現(xiàn)代最新滾筒采煤機(jī)，截割電機(jī)在搖臂上橫向布置，機(jī)身為框架結(jié)構(gòu)，各主要部件安裝在框架內(nèi)，搖臂鉸接在框架的兩端，通過(guò)控制液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)液壓缸行程，即可改變截割滾筒的工作調(diào)度，而且給設(shè)備拆裝和維修帶來(lái)極大方便。 新型的電牽引采煤機(jī)，應(yīng)具有基于微處理機(jī)的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)交互式人機(jī)對(duì)話、無(wú)線電隨機(jī)控制、遠(yuǎn)程控制、工況自行監(jiān)測(cè)及狀態(tài)顯示、故障診斷及預(yù)警、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)及傳輸?shù)榷喾N功能，以保證采煤機(jī)滾筒沿工作面煤層自動(dòng)調(diào)節(jié)采高，并具有最低維修工作量和最高利用率，始終處于最佳工況。在綜采設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，還要懸掛工作設(shè)備的電纜、水管及信號(hào)網(wǎng)線等。大功率和大運(yùn)量的刮板輸送機(jī)，中部槽的兩側(cè)幫分別與檔、鏟板鑄成一體，再采用高強(qiáng)度無(wú)螺栓連接。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)，已普遍采用新結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料，使產(chǎn)品不斷更新，技術(shù)性能日趨完善，可靠性和使用壽命顯著提高。隨著巖巷掘進(jìn)工藝技術(shù)的發(fā)展，重型懸臂式大斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)也已研制成功。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的中厚煤層液壓支架，其設(shè)計(jì)制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟；具有整體頂梁簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、較大 工作阻力、可靠性和電液控制性能較好等特點(diǎn)。 煤礦要實(shí)現(xiàn)綜采工藝高產(chǎn)高效，只有 “截割煤層快－煤流輸送及時(shí)－移架推槽迅速－煤巷掘進(jìn)超前 ”才能達(dá)到這一目的 。目前，我國(guó)生產(chǎn)25 能力最大的綜采成套設(shè)備 MG600/1400WD 型電牽引采煤機(jī)總功率1400kW、輸送能力最大的 SGZ1200/1575 型刮板輸送機(jī)總功率： 1575kW，兩柱掩護(hù)式液壓支架高度已達(dá) 米，工作阻力達(dá)到 8600kN 以上，已有 20 多個(gè)綜采工作面采用了先進(jìn)的電液控制系統(tǒng) 。 隨著綜采技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，綜采已由大、中型礦井向小型礦井推廣，特別是在貴州省提出各類(lèi)礦井均應(yīng)實(shí)現(xiàn)采掘機(jī)械化的要求后，推廣采掘機(jī)械化已成為小型煤礦的重點(diǎn)工作。同此可以看出礦井 C8 煤層穩(wěn)定，厚度中等，煤層傾角 11176。 綜采礦井的產(chǎn)量大，生產(chǎn)連 續(xù)性強(qiáng)，以及大型采掘設(shè)備的運(yùn)送量大，27 對(duì)提升能力要求高。 按綜采開(kāi)采方式， XX 煤礦礦區(qū)范圍 內(nèi)不再劃分采區(qū)， 按一個(gè)采區(qū)進(jìn)行布置， 分東西 兩 翼開(kāi)采 ，沿南北方向在井田中部布置采區(qū)主干巷道。 28 第四節(jié) XX 煤礦推廣綜采應(yīng)注意的問(wèn)題 XX 煤礦具備上綜采的客觀條件，但 XX 煤礦的綜采不能向全國(guó)大中型礦 井 的高大綜采看齊， 而應(yīng) 結(jié)合自身實(shí)際，選擇適應(yīng)礦 井條件的合適 的綜采設(shè)備，做到設(shè)備選擇既不浪費(fèi)，也不落后 ，能力足夠，略有富裕 。 