【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 55 中央泵房，以及副井底信號(hào)室。 495 水平變電所安裝 BGP9L6AK 高壓防爆開關(guān) 28 臺(tái)，采用三電源單母線分段系統(tǒng)供電方式，饋出 20 路，分別供至 495 水平各個(gè)配電硐室和移動(dòng)變電站。 530 采區(qū)變電所采用雙回路供電，兩路電源分別來自 495 水平變電所， 530 采區(qū)變 電所安裝 BGP9L6AK 高壓防爆開關(guān) 9 臺(tái)，采用雙電源單母線分段系統(tǒng)供電方式，饋出 3 路，分別供至所內(nèi)變和采區(qū)工作面移動(dòng)變電站。 礦井采區(qū)采用 1140 伏、 660 伏、 127 伏三種電壓等級(jí)，采區(qū)變電所采用固定式與移動(dòng)變電站相結(jié)合的供電方式，由變電所向工作面移動(dòng)變電站供電，再進(jìn)入工作面機(jī)組等設(shè)備或上下山絞車和附近掘進(jìn)設(shè)備。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 地面供電 地面供電由 110 千伏變電站提供電源。設(shè)立機(jī)廠區(qū)變電所、鍋爐房配電室、煤化工配電室、蒜場(chǎng)配電室及工具房配電室等主要配電點(diǎn)。配有 9臺(tái)變壓器，容量 3020 千伏安，占總?cè)萘康?﹪，高壓開關(guān)柜 38 面。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 2 采煤工作面設(shè)備選型計(jì)算 采煤工作面是礦上工作的重中之重，采煤設(shè)備的選型也是最重要的。恰當(dāng)?shù)倪x型能夠更好的發(fā)揮設(shè)備的運(yùn)行能力，提高煤礦的產(chǎn)量。 采煤工作面條件 此選型設(shè)計(jì)工作面選用 許廠煤礦 4311 工作面。 工作面位置及井上下關(guān)系 4311 工作面布置在 430 采區(qū)南翼，該工作面以西為小屯西斷層，該斷層走向與工作面走向大致平行，距離工作面皮帶順槽 225～ 258m；以東為孫氏店支 21 斷層，距離工作面軌道順槽 0～ 27m；停采線以北距離 430 采區(qū)南翼集中皮帶巷 140m，工作面切眼以南為實(shí)炭區(qū)。工作面井下標(biāo)高～ 。 表 4311 工作面位置及井上下關(guān)系表 水平名稱 255m 水平 采區(qū)名稱 430 采區(qū) 地面標(biāo)高（ m） +～ + 井下標(biāo)高（ m） ～ 地面的相對(duì) 位置 工作面切眼南距如意工業(yè)園北院墻 269m，停采線位于楊家河河堤處，河堤走向與停采線呈 51176。夾角，工作面除養(yǎng)豬場(chǎng)外，其余均為農(nóng)田和田間小路。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 回采對(duì)地面設(shè)施的影響 工作面回采區(qū)域地面有五處養(yǎng)豬場(chǎng)，停采位置位于楊家 河河堤下方，其余為農(nóng)田。預(yù)計(jì)回采過程中將對(duì)楊家河河堤及地面養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生影響?；夭善陂g要對(duì)其加強(qiáng)觀測(cè)以便超前采取措施進(jìn)行維護(hù)。 井下位置及相鄰關(guān)系 工作面以西為小屯西斷層，斷層走向與工作面走向大致平行，與工作面皮帶順槽間隔 225～ 258m；以東為孫氏店支 21斷層，與工作面軌道順槽相距為 0～ 27m；停采線以北 140m 為 430采區(qū)南翼集中皮帶巷，工作面切眼以南為實(shí)炭區(qū)。 走向長(zhǎng)度 (m) 339 傾斜長(zhǎng)度 (m) 175/149 面積 (m2) 54149 煤層情況 煤層情況具體見表 所示。 表 煤層情況表 煤層厚度 (m) ～ 煤層結(jié)構(gòu) 較簡(jiǎn)單 煤層傾角（176。） 0～ +6 +3176。 開采煤層 3 下 硬度 1～ 3 煤種 氣煤 穩(wěn)定程度 穩(wěn)定 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 煤 層 情 況 該面所采煤層為下二迭統(tǒng)山西組 3 下煤層，該煤層褐黑～黑色，參差狀斷口，瀝青光澤，塊狀及少量粉末狀，條帶狀結(jié)構(gòu)。