【正文】 00/16/28的配套設(shè)備，見表 8。 表 8 工作面主要設(shè)備 采煤機(jī) 前（后）刮板輸送機(jī) 工作面液壓支架 MG200/490W SGZ—764/3200 SGZ—630/220 ZFS4400/16/28 （ 1）采煤機(jī)的技術(shù)特征 采煤機(jī)技術(shù)特征見表 9。 表 9 采煤機(jī)主要技術(shù)特征 項(xiàng)目 單位 技術(shù)特征 型號(hào) MG200/490W 采高 m ～ 適應(yīng)媒質(zhì)硬度 F≤4 煤層傾角 176。 ≤40 截深 mm 800 滾筒直徑 m 牽引方式 電池互換、無(wú)鏈 牽引力 KN 550、 450 牽引速度 m/s 0～ 、 鏈條規(guī)格 銷輪齒軌 滾筒中心距 mm 6220 機(jī)面高度 mm 1450 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 23 臥底量 mm 264 電 型號(hào) YSKBC—300/300 動(dòng) 功率 KW 490 機(jī) 臺(tái)數(shù) 臺(tái) 1 電壓 V V 1140 冷卻方式 電機(jī)牽引、截割、搖臂均水冷 噴霧滅塵方式 內(nèi)外噴霧 控頂距 mm 2445 最小不可拆卸件尺寸 mm 326012751039 總重 T 41 設(shè)計(jì)單位 上海煤研院 生產(chǎn)廠家 雞西 煤機(jī)廠 （ 2）刮板輸送機(jī)選型 刮板輸送機(jī)選型原則： （ a）刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力，一般取 ~； （ b）牽引方式要跟采煤機(jī)相配套。 根據(jù)以上原則，選用 SGZ764/3200 型前部刮板輸送機(jī)，后部刮板輸送機(jī)同樣選用SGZ630/220型，其技術(shù)特征見表 10，表 11。 表 10 后 刮板輸送機(jī)主 SGZ630/220型主要技術(shù)特征 項(xiàng)目 單位 技術(shù)特征 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 m 200 出廠長(zhǎng)度 m 150 運(yùn)輸能力 t/h 700 鏈速 m/s 電 動(dòng) 機(jī) 型號(hào) YSB160 功率 KW 2160 電壓 V 1140 減速器速比 1： 布置方式 平行布置 中部槽規(guī)格（長(zhǎng) 寬 高） mm 1500730222 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 24 圓環(huán)鏈規(guī)格 mm 30180c 圓環(huán)鏈破斷負(fù)荷 KN ≥ 刮板鏈形式 中雙鏈 刮板間距 mm 1080 與采煤機(jī)配套牽引方式 無(wú)鏈 總重 t 生產(chǎn)廠家 張家口廠 表 11 前 刮板輸送機(jī) SGZ764/3200型主要技術(shù)特征 項(xiàng)目 單位 技術(shù)特征 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 m 200 出廠長(zhǎng)度 m 150 運(yùn)輸能力 t/h 900 鏈速 m/s 電 動(dòng) 機(jī) 型號(hào) YBRYSS100/2008/4 功率 KW 200 電壓 V 1480 減速器速比 1： 布置方式 平行布置 中部槽規(guī)格（長(zhǎng) 寬 高） mm 1500764222 圓環(huán)鏈規(guī)格 mm 2692c 圓環(huán)鏈破斷負(fù)荷 KN ≥ 刮板鏈形式 準(zhǔn)雙邊鏈 刮板間距 mm 920 與采煤機(jī)配套牽引方式 無(wú)鏈 總重 t 生產(chǎn)廠家 張家口廠 （ 3）支架選型及布置 回采工作面支護(hù)采用液壓支架支護(hù)，根據(jù)工作面頂?shù)装鍘r性及煤層厚度、采高等條件，選用成套設(shè)備中的 ZFS4400/16/28型液壓支架和 ZZ4800/20/30型端頭支架。 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 25 由于端頭支架中心距 ， 液壓支架中心距 ， 巷道寬度 ，考慮到巷道兩幫變形，則上下兩端各需端頭支架數(shù)量為 2 架，即需要 4 架端頭支架。工作面所需支架數(shù)量為： 2 119 / ?? 架取 N2=79架，即工作面所需液壓之間數(shù)量為 79架 。則一個(gè)工作面共需要液壓支架的數(shù)量為： N=N1+N2=4+79=83架。支架技術(shù)特征見表 12。 表 12 液壓支架主要技術(shù)特征表 序號(hào) 參數(shù)類型 參數(shù)值 序號(hào) 參數(shù)類型 參數(shù)值 1 型號(hào) ZFS4400/16/28 8 中心距 1500mm 2 型式 支撐掩護(hù)式 9 外形尺寸 447014301600mm 3 放煤形式 低位放煤 10 支護(hù)強(qiáng)度 ～ 4 運(yùn)煤方式 雙輸送機(jī)運(yùn)輸 11 適應(yīng)煤層傾角 ≤25176。 5 高度 12 供液泵壓 6 工作阻力 4315 kN 13 支架重量 7 初撐力 3922 kN 14 設(shè)計(jì)單位 北京開采研究所 運(yùn)煤 （ 1） 確定移架 及推溜 方式 根據(jù)本煤層的地質(zhì)條件，頂?shù)装遢^穩(wěn)定。