【文章內(nèi)容簡介】 8～20元。通過對分層開采和放頂煤開采優(yōu)缺點比較，結(jié)合國內(nèi)目前技術(shù)裝備水平及本礦井多年的生產(chǎn)管理經(jīng)驗，因此12號煤設(shè)計采用長壁綜采一次采全高采煤法，15號煤設(shè)計采用長壁綜采放頂煤采煤法。第二節(jié) 采區(qū)布置一、采區(qū)尺寸、巷道布置1．采區(qū)尺寸根據(jù)井田開拓布置、煤層賦存條件及開采技術(shù)條件，以及工作面裝備水平，確定礦井移交生產(chǎn)和達到設(shè)計生產(chǎn)能力時布置一個采區(qū)保證礦井1200kt/a的生產(chǎn)能力。結(jié)合新龍煤礦實際情況，本著減少井巷工程量、節(jié)省投資、早出煤、早見效的原則，首采區(qū)位置就近布置，確定布置一采區(qū)。一采區(qū)位于井田西部，，為單翼開采采區(qū)，采用走向長壁開采。2．采區(qū)巷道布置根據(jù)井田開拓布置，一采區(qū)采用單翼布置，走向長壁開采，在一采區(qū)準備巷道的西北側(cè)布置回采工作面，回采工作面順槽采用單巷掘進，工作面膠帶順槽和軌道順槽均沿15號煤層底板布置，分別與一采區(qū)膠帶下山和一采區(qū)回風下山直接溝通，并通過順槽聯(lián)絡(luò)巷與一采區(qū)軌道巷溝通，形成采區(qū)完善的運輸、通風、供電、行人及排水系統(tǒng)。一采區(qū)巷道布置見圖521，圖522。二、移交生產(chǎn)及達到設(shè)計產(chǎn)量時采區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計算1．礦井生產(chǎn)能力計算移交生產(chǎn)及達到設(shè)計產(chǎn)量時，在一采區(qū)中布置一個長壁綜采放頂煤工作面、一個綜掘工作面和一個普掘工作面來保證礦井設(shè)計規(guī)模和正常生產(chǎn)接替。礦井實際生產(chǎn)能力即為回采工作面生產(chǎn)能力和掘進工作面掘進煤量之和。(1)回采工作面生產(chǎn)能力計算回采工作面生產(chǎn)能力按下式計算：A采=M1lLrC1＋M2lLrC2式中：A采——采煤工作面年產(chǎn)量，t/a；M1——采煤工作面機采高度，M1=；M2——采煤工作面放煤高度，M2=；l——采煤工作面長度，l=150m；L——采煤工作面年推進度，L=792m；r——煤的容重，r=；C1——采煤工作面機采回采率，；C2——采煤工作面放頂煤回采率。則A采=150792+150792=989566(t/a) =(2)掘進工作面掘進煤量計算礦井移交生產(chǎn)及達到設(shè)計產(chǎn)量時，井下共裝備兩個煤巷掘進工作面，掘進工作面年總推進度為1500m，則掘進工作面掘進煤量計算如下：A掘=1500=20700t/a=(3) 礦井生產(chǎn)能力計算A礦=A采+A掘=+=可滿足礦井1200kt/。礦井達到設(shè)計生產(chǎn)能力時采區(qū)回采工作面特征見表521。表521　 　 達到設(shè)計生產(chǎn)能力時采區(qū)工作面特征表采區(qū)名稱采煤工作面?zhèn)€數(shù)裝備煤層平均厚度(m)機采高度（m)放頂煤高度（m)年推進度(m)年生產(chǎn)能力（kt)一采區(qū)1綜采放頂煤792第三節(jié) 回采工藝與勞動組織一、工作面回采方向回采工作面回采方式為采區(qū)內(nèi)采用前進式開采，工作面采用后退式開采，同一翼相鄰工作面間采用順序開采。二、工作面采煤、裝煤、運煤方式及設(shè)備選型1．回采工作面長度確定一個綜采放頂煤工作面長度為150m。2．