【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 暗斜井 ，三條暗斜井 掘 至一采區(qū)邊界與 +916 底部聯(lián)絡(luò)18 巷貫通，并在該處布置 礦井 主副水倉 。 根據(jù)礦區(qū)具體條件， 原設(shè)計(jì) 礦井內(nèi)不設(shè)置水平，不設(shè)置巖層運(yùn)輸大巷。 根據(jù)井田 范圍、主采煤層數(shù)及礦井開拓方式，本礦只沿煤層走向劃分為四個(gè)采區(qū)，一采區(qū)布置為雙翼采區(qū)。首采區(qū)為井田南部靠井田邊界的采區(qū)，即為該礦一采區(qū)。該采區(qū)走向長約 1425m，傾斜長約 260m。各采區(qū)均為聯(lián)合布置采區(qū)。 本井田用 1 個(gè)采區(qū) 1 個(gè)工作面保產(chǎn)，采區(qū)間的開采順序?yàn)橐徊蓞^(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)、四采區(qū)。 采區(qū)內(nèi)劃分為區(qū)段，區(qū)段間的開采順序?yàn)橄滦惺健? 每個(gè)區(qū)段含可采煤層三層，煤層間的開采順序?yàn)?C C C12。 同一區(qū)段內(nèi)工作面為走向長壁后退式回采，由采區(qū)兩翼向中部上（下）山方向推進(jìn)。 現(xiàn)礦井主要開采的煤層為 C8 煤層，采區(qū) 運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷主要布置在C8 煤層 中。 礦井主平硐現(xiàn)采用 5t 機(jī)車，一噸翻斗式礦車運(yùn)輸。暗斜井安裝有 絞車 1 臺(tái) 。 礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)方式，安裝 2132KW 風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，礦井總進(jìn)風(fēng)量 3500m3/min 左右。 礦井安裝有高低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)，并可正常運(yùn)行。 礦井安裝有 KJ90 型安全監(jiān)控系統(tǒng)，并按要求安裝了各類監(jiān)測(cè)探頭 。 礦井地面安裝有 22m3 和 13m3 空壓機(jī)各一臺(tái)， 入井壓風(fēng)主管路為100mm，支管路為 50mm， 壓風(fēng)管路接至采掘頭面。 19 礦井供水系統(tǒng) 50mm 管路接至采掘頭面。 礦井通訊系統(tǒng) 暢通，井下各采掘頭面和相關(guān)工作地點(diǎn)均安裝有與調(diào)度室的直通電話。 礦井 采掘現(xiàn)狀為： 一個(gè) C8 煤層炮采 工作面： 工作面長度 100m， 單體液壓支柱配 鉸接頂梁支護(hù)， 支柱排距 ，柱距 ， 見四回一， 全部垮落法管理頂板。 工作面產(chǎn)量在 1 萬 t/月左右。 兩 個(gè) C8 煤層 掘進(jìn)工作面：均為炮掘工藝 。巷道上凈寬 ，下凈寬，凈高 2m， 11礦工鋼架梯形棚支護(hù)，棚距 。掘進(jìn)的煤炭運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了皮帶、溜子連續(xù)化運(yùn)輸。但由于原設(shè)計(jì)原因，導(dǎo)致掘進(jìn)巷道無軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，現(xiàn)有掘進(jìn)需用材料、設(shè)備等運(yùn)輸均采用人工運(yùn)輸。 開采設(shè)計(jì)優(yōu)化： 根據(jù) XX 煤礦上綜采的實(shí)際，需對(duì)礦井開采方案進(jìn)行優(yōu)化，取消原設(shè)計(jì)方案的采區(qū)劃分，礦井按一個(gè)采區(qū)進(jìn)行布置，采區(qū)長度 3000m 左右，按雙翼布置，在井田中部布置主干巷道，工作面分別由西向東和由東向西后退式回采，工作面長度按 200m 設(shè)計(jì)。 優(yōu)化后的 C8 煤層 開采設(shè)計(jì)方案 見附圖 1。 