【正文】 （212）γ???gpgphBQV60式中 —采煤機平均割煤速度，m/min。 （211）????????????????? gffgfdKJrgp hBQTLChLTirwZX2160〕＋〔式中 —采煤機平均落煤能力，t/h；gp—工作面日產(chǎn)量，7324t/d；r—工作面長度，；L—采煤機割煤速度 與空刀牽引速度 之比， ，取 =；i gVkVkgVi/?i—采煤機兩滾筒中心距， m；ZX—采煤機開機率，；KJ—綜放工作面日生產(chǎn)時間，1080min；dT—工作面割煤回收率，95％；gC—工作面放頂煤高度，；fh—工作面割煤高度，；g—工作面放頂煤長度，；fL—工作面放煤回收率， 80%；fC—采煤機返向時間，1 min；wfT—采煤機截深，；B—實體煤容重，；?—刮板輸送機彎曲段長度，25m。當采煤機清浮煤到達端頭時，輸送機的機頭已經(jīng)推向煤壁，可立即進行斜切進刀，端頭作業(yè)對割煤和放煤都沒有影響。割煤和放煤可以完全平行作業(yè)，互不干擾，互不等待。二、采煤機工作面進刀方式、割煤方式及放煤方式常村煤礦S68綜放工作面采用采煤機端部斜切進刀、單向割煤。常村煤礦S6，刮板輸送機采用雙電機，因此在綜放工作面上、下端頭的機頭處各布置3組ZPG7500/22/36型過渡支架。 BS6，寬度為 ，所需支護強度為519565 N/ m 2，由式（210）計算得出支架的工作阻力為：?????????????③支架工作阻力校核依據(jù)上述計算結(jié)果，取其最大值，S68綜采放頂煤工作面支架所需的工作阻力為5105kN ，因此常村煤礦已有的ZF7000/9型綜采放頂煤液壓支架能夠滿足S68工作面進行放煤開采要求，適應(yīng)性強?；?，結(jié)合S68綜放工作面煤層開采的基礎(chǔ)條件，由式（29）可得S68放頂煤工作面支架所需的支護強度為： ???????????支護強度確定后，根據(jù)支架頂梁長度、控頂距等參數(shù)，由式（240 / 13810）可計算出支架的工作阻力。 h將式（27 ）和式（28 ）代入式（29）可得計算綜采放頂煤支架所需支護強度的另一種表達式為： （29）???????????dmszmdhrKMq110?Ⅱ、計算結(jié)果常村煤礦S6179。 （28）dmdmhrq??10式中 —頂煤容重，t/m179。 （27）mmhq???10式中 —冒落帶巖層容重，t/m179。3）支架工作阻力的確定①估算法Ⅰ、計算表達式估算法主要考慮煤層開采后冒落帶巖層的重量、頂煤的重量以及基本頂失穩(wěn)時的39 / 138動載對支架的作用力，在此基礎(chǔ)上支架工作阻力計算的表達式為： （26）??dmdqKq???式中 q—工作面支架所需支護強度，N/m 2；Kd—基本頂失穩(wěn)時的動載系數(shù)，據(jù)綜放工作面礦壓觀測結(jié)果，一般 Kd=～；qm—冒落帶巖層自重應(yīng)力， N/ m2；qdm—支架上方頂煤自重應(yīng)力， N/ m2。（2） 常村煤礦3號煤層綜采放頂煤支架工作阻力的確定1）支架工作阻力的確定方法對于常村煤礦3號煤層綜采放頂煤支架工作阻力的確定主要應(yīng)用以下兩種方法：①建立在國內(nèi)綜放工作面大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)及理論分析基礎(chǔ)之上的統(tǒng)計類比法；②建立在支架工作阻力構(gòu)成分析基礎(chǔ)之上的估算法。7）認為頂煤的承載能力受“主控破裂帶”的產(chǎn)狀及力學(xué)性質(zhì)的控制，由此建立了控頂區(qū)頂煤的塊體力學(xué)模型，提出了控頂區(qū)頂煤承載能力的計算公式。5）基于對頂煤自承能力的認識，把直接頂（包括頂煤）分為全穿透型和半穿透型兩種類型，并分別給出了確定初撐力和額定工作阻力的公式。4）認為綜放支架載荷由松脫體壓力和老頂回轉(zhuǎn)變形壓力所確定。2）認為支架工作阻力應(yīng)考慮三部分，即頂煤和直接頂?shù)闹亓?，老頂活動的動載荷38 / 138以及冒落矸石的重量，～。為校核該型號支架能否滿足3號煤層進行綜放開采的要求，評價支架的適應(yīng)性，進行以下分析計算。常村煤礦綜采放頂煤支架架型選擇主要考慮以下幾個因素：（1）支架應(yīng)有良好的通風、行人空間；（2）設(shè)備投資要盡量節(jié)省；（3）支架可靠性高；（4）支架應(yīng)具有滿足放煤要求的空間。一、工作面放頂煤液壓支架 m，采放比為1:，采用全部垮落法管理頂板。