【導(dǎo)讀】區(qū)32km，井田屬于偃龍礦區(qū)郭村井田一部分。二礦與偃師市區(qū)之間有柏油公路。相連，井田深部工廣位于公路西測240m。沿該公路向北10km可在顧縣與鄭洛。速相連，交通便利。區(qū)邊界處，標(biāo)高，最低點位于礦區(qū)石家寨北礦區(qū)邊界處，標(biāo)高，本區(qū)屬黃河流域伊河水系。伊河位于礦區(qū)外圍北部，發(fā)源于欒川縣西部的伏。牛山區(qū)，經(jīng)嵩縣、伊川、洛陽，向北東至偃師市岳灘境內(nèi)與洛河匯合后稱伊洛河，東流至鞏義市東北的神堤渡口注入黃河。區(qū)內(nèi)無河流，僅有沖溝形成的溪流（鐵。窯河等），雨天有水，雨后即干。雨季洪流沿沖溝由南向北排泄，最終注入伊河。小水塘，這些水體的儲水來源主要為大氣降水和礦井排水匯集而成。礦區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，其特征是冬寒夏炎，春秋多風(fēng)，四季分明。均降雨量，年平均蒸發(fā)量；最大凍土深度18cm，無霜期204d，除寒武系、奧陶系地層沿礦區(qū)南部山坡邊緣廣泛出露外，其。均屬正斷層，尚未發(fā)現(xiàn)褶曲構(gòu)造，故區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等。黑色粉末狀及鱗片狀，

　　

【正文】 其配套設(shè)備施工，后配備刮板輸送機(jī)和皮帶組成的機(jī)械化掘進(jìn)，采用掘進(jìn)機(jī)割煤，皮帶、刮板輸送機(jī)運煤，雙 巷掘進(jìn)。 錨桿機(jī)完成巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風(fēng)動鉆機(jī)來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。 綜合設(shè)計的實際情況，工作面的推進(jìn)長度為 1000m 左右， 順槽的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運煤、輔助運輸和通風(fēng)的需要，由此確定區(qū)段運輸平巷的尺寸 (寬高 )為 42002100mm，區(qū)段回風(fēng)平巷為 42002100mm。 采區(qū)生產(chǎn)能力 由于主采煤層厚工作面產(chǎn)量大，只布置一個綜采放頂煤工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。 因此工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力 90 萬 t/年。工作面布置為綜放面。工作制度采用 “三八 ”工作 制，即兩班采煤，一班檢修。雙向割煤，往返一次割兩刀，每刀進(jìn)尺 。 1）綜放面生產(chǎn)能力： 每割一刀煤所需的時間： T 割 T 割 =(L+ L1)/V 割 (31) =(200+24)/5 =(分 ) 式中： L—工作面長度， 200m； L1—斜切段長度， 24m； V 割 —采煤機(jī)合理的牽引速度，取 5m/分。 T 空 T 空 = L1/V 空 (32) =24/6=4(分 ) 式中： V 空 —采煤機(jī)空刀運行時的牽引速度，取 6m/分。 T 停 必須的間歇時間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時間；正常的停開機(jī)時間；采煤機(jī)改變牽引方向時的翻擋煤板時間及滾筒調(diào)位時間等。根據(jù)實際情況，T 停 取 20 分。 所以每割一刀煤所需的時間 = T 割 + T 空 +T 停 =+4+20≈(分 ) 端頭作業(yè)時間 T 端 ： 本綜采工作面端頭支護(hù)采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時間取 20 分鐘。 故障時間： 根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設(shè)備機(jī)電事故影響時間占總工時的 8%15%，每割一刀煤影響時間為 15～ 30 分鐘。在此取 20 分鐘。由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時間 T 循 為： T 循 =T+T 端 +T 故 (33) =+20+20=109(分鐘 ) 所以，綜 放面每班進(jìn) 2 刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。 綜放工作面生 產(chǎn)能力 Q 綜 Q 綜 =BLSMR330 (34) =4200330 = 萬 t 式中： B—工作面日進(jìn)刀數(shù)， 4 刀； L—工作面長度， 200m； S—截深， ； M—采高， ； R—煤容重， ； C—工作面回采率， 。 2）掘進(jìn)出煤量 Q 掘 按規(guī)定，掘進(jìn)出煤量按工作面出煤量的 5～ 10%計算，取 5% Q 掘 =5%= 萬 t 3）采區(qū)生產(chǎn)能力 Q 區(qū) Q 區(qū) =+= 萬 t 采煤工藝方式 1）采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 二 1煤層位于山西組下部，下距下二疊系石盒子組 12～ 20m，全層 厚 0～ ，平均厚 。 本區(qū)內(nèi)有 2 塊較大無（薄）煤帶，煤層厚度變化較大。煤層結(jié)構(gòu)簡單，含夾矸一層，局部二層。