20 第二章 國內(nèi)外綜采 設(shè)備 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國，保障國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)平衡健康發(fā)展和國家能源安全需要煤炭的安全高效開采。 綜合機(jī)械化采煤（以下簡(jiǎn)稱綜采）是回采工藝的一個(gè)躍進(jìn)。就是把采煤工作面 采煤工藝中 的破 煤、裝煤、運(yùn)煤、支架和 控頂全部實(shí)現(xiàn) 機(jī)械化，把回采工序的機(jī)械設(shè)備聯(lián)合起來，進(jìn)行綜合機(jī)械化作業(yè)。 從而改善了工人的勞動(dòng)條件和回采工作面的工作狀況。 第一節(jié) 綜采設(shè)備 技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和液壓支架（俗稱 “三機(jī)一架 ”）是井下煤礦采 掘 工作面的主要生產(chǎn)設(shè)備。它們的技術(shù)裝備水平，直接關(guān)系著生產(chǎn)效率和安全環(huán)保，是煤礦裝備發(fā)展的核心問題。業(yè)內(nèi)已形成共識(shí)，井下煤礦綜采工藝及其設(shè)備是企業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效和安全環(huán)保的最給力手段；世界主要產(chǎn)煤國家都在不斷增大井下煤礦綜采生產(chǎn)的比例。目前俄羅斯是%，波蘭 是 %，而美國、英國、德國、日本都在 98%以上。但我國井下煤礦綜采比例還較低，國有煤礦的綜采比例僅為 %，地方煤礦更低一些，私人煤礦剛剛起步。據(jù)統(tǒng)計(jì)，按照全國井下煤礦的總產(chǎn)量計(jì)算，綜采產(chǎn)煤量只占 28%左右。這種落后的生產(chǎn)技術(shù)水平，與世界產(chǎn)煤大國極不相稱，近幾年，行內(nèi)企業(yè)審時(shí)度勢(shì)，找出差距，綜采設(shè)備正朝著成套化、大型化、機(jī)電一體化的方向大步前進(jìn)。 二、采煤機(jī) 21 在國外煤礦的采煤工作面，目前使用的采煤機(jī)主要有滾筒采煤機(jī)和刨煤機(jī)。我國的大中型煤礦的綜采工作面，絕大多數(shù)使用滾筒采煤機(jī)，并以電牽引采煤機(jī)為主 ，刨煤機(jī)開采方法和裝備技術(shù)還未得以廣泛應(yīng)用。近年研制的滾筒采煤機(jī)多采用 “積木式結(jié)構(gòu) ”，各單元之間沒有機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)，工作系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，主要部件和電機(jī)可以左右互換使用。特別是現(xiàn)代最新滾筒采煤機(jī)，截割電機(jī)在搖臂上橫向布置，機(jī)身為框架結(jié)構(gòu)，各主要部件安裝在框架內(nèi)，搖臂鉸接在框架的兩端，通過控制液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)液壓缸行程，即可改變截割滾筒的工作調(diào)度，而且給設(shè)備拆裝和維修帶來極大方便。 電牽引采煤機(jī)采用的調(diào)速系統(tǒng)主要有直流傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、電磁滑差離合器調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 SRD）。它們的調(diào) 速 原理不盡相同，但基本都可分為控制部份和牽引電機(jī)部份，簡(jiǎn)化了調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了精確性和可靠性。在這幾種電牽引調(diào)速系統(tǒng)中，交流變頻調(diào)速技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用已趨向成熟， SRD 技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用日益廣泛。 