為減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度， 移架用依次順序移架 ，滯后采煤急后滾筒 2～ 3架追機(jī)作業(yè)。這種方式容易保證移架和支護(hù)質(zhì)量，操作簡(jiǎn)單，但是移架得速度慢，適用與頂板穩(wěn)定性好的采煤工作面。由于頂煤較弱，應(yīng)該采用及時(shí)支護(hù)，以防頂煤冒落，如移架過程中頂板破碎或片幫嚴(yán)重要及時(shí)拉過超前架并 打出護(hù)幫板。推溜采用單向依次推溜與移架相配合。 （ 2） 確定支護(hù)方式 端頭是工作面與順槽的交接處，起特點(diǎn)是跨度大，斷面大，支承壓力在此集中，變形量大，難于維護(hù)。上下順槽受回采影響，壓力增大，不易支護(hù)。決定采用端頭液壓支架。其優(yōu)點(diǎn)是支護(hù)方便、安全；為轉(zhuǎn)載機(jī)和輸送機(jī)頭的移動(dòng)提供動(dòng)力；能適應(yīng)工作面傾角變化。端頭選用的支架型號(hào)為： ZZ4800/20/30型中置式端頭支架。其技術(shù)特征見表 13。 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 26 表 13 端頭支架主要技術(shù)特征見表 序號(hào) 參數(shù)類型 參數(shù)值 序號(hào) 參數(shù)類型 參數(shù)值 1 型號(hào) ZZ4800/20/30 8 中心距 2200mm 2 型式 支撐掩護(hù)式 9 外形尺寸 547019302030mm 3 放煤形式 開天窗 10 支護(hù)強(qiáng)度 4 運(yùn)煤方式 雙輸送機(jī)運(yùn)輸 11 適應(yīng)傾角 ≤25176。 5 高度 ～ 12 供液泵壓 6 工作阻力 4704 kN 13 支架重量 7 初撐力 3920 kN 14 設(shè)計(jì)單位 北京煤機(jī)廠 （ 3）確定超前支護(hù)方式及距離 順槽超前支護(hù)布置形式采用鋼帶下套打單 體支柱，每排 3 根支護(hù)，打柱范圍從工作面煤壁算起，保證每班超前支護(hù)距離不小于 30m，生產(chǎn)班隨循環(huán)推進(jìn)，將排頭支架前回掉的單體支柱向前打，使超前支護(hù)始終不小于 30 m。 要求：每排三根，柱子間要保證不小于 ，同時(shí)，又不影響轉(zhuǎn)載機(jī)推拉，柱子用鐵絲連鎖防倒，超前支護(hù)距離在順槽中不得低于 30m。 （ 4） 確定 控頂 距離 設(shè)計(jì)選用采煤機(jī)截深 ，端面距 200mm，支架的頂梁長(zhǎng)度為 3250mm，因此最小控頂距為 3450mm，最大控頂距為 4250mm。 （ 5） 支架高度與強(qiáng)度校核 （ a）支架工作 阻力校核 結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，工作面液壓支架支護(hù)強(qiáng)度按工作面最大采高的 8 倍進(jìn)行計(jì)算，上覆巖層所需的支護(hù)強(qiáng)度按下式計(jì)算： F k H R g S? ? ? ? ? （ 公式 2 3） 式中： k—— 采高的倍數(shù)，這里取 8； H—— 工作面采高， ； R—— 頂煤與頂板巖石 密度 ，這里取 t/m3； S—— 支架的支護(hù)的面積，取 ； F—— 計(jì)算工作阻力， kN。 F＝ 81000= 4315KN 根據(jù) ZFS4400/16/28型放頂煤液壓支架的特征表可知，工作阻力為 4315KN。經(jīng)演算，工《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 27 作面阻力 P不大于支架額定工作阻力，符合控頂設(shè)計(jì)對(duì)支架工作阻力的要求。 （ b）支架初撐力校核 對(duì)于老頂來(lái)壓強(qiáng)烈的工作面，支架的初撐力應(yīng)適當(dāng)加大，約為額定工作阻力的 75%為宜。則： P0=75%4315 = 3236kN 由液壓支架技術(shù)特征表可知，所選支架的初撐力為 3922kN，符合控頂設(shè)計(jì)對(duì)支架初撐力的要求。 （ c）支架高度校核 在實(shí)際使用中，一般所選用的支架得最大結(jié)構(gòu) 高度比采高大 200mm，最小高度比最小采高小 200～ 300mm。 已知所選用得支架 ZFS4400/16/28的最大結(jié)構(gòu)高度為 ，采高為 ，則有 △ 1==500mm≥200mm，滿足要求； △ 2==300mm≥200mm，滿足要求； 故所選支架高度滿足工作要求。 采空區(qū)處理 采用全部垮落法處理采空區(qū)，如果較長(zhǎng)距離頂板不垮落，則采用強(qiáng)制放頂處理采空區(qū)。 工作面合理長(zhǎng)度確定 煤層地質(zhì)條件 該采區(qū)上山階段煤層埋藏穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層 ， 1K 煤層屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，硬度系數(shù) 2f? ； 2K 和 3K 煤層屬中硬煤層，煤層瓦斯涌出量低，無(wú)自然發(fā)火傾向，涌水量小，一般綜采工作面取 150—200m，由于 本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力較小為 90 萬(wàn) t/a，再結(jié)合采區(qū)的地質(zhì)條件又好，故工作面 取 為 119m。 