【正文】 副井井筒傾角為6176。，設(shè)計(jì)選用WQC3J型防爆無軌膠輪車，載重量為5ｔ，配備數(shù)量為4輛。無軌膠輪車型號(hào)數(shù)量見表321。表 321 膠輪車型號(hào)數(shù)量一覽表Table 321 Rubbertyred vehicle number list型 號(hào)功率（kW）數(shù)量（臺(tái)）功能WQC3J654人員、材料及設(shè)備本礦在副斜井井底設(shè)一座主排水泵房，全礦涌水集中到水倉(cāng)后，通過主排水泵房、回風(fēng)井井筒排水管路將礦井涌水直排到地面礦井水處理站預(yù)沉調(diào)節(jié)池。主排水設(shè)備選型設(shè)計(jì)依據(jù)礦井水處理站預(yù)沉調(diào)節(jié)池標(biāo)高：+主排水泵房水平標(biāo)高：+ m排水高度： m回風(fēng)井井筒傾角：16176?？傂遍L(zhǎng)： m正常涌水量：最大涌水量：水泵必須的排水能力正常涌水量：Q==最大涌水量：Q==揚(yáng)程：H=(+)=排水設(shè)備選型根據(jù)計(jì)算選用三臺(tái)DG12253型水泵，Q= m3/h、H=、η=54%、n=2950r/min。正常涌水量時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修；最大涌水量時(shí)兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用、檢修。確定排水管徑和吸水管徑d= [900π(∽)]=∽取排水管內(nèi)徑為60mmδ=60{ (800+)/(800－)1}+2∽3= ∽取δ=選用內(nèi)徑φ60mm，壁厚5mm的無縫鋼管作為排水管；選用內(nèi)徑φ75mm，壁厚5mm的無縫鋼管作為吸水管。確定水泵工況點(diǎn)⑴ 阻力損失計(jì)算舊管：H總損=H吸損+H排損=（800/） =新管：H總損=H吸損+H排損=800/ =⑵管道阻力系數(shù)舊管：R=H總損/Q2選=新管：R=H總損/Q2選=管網(wǎng)特性曲線方程為舊管：H=H排高+RQ2=+Q2新管：H=H排高+RQ2=+Q2水泵特性曲線和管網(wǎng)特性曲線見圖631。舊管工況點(diǎn)參數(shù)為：Q=，H=，η=%。新管工況點(diǎn)參數(shù)為：Q=，H=，η=%。水泵校核（1）水泵工作穩(wěn)定性81= ，故水泵工作穩(wěn)定。（2）按管路淤積后的工況點(diǎn)校核排水能力正常涌水時(shí)排水時(shí)間T=24(h)20h最大涌水時(shí)排水時(shí)間Tmax=24=(h)20h（3）按管路淤積前的工況點(diǎn)計(jì)算電動(dòng)機(jī)容量舊管：N′=[(1020)/(3600102)=新管：N′=[(1020)/(3600102)=選用電機(jī)由廠家配套，轉(zhuǎn)速2950rpm。排水管路回風(fēng)井筒內(nèi)設(shè)置兩趟排水管路，采用φ705無縫鋼管，正常涌水量時(shí)一趟工作，一趟備用，最大涌水量時(shí)兩趟工作。選型結(jié)果水泵：DG12253型水泵三臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。電動(dòng)機(jī)：由廠家配套選電機(jī)三臺(tái)，轉(zhuǎn)速2950rpm。排水管：φ705的無縫鋼管。吸水管：φ855的無縫鋼管。第4章 盤區(qū)布置及裝備 采煤方法的選擇（一）影響采煤方法選擇的因素井田共有可采煤層4層，51上、561和62煤層均為穩(wěn)定可采煤層，各煤層可采區(qū)域和面積不同。設(shè)計(jì)51上煤層和51煤層采用聯(lián)合布置方式?！?。～。井田內(nèi)無斷層及其它較大的地質(zhì)構(gòu)造，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤層頂?shù)装鍘r石的力學(xué)強(qiáng)度低，巖石均為軟弱巖石，遇水軟化變形，甚至崩解破壞，因此煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性較差，易于冒落。（二）采煤方法的選擇原則采煤方法是一個(gè)礦井的核心技術(shù)問題，它直接決定著礦井的生產(chǎn)技術(shù)水平、安全狀況和經(jīng)濟(jì)效益。（1）根據(jù)礦井煤層及其頂、底板條件，優(yōu)先采用在支護(hù)上安全可靠的支護(hù)方式。（2）～，應(yīng)優(yōu)先采用機(jī)械化程度高，資源回收率高的采煤方法。（三）采煤方法的確定西梁煤礦原設(shè)計(jì)采煤方法為高檔普采采煤法。