【正文】 16/24 型支架的技術(shù)特征見表 43。表 43 ZFQ240016/24 型支架技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 技術(shù)特征 單位型式 ZFQ240016/24放煤型式 雙輸送機(jī)、擺動(dòng)后尾梁插板支撐高度 ～ m寬度 1470 m中心距 1500 m初撐力 1800 KN工作阻力 2400 KN支護(hù)強(qiáng)度 MPa對(duì)底板比壓 MPa適應(yīng)傾角 ≦35 176。供液泵壓 MPa運(yùn)輸尺寸 389014701600 （長(zhǎng)*寬*高）m支架重量 t設(shè)計(jì)單位 鄭州煤機(jī)廠制造單位 鄭州煤機(jī)廠② 工作面端頭支護(hù)設(shè)備選型由于工作面的上下出口處懸頂面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是材料和人員出入的交通口，所以，必須加強(qiáng)支護(hù)。針對(duì)本設(shè)計(jì)工作面的具體特點(diǎn)，不僅要采煤，而且要放煤，機(jī)械《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)27設(shè)備比一般的工作面要多，同時(shí)，端頭受到水的影響，如果采用液壓支柱則因液壓支柱承受能力低造成支柱扎底，所以決定采用端頭支架支護(hù)，其支架型式為自移式液壓端頭支架。根據(jù)支架選型要求及設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選用 ZT4410/18/ 型端頭支架，其技術(shù)參數(shù)見表 44。表 44　 ZT4410/18/ 型端頭支架技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 參數(shù) 單位最低 1800 Mm高度最高 4250 Mm煤層傾角 ＜25 176。初撐力 3773 KN工作阻力 4416 KN支架中心距 1500 Mm支護(hù)強(qiáng)度 MPa對(duì)底板最大比壓 MPa⑷ 區(qū)段平巷膠帶運(yùn)輸機(jī)表 45 膠帶輸送機(jī)參數(shù)表型號(hào) SSJ1000/2160輸送能力（t/h） 1000輸送距離（m） 1200帶速（m/s） 最大坡度（176。） 177。3儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（m） 100機(jī)頭尺寸 寬高（mm） 26461705長(zhǎng)度（m） 15機(jī)尾搭接軌距（mm） 1362整機(jī)性能質(zhì)量（t） 120型號(hào) YSB—160功率（kW） 2160電動(dòng)機(jī)電壓（V） 660/1140減速比 i 寬度（mm） 1000輸送帶類型 阻燃輸送帶選用 SSJ1000/2160 型可伸縮膠帶輸送機(jī),技術(shù)參數(shù)如下表 45 所示。《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)28㈡ 綜采工藝方式的選擇綜采工藝方式一般分為兩種：⑴ 及時(shí)支護(hù) 即在采煤機(jī)割煤后先移支架，再移輸送機(jī)，工藝過程為采煤—移架—推溜。此方式應(yīng)用較多，特別是在頂板不穩(wěn)定的的情況下，為防止端面冒頂，必須采用及時(shí)支護(hù)方式。⑵ 滯后支護(hù) 即在采煤機(jī)過后，先推溜再移架?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅骸乒伟遢斔蜋C(jī)—移架。移架滯后割煤較大距離，頂板懸露面積較大。因此，該方式使用于頂板不宜冒落的條件下。遵循安全第一的原則，本礦回采工作面采用及時(shí)支護(hù)的工藝方式。㈢ 采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式⑴ 綜采工作面采用雙滾筒采煤機(jī)采煤時(shí)，普遍采用先進(jìn)刀后移架的斜切進(jìn)方式。根據(jù)煤層采高及人工清煤的大小，雙滾筒采煤機(jī)一般采用雙向割煤。在特殊的條件下也可采用單向采煤。⑵ 綜采工作面中部斜切進(jìn)刀，其特點(diǎn)是輸送機(jī)彎曲段在工作面中部，其過程為；采煤機(jī)割煤至工作面左端，采煤機(jī)跑空車至工作面中部，沿輸送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)刀，割煤至右端；移直輸送機(jī)，采煤機(jī)跑空至工作面中部，自中部割煤至工作面左端，移半部輸送機(jī)到煤壁，恢復(fù)初始狀態(tài)。