【文章內(nèi)容簡介】 —Lf—附加長度一般取10m則L=252+2+10=94m② 井底車場調(diào)車線路長度.L=25+2 +10=69m③ 材料車線有效長度L= ncLC + nSLSL材料車線有效長度m.nc材料車數(shù)Lc每輛材料車帶緩沖器的長度mns設(shè)備車輛數(shù)Ls每輛設(shè)備車緩沖器的長度mL=262+2=61m按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330 d 計算，采用“三八”制作業(yè)，” 。所以，本礦井設(shè)計年工作日數(shù)為330 d。礦井工作制度設(shè)計采用“三八”工作制，即兩班半采煤，半班準備，每班凈工作時間為8 h。 礦井每晝夜凈提升小時數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時間16 h。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴建。因此本礦設(shè)計每晝夜凈提升時間為16 h。3 采煤方法和采區(qū)巷道布置采煤方法是采煤系統(tǒng)和回采工藝的總稱。它的選擇應(yīng)結(jié)合具體地質(zhì)條件和技術(shù)條件，綜合考慮高產(chǎn)、高效、材料消耗少、成本底、便于管理等因素。設(shè)計時應(yīng)盡量采用行之有效的先進技術(shù)，提高機械化水平。本井田煤層儲量豐富，地質(zhì)條件簡單，礦井涌水量低，煤層傾角約12176。由于地質(zhì)條件良好，故采用單一走向長臂采煤法。采用全部跨落法處理采空區(qū)?？刹擅簩? 層，均為厚煤層。直接頂為中等穩(wěn)定的砂頁巖，老頂為砂巖，煤層地質(zhì)構(gòu)造簡單，結(jié)合工作面的實際情況，兼顧高產(chǎn)高效的目的，將采煤工藝確定為綜合機械化回采工藝。 回采工作面參數(shù)參照《設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定和礦井的實際生產(chǎn)經(jīng)驗進行，綜采工作面長度一般為150250m，如條件允許可達150300m。根據(jù)礦井的實際情況以及前面的公式計算， m。 影響綜采工作面連續(xù)推進度的主要經(jīng)濟因素是搬家費何巷道掘進費。在我國當前設(shè)備條件下，工作面連續(xù)推進方向長度以小于1000m~1200m為宜，高產(chǎn)高效狂進推進度可取1000~3000m 。本礦井每個工作面推進度為600m/a。① 沿煤層走向開采順序合理的開采順序要能夠保證開采水平，采區(qū)，采煤工作面的正常接替，以保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，符合煤層采動影響關(guān)系，合理集中生產(chǎn)，盡量降低掘進率等。礦井采用雙翼開采，有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，有利于礦井通風，運輸?shù)壬a(chǎn)系統(tǒng)的管理。對于采區(qū)，采用采區(qū)前進式開采，采區(qū)內(nèi)采用后退式開采，以減少初期工程量和基建投資。② 沿煤層垂直方向開采順序在垂直方向上，即煤層之間，采用下行式開采。（1）采煤機械用于長壁工作面的采煤機械有采煤機和刨煤機，刨煤機結(jié)構(gòu)簡單，投資少，安全性好，但對地質(zhì)條件適應(yīng)范圍窄，只適合開采薄煤層，且生產(chǎn)率低。而采煤機使用地質(zhì)條件廣，得到廣泛采用。根據(jù)本礦井實際情況，選用采煤機。，宜選用爬底板采煤機；~。，采用騎溜式采煤機。綜合工作面由于效率較高，一般都采用大功率的雙滾筒采煤機。采煤機的牽引方式有錨鏈式，適應(yīng)于傾角0176。35176。的回采工作面；無鏈齒銷式，應(yīng)用于傾角0176。55176。的回采工作面。