【導(dǎo)讀】審發(fā)〖2021〗407文件對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行了批復(fù)。根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重。井能力由60萬(wàn)噸/年增加到90萬(wàn)噸/年。山西省國(guó)土資源廳于2021年11. 為了保障煤礦安全生產(chǎn)，合理開(kāi)發(fā)煤炭資源，提高礦井經(jīng)。地方經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。受山西XX煤業(yè)有限公司的委托，我院承擔(dān)了該公司。綜合機(jī)械化采煤升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)的編制任務(wù)。山西XX煤業(yè)有限公司生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告“評(píng)審意見(jiàn)書(shū)”的批復(fù)》文件。的設(shè)計(jì)原則，盡量提高礦井機(jī)械化裝備水平。的各主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，力求系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。對(duì)工業(yè)廢水、生活污水、鍋爐煙氣進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后排放。絞車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸。④行政及福利建筑面積7327m2；測(cè)與檢驗(yàn)，確保安全用水。年觀測(cè)資料，年平均氣溫℃，最高氣溫℃，烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為。

　　

【正文】 B截深 ， 取 r煤的容重， n有效截割系數(shù)，取 。 二是外形尺寸和牽引方式與采煤機(jī)械匹配。 三是運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度與工作面 長(zhǎng)度相一致。 刮板輸送機(jī)作為采煤機(jī)的行走導(dǎo)軌，及運(yùn)送采煤機(jī)開(kāi)采出來(lái)的煤炭之用，考慮上述因素，運(yùn)輸機(jī)選用現(xiàn)有的 SGB630/220 型可彎曲刮板輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 416。 42 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 表 416 型號(hào) 出廠長(zhǎng)度 (m) 輸送能力 (t/h) 刮板鏈速(m/s) 中部槽 (長(zhǎng)寬高 ) 電機(jī)功率 (KW) 電壓等級(jí)(V) SGB630/220 160 450 1500 630 222 2 110 1140/660 (3)順槽轉(zhuǎn)載機(jī) 順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的轉(zhuǎn)載能力要與工 作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并要求與工作面刮板輸送機(jī)和順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)相配套，為此選用現(xiàn)有的SZB730/75型刮板輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 417。 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 表 417 型號(hào) 出廠長(zhǎng)度(m) 輸送能力(t/h) 電機(jī)功率(KW) 電壓等級(jí) (V) SZB730/75 25 400 75 660/380 (4)順槽可伸縮膠帶輸送機(jī) 順槽膠帶輸送機(jī)要與工作面推進(jìn)長(zhǎng)度相適應(yīng)，小時(shí)運(yùn)量應(yīng)與工作面生產(chǎn)能力相匹配。工作面生產(chǎn)能力為 Q=157t/h，取輸送機(jī)帶速 V=1m/s，則： B= mKV r cQ 157 ????? 式中 ： B膠帶寬度， m K貨載截面系數(shù)，β =25176。時(shí)， K=400； r貨載散集容重，取 ； c輸送機(jī)傾角系數(shù)，α =0～ 10176。時(shí)， C=1。 