夾矸厚 ～ ，巖性以炭質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖。 二 1煤屬無爆炸危險性的煤層，煤層自燃等級為三類，屬不易自燃煤層。正常涌水量為 270m3/h，最 大涌水量為 306m3/h。 2）確定采煤工藝方式 本采區(qū)地質(zhì)條件簡單，本礦井設(shè)為 “一井一面 ”高產(chǎn)高效礦井，要求工作面生產(chǎn)能力比較大，機(jī)械化程度比較高，根據(jù)煤層厚度條件，本礦采用綜合機(jī)械化采煤的回采工藝，全部垮落法管理頂板，經(jīng)濟(jì)效果明顯。 根據(jù)盤區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，以及當(dāng)前發(fā)展趨勢，有兩個備選方案：放頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點，下面進(jìn)行比較： （ 1）放頂煤工藝 優(yōu)點： 有利于合理集中生產(chǎn)，實現(xiàn)高產(chǎn)高效，單產(chǎn)和效率高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時生產(chǎn)也相對集中； 工作面搬家次數(shù)少；對地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。 缺點： 煤損多，工作面回收率低；煤塵大，影響煤質(zhì)；自然發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大， “一通三防 ”難度大。 （ 2）一次采全高工藝 優(yōu)點： 工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時生產(chǎn)也相對集中；材料消耗相對較少。 缺點： 煤炭損失大，對于煤厚比采高大的煤層，一次不能采完；控頂較困難，煤壁容易偏幫；采高固定，適應(yīng)條件單一。 比較上述兩種回采工藝的特點，由于該煤層厚度為 ，煤厚變化不大，選擇放頂煤的回采工藝較合理。最后確定采用綜合機(jī) 械化放頂煤自然跨落法采煤，采放比為 1： 。 3） 回采工作面長度的確定 影響工作面長度的因素： （ 1）地質(zhì)因素，包括煤層厚度、傾角、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造； （ 2）技術(shù)因素，包括采煤機(jī)、輸送機(jī)、頂板管理、工作面通風(fēng)巷道布置； （ 3）經(jīng)濟(jì)因素。 綜合機(jī)械化采煤工作面長度一般為 150－ 220 m，每個工作面長度盡可能保持一致。 采區(qū)煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡單，所以該礦井設(shè)計為綜合機(jī)械化程 度比較好的現(xiàn)代化礦井。要求工作面的較大的生產(chǎn)能力，故選用較長的工作面，一個面完成全礦井的生產(chǎn)任務(wù)。一般綜采工作面的長度范圍為 150～ 200m，但由于綜采設(shè)備的改進(jìn)，管理水平的提高，以及各區(qū)段長度之間的關(guān)系，為了能夠使工作面的生產(chǎn)能力達(dá)到設(shè)計的要求，設(shè)計工作面的長度為 200m。 4）工作面推進(jìn)長度和推進(jìn)方向 本礦井工作制度為三八制，兩班采煤一班檢修，采煤班每班采 2 刀，每刀截深 ，日進(jìn)度為 ，即工作面的推進(jìn)速度為 ；每年按 330 天計，年推進(jìn)長度為 792m/年。 工作面推進(jìn)方向有前進(jìn)式和后退式，兩種方式適用條件及優(yōu)缺點見 (表 31)。 表 31 工作面推進(jìn)方向適用條件及優(yōu)缺點 項 目 適 用 條 件 及 優(yōu) 缺 點 前進(jìn)式 前進(jìn)式回采具有初期工程量小，投資省等優(yōu)點，但在采空區(qū)維護(hù)巷道較 為困難，技術(shù)復(fù)雜，維護(hù)費用高，且工作面漏風(fēng)大。 后退式 后退式初期需要掘進(jìn)較長距離的工作面巷道，但在生產(chǎn)過程中，工作面 巷道維護(hù)量小，隨采隨廢，漏風(fēng)小，也比較安全。 通過上述比較，結(jié)合相鄰礦井的經(jīng)驗，本采區(qū)工作面采用走向長壁布置，后退式開采。 5）工作面生產(chǎn)能力： Qt=A/T (35) =900000/330 式中： Qt—礦井理論日產(chǎn)量， t/d； A—礦井設(shè)計生產(chǎn)能力， 900000t； T—礦井年工作天數(shù)，取 330 天； 即 Qt= t/d 綜合以上多種因素，確定工作面長度為 200 米，現(xiàn)驗算工作面生產(chǎn)能力。 工作面日產(chǎn)量 Qr為： Qr=BLMsΥC (36) 式中： Qr—工作面日產(chǎn)量， t； B—每日采煤刀數(shù)， 取 4； L—工作面長度，取 200m； M—煤層厚度，取 ； s—循環(huán)進(jìn)尺，取 ； Υ—煤的容重，取 ； C—工作面回采率，綜采放頂煤工作面取 ； Qr= 噸 礦井日產(chǎn)量 Q 為： Q=Qr(1＋ 5%) (37) 式中： Q—礦井日產(chǎn)量， t； Qr—工作面日產(chǎn)量， t； 5%—掘進(jìn)出煤系數(shù)； Q= 即該工作面長度能夠滿足礦井達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。 