【導讀】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。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)內鐵路運輸有礦用鐵路經符夾線至符離集，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。當一趟線路故障，另一趟負擔全。礦負荷時；馬莊區(qū)變――石臺線路壓降為%，均在許可范圍內。礦井生產影響較大。主并伴有稀疏斷裂的構造形態(tài)。查明巖漿侵入范圍及其對煤層的破壞和影響。地質報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 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 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、機械裝備及技術特征、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 質條件簡單，該礦井設計為綜合機械化程度高的現(xiàn)代化礦井，要求工作面有較大生產能力，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。 工作面的推進方向和推進度 由于后退式的工作面和巷道的維護條件好，工作面的推進方向為后退式，即 由工作面向大巷回采。 考慮到掘進煤量及綜采面的生產能力，工作面日進 6 刀，日推進度為 ，工作面生產能力為 7485t/d。由第五章的計算可知，礦井設計產量 240 萬 t/a 是合適的，礦井一個工作面生產有能力達到設計產量。 工作 面的日產量為： A0= A/d （ 61） 式中： A0——工作面日產量， t； A——礦井設計生產能力， 240 萬 t； d——年工作日，取 330 天。 A0 =240104/330= 工作面的日產量也可用式 62 計算 A0= LgV 0MγC0 （ 62） 式中： A0——工作面日產量， t； Lg——工作面長度， 170 m； V0——工作面推進速度， 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 采煤機的截深為 ，則日進刀數(shù)為： N= V0/=為方便工人工作和管理 ， 取 N=6，即每天進 6 刀。則工作面的實際年出煤量為： 中國礦業(yè) 大學 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 第 36 頁 第 36 頁 共 114 頁 A=170610330=104t/a 考慮到 一 個煤巷掘進 頭 ，取 其 出煤量為工作面產量的 3%。 則礦井實際出煤量為： A 總 =A（ 1+3%） (64) 式中 ： A 總 ——礦井總出煤量， Mt； A——工作面實際出煤量， Mt； A 總 =104(1+3%)=104t240104t 所以 ， 能滿足礦井設計生產能力。 日推進度為： 6＝ 年推進度為： 330=。 綜采工作面的設備選型及配套 工作面 主要 參數(shù)見表 62。 表 62 工作面關鍵參數(shù)表 工作面長度 (m) 煤厚 (m) 所需支架類型 170 10 支撐掩護式 （ 1） 工作面落煤機械 采煤機選型要適合特定的地質條件，并且采煤機采高、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能力的要求。 本設計工作面采高 3m， 放頂煤厚度為 7m， 割煤進度每刀 ，日進度 ，進 6 刀，設計生產面年產量 240 萬 t，為實現(xiàn)高產高效，用一個工作面保產。 考慮掘進出煤，要達到礦井的設計生產能力采煤機的平均生產能力應能達到： ＝ 按照《綜采生產管理手冊》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 。 則采煤機割煤能力應能達到 。 依據以上原則、計算結果和工作面的關鍵參數(shù)，查《綜采綜掘 高檔普采設備類型配套圖集》選用 MG2250W 型雙滾筒采煤機，其技術特征見表63。 三機標準型號見表 64； 中國礦業(yè) 大學 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 第 37 頁 第 37 頁 共 114 頁 ZZF4000/15/32L 型液壓支架主要技術特征見表 65； SGZ764/400 型刮板輸送機主要技術特征見表 66； SGZ730/320 型刮板輸送機主要技術特征見表 67； （ 2） 支護方式 支架選型應符合以下幾個原則：支護強度與工作面礦壓相適應；支架結構與煤層賦存條件相適應；支護斷面與通風要求相適應；液壓支架與采煤機、輸送機等設備相匹配。 表 63 MG2150W 型采煤 機技術特征表 技術特征 單位 規(guī)格 型號 MG2150W 采 高 m 適應煤質硬度 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 油馬達形式 BME630K3 調高泵形式 YBC16/200 齒輪泵 輔助泵形式 CBF25CFC 齒輪泵 滾筒中心距 mm 7624 機面高度 mm 1150 臥底量 mm 311 電 動 機 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 內外噴霧 控頂距 mm 2021 最大不可折卸件 mm 3139850480 中國礦業(yè) 大學 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 第 38 頁 第 38 頁 共 114 頁 總重 t 33 制造廠家 無錫采煤機械廠 表 64 三機標準型號表 液壓支架 采煤機 前 刮板輸送 機 后 刮板輸送 機 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。