采用端部斜切進(jìn)刀，工作面端頭作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，采煤機(jī)等待移機(jī)頭時(shí)間較長(zhǎng)，影響有效割煤時(shí)間長(zhǎng)；采用中部斜切進(jìn)刀，可以提高開機(jī)率，可以提高采煤機(jī)的裝煤效果。SL500 AC 型 采 煤 機(jī) 為 雙 滾 筒 采 煤 機(jī) ， 割 煤 方 式 為 雙 向 割 煤 。 向 右 牽 引 時(shí) ， 前 滾筒 為 右 螺 旋 ， 順 時(shí) 針 旋 轉(zhuǎn) ， 沿 頂 煤 割 煤 ； 后 滾 筒 向 左 割 煤 ， 逆 時(shí) 針 旋 轉(zhuǎn) ， 沿 底 割 煤 ；向 左 牽 引 則 與 次 相 反 。 這 種 割 煤 方 式 優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 司 機(jī) 操 作 安 全 ， 煤 塵 少 ， 裝 煤 效 果 好 。本 設(shè) 計(jì) 鑒 于 實(shí) 際 礦 井 的 情 況 ， 采 煤 機(jī) 進(jìn) 刀 方 式 采 用 工 作 面 端 部 斜 切 進(jìn) 刀 割 三 角 煤 。 其進(jìn) 刀 過 程 見 圖 41。1）進(jìn)刀方式采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式。2）進(jìn)刀過程如下：（1）當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處沿留有一段下部煤，如圖 ，a 所示；（2）調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。然后將輸送機(jī)移直，如圖 ，b 所示；（3）再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖 ，c 所示；《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)29將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤，如圖 ，d 所示。(a)b(c)dAAA122112121采煤機(jī) 2刮板輸送機(jī)圖 41 采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖⑷ 裝煤割煤的同時(shí)，采煤機(jī)裝煤也在同時(shí)進(jìn)行，過程為：當(dāng)采煤機(jī)向待載煤體方向行駛時(shí)，旋轉(zhuǎn)滾筒上的截齒依次接觸和截落煤體，破落下的煤通過旋轉(zhuǎn)葉片推入側(cè)向方向的輸送機(jī)中，撒落在工作面和輸送機(jī)之間的煤可以通過安裝在輸送機(jī)上的擋煤板裝入輸送機(jī)中。頂煤直接通過液壓支架的放頂煤窗放到刮板輸送機(jī)上。⑸ 運(yùn)煤工作面傾角小，采下的煤由刮板輸送機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸工作面，在運(yùn)輸平巷和區(qū)段集中運(yùn)輸平巷布置膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤。⑹ 移架工作面采用液壓支架及時(shí)支護(hù)管理頂板，移架實(shí)行追機(jī)作業(yè)。⑺ 推溜 推前溜的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)如為：推前溜作業(yè)必須滯后移架 15～20m 進(jìn)行；移溜后的前溜直線誤差不得超過177。；停溜時(shí)，不準(zhǔn)推溜，以防發(fā)生卡鏈?zhǔn)鹿?；推溜時(shí)嚴(yán)禁使用一個(gè)千斤頂一次頂足，要采用相鄰架的千斤頂交替前移；推溜過程中，要保證大溜彎曲段長(zhǎng)度不小于 18m。頂過溜要保持平直，在 30m 范圍內(nèi)大溜直線誤差不得超過177。50mm。《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)30⑻ 放頂煤① 工作面回采之初放煤放頂煤工作面回采之初，為防止老頂突然來壓對(duì)工作面造成威脅，開始只進(jìn)行機(jī)采而不放頂煤，待工作面推進(jìn)一段距離后再開始全長(zhǎng)第一次放煤，為縮短初次放煤距離，提高頂煤采出率，在綜采工作面機(jī)采開切眼上方貼煤層頂板掘一條與開切眼平行的切頂煤巷道，在頂板切眼內(nèi)，打孔破煤，可在頂煤尚未破碎垮落前進(jìn)行爆破，提前切割頂煤，使之易于放落，提前初放時(shí)間，減少初采頂煤損失，縮短初次放煤距離。由于煤 9 在該采區(qū)均厚為 ，比一般采用放頂煤開采的煤層厚度稍小，頂板垮落空間相對(duì)小，老頂突然來壓危險(xiǎn)性相對(duì)減弱，可確定初次放頂煤距離為 左右。② 放煤步距放煤步距應(yīng)該是采煤機(jī)截深的整數(shù)倍，根據(jù)采煤機(jī)選型，滾筒截深為 630mm，實(shí)際截深為 600mm。