【導讀】業(yè)范圍的某一課題進行較深入的研究。以培養(yǎng)和提高學生分析和解決實際。一個采礦工程技術人員的基本訓練。本次設計的內容是靛頭煤礦2、3號煤層初步設計。手冊》等參考資料，在輔導老師深入淺出的精心指導下獨立完成。的過程中我受益非淺。此次畢業(yè)設計是根據(jù)國家煤炭建設的有關方針、政。通過本次設計，我看到了許多以往自己欠缺的地方，提高了綜合能力，正確地完成畢業(yè)設計，經常加班加點，犧牲了大量的工作時間和業(yè)余時間，在此表示衷心的感謝和深深的敬意！靛頭煤礦位于文水縣大風城鎮(zhèn)靛頭村，行政區(qū)劃屬風城鎮(zhèn)管轄。路相連，交通十分便利。最熱，平均氣溫21℃，極端最高氣溫38℃。年平均降雨量分部不均，一般。春季占14％，夏季占59％，秋季占24％，冬季最少僅占3％。年平均降雨量的4—5倍。錄A，本地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為。井下排水處理后可作為井下消防灑水，礦井水源基本有。要含煤地層之一。由灰黑色泥巖、砂質泥巖、

　　

【正文】 點工程施工。 （三）依靠科學技術進步，充分發(fā)揮第一生產力的作用，積極合理地采用和推廣國內外行之有效的先進技術和先進經驗，選用成套施工設備，提高機械化程度，提高勞動生產率。 （四）合理安排勞動組織，盡量保持勞動力均衡，確保工程連續(xù)施工。 （五）盡量利用永久設施建井，嚴格控制臨時工程、充分利用現(xiàn)有施工設備，提高機械設備利用率。 （六）根 據(jù)當?shù)氐木唧w條件，因地制宜、就地取材，積極采取措施，努力節(jié)約原材料，降低工程成本，節(jié)約建設資金。 （七）加快建井的措施和建議 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 37 做好礦井施工前的準備工作，確保礦井開工后連續(xù)施工。應組織技術力量強、施工經驗豐富的施工隊伍施工主要巷道工程，使礦井主要井巷盡早貫通，盡快形成全負壓通風系統(tǒng)，為井下施工隊伍創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境。 第六章 采煤方法 采煤方法是采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時間和空間上的相互配合。合理的采煤方法是建設高產高效礦井的關鍵。影響采煤方法的因素很多，概括起來主要有地質構造、煤層埋深、煤層賦存狀況 、煤層厚度及硬度、煤層結構、頂?shù)装鍡l件、煤質條件及礦井生產能力等。 第一節(jié) 采煤方法的選擇 一、采煤方法的選擇應遵循下列原則 （一）緩傾斜、傾斜、薄及中厚煤層采煤方法 對緩傾斜、傾斜、薄及中厚煤層，一般使用單一走向長壁采煤法；傾角小于 12176。時，可以考慮采用傾斜長壁采煤法開采。采空區(qū)可以采用全部垮落法處理，但直接頂為堅硬難垮落的巖層、可受其他條件限制時，可以考慮采用充填法處理采空區(qū)。 對于大型礦井的緩傾斜、中厚煤層，煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装遢^好的走向長壁式工作面，一般應采用綜采。 （二）緩斜、傾斜厚煤層的采煤方 法 對緩斜、傾斜厚煤層，一般采用傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法。煤層厚度大、分層數(shù)目多、工作面推進速度慢、單產低時，可以采用分層同采的開采順序；煤層厚度不太大，頂板巖石性質有利于形成再生頂板、工作面推進速度快、單產高的綜采工作面，可采用其所長分層分采的開采順序。厚度 6m 以上的煤層也可以采用放頂煤采煤法開采。 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 38 （三）急傾斜煤層的采煤方法 急傾斜煤層應優(yōu)先考慮采用偽斜采煤法，其工作面?zhèn)蝺A角一般不小于25176。，不適于采用偽斜采煤法的，可以采用倒臺階采煤法、水平分層或其他采煤法。 靛頭煤礦設計生產能力為 120 萬 t/a，為大型礦井。根據(jù) 2 號煤層賦存情況、該礦井為近水平中厚煤層，開采技術條件和礦井管理水平，本著投資少、見效快、安全性好和回采率高的原則，經技術比較后，確定采用長壁采煤法，條帶式布置。 二、回采工作面的個數(shù)、產量及裝備 設計采用一個綜采工作面保證礦井 120 萬 t/a 的產量，首采工作面布置于 2 號煤層中。 2 號煤層平均厚 ，采高 ；工作面長 進長度為 1810m. 回采工作面生產能力按下列公式計算： Q 采 =L Vo M r C 式中： Q 采 — 工作面年產量， t/a； L— 工作面長 度， 200m； Vo— 工作面年推進度， 2112m； M— 工作面采高， r — 煤的容重， ； C— 采煤工作面采出率， 取 ； 則礦井年生產能力： Q 采 = L Vo M r C=200 2112 = 萬 t/a Q 掘 = Q 采 10%= 10%= 萬 t/a 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 39 從而該礦井總設計年生產能力為： Q 總 = Q 采 + Q 掘 =+= t/a 由此可見總煤產量滿足設計生產能力要求。 