Z計算可得常村煤礦S68綜采放頂煤工作面日產(chǎn)量為：t/(48235)749rQ????2） 工作面年產(chǎn)量與月產(chǎn)量礦井年工作日數(shù)330 d，則工作面年生產(chǎn)能力為：Mt/a74930/??礦井月產(chǎn)量為：Mt/月 萬t/.?0.工作面可開采時間S68工作面設(shè)計可采儲量160萬t，因此工作面的可開采時間為：37 / 138??綜上：S68綜放工作面的產(chǎn)量和可采期均符合常村煤礦的采掘接替安排計劃。fC計算可得常村煤礦S68綜采放頂煤工作面日放煤產(chǎn)量為：t/????（3） 工作面產(chǎn)量計算1）工作面日產(chǎn)量 考慮工作面正規(guī)循環(huán)率的影響，結(jié)合工作面日割煤產(chǎn)量和日放煤產(chǎn)量，綜采放頂煤工作面日產(chǎn)量可按式（23）計算。L—煤的容重， t/m 3；?36 / 138—工作面割煤回收率，95%。工作面產(chǎn)量及服務(wù)年限綜采放頂煤工作面的產(chǎn)量主要由采煤機割煤產(chǎn)量和綜放支架放煤產(chǎn)量兩部分組成。采煤工作面年推進度S68綜放工作面采用“ 一采一放 ”的采煤工藝，每日循環(huán)次數(shù)為 6次，6=。工作面長度影響采煤工作面長度的因素主要包括地質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟三個方面：地質(zhì)因素主要有煤層厚度、傾角、圍巖性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造等；技術(shù)因素主要有采煤機、輸送機、頂板管理、工作面通風和巷道布置等；經(jīng)濟方面以生產(chǎn)成本最低、經(jīng)濟效益最好為目標。常村煤礦S68綜放工作面采放比1:，因此采用“一采一放” 的采煤工藝。放煤步距是確定工作面回采率和含矸率的重要因素，放煤步距過大，回采率下降；放煤步距過小，含矸率增大。依據(jù)常村煤礦S68綜放工作面煤層賦存狀況及設(shè)備配備條件， ，放頂煤高度，采放比為1：。工作面割煤高度與放煤高度工作面割煤高度除應(yīng)滿足通風行人的要求外，還應(yīng)考慮設(shè)備的投入和機道上方頂煤和煤壁的穩(wěn)定性。二、工作面生產(chǎn)能力據(jù)常村煤礦采掘接替安排，S68綜放工作面的接替順序為： S612→S68?！?176。（2）綜放開采的主要缺點34 / 1381）對于厚度穩(wěn)定且采高適宜于分層的煤層，綜放工作面回采率偏低，一般在80%～85% 左右；2）煤塵大，一般比分層開采高出1～3倍；3）對于硬度大、裂隙不發(fā)育、埋藏淺、地壓小的煤層適應(yīng)性差。（1）綜放開采主要優(yōu)點1）順槽掘進量少，掘進費用低，采掘接替關(guān)系緩和；2）搬家倒面次數(shù)少，綜采面搬遷、安裝的費用低；3）較分層開采減少了鋪網(wǎng)工序，降低了材料、工資及巷道維護等費用；4）提高了塊煤率，提高了煤炭售價；5）減少了設(shè)備的運行費（如采煤機），相對減少了設(shè)備折舊費或租賃費；6）有利于礦井的集中生產(chǎn)和集中控制，有利于實現(xiàn)減面、減人、提效的目標；7）提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。一次采全厚綜采放頂煤采煤法我國綜采放頂煤始于20世紀80年代初，20多年來得到了迅速的發(fā)展，目前綜放開采單面年產(chǎn)最高已達1000萬t，我國已成為世界上綜放開采技術(shù)發(fā)展最快、擁有綜放工作面最多的國家。統(tǒng)計資料表明，當煤層厚度變異系數(shù)大時，一次采全高綜合機械化采煤法的回采率比放頂煤開采低。液壓支架高度大，易傾斜失穩(wěn)。S68工作面所開采的3號煤層為軟煤層（f= ），片幫和冒頂?shù)奈ｋU大。山西晉城寺河礦井東翼首采工作面采高5m，屬硬度較大的無煙煤，工作面正常截割時33 / 138經(jīng)常片幫，塊度在10m3m1m之間，影響采煤機進刀。2）采高大，易片幫，增大了工作面冒頂?shù)膸茁?，影響產(chǎn)量和生產(chǎn)安全據(jù)邢臺東龐煤礦在2702工作面的Ⅱ級頂板條件下大采高綜采實驗，當采高3m 時，片幫深度262mm；采高4m時，片幫深度426mm；采高 5m時，片幫深度618mm，片幫深度隨采高的增大而增加。據(jù)有關(guān)資料， m，采面長260m的綜采設(shè)備需28000萬元。