【導(dǎo)讀】石臺礦位于淮北市東北15公里，閘河煤田中部偏東，坐落在蕭縣境內(nèi)。井田屬淮北市杜集區(qū)石臺鎮(zhèn)、朔里鎮(zhèn)和蕭縣永固鎮(zhèn)管轄，南鄰張莊礦，西接岱河礦和房莊礦，東以張莊向斜軸與永固井田相連。區(qū)內(nèi)鐵路運(yùn)輸有礦用鐵路經(jīng)符夾線至符離集，可通往華東各工業(yè)城市，公路，交通較方便。本區(qū)屬季風(fēng)濕暖帶，為半濕潤半干燥的大陸性氣候。年平均氣溫℃，日最低氣溫℃，日最高氣溫℃，年蒸。降雪期和冰凍期為11月至翌年3月。當(dāng)一趟線路故障，另一趟負(fù)擔(dān)全。礦負(fù)荷時；馬莊區(qū)變――石臺線路壓降為%，均在許可范圍內(nèi)。礦井生產(chǎn)影響較大。主并伴有稀疏斷裂的構(gòu)造形態(tài)。查明巖漿侵入范圍及其對煤層的破壞和影響。地質(zhì)報(bào)告初步闡明了巖漿巖侵入的分布規(guī)。3煤層，為主要煤層，僅局部因巖漿侵入不可采。一水平瓦斯相對涌出量為、日，通過煤層燃點(diǎn)測定，煤層具有自然發(fā)火傾向。巖漿巖對各煤層的影響大小、煤變質(zhì)程度及其煤種的分布情況。井田勘探類型為中等。

　　

【正文】 ，其它部分為走向長壁采煤法。 由于煤層的平均厚度為 10m，而且賦存穩(wěn)定，所以采用綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。 回采工作面長度的確定 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 35 頁 第 35 頁 共 114 頁 影響工作面長度的因素有煤層賦存條件、機(jī)械裝備及技術(shù)特征、巷道布置。該帶區(qū)的煤層特征如上表 61 所示，其煤層賦存條件好，地 質(zhì)條件簡單，該礦井設(shè)計(jì)為綜合機(jī)械化程度高的現(xiàn)代化礦井，要求工作面有較大生產(chǎn)能力，故選用較長的采煤工作面。一般綜采面的長度范圍為 150～ 200m，這里選擇工作面的長度為 170m。 工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度 由于后退式的工作面和巷道的維護(hù)條件好，工作面的推進(jìn)方向?yàn)楹笸耸?，?由工作面向大巷回采。 考慮到掘進(jìn)煤量及綜采面的生產(chǎn)能力，工作面日進(jìn) 6 刀，日推進(jìn)度為 ，工作面生產(chǎn)能力為 7485t/d。由第五章的計(jì)算可知，礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量 240 萬 t/a 是合適的，礦井一個工作面生產(chǎn)有能力達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量。 工作 面的日產(chǎn)量為： A0= A/d （ 61） 式中： A0——工作面日產(chǎn)量， t； A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 240 萬 t； d——年工作日，取 330 天。 A0 =240104/330= 工作面的日產(chǎn)量也可用式 62 計(jì)算 A0= LgV 0MγC0 （ 62） 式中： A0——工作面日產(chǎn)量， t； Lg——工作面長度， 170 m； V0——工作面推進(jìn)速度， m/d； M——煤層厚度， 10 m； γ——煤的容重， t/m3； C0 ——工作面回采率， 。 由以式 6 62 可得： V0=A/LgMγC0d （ 63） =240104/（ 17010330） = m/d 采煤機(jī)的截深為 ，則日進(jìn)刀數(shù)為： N= V0/=為方便工人工作和管理 ， 取 N=6，即每天進(jìn) 6 刀。則工作面的實(shí)際年出煤量為： 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 36 頁 第 36 頁 共 114 頁 A=170610330=104t/a 考慮到 一 個煤巷掘進(jìn) 頭 ，取 其 出煤量為工作面產(chǎn)量的 3%。 則礦井實(shí)際出煤量為： A 總 =A（ 1+3%） (64) 式中 ： A 總 ——礦井總出煤量， Mt； A——工作面實(shí)際出煤量， Mt； A 總 =104(1+3%)=104t240104t 所以 ， 能滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 日推進(jìn)度為： 6＝ 年推進(jìn)度為： 330=。 綜采工作面的設(shè)備選型及配套 工作面 主要 參數(shù)見表 62。 表 62 工作面關(guān)鍵參數(shù)表 工作面長度 (m) 煤厚 (m) 所需支架類型 170 10 支撐掩護(hù)式 （ 1） 工作面落煤機(jī)械 采煤機(jī)選型要適合特定的地質(zhì)條件，并且采煤機(jī)采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)要選取合理，有較大的適用范圍，滿足工作面開采生產(chǎn)能力的要求。 本設(shè)計(jì)工作面采高 3m， 放頂煤厚度為 7m， 割煤進(jìn)度每刀 ，日進(jìn)度 ，進(jìn) 6 刀，設(shè)計(jì)生產(chǎn)面年產(chǎn)量 240 萬 t，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，用一個工作面保產(chǎn)。 