根據(jù)回采工作面的傾角大小，采煤機的牽引方式選為無鏈電牽引。采煤機裝機功率根據(jù)工作面煤質(zhì)硬度，采高及生產(chǎn)率等要求，考慮同類型采煤機的使用條件，采用類比法確定。見表31：表31采高與采煤機功率采高（m）采煤機功率（kw）單滾筒雙滾筒5010050100100200100150200400150200400100（注）注：必要時可選用更大功率根據(jù)以上綜述，采煤機型號選擇為MG300/720GWD，其主要技術(shù)特征見表32：表32采煤機主要技術(shù)特征型號采高/m煤質(zhì)硬度牽引方式截深/mm牽引速度/m/min電機功率/kwMG300/720GWD≤3無鏈電牽引07/720（2）刮板輸送機刮板機的輸送能力必須與采煤機的生產(chǎn)能力相匹配，選用型號為：SGB764/264，其主要技術(shù)特征如表33：表33刮板輸送機主要技術(shù)特征型號運輸能力（t/h）出廠長度（m）刮板鏈速（m/s）刮板鏈強度（kN）電機轉(zhuǎn)速（r/min）電機功率（kw）SGB764/26470020061014752132（3）液壓支架液壓支架分為掩護式，支撐式，支撐掩護式三種。 根據(jù)老頂和直接頂?shù)姆诸惔_定液壓支架的強度，從而為液壓支架的選型和優(yōu)化設(shè)計提供科學依據(jù)。 選擇液壓支架必須有合理的工作阻力和支撐力。液壓支架的阻力是支架設(shè)計中最基本參數(shù)，支架所有強度都由此決定。它在一定程度上顯示了支架的工作能力和特征。目前支架阻力主要是采用現(xiàn)場觀測，人后根據(jù)觀測數(shù)據(jù)進行估算或這算。 選擇液壓支架還必須確定合理的支架結(jié)構(gòu)高度。合適的結(jié)構(gòu)高度是支架正常工作的關(guān)鍵。在實際使用中，通常選用的支架最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200mm左右。最小結(jié)構(gòu)高度比最小采高小250350mm。同時他們又隨著地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件的變化而變化。選擇是需綜合考慮各項因素，進行全面分析。 除了以上要求外，液壓支架的選型還必須和生產(chǎn)能力配套。 綜上所述，最后液壓支架型號選為ZYY4410/23/42，其主要技術(shù)特征如表34：表34液壓支架主要技術(shù)特征支架型號支架類型支撐高度（m）適用條件工作阻力(N)支護強度(MPa)推移布局mm煤層厚度（m）煤層傾角/（176。）頂板老頂直接頂ZYY4410/23/42支撐掩護式12ⅡⅢ24410700本礦井采用及時支護，即在采煤機割煤后先移支架，再移輸送機，工藝工程為采煤一移架一推溜，為防止冒頂，必須采用及時支護。本礦井采煤機進刀式采用端部斜切刀的割三角煤，如圖31所示。割三角煤方法進刀過程如下：（1）當采煤機割至工作面端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身處尚留有一段下部煤；（2）調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下，后滾筒升起并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止，然后輸送機移直；（3）再調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下，后滾筒升起并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止，然后輸送機移直；（4）將三角割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒，返程正常割煤。圖31工作面端部割三角煤斜切進刀 雙滾筒采煤機采煤通常采用相背旋轉(zhuǎn)即右滾筒右旋，左滾筒左旋，此時右滾筒采用右螺旋，左滾筒采用左螺旋。