【正文】 發(fā)展。 (3)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)的分布 這種 分布的主要特點(diǎn)是巖梁深入塑性區(qū)斷裂，原來完整的應(yīng)力場(chǎng)以巖梁斷裂線為界，明顯地分為兩個(gè)部分。含煤地層總厚度 300m 左右，共含煤 19 層，含煤總厚度 12m 左右?，F(xiàn)開采水平為第三水平（ 400m 水平）最大采深達(dá)到 810m，礦井采用炮采 、 炮掘和高檔普采、綜掘。 到東部的 115176。 。 。 (2)地質(zhì)構(gòu)造情況 本面位于 F 付 1 與 F 秦 1 之間，總體構(gòu)造形態(tài)為單斜構(gòu)造，局部有較寬緩的褶曲，構(gòu)造比較復(fù)雜，現(xiàn)階段共揭露落差大于 的斷層 21 條，具體見附表。因此，從總體上來看，該面的地質(zhì)條件屬于較復(fù)雜型。) 傾角 (176。走向長(zhǎng) 840m，傾斜寬 160m， 煤厚 ，平均傾角 20176。礦井為自燃礦井，但無自燃發(fā)火史。 薄煤層綜采適應(yīng)性分析 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 采煤方法改革的必要性 (1)當(dāng)前采煤方法存在的問題 15 煤層厚度 ～ ，平均厚度 ，中部夾矸厚度 ，采高 ，傾角10～ 25176。機(jī)采落煤，采高 ，采用單體液壓支柱和鉸接頂梁支護(hù)。循環(huán)進(jìn)尺 ，日進(jìn) ， 工作面出勤人數(shù) 150 人左右 ， 月產(chǎn) 萬 t，直接工效 4t/工左右，產(chǎn)量低、用人多、效率低。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 ③ 工作面底板為軟底，支柱初撐力低，支柱鉆底量大，造成頂板下沉量大，而且回柱困難，嚴(yán)重危脅采煤工作面的安全。 (2)XX 煤礦 15 煤層合理采煤方法 目前國(guó)內(nèi)在中厚煤層中實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的開采方法主要是大采高綜采。 ③ 降低噸煤成本，提高工作面生產(chǎn)效益，由于綜采實(shí)行全封閉支護(hù)，免去了塑料網(wǎng)護(hù)頂費(fèi)用；綜采支架底座面積大，減少了因支柱鉆底穿鞋費(fèi)用；減少了底板特別松軟處鋪大木鞋以及頂板冒頂穿頂造成的坑木消耗；生產(chǎn)噸煤成本大幅度降低。 ⑥ 有利于設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，綜采可以實(shí)現(xiàn)集中時(shí)間生產(chǎn)和集中時(shí)間檢修。 (2)頂?shù)装宸旨?jí)分類情況 直接頂為灰色到深灰色粉砂巖或粉細(xì)砂巖互層，厚度平均 6m，斷口較粗糙，層理節(jié)理 較發(fā)育，穩(wěn)定性較差，含植物化石及層狀黃鐵礦，其中煤層上方偽頂厚度 左右，隨采隨冒， 15 層煤直接頂初次跨落步距為 ，直接頂類別 Ⅰ b， f =4，單向抗壓強(qiáng)度為27MPa.。 (3)綜采安全性分析 ① 影響綜采安全的主要因素 斯、煤塵具有爆炸性 ， 是影響綜采安全的主要因素之一。 )，在大傾角工作面，設(shè)備在重力作用下，存在下滑和失穩(wěn)現(xiàn)象，影響工作面的正常生產(chǎn)和頂板支護(hù)，甚至出現(xiàn)倒架、冒頂?shù)任ｋU(xiǎn)。當(dāng)工作面供風(fēng)量達(dá)到335m3/min 時(shí)，不僅可滿足防瓦斯要求，而且可保證工作面氣溫對(duì)風(fēng)速的要求。 合理穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)是保證工作面定量供風(fēng)的前提條件，選 擇通風(fēng)構(gòu)筑物的位置要合理有效；所有影響到綜采面通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定的風(fēng)門都要安設(shè)閉鎖裝置，確保 2 扇風(fēng)門不得同山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 時(shí)敞開。