【正文】 采煤機(jī)的工作方式1)滾筒的位置采用雙滾筒采煤機(jī)，在運(yùn)行過程中為了司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好，前滾筒沿?；夭晒に囀侨藗兏鶕?jù)回采工作面煤層的賦存條件，運(yùn)用某種技術(shù)裝備進(jìn)行的生產(chǎn)方式，在回采工作面進(jìn)行破煤、裝煤、運(yùn)煤、支架及處理采空區(qū)等各種工藝。表64 SZZ800/315型刮板轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ800/315 drag reversed loader出廠長度m輸送能力t/h爬坡角度186。表62 MG400/985WD型雙滾筒采煤機(jī)采高m截深mm牽引速度m/s滾筒中心距，mm機(jī)面高度mm煤層傾角186。，工作面長度150m，走向長壁采煤，普氏系數(shù)13，根據(jù)以上條件，經(jīng)查《設(shè)備選型配套圖集》[3] ，根據(jù)其中配套設(shè)備的資料，結(jié)合本區(qū)實(shí)際情況，選用的設(shè)備為ZZ4800/22/42型二柱支撐掩護(hù)式液壓支架，MG400/985WD型雙滾筒采煤機(jī)，SGW880/800型刮板輸送機(jī)。所謂典型綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備選型的含義，系指依據(jù)煤層賦存和礦井生產(chǎn)技術(shù)條件，可獲得良好使用效果而實(shí)際選用的綜采成套設(shè)備。 C —工作面回采率 93%則：L≤52416（10）= 按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn) L≦nn1q/（BNCP） (63)式中：n —晝夜出煤班數(shù),三班 n1—每班運(yùn)煤時(shí)間，3h q —輸送機(jī)每小時(shí)輸送能力,1400t／h B —截深, N —每天進(jìn)刀數(shù),10刀 C —工作面回采率, P —煤炭生產(chǎn)率 則：L≤331400/（10）=400m 通過上述校驗(yàn)，可知工作面長度定在150米是合理的，故在本設(shè)計(jì)中，確定工作面長度L=150米。 按通風(fēng)能力條件校驗(yàn)本礦井為高瓦斯礦井，／噸，瓦斯抽放率為50％，／噸L= (61)式中：L —依工作面通風(fēng)能力確定工作面的最大長度； V —工作面允許的最大風(fēng)速（4m/s） B —最小控頂距， M —工作面采高， Cf—風(fēng)流收縮系數(shù) , q —晝夜產(chǎn)一噸煤所需風(fēng)量（179。根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]的規(guī)定，對于緩斜中厚及厚煤層，綜合機(jī)械化采煤工作面的長度在150240米之間。 工作面長度的確定合理的工作面長度能為工作面高產(chǎn)高效提供有利的條件，從工作面內(nèi)部條件來說，在一定范圍內(nèi)加長工作面長度能獲得較高的產(chǎn)量，提高效率和效益，降低成本，但工作面長度增長，生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會(huì)隨之增大。本井田內(nèi)可采煤層均為長焰煤，煤的工業(yè)分析，元素分析和其他煤質(zhì)試驗(yàn)證實(shí)，原煤的發(fā)熱量較高，一般在4000卡/克以上，原煤灰分在20%左右，屬于中灰煤。煤的自燃：煤的自燃發(fā)火期為3—6個(gè)月。各煤層具線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造普遍發(fā)育，塊狀構(gòu)造只有個(gè)別煤層局部發(fā)育。故考慮走向長壁采煤法，用兩條上山直接與運(yùn)輸石門和軌道石門相接，節(jié)約工程量，兩條上山布置在采區(qū)走向南邊界，與風(fēng)井相通，用綜采設(shè)備進(jìn)行單翼開采，提高了礦井的機(jī)械化程度，保證一個(gè)的工作面達(dá)到年產(chǎn)量，符合現(xiàn)代化技術(shù)的要求。 采煤方法的選擇本采區(qū)為礦井首產(chǎn)采區(qū)，含三個(gè)可采煤層，分別為41，42，12，、。當(dāng)煤層傾角大于12。2）大型礦井應(yīng)以綜合機(jī)械化采煤工藝為主。依據(jù)：1)礦井地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、煤層傾角、層數(shù)、層間距、硬度和有無矸石等，以及頂?shù)装鍘r性、瓦斯、煤塵、水文地質(zhì)、自然發(fā)火等情況，煤層的開采關(guān)系以及地面井下開采關(guān)系等；2)國家關(guān)于煤炭生產(chǎn)的方針政策；3)采煤技術(shù)條件、采煤機(jī)械化程度、設(shè)備適應(yīng)條件；4)鄰礦或相似礦井的采煤實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；5)生產(chǎn)管理水平和勞動(dòng)組織形式。