考慮掘進(jìn)出煤，要達(dá)到礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力采煤機(jī)的平均生產(chǎn)能力應(yīng)能達(dá)到： ＝ 按照《綜采生產(chǎn)管理手冊》第 152 頁之規(guī)定，工作時間有效利用系數(shù) K值一般在 ～ 之間， K 取 。 則采煤機(jī)割煤能力應(yīng)能達(dá)到 。 依據(jù)以上原則、計(jì)算結(jié)果和工作面的關(guān)鍵參數(shù)，查《綜采綜掘 高檔普采設(shè)備類型配套圖集》選用 MG2250W 型雙滾筒采煤機(jī)，其技術(shù)特征見表63。 三機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號見表 64； 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 37 頁 第 37 頁 共 114 頁 ZZF4000/15/32L 型液壓支架主要技術(shù)特征見表 65； SGZ764/400 型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表 66； SGZ730/320 型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表 67； （ 2） 支護(hù)方式 支架選型應(yīng)符合以下幾個原則：支護(hù)強(qiáng)度與工作面礦壓相適應(yīng)；支架結(jié)構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng)；支護(hù)斷面與通風(fēng)要求相適應(yīng)；液壓支架與采煤機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備相匹配。 表 63 MG2150W 型采煤 機(jī)技術(shù)特征表 技術(shù)特征 單位 規(guī)格 型號 MG2150W 采 高 m 適應(yīng)煤質(zhì)硬度 kg/cm2 F3 煤層傾角 176。 ≤30 截 深 m 630 滾筒直徑 m 牽引方式 液壓 牽引力 kN 250 牽引速度 m/min 0～ 鏈條規(guī)格 mm 銷 輪 —齒條 主油泵形式 A 斜軸式柱塞泵 油馬達(dá)形式 BME630K3 調(diào)高泵形式 YBC16/200 齒輪泵 輔助泵形式 CBF25CFC 齒輪泵 滾筒中心距 mm 7624 機(jī)面高度 mm 1150 臥底量 mm 311 電 動 機(jī) 型號 JPM2B150C 功率 kW 150 臺數(shù) 臺 2 電壓 V 1140 冷卻方式 定子 噴霧滅塵方式 內(nèi)外噴霧 控頂距 mm 2021 最大不可折卸件 mm 3139850480 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 38 頁 第 38 頁 共 114 頁 總重 t 33 制造廠家 無錫采煤機(jī)械廠 表 64 三機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號表 液壓支架 采煤機(jī) 前 刮板輸送 機(jī) 后 刮板輸送 機(jī) ZZF4000/15/32L MG2250W SGZ730/320 SGZ764/400 ① 液壓支架的選擇 因此，需采用高支撐力的支架。支撐掩護(hù)式支架具有支撐能力大，切頂能力強(qiáng)，支撐效率高的特點(diǎn)，因此，設(shè)計(jì)決定采用支撐掩護(hù)式放頂煤液壓支架。 ② 支架的工作阻力 根據(jù)《綜采生產(chǎn)管理手冊》來確定支架的相關(guān)參數(shù)。 （ 1）支架工作阻力。支架工作阻力實(shí)際上是反映支架在工作過程中所需承受的頂板載荷。其大小計(jì)算采用估計(jì)法，由公式 6－ 3 計(jì)算得出： Q=NMSγ103 （ 6–5） 式中： Q—支架工作阻力， kN； N—支架載荷相當(dāng)采高巖重的倍數(shù)，根據(jù)計(jì)算及實(shí) 測分析，一般認(rèn)為中等穩(wěn)定頂板以下或使用掩護(hù)支架時，可取 N=6~8。在這里取 N=8； M—煤層的厚度， ； S—支架的支護(hù)面積， ； γ—頂板巖石的密度，取 2500kg∕m3。 Q = 82500103 = 根據(jù) “三機(jī) ”選型配套原則，選擇的 ZZF4000/15/32L 型液壓支架 ，其工作阻力為 4000KN，經(jīng)演算， P 不大于支架額定工作阻力的 80%，初撐力也滿足要求。 ZZF4000/15/32L 型放頂煤支架的技術(shù)特征見表 65。 ③ 支架的初撐力 根據(jù)《綜采生產(chǎn)管理手冊》規(guī)定，直接頂板中等穩(wěn)定時，初撐力一般為工作阻力的 70%～ 80%，取 75%。 P0=75%4000=3000kN/架 （ 66） 由液壓支架技術(shù)特征表可知，所選支架初撐力為 3140kN，符合控頂設(shè)計(jì)對支架初撐力的要求。 