【正文】 以下是各可采煤層的主要特征 ， 見表 12： 表 12 礦區(qū)主要可采煤層特征一覽表 煤層 名稱 煤層厚度 （ m） 平均厚度 煤層結構 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。為含黃鐵礦質泥巖。 四 、煤質 （一）物理性質 C5 煤層：黑色（粉末深黑色），半暗型 光亮型，以半亮型為主。具寬條帶及少量細條帶結構，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。上部內(nèi)生裂隙發(fā)育中等，裂隙面具黃鐵礦薄膜。 （二）化學性質 根據(jù) 貴州省地礦局一〇六地質大隊編制的《貴州省 XX 煤礦區(qū) XX 煤礦二號井 補充勘查地質報告》 及 2021 年 11 月重慶地質礦產(chǎn) 研究院提供的《貴州省 XX 縣 XX 煤礦檢驗報告》，該礦井的 C C C12 煤層的煤炭14 自燃傾向等級鑒定報告等資料： 灰分（ Ad）：根據(jù)煤質資料， 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 煤層化學活性（ CO2 分解率）：當溫度在 10001005℃ 時，氣化平均值 %； 機械強度 %（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大隊編制《貴州省 XX 縣 XX 煤礦區(qū) XX 煤礦二號井 補充勘查地質報告》及 2021 年 11 月重慶地質礦產(chǎn)研究院提供的《貴州省 XX 縣 XX 煤礦檢驗報告》 ，對各煤層的煤質進行了分析研究，16 確定了各煤層的工業(yè)指標，根據(jù)其指標特征，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～中高硫高熱值無煙煤，具有發(fā)電、鍋爐、高爐噴吹、民用等用途。 六、 其它開采技術條件 瓦斯 根據(jù)貴州省能源局文件，黔能源發(fā) [2021]201 號《關于遵義市 工業(yè)和能源委員會 關于呈報 2021 年度煤礦瓦斯等級鑒定結果的報告 的批復》，礦井瓦斯絕對涌出量 ，相對瓦斯涌出量為 ，二氧化碳絕對涌出量為 ，二氧化碳相對涌出量為 。 地 溫 在實際生產(chǎn)過程中區(qū)內(nèi)從未發(fā)生過地溫異?，F(xiàn)象，目前本礦井地溫正常，本礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)生過沖擊地壓，目前礦井地壓正常。 在采礦權范圍外 +900m 以下；累計總資源量為 萬噸；其中332 類資源量為 萬噸。傾角 3‰ ；回風平硐 坐標為 ： X=3128660，Y=35615491， Z=+，方位角 153176。 根據(jù)礦區(qū)具體條件， 原設計 礦井內(nèi)不設置水平，不設置巖層運輸大巷。各采區(qū)均為聯(lián)合布置采區(qū)。 同一區(qū)段內(nèi)工作面為走向長壁后退式回采，由采區(qū)兩翼向中部上（下）山方向推進。 礦井采用中央并列抽出式通風方式，安裝 2132KW 風機兩臺，礦井總進風量 3500m3/min 左右。 19 礦井供水系統(tǒng) 50mm 管路接至采掘頭面。 兩 個 C8 煤層 掘進工作面：均為炮掘工藝 。 開采設計優(yōu)化： 根據(jù) XX 煤礦上綜采的實際，需對礦井開采方案進行優(yōu)化，取消原設計方案的采區(qū)劃分，礦井按一個采區(qū)進行布置，采區(qū)長度 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，工作面長度按 200m 設計。就是把采煤工作面 采煤工藝中 的破 煤、裝煤、運煤、支架和 控頂全部實現(xiàn) 機械化，把回采工序的機械設備聯(lián)合起來，進行綜合機械化作業(yè)。業(yè)內(nèi)已形成共識，井下煤礦綜采工藝及其設備是企業(yè)實現(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)技術水平，與世界產(chǎn)煤大國極不相稱，近幾年，行內(nèi)企業(yè)審時度勢，找出差距，綜采設備正朝著成套化、大型化、機電一體化的方向大步前進。