【正文】 有發(fā)育小規(guī)模的向斜和背斜。 ，東部最大傾角 25176。斷層附近的頂板破碎，對回采有一定影響。工作面附近無其它水害威脅。地溫梯度煤系地層為 ℃ /100m，煤系上覆地層為 ℃ /100m，均小于 3℃ /100m，為地溫正常區(qū)。 1200 1500 1000 1000 1000 4500 圖 高檔普采工作面最大控頂支護(hù)圖 工作面長度一般在 120～ 150m 之間。 在目前隨礦井的開采， 15 層煤將作為主采煤層的情況下，由于采煤方法限制，礦井無法實現(xiàn)減員 提效、集中生產(chǎn)、提高產(chǎn)量降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)，在市場經(jīng)濟(jì)條件下礦井缺乏競爭力。薄煤層綜采工作面年產(chǎn)可以達(dá)到 萬 t 以上，實際用人控制在 100 人以下，直接工效 ，促進(jìn)我礦向高產(chǎn)高效 Ⅱ 類礦井發(fā)展。直接底板為 1m 左右粉砂巖，深灰色，易碎，含有大量的植物化石，底板比壓 ， f =3，屬 Ⅲ a 類軟底。 ② 綜采工作面瓦斯治理技術(shù) 綜采工作面的實際需風(fēng)量主要根據(jù)工作面瓦斯涌出量，并兼顧工作面氣溫、風(fēng)速和同時工作人數(shù)等工作面環(huán)境條件進(jìn)行計算。為確保實現(xiàn)安全生產(chǎn)，需采取以下措施 ： 保證綜采工作面日推進(jìn)度 以上 ； 工作面開采結(jié)束后及時封閉采空區(qū) ； 浮煤清理干凈，防止采空區(qū)浮煤自燃。工作面日循環(huán)數(shù)可按下式計算： 1000 6 . 6 61 6 0 1 6 0 1 . 2 0 . 6 1 . 3 3 0 . 9 8QN H B r C? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? () 對于首采 31503 東綜采工作面 ， 要求工作面日完成 7 個循環(huán) ， 即采煤機(jī)割煤 7 刀。 表 刮班輸送機(jī) 技術(shù)特征表 名稱 型號 電機(jī)功率 (kW) 電壓 (V) 輸送量 (t/h) 長度 (m) 單鏈 刮板輸送機(jī) SGZ630/264W 264 1140 450 160 ③ 液壓支架 綜采工作面支架架型是否與工作面煤層地質(zhì)條件相適應(yīng) ， 是綜采工作面安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。工作面下巷標(biāo)高為～ ， 上巷頂板標(biāo)高 ～ ，工作面距地表垂深 ～ 。120020221500III20176。 Ⅱ 區(qū)和 Ⅲ 區(qū)：錨帶網(wǎng)支護(hù)，錨桿間排距 850700mm。 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。 如回采期間有一定 的底鼓量，可進(jìn)行起底。 ② 巷幫支護(hù) 錨桿形式和規(guī)格： Φ181800mm 等強(qiáng)度螺紋鋼錨桿。采用錨帶網(wǎng)支護(hù)，用于煤炭運輸與進(jìn)風(fēng)。 錨固方式：樹脂端部錨固，采用 1 支錨固劑，鉆孔直徑 32mm。工作面采用端部斜切進(jìn)刀雙向割煤，工藝 過 程為： 采煤機(jī)上端頭斜切進(jìn)刀 → 正常下行割煤 → 移架 → 推移斜切進(jìn)刀段輸送機(jī) → 采煤機(jī)下頭反刀上行掃浮煤 → 跟機(jī)移架推輸送機(jī) → 上端頭斜切進(jìn)刀。 乏風(fēng)： 31503 東工作面 → 工作面下平巷 →315 運輸上山 → 北區(qū)風(fēng)井第一段 → 北區(qū)風(fēng)井第二段 → 北區(qū)風(fēng)井。每個表面位移觀測斷面設(shè)一臺離層儀。觀測數(shù)據(jù)如下表 。 Pe=(Lf)+ () 式中 Pe—基本頂初次來壓當(dāng)量 ， kN/m2； Lf—基本頂初次來壓步距 ， 21m； N—基本頂充填系數(shù) ， N=hi/hm=； Hi—直接頂厚度 ， m； hm—煤層采高， 。立柱壓力最大平均值為 ，最高 ，活柱循環(huán)縮量平均值為 ，最大值為 。 