【文章內容簡介】 2 000kN，支護高度 3一 6m，支架立柱缸徑 320～ 440mm，支架中心距 1． 75m和2． om，支架控制方式為環(huán)形供液及電液控制，支架的降、移、升循環(huán)時間小于 10s，支架的壽命試驗高達 50 000次以上 . 世紀之交的十多年間，以長壁高效綜采為代表的煤炭井工開采技術取得前所未有的新進展。高效綜采發(fā)展主要體現(xiàn)在以下三方面：一是綜采工作面生產能力大幅度提高，采區(qū)范圍不斷擴大，出現(xiàn)了“一礦一面”年產數(shù)百萬噸煤炭的高產高效和集約化生產模式；二是高效 綜采裝備和開采工藝不斷完善，推廣使用范圍不斷擴大，中厚煤層開采、厚煤層一次采全高開采和薄煤層全自 動化生產等技術和工藝取得巨大成功；三是高效綜采裝備的研制開發(fā)取得新的技術突破，年生產能力已經達到 10 Mt，并實現(xiàn)了綜采工作面生產過程自動化，大型綜采礦井技術經濟指標已經達到大型先進露天礦水平。鑒于我國煤炭為主的能源結構和當前煤炭需求快速增長，高效綜采也將成為能源開發(fā)技術重要的競爭領域一次采全高工作面的循環(huán)進度主要考慮采煤機的截深，放頂煤開采工作面的循環(huán)進度 .考慮采煤機截深和放煤步距。截深的確定首先是根據(jù)工作面整體生產能力進行考慮，綜合機械化開采初期，工作面截深均選用 o． 6m 標準截深，隨著技術的進步，工作面 裝備能力的加大提供了采煤機足夠的截割功率和輸送機 足夠的輸送能力，巷道支護技術的提高保證了大斷面巷道的掘進和維護 , 給工作面加大截深提供了有力的技術支持，近年來，高產高效礦井能夠普遍采用 0． 8m 和 1． om截深，有力保證了礦井生產能力的提高。 實際生產中，截深的確定首先考慮煤層地質條件的影響，其考慮因素包括：工作面頂板的破碎程度、工作面煤質 (硬度、節(jié)理層理發(fā)育程度 )、煤層的瓦斯含量等。其次要考慮工作面設備能力；截深的加大是伴隨著采煤機截割功率的增加而實現(xiàn)的，同時對采煤機截齒、截割部受力、整體結構等因素有關 ，采煤機的能力增加一方面體現(xiàn)在截割功率的增加，另一方面體現(xiàn)在牽引速度的增加；同時截深的選取還 應考慮支架的支護強度和 防護能力以及輸送機的運輸能力。采煤機截深不但要考慮傳統(tǒng)的截割功率大小，而且對于綜采放頂煤工作面還要考慮與放煤步距的協(xié)調統(tǒng)一。放頂煤工作面實踐證明合理的放煤步距為 1 m 左右。即采煤機截深為 0． 6 m 時采用兩刀一放，采煤機截深為 0． 8m和 1． 0m時采用一刀一放。合理的放煤步距是提高回采率、降低含矸率的重要因素。放煤步距應該滿足兩個條件，一是與支架放煤口的縱向尺寸的水平投影一致，二是與采煤機截深成整 數(shù)倍關系。三、工作面生產能力工作面的生產能力與采煤機截深、牽引速度及設備開機率有關。國產綜采工作面裝備經過近十幾年的 發(fā)展，技術水平及可靠性得到了很大的提高，采煤機的牽引速度可以達到 6～ 8m／min，綜采工作面的開機率已經由 50％左右提高到 70％以上。 王莊煤礦自 1988 年探索綜放開采技術以來，經過近二十年的發(fā)展，這種對厚煤層的采煤技術日趨成熟 ,目前已經成為我國厚煤層的主要開采方法之一。但近年來，隨著綜采設備制造技術的飛速發(fā)展，綜采設備走向重型化、強力化和自動化，使設備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術的革命，目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在 f=高綜采設備，實現(xiàn)了國內工效最高，噸煤成本最低的成果，極大地提 高了煤炭市場的競爭能力。 