6）回采工 作面破煤、裝煤方式和運輸方式的確定 （ 1）工作面落煤方式 采用 MG2375W1 雙滾筒機(jī)組割煤，支架尾梁擺動插板伸縮放頂煤。采煤機(jī) 端頭斜切式進(jìn)刀，雙向割煤，往返一次進(jìn)兩刀，兩刀放一次頂煤。 為實現(xiàn)高產(chǎn)高效，設(shè)計用一個工作面保產(chǎn)。選用的 MG2375W1 型雙滾筒采煤機(jī)，其技術(shù)特征見 (表 32)。 表 32 MG2375W1 型雙滾筒采煤機(jī)技術(shù)特征 型號 MG2375W1 單位 采 高 最 低 2020 mm 最 高 3200 mm 臥 底 量 250～ 500 mm 適 應(yīng) 傾 角 〈 50 度 截割機(jī)構(gòu) 設(shè)計功率 700 kW 滾筒直徑 ～ m 滾筒數(shù)量 2 截 深 600 mm 牽引機(jī)構(gòu) 牽引形式 液壓、雙牽引、無鏈 牽 引 力 550 kN 牽引速度 0～ m/min 電 動 機(jī) 型 號 總 功 率 kW 電 壓 1140 V 重 量 35 t 機(jī)面高度 高度 1400 mm 生 產(chǎn) 廠 商 雞西采煤機(jī)廠 由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂 煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進(jìn)刀，上行下行均割煤，往返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過后先移架后推移刮板輸送機(jī)。兩工序分別滯后采煤機(jī)后滾筒 5～ 8m和 10～ 15m。 1）進(jìn)刀方式 采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式。 2）進(jìn)刀過程如下： （ 1）當(dāng)采 煤機(jī)割至工作面端頭時，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處沿留有一段下部煤，如 (圖 35， a)所示； （ 2）調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。然后將輸送機(jī)移直，如圖 (35， b)所示； （ 3）再調(diào)換兩個滾筒上、下位 置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如 (圖 35，c)所示； （ 4）將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤，如 (圖 35， d)所示。 (a )(b )(c )(d )AAA AA AA A12211212AAAAAAAA 圖 35 采煤機(jī)進(jìn)刀方式示意圖 2） 工作面裝煤方式 利用采煤機(jī)螺旋滾筒配合刮板輸送機(jī)鏟煤板裝底煤，后部刮板輸送機(jī)運頂煤，前后兩部刮板輸送機(jī)平行運煤集中到順槽運輸機(jī)外運。 3）工作面運輸方式 采下的煤由工作面刮板輸送機(jī)通過破碎機(jī)運到順槽轉(zhuǎn)載機(jī)再運到順槽膠帶。設(shè)計采用刮板輸送機(jī)型號為 SGZ－ 764/400，其技術(shù) 特征見 (表 33)： 表 33 SGZ－ 764/400 型刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 型號 SGZ－ 764/400 單位 設(shè)計長度 180 m 出廠長度 200 m 運輸能力 1000 t/h 鏈速 1 m/s 電動機(jī) 型號 YBKYS200 功率 2200/100 kW 電壓 1140 V 布置方式 平行布置 中部槽規(guī)格 1500764222 mm 刮板鏈形式 中雙鏈 與采煤機(jī)配套牽引方式 無鏈 制造廠家 西北煤機(jī)廠 設(shè)計采用的破碎機(jī) 其技術(shù)特征見 (表 34) 表 34 PEM10001000 型破碎機(jī)技術(shù)特征表 項目 數(shù)值 單位 型號 PEM10001000 結(jié)構(gòu)特點 顎式 過煤量 1200 t/h 破碎能力 500 t/h 進(jìn)料口寬 1000 mm 進(jìn)料口高度 1000 mm 出料粒度 40～ 370 mm 電 動 機(jī) 型號 DSB55Q 功率 55 kW 電壓 660/1140 v 外形尺寸 (長 寬 高 ) 3270022601770 mm 設(shè)計采用的轉(zhuǎn)載機(jī) 型號及技術(shù)特征見下表 (表 35)： 表 35 SZP830/180 型轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表 項目 數(shù)值 單位 出廠長度 m 輸送能力 1200 t/h 鏈速 m/s 與帶式輸送機(jī)有效重疊長度 m 爬坡角度 10 。 爬坡長度 m 電 機(jī) 型號 DSB90 功率 290 kW 電壓 1140 v 中部槽規(guī)格 (長 寬 高 ) 1500830222 mm 刮板間距 920 mm 質(zhì)量 32 t 制造廠家 張家口煤礦機(jī)械廠 本設(shè)計采用 SSJ1200/2200 型可伸縮式膠帶輸送機(jī)，其技術(shù)特 征見 (表 36)。 表 36 SSJ1200/2200 型伸縮帶式輸送機(jī)技術(shù)特征表 項目 數(shù)值 單位 型號 SSJ1200/2200 輸送量 1600 t/h 輸送長度 1500 m 帶速