【正文】 1557179。 260179。 179。 179。 =(萬 t/a) 由計(jì)算得出布置 一 個(gè)回采工作面 足夠 達(dá)到礦井產(chǎn)量要求。 采區(qū) 采出率 采區(qū) 內(nèi)留設(shè)的煤柱，利用連采機(jī)房柱式采煤法回收，回收率為 50%。部分煤炭資源損失，因此 采區(qū) 內(nèi)實(shí)際采出的煤量低于實(shí)際埋藏量。 采區(qū) 內(nèi)實(shí)際采出煤量與 采區(qū) 內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量的百分比稱為 采區(qū) 采出率。按下式計(jì)算： 采區(qū) 采出率 =采區(qū) 實(shí)際采出煤量 /采區(qū) 工業(yè)儲(chǔ)量179。 100 % 采區(qū) 開采損失組要有：工作面落煤損失，約占 5%；工作面頂煤煤 皮損失；采區(qū) 內(nèi)區(qū)段煤柱不可回收部分損失； 采區(qū) 內(nèi)陷落柱煤柱損失等。 采區(qū) 內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量為： 6846 萬 t 采區(qū) 內(nèi)實(shí)際采出煤量為： 5428 萬 t 則： 采區(qū) 采出率＝ 5428 / 6786179。 100%=% 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：厚煤層不低于 ， 第 三十二 頁 中厚煤層不低于 。設(shè)計(jì)首采 采區(qū) 采出率為，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。 采區(qū) 車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 采區(qū) 內(nèi)煤層傾角較小，平均為 4176。，為近水平煤層。 采區(qū) 布置， 進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽通過聯(lián)巷 相連，不設(shè) 采區(qū) 車場(chǎng)，采用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸，在 聯(lián)巷 和大巷連接處需抹角 ，抹角大小為 3*3m，與大巷成 45176。角，以便于無軌膠輪車的拐彎。 采區(qū)順槽 與大巷均為膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤， 工作面順槽 膠帶輸送機(jī)與大巷膠帶輸送機(jī)直接搭接，不設(shè) 采區(qū) 煤倉。 煤層底板坡度小，起伏不大，無軌膠輪車完全可以適應(yīng)，故不設(shè) 采區(qū) 絞車房。 井底中央變電所至 采區(qū) 的供電系統(tǒng)電路壓降較大，為保證 采區(qū) 正常生產(chǎn)，需布置 采區(qū) 變電所， 采區(qū) 變電所應(yīng)該設(shè)在通風(fēng)良好，圍巖穩(wěn)定，地壓小，易維護(hù)，無淋水，易于搬遷電壓器等設(shè)備的地方，并使變電所位于 采區(qū) 用電負(fù)荷中心。采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，底板用 100 號(hào)水泥鋪底并高出鄰近巷道 200300mm。具有 %的坡度。 、 第 三十三 頁 第六章 采煤方法 167。 1 確定采煤工藝方式 根據(jù)帶區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件及煤層特征，可選擇分層綜采工藝、防頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較： 根據(jù)煤層賦存條件及井田開拓布置，結(jié)合國內(nèi)目前技術(shù)裝備水平及霍煤集團(tuán)多年的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)壁綜采一次采全高采煤法。 1. 分層綜采工藝的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 分層綜采工藝 技術(shù)成熟，設(shè)備類型齊全性能完好，操作方便，管理簡(jiǎn)單，可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備小、輕便 ，回采工作面搬家方便。