礦井在建設(shè)過程中，積極對(duì)采煤方法進(jìn)行調(diào)查研究，根據(jù)東勝地區(qū)部分煤礦對(duì)高檔普采的實(shí)踐證明，由于東勝地區(qū)煤層賦存較淺，巖層較軟，淺層地壓較為突出，煤層底板多為泥巖，遇水變形膨脹，而整體頂梁懸移支架因其自身工作阻力小、對(duì)地比壓大的特點(diǎn)，在東勝地區(qū)容易發(fā)生鉆底，甚至工作面支架全部被壓死的事故。鑒于上述因素，本次設(shè)計(jì)將高檔普采采煤法變更為綜合機(jī)械化采煤法、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型采煤機(jī)割煤，采煤機(jī)裝煤，刮板輸送機(jī)及膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，主要采、掘、運(yùn)設(shè)備選型如下：（一）選型原則建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，提高礦井機(jī)械化裝備水平是發(fā)展高產(chǎn)高效的有效途徑。設(shè)計(jì)考慮了以下技術(shù)原則：技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、維修方便、運(yùn)行可靠、生產(chǎn)能力大。各設(shè)備間相互適應(yīng)、能力匹配、運(yùn)輸暢通、不出現(xiàn)“瓶頸”環(huán)節(jié)。從保證礦井產(chǎn)量及效益出發(fā)，以國(guó)內(nèi)先進(jìn)成功的配套產(chǎn)品為主。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)要求簡(jiǎn)單，環(huán)節(jié)少，成本低，運(yùn)行可靠。（二）綜采工作面主要設(shè)備選型本礦井51煤層布置綜采工作面，工作面平均日產(chǎn)量為1818t，采煤工作面設(shè)備以上述產(chǎn)量為基礎(chǔ)選型。工作面采高。采煤機(jī)截深按目前國(guó)內(nèi)普遍采用的截深，取600mm。工作面日循環(huán)數(shù)工作面日循環(huán)數(shù)可用下式計(jì)算：n=Qγ/（K1LHBγC）式 中： Qγ——工作面日產(chǎn)量，Qγ=1818t/a K1——工作面正規(guī)循環(huán)率，K1=； L ——工作面長(zhǎng)度，首采工作面長(zhǎng)度為150m； n——日循環(huán)數(shù)； H ——采高，； B——循環(huán)進(jìn)尺，； C——工作面回采率，首采工作面回采率取為95%； γ——煤的容重。n=1818/（150）≈7根據(jù)以上計(jì)算，51煤層首采工作面需日進(jìn)7刀，完成7個(gè)循環(huán)。采煤機(jī)(1) 采煤機(jī)小時(shí)生產(chǎn)能力核算雙向割煤具有輔助工序少，采煤速度快，工序緊湊，工時(shí)利用率高及生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)，因此工作面采用雙向割煤方式。采煤機(jī)在工作面的進(jìn)刀方式，將直接影響工作面的工時(shí)利用以及采煤機(jī)效能的發(fā)揮。為減少工作面人員操作工作量，設(shè)計(jì)采用端部斜切進(jìn)刀方式，雙向割煤。采煤機(jī)的平均落煤能力：,日三班作業(yè)一班檢修，每班工作四小時(shí)。，Qh=(QK)/（300nt）=(900000)/[30033]=400t/h(2) 采煤機(jī)平均割煤速度Vc=Qh/(60BHγ)=400/(60)=根據(jù)以上計(jì)算，取采煤機(jī)平均割煤速度為Vc=式 中： Q——采煤機(jī)的割煤能力，萬t/a； K——生產(chǎn)不均衡系數(shù)，； n——日作業(yè)班數(shù)，3班； t——每班純割煤時(shí)間，3h； Qh——采煤機(jī)的平均小時(shí)割煤能力，t/h B——截深，； H——采高，； γ——煤的容重。(3) 采煤機(jī)裝機(jī)功率N=[（60BHVcHw）/]K=[(60)/]=297kW式 中： N——采煤機(jī)功率，kW； B——截深，m； H——采高，； Vc——采煤面割煤速度，m/min； Hw——能耗系數(shù)，； K——功率備用系數(shù)。(4) 采煤機(jī)型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)考慮到本礦井煤質(zhì)較硬，適當(dāng)加大采煤機(jī)截割功率，有利于割煤，采煤機(jī)選用MG300/730WD型，其技術(shù)參數(shù)見表411。