巷道斷面：運(yùn)輸巷大于 10m2，回風(fēng)巷大于 10m2，切割巷大于 12 m2。 、 工作面年產(chǎn)量、日產(chǎn)量 工作面年產(chǎn)量： 60 萬(wàn)噸 工作日： 25 天 /月， 300 天 /年 日產(chǎn)量： 600000/300=2021 噸 /日 、 工作面割一刀煤產(chǎn)量 割一刀煤產(chǎn)量： Qg=LK 29 其中： L——工作面長(zhǎng)度， 200m； B——采煤機(jī)截深，按 m； H——采高，平均 ； r——煤的密度， t/m3； K——回收率， ； Qg＝ 200＝ 351 噸 、生產(chǎn)安排 按日產(chǎn)量和一刀煤產(chǎn)量計(jì)算，日進(jìn)刀數(shù)： n＝ 2021/351=(刀 )。 采煤機(jī)的牽引速度 200/84=；此牽引速度下的單個(gè)工作面采煤機(jī)每小時(shí)產(chǎn)量能達(dá)到為 60＝ 。 地質(zhì)條件 C8 煤層：煤層產(chǎn)于龍?zhí)督M上 段 （ P3l3）底部，距 C5 煤層約 20m，以塊煤為主，結(jié)構(gòu)單一，變化小，普遍夾三層含炭質(zhì)粘土巖夾 矸()， 實(shí)際揭露 全煤層厚 ，平均 ，實(shí)際揭露部分局部達(dá) 。煤層頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖或細(xì)砂巖，厚 25m，可隨采隨冒，來(lái)壓不明顯。 煤層巷道 有底鼓現(xiàn)象。煤層厚，平均厚 ，含硫較高。在此選用一次采全高掩護(hù)式液壓支架架型。 3) 由于立柱較少，液壓控制系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，支架升 、降速度快，有利于實(shí)現(xiàn)工作面的快速推進(jìn)。實(shí)際采場(chǎng)礦壓觀測(cè)和相似條件的類(lèi)比方法更能32 準(zhǔn)確可靠地提供液壓支架設(shè)計(jì)所需的礦壓數(shù)據(jù)。S C／ KS 式中： Q—液壓支架額定工作阻力 kN／架 Sc—支架中心距 Bc—控頂距取 4m Ks—支撐效率，掩護(hù)式支架取 ，支撐掩護(hù)式支架取 計(jì)算得支架額定工作阻力為 掩護(hù)式支架： Q＝ 3924＝ 2352kN/架 按經(jīng)驗(yàn)估算法 按 支架?chē)鷰r相互作用關(guān)系，可將工作面支架受力的情況簡(jiǎn)化為圖 1所示的形式，即支架受力分為兩部分：一是直接頂?shù)妮d荷 1Q ，二是老頂通過(guò)直接頂作用于支架的載荷 2Q 。因此，可得出下述關(guān)系： ? ????? ?hnqqp 21 式中： p考慮直接頂及老頂來(lái)壓時(shí)的支護(hù)強(qiáng)度； n老頂來(lái)壓與平時(shí)壓力強(qiáng)度的比值，稱(chēng)為增載系數(shù)，取 2。 根據(jù)以上參數(shù)的確定，液壓支架的型號(hào)為： ZY2800/支架選型設(shè)計(jì) 支架基本 型式及 參數(shù) 支架最小采高 1700mm 時(shí)狀態(tài) 35 支架最大采高 2800mm 時(shí)狀態(tài) 表 41 支架基本參數(shù)表 序號(hào) 項(xiàng) 目 ZY2800/支 架 技 術(shù) 參 數(shù) 支架形式 兩柱掩護(hù)式液壓支架 支架高度 1350~3000mm 工作阻力 2800 kN（ P=） 初撐力 2180 kN（ P=） 支架寬度 1420~1590mm 支護(hù)強(qiáng)度 約 （ f=） H=~ 底板比壓（前端） ≤2MPa（ f=） H=~ 適應(yīng)工作面傾角 ≤15176。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MT5541996《緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類(lèi)》規(guī)定，直接頂屬于 Ⅰ ~Ⅱ 類(lèi)直接頂。加強(qiáng)了頂梁前端的支護(hù)力，可有效維護(hù)端面頂板； 38 3) 設(shè)置雙向側(cè)護(hù)板，使用時(shí)一側(cè)固定，一側(cè)活動(dòng)，可根據(jù)工作面傾斜方向調(diào)整活動(dòng)側(cè)方向。 