【正文】 —— 采礦工程專業(yè) 32 并保證快速搬家。同時做到采 準工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，采用掘進機掘進，利用頂板完整，煤層比較堅硬的條件，采用樹脂錨桿支護，以提高掘進速度，保證工作面的接替要求。 ③對輔助運輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，把工作人員及材料快速方便地運送至工作地點，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個重要因素考慮，并在巷道布置上加以保證。 由于進口設備價格昂貴，后期維護成本高，而國產(chǎn)設備目前已能夠滿足厚煤層綜采工作面的要求，并且在國內(nèi)很多礦井得到應用，因此本次設計工作面設備中液壓支架(電液控制系統(tǒng)可考慮進口 )、刮板輸送機立足國產(chǎn)，為了滿足進度的要求，采 煤機也選用國產(chǎn)設備。 工作面主要采煤設備選擇分述如下： 1)采煤機 ⑴采煤機選型原則 ①適合特定的煤層地質條件，并且采煤機采高、截深、牽引速度等參數(shù)選取合理，有較大的適用范圍。 ②滿足工作面開采生產(chǎn)能力要求，采煤機實際生產(chǎn)能力要大于工作面設計生產(chǎn)能力 10%～ 20%。 ③與液壓支架和刮板輸送機相匹配。影響采煤機選型的主要因素是煤層的力學特性，厚度和傾角，工作面生產(chǎn)能力。 ⑵采煤機性能參數(shù)的確定 ①采高的選擇 采煤機的采高應與煤層厚度的變化范圍相適應，根據(jù) 9號煤層賦存條件和開采技術條件， 8 號煤 層厚度 ～ ，平均 。確定 8 號煤層工作面采煤機的最大高度為 ，最小采高為 。 9號煤層厚度 ～ ，平均 。根據(jù)地質報告的鉆孔資料，詳見表 51512。 9 號煤層的井田東北部及西南部邊角區(qū)域的煤層厚度小于 ，井田中西部局部區(qū)域 703 鉆孔煤層厚度為 ，井田東部 608鉆孔的煤層厚度為 ，井田北部外 404 號鉆孔的煤層厚度為 ，大部分區(qū)域的煤厚范圍在 。 9 號煤層厚度變化大。因此本次設計 9號煤層工作面采煤機的最大 高度為 （根據(jù)采煤機、液壓 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 33 支架匹配和選型結果確定），最小采高為 。 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 34 表 511 9 號煤層鉆探及測井成果綜合利用表 類別 見煤 深度 (m) 止煤 深度 (m) 煤層 厚度(m) 煤層結構 純煤 厚度 (m) 頂、底板巖性 底板 標高 (m) 質量 評價 頂板 底板 303 鉆探 104.40 105.90 0 0 泥巖 中砂巖 797.92 合格 測井 104.20 105.80 0 0 泥巖 中砂巖 798.12 優(yōu) 304 鉆探 0 0 0 泥巖 泥巖 885.07 測井 5 5 5 炭質泥巖 泥巖 885.02 406 1 鉆探 107.00 108.82 2 煤層采空 2 砂質泥巖 中砂巖 893.71 測井 107.00 108.80 0 煤層采空 0 泥巖 細砂巖 893.73 405 鉆探 102.35 103.75 0 煤層采空 泥巖 中砂 巖 837.95 測井 102.20 103.70 0 煤層采空 泥巖 中砂 巖 838.00 404 鉆探 101.00 103.70 0 () 0 砂質泥巖 細砂巖 796.32 合格 測井 101.10 103.96 6 () 6 炭質泥巖 細砂巖 796.06 優(yōu) 504 鉆探 136.15 137.30 5 5 泥巖 中砂巖 725.51 合格 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 35 測井 136.10 137.45 5 5 泥巖 中砂巖 725.36 優(yōu) 506 鉆探 171.15 172.50 5 5 砂質泥巖 中砂巖 825.79 合格 測井 171.10 172.55 5 5 泥巖 中砂巖 825.74 優(yōu) 507 0 鉆探 187.40 188.40 0 0 泥巖 細砂巖 875.75 合格 測井 187.20 188.30 0 0 炭質泥巖 細砂巖 875.85 優(yōu) 608 6 鉆探 157.60 159.25 5 5 泥巖 細砂巖 896.68 合格 測井 157.60 159.30 0 0 砂質泥巖 細砂巖 896.63 優(yōu) 607 6 鉆探 179.20 180.20 0 0 砂質泥巖 細砂巖 835.09 合格 測井 179.20 180.30 0 0 炭質泥巖 粉砂巖 835.08 優(yōu) 606 3 鉆探 192.45 193.45 0 0 泥巖 細砂巖 818.69 合格 測井 192.45 193.40 5 5 炭質泥巖 細砂巖 818.74 優(yōu) 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 36 續(xù)表 511 9 號煤層鉆探及測井成果綜合利用表 ②滾筒直徑的確定 雙滾筒采煤機的滾筒直徑以大于工作面最大采高的 倍為宜。 8 號煤層最大采高為 ，所以雙滾筒采煤機的滾筒直徑大于或等于 即可滿足使用要求，根據(jù)采煤機滾筒直徑系列，取滾筒直徑 D=。 