必須對(duì)綜采工作面采用綜合防塵措施：建立綜采工作面獨(dú)立的防塵（降塵）系統(tǒng)，降低綜采工作面開采過程中煤塵濃度 ； 對(duì)綜采工作面超前高壓注水 ； 采煤機(jī)司機(jī)、移架工佩戴防塵口罩，搞好個(gè)體防塵 ； 工作面進(jìn)、回風(fēng)巷每天用水沖刷一次，保證無煤塵沉積。 因此，選擇采煤機(jī)截深為 ，月產(chǎn)3 萬 t 左右。 ；直接頂為灰色到深灰色粉砂巖或粉細(xì)砂巖互層，厚度 6m，斷口較粗糙，層理節(jié)理較發(fā)育，穩(wěn)定性較差，含植物化石及層狀黃鐵礦，其中煤層上方偽頂厚度 左右，隨采隨冒， f=3~4。 表 采煤機(jī)技術(shù)特征表 ② 刮板輸送機(jī) 按照輸送機(jī)應(yīng)滿足的生產(chǎn)能力和采煤機(jī)型號(hào)，可選用西北奔牛機(jī)械有限公司的SGZ630/264W 型中單鏈刮板輸送機(jī)。 名稱 采高 (mm) 滾筒直徑 (mm) 截深 (mm) 裝機(jī)總功率(kW) 滾筒 轉(zhuǎn)速 (r/min) 供電電壓(V) 牽引 速度 (m/min) MG132/300WB采煤機(jī) 850~1800 1100 630 304 75 1140 0~6 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 根據(jù)綜采支架選型原則，采用掩護(hù)式輕型支架，支架適應(yīng)高度 ~。 綜采工作面走向長(zhǎng) 760～ 900m，平均 840m。由于東部邊界煤層受斷層影響，煤層變薄，因此，自斷層向西 120m，由下平巷導(dǎo) 26 號(hào)點(diǎn)向上正傾斜布置切眼，切眼規(guī)格： 2m2，矩形斷面 ， 坡度 20176。工作面切眼支護(hù)斷面如圖 所示。850 85055002500I1500II100120030176。錨索間距 ，排距 3m，鋼帶長(zhǎng) ，錨桿間排距 850700mm。 錨固方式：樹脂加長(zhǎng)錨固，采用兩支 MSK2850 樹脂錨固劑，鉆孔直徑 32mm，錨固長(zhǎng)度 1000mm。 ② 兩幫支護(hù) 錨桿形式和規(guī)格： Φ181800 mm 等強(qiáng)度螺紋鋼錨桿。 。巷道斷面規(guī)格：凈寬 高（下幫）＝ 。 見圖 。 。 錨桿角度：靠近頂板的巷幫錨桿安設(shè)角度為與水平線呈 20176。 圖：工作面上平巷支護(hù)及設(shè)備布置圖圖：工作面下平巷支護(hù)及設(shè)備布置圖300085030008508805001002030850301003020110085030162010030850中心線巷道20303030線1400 500道心中巷850100302030 圖 工作面上平巷支護(hù)及設(shè)備布置圖 (3)工作面下平巷 沿煤層頂板布置，按中線掘進(jìn)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 圖：工作面上平巷支護(hù)及設(shè)備布置圖圖：工作面下平巷支護(hù)及設(shè)備布置圖300085030008508805001002030850301003020110085030162010030850中心線巷道20303030線1400 500道心中巷850100302030 圖 工作面下平巷支護(hù)及設(shè) 備布置圖 ① 頂板支護(hù) 錨桿形式和規(guī)格： Φ202022mm 等強(qiáng)度螺紋鋼錨桿。 錨桿布置：錨桿間排距 8501100mm，每排長(zhǎng)鋼帶之間布置錨桿安裝 2m 短鋼帶。 ，靠近底板的錨桿呈 30176。煤層平均采高 ，最大 ；循環(huán)進(jìn)度。 (1)落煤方式 采用 MG132/300WB 型雙滾筒采煤機(jī)落煤，上下缺口機(jī)組無法割煤時(shí)，采用電煤鉆打眼，放炮落煤，人工攉煤。