【正文】 根據(jù)這些原則及其他設(shè)備的配套情況，選用 SZB830/180 型轉(zhuǎn)載機(jī)，其技術(shù)特征見表 64。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 Ⅱ .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。 根據(jù)以上原則，選用 SGB630/220 型前部刮板輸送機(jī)， SGZ730/220 型后部刮板輸送機(jī)，其技術(shù)特征 分別 見表 62 和表 63。 ⑵ 工作面運(yùn)煤機(jī)械 ① . 刮板輸送機(jī)選型 選型原則： Ⅰ .刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力，一般取 。放煤時(shí)，以盡可能多放煤為原則。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 ⒍ 放頂煤 采用進(jìn)一刀放一次的方式。移運(yùn)輸機(jī)過(guò)程中彎曲段長(zhǎng)度應(yīng)不小于 12m，移運(yùn)輸機(jī)步距保持 600 mm，并做到一次到位，移好后要使運(yùn)輸機(jī)成一直線，其偏差不得超過(guò) 177。 ⒋ 移架方式 移架采用滯后采煤機(jī)后滾筒 3～ 5 架追機(jī)順序移架，移架步距為 600 mm，追機(jī)移架速度趕不上采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，為了便于頂板的管理，必須停采煤機(jī)移架，移架完后 再 繼續(xù)采煤，以保證工作面的安全。 Ⅱ .放頂煤以礦山壓力為主， 輔以支架尾梁擺動(dòng) 破碎頂煤 。然后將輸送機(jī)移直（ 如 圖 .） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 圖 61 采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖 c. 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.） d. 將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程割煤（ 如 圖. ③ . 回采工藝 ： 采煤機(jī)割煤 → 移架 → 推前部輸送機(jī) → 放頂煤 → 拉后部輸送機(jī) → 采煤機(jī)割煤。 ② 進(jìn)刀方式 采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式。則 ： 采煤機(jī)割煤能力應(yīng)達(dá)到 ： 工作面放煤能力應(yīng)達(dá)到 ： 171/=431 t/h 依據(jù)以上原則及計(jì)算結(jié)果，選用 MG200W 型雙滾筒采煤機(jī)，其技術(shù)特征見表 61 表 61 MG200W 型雙滾筒采煤機(jī)技術(shù)特征表 型號(hào) MG200W 單位 采高 最低 1500 mm 最高 2904 mm 臥底量 153 mm 適用傾角 ﹤ 35 度 截割部 滾筒直徑 1400 mm 滾筒數(shù)量 2 個(gè) 截深 600 mm 牽引部 牽引形式 雙滾筒騎鏈槽液壓無(wú)鏈牽引 牽引力 400 KN 牽引速度 0～ m/min 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) DMB200S 總功率 200 KW 電壓 1140 V 重量 28 t 外形尺寸 92268201200 mm 生產(chǎn)廠商 雞西煤礦機(jī)械廠 ⑶ 采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式 ① 采煤機(jī)的工作方式 由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進(jìn)刀，上行 下行均割煤，往返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過(guò)后先移架后推移刮板輸送機(jī)。本設(shè)計(jì)工作面沿底開采規(guī)定采高 ，放全部頂煤，割煤進(jìn)度每刀 m，日進(jìn)度 m，進(jìn) 4 刀，設(shè)計(jì)生產(chǎn)面年產(chǎn)量 150 萬(wàn) t，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，用一個(gè)工作面保產(chǎn)。所以選用單輪順序放煤法。目前采用的放煤順序有：多輪分段等量放煤、多輪間隔順序等量放煤、單輪順序放煤、單輪間隔順序放煤。 日推進(jìn)度為： 4= m/d 年推進(jìn)度為： 300= 720m。則工作面的年實(shí)際出煤量為： A=2004300 = 萬(wàn) t 考慮到在回采的同時(shí)，又兩個(gè)煤倉(cāng)掘進(jìn)頭正在掘進(jìn)，在次我們?nèi)【蜻M(jìn)出煤量為工作面產(chǎn)量的 10 %，則礦井的實(shí)際出煤量為： A 總 =A(1+10%) 式中： A 總 —礦井總出煤量，萬(wàn) t； A—工作面實(shí)際出煤量，萬(wàn) t； A 總 =(1+10%)= 萬(wàn) t﹥ 150 萬(wàn) t。 