43 根據(jù)計(jì)算選用現(xiàn)有的 DTL100/63/2 75 型膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 418。 可伸縮膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征表 表 418 型號(hào) 輸送能力(t/h) 輸送長(zhǎng)度 (m) 帶速 (m/s) 帶寬 (mm) 電機(jī)功率 (KW) 電壓等級(jí) (V) DTL100/63/2 75 630 1000 1000 2 75 660/380 (5)順槽破碎機(jī)的破碎能力亦不小于工作面的生產(chǎn)能力，并與轉(zhuǎn)載機(jī)相配套，為此選用 PCM110型高效破碎機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 419。 破碎機(jī)技術(shù)特征表 表 419 型號(hào) 輸送能力(t/h) 最大給料尺寸 (mm) 最大排料尺寸 (mm) 電機(jī)功率 (KW) 電壓等級(jí)(V) PCM110 1000 700 700 300 110 1140/660 三、依據(jù) 2號(hào)、 3 號(hào)煤層賦存特征分別對(duì)工作面頂板管理方式、支護(hù)設(shè)備進(jìn)行選型 (一 ) 2 號(hào)煤層工作 面頂板管理方式、支護(hù)設(shè)備選型 2 號(hào)煤工作面頂板采用 ZY2400/，最小控頂距 ，最大控頂距 ，工作面上下端頭采用 ZYG2800/09/20型過(guò)渡支架支護(hù)，工作面上下順槽超前工作面煤壁 20m，選用 DW25 型單體液壓支柱配 長(zhǎng)鉸接頂梁，順巷布置兩排，頂板管理方式為全部垮落法。 支柱支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算： 44 根據(jù)回歸經(jīng)驗(yàn)公式： qH= 2 式中： qH支護(hù)強(qiáng)度， MPa K備用系數(shù)， M煤層平均高度，取 γ 2頂板巖石容重， 取 26KN/m3。 qH = 2= 26=330KN/m2= 根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)回歸計(jì)算一次采全高支柱的支護(hù)強(qiáng)度為 MPa。 按估算法確定支柱支護(hù)強(qiáng)度 支柱支護(hù)強(qiáng)度按下列計(jì)算 g=Kd(g 冒 +g 頂 ) 式中： g支柱支護(hù)強(qiáng)度， KN/m2 Kd動(dòng)載系數(shù)，取 g 冒 冒落帶自重應(yīng)力， g 冒 =r1h h= ?????M r1上覆巖層容重， 26000N/m3 g 冒 =4 26000=104000N/m2 M工作面采高， δ 巖石初期碎脹系數(shù)， g 頂 頂煤自重應(yīng)力 45 g 頂 =Mδ = 1000 =12250N/m2 g=Kd(g 冒 +g 頂 )= (104000+12250)=174375N/m2 根據(jù)估算法計(jì)算支柱支護(hù)強(qiáng)度為 。 通過(guò)上述兩種方法計(jì)算，取其最大者為 MPa，即要求所選液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不低于 MPa 的頂板荷載。該礦現(xiàn)采用 ZY2400/掩護(hù)式支架支護(hù)強(qiáng)度為 ，能夠滿(mǎn)足頂板荷載的要求。 根據(jù)支柱高 度和支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，工作面采用 ZY2400/掩護(hù)式液壓支架。其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 4110，同時(shí)采用配套的乳化泵MRB200/ (兩泵一箱 )，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 4111。 液壓支架技術(shù)特征表 表 4110 型號(hào) 工作阻力 (KN) 初撐力 (KN) 支柱高度(mm) 支架中心距(mm) 支護(hù)強(qiáng)度 (MPa) 泵站 壓力(MPa) ZY2400/ 乳化液泵站技術(shù)參數(shù) 表 4111 型號(hào) 公稱(chēng)壓力(MPa) 公稱(chēng)流量(L/min) 電機(jī)功率(KW) 電壓 (V) 配套乳化液箱型號(hào) MRB200/ 200 125 660/1140 RX1500 (二 ) 3 號(hào)煤層工作面頂板管理方式、支護(hù)設(shè)備選型 46 3 號(hào)煤工作面頂板采用 ZY3200/12/28 型掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板，最小控頂距 ，最大控頂距 ，工作面上下端頭采用 ZY3200/12/28型液壓支架支護(hù)，工作面上下順槽超前工作面煤壁 20m，選用 DW25 型單體液壓支柱配 長(zhǎng)鉸接頂梁，順巷布置兩排，頂板管理方 式為全部垮落法。 