上面得出本采區(qū)的回采率為87%75%,所以采區(qū)設(shè)計(jì)是符合要求的。 采區(qū)回采率 采區(qū)回采率=采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量/采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量=1970/ =87%根據(jù) 采區(qū)巷道掘進(jìn)率及采區(qū)回采率 采區(qū)巷道掘進(jìn)率采區(qū)巷道掘進(jìn)率是之每生產(chǎn)一萬噸煤炭所需要掘進(jìn)的全部巷道的總進(jìn)尺數(shù)。多煤層開采時(shí)，應(yīng)厚、薄合理搭配開采。2)運(yùn)料：副井下料→井底車場→軌道石門→采區(qū)下部車場→軌道上山→采區(qū)上部車場→區(qū)段回風(fēng)平巷→工作面3)排矸：掘進(jìn)工作面→掘進(jìn)巷道→軌道上山→軌道石門→井底車場→副井→地面4)人員：副井→井底車場→軌道石門→采區(qū)下部車場→軌道上山→采區(qū)中部車場→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面 通風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)：副井→井底車場→軌道石門→采區(qū)下部車場→軌道上山→區(qū)段軌道石門→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面乏風(fēng)：工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→回風(fēng)石門→風(fēng)井→地面 充填、灌漿系統(tǒng)地面灌漿站攪拌池→灌漿泵→井底車場→沿副井管道→主管、分管→采區(qū)回風(fēng)平巷→工作面采空區(qū) 采區(qū)開采順序根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]規(guī)定，新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開采。掘進(jìn)過程中同時(shí)開掘中部車場、上部車場及采區(qū)各硐室。絞車房的斷面一般設(shè)計(jì)稱半圓拱形，用全料石或混凝土拱料面墻砌筑，有條件的用錨噴支護(hù)。絞車房內(nèi)的布置原則：在保證安全生產(chǎn)和易于檢修的條件下盡可能布置緊湊，以減少硐室工程量。Q=10+1501=采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)：煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系圖53 采區(qū)煤倉示意圖 Mine section coal pocket general view cross—section distinction2）絞車房采區(qū)絞車房主要依據(jù)絞車的型號及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。 C—工作面回采率。 M—采高，. b—進(jìn)刀深度。根據(jù)采區(qū)生產(chǎn)能力確定煤倉容量的計(jì)算方法：Q=Q+LMbrCK (53)式中：Q—防空倉漏風(fēng)量，10t。它一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不宜形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。它可以有效地提高工作面采掘設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮運(yùn)輸系統(tǒng)的潛力，保證連續(xù)均衡生產(chǎn)。 采區(qū)硐室采區(qū)內(nèi)采用移動(dòng)變電站變壓，所以采區(qū)內(nèi)主要硐室就有采區(qū)煤倉和絞車房。本采區(qū)軌道上山布置在12煤底板巖石中，故采區(qū)中部車場采用石門甩車形式。軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風(fēng)石門相連，絞車房布置在與回風(fēng)巷同一水平的巖石中。采區(qū)車場的巷道包括甩車道、存車線及一些聯(lián)絡(luò)巷道，另外還有些硐室，如煤倉、絞車房、變電所等。