王莊煤礦概況 王莊煤礦于 1966年 12月建成投產，原設計 能力為 90萬噸 /年，先后經過兩次改擴建和多次系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，礦井集約化程度、綜合生產能力和可持續(xù)發(fā)展能力大幅度提高，目前礦井安全生產許可能力達710 萬噸 /年。王莊礦井田面積 （包括后備區(qū) 28Km2），開采深度由 +880 米至 +350 米標高 . 礦井開拓 :礦井開拓方式為立、斜井綜合開拓，現(xiàn)有 +740和 +630兩個生產水平，上下水平通過暗斜井溝通。目前，正在準備 +540水平的開拓延深?，F(xiàn)有 4 5 6 62四個生產盤區(qū)。 主提升運輸系統(tǒng) :王莊礦有兩套主提升運輸系統(tǒng)， +740 水平為立井箕斗 ()提升， +630水平為斜井膠帶提升。主斜井膠帶年提升能力為 537萬噸，主立井箕斗年提升能力為 175萬噸，通過主提升運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，溝通了兩水平的主運輸提升系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩水平提升能力互補，礦井綜合提升能力超過 710 萬噸 /年。 輔助運輸系統(tǒng) : 輔助運輸為軌道運輸 ,軌道軌距為 900mm。斜井軌道提升方式為斜井串車提升。水平大巷均采用架線電機車牽引材料列車運送生產材料、設備等。采區(qū)車場及采區(qū)軌道，采用無極繩絞車與小絞車接力運輸方式運送材料。工作面風、運巷軌道采用無極繩絞車與小絞車牽引運輸方式。 地質概況 ：王莊煤礦現(xiàn)開采的 3號煤層賦存于二疊系下統(tǒng)山西組 地層的中下部，煤層厚度 ～ ，平均厚度 ，硬度f=13,6 43采區(qū)稍硬， f=23，結構一般較簡單，該煤層厚度變異系數(shù)Ｙ＝ ％。其可采指數(shù)Ｋ m＝１，屬穩(wěn)定煤層。 3號煤層直接頂板為砂質泥巖、泥巖、局部為粉砂巖，厚 0～ 。老頂為中粒砂巖、細粒砂巖，厚 ～ 。裂隙發(fā)育，呈張開狀，無充填物充填。煤層上覆巖性 ,從直接頂?shù)嚼享敒檐浫酢珗杂残?，堅硬～堅硬型。上部覆巖為軟弱～堅硬相間平行復合結構。巖層傾角為 3～11176。直接底板為炭質泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，厚度 0～ 。其下部為細粒砂巖和中粒砂巖。 現(xiàn)有儲量：截止 2020年 12 月末，王莊煤礦現(xiàn)開采的 3號煤層儲量 /資源量為 ，其中現(xiàn)生產水平 +740及 +630水平 萬噸， +540水平 ?，F(xiàn)生產水平工作面圈定儲量為 萬噸，工作面可采儲量為 。 +540水平除去村莊及高速路壓煤，河下壓煤外，可供開采設計的儲量為 萬噸。 綜上所述，王莊礦在生產規(guī)模、地質條件和煤層儲量等方面上具備應用大采高綜采設 備的能力和條件。 工作面巷道布置及生產系統(tǒng) 工作面位置選擇分析 根據(jù)本次對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦大采高工作面現(xiàn)場調研情況，綜合分析王莊礦各采區(qū)煤層賦存、礦壓特征和生產條件，認為將大采高工作面布置在 6207較為合理： 6207所在的 62 采區(qū)為 2020年新投入運行的采區(qū)，儲量豐富，安排銜接容易；另一方面 62 采區(qū)進風 6450m3/min， 6207工作面回采時，風量也容易滿足。 6207工作面埋藏深度為 260米左右，煤質為 f=23，構造簡單，與晉城寺河礦相似，同時根據(jù)相鄰 6205已 采工作面的礦壓資料分析，62 采區(qū)的礦壓顯現(xiàn)不明顯。 6207 工作面為下山回采，可以適當緩解大采高開采帶來的煤墻片幫現(xiàn)象，有利于煤墻和頂板管理。 工作面巷道布置