6) 頂梁和掩護(hù)梁鉸接處使用圓弧包裹設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工作范圍段全區(qū)域封閉不漏矸； 7) 頂梁與掩護(hù)梁在成夾角 178176。 對(duì)底板的適應(yīng)性設(shè)計(jì) C8 煤層底板為粘土巖、泥巖或粉砂巖。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT5531996《緩傾斜煤層采煤工作面底板分類(lèi)》規(guī)定，屬于 Ⅱ ~Ⅲ 類(lèi)底板?？稍谥Ъ芮岸讼孪輹r(shí)將支架抬起，保證順利移架。承受這些力并決定其穩(wěn)定性的唯一機(jī)構(gòu)就是四連桿機(jī)構(gòu)。大量選用 Q550 高強(qiáng)度鋼板，以提高四連桿機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。 2) 行人空間處結(jié)構(gòu)件邊緣全部圓角過(guò)渡圓滑處理，防止磕碰傷人。 5) 為了避免底座嗆底煤，支架底座設(shè)計(jì)為底分式剛性底座，中部設(shè)計(jì)全開(kāi)檔不封底結(jié)構(gòu)，便于 支架排除浮煤。 采煤機(jī)裝機(jī)功率為截割電機(jī)、牽引電機(jī)、泵站電機(jī)等功率之和，由下式計(jì)算： P=QhHw 式中： P理論裝機(jī)功率， KW； Qh采煤機(jī)小時(shí)生產(chǎn)能力， ； Hw能耗比，一般 ，取 ； P== 實(shí)際生 產(chǎn)中，采煤機(jī)的裝機(jī)功率比正常割煤進(jìn) 刀 所需的功率要多出30～ 50%，即實(shí)際裝機(jī)功率 N＝ (～ )P，以增強(qiáng)采煤機(jī)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)的破巖能力。通常采用類(lèi)比法，即根據(jù)煤質(zhì)、采高、滾筒個(gè)數(shù)、煤層傾角、生產(chǎn)能力等要 求，與使用條件大致相同的正在使用的采煤機(jī)進(jìn)行比較，參照有關(guān)資料來(lái)確定采煤機(jī)的功率。并且具有過(guò)載、過(guò)流、以及漏電等綜合保護(hù)功能。 截割機(jī)械傳動(dòng)鏈設(shè)有扭矩軸過(guò)載保護(hù)裝置。 43 三、 刮板輸送機(jī) 選擇工作面刮板輸送機(jī)的主要原則是保證工作面的運(yùn)輸能力。 44 7）刮板鏈： 中雙鏈形式 ， φ2692mm 圓環(huán)鏈， 破斷拉力 ≥850KN， 刮板間距1104mm 8） 中部槽： 整體 EPC 鑄焊 封底 結(jié)構(gòu)形式、規(guī)格 1500588(槽內(nèi)寬 )252mm、中板材質(zhì)為 NM360、板厚 25mm，底板板厚 16mm，連接方式啞鈴銷(xiāo)聯(lián)接。 設(shè)計(jì)工作面泵站流量 200L/min，要求兩泵一箱配置，詳細(xì)設(shè)計(jì)如下： 45 液壓系統(tǒng)操縱閥組中立柱和推移千斤頂均采用流量 200L/min 片閥 ,其余千斤頂采用 125L/min 片閥，主要完成立柱升降、推溜、移架、平衡千斤頂伸縮、側(cè)護(hù)板伸縮等動(dòng)作。 液壓系統(tǒng)配備有手動(dòng)噴霧裝置，可以煤塵較大時(shí)進(jìn)行噴霧降塵。 平衡千斤頂?shù)纳?、下腔由雙向鎖控制，上、下腔裝有 200L／ min 安全閥，千斤頂可以固定在行程范圍內(nèi)的任何位置。 46 第五章 綜采 工程 實(shí)施步驟 第一節(jié) 綜采實(shí)施步驟 XX 煤礦作為一個(gè)私營(yíng)小型煤礦，上綜采是第一次，存在技術(shù)力量嚴(yán)重不足，資金較為緊張的情況。 8102 工作面基本參數(shù)為：平均面長(zhǎng) 100m，推進(jìn)長(zhǎng)度為 410m，平均煤厚 ，煤層傾角 10176。 表 52 富泓煤礦綜采工作面設(shè)備配備 及投資概算 表 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 單位 數(shù)量 長(zhǎng)度(m) 單價(jià) (萬(wàn)元 ) 小 計(jì) (萬(wàn)元 ) 備注 1 采煤機(jī) MG170/410WD 臺(tái) 1 280 280 2 液壓支架 兩柱掩護(hù)式 架 133 200 15 1995 首采面 80 架 3 刮板運(yùn)輸機(jī)