當采煤機正常工作時，其前端的滾筒沿頂班割煤，后端滾筒沿底板割煤（如圖32）。圖32 割煤機正常割煤轉(zhuǎn)向 綜采工作面上下兩端頂板暴露面積大，機械設(shè)備多，又是安全出口，這里的支護對安全生產(chǎn)有重要意義。目前，我國綜采工作面有使用專門的端頭支架，也有用單體液壓支架抬棚，或單體液壓支柱加抬棚和十字頂梁進行支護。本設(shè)計根據(jù)其他礦井經(jīng)驗采用工作面液壓支架支護端頭，工作面支架通過安設(shè)在機頭部和機尾部的移架梁來實現(xiàn)移架，機頭、機尾的支架，滯后工作面支架一個截深。 作業(yè)制度采用“三班采煤，一班檢修”的四六工作制，綜采工作面勞動組織采用追機作業(yè)形式。循環(huán)圖表見表35，工作面勞動組織表見表36，工作面主要經(jīng)濟指標表見表37。表35循環(huán)圖表表36工作面勞動組織表序號 人數(shù)工種一班二班三班四班小計1班長111142司機555153電工111364支架檢修員225三機檢修員226采煤機檢修員227上下出口維護員11138移架推輸送機工33399支護工6661810質(zhì)檢員1111411雜工2221712合計2020201272表37工作面主要經(jīng)濟指標表序號項目單位數(shù)量1工作面長度M2采高M3煤的容重T/m179。4循環(huán)進尺M5循環(huán)產(chǎn)量T6日循環(huán)數(shù)個97日產(chǎn)量T33348月產(chǎn)量T1000009坑木消耗m179。/萬發(fā)210火藥消耗Kg/萬噸2511雷管消耗發(fā)/萬噸16012油脂消耗Kg/萬噸2013工作面回采率%≥9514定員人72 本礦井綜采工作面巷道布置形式采用兩大巷道布置形式。如圖33所示：1 一回風巷道；2—運輸巷道圖33綜采工作面巷道布置形式 綜合機械化采煤，采用雙巷布置，區(qū)段運輸平巷的一側(cè)需要布置裝載機和膠帶輸送機；另一側(cè)布置泵站和移動變電站等電器設(shè)備。同時，隨著開采技術(shù)的發(fā)展，綜采高產(chǎn)高效工作面大量涌現(xiàn)，綜采生產(chǎn)水平不斷提高。綜采設(shè)備多，產(chǎn)量大，需要風量大，所以以綜采工作面普遍采用兩大巷布置形式。3．，電機車的選型 電機車選擇包括電機車型號，電機車牽引列車的組成和電機車臺數(shù)確定等。本礦車可采用架線電機車。電機車選用粘著質(zhì)量為10t的電機車雙機牽引。，尺寸為345012001400，本礦車選用型號為2K76/250直流架線式電機車，技術(shù)特征見表312：表38電機車技術(shù)性能特征型號粘著質(zhì)量（t）輕軌（mm）供電電壓（v）最小曲線半徑（m）車輪直徑（mm）聯(lián)軸器高度（mm）外形尺寸長寬高制動方式2K76/250106002507680320450010601550機、電圖34底卸式礦車布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面同礦井主要開拓巷道，如采區(qū)石門、主要石門、主要運輸大巷等聯(lián)系起來，構(gòu)成運煤、排矸、運料、運設(shè)備、行人、通風、動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)，以保證連續(xù)不斷正常回采。為了布置巷道，應(yīng)先確定采區(qū)走向長度，區(qū)段斜長和數(shù)目以及采區(qū)各種煤柱尺寸，然后確定采區(qū)上（下）山，區(qū)段平巷，區(qū)段集中巷和他們之間的聯(lián)絡(luò)巷道的形式、位置和布置方式。（1） 確定采區(qū)走向長度采用兩翼布置，單面開采。一般情況下，綜合機械化開采，采區(qū)單面布置時，采區(qū)走向長度不小于800m；采用雙面布置時，走向長度不小于2000m。