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 推機(jī)割煤跟機(jī)推溜推機(jī)至溜尾頭推移溜尾頭推機(jī)進(jìn)刀煤機(jī)推至溜尾（頭）采煤機(jī)進(jìn)刀示意圖 圖 采煤機(jī)進(jìn)刀示意圖 主要生產(chǎn)系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng) 通風(fēng)路線 見工作面平面圖 。 供電系統(tǒng) 根據(jù)位置為止的確定原則和 31503 面的具體情況，向綜采工作面上巷供電的移變站設(shè)在工作面上巷以里 500m 處，向下巷轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等供電的移變站設(shè)在煤倉以下偏口處，工作面其他設(shè)備如絞車、綜保等由三采變電所內(nèi)變壓器供電；掘進(jìn)配電點(diǎn)設(shè)在距掘進(jìn)頭 90m處，供掘進(jìn)的變壓器設(shè)在三采變電所處。每條巷道安設(shè) 3 個(gè)測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)布置 1 個(gè)觀測(cè)斷面 ， 同時(shí)進(jìn)行頂板離層觀測(cè) ， 在工作面上 、下平巷離機(jī)窩 20m、 40m、 60m 內(nèi)分別支 設(shè)一臺(tái)頂板動(dòng)態(tài)儀 ， 進(jìn)行頂板離層觀測(cè) . 測(cè)量頻度為：距工作面 30m 以內(nèi)，每小班觀測(cè) 1 次，其它時(shí)間每天觀測(cè) 1 次。觀測(cè)頻度與表面位移相同?；卷斎沃芷趤韷哼^后進(jìn)行工序影響測(cè)量。從巖體形成結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)分析，對(duì)于基本頂形成的大結(jié)構(gòu)，支架是通過直接頂對(duì)其起支撐 作用。 (2)基本頂級(jí)別的確定 基本頂級(jí)別由基本頂分級(jí)指標(biāo) —初次來壓當(dāng)量 (Pe)的平均值 Pe 對(duì)照 MT5541996 基本頂分級(jí)指標(biāo)表劃定的范圍確定。由于 895Pe≤975，所以工作面基本頂屬于 Ⅲ 級(jí)。 工作面基本頂初次來壓以后，回采工作面 繼續(xù)推進(jìn)，裂隙帶巖層形成的結(jié)構(gòu)，將始終經(jīng)歷 “穩(wěn)定 —失穩(wěn) —再穩(wěn)定 ”的變化。頂板移近速度平均，頂板移近速度最大 。頂板移近山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 速度平均 ，頂板移近速度最大 。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明支架處于增阻工作狀態(tài)，如表 ，圖 所示 。這一方面說明頂板的活動(dòng)程度緩和，支架增阻幅度較小 ， 另一方面也說明了工作面礦壓顯現(xiàn)不明顯。 ① 活柱隨支護(hù)阻力增大而下縮，此類型占 %。 頂板下沉過程 中， 活柱沒有下縮，顯然這個(gè)壓力消亡到 △ S △ S2 和 △ S3的減少上去了，出現(xiàn)此種情況也是正常的。 (5)平衡千斤頂作用分析 關(guān)于平衡千斤頂作用的分析見表 ，圖 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 經(jīng)分析比較，平衡千斤頂?shù)脑鲎栌腥缦绿攸c(diǎn)： ① 增阻范圍比較集中，大致呈正態(tài)分布。 工作面底板比壓分析 (1)儀器采用 DZD40A 型底板比壓儀，油缸直徑 100mm，壓模型號(hào)： D40， D60， D80，D100。固定點(diǎn)至煤壁的距離可根據(jù)頂板動(dòng)態(tài)儀間距取 5m、 10m、 15m、 20m、 、 30m、35m、 40m、 45m、 50m、（儀器間距 ）。 