特別是現(xiàn)代最新滾筒采煤機，截割電機在搖臂上橫向布置，機身為框架結構，各主要部件安裝在框架內(nèi)，搖臂鉸接在框架的兩端，通過控制液壓系統(tǒng)和調節(jié)液壓缸行程，即可改變截割滾筒的工作調度，而且給設備拆裝和維修帶來極大方便。 新型的電牽引采煤機，應具有基于微處理機的監(jiān)測保護系統(tǒng)，可實現(xiàn)交互式人機對話、無線電隨機控制、遠程控制、工況自行監(jiān)測及狀態(tài)顯示、故障診斷及預警、數(shù)據(jù)采集存儲及傳輸?shù)榷喾N功能，以保證采煤機滾筒沿工作面煤層自動調節(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。在綜采設備的運行過程中，還要懸掛工作設備的電纜、水管及信號網(wǎng)線等。大功率和大運量的刮板輸送機，中部槽的兩側幫分別與檔、鏟板鑄成一體，再采用高強度無螺栓連接。目前國內(nèi)生產(chǎn)的刮板輸送機，已普遍采用新結構、新工藝和新材料，使產(chǎn)品不斷更新，技術性能日趨完善，可靠性和使用壽命顯著提高。隨著巖巷掘進工藝技術的發(fā)展，重型懸臂式大斷面巖巷掘進機也已研制成功。 國內(nèi)生產(chǎn)的中厚煤層液壓支架，其設計制造技術已經(jīng)比較成熟；具有整體頂梁簡化結構、較大 工作阻力、可靠性和電液控制性能較好等特點。 煤礦要實現(xiàn)綜采工藝高產(chǎn)高效，只有 “截割煤層快－煤流輸送及時－移架推槽迅速－煤巷掘進超前 ”才能達到這一目的 。目前，我國生產(chǎn)25 能力最大的綜采成套設備 MG600/1400WD 型電牽引采煤機總功率1400kW、輸送能力最大的 SGZ1200/1575 型刮板輸送機總功率： 1575kW，兩柱掩護式液壓支架高度已達 米，工作阻力達到 8600kN 以上，已有 20 多個綜采工作面采用了先進的電液控制系統(tǒng) 。 隨著綜采技術的發(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礦井均應實現(xiàn)采掘機械化的要求后，推廣采掘機械化已成為小型煤礦的重點工作。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，以及大型采掘設備的運送量大，27 對提升能力要求高。 按綜采開采方式， XX 煤礦礦區(qū)范圍 內(nèi)不再劃分采區(qū)， 按一個采區(qū)進行布置， 分東西 兩 翼開采 ，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 煤礦推廣綜采應注意的問題 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大中型礦 井 的高大綜采看齊， 而應 結合自身實際，選擇適應礦 井條件的合適 的綜采設備，做到設備選擇既不浪費，也不落后 ，能力足夠，略有富裕 。 巷道斷面：運輸巷大于 10m2，回風巷大于 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——工作面長度， 200m； B——采煤機截深，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)量計算，日進刀數(shù)： n＝ 2021/351=(刀 )。 采煤機的牽引速度 200/84=；此牽引速度下的單個工作面采煤機每小時產(chǎn)量能達到為 60＝ 。 地質條件 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，結構單一，變化小，普遍夾三層含炭質粘土巖夾 矸()， 實際揭露 全煤層厚 ，平均 ，實際揭露部分局部達 。煤層頂板為粉砂巖、泥質粉砂巖或細砂巖，厚 25m，可隨采隨冒，來壓不明顯。 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式液壓支架架型。 3) 由于立柱較少，液壓控制系統(tǒng)較簡單，支架升 、降速度快，有利于實現(xiàn)工作面的快速推進。實際采場礦壓觀測和相似條件的類比方法更能32 準確可靠地提供液壓支架設計所需的礦壓數(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，掩護式支架取 ，支撐掩護式支架取 計算得支架額定工作阻力為 掩護式支架： Q＝ 3924＝ 2352kN/架 按經(jīng)驗估算法 按 支架圍巖相互作用關系，可將工作面支架受力的情況簡化為圖 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 ，二是老頂通過直接頂作用于支架的載荷 2Q 。