【正文】 表 52 富泓煤礦綜采工作面設(shè)備配備 及投資概算 表 序號 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 單位 數(shù)量 長度(m) 單價 (萬元 ) 小 計 (萬元 ) 備注 1 采煤機 MG170/410WD 臺 1 280 280 2 液壓支架 兩柱掩護式 架 133 200 15 1995 首采面 80 架 3 刮板運輸機 SGZ630/400 臺 1 209 395 395 4 橋式轉(zhuǎn)載機 SZZ630/90 臺 1 30 120 120 5 皮帶運輸機 SSD800/30//2132 臺 2 800 160 320 6 乳化泵 BRW200/ 套 1 26 26 兩 泵一廂 7 干式變壓器 630KV A(10/ ) 臺 2 38 27 8 電纜 50 按設(shè)計 9 開關(guān) 40 按設(shè)計 10 回柱機 14T 臺 2 4 8 11 內(nèi)齒輪鉸車 25KW 臺 3 3 9 12 閉鎖式擴音電 話 臺 10 1 10 48 合計 3280 表 53 富泓煤礦綜采隊管理架構(gòu)及人員配備表 序號 崗位或工種 需用工數(shù) 在冊人 數(shù) 備注 生 產(chǎn)一班 生 產(chǎn)二班 檢 修班 1 隊級管理 5 5 隊長 1 人 ， 副 隊 長 3 人 ， 技 術(shù) 員 1 人 2 材料工資員 2 2 3 班 長 1 1 1 3 4 安全瓦檢員 1 1 1 3 兼質(zhì)量驗收員 5 采煤司機 2 2 4 6 支架工 2 2 5 7 浮煤工 1 1 2 8 運轉(zhuǎn)工 4 4 9 含 一 名 值 班 鉗 工 9 值班電工 1 1 2 兼乳化泵司機 10 端頭工 4 4 10 11 采機鉗工 2 3 12 三機鉗工 4 5 13 支檢鉗工 2 3 14 電工 。 綜采工程具體時間安排見下表。 8102 工作面基本參數(shù)為：平均面長 100m，推進長度為 410m，平均煤厚 ，煤層傾角 10176。 XX 煤礦上綜采實施步驟為：布置工作面 → 購買綜采設(shè)備及材料 → 系統(tǒng)改造 → 成立綜采隊 → 安裝綜采工作面 → 綜采面試采，正常生產(chǎn)。 46 第五章 綜采 工程 實施步驟 第一節(jié) 綜采實施步驟 XX 煤礦作為一個私營小型煤礦，上綜采是第一次，存在技術(shù)力量嚴重不足，資金較為緊張的情況。 為保證支架乳化液的清潔，在每架進液口處設(shè)置高精度過濾器。 平衡千斤頂?shù)纳?、下腔由雙向鎖控制，上、下腔裝有 200L／ min 安全閥，千斤頂可以固定在行程范圍內(nèi)的任何位置。 立柱由 200L／ min 液控單向閥組控制，下腔裝有 200L／ min 安全閥，以適應(yīng)礦壓顯現(xiàn)劇烈的工況。 液壓系統(tǒng)配備有手動噴霧裝置，可以煤塵較大時進行噴霧降塵。工作面主進膠管采用公稱直徑 Φ32mm 多層鋼絲纏繞高壓膠管，主回液管采用 Φ40mm 膠管。 設(shè)計工作面泵站流量 200L/min，要求兩泵一箱配置，詳細設(shè)計如下： 45 液壓系統(tǒng)操縱閥組中立柱和推移千斤頂均采用流量 200L/min 片閥 ,其余千斤頂采用 125L/min 片閥，主要完成立柱升降、推溜、移架、平衡千斤頂伸縮、側(cè)護板伸縮等動作。垂直彎曲 ≤3186。 44 7）刮板鏈： 中雙鏈形式 ， φ2692mm 圓環(huán)鏈， 破斷拉力 ≥850KN， 刮板間距1104mm 8） 中部槽： 整體 EPC 鑄焊 封底 結(jié)構(gòu)形式、規(guī)格 1500588(槽內(nèi)寬 )252mm、中板材質(zhì)為 NM360、板厚 25mm，底板板厚 16mm，連接方式啞鈴銷聯(lián)接。所選用的刮板輸送機應(yīng)具備以下幾個方面要求： ① 輸送量應(yīng)與采煤機最大生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并有一定備 用能力； ② 結(jié)合煤質(zhì)硬度、塊度、運量選擇鏈子結(jié)構(gòu)形式 (雙邊鏈、雙中鏈等 )； ③ 綜采工作面刮板輸送機通常采用多電機驅(qū)動，一般 2～ 4 臺，應(yīng)優(yōu)先選用雙電機雙機頭驅(qū)動方