根據(jù)礦井實際條件，將采區(qū)走向長度定為1250m。（2） 煤柱尺寸的確定為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好的狀態(tài)時應(yīng)留設(shè)一定尺寸的煤柱。如留設(shè)開采水平運輸大巷，上下山，總回風巷，以及采區(qū)邊界隔離煤柱及大斷層兩側(cè)煤柱等。目前煤柱尺寸主要根據(jù)實際經(jīng)驗來確定，煤柱留設(shè)具體情況如下表39所示：表39采區(qū)煤柱留設(shè)情況巷道類別薄及中厚煤層巷道一側(cè)/m備注水平大巷25煤層傾角較大時，煤柱尺寸可小些主要回風巷20左右采區(qū)上下山20左右采區(qū)邊界4較大斷層1015到3050視具體情況而定目前巷道支護技術(shù)有很大的發(fā)展和提高，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，應(yīng)盡量多做煤巷，少做巖巷，盡量一巷多用或復用。回采工作面采用一面兩巷布置，進風順槽與軌道上山相連，回風順槽與運輸上山相連，進回風順槽在區(qū)段邊界構(gòu)成回采工作面，進回風順槽均沿煤層底板布置，采用巷用共用采區(qū)上山的巷道聯(lián)合布置方式，在井田范圍內(nèi)，采用采區(qū)前進式開采，采區(qū)內(nèi)采用后退式開采。礦井雖然屬低瓦斯礦井，但根據(jù)煤礦現(xiàn)在發(fā)展的趨勢，為人的安全考慮，即運輸上山、軌道上山和一條專用的回風上山，便可滿足采區(qū)生產(chǎn)要求。采區(qū)上山沿走向布置取決于采區(qū)形式。雙面采區(qū)，上山布置在采區(qū)的中央，以實現(xiàn)兩翼均衡生產(chǎn)。采區(qū)上山層位的選擇，根據(jù)煤層厚度，煤層和圍巖的穩(wěn)定情況，采區(qū)儲量及服務(wù)年限，巖石施工，力量，裝備技術(shù)等技術(shù)因素，并通過掘進費，維護費及各種生產(chǎn)經(jīng)營費的計算比較，煤柱損失等指標對比，最終確定其合理位置。通常將運輸上山放在低于軌道上山46米處，以利用溜煤，也有利于布置井底車場。巖石上下山在底板中的具體位置，應(yīng)使其處于基本上能避開采動影響，且較為穩(wěn)定的巖層中，同時上山距煤層底板還必須保持一定的法線距離。法線距離的大小取決于圍巖的形式，一般去1020米為宜。本設(shè)計中軌道上山距離底板法線距離為10米。運輸上山14米，上山之間水平距離為25米。關(guān)機如圖35所示。巷道斷面形狀如圖35：區(qū)段平巷布置在煤層中，采用雙巷布置，留有保護煤柱，由于煤比較厚，可采用沿煤巷掘進。由于當前只開采第四煤層，礦井瓦斯涌出量不高，為減少掘進費用，故不設(shè)集中巷，尺寸如圖36所示：綜采對采區(qū)巷道布置的要求：（1） 保證回采工作面的連續(xù)推進長度由于綜采工作面產(chǎn)量高，礦井安排的生產(chǎn)工作面少，要求提高的工作面生產(chǎn)的可靠性和連續(xù)性，以保證礦井產(chǎn)量的持續(xù)穩(wěn)定。因此，在采區(qū)工作面布置上應(yīng)盡量加大工作面連續(xù)推進長度，力求避免頻繁搬家。（2） 回采巷道應(yīng)具有較好的工作條件由于工作面巷道中的附屬設(shè)備比較多，體積大，巷道中還要鋪設(shè)帶式輸送機，因而要求巷道寬（巷道斷面，一般輸送機巷道不小于12㎡，回風巷一般不小于10㎡）同時，在回采中應(yīng)保持巷道的穩(wěn)定性，以保持一定的巷道斷面和減少維修工程量。（3） 有利于開采準備和采掘平衡由于工作面推進速度快，需要及時準備出新的工作面，為此，除提高掘進速度外，還需要在巷道布置及開采程序等方面給工作面準備創(chuàng)造有利條件，以保證工作面正常接替。（4） 保持工作面長度基本穩(wěn)定在生產(chǎn)過程中工作面支架的增加或減少，在安裝，拆卸及運輸上都受到限制，因而要求工作面保持穩(wěn)定。為此，需要保持