支撐掩護式支架具有支撐能力大，切頂能力強，支撐效率高的特點，因此，設計決定采用支撐掩護式放頂煤液壓支架。 ② 支架的工作阻力 根據《綜采生產管理手冊》來確定支架的相關參數(shù)。 （ 1）支架工作阻力。支架工作阻力實際上是反映支架在工作過程中所需承受的頂板載荷。其大小計算采用估計法，由公式 6－ 3 計算得出： Q=NMSγ103 （ 6–5） 式中： Q—支架工作阻力， kN； N—支架載荷相當采高巖重的倍數(shù)，根據計算及實 測分析，一般認為中等穩(wěn)定頂板以下或使用掩護支架時，可取 N=6~8。在這里取 N=8； M—煤層的厚度， ； S—支架的支護面積， ； γ—頂板巖石的密度，取 2500kg∕m3。 Q = 82500103 = 根據 “三機 ”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特征見表 65。 ③ 支架的初撐力 根據《綜采生產管理手冊》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） 由液壓支架技術特征表可知，所選支架初撐力為 3140kN，符合控頂設計對支架初撐力的要求。 中國礦業(yè) 大學 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 第 39 頁 第 39 頁 共 114 頁 表 65 ZZF4000/15/32L 型液壓支架的技術特征表 項目 技術特征 單位 型號 ZZF4000/15/32L 型式 雙輸送機普放兩用支架 支架 高度 ～ m 寬度 ～ m 中心距 m 初撐力 3694 kN 工作阻力 4064 kN 支護強度 MPa 對底板比壓 MPa 適應傾角 25 176。 供液泵壓 MPa 運輸尺寸 5 m 重量 t ④ 支架的結構參數(shù) 支架的結構參數(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型支撐掩護式支架支護工作面，其主要技術特征見表 65。刮板輸送機技術參數(shù)見表 66。 表 66 SGZ764/400 型刮板輸送機技術特征表 型 號 SGZ764/400 單 位 設計長度 200 m 出廠長度 150 m 運輸能力 900 t/h 鏈速 m/s 電動機 型號 YSBS 100/2004/8 功率 2100/200 kW 轉速 735/1480 r/min 電壓 1140 V 中國礦業(yè) 大學 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 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 雙 邊 鏈 刮板間距 920 mm 總重 x t 與采煤機配套牽引方式 無鏈 制造廠家 張家口煤礦機械廠 表 66 SGZ730/320 型刮板輸送 機技術特征表 型 號 SGZ730/320 單 位 設計長度 200 m 出廠長度 150 m 運輸能力 700 t/h 鏈速 電動機 型號 YSBS80/1604/8 功率 2160 kW 轉速 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 與采煤機配套牽引方式 無鏈 制造廠家 張家口煤礦機械廠 （ 3） 轉載機選型 選型原則：轉載機的運輸能力應大于工作面輸送機的能力（一般為 倍），它的溜槽寬度或鏈速一般應大于工作面輸送機；轉載機的機型，應盡量與工作面輸送機的機型一致，便于日常維護及配件管理；轉載機尾部與工作面輸送機的連接處要配套。 中國礦業(yè) 大學 2021 屆 采礦畢業(yè)設計論文 第 41 頁 第 41 頁 共 114 頁 根據這些原則其他設備的配套情況，選用 SZB764/132A 型轉載機，其技術特征見表 67。 表 67 SZB764/132A 型轉載機技術特征表 型號 SZB764/132A 單位 出廠長度 m 爬坡角度 12 176。 運輸能力 900 t/h 布鏈型式 雙 中 鏈 電動機 型號 KBY550132 功率 132 kw 轉速 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 總質量 32 t 制造廠家 張家口煤礦機械廠 （ 4） 可伸縮帶式輸送機選型 選型原則：送機的能力要大于轉載機的生產能力，一般應為 倍；傳動裝置優(yōu)先采用雙電機，雙滾筒驅動，輸送能力大時采用兩臺等容量電機。 根據以上原則及其他的配套情況，選用 SSJ1200/500 型帶式輸送機，其技術特征見表 68。 表 68 SSJ1200/500 型帶式輸送機技術參數(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 抗拉強度 1400 KN/m 儲帶長度 100 m 電動機 型號 YB355L24 功率 2250 KW 電壓 1140 V 外形尺寸 機頭 1113433002506 mm 機尾 192722