表 支架的初撐力頻率分布表 阻力區(qū)間kN 0~300 300~600 600~900 900~1200 1200~1500 ＞ 1500 數(shù)量 5 25 89 446 812 136 頻率 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 支架初撐立分布圖 表 支架的末阻力頻率分布表 阻力區(qū)間 kN 0~400 400~800 800~1200 1200~1600 1600~2022 ＞ 2022 數(shù)量 6 33 211 758 481 24 頻率 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 支架末阻力頻率分布圖 表 時間加權(quán)阻力頻率分布表 阻力區(qū)間kN 0~400 400~800 800~1200 120~1600 160~2022 2022 數(shù)量 7 29 487 883 106 1 頻率 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 工作面支架阻力頻率分布圖 從以上圖表可知，支架初撐力主要分布在 900～ 1500kN 范圍，占統(tǒng)計循環(huán)數(shù)的 %，其中大于支架額定初撐力 80%以上的占 %，時間加權(quán)工作阻力主要分布在 800～1600kN，占統(tǒng)計循環(huán)數(shù)的 %，其中大于支架額定工作阻力 80%以上的占 %，超過2022kN 的占 %，末阻力主要分布在 1200～ 2022kN 范圍，占統(tǒng)計循環(huán)數(shù)的 %，其山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 中大于支架額定工作阻力 80%以上的占 %，超過 2022kN 的占 %。實測分析表明，工作面支架初撐力與工作阻力具有很強(qiáng)的線性關(guān)系，提高工作面支架初撐力不僅可以對頂板進(jìn)行及時支護(hù)，還可以使支架阻力得到提高，對頂板的控制非常有利。顯然這是供液系統(tǒng)漏液的結(jié)果，雖是少數(shù) ，但 應(yīng)杜絕。 ② 來壓期間與非來壓期間都是增阻比例大 于降阻比例，相差約 %。 通過整理得出各固定點 5m、 10m、 15m、 20m、 25m、 30m、 35m、 40m、 45m、 50m（儀器間距 ）。 礦壓觀測結(jié)論 (1)XX 煤礦在 15 層煤使用掩護(hù)支架后，由于支架初撐力的提高和支護(hù)強(qiáng)度的提高，頂板運動沿傾斜的分布，較單體工作面均勻 ， 綜采支架運行良好可靠。具體費用按 工作面平均開采厚度 ， 工作面斜長 160m， 推進(jìn)長度 840m， 工作面資源回收率 98%， 工作面日完成 7 個生產(chǎn)循環(huán) ， 日產(chǎn)煤 1050t 煤炭進(jìn)行計算。 表 掘進(jìn)費用比較表 巷道名稱 采煤方法 工作面上巷 工作面下巷 切眼 合計 (萬 元 ) 面積 (m2) 長度 (m) 面積 (m2) 長度 (m) 面積(m2) 長度 (m) 綜采 840 840 11 160 高檔普采 840 840 189 31503 東工作面設(shè)計可采出 萬 t， 綜采 平均噸煤掘進(jìn)費用 元 /t；高檔普采平均 t 煤掘進(jìn)費用 元 /t。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 (1)高檔普采工作面 ① 坑木消耗及費用 15 層煤機(jī)采工作面坑木消耗量為 ， 單價 800 元 /m3， 坑木消耗費用為 元 /t. ② 火藥及雷管 工作面火藥消耗量為 ： 600kg/萬 t， 單價 元 /kg， 雷管消耗量 2022 發(fā) /萬 t， 單價 元 /發(fā) ， 噸煤消耗費用為 ： (600+2022)/10000=(元 /t)。 (2)綜采工作面 ① 坑木消耗及費用 根據(jù)其它礦區(qū)的經(jīng)驗 ， 綜采工作面坑木消耗為 2~3m3/萬 t，按 m3/萬 t，單價按 800山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 元 /m3 計算 ， 噸煤坑木消耗費用為 ： 800/10000=(元 /t)。 (2)工作面回采直接成本 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 回采直接成本 =設(shè)備噸煤折舊 +設(shè)備噸煤大修 +噸煤電費 +噸煤材料費 +噸煤工資福利費 ， 將以上數(shù)據(jù)代入可得 ： 高檔普采工作面 ： 回采直接成本 =++++10=(元 /t)。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 5 主要技術(shù)措施 工作面頂板管理 (1)工作面開切眼時，切眼高度不大于 ，頂板采用錨帶網(wǎng)加錨索支護(hù)，以便于支架的安裝。有漏冒頂時要在頂梁上方設(shè) 字型木垛造假頂，處理冒頂時，人員要先選好退路，在專人監(jiān)護(hù)的情況下進(jìn)行，并堅持敲幫問頂制度。 ⑤ 工作 面推采期間，嚴(yán)格控制工作面的回采方向，及時調(diào)整工作面的偽傾角，偽仰傾角控制在 5176。在輸送機(jī)的傾斜方向沿輸送機(jī)每隔 10m 放置一棵單體支柱，其一端支撐在輸送機(jī)的推移板下側(cè)，另一端 支在下部支架的底座上，無論輸送機(jī)在正常運行還是在推移過程中，都能有效地控制下滑，此法能靈活掌握，防滑效果較好。 (2)工作面輸送機(jī)可采取以下防滑措施 ① 靠輸送機(jī)與支架連接千斤頂，向上提拉下滑的輸送機(jī)。移架時，要使用好排頭支架的防倒、防滑和調(diào)架千斤頂進(jìn)行調(diào)架，確保排頭支架起到排頭作用。 (3)移架時，要采取帶壓擦頂前移的操作方式，做到少降快移，嚴(yán)禁同時降下相鄰的兩組支架。 (4)工作面直接成本 工作面直接成本 =掘進(jìn)費用 +回采成本 +安裝搬家費用 高檔普采工作面直接成本 =++=(元 /t)。 ⑤ 截齒消耗費用 15 層煤中部有一層夾矸 ， 截齒消耗較大 ， 采用高強(qiáng)度截齒，萬 t 消耗為 20 把，單價為 76 元 /把，則截齒噸煤消耗費用為： 7620/10000=(元 /t)。 ⑥ 單體租賃費用 ： 全年單體租賃費用為 ： 萬元 ， 噸煤租賃費用 ： (元 /t)。由表中可知，高檔普采工作面設(shè)備折舊為 元/t，設(shè)備大修費用為 元 /t。 ② 高檔普采工作面巷道主要包括工作面上下平巷及其切眼。從統(tǒng)計結(jié)果來看，平衡千斤頂以增阻為主，這樣當(dāng)壓力大時，可以使作用力的中心前移，從而使兩立柱來支撐負(fù)荷較大的壓力。頂?shù)装迤骄平?15mm，最大移近量 21mm，平均移近速度 6mm/d，最大移近速度 。 31503 東面底板比壓及底板剛度測試匯總結(jié)果表 。這說明本工作面礦壓較小 ， 同時也說明平衡千斤頂?shù)脑O(shè)計阻力范圍是適合的，能適應(yīng)工作面頂板壓力的變化。頂?shù)装宓南鄬σ平?一般由頂梁與頂板之間的空隙 △ S底座與底板之間的空隙 △ S底座下底煤的壓縮量 △ S3 和活柱縮量組成。支架呈降阻的比例占 %，反映了支架的位態(tài)、直接頂?shù)钠扑闋顩r或立柱自身質(zhì)量的影響。 全面支架阻力平均值為 ，最大平均值為 ，活柱循環(huán)縮量平均值為，最大值為 。當(dāng)工作面推 進(jìn)到 21m 時，基本頂初次來壓，持續(xù)時間為 4 個循環(huán)。 通過計算 得 Cz=。 ② 測工序影響時 ， 設(shè)點在工 序影響上方 15m，下方 18m。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 3 綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 礦壓觀測的目的和內(nèi)容 礦壓觀測的目的 (1)掌握工作面頂板在工作面正?；夭蛇^程中的運移 、 垮落規(guī)律； (2)了解巷道受采動影響情況，評價巷道支護(hù)效果； (3)評估工作面工藝及工作面設(shè)備配套合理性，為以后綜采工作面設(shè)備配套提供依據(jù)； (4)掌握工作面頂板來壓規(guī)律。 (3)移架 工作面隨采煤機(jī)運行順序帶壓移架，鄰架操作。 錨桿布置：錨桿間排距 10001100mm。 錨桿角度：靠近巷幫的頂板錨桿安設(shè)角度為與鉛垂線呈 30176。 。 錨固方式：樹脂加長錨固，采用兩支樹脂錨固劑，鉆孔直徑 32mm，錨固長度 1000mm。 (2)工作面上平巷 沿煤層頂板布置。 。30176。切眼采用樹脂加長錨桿配錨帶網(wǎng)錨固，并進(jìn)行錨索補(bǔ)強(qiáng)；工作面切眼按 3 部分先后掘進(jìn)，首先掘 Ⅰ 區(qū)，然后再由下向上分別掘進(jìn) Ⅱ 區(qū)和 Ⅲ 區(qū)。 (4)其他設(shè)備選型 其他設(shè)備選型見表 。其底部為煤 16，厚度 左右 f＝ 。 綜采設(shè)備選型 (1)工作面割煤高度、采煤機(jī)截深及日循環(huán)數(shù) 按照工作面實現(xiàn)高產(chǎn)高效的原則， XX 礦 15 層煤綜采工作面采煤機(jī)截深愈大愈有利，但由于煤層傾角大，工作面設(shè)備下滑及支架歪斜在實際生產(chǎn)中不可避免 。斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設(shè)備 。 XX 煤礦 15 煤層傾角 15~25176。煤層平均傾角 20176。 薄煤層綜采可以有效地保證安全生產(chǎn)，加快工作面推進(jìn)速度，提高單產(chǎn)，與高檔普采相比，綜采具有以下技術(shù)優(yōu)勢： ① 頂板控制問題減少，綜采初撐力高，移架方便，能快速有效地支護(hù)機(jī)道頂板，減少空頂時間，減少冒頂事故。