工作面生產(chǎn)能力 工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 90萬(wàn) t/年，正規(guī)循環(huán)采 用每天進(jìn) 4刀，一刀一放。每刀進(jìn)800mm，一個(gè)工作面就可滿足采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)力要求。 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 28 0 1 L L M C?? ? ? ? ? ?（所乘 系數(shù) ） （公式 24） 式中： L —— 工作面長(zhǎng)度，取 119m； 1L —— 工作面日推進(jìn)長(zhǎng)度， 1L =4=； M —— 采高，放頂煤時(shí)為每次采放總厚度，取 ； ? —— 煤層容重，取 ； 0C —— 工作面回采率，采 m， 取 0C ＝ ； 0A —— 工作面日產(chǎn)量， t/d。 0 1 .1 1 1 9 3 .2 6 .9 1 .3 0 .8 1 3 0 4 3 .4 6A ? ? ? ? ? ? ? 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)為 90萬(wàn) t/a，工作面日產(chǎn)量大于 工作面設(shè)計(jì)日產(chǎn)量，能滿足采區(qū)的產(chǎn)量要求。 運(yùn)輸設(shè)備 及管理水平 采區(qū)工作面生產(chǎn)所選用的設(shè)備均為國(guó)內(nèi)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，工作面選用 200m的刮板輸送機(jī)能滿足工作面的運(yùn)輸要求。同時(shí)考慮到當(dāng)前采礦界管理人員知識(shí)化、專業(yè)化、年輕化，所以工作面長(zhǎng)度為 119m在管理上是沒有問題的。 頂板管理 該采區(qū)頂板較穩(wěn)定，一刀一放，采用及時(shí)支護(hù)，可有效控制頂板冒落等不安全因素，采用全部垮落發(fā)處理采空區(qū)，如長(zhǎng)距離頂板不垮落，可采用人工強(qiáng)制放頂?shù)姆椒ㄌ幚眄敯鍐栴}。 考慮到本工作面的瓦斯涌出量較低， 119m長(zhǎng)的工作面通 風(fēng)問題能夠解決。 經(jīng)濟(jì)合理的工作面長(zhǎng)度 工作面的合理長(zhǎng)度與地質(zhì)因素和技術(shù)因素的關(guān)系十分密切，直接影響工作面的生產(chǎn)效率，現(xiàn)在煤礦都向 “ 一礦一井一面 ” 的高產(chǎn)高效集中化方向發(fā)展，一個(gè)工作面就可滿足采區(qū)，甚至是一個(gè)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力需要。合理的工作面長(zhǎng)度不僅生產(chǎn)成本低，而且易管理，可以加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采成本，以達(dá)到最《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 29 優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。所以根據(jù)條件，以高產(chǎn)量、高效率為原則，以盡量加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本，使設(shè)備、資源得到最高利用為指導(dǎo)，選擇 119m的工作面長(zhǎng)度是合理的 。 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制 循環(huán)作業(yè)圖表 如大圖《工作面布置層面圖》所示。 勞動(dòng)組織表 序 號(hào) 工 種 早班 中班 檢修班 合 計(jì) 1 班長(zhǎng) 2 2 2 6 2 采煤機(jī)司機(jī) 2 2 3 7 3 輸送機(jī)司機(jī) 1 1 1 3 4 轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī) 1 1 1 3 5 膠帶機(jī)司機(jī) 2 2 6 10 6 移架工 2 2 2 6 7 端頭工 4 4 4 12 8 超前支護(hù)工 4 4 0 8 9 跟班電工 1 1 2 4 10 安 全質(zhì)量員 1 1 1 3 11 跟班機(jī)修工 2 2 5 9 12 放煤工 2 2 0 4 13 泵站工 1 1 2 4 14 送飯工 1 1 1 3 合 計(jì) 26 26 30 82 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì) 蔡武 01060063 30 序 號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 量 備 注 1 煤層厚度 m 2 煤層傾角 176。 16 3 平均采高 m 4 采煤機(jī) 臺(tái) 1 5 液壓支架 架 79 6 端頭支架 架 4 7 刮板輸送機(jī) 部 1 8 破碎機(jī) 臺(tái) 1 9 轉(zhuǎn)載機(jī) 部 1 10 膠帶輸送機(jī) 部 1 11 日 循環(huán)進(jìn)尺 m 12 日產(chǎn)量 t 13 生產(chǎn)方式 兩采一準(zhǔn)備（三八制） 14 日 出勤人數(shù) 人 82 15 日 回采工效 t/工