采高一般為 , 回采工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可以達(dá)到 9397%以上。 缺點(diǎn)； 巷道掘進(jìn)多；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，人工鋪設(shè)網(wǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可開采下分層。 2. 放頂煤 工藝 優(yōu)點(diǎn)： 有利于合理集中生產(chǎn)，實(shí)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(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；工作面搬家次數(shù)少；對(duì)地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。 缺點(diǎn)： 煤損多，工作面回采率低；煤塵大，放煤時(shí)煤和矸石界限難以區(qū)別，使 第 三十四 頁 得煤炭含矸率提高，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。 優(yōu)點(diǎn)： 工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；萬噸掘進(jìn)率高；工作面搬家次數(shù)少，節(jié)省搬家費(fèi)用，增加了生產(chǎn)時(shí)間；材料消耗少。 缺點(diǎn)： 煤炭損失大，對(duì)于煤厚比采高大的煤層一次不能采完；控頂較困難，煤壁容易片幫；采高固定，適應(yīng)條件單一。 比較上述 3 種回采工藝的特點(diǎn)，分層開采綜合經(jīng)濟(jì)效益差，不利于礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，初步選擇 放頂煤或一次采全高的回采工藝較合理，結(jié)合礦井生產(chǎn)條件，采用放頂煤工藝工作面瓦斯容易超限，煤質(zhì)硬度大，頂煤放煤困難，且放頂煤回采率低，本煤層平均厚 ，工作面回采率比放頂煤要高很多。故確定工作面選用一次采全高回采工藝，后退式自然跨落法采煤。 167。 2 回采設(shè)計(jì) 一、 回采工作面參數(shù) 根據(jù)前面開拓、準(zhǔn)備巷道布置，回采工作面沿傾向布置，走向推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度為 260m， 順槽 長(zhǎng)度平均為 2850m，煤厚 ，采高 。 工作面采用 一進(jìn)一回 的布置方式，每個(gè)工作面共設(shè)置 兩條順槽 ，均為進(jìn)風(fēng)巷 、回風(fēng)巷 ，一條巷道布置皮帶 ，另一條做為運(yùn)輸、行 人巷； 順槽 斷面均為 5m 寬， ， 工作面間 留設(shè) 30m 煤柱。 工作面配套設(shè)備表見表 。 表 工作面配套設(shè)備表 采煤機(jī) 液壓支架 刮板輸送機(jī) SL500 DBTSchitd255/550 PF41132 二、 回采工作面破、裝、運(yùn)煤方式 進(jìn)刀方式：割三角煤端頭斜切進(jìn)刀：即采煤機(jī)前滾筒割透機(jī)頭（尾）后，將其后方生產(chǎn)溜頂至煤幫。調(diào)換滾筒上下位置，將采煤機(jī)返回距機(jī)頭（尾） 第 三十五 頁 45m 處斜切進(jìn)刀。之后將生產(chǎn)溜彎曲段及機(jī)頭（尾）頂至煤幫。采煤機(jī)調(diào)換滾筒 上下位置返回機(jī)頭（尾）將進(jìn)刀時(shí)所留三角煤割掉，最后再次調(diào)換滾筒上下位置返回正常割煤。（進(jìn)刀方式如圖 ） 采煤機(jī)選型 （ 1）采煤機(jī)的牽引速度 式中： v —— 采煤機(jī)所需平均牽引速度， m/min； L —— 工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度， 250m； 1L —— 工作面生產(chǎn)時(shí)采用斜切進(jìn)刀開機(jī)窩方式，機(jī)窩長(zhǎng)度取 35m； (b)(c)(d)(e)(a)A AAAAAA AAAA AA AA AA AA A圖61 工 作面端部割三角煤斜切進(jìn)刀a－ 起始； b －斜切進(jìn)刀； c －推移刮板輸送機(jī)； d －割三角煤； e －開始正常割煤1 22 12 11 22 11綜 采面雙滾筒采煤機(jī)；2－ 刮板輸送機(jī)1160 )( TnT nLLv ??? ???