根據(jù)放頂煤工作面的實(shí)際統(tǒng)計(jì)，可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式 42 計(jì)算放煤步距： d=(～)h （42）式中 d—放煤步距，m h—放煤高度，可近似取頂煤高度，md=(～)=～由于采煤機(jī)截深為 ，故放煤步距可取 ,割一刀煤放一次煤的形式。③ 采放比的確定增大采高，可以贈(zèng)加工作面割煤量，使采放比減少，有利于頂煤的冒放和回收，但隨著采煤機(jī)高度的加大，礦山壓力的顯現(xiàn)加劇，支架噸位重量加大，工作面搬遷困難，頂煤放煤量減小，煤壁片幫量也明顯增加。根據(jù)目前放頂煤開采的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合郭二莊煤 9 中硬，局部含矸石 12 層，層位穩(wěn)定，確定其采放比為 1：1 為宜，煤 9 在該采區(qū)均厚為 ，即機(jī)采高度最小為 ，放煤高度為 。④ 放煤方式中國(guó)目前綜采放頂煤生產(chǎn)工作面的放煤方式為基本上可以歸納為單輪順序放煤、多輪順序放煤和單輪間隔放煤以及多輪間隔放煤等方式。實(shí)踐證明，單輪間隔放煤丟煤少，混矸少，又易實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，本設(shè)計(jì)亦采用單輪順序放煤方式。⑤ 端頭放煤地質(zhì)條件復(fù)雜，傾角較大的采區(qū)，為維護(hù)工作面兩端出口處的頂煤穩(wěn)定性，工作面兩端各留 2～4 架不放頂煤。在本設(shè)計(jì)采區(qū)中，煤層結(jié)構(gòu)好，傾角緩，為提高頂煤回收率，采用 ZT4410/18/ 端頭放頂煤支架，進(jìn)行端頭放煤，盡可能實(shí)現(xiàn)端頭放煤，以減少丟煤。結(jié)合邯鄲礦局的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，端頭放煤不僅可以提高頂煤的回收率，而且改善了端頭的維護(hù)條件，端頭處放煤后壁不放頂煤易于維護(hù)，減少了端頭維護(hù)難度。《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)31⑥ 工作面末采結(jié)合本設(shè)計(jì)采區(qū)的頂板條件，放頂煤工作面在距離停采線 12～18m 時(shí)，開始鋪網(wǎng)，12～14m 時(shí)，即停止放煤。⑦ 拉后溜放煤工序完成后，及時(shí)拉回后溜。拉后溜時(shí)要注意保持后留彎曲段不小于 18m，拉后溜后要保持大溜平直。㈣ 綜采工作面巷道布置及端頭支架⑴ 巷道布置采用單巷布置．區(qū)段運(yùn)輸巷中的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)；另一側(cè)設(shè)置泵站和移動(dòng)變電站等電氣設(shè)備、故巷道斷面較大，一般達(dá) 12㎡以上。同時(shí)隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，綜采高產(chǎn)高效工作面大量涌現(xiàn)，由于產(chǎn)量大、通風(fēng)量大，區(qū)段回風(fēng)巷斷面基本與運(yùn)輸巷相同或不小 12㎡，由于巷道斷面較大，不利與巷道掘進(jìn)和維護(hù)，要求平巷采用強(qiáng)度較高的支護(hù)材料。根據(jù)本礦井圍巖條件可采用錨網(wǎng)梁加錨索聯(lián)合支護(hù)。圖 42 綜采巷道布置示意圖1－運(yùn)輸巷道；2－回風(fēng)巷道⑵ 端頭支護(hù)綜采工作面上、下端頭頂板暴露面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是安全出口，這里的支護(hù)對(duì)安全生產(chǎn)有重要意義。目前，我國(guó)工作面有使用專門的端頭支架，也有用單體液壓支柱加抬棚，或單體液壓支柱和十字頂梁進(jìn)行支護(hù)。利用工作面液壓支架來支護(hù)端頭，目前在傾角較小的煤層中應(yīng)用十分廣泛。工作面支架通過安設(shè)在機(jī)頭部的移架梁來實(shí)現(xiàn)移架。通常機(jī)頭機(jī)尾的支架要滯后工作面支架一個(gè)截深。本礦井由于煤層傾角較大，可利用端頭支架來支護(hù)端頭。㈤ 采空區(qū)處理采空區(qū)頂采用板全部跨落法處理。㈥ 控頂設(shè)計(jì)最小控頂距為： Lx= Ld+Lh =+= ；《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)32最大控頂距為： Ld= Lx+b =++=式中 Ld—端面距，取 ；Lh—支架前梁和頂梁長(zhǎng)度之和，根據(jù)所選支架，取 ；b—采煤機(jī)截深，取 。