新型的電牽引采煤機(jī)，應(yīng)具有基于微處理機(jī)的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)交互式人機(jī)對(duì)話、無線電隨機(jī)控制、遠(yuǎn)程控制、工況自行監(jiān)測(cè)及狀態(tài)顯示、故障診斷及預(yù)警、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)及傳輸?shù)榷喾N功能，以保證采煤機(jī)滾筒沿工作面煤層自動(dòng)調(diào)節(jié)采高，并具有最低維修工作量和最高利用率，始終處于最佳工況。 2021 年 8 月 31 日，一臺(tái)世界最大的綜采 煤機(jī)在神東設(shè)備維修中心維修一廠二部車間組裝完成，進(jìn)入調(diào)試階段。這臺(tái)型號(hào)為 7LS08 的綜采煤22 機(jī)是美國久益公司專門為神東定制的，采高和總裝機(jī)功率等指標(biāo)均為世界最大。 三、刮板輸送機(jī) 在綜采設(shè)備系統(tǒng)中，刮板輸送機(jī)不但是采煤工作面擔(dān)負(fù)運(yùn)煤的運(yùn)輸設(shè)備，還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道和液壓支架的移動(dòng)支點(diǎn)。在綜采設(shè)備的運(yùn)行過程中，還要懸掛工作設(shè)備的電纜、水管及信號(hào)網(wǎng)線等。所以刮板輸送機(jī)是否穩(wěn)定可靠和高效運(yùn)行，直接影響著煤礦企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。 目前國內(nèi)研制的刮板輸送機(jī)主要有雙邊鏈、雙中鏈和單條鏈 3 種；在重型刮板輸送機(jī)上，多數(shù) 采用雙邊鏈結(jié)構(gòu)型式。刮板輸送機(jī)中部槽結(jié)構(gòu)已由傳統(tǒng)的擋板結(jié)構(gòu)改進(jìn)成框架結(jié)構(gòu)、 C 型槽結(jié)構(gòu)或整體焊接結(jié)構(gòu)，中板厚度為 45～ 50mm。大功率和大運(yùn)量的刮板輸送機(jī)，中部槽的兩側(cè)幫分別與檔、鏟板鑄成一體，再采用高強(qiáng)度無螺栓連接。在中部槽上配有鑄造側(cè)開口槽，不但簡(jiǎn)化了維護(hù)檢修，并可與多種采煤機(jī)、掩護(hù)式液壓支架配套使用。 近年來，隨著礦業(yè)裝備技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些新技術(shù)也已不斷地應(yīng)用于刮板輸送機(jī)。例如將液力耦合器、限矩摩擦離合器、調(diào)速耦合器等軟起動(dòng)技術(shù)用于設(shè)備的過載保護(hù)；將液壓緊鏈器、自動(dòng)伸縮機(jī)尾等 “機(jī)電一體化 ”技術(shù)用于設(shè)備 的自動(dòng)化控制；而且，針對(duì)速度、溫度、電流及探傷等現(xiàn)代監(jiān)控檢測(cè)裝置也在不斷地用于刮板輸送機(jī)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)，已普遍采用新結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料，使產(chǎn)品不斷更新，技術(shù)性能日趨完善，可靠性和使用壽命顯著提高。 四、掘進(jìn)機(jī) 23 經(jīng)過 10 余年的引進(jìn)消化、鑒別吸收和積極自主研發(fā)，我國已形成年產(chǎn) 1000～ 1200 臺(tái)掘進(jìn)機(jī)整機(jī)制造能力，根據(jù)不同煤礦的地質(zhì)條件和回采工藝特點(diǎn)，研制出 20 多種機(jī)型，其截割功率從 30～ 200kw，已形成系列產(chǎn)品。特別是近幾年研制的以 EBJ－ 160TP 型掘進(jìn)機(jī)為代表的換代機(jī)型，可滿足煤巷和半煤巷 掘進(jìn)作業(yè)要求。它以中型和重型設(shè)備為主，可截割的巖石硬度為 f6～ f12，截割功率在 160～ 170kw 范圍，整機(jī)重量為 35～ 36t。隨著巖巷掘進(jìn)工藝技術(shù)的發(fā)展，重型懸臂式大斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)也已研制成功。例如 EBH315 型掘進(jìn)機(jī)，其截割功率從可達(dá) 315～ 320kw 最大截割斷面 38～ 40m2，截割破巖壓力可 達(dá) 100～ 120Mpa，其主要技術(shù)指標(biāo)均已接近世界先進(jìn)水平。 