Ao=150104/300=5000 t 工作面的日產(chǎn)量也可按下式計(jì)算： Ao=LgVoMγCo 式中： Ao—工作面日產(chǎn)量， t； Lg—工作面長(zhǎng)度， 200 m； Vo—工作面推進(jìn)速度， m/d； γ—煤的容重， . t/m3； Co—工作面回采率， 。 推進(jìn)方向由工作面向大巷回采。由于煤層的平均厚度為，而且賦存穩(wěn)定，所以采用綜合機(jī)械化放頂煤的回采工藝，全部垮落。 ⒉ 采煤方法 本礦的賦存條件簡(jiǎn)單穩(wěn)定，地質(zhì)特征簡(jiǎn)單，參照附近礦井的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并遵循以下原則： ⑴ .煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法； ⑵ .安全勞動(dòng)條件好； ⑶ .盡可能采用機(jī)械化采煤， 達(dá)到 工作面高產(chǎn)高效； ⑷ .材料消耗少，生產(chǎn)成本低； ⑸ .便于生產(chǎn)管理。礦井屬低沼氣礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，煤層均又自然發(fā)火傾向。本區(qū)主采 3煤層，硬度中硬，普氏硬度為 2～ 3，屬中變質(zhì)氣煤，為高硫低灰分。平均 6176。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法 ⒈ 煤層的賦存特征 煤層均厚 m，煤層傾角 3176。硐室斷面形狀為半圓形，采用不可燃材料支護(hù)和錨噴支護(hù)。 ⒊ 帶區(qū)變電所 帶區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在帶區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，故放在兩條大巷之間，帶區(qū)上山附近。 用混凝土砌碹支護(hù)，壁厚 300 mm，其容量為 ： Q + Qo + LMBCo 式中： Q—煤倉(cāng)容量， t； Qo—防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，取 10 t； L—割煤機(jī)半小時(shí)運(yùn)行距離， 120 m； M—煤層厚度， m； B—深度， m； γ—煤的容重， t/m3； Co—工作面采出率， Q=10 + 120 = t 煤倉(cāng)的斷面直徑： 6 5 4 .6 1 .3 5 2 0 2 .5m?? ? ? ? 所以，煤倉(cāng)斷面直徑取 5 m，煤倉(cāng)高度 20 m，容重 t。帶區(qū)煤倉(cāng)采用垂直煤倉(cāng)，斷面為圓形。 帶區(qū)下部輔助運(yùn)輸車場(chǎng)圖 如 圖 51。車場(chǎng)采用絞車提升。 底板繞道式井底車場(chǎng)先由軌道大巷做一段平的斜巷，然后用 25176。本設(shè)計(jì)帶區(qū)車場(chǎng)的裝煤車場(chǎng)采用大巷裝車式車場(chǎng)，輔助提升車場(chǎng)采用底版繞道式車場(chǎng)。 帶區(qū)實(shí)際出煤量： （ + + 32 + ） 100 220 = 萬(wàn) t 帶區(qū)煤柱損失： （ 4） 100200= 萬(wàn) t 帶區(qū)回采率： 2 6 3 6 .7 29 2 % 7 5 %2 9 2 9 .9 3?? 符合規(guī)范要求。 2. 掘進(jìn)出煤量 Q 掘 按規(guī)定，掘進(jìn)出煤量按工作面出煤量的 5 %～ 10 %計(jì)算，取 5 %。 C—工作面回采率， 。 M—采高， m。 L—工作面長(zhǎng)度， 200 m。 由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時(shí)間 T 循 為： T 循 =T+T 端 +T 故 =75 + 30 + 30=135（分鐘） 所以，綜放面每班進(jìn)兩刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。 （ 3） 故障時(shí)間 T 故 根據(jù)大量調(diào)查，國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備機(jī)電事故影響時(shí)間占總工時(shí)的 8 %~15 %，每割一刀煤影響時(shí)間為 15~30 分鐘。根據(jù)實(shí)際情況， T 停 取 15 分鐘。 [2] 割煤作業(yè)中必需的輔助作業(yè)時(shí)間 T 空 T 空 = L1 / V 空 =25 / =4 （分） 式中： V 空 —采煤機(jī)空刀運(yùn)行時(shí)的牽引速度，取 m/分。雙 向 割煤，往返一次割兩刀，每刀近尺 m。工作面布置為綜放面。為了防止回風(fēng)短路，在順槽設(shè)置風(fēng)門，具體位置見 畢業(yè)設(shè)計(jì)大 圖《 帶區(qū)巷道布置圖 》 。 2. 支護(hù)方式 采用錨網(wǎng)支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快。 供水系統(tǒng)：采掘工作面和軌道運(yùn)輸轉(zhuǎn)載機(jī)點(diǎn)所要的防塵噴霧水由副井下井然后供給各地點(diǎn)。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。在保證一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)的同時(shí)，注意另一分帶的準(zhǔn)備，保證工作面的正常接替。