運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷斷面見圖：圖 51 運(yùn)輸平巷斷面圖 Transport tunnel cross—section fig圖 52 回風(fēng)平巷斷面圖 Transport tunnel cross—section fig 采區(qū)車場及硐室 車場形式 采區(qū)上山與區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和硐室稱為采區(qū)車場。雙巷布置雖然相對于單巷布置煤炭損失多，但有其優(yōu)點(diǎn)，采用雙巷布置時(shí)，在厚煤層中更保證了頂板的安全，又從回采順序要求來看，宜上區(qū)段采煤工作面聯(lián)絡(luò)后立即轉(zhuǎn)到下區(qū)段進(jìn)行回采，避免了跳采，以減少軌道巷的維護(hù)時(shí)間，區(qū)段煤柱可以在下區(qū)段回采時(shí)采出一部分。結(jié)合本區(qū)實(shí)際，為了使一個(gè)工作面就達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，考慮到本采區(qū)的傾斜長度為1000左右米以及全礦的生產(chǎn)能力、管理水平等因素，將采區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)段，相鄰兩區(qū)段留設(shè)10m保護(hù)煤柱，工作面長度為240米。 采區(qū)區(qū)段特征 區(qū)段的劃分區(qū)段的劃分要合理，確定區(qū)段的寬度及長度和數(shù)目，區(qū)段的寬度等于工作面長度加兩側(cè)順槽和保護(hù)煤柱的寬度；合理的工作面長度不僅取決于礦井的產(chǎn)量，而且要考慮其內(nèi)部的生產(chǎn)技術(shù)條件，以免因地質(zhì)構(gòu)造影響回采工作面的生產(chǎn)。先采上層煤，運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷都開鑿在煤層中，運(yùn)輸平巷作為主要運(yùn)輸巷道，在其內(nèi)部鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)以及軌道，用來運(yùn)煤、行人和轉(zhuǎn)移移動(dòng)變電站，回風(fēng)平巷內(nèi)鋪設(shè)軌道，用來運(yùn)料、作為礦井不輔助運(yùn)輸巷道，輔助運(yùn)輸采用礦用防暴卡軌車。東一采區(qū)采用單翼走向長壁采煤法，兩條上山布置在采區(qū)南部邊界，承擔(dān)采區(qū)生產(chǎn)所需的通風(fēng)、運(yùn)輸任務(wù)。一般條件下，視圍巖性質(zhì)，采區(qū)巖石上山與煤層底板間的法線距離為1015m比較適合。巷道圍巖較堅(jiān)硬，同時(shí)上山離開了煤層一段距離，減少了采動(dòng)影響。本采區(qū)走向長度1580米，則采用單翼走向長壁采煤法。首采區(qū)有三個(gè)可采煤層，176。再將上面計(jì)算處來的生產(chǎn)能力通過通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計(jì)算式中檢驗(yàn)，得出符合要求。則: A=1502996 =136萬t/a同時(shí)考慮10％的掘進(jìn)出煤。 　　r—煤的容重。 V—工作面年推進(jìn)度，工作面每日進(jìn)10刀，因此年推度為2996m。rV＝工業(yè)儲(chǔ)量為：　　　　?。與＝9＝采區(qū)邊界保護(hù)煤柱為：　　　　　Ｅp＝（1700＋1350）930＋（1130+340）209　　　　　 ＝采區(qū)可采儲(chǔ)量為：　　　　?。赾＝Ｅc－Ｅp＝=采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：Z=Zc= 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度及推進(jìn)度。屬于緩傾斜煤層，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，煤質(zhì)較好，～％,／t，煤塵無爆炸性危險(xiǎn)自然發(fā)火期為36個(gè)月，煤層頂?shù)装遢^為穩(wěn)定。西側(cè)和南側(cè)都未開采。曉南礦井一九七一年十月開始籌建，于一九八○年九月二十八日建成投產(chǎn)，礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為90萬噸 ，后經(jīng)技術(shù)改造，曉南礦井正式成為井型為150萬噸的現(xiàn)代化礦井，進(jìn)入九○年代后逐步實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。采區(qū)邊界：東一采區(qū)位于井田的東部，井田第一階段，北界和東界都以井田邊界為界，西界以劃分的采區(qū)邊界為界，南界以工業(yè)廣場煤柱線為界。