工作面采煤、裝煤、運煤方式及設(shè)備選型工作面采煤設(shè)備：選用MG－160/375－W型無鏈，齒輪銷排式液壓牽引，－，適應(yīng)煤層傾角：≤35176。，滾筒直徑：，牽引速度：0－6m/min，電機功率375kW，額定電壓：1140KV，生產(chǎn)能力：800t/h。工作面運煤設(shè)備：前部刮板輸送機采用與采煤機配套的SGZ630/220型可彎曲刮板輸送機，鋪設(shè)長度150m，運輸能力600t/h，電機功率2110kW；后部刮板輸送機采用SGZ730/400型可彎曲刮板輸送機，鋪設(shè)長度150m，運輸能力700t/h，電機功率2200kW。根據(jù)工作面運煤設(shè)備的運輸能力，回采工作面膠帶順槽運煤設(shè)備選用SSJ1000/275型可伸縮膠帶輸送機，鋪設(shè)長度600m，運輸能力630t/h，電機功率275kW。破碎機選用PCM110型顎式破碎機，破碎能力1000t/h，電機功率110kW。轉(zhuǎn)載機選用SZZ764/110型刮板轉(zhuǎn)載機，輸送能力800t/h，電機功率110kW。工作面采、裝、運設(shè)備選型結(jié)果詳見表511。表511 綜采工作面采、裝、運設(shè)備配備表設(shè)備名稱設(shè)備型號功率(kW)單位總數(shù)量其中備用雙滾筒采煤機MG160/375W375臺1前部可彎曲刮板輸送機SGZ630/2202110臺1后部可彎曲刮板輸送機SGZ730/4002200臺1破碎機PCM110110臺1刮板轉(zhuǎn)載機SZZ764/110110臺1可伸縮膠帶輸送機SSJ1000/275275臺1乳化液泵站BRW315/200臺1兩泵一箱噴霧泵站W(wǎng)PE320/1045臺1兩泵一箱三、工作面液壓支架選型設(shè)計采用“老頂周期來壓步距法”和“估算法”計算液壓支架工作阻力。A．老頂周期來壓步距法PH=(+++)F式中：PH——預(yù)計液壓支架設(shè)計工作阻力，t/架；M——煤層機采高度，；L2——實測老頂周期來壓步距，取20m；Lm——控頂距，；F——支架支護面積。則：PH=(++20+)=B．估算法P=γΣhcosα式中：P——支架承受的載荷，kN；S——支架支護的頂板面積，m2，支架長寬==。γ——頂板巖石視密度。Σh——冒落帶巖石的高度（直接頂厚度），m。Σh===2MM——采高，m；。K——巖石碎脹系數(shù)，～。α——煤層傾角，取17176。上式可寫成：P=（2～4）γMcosα取中間值即P=3γMcosα再考慮支架受力不均衡衡量的安全系數(shù)2，則。P=23SγMcosα=23cos17176。=3439（kN）綜采工作面液壓支架初選ZF4400/17/28型四柱支撐掩護式綜采放頂煤液壓支架，～，配備電液閥工作阻力為4400kN，支護強度：～，底板比壓：～,。工作面機頭部和機尾部端頭過渡支架選用ZFG4800/20/30型液壓支架，工作阻力4800kN，～。工作面超前20m采用DZ2825/100型單體液壓支柱配HDL3000型Π型鋼梁支護。四、工作面支護、順槽超前支護、端頭支護方式一）工作面支護15號煤一采區(qū)首采工作面確定選用ZF4400/17/28型放頂煤液壓支架，該支架控頂能力強、煤炭回收率高、支架后部作業(yè)空間大、利于設(shè)備維護和浮煤清理等特點。（一）端頭支護工作面兩端頭為頂板壓力集中區(qū)，故工作面輸送機機頭與膠帶順槽連接處及機尾與軌道順槽連接處各選用ZFG4800/20/30型過渡支架2架組成端頭支護。具體管理方式如下：兩端頭均采用密集柱支護頂板，當過渡1號架外側(cè)距保險幫距離小于800mm時采用單排密集柱，支柱與排頭1號架尾梁對齊；當過渡1號架外側(cè)距保險幫距離大于800mm，采用雙排密集柱支護，后排柱與過渡架1號尾梁對齊，4根/m，單體交錯布置。