煤巖組分以暗煤為主，亮煤次之，含少量鏡煤條帶，局部含炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾矸。屬低灰、低硫、特低磷的優(yōu)質(zhì)氣煤。從現(xiàn)場(chǎng)兩順槽實(shí)際揭露情況看，煤厚變化幅度較小，厚度在 ～ 之間，平均 ，可采指數(shù)為 1。該面在傾斜方向上煤層傾角 0～ +6176。，總體上南高北低。 采煤工作面設(shè)計(jì) 該工作面分里、外兩段，走向長(zhǎng)度分別 138m、 201m，傾向長(zhǎng)度分別為175m、 149m，平均煤厚為 ，煤層容重 3tm ，計(jì)算工作面基礎(chǔ)儲(chǔ)量為 萬 t。 采區(qū)設(shè)計(jì)、采區(qū)巷道布置概況 430 采區(qū)為雙翼采區(qū)，分南北兩翼，兩翼均布置走向長(zhǎng)壁工作面。在采區(qū)中部布置三條下山，分別為 430 采區(qū)皮帶下山、 430 采區(qū)軌 道下山和 430采區(qū)行人下山。三條下山均在巖層中呈東西方向布置。另外，為便于布置工作面順槽，施工了 430 輔助軌道上山和 430 輔助皮帶上山。為了實(shí)現(xiàn) 430采區(qū)的煤炭集中運(yùn)輸，在 430 采區(qū)底部布置了 1和 2兩個(gè)煤倉，通過 430皮帶下山的強(qiáng)力皮帶將這兩個(gè)煤倉的煤運(yùn)至井底主煤倉。 4311 工作面布置在 430 采區(qū)南翼， 4311 軌道順槽與 430 南翼集中軌道巷相通，皮帶順槽與 430 南翼集中皮帶巷相通。 工作面巷道布置 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 1） 工作面軌道順槽 4311 工作面軌道順槽，長(zhǎng)度為 452m，沿 3 下 煤層頂板布置，矩形斷面，凈 寬 ，凈高 ，凈斷面積 ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)，頂板采用 Φ18179。 2400mm的 20MnSi 高強(qiáng)度全 螺紋鋼錨桿 支護(hù)，每排布置 5 條錨桿，錨桿間排距為 900179。 1000mm；兩幫采用規(guī)格 Φ18179。 1800mm 的 20MnSi 高強(qiáng)度全螺紋鋼錨桿支護(hù)，每幫布置 3 條，每排布置 6 條，錨桿間排距為 900179。1000mm；為加強(qiáng)支護(hù)，頂板每隔兩排錨桿排打設(shè)一排錨索排，每排錨索排使用 T 型鋼帶打設(shè) 2 條鋼絞線，鋼絞線采用Φ 絞線，其長(zhǎng)度不低于 ，并且錨入頂板硬巖石 1000mm 以上。該順槽主要用于本工作面的進(jìn)風(fēng)和運(yùn)料。 軌道順槽內(nèi)遠(yuǎn)離工作面一幫布置三排管路，分別為 Φ100mm 的玻璃鋼管供水管路， Φ50mm 的高分子排水管路和 Φ100mm的高分子供風(fēng)管路各一路，在靠近工作面的一幫設(shè)有移動(dòng)變電站、乳化泵站等設(shè)備。 2） 工作面皮帶順槽 4311 工作面皮帶順槽，長(zhǎng)度為 426m。沿 3 下 煤層底板布置，矩形斷面，凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)，頂板采用 Φ18179。 2400mm的 20MnSi 高強(qiáng)度全 螺紋鋼錨桿 支護(hù)，每排布置 5 條錨桿，錨桿間排距為 1000179。 1000mm；兩幫采用規(guī)格 Φ18179。 1800mm 的 20MnSi 高強(qiáng)度全螺紋鋼錨桿支護(hù)，每幫布置 3 條，每排布置 6 條，錨桿間排距為 1000179。1000mm；為加強(qiáng)支護(hù)，頂板每隔三排錨桿排打設(shè)一排錨索排，每排錨索排使用 T 型鋼帶打設(shè) 2 條鋼絞線，鋼絞線采用Φ 絞線，其長(zhǎng)度不低于 ，并且錨入頂板硬巖石 1000mm 以上。該順槽主要用于本工作面的運(yùn)煤和回風(fēng)。 皮帶順槽內(nèi)靠近工作面一幫布置三排管路：分別為 Φ100mm 玻璃鋼供水 (防塵 )管路、 Φ50mm 的高分子供風(fēng)管路、 Φ100mm 的高分子排水管路以山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 及兩路束管監(jiān)測(cè)管路等，在 遠(yuǎn)離工作面?zhèn)仍O(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī) 。 