三、回采工作面回采方向與接替 回采工作面采用后退式回采 。工作面采用順序接替 。 四、采區(qū)及工作面回采率 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》， 2 號煤層為中厚煤層，采區(qū)回采率為80％，工作面回采率為 95％。不同厚度煤層的采區(qū)與工作面回采率見表611。 表 611 不同厚度煤層的采區(qū)與工作面回采率 采區(qū)回采率 工作面回采率 厚煤層 75% 93% 中厚煤層 80% 95% 薄煤層 85% 97% 第二節(jié) 確定采區(qū) 巷道布置和要素 一、投產后首采區(qū)位置及布置原則 根據(jù)開拓方式，為了節(jié)省初期井巷工程量，減少初期投資和縮短建設工期，盡快回收資金，設計將首采區(qū)布置在一采區(qū)內。 首采區(qū)的布置原則： （一）采區(qū)和采煤工作面應合理集中：當?shù)V井達到 ，礦井生產的采區(qū)個數(shù)為 1 個， 采區(qū)內同時生產的采煤工作面為一個綜采工作面。 （二）工程量省、投資少、投產快、巷道維護量少，回收率和生產效率高，采區(qū)生產成本低。 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 40 （三）通風、運輸系統(tǒng)簡單、安全、可靠 。 二、采區(qū)巷道布置方案 根據(jù)煤層賦存條件及開拓巷道所在位置 ,煤層為近水平煤層 且整個井田內地質構造少，煤層賦存較穩(wěn)定，所以綜合考慮采用長壁綜合機械化采煤工藝 ,從運輸大巷直接在煤層中掘進運輸順槽 ,從回風大巷直接在煤層中掘進回風順槽 ,掘開切眼布置工作面。一采區(qū)采用傾向長壁采煤法。垂直運輸，在采區(qū)內布置回采工作面，回采工作面長度為 200m，工作面年推進長度約為 2112m，工作面運輸平巷和回風平巷采用雙巷布置、雙巷掘進。首采一采區(qū)，在一采區(qū)中先采靠近工業(yè)廣場的工作面，然后由北向南依次開采。一采區(qū)采完后，按采區(qū)編號依次開采。 第三節(jié) 回采工藝與勞動組織 一、回采工藝 該煤礦井田地質條件較簡 單，煤層傾角平緩，該首采煤層平均厚度為，頂、底板較穩(wěn)定。根據(jù)煤層賦存情況和開采技術條件 , 確定采用綜采。 回采工藝過程如下： （ 一）采煤機落煤裝煤 采煤工作面使用雙滾筒采煤機，其布置方式為：面向工作面時，采煤機的右滾筒應為右螺旋，割煤時順時針旋轉；左滾筒為左螺旋，割煤時逆時針旋轉。采煤機運行時，其前端的滾筒沿頂板割煤，后端滾筒沿底板割煤，這種布置方式司機操作安全，煤塵少，裝煤效果好。 工作面割煤方式為往返一次割兩刀，這種割煤方式效率高，適用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角較緩的綜采工作面。 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 41 采煤機的進刀方式為 工作面端部斜切進刀，使用割三角煤進刀方法，其進刀過程為：①當采煤機割至工作面端頭時，其后的輸送機槽已移近煤壁，采煤機機身處尚留有一段下部煤；②調換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機直線段為止。然后，將輸送機移直；③再調換兩個滾筒的上下位置，重新返回割煤至輸送機機頭處；④將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調換滾筒位置，返程正常割煤。 （二）移架 液壓支架的移架方式采用單架依次順序式，支架沿采煤機牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規(guī)格 質量，操作安全，工作面環(huán)境好。 （三）綜采面工序配合方式 綜采面割煤、移架、推移輸送機采用及時支護的配合方式，即：采煤機割煤后，支架依次立即前移、支護頂板，輸送機隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機截深。這種支護方式，推移輸送機后在底座前端與輸送機槽之間要富裕一個截深的寬度，工作空間大，有利于行人、運料和通風；但這種支護方式增大了工作面控頂寬度，不利于控制頂板。 （四）綜采面端頭作業(yè) 綜采面端頭支護方式采用單體支柱加長梁組成的邁步抬棚，該方式適應性強，有利于排頭液壓支架的穩(wěn)定，但支設麻煩，費工費時。 （五 ）運煤 采煤機采下的煤直接裝上刮板輸送機經轉載機后由帶式輸送機運出。 二、機械配備 采煤工作面主要設備配備有采煤機、可彎曲刮板輸送機、轉載機、液壓支架、乳化液泵站、噴霧泵站、順槽膠帶機等組成。 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 42 （一）采煤機 該礦井設計生產能力為 ，由一個綜采工作面滿足全礦井生產能力。因此該綜采工作面日產量應在 3800t 左右。