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 39 頁 第 39 頁 共 114 頁 表 65 ZZF4000/15/32L 型液壓支架的技術(shù)特征表 項(xiàng)目 技術(shù)特征 單位 型號 ZZF4000/15/32L 型式 雙輸送機(jī)普放兩用支架 支架 高度 ～ m 寬度 ～ m 中心距 m 初撐力 3694 kN 工作阻力 4064 kN 支護(hù)強(qiáng)度 MPa 對底板比壓 MPa 適應(yīng)傾角 25 176。 供液泵壓 MPa 運(yùn)輸尺寸 5 m 重量 t ④ 支架的結(jié)構(gòu)參數(shù) 支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要是取定支架的最大最小高度 之比 —— 支架的伸縮比由公式： K= Hmax∕Hmin （ 6–5） 式中 Hmax—支架最大支撐高 度， ； Hmin—支架最小支撐高度， 。 K= ∕= 符合中厚煤層 K值不小于 ~ 的要求。 由上述校核可知，所選支架符合要求。因此，工作面采用 ZZF4000/15/32L型支撐掩護(hù)式支架支護(hù)工作面，其主要技術(shù)特征見表 65。刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)見表 66。 表 66 SGZ764/400 型刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 型 號 SGZ764/400 單 位 設(shè)計(jì)長度 200 m 出廠長度 150 m 運(yùn)輸能力 900 t/h 鏈速 m/s 電動機(jī) 型號 YSBS 100/2004/8 功率 2100/200 kW 轉(zhuǎn)速 735/1480 r/min 電壓 1140 V 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 40 頁 第 40 頁 共 114 頁 液力耦合器型號 X 減速器速比 1： 布置方式 平行布置 中部槽規(guī)格 1500764222 mm 圓環(huán)鏈規(guī)格 2692C mm 刮板鏈形式 準(zhǔn) 雙 邊 鏈 刮板間距 920 mm 總重 x t 與采煤機(jī)配套牽引方式 無鏈 制造廠家 張家口煤礦機(jī)械廠 表 66 SGZ730/320 型刮板輸送 機(jī)技術(shù)特征表 型 號 SGZ730/320 單 位 設(shè)計(jì)長度 200 m 出廠長度 150 m 運(yùn)輸能力 700 t/h 鏈速 電動機(jī) 型號 YSBS80/1604/8 功率 2160 kW 轉(zhuǎn)速 x r/min 電壓 1140 V 液力耦合器型號 x 減速器速比 1： 布置方式 平行布置 中部槽規(guī)格 1500730222 mm 圓環(huán)鏈規(guī)格 2692C mm 刮板鏈形式 中雙鏈 刮板間距 920 mm 總重 t 與采煤機(jī)配套牽引方式 無鏈 制造廠家 張家口煤礦機(jī)械廠 （ 3） 轉(zhuǎn)載機(jī)選型 選型原則：轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的能力（一般為 倍），它的溜槽寬度或鏈速一般應(yīng)大于工作面輸送機(jī)；轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)型，應(yīng)盡量與工作面輸送機(jī)的機(jī)型一致，便于日常維護(hù)及配件管理；轉(zhuǎn)載機(jī)尾部與工作面輸送機(jī)的連接處要配套。 中國礦業(yè) 大學(xué) 2021 屆 采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 41 頁 第 41 頁 共 114 頁 根據(jù)這些原則其他設(shè)備的配套情況，選用 SZB764/132A 型轉(zhuǎn)載機(jī)，其技術(shù)特征見表 67。 表 67 SZB764/132A 型轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表 型號 SZB764/132A 單位 出廠長度 m 爬坡角度 12 176。 運(yùn)輸能力 900 t/h 布鏈型式 雙 中 鏈 電動機(jī) 型號 KBY550132 功率 132 kw 轉(zhuǎn)速 1475 rpm 電壓 1140 v 圓環(huán)鏈 規(guī)格 dt 2692C mm 鏈速 m/s 刮板間距 920 m 中部槽（長 寬 高） 1500764222 mm 總質(zhì)量 32 t 制造廠家 張家口煤礦機(jī)械廠 （ 4） 可伸縮帶式輸送機(jī)選型 選型原則：送機(jī)的能力要大于轉(zhuǎn)載機(jī)的生產(chǎn)能力，一般應(yīng)為 倍；傳動裝置優(yōu)先采用雙電機(jī)，雙滾筒驅(qū)動，輸送能力大時采用兩臺等容量電機(jī)。 根據(jù)以上原則及其他的配套情況，選用 SSJ1200/500 型帶式輸送機(jī)，其技術(shù)特征見表 68。 表 68 SSJ1200/500 型帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)特征表 型號 SSJ1200/500 單位 輸送量 1600 t 輸送長度 1500 m 帶速 m/s 輸送帶 帶寬 1200 mm 抗拉強(qiáng)度 1400 KN/m 儲帶長度 100 m 電動機(jī) 型號 YB355L24 功率 2250 KW 電壓 1140 V 外形尺寸 機(jī)頭 1113433002506 mm 機(jī)尾 192722