㈦ 工作面設(shè)備布置工作面內(nèi)共布置 ZFQ240016/24 型輕放支架 129 架，Z T4410/18/ 端頭支架 4臺(tái)，共計(jì) 133 臺(tái)。㈧ 回采工作面噸煤成本工作面噸煤成本由設(shè)備折舊費(fèi) C工人工資 C材料費(fèi) C電力消耗費(fèi) C4 等組成。⑴ 設(shè)備折舊費(fèi)(C1)設(shè)備折舊費(fèi)(C1)=（固定資產(chǎn)原值總和設(shè)備殘值）/使用年限各種設(shè)備的年折舊費(fèi)見表 43。表 43 機(jī)電設(shè)備折舊表設(shè)備名稱 型號(hào) 數(shù) 量 折舊費(fèi)1 采煤機(jī) SL500 AC 1 2 中間支架 ZFQ240016/24 129 3 端頭支架 ZT4410/18/ 4 4 刮板輸送機(jī) JOY700 2 5 轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ764/132A 1 6 破碎機(jī) PEM1000650 1 7 膠帶輸送機(jī) SSJ1000/2160 2 10 乳化液泵 VRB250/ 2 11 隔爆 KSGZY 1 《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)33移動(dòng)變電站630/612 噴霧泵 KPB315/16 2 13 單體液壓支柱 合計(jì) ⑵ 工資(C2)工資費(fèi)包括基本工資費(fèi)、附加工資、獎(jiǎng)金人均工資平均每工 150 元，工效為 噸。則噸煤工資費(fèi)(C2)為 150/= 元/ t。⑶ 材料費(fèi)(C3)材料消耗費(fèi)用包括坑木費(fèi)用、火藥費(fèi)用、雷管費(fèi)用、坑袋費(fèi)用以及其他材料費(fèi)用，綜采面材料費(fèi)(C3)一般為 元/ t。⑷ 電費(fèi)(C4)① 動(dòng)力用電消耗動(dòng)力電耗=電機(jī)容量總和循環(huán)開動(dòng)時(shí)間負(fù)荷系數(shù)/循環(huán)產(chǎn)量=1850其中，電機(jī)容量總和取 1850kw，循環(huán)開動(dòng)小時(shí)數(shù)取 小時(shí)。② 照明用電消耗照明電耗=照明用電總功率循環(huán)照明時(shí)數(shù)/循環(huán)產(chǎn)量=2006/= kwh/ t其中，照明用電總功率包括工作面及上下順槽照明用電，取 200KW，③ 電費(fèi)總消耗(C4)電力費(fèi)=單價(jià)（動(dòng)力用電單耗+照明用電單耗）=（+）= 元/t其中，單價(jià)取 元/kwh⑸ 工作面的噸煤成本 工作面噸煤成本(C)=設(shè)備折舊費(fèi)(C1)+工資(C2)+材料消耗費(fèi)(C3)+電費(fèi)(C4)=++8+= 元/t㈨ 綜采工作面組織循環(huán)作業(yè)及循環(huán)圖表的編制緩傾斜中厚煤層的綜采工作面一般只有割煤、前移支架和推移輸送機(jī)三個(gè)主要工序，習(xí)慣上，完成這三個(gè)主要工序后，就算完成了一個(gè)循環(huán)。因此，一般是按多循環(huán)組織作業(yè)的，但在安排作業(yè)方式時(shí)，必須把機(jī)械設(shè)備檢修作為綜采工作面的一個(gè)很重要的工序，進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才拧＞C采工作面工序安排仍以保證割煤這個(gè)主要工序順利進(jìn)行為主要原則，《采礦學(xué)》課程設(shè)計(jì)34前移支架和推移輸送機(jī)的工序應(yīng)積極配合割煤工序，盡可能實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)。本工作面采用“四六”作業(yè)制。工作面的勞動(dòng)組織有追機(jī)作業(yè)和分段作業(yè)兩種基本形式。追機(jī)作業(yè)適用于頂板較穩(wěn)定，支護(hù)工作簡(jiǎn)單，移架速度快，工作面出勤人員較少，技術(shù)管理水平較高的情況。分段作業(yè)適用于工作面長(zhǎng)度較短，截深較小，采煤機(jī)牽引速度快，班進(jìn)多刀，頂板條件差，支護(hù)工作較復(fù)雜，工作面出勤人數(shù)較多的情況。根據(jù)實(shí)際情況本礦井綜采工作面的勞動(dòng)組織采用追機(jī)作業(yè)形式。（1）勞動(dòng)組織用比較類推法，根據(jù)類似工作面的定員和工作面及勞動(dòng)定額配備對(duì)各項(xiàng)工種和人員數(shù)目進(jìn)行確定，具體工種和人員數(shù)目見表 618。在確定在冊(cè)人數(shù)時(shí)，出勤率按 95%計(jì)算： 在冊(cè)人數(shù)=出勤人數(shù)（7/6）/出勤率=120（7/6）/95%=≈15