3） 工作面切眼 4311 工作面切眼，長(zhǎng)度為 175m。沿 3 下煤層頂板布置，矩形斷面，凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 。錨網(wǎng)索支護(hù)，頂板及兩幫錨桿分別采用φ 20179。 2400mm 和φ 18179。 1800mm 的 20MnSi 鋼螺紋錨桿，頂板錨桿間排距頂板為 700179。 800mm，兩幫為 1000179。 800mm。頂板每隔兩排錨桿排打設(shè)四個(gè)錨釘，錨釘托盤的規(guī)格為 200179。 200179。 20mm，鋼絞線采用Φ 低松馳預(yù)應(yīng)力左旋鋼絞線，其長(zhǎng)度不低于 ，并且錨入頂板硬巖石1000mm以上。 4） 硐室及其它巷道 在工作面切眼中部，靠近軌道順槽側(cè)布置采煤機(jī)組裝硐室，長(zhǎng)度 19m，寬度 ，高度 ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)。 4311 面巷探，長(zhǎng) 21m，沿 3 下煤層頂板布置，矩形斷面，凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 2m ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)。當(dāng)工作面推進(jìn)到此處時(shí)，需撤出機(jī)尾側(cè)的部分支架和溜槽，進(jìn)行縮面處理。 采煤工藝及三機(jī)配套要求 采煤工藝 4311 工作面采用綜合機(jī)械化走向長(zhǎng)壁后退式一次 采全高采煤法回采，全部垮落法管理頂板。 采煤工藝：割煤→移架→推移刮板輸送機(jī) 落煤方式：使用 MG400/930WD 型雙滾筒采煤機(jī)雙向截割煤體，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。割煤高度 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 裝煤：采煤機(jī)滾筒截割裝煤和工作面刮板運(yùn)輸機(jī)前移配合裝煤。 運(yùn)煤：刮板運(yùn)輸機(jī)將煤運(yùn)到皮帶順槽橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，再由轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶順槽皮帶運(yùn) 輸機(jī)搭接將煤運(yùn)出。 落煤方法 1） 采煤機(jī)的進(jìn)刀 圖 采煤機(jī)斜切進(jìn)到示意圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 采煤機(jī)的進(jìn)刀采用端部自開缺口、斜切進(jìn)刀的方式，斜切進(jìn)刀段長(zhǎng)度為 45m，進(jìn)刀深度 。具體操作如下： （ 1）采煤機(jī)向下（上）割透端頭煤壁后，由上（下）而下（上）依次推移刮板運(yùn)輸機(jī)，當(dāng)推移刮板運(yùn)輸機(jī)距采煤機(jī)后滾筒 15m 后停止推移，使刮板運(yùn)輸機(jī)彎曲段為 15m 后，將采煤機(jī)反向運(yùn)行，向上（下）進(jìn)刀，通過15m 的彎曲段至 45m 處，使采煤機(jī)達(dá)到正常截割深度（即 ），按要求推移刮板運(yùn)輸機(jī)至平直狀態(tài)。 （ 2）將兩個(gè)滾筒的上下位置調(diào)換，向下（上）割三角煤至割透端頭煤壁。 （ 3）割完三角煤以后，再將兩個(gè)滾筒的上下位置調(diào)換，采煤機(jī)空機(jī)返回，進(jìn)入正常割煤狀態(tài)。 2） 采煤機(jī)正常切割 采煤機(jī)正常割煤時(shí)，前滾筒割頂煤、后滾 筒割底煤。采煤機(jī)以 3m/min的速度向上（下）割煤，直至割透上（下）端頭煤壁。 