（公式 ） 第 三十六 頁 T —— 工作面開機(jī)時(shí) 間： 16179。 55%=； n —— 晝夜循環(huán)數(shù)， 9個(gè)； 1T —— 開機(jī)窩時(shí)間，取 20min； 故： m/min 則工作面的最大牽引速度為： 179。 = m/min 采煤機(jī)的實(shí)際截煤速度應(yīng)為 7～ 8 m/min，空載時(shí)應(yīng)不小于 12 m/min，以減少輔助工作時(shí)間。 （ 2）采煤機(jī)的功率 式中： W — 采煤機(jī)所需功率， kW； v — 采煤機(jī)所需平均牽引速度， m/min； B — 工作面截深，取 ； H — 采高，根據(jù)國內(nèi)大采高設(shè)備能力，取 ； k — 破巖能力系數(shù) ， 取 ； wH — 能耗系數(shù) (～ )，取 ～ ； 故 ： )( ～～W ??????? kW 根據(jù)上述計(jì)算，選用 德國艾克夫公司制造的 SL500 電牽引 采煤機(jī)，其具體技術(shù)參數(shù)見表 62。 表 62 采煤機(jī)技術(shù)特征表 項(xiàng)目 單位 數(shù)目 型號(hào) SL500 制造廠家 德國艾克夫公司 采高 M ～ 截深 M 滾筒直徑 M 牽引功率 KW 180 牽引方式 電牽引 牽引力 KN 312～ 980 牽引速度 m/min 0~ 機(jī)身高度 M 截割功率 KW 1500 9)35250( ???? ???vwvBHkHW 60? （公式 ） 第 三十七 頁 生產(chǎn)能力 t/h ≤ 4000 刮板輸送機(jī)選型 （ 1）刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)將采煤機(jī) 采下的煤全部運(yùn)出，并留有余地。因受設(shè)備開機(jī)率、液壓支架移架速度、礦井瓦斯涌出量及通風(fēng)能力限制，采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力為： HB VrCQ 60? （公式 ） 式中： Q —— 采煤機(jī)小時(shí)采煤量， t/h； H —— 采高， m； B —— 工作面截深，取 ； V —— 采煤機(jī)實(shí)際牽引速度，取 6m/min； r —— 煤的容重， t/m3； C —— 采煤機(jī)反向空牽引或清浮煤、割煤時(shí)的牽引速度， 取 ； 故 ： 1 0 0 6 ???????Q t/h 則刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)達(dá)到 1200 t/h。 （ 2）刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度和裝機(jī)功率應(yīng)按工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和采煤參數(shù)來確定。初步計(jì)算功率在 1000kW，結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固耐用。根據(jù)上述原則選擇PF41132 型工作面刮板輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表 。 表 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 目 型 號(hào) PF41132 制造廠家 德國 DBT公司 運(yùn)輸 能力 t/h 2500 出廠長(zhǎng)度 m 250 刮板鏈形式 中雙鏈 減速器速比 1: 電壓等級(jí) V 3300 總裝機(jī)功率 KW 1400 鏈速 m/s 中部槽尺寸 mm 1756179。 1332179。 353 三、 回采工作面支護(hù)方式 支架選型及布置 工作面選用液壓支架支護(hù)，根據(jù)頂?shù)装鍘r性及煤層厚度， 采高條件，并 第 三十八 頁 參照礦上的實(shí)際情況，選用 DBTSchitd255/550 型液壓支架，并配備電液閥。 支架技術(shù)特征表見表 。 