支柱支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算： 根據(jù)回歸經(jīng)驗(yàn)公式： qH= 2 式中： qH支護(hù)強(qiáng)度， MPa K備用系數(shù)， M煤層最大高度，取 γ 2頂板巖石容重，取 26KN/m3。 qH = 2= 26=根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)回歸計(jì)算一次采全高支柱的支護(hù)強(qiáng)度為 MPa。 按估算法確定支柱支護(hù)強(qiáng)度 支柱支護(hù)強(qiáng)度按下列計(jì)算 g=Kd(g 冒 +g 頂 ) 式中： g支柱支護(hù) 強(qiáng)度， KN/m2 Kd動(dòng)載系數(shù)，取 g 冒 冒落帶自重應(yīng)力， g 冒 =r1h 47 h= ?????M r1上覆巖層容重， 26000N/m3 g 冒 = 26000=187200N/m2 M工作面采高， δ 巖石初期碎脹系數(shù)， g 頂 頂煤自重應(yīng)力 g 頂 =Mδ = 1000 =22050N/m2 g=Kd(g 冒 +g 頂 )= (187200+22050)=313875N/m2 根據(jù)估算法計(jì)算支柱支護(hù)強(qiáng)度為 。 通過(guò)上述兩 種方法計(jì)算，取其最大者為 ，即要求所選液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不低于 的頂板荷載。設(shè)計(jì)采用 ZY3200/12/28型掩護(hù)式液壓支架支護(hù)強(qiáng)度為 ＞ ，滿(mǎn)足頂板荷載的要求。 根據(jù)支柱高度和支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，工作面選用 ZY3200/12/28 型掩護(hù)式液壓支架，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 4112，同時(shí)采用配套的乳化液泵MRB200/ (兩泵一箱 )，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 4113。 液壓支架技術(shù)特征表 表 4112 型號(hào) 工作 阻力(KN) 最大 初撐力 (KN) 支柱高度(mm) 支架中心距(mm) 支護(hù)強(qiáng)度 (MPa) 泵站 壓力(MPa) ZY3200/12/28 3200 2433 1200/2800 1500 48 乳化液泵站技術(shù)參數(shù) 表 4113 型號(hào) 公稱(chēng)壓力(MPa) 公稱(chēng)流量(L/min) 電機(jī)功率(KW) 電壓 (V) 配套乳化液箱型號(hào) MRB200/ 200 125 660/1140 RX1500 四、工作面回采方向及超前關(guān)系 回采工作面采用后退式開(kāi)采。 五、工作面長(zhǎng) 度及年推進(jìn)度 工作面的產(chǎn)量和效率是隨著工作面長(zhǎng)度的增加而提高，加大工作面長(zhǎng)度不僅減少了準(zhǔn)備和回采的工程量，而且也相對(duì)減少了端頭、進(jìn)刀等輔助作業(yè)時(shí)間，保證工作面高產(chǎn)高效；推進(jìn)長(zhǎng)度的提高，減少了搬家倒面次數(shù)，為工作面連續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)創(chuàng)造了條件。 根據(jù)本井田煤層賦存條件 ,結(jié)合煤礦開(kāi)采技術(shù)裝備水平及工作面產(chǎn)量要求 ,設(shè)計(jì)確定 2 號(hào)、 3 號(hào)煤層回采工作面長(zhǎng)度均為 150m,2號(hào)煤采高 ， 3號(hào)煤采高 ，日進(jìn)度均為 ,正規(guī)循環(huán)率 85%，年推進(jìn)度 1515m。 六、回采率 據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》， 2號(hào)煤層采區(qū)回采率為 85%，工作面回采率為 97%， 3 號(hào)煤層采區(qū)回采率為 80%，工作面回采率為 95%。 