表411 MG300/730WD型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)表Table 411 MG300/730WD type mining machine technical parameters項(xiàng) 目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)采高范圍(m)～滾筒截深(mm)600牽引速度(m/s)0～總功率(kW)730滾筒直徑(m)牽引力(kN)689/413煤層傾角(176。)≤25臥底量(mm)260供電電壓(V)1140整機(jī)重量(t)49滅塵方式內(nèi)外噴霧工作面刮板輸送機(jī)按照輸送機(jī)應(yīng)滿足采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，可選用SGZ764/400型刮板輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表412。表412 SGZ764/400型刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表Table 412 List of technical parameters of SGZ764/400 type scraper conveyor項(xiàng) 目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)輸送量(t/h)800鏈條規(guī)格(mm)φ2692裝機(jī)功率(kW)2200鏈速(m/s)供電電壓(V)1140中部槽規(guī)格(mm)1500764222轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)選用SZZ764/160型轉(zhuǎn)載機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表413。表413 SZZ764/160型轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)參數(shù)表Table413 SZZ764/160 type loader technology parameter table項(xiàng) 目參數(shù)項(xiàng) 目參數(shù)輸送量(t/h)1000鏈速(m/s)裝機(jī)功率(kW)160鏈破斷力(kN)850有效搭接長(zhǎng)度(m)中部槽規(guī)格(mm)1500764222供電電壓(V)1140出廠長(zhǎng)度(m)50破碎機(jī)選用PCM110型破碎機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表414。表414 PCM110型破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)表Table 414 Machine technical parameters table fragmentation of PCM110 type項(xiàng) 目參數(shù)項(xiàng) 目參數(shù)破碎能力(t)1000生產(chǎn)能力(t)1000進(jìn)料口寬度(mm)700進(jìn)料口高度(mm)700功率(kW)110外形尺寸(mm)456020251808供電電壓(V)660質(zhì)量(t)乳化液泵站選用BRW315/，功率200kW，二泵一箱。WPZ320/，功率45kW，兩泵一箱。順槽皮帶輸送機(jī)順槽皮帶輸送機(jī)設(shè)備選型如下：帶寬B=1000mm帶速V=電動(dòng)機(jī)功率N=2125kW皮帶輸送機(jī)型號(hào)DSJ100/80/2125。（四）其他設(shè)備除上述主要設(shè)備外還配備有小水泵，慢速絞車，設(shè)備列車，探水鉆機(jī)、單體液壓支柱等設(shè)備。 工作面頂板管理方式，支護(hù)設(shè)備選型工作面頂板管理方式為全部垮落法。51煤層綜采工作面支架選型核實(shí)區(qū)巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)值平均為63%，巖體質(zhì)量指標(biāo)(M)，巖石質(zhì)量中等，巖體中等完整，整體穩(wěn)固性也較好。但煤層頂?shù)装鍘r石的力學(xué)強(qiáng)度低，巖石均為軟弱巖石，遇水軟化變形，甚至崩解破壞。因此煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性較差。