五、液壓支架 目前，我國井下煤礦液壓支架的品種和類型比較齊全，基本能夠滿足不同地區(qū)不同地質(zhì)條件的煤礦生產(chǎn)需求。最 大液壓支 架的支護(hù)高度已超過7m，中心距為 2m；最大工作阻力為 13000KN，支護(hù)強(qiáng)度為 ～ ，多數(shù)為兩柱或四柱掩護(hù)式；支架工作壽命循環(huán)次數(shù)超過 35000 次；快速移架 的液壓系統(tǒng)已將支架完成 “降、移、升 ”循環(huán)時(shí)間縮短至 10～ 12S；可滿足采煤機(jī)截深 800～ 1000mm 的工作需求。 國內(nèi)生產(chǎn)的中厚煤層液壓支架，其設(shè)計(jì)制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟；具有整體頂梁簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、較大 工作阻力、可靠性和電液控制性能較好等特點(diǎn)。特別是對(duì)于中厚煤傾角 超過 35176。和大采高的長 壁 采煤工藝，其綜采裝備技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。對(duì)于 “工作面端頭與平巷的超前支護(hù) ”這一回采難題 ，我國現(xiàn)已開發(fā)了多種型式的端頭液壓支架和平巷超前支架，實(shí)現(xiàn)了24 工作面端頭平巷的超前機(jī)械化支護(hù)。 煤礦要實(shí)現(xiàn)綜采工藝高產(chǎn)高效，只有 “截割煤層快－煤流輸送及時(shí)－移架推槽迅速－煤巷掘進(jìn)超前 ”才能達(dá)到這一目的 。 綜采工藝要求井下煤機(jī)必須是 “三機(jī)一架 ”齊步前進(jìn)，以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)指導(dǎo)煤機(jī)裝備制造業(yè)的發(fā)展?fàn)畲蟆? 第二節(jié) 國內(nèi) 綜采設(shè)備主要技術(shù)特點(diǎn) 目前，我國煤礦綜采設(shè)備的主要技術(shù)特點(diǎn)是：新型電牽引采煤機(jī)總功率為 1200kW，多采用 PLC 控制系統(tǒng)，牽引電機(jī)功率 55kW，最大牽引速度為 米 /分，設(shè)備生產(chǎn)能力達(dá)到了 400 萬噸 /年左右；工作面刮板輸送機(jī)的輸送量為 2021－ 2500 噸 /小時(shí)，裝機(jī)功率 2700kW，整機(jī)壽命（過煤量） 600 萬噸左右，關(guān)鍵元件過煤量多在 300 萬噸以下；液壓支架支護(hù)工作阻力多在 5000 kN 左右，最大達(dá) 10000kN，支架控制方式采用兩泵并聯(lián)大流量環(huán)行供液系統(tǒng)，流量在 400l/min，電液控制系統(tǒng)的可靠性差；順槽帶式輸送機(jī)目前 裝機(jī)功率為 4250 kW，運(yùn)輸能力為 2021－ 2500 噸 /小時(shí)，最大鋪設(shè)長度達(dá) 3000 米；我國煤礦支架電液控制技術(shù)起步較晚，還沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的支架電液控制系統(tǒng)產(chǎn)品，工作面自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)剛剛起步；綜采工作面的設(shè)備的供電電壓多是 1140V 等級(jí)，使采區(qū)電網(wǎng)和工作面大功率電氣設(shè)備的運(yùn)行工況受到影響。近年來，國內(nèi)企業(yè)在吸收消化國外引進(jìn)裝備先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，單機(jī)生產(chǎn)能力和可靠性都大大提高，成套裝備生產(chǎn)能力已達(dá)到 1500～ 2021 噸 /小時(shí)，在適宜的煤層和礦井條件下，綜采工作面最好水平可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 300～ 400 萬噸，并已 經(jīng)在大同煤礦集團(tuán)、淮南煤業(yè)集團(tuán)、潞安煤業(yè)集團(tuán)等大型礦井投入生產(chǎn)運(yùn)行。