因此，可得出下述關系： ? ????? ?hnqqp 21 式中： p考慮直接頂及老頂來壓時的支護強度； n老頂來壓與平時壓力強度的比值，稱為增載系數(shù)，取 2。 根據(jù)以上參數(shù)的確定，液壓支架的型號為： ZY2800/支架選型設計 支架基本 型式及 參數(shù) 支架最小采高 1700mm 時狀態(tài) 35 支架最大采高 2800mm 時狀態(tài) 表 41 支架基本參數(shù)表 序號 項 目 ZY2800/支 架 技 術 參 數(shù) 支架形式 兩柱掩護式液壓支架 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 支護強度 約 （ f=） H=~ 底板比壓（前端） ≤2MPa（ f=） H=~ 適應工作面傾角 ≤15176。按照行業(yè)標準 MT5541996《緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類》規(guī)定，直接頂屬于 Ⅰ ~Ⅱ 類直接頂。加強了頂梁前端的支護力，可有效維護端面頂板； 38 3) 設置雙向側護板，使用時一側固定，一側活動，可根據(jù)工作面傾斜方向調整活動側方向。 6) 頂梁和掩護梁鉸接處使用圓弧包裹設計，實現(xiàn)工作范圍段全區(qū)域封閉不漏矸； 7) 頂梁與掩護梁在成夾角 178176。 對底板的適應性設計 C8 煤層底板為粘土巖、泥巖或粉砂巖。按照行業(yè)標準MT5531996《緩傾斜煤層采煤工作面底板分類》規(guī)定，屬于 Ⅱ ~Ⅲ 類底板?？稍谥Ъ芮岸讼孪輹r將支架抬起，保證順利移架。承受這些力并決定其穩(wěn)定性的唯一機構就是四連桿機構。大量選用 Q550 高強度鋼板，以提高四連桿機構的強度。 2) 行人空間處結構件邊緣全部圓角過渡圓滑處理，防止磕碰傷人。 5) 為了避免底座嗆底煤，支架底座設計為底分式剛性底座，中部設計全開檔不封底結構，便于 支架排除浮煤。 采煤機裝機功率為截割電機、牽引電機、泵站電機等功率之和，由下式計算： P=QhHw 式中： P理論裝機功率， KW； Qh采煤機小時生產(chǎn)能力， ； Hw能耗比，一般 ，取 ； P== 實際生 產(chǎn)中，采煤機的裝機功率比正常割煤進 刀 所需的功率要多出30～ 50%，即實際裝機功率 N＝ (～ )P，以增強采煤機過地質構造時的破巖能力。通常采用類比法，即根據(jù)煤質、采高、滾筒個數(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進行比較，參照有關資料來確定采煤機的功率。并且具有過載、過流、以及漏電等綜合保護功能。 截割機械傳動鏈設有扭矩軸過載保護裝置。 43 三、 刮板輸送機 選擇工作面刮板輸送機的主要原則是保證工作面的運輸能力。 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 結構形式、規(guī)格 1500588(槽內(nèi)寬 )252mm、中板材質為 NM360、板厚 25mm，底板板厚 16mm，連接方式啞鈴銷聯(lián)接。 設計工作面泵站流量 200L/min，要求兩泵一箱配置，詳細設計如下： 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、側護板伸縮等動作。 液壓系統(tǒng)配備有手動噴霧裝置，可以煤塵較大時進行噴霧降塵。 平衡千斤頂?shù)纳稀⑾虑挥呻p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 實施步驟 第一節(jié) 綜采實施步驟 XX 煤礦作為一個私營小型煤礦，上綜采是第一次，存在技術力量嚴重不足，資金較為緊張的情況。 8102 工作面基本參數(shù)為：平均面長 100m，推進長度為 410m，平均煤厚 ，煤層傾角 10176。 表 52 富泓煤礦綜采工作面設備配備 及投資概算 表 序號 設備名稱 設備型號 單位 數(shù)量 長度(m) 單價 (萬元 ) 小 計 (萬元 ) 備注 1 采煤機 MG170/410WD 臺 1 280 280 2 液壓支架 兩柱掩護式 架 133 200 15 1995 首采面 80 架 3 刮板運輸機