49 第二節(jié) 采區(qū)布置 一、移交和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算 1. 礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到生產(chǎn)能力時(shí)， 2號(hào)、 3號(hào)煤層各布置一個(gè)綜采工作面，工作面長(zhǎng)度均為 150m，綜掘工作面為 4 個(gè)，采掘比為 1： 2。 2．回采工作面能力計(jì)算： ① 2 號(hào)煤層回采工作面生產(chǎn)能力由下式計(jì)算： Qc2=labMrΦ c 式中： l—— 工作面 長(zhǎng)度 ， 150m； a—— 工作面日推進(jìn)度 ， ； b—— 年工作日 ,330d/a； M—— 2 號(hào) 煤 工作面采高， ； r—— 煤的容重， ； Φ —— 正規(guī)循環(huán)率， ； c—— 工作面回采率 ,。 Qc2=330 150 =297524t= 萬(wàn)噸 ② 3 號(hào)煤層回采工作面生產(chǎn)能力由下式計(jì)算： Qf3= lab MrΦ c 式中： l—— 工作面 長(zhǎng)度 ， 150m； a—— 工作面日推進(jìn)度 ， ； b—— 年工作日 ,330d/a； MC—— 3 號(hào)煤 工作面采高， ； r—— 煤的容重， ； 50 Φ —— 正規(guī)循環(huán)率， ； c—— 工作面回采率 ,。 則 QC3=330 150 =524503t= 則回采工作面總生產(chǎn)能力為 : Q 采總 =QC2+QC3=+= 萬(wàn)噸。 掘進(jìn)工作面能力計(jì)算 2 號(hào)、 3號(hào)煤層分別有 2個(gè)掘進(jìn)工作面，均為綜掘工藝，每個(gè)掘進(jìn)工作面年掘進(jìn) 3300m， 2號(hào)煤層平均厚度 ，巷道凈寬 ， 3 號(hào)煤層平均厚度 ，巷道凈寬 。 ① 2 號(hào)煤層年掘進(jìn)煤量計(jì)算 Q2=L M h r N 式中： L— 巷道年掘進(jìn)距離， m。(3300) M— 巷道寬度， m。（ ） h— 2 號(hào)煤層采煤工作面煤層平均采高， m。（ ） r— 原煤視密度， t/m3。() N— 同時(shí)掘進(jìn)的巷道數(shù)。（ 2） Q 2=3300 2= 萬(wàn) t/a。 ② 3 號(hào)煤層年掘進(jìn)煤量計(jì)算 Q 3=L M h r N 式中： L— 巷道年掘進(jìn)距離， m。(3300) M— 巷道寬度， m。（ ） h— 3 號(hào)煤層采煤 工作面煤層平均采高， m。（ ） r— 原煤視密度， t/m3。() 51 N— 同時(shí)掘進(jìn)的巷道數(shù)。（ 2） Q 3=3300 2= 萬(wàn) t/a。 掘進(jìn)出煤量總計(jì)為： Q 掘 = Q 2+ Q 3=+= t/a 掘進(jìn)工作面年生產(chǎn)能力 萬(wàn) t/a。 煤礦采掘工作面總生產(chǎn)能力為： Q 總 =+=91 萬(wàn) t/a。 滿(mǎn)足礦井 90萬(wàn)噸 /a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。 二、采區(qū)巷道布置 根據(jù)開(kāi)拓布置，四條大巷在井田中部沿南北方向布 置，即 (運(yùn)輸大巷、軌道大巷、東區(qū)回風(fēng)巷、西區(qū)回風(fēng)巷 )，將井田沿東西方向一分為二，工作面運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽直接與運(yùn)輸大巷和東、西區(qū)回風(fēng)巷相連。大巷采用矩形斷面錨噴支護(hù)，順槽采用矩形斷面錨網(wǎng)支護(hù)。 三、采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)、排水及設(shè)備選型 原煤運(yùn)輸系統(tǒng)如下： 2 號(hào)煤層： 1222 工作面→ 1222 運(yùn)輸順槽→溜煤眼→運(yùn)輸大巷→煤倉(cāng)→主立井→地面。 1211 順槽掘進(jìn)頭→溜煤眼→運(yùn)輸大巷→煤倉(cāng)→主立井→地面。 3 號(hào)煤層： 1324 工作面→ 1324 運(yùn)輸順槽→運(yùn)輸大巷→煤倉(cāng)→主立井→地面。 1318 順槽掘進(jìn)頭→運(yùn)輸大巷→煤倉(cāng)→主 立井→地面。 材料運(yùn)輸系統(tǒng)如下： 地面→副立井→井底車(chē)場(chǎng)→運(yùn)料大巷→軌道大巷 1222 回風(fēng)順槽(1324 回風(fēng)順槽、各掘進(jìn)工作面 )→ 1222(1324)回采工作面。 矸石由與材料運(yùn)輸系統(tǒng)相反的方向運(yùn)出。 52 通風(fēng) 新鮮風(fēng)流：??????????????????????????