目前，我國生產(chǎn)25 能力最大的綜采成套設(shè)備 MG600/1400WD 型電牽引采煤機(jī)總功率1400kW、輸送能力最大的 SGZ1200/1575 型刮板輸送機(jī)總功率： 1575kW，兩柱掩護(hù)式液壓支架高度已達(dá) 米，工作阻力達(dá)到 8600kN 以上，已有 20 多個(gè)綜采工作面采用了先進(jìn)的電液控制系統(tǒng) 。 總之，我國現(xiàn)在能生產(chǎn)各類煤層需用的綜采設(shè)備，并且設(shè)備可靠性有較大提高，完全能滿足各類煤炭企業(yè)上綜采的需要。 26 第三章 推廣 綜采 的 可行性 及 配套工程 第一節(jié) 推廣綜采 的 可行性 綜采是采煤技術(shù)發(fā)展史上的一次重大革新，從二十世紀(jì)五十年代問世以來， 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已非常成熟。 世界上各主要產(chǎn)煤國家都爭(zhēng)先采用，大力推廣，迅速發(fā)展。 隨著綜采技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，綜采已由大、中型礦井向小型礦井推廣，特別是在貴州省提出各類礦井均應(yīng)實(shí)現(xiàn)采掘機(jī)械化的要求后，推廣采掘機(jī)械化已成為小型煤礦的重點(diǎn)工作。 XX 煤礦 是 一個(gè) 15 萬 t/a 的生產(chǎn)礦井， 采掘機(jī)械化程度低。 目前 礦井采掘接替非常緊張 。 XX 煤礦 煤層賦存條件簡(jiǎn)單， 煤層根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔資料及巷道揭煤 ： C5煤層厚度為 ，平均厚 ； C8 煤層厚度為 ，平均厚度為 ； C12 煤層厚度為 ，平均厚度為 。同此可以看出礦井 C8 煤層穩(wěn)定，厚度中等，煤層傾角 11176。左右，非常適宜采用綜采。 因此富泓煤礦推廣綜采 是可行的，是適應(yīng)貴州省對(duì)小煤礦的發(fā)展要求的 ，也是解決礦井當(dāng)前采掘接替緊張，提高效益的重要舉措 。 第 二 節(jié) 綜采 開采方式 特點(diǎn) 綜采的發(fā)展不僅促進(jìn)回采工作面的生產(chǎn)，而且也使礦井和采區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)和巷道系統(tǒng)發(fā)生了變化，使礦井的整體開采布局得到了顯著改善。 綜采礦井的產(chǎn)量大，生產(chǎn)連 續(xù)性強(qiáng)，以及大型采掘設(shè)備的運(yùn)送量大，27 對(duì)提升能力要求高。 為了提高綜采的開機(jī)率， 設(shè)置井底緩沖煤倉，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)輸是綜采礦井普遍采用的技術(shù)措施。 按照 綜采要求 ， XX 煤礦只有通過優(yōu)化礦井設(shè)計(jì)和部署， 改進(jìn) 采區(qū)和巷道布置，同時(shí)改造不適應(yīng)綜采的礦井 巷道及 運(yùn)輸 等 系統(tǒng)， 才能真正 提高礦井 采掘機(jī)械化程度 ， 實(shí)現(xiàn)綜采、綜掘， 提高礦井產(chǎn)能 。 第三節(jié) 綜 采 相關(guān) 配套 工程 XX 煤礦為了實(shí)現(xiàn)綜采，首先 應(yīng) 對(duì)礦井開采方案進(jìn)行優(yōu)化， 按綜采高產(chǎn)高效的要求進(jìn)行 綜采 設(shè)計(jì) 和系統(tǒng)改造。 按綜采開采方式， XX 煤礦礦區(qū)范圍 內(nèi)不再劃分采區(qū)， 按一個(gè)采區(qū)進(jìn)行布置， 分東西 兩 翼開采 ，沿南北方向在井田中部布置采區(qū)主干巷道。 巷道系統(tǒng)改造： 對(duì) 人行暗斜井 進(jìn)行刷擴(kuò)， 新安裝大功率提升絞車， 改為輔助提升暗斜井。 運(yùn)輸系統(tǒng)改造： 新作井下 C8 千噸 煤倉， 從煤倉下口開始 安裝 3 臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)，實(shí)現(xiàn)從工作面到地面及洗選廠的皮帶連續(xù)化運(yùn)輸，井口不見煤，顯著改善礦井環(huán)境污染狀況。 提高煤質(zhì)，