表 超前壓力影響范圍表 固定點(diǎn) (m) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 速度 mm2/h 由上表可知 31503 東面上、下平巷超前壓力影響范圍為自煤壁向外 ，超前 15m范圍為重點(diǎn)管理區(qū)，現(xiàn) 31503 東面上下平巷超前支護(hù)距離 30m，滿足要求。頂?shù)装迤骄平?76mm，最大移近量 89mm，平均移近速度 ，最大移近速度 。 (3)從礦壓顯現(xiàn)的規(guī)律來看，加快工作面的推進(jìn)速度是合理的，它可以充分發(fā)揮支架循環(huán)時(shí)間短，而支護(hù)阻力增速快的優(yōu)勢(shì)。 (6)31503 東面超前 壓力影響范圍為 30m，現(xiàn)工作面超前支護(hù)距離 30m，滿足頂板控制要求。工作面上巷斷面為 ，長(zhǎng)840 m；下巷斷面 ，長(zhǎng) 840m；工作面 切眼斷面 11m2， 長(zhǎng) 160m。根據(jù)初步計(jì)算，31503 東工作面兩巷掘進(jìn)費(fèi)用平均為 1033 元 /m，切眼按 953 元 /m 計(jì)算 。由表中可知，綜采工作面設(shè)備折舊為 元 /t，設(shè)備大修 費(fèi)用為 元 /t。 ② 綜采工作面 根據(jù)綜采工作面設(shè)備裝機(jī)總功率及其日開機(jī)率確定工作面日消耗電力，再由電價(jià)可得回采電力費(fèi)用。 ④ 油脂 油脂消耗量為 ： kg/萬 t， 單價(jià) 元 /kg， 噸煤消耗費(fèi)用 ： (元 /t)。 ⑧ 配件 噸煤消耗量 ： (元 /t)。 ③ 塑編網(wǎng) 綜采工作面上下端頭需用少量塑編網(wǎng)，需用量為 ，單價(jià) 元 /m2， 噸煤費(fèi)用 ：=(元 /t)。 其他成本分析 (1)噸煤工資福利 ① 高檔普采工作面 根據(jù)工作面勞動(dòng)組織安排，高檔普采工作面按每天 150 人，人均工資福利費(fèi)用 1200元 ， 按照月產(chǎn)量 18000t 計(jì)算，則工作面噸煤工資費(fèi)用為： 1200150/18000=10(元 /t)。 (3)安裝拆遷費(fèi)用 高檔普采 工作面 ： 安裝搬家 1 次 ， 平均費(fèi)用為 8 萬元 ， 噸煤費(fèi)用為 元 /t。 (5)效益分析 工作面采用綜采后，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)環(huán)境，提高了煤炭采出率，降低了噸煤成本。礦壓觀測(cè)小組負(fù)責(zé)對(duì)工作面頂板支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、預(yù)報(bào)工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取針對(duì)性措施。 (4)工作面初次來壓和周期來壓期間，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)，保證支架初撐力符合規(guī)定要求，要隨時(shí)檢查各類千斤頂?shù)墓ぷ鳡顩r，必須保證支架平穩(wěn)，頂梁接頂嚴(yán)密，排列整齊確保各類千斤頂處于良好的工作狀態(tài)。支架底座設(shè)有底推防滑千斤頂；頂梁安設(shè)了防倒千斤頂，再加上頂梁兩側(cè)的側(cè)護(hù)板，能有效地防止支架的滑架、倒架現(xiàn)象。 ③ 工作面傾角大，工作面移架卸荷時(shí)就會(huì)自然下滑、傾倒，為此可在工作面中部（視工作面傾角情況）每隔 5~10 架按排頭支架形式安裝使用防倒裝置，解決中部支架倒架問題。 ⑥ 現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，要強(qiáng)化支架的管理與正規(guī)操作，保證支架有足夠的初撐力，控制倒架。先移支架后推輸送機(jī)，輸送機(jī)前推之后立即向防滑千斤 頂供液，拉緊輸送機(jī)，