5 采準(zhǔn)巷道布置 設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況 采區(qū)位置及界限和臨區(qū)開采情況依照采區(qū)設(shè)計(jì)要求及原則，綜合考慮即在充分利用斷層、褶皺作采區(qū)邊界，使采區(qū)符合《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]規(guī)定的機(jī)械化程度。煤層運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷通過采區(qū)石門與上山相連，然后掘開切眼，貫通上下順槽。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)確定井巷的開鑿位置。d泥漿灌入采空區(qū)沉淀，對浮矸、碎石起膠結(jié)作用，易形成在生頂板，有利于本礦井對頂板的管理。b灌漿能把廢棄在采空區(qū)里的易燃碎煤、浮煤包裹起來，隔離外部空氣，延緩氧化自燃的速度。2)通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)方式為中央分列式通風(fēng)線路：新風(fēng)由地面→副井→井底車場→軌道石門→軌道上山→采區(qū)運(yùn)輸平巷→工作面→采區(qū)回風(fēng)平巷→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→回風(fēng)石門→風(fēng)井→地面。礦井正常生產(chǎn)時(shí)，一個(gè)采區(qū)一個(gè)工作面即可保證年產(chǎn)量，下面就開拓系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)加以敘述?；鹚帋斓木唧w結(jié)構(gòu)見圖：圖 413 爆破材料庫[9] Blast material storage序號巷道名稱序號巷道名稱１運(yùn)輸石門９防火門２庫房巷道10木攔門３炸藥壁槽11回風(fēng)道４雷管壁槽12調(diào)節(jié)風(fēng)門５電氣壁槽13鐵皮風(fēng)門６消防器材14進(jìn)風(fēng)擋墻７放炮工具室15回風(fēng)擋墻８發(fā)炮室16巖粉棚 開拓系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)概況本設(shè)計(jì)礦井采用立井、多水平、采區(qū)石門集中上山布置走向長壁采煤法的開拓方式，共有三個(gè)井筒：主箕斗立井、副罐籠立井、邊界風(fēng)井，采用中央分列式的通風(fēng)方式，礦井開采水平分別設(shè)置在600米、800米的標(biāo)高位置，向下再打輔助水平。庫房與巷道的關(guān)系：a庫房距井筒、井底車場、主要運(yùn)輸巷道、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離應(yīng)不小于60米；b庫房距經(jīng)常行人的巷道的直線距離應(yīng)不小于20米；c庫房距地面或上下巷道的直線舊歷不小于15米。水倉入口，一般設(shè)在空車線，井底車場標(biāo)高最低處，確定水倉入口時(shí)，應(yīng)注意水倉裝滿水。水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設(shè)置鐵板門為防止井下突然涌水淹沒礦井。煤倉為立式，結(jié)構(gòu)見圖：圖 411 井底煤倉 shaft coal pocket表 410 煤倉斷面特征表 coal pocket crosssection mark sheet生產(chǎn)能力（萬噸／年）容量（t）圓形斷面Ｄ（㎜）凈斷面（㎡）煤倉高度（m）支護(hù)方式1801200600040錨噴加混凝土2)中央變電所、中央水泵房和水倉中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置，以便使中央變電所向中央水泵房供電距離最短。當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，圍巖條件適宜，宜抬高設(shè)在運(yùn)輸水平以上。井底煤倉宜選用圓形直倉，井底煤倉的有效容量按下式計(jì)算：Ｑmc=(～)Amc (42)式中：Qmc——井底煤倉有效容量(t)Amc——礦井日產(chǎn)量(t)～——系數(shù)，大型礦井取大值，小型礦井取小值，則井底煤倉容量為；Qmc=180000/330=1200t。井底車場的主要硐室包括煤倉、箕斗裝載硐室、中央變電所、中央水泵房及火藥庫。根據(jù)具體條件，選擇車場形式如下圖１――主井　　２――副井　?。敞D―中央變電所　?。川D―水倉圖 410 井底車場示意圖 Shaft station abridged general view cross—section distinction 井底車場主要硐室