根據(jù)本地區(qū)頂?shù)装鍘r性以及國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)壁工作面生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，液壓支架是工作面裝備中對(duì)生產(chǎn)能力影響最大的設(shè)備，因此必須把支架的可靠性放在首位，不但要穩(wěn)定可靠，故障率低，而且要使用壽命長(zhǎng)，近年來液壓支架逐步重型化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作阻力增大。（1）支架支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算P=(6～8)srm cosα式 中： S——支架支護(hù)頂板面積，； r——頂板巖石容重，t/m3 ， t/m3 ； m——采高，； α——煤層傾角，平均取1176。P =8cos1176。=536t =5253kN（2）支架初撐力按工作阻力的60%～70%選取。（3）支架高度選擇Hmax=MmaxS1 Hmin= HminS2a～ m。根據(jù)以上分析計(jì)算，選用ZY6400/17/35型掩護(hù)式液壓支架，其技術(shù)參數(shù)見表415。表415 ZY6400/17/35型工作面液壓支架技術(shù)參數(shù)表Table 415 Table support technical parameter of ZY6400/17/35 working face hydraulic項(xiàng) 目參數(shù)項(xiàng) 目參數(shù)支護(hù)高度(m)～支護(hù)強(qiáng)度(MPa)中心距(m)移架步距(m)工作阻力(kN)6400質(zhì)量(t)初撐力(kN)6000 工作面參數(shù)的確定工作面長(zhǎng)度工作面長(zhǎng)度與地質(zhì)因素和機(jī)械設(shè)備能力，頂板管理等技術(shù)因素關(guān)系密切，直接影響生產(chǎn)效益，加大工作面長(zhǎng)度，不僅可以減少工作面的準(zhǔn)備工程量，提高回采率，而且還相對(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。而增加工作面推進(jìn)方向長(zhǎng)度，可以減少搬家倒面次數(shù)，為工作面連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)創(chuàng)造條件。根據(jù)本礦實(shí)際情況，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及本礦井生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)確定工作面長(zhǎng)度為150m。工作面采高。工作面推進(jìn)長(zhǎng)度51煤層工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為900m～1200m。首采工作面推進(jìn)長(zhǎng)度1170m。工作面生產(chǎn)能力（1）工作面年推進(jìn)度工作面制度為“四、六”制，三班采煤，一班檢修。，日循環(huán)個(gè)數(shù)為7個(gè)。則工作面年推進(jìn)度為1247m。（2）工作面年產(chǎn)量工作面年產(chǎn)量：Q=MγL1L2C=1501247=式 中： Q——回采工作面年產(chǎn)量，Mt/a； M——煤層平均可采厚度； γ——煤的容重，t/m3； L1——回采工作面長(zhǎng)度，m； L2——工作面年推進(jìn)度，m； C——工作面回采率。根據(jù)回采工作面推進(jìn)度及其它巷道準(zhǔn)備量計(jì)算，掘進(jìn)出煤約為回采出煤的6％。則礦井年產(chǎn)量為：Q＝Q（1+6％）＝（1+6％）＝ Mt/a回采工作面數(shù)目投產(chǎn)時(shí)井下布置一個(gè)綜合機(jī)械化采煤工作面。 盤區(qū)及工作面回采率盤區(qū)回采率為80％，工作面回采率95％。六、生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo)根據(jù)高產(chǎn)高效工作面全國(guó)平均消耗指標(biāo)及本地區(qū)其他礦井生產(chǎn)資料，預(yù)計(jì)礦井生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo)如下：坑木：火藥：20kg/kt