一次采全高綜合機械化采煤法中國的厚煤層一次采全高綜采工藝經(jīng)過20余年的發(fā)展， ～ 的緩傾斜煤層開采應(yīng)用中，已取得了成功。 。S6，傾角0176。傾斜分層綜合機械化采煤法自1974年在開灤礦務(wù)局唐山礦試驗成功緩傾斜厚煤層傾斜分層下行垮落金屬網(wǎng)假頂綜合機械化采煤以后，經(jīng)過多年的發(fā)展，該采煤方法已在十多個礦務(wù)局得到廣泛的應(yīng)用。三、工作面的接替順序S68綜放頂工作面接替順序為：S612→S68(外)→S510→S68(內(nèi))→S65第二節(jié) 采煤方法一、采煤方法分析與確定S6，煤層穩(wěn)定，含夾矸一層，平均厚度為 ，屬特厚煤層。采用金屬網(wǎng)配合Φ14雙鋼筋托梁護幫。巷幫支護：錨桿使用Φ222400mm高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿。鋼筋托梁規(guī)格：采用Φ16 雙鋼筋托梁配金屬網(wǎng)護頂，托梁寬度120mm，長度4300mm，網(wǎng)片規(guī)格：網(wǎng)孔規(guī)格5050mm ，頂網(wǎng)片規(guī)格(47001100mm) ，并用Φ22mm7300mm錨索補強，錨索布置：錨索采用小三花布置，排距1m，鉆孔直徑 30mm，采用三支MSZ2350 樹脂藥卷錨固，垂直頂板巖層。錨固方式：采用兩支MSCK2350樹脂藥卷錨固。托梁寬度為105mm，長度為3000mm，幫網(wǎng)采用36001100mm金屬網(wǎng)。采用兩支MSZ2350樹脂藥卷錨固，錨桿間排距為 10001000mm。 錨索布置：錨索采用小3花布置，排距1m，垂直頂板巖層。鉆孔直徑為30mm，錨桿間排距為8601000mm，采用金屬網(wǎng)配合Φ16雙鋼筋托梁護頂，托梁寬度120mm，長度4600mm，網(wǎng)片規(guī)格：網(wǎng)孔規(guī)格5050mm，頂網(wǎng)片規(guī)格(50001100mm)。頂板支護：錨桿使用Φ222400mm高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿。托梁寬度為105mm，長度為3000mm，幫網(wǎng)采用32001100mm金屬網(wǎng)。采用兩支MSZ2350樹脂藥卷錨固，錨桿間排距為9001000mm。錨索托盤：采用300mm300mm16mm高強度可調(diào)心托板及配套鎖具。鉆孔直徑為30mm，錨桿間排距為10001000mm。 （1）軌道順槽斷面支護設(shè)計： 2（），頂板支護形式錨桿、錨索布置：錨桿使用Φ222400mm高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿。工作面布置外錯式回風順槽，回風順槽與軌道順槽凈煤柱20m 。二、回采巷道掘進及支護共布置膠帶順槽、軌道順槽和回風順槽三條順槽?；夭善陂g，軌道順槽和回風順槽均利用S6采區(qū)1回風上山進行回風?？紤]材料運輸和轉(zhuǎn)載機與前部刮板輸送機的搭接關(guān)系，順槽皮帶布置在巷道外幫，膠帶順槽與軌道上山做內(nèi)繞道聯(lián)絡(luò)。/t，煤塵具有爆炸性，不易自燃，無熱害威脅。地質(zhì)構(gòu)造類型為簡單類型。四、地質(zhì)構(gòu)造情況該工作面總體形態(tài)為一單斜構(gòu)造，東北部高西南部低。預(yù)計正常淋水量為2m 3/h，最大淋水量為7m 3/h。三、水文地質(zhì)情況3號煤上部發(fā)育有112號6個砂巖含水層，除8號含水層距3號煤層較近外，其它含水層距3號煤層較遠，而8號含水層為弱含水層。二、鄰近老窯及采空區(qū)積水、積氣情況S68工作面兩側(cè)均未回采，預(yù)防后期回采產(chǎn)生的采空區(qū)中積水，S68工作面與周邊工作面順槽間留設(shè)20m隔離防水煤柱；可杜絕周邊工作面采空區(qū)積水對S68綜放工作面的影響。工作面老頂為粉砂巖，～，；直接頂為泥巖，厚度1.0～，；直接底為泥巖，～，；老底為細砂巖，～。 Mt/a。S68工作面位于S6 采區(qū)南邊界處，該工作面三條順槽以東北方向布置。28 / 138表133 3號煤層全硫統(tǒng)計表全硫St，d（%） 原煤形態(tài)硫（%）煤層主要煤類原煤 浮煤按標準折算后的全硫St，d（%）質(zhì)量分級全硫St，d硫鐵礦硫Sp，d硫酸鹽硫Ss，d有機硫So，d3 貧煤～0.39（37）～0.42（35）特低硫煤～0.35 （7）～0.08（7）～0.01（7）～0.28（7）表134 3號煤層有害、微量元素分析統(tǒng)