為保證回取后排密集，前排密集距機尾過渡1。特殊情況下， m時，除套打雙排密集柱支護外，在前排密集柱前加打短∏梁單體棚至超前支護。，柱帽為圓木梁（超前支護時已壓入支架頂梁）；，柱帽為600mm的П型梁。，柱帽為圓木梁（超前支護時已壓入支架頂梁），另一側(cè)緊貼支架打單體，形成一梁兩柱。機尾選用與其寬度相適應(yīng)的П型梁。，機頭在圓木梁下正中加打中間柱形成一梁三柱。機尾在單體П型梁棚子下正中加打中間柱，形成一梁三柱。所打點柱的單體必須打在柱帽中央，且柱帽平行于巷道，單體與柱帽用卡子固定好。加設(shè)密集要遵守先支后回原則，每循環(huán)移一次，嚴禁超前回密集。移密集時，嚴禁操作端頭三個支架，并有兩人以上協(xié)作進行。（二）超前支護支護方式工作面軌道順槽和膠帶順槽在距工作面煤壁20m范圍內(nèi)必須進行超前維護。軌道順槽采用在原支護間套打一架一梁兩腿的單體矩形∏梁棚，膠帶順槽采用在原支護間套打一架一梁兩腿的單體矩形圓木梁棚。棚腿選用DZ2825/100型單體。在距工作面10m范圍內(nèi)應(yīng)在每架∏梁棚梁下增設(shè)一根單體支柱，軌道順槽巷在棚梁正中支設(shè)，轉(zhuǎn)載機巷靠轉(zhuǎn)載機一側(cè)支設(shè)，構(gòu)成一梁三腿以加強支護，但必須保證轉(zhuǎn)載機巷有足夠的行人通道。兩巷鐵棚子及∏梁棚隨循環(huán)逐架回撤。圓木梁棚隨循環(huán)壓入端頭架頂梁，直至甩入落山。2.、超前支護管理措施（1）所有單體支柱必須達到初撐力，初撐力達到90KN（），若出現(xiàn)斷梁折柱或泄液的單體時，必須及時更換。（2）班班必須保證超前維護距離不少于20米，出煤班在回棚后把回取的中間單體支柱及時補在外面的棚梁下，始終保持10米范圍內(nèi)中間單體支柱齊全。五．回采工作面采高與放頂1．采煤工作面采高，依據(jù)15號煤層厚度和選定的放頂煤液壓支架架形，~，～，采放比為1:(～)。1．工作面頂板管理方式根據(jù)確定的綜采放頂煤采煤方法，工作面頂板采用全部垮落法管理。2．放煤步距和放煤方式根據(jù)設(shè)計所要求的工作面單產(chǎn)能力和采煤工作面采煤機的截深，即“一采一放”。根據(jù)15號煤層開采時的放煤高度和采高，本著提高資源回收率的宗旨，暫確定工作面采用單輪間隔放煤方式，同時放煤支架以兩架為宜。堅硬頂板強制放頂工藝和設(shè)備選型（1）綜采工作面為了避免初次來壓對支架造成巨大的沖擊載荷,提前破壞頂板的完整性,使其盡早垮落,減小初次來壓的礦壓顯現(xiàn)強度,減緩初次來壓對支架的破壞作用，根據(jù)礦壓觀測統(tǒng)計結(jié)果，必要時在回采工作面切眼進行深孔預(yù)裂爆破放頂，鉆孔垂深10m；（2）炮眼布置在靠負幫（非回采幫）,間距為10m,呈“一”字形分布。（3）在工作面設(shè)備安裝完畢,裝藥前必須清凈炮眼,藥包要推至孔底，裝緊裝實，黃泥要充填密實。（4）嚴格按照設(shè)計要求施工炮眼，并采取濕式打眼；裝藥和放炮前必須切斷工作面及兩順槽所有電器設(shè)備電源。（5）放炮前必須對工作面和回風順槽及整個回風系統(tǒng)內(nèi)的煤塵進行徹底清洗，裝藥和放炮前必須對工作面和回風順槽及放炮地點的瓦斯和煤塵濃度進行檢測，如不符合放炮要求，嚴禁裝藥放炮。炸藥雷管裝運執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第286條～第290條的有關(guān)規(guī)定。（6）放炮前工作面及順槽內(nèi)所有放炮人員必須撤到距工作面300m外的聯(lián)巷內(nèi)，井下放炮嚴格執(zhí)行一炮三檢制和三人連鎖放炮制。