我們?cè)O(shè)計(jì)先采上部右翼，沿大巷向井田邊界回采，即前進(jìn)式開采。在帶區(qū)內(nèi)部，大巷兩側(cè)兩個(gè)條帶共用一個(gè)帶區(qū)煤倉(cāng)和下部車場(chǎng)。 帶區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 由于礦井采用 兩翼對(duì)角 式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)， 風(fēng) 井回風(fēng)。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：綜采面長(zhǎng)度一般不小于 150 m。 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定 首采煤層平均厚度 m，屬緩傾斜煤層。 老底 中砂巖 灰～灰白色，致密堅(jiān)硬，以石英長(zhǎng)石為主，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，斜層理為主。 直接底 粉砂巖 深灰色，具水平層理。下部呈 渾濁狀層理。 表 51 3煤地質(zhì)特征表 3煤 煤層厚度 煤塵 硫分 穩(wěn)定性 灰分 自 燃 傾向 容重 t/m3 瓦斯 爆炸傾向 穩(wěn)定 36 個(gè)月 低 表 52 煤層頂?shù)装迩闆r一覽表 頂?shù)装? 名稱 巖石名稱 厚度（ m） 特性描述 老頂 中砂巖 灰白色，少量燧石及菱鐵質(zhì)點(diǎn)，粒度相下漸粗，底部以粗粒為主，微層狀緩波狀層理為主，少量斜層理。煤層頂?shù)装迩闆r見表 52。自然發(fā)火周期為 3~6 個(gè)月。屬于緩傾斜煤層?！?8176。平均容重為 t/m3。 3. 各主要開拓巷道的風(fēng)速驗(yàn)算 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 各主要開拓巷道的風(fēng)速驗(yàn)算見第九章《礦井通風(fēng)及安全技術(shù)》中的有關(guān)內(nèi)容。主要巷道均采用錨噴支護(hù)，其支護(hù)效果好，經(jīng)濟(jì)合理。 主要開拓巷道 1. 支護(hù)方式 根據(jù)本礦井的地質(zhì)條件和煤層埋藏條件，經(jīng)過(guò)開拓方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，將運(yùn)輸大巷和軌道大巷均布置在底板的巖層中。材料車的運(yùn)行 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 路線與矸石空車相同。 3. 調(diào) 車方式 運(yùn)輸大巷的煤直接由 皮帶運(yùn)入井底煤倉(cāng)。 副井空重車線的長(zhǎng)度應(yīng) ? = m。每列車 15節(jié)車廂。輔助運(yùn)輸采用 型 固定廂式礦車運(yùn)輸，其尺寸為 240010501200。布置形式見圖 。由于該車場(chǎng)采用了膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)，使車場(chǎng)形式大為簡(jiǎn)化，實(shí)際上它只是一個(gè)帶有機(jī)車?yán)@道的單環(huán)行車場(chǎng)。 如 圖 47 和表 49。 如 圖 46 和表 48。 圖 4— 5 主井?dāng)嗝鎴D 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 47 主井?dāng)嗝?技術(shù)特征表 井型 150 萬(wàn) t 井筒直徑 井深 340m 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積 提升容器 兩對(duì) 12t 箕斗 多繩摩擦輪提升機(jī) 井筒 支護(hù) 混凝土砌碹厚 450mm 充填混凝土厚 50mm 2. 副井 副井采用一套 t 雙層四車罐籠提升。 礦井基本巷道 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 井筒 1. 主井 本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能 力 150 萬(wàn) t，為保證提升，決定采用兩對(duì) 12 t 的箕斗提煤。 綜合考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及安全等多方面因素，選取最優(yōu)方案方案一 ——立井單水平開拓。 表 42 建井工程量比較表 項(xiàng)目 方案一 方案三 初期 立井井筒 350+20 350+20 副井井筒 350+5 350+5 井底車場(chǎng) 1000 1000 運(yùn)輸大巷 4400 200 軌道大巷 4400 200 后期 主井井筒 200 副井井筒 200 井底車場(chǎng) 1000 主石門 1914 運(yùn)輸大巷 10400 軌道大巷 10400 表 43 基建費(fèi)用比較表 項(xiàng)目 方案一 方案三 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 初期 立井井筒 350+20 7730 350+20 7730 副井井筒 350+5 10078 350+5 10078 井