三機(jī)配套要求 1）生產(chǎn)能力配套 采煤機(jī)生產(chǎn)能力與工作面生產(chǎn)任務(wù)要求相適應(yīng) 工作面刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力 裝載機(jī)的輸送能力要大于工作面輸送機(jī)的實(shí)際運(yùn)輸能力 破碎機(jī)的破碎能力與工作面生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的大塊煤，巖等狀況相適應(yīng) 帶式輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于轉(zhuǎn)載機(jī)的輸送能力 液壓支架的移架速度與采煤機(jī)的牽引速度相適應(yīng) 乳化液泵站輸出壓力與流量應(yīng)滿足液壓支架初撐力及其動(dòng)作速度要山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 求。 2） 設(shè)備性能 （ 1）輸送機(jī)的 結(jié)構(gòu)形式及附件必須能與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)相匹配（如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)，底托架及滑靴的結(jié)構(gòu)，電纜及水管的拖移方法，自開缺口，以及是否連鎖控制等）。 （ 2）輸送機(jī)的中部槽與液壓支架的推移千斤頂連接裝置的間距和連接結(jié)構(gòu)相匹配。 （ 3）采煤機(jī)的采高范圍與支架最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)，采煤機(jī)截身與支架的推移步距相適應(yīng)。 3）移架速度與牽引速度配套 液壓支架沿工作面的長(zhǎng)度的移架速度應(yīng)能跟上采煤機(jī)的工作牽引速度，否則采煤機(jī)后面的空頂面積將增大，容易造成梁端頂端頂板的冒落。 液壓支架的移架速度 yv = ?ib QK AQ m/min 式（ ） 式中 bQ — 泵站流量， L/min； ?iQ — 一 架支架全部立柱和千斤頂同時(shí)動(dòng)作所需要的容積， L； A— 支架中心距， m； K— 考慮從泵站到支架間管路泄露損失系數(shù)，一般取 ~ 。 移架速度的計(jì)算值必須大于采煤機(jī)的最大工作牽引速度。 4）相關(guān)尺寸配套 采煤機(jī)依靠工作面輸送機(jī)導(dǎo)向并在其上移動(dòng)，而工作面輸送機(jī)與液壓支架又互相為支點(diǎn)移架和推溜，因此三者的相關(guān)尺寸應(yīng)能協(xié)調(diào)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 圖 工作面配套尺寸 2XWEBR d????? 式（ ） 式中 R— 無立柱空間寬度 ， mm； B— 截深， mm； E— 煤壁與鏟煤板間應(yīng)留的間隙 ， 一般取 100~150mm； W— 工作面 輸送機(jī)寬度， mm X— 前柱與電纜槽間距， 一般為 150~200mm； d— 前柱外徑， mm。 W=F+G+J+V 式（ ） 式中 F— 鏟煤板寬度，取 150~240mm； G— 中部槽寬度， mm； J— 導(dǎo)向槽寬度， mm； V— 電纜槽寬度， mm。 幾何關(guān)系要求： （ 1） 從安全角度出發(fā)，工作面無立柱空間 R 愈小愈好， 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 （ 2） 為防止移架后支架前柱與電纜相碰和采煤機(jī)司機(jī)的人身安全，前柱與電纜槽之間必須留有間隙 X=150~200mm，人行寬度 K 應(yīng)大于 700mm； （ 3） 梁端距 T 一般為 150~300mm（薄煤層可取小值），用來防止?jié)L筒切割頂梁 （ 4） 推移千斤頂行程應(yīng)比采煤機(jī)截深大 100~200mm （ 5） 保證過煤高度 h 大于 250~300mm（薄煤層時(shí)允許為 160~200mm），以便煤流順利從采煤機(jī)底托架下通過 （ 6） 過機(jī) 高度 Y 一般應(yīng)大于 200mm， 以使采煤機(jī)在最小截割高度、底板起伏不平及頂板下沉?xí)r，能順利從頂梁下通過。 其 他要求： （ 1） 煤層傾角大于 10 度時(shí)，必須在采煤機(jī)上設(shè)防滑裝置，傾角大于16 度時(shí)不想安裝液壓安全絞車。 （ 2） 煤層傾角大于 16 度時(shí)（大采高支架工作面傾角小于 10 度）