六．回采工藝一）、工作面工藝流程工作面整體工藝流程：端頭斜切進刀—割煤—拉架——移一部溜—清煤——折返另一端斜切進刀——割煤——拉架——移二部溜——放頂煤——清煤。中間部分工藝流程：割煤—拉架——移一部溜—清煤——割煤——拉架——移二部溜——放頂煤——清煤。機頭部分工藝流程：倒替端頭及超前支護—割煤—清理機頭浮煤—移機頭—拉架—回縮轉(zhuǎn)載溜子。機尾部分工藝流程：倒替端頭及超前支護—割煤—清理機尾浮煤—移機尾—拉架。二）、破煤、裝煤、運煤采煤機牽引方式為銷軌式無鏈電牽引，割煤時前滾筒割頂?shù)睹?，后滾筒割底刀煤一次雙向穿梭割煤，往返一次為一個循環(huán)。采煤機進刀方式為端部斜切進刀。即：機組割煤至機頭（機尾）沿刮板輸送機彎曲段斜切行走25—30m，待前后滾筒全部進入煤壁達 ，推移機頭（機尾）將刮板輸送機全部移直后，機組返刀割三角煤，割透后反向牽引割煤、到達機尾（機頭）、然后進行下一個循環(huán)。附圖四：采煤機割煤及進刀示意圖。三)、移架移架采用鄰架操作、順序移架的操作方式，即采用機頭側(cè)的支架操縱閥控制機尾側(cè)相鄰支架。機組割煤時，首先將采煤機前滾筒前方三架的護幫板收回，并隨著機組的割煤逐架收回。工作面追機進行移架作業(yè)。采煤機開始割煤后，移架時必須保證相鄰支架的推移千斤頂處于供液狀態(tài)。移架操作時，先降柱使頂梁距離頂板150—200mm，把降柱手把打到零位，然后進行移架操作。支架移動至規(guī)定位置后，將支架升緊，把手把復(fù)零位。支架接頂不好時，可操作平衡千斤頂，使支架頂梁接頂嚴實。移架操作具體要求：拉架應(yīng)做好以下準備工作：檢查支架與溜子連接銷子是否齊全、檢查閥組、接頭密封情況，保證不漏液、不竄液。堅持按線拉架，前后偏差不得超過177。50mm，左右偏差不超過177。100mm，支架升起后支架初撐力不低于25MPa，支架頂梁平行于頂板，其最大仰俯角＜7176。支架移過后，及時將護幫板升起，防止煤壁偏幫。由于支架操作方式為鄰架操作，因此拉架工應(yīng)站在支架頂梁下方，面向煤壁工作，并時刻注意被拉支架移動情況，拉架時被拉支架的架前、架下嚴禁站人，其他人員嚴禁在此停留或做其它工作。升架時，要注意側(cè)護板伸出情況，防止升架損壞側(cè)護板或出現(xiàn)咬架現(xiàn)象；工作面嚴禁超高造成支架不接頂導(dǎo)致倒架，同時也要防止采高太低而造成死架；相鄰兩支架不得出現(xiàn)明顯錯差（錯差最大不超過側(cè)護板高度的2/3），支架不擠、不咬、不斜、不倒，伸出側(cè)護板要靠緊相鄰支架，架間空隙小于 100mm，支架端面距小于340mm。升架全過程完成后，將操作閥手把打到零位，任何人不得隨意亂動操作閥手把。正常情況下，移架距機組后滾筒距離不得大于 15m，否則必須停機拉架；如果頂板破碎，移架距機組后滾筒距離不大于 6m，否則必須停機移架或超前移架，必要時可采用少降快移、帶壓移架的辦法，保證有效控制頂板。工作面遇構(gòu)造或傾角較大時，應(yīng)實行帶壓拉架。帶壓拉架時要求既能移動支架而又不損壞支架與工作溜子有關(guān)部件。頂板破碎時，必須超前拉架。四、移溜采煤機過后，在距后滾筒15m以外即可順序推溜，推溜時必須多架同時操作，溜子不得出現(xiàn)急彎或彎度過大，并符合下列要求：推溜前認真檢查推移梁與擋煤板的連接情況，并將煤幫的矸石、雜物清理后方可進行推溜。推溜應(yīng)在刮板輸送機運行中進行，不準停溜后移溜，但機頭、機尾必須停溜后再推移；推溜必須是同一方向，即從機頭向機尾或從機尾向機頭方向順序推溜，嚴禁從機頭、機尾向中間同時推溜。推溜與拉架應(yīng)保持6—12m