按采高 m、日產 3800t 以上選擇設備。據(jù)資料統(tǒng)計，國內工作面的開機率平均先進水平在 45％－ 55％以上。設計時將綜采機組每班開機率確定為 50%。查《采礦工程設計手冊》得，西 安煤礦機械廠生產的 MXB880 型采煤機比較適合，主要技術特征見表 631。 表 631 采煤機主要技術特征表 型號 采高 (m) 適應煤質硬度 煤層傾角 (176。 ) 截深（ mm） MXB880 ≤ ≤ 3 ≤ 35 800 s滾筒直徑 (m) 牽引力(kN) 牽引速度(m/min) 電機功率 (kW) 重量 (t) 576～ 360 0～ ～ 12 400 2+40 2 50 （二）工作面可彎曲刮板輸送機 工作面刮板輸送機選型要滿足三個方面要求： 一是運輸能力與采煤機生產能力相適應，二是外 形尺寸和牽引方式與采煤機相匹配，三是運輸機長度與工作面長度相一致。 采煤機生產能力為： Q=60VMBRη＝ 60 ＝ 506（ t/h） 式中： Q— 采煤機小時割煤量， t/h V— 采煤機牽引速度，取 M――割煤厚度，取 B――截深，取 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 43 R――煤的容重， η――有效截割系數(shù)，取 考慮上述因素，查閱《采礦工程設計手冊》選用山西煤機廠生產的SGB764/264型可彎曲刮板輸送機，其主要技術參數(shù)如表 632。 表 632 可彎曲刮板輸送機 主要技術特征表 型號 鋪設長度 (m) 輸送能力 (t/h) 刮板鏈速（ m/s） SGB764/264 200 600 中部槽 (長寬高 ) 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 質量 (t) 1500 764 222 132 2 1140 160 （三）順槽轉載機 順槽轉載機的轉載能力要與工作面能力相適應，并要求與工作面刮板輸送機和順槽可伸帶式輸送機相匹配，為此選用張家口煤機廠生產的SZZ730/132型轉載機，其主要技術參數(shù)見表 633。 表 633 轉載 機主要技術特征表 型號 出廠長度 (m) 輸送能力 (t/h) 鏈速 (m/s) SZZ730/132 43 630 中部槽 (長寬高 ) 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 備注 1500 764 222 132 1140 中雙鏈 順槽破碎機的破碎能力亦因不小于工作面的生產能力，并與刮板轉載機相匹配，為此選用石家莊煤礦機械廠生產的 PEM980 815 型破碎機，其主要技術參數(shù)見表 634。 表 634 破碎機技術特征表 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 44 型號 破碎能力 (t/h) 最大給料尺寸 (mm) 最大排料尺寸 (mm) PEM980 815 650 980 815 90～ 370 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 配套轉載機型號 質量 (t) 55 1140 SZZ730/132 14 （四）順槽可伸縮帶式輸送機 順槽膠帶機要與工作面推進長度相適應，小時運量應與工作面生產能力相匹配。為此選擇西北煤機廠生產的 SJJ1000/160 型可伸縮帶式輸送機，其主要技術參數(shù)見表 635。 表 635 可伸縮帶式輸送機技術特征表 型號 輸送能力 (t/h) 輸送長度 (m) 帶速 (m/s) SJJ1000/160 800 1000 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 帶寬 (mm) 質量 (t) 160 660/1140 1000 93 （五）液壓支架 根據(jù)地質報告， 2 號煤層頂板多為泥巖、砂質泥巖等泥質巖類，局部為砂巖頂板，基本屬軟 中等堅硬，易垮落類頂板。底板也為泥巖、砂質泥巖等泥質巖類。設計選用重慶慶江機械械廠生產的 ZZS600017/37 型 支架。 工作面頂板壓力估算 P=8 倍采高巖石容重 工作面采高 ，頂板巖石平均容重取 。 則工作面頂板壓力為： P=8 =（ t/m2） = 每架支架所需工作阻力 q=P S 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 45 式中 P— 工作面頂板壓力， t/m2 S— 每架支架支護面積， m2 q= 4==3520kN ZZS600017/37 型支架每架工作阻力 6000kN，支護強度 －，故能夠滿足支護要求，支架選型合理。液壓支架主要參數(shù)見表 636。 表 636 支撐掩護式液壓支架技術特征表 型號 支架型式 支撐高度 (m) 適用傾角 (176。 ) ZZS600017/37 支撐掩護式 ~ ≤ 15 工作阻力 (kN) 初撐力 (kN) 支架中心距 (mm) 支護強度（ MPa） 6000 5105 1500 ~ 支架重量（ t） 最大不可拆卸件外形尺寸 (mm) 生產廠 19 4575 1450 700 重慶慶江機械廠 三、勞動組織 根據(jù)工作