表 支架技術(shù)特征表 項(xiàng)目 單位 數(shù)目 型號(hào) DBTSchitd255/550 型式 二柱支撐掩護(hù)式 支撐高度 M 支撐寬度 M 工作阻力 KN 8738 支護(hù)強(qiáng)度 MPa 支架重量 T 支架最大長(zhǎng)度 M 制造廠家 德國 DBT公司 工作面支架最大 控頂距 6415mm，最小控頂距 5550mm，端面距 400mm，放頂步距 。 支架支護(hù)強(qiáng)度的驗(yàn)算 結(jié)合礦上實(shí)際情況，工作面液壓支架按照工作面最大采高的八倍進(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=8179。 H179。 R179。 g （公式 ） 式中： H工作面采高， ； R上覆巖層容重 2200kg/m3； F計(jì)算工作阻力， KN。 則 F=2200179。 179。 179。 8= 根據(jù)支架說明書的工作阻力為 8738KN 大于 8 倍采高驗(yàn)算所需的工作阻力，所以此類型支架符合本工作面支護(hù)要求。 頂板管理 采用液壓支架及時(shí)支護(hù)方式管理頂板并隔離采空區(qū)，自然垮落法處理采空區(qū)。 移架及推溜方式 移架： 正常情況下 ， 采煤機(jī)后滾筒割煤后，滯后 35m開始移架 ，移架步距 。 頂板破碎時(shí)，前滾筒割過 35m 時(shí)即伸出支架 伸縮 梁或提前 拉 架 ，但過程中滾筒嚴(yán)禁割碰支架伸縮梁或頂梁 。 移架采用本架操作，移架時(shí)禁止 第 三十九 頁 相鄰兩架同時(shí)動(dòng)作。移架要求少降快拉，帶壓擦頂拉架。拉架后保證工作面支架在與工作面平行的同 一直線。操作完畢后及時(shí)將手把打到零位。 提前拉架工藝流程：拉架 ?割煤（落煤、裝煤、運(yùn)煤） ? 移溜 五、 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 機(jī)頭、機(jī)尾貼幫柱及切頂柱打法及要求： 從煤壁向外 20m 距采幫 和 處各支設(shè)一排帽柱，柱間距不超過1m，柱帽規(guī)格： 600179。 150179。 80（長(zhǎng)179。寬179。高） mm。壓力較大時(shí)可適當(dāng)加密超前維護(hù)的單體柱。帽柱不得支設(shè)在鋼帶上。帽柱支設(shè)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求。 工作面端頭應(yīng)力集中區(qū)配備端頭支架、單 體液壓支柱、金屬鉸接頂梁強(qiáng)化頂板管理。 超前支護(hù)管理 分帶 膠帶斜巷、 分帶 回風(fēng)斜巷超前煤壁不小于 20m 對(duì)頂板加強(qiáng)支護(hù)。如果頂板完好，壓力不大，且錨索支護(hù)良好時(shí)，可以支護(hù)單體柱進(jìn)行超前維護(hù)；若頂板破碎、壓力大，則進(jìn)行套棚管理。具體管理辦法如下： ⑴ 進(jìn)風(fēng)順槽 超前管理 A、當(dāng)頂板壓力不大且在五無（無離層、無下沉、無劈口、無破碎、無斷裂）情況下超前支護(hù)方式： 從煤壁向外 20m 距采幫 和 處各支設(shè)一排帽柱，柱間距不超過1m，柱帽規(guī)格： 600179。 150179。 80（長(zhǎng)179。寬179。高） mm。壓力較大時(shí)可適當(dāng)加密超前維護(hù) 的單體柱。帽柱不得支設(shè)在鋼帶上。帽柱支設(shè)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求。 B、當(dāng)壓力大（頂板下沉或底板鼓起）及初采期間，頂板有破碎跡象或已經(jīng)破碎時(shí)采用以下方式超前支護(hù)： 從煤壁向外 20m 延至落山切頂線，距第一架頂梁 處支設(shè) 1路交錯(cuò)邁步抬棚管理頂板。棚梁間距不超過 ，規(guī)格為不小于φ 200mm 的優(yōu)質(zhì)一面見平梁，長(zhǎng)度 5m，梁下支設(shè)單體柱，柱距不超過 1m?？缌飼r(shí)，要求一梁不少于 3 根柱。支護(hù)不能滿足需要時(shí)，可適當(dāng)加設(shè)抬棚。棚梁支設(shè)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求。 ⑵ 分帶 回風(fēng)斜巷超前管理與 分帶 膠帶斜巷同。 超前支護(hù)見圖 。