9號煤層最大采高為 ，所以雙滾筒 類別 見煤 深度 (m) 止煤 深度 (m) 煤層 厚度(m) 煤層結構 純煤 厚度 (m) 頂、底板巖性 底板 標高 (m) 質量 評價 頂板 底板 605 4 鉆探 212.40 213.90 泥巖 細砂巖 5 合格 測井 212.35 213.80 泥巖 粉砂巖 5 優(yōu) 703 0 鉆探 114.75 117.45 （ ） 砂質泥巖 細砂巖 4 合格 測井 114.65 117.50 （ ） 炭質泥巖 中砂巖 9 優(yōu) 802 8 鉆探 5 5 砂質泥巖 細砂巖 1 合格 測井 5 0 炭質泥巖 細砂巖 6 優(yōu) 902 3 鉆探 0 0 泥巖 細砂巖 6 合格 測井 0 0 炭質泥巖 粉砂巖 6 優(yōu) 901 3 鉆探 137.20 137.95 砂質泥巖 細砂巖 9 合格 測井 137.20 138.15 砂質泥巖 細砂巖 9 優(yōu) 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 37 采煤機的滾筒直徑大于或等于 即可滿足使用要求，根據(jù)采煤機 滾筒直徑系列，取滾筒直徑 D=。 ③截深的確定 截深的選取與煤層厚度，煤層軟硬，頂板巖性以及支架移架步距，綜合考慮取采煤機的截深，目前國內(nèi)普遍采用的截深為 600～ 800mm，考慮到本礦井設計生產(chǎn)能力及管理水平，設計選用 9號煤層工作面采煤機截深為 630mm。 ④工作面日循環(huán)數(shù) 號煤層： N8＝ Qr8/( K LHBγ C) 式中： Qr8—— 工作面日產(chǎn)量， 8 號煤層回采工作面年產(chǎn)量為 ，按 330d 計算， Qr＝ 2727t； K—— 工作面正規(guī)循環(huán)率， K＝ ； L—— 工作面長度， L＝ 160m； H—— 工作面煤層平均厚度， H＝ ； B—— 循環(huán)進度， B＝ ； γ —— 煤的容重，γ＝ ； C—— 工作面回采率， C＝ 95%。 N8=2727/(179。 160179。 179。 179。 179。 )＝ ，取 8個循環(huán)。 號煤層： N9＝ Qr9/( K LHBγ C) 式中： Qr9—— 工作面日產(chǎn)量， 9 號煤層 1 個回采工作面年產(chǎn)量為 ，按 330d 計算，Qr＝ 1364t； K—— 工作面正規(guī)循環(huán)率， K＝ ； L—— 工作面長度， L＝ 130m； H—— 工作面煤層平均厚度， H＝ ； B—— 循環(huán)進度， B＝ ； γ —— 煤的容重，γ＝ ； 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 38 C—— 工作面回采率， C＝ 95%。 N9=1364/(179。 130179。 179。 179。 179。 )＝ ，取 9個循環(huán)。 ⑤采煤機割煤方式 采煤機雙向割煤具有輔助工序少，采煤速度快，工序緊湊，工時利用率高及生產(chǎn)能力大的優(yōu)點，因此工作面采用雙向割煤方式。 采煤機在工作面的進刀方式，將直接影響工作面的工時利用率以及采煤機效能的發(fā)揮。為減少工作面人員工作量，設計采用端部斜切進刀方式 ，進刀割煤長度 30m。 工作面采用 4 班作業(yè)， 3班生產(chǎn)， 1 班準備。 8號煤層： Vc8＝ n (L－ Lc)/(KcTd－ n Tc) 式中： Vc8—— 計算割煤速度， m/ min； n—— 工作面日循環(huán)數(shù)， n＝ 8； L—— 工作面長度， L＝ 160m； Lc—— 采煤機總長， Lm＝ ； Kc—— 采煤機平均日開機率， K＝ ； Td—— 工作面日生產(chǎn)時間， Td＝ 1080min； Tc—— 采煤機進刀停頓時間， Tc＝ 2min。 Vc8＝ 8179。 ()/(179。 10808179。 2) =9號煤層： Vc9＝ n (L－ Lc)/(KcTd－ n Tc) 式中： Vc9—— 計算割煤速度， m/min； n—— 工作面日循環(huán)數(shù)， n＝ 9； L—— 工作面長度， L＝ 130m； Lc—— 采煤機總長， Lm＝ ； Kc—— 采煤機平均日開機率， K＝ ； 太原理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計 —— 采礦工程專業(yè) 39 Td—— 工作面日生產(chǎn)時間， Td＝ 1080min； Tc—— 采煤機進刀停頓時間， Tc＝ 2min。 Vc9＝ 9179。 ()/(179。 10809179。 2) =b. 采煤機計算循環(huán)時間 8 號煤層： T8＝ (L－ Lc)/ Vc＋ Tc 式中： T8—— 采煤機計算循環(huán)時間， min； L—— 工作面長度， L＝ 160m； Lc—— 采煤機總長， Lc＝ ； Vc8—— 采煤機計算割煤速度， ； Tc—— 采煤機進刀停頓時間， Tc＝ 2min。 T8=()/+2 =31min 9 號煤層： T9＝ (L－ Lc)/ Vc＋ Tc 式中： T9—— 采煤機計算循環(huán)時間， min； L—— 工作面長度， L＝ 130m； Lc—— 采煤機總長， Lc＝ ； Vc9—— 采煤機計算割煤速度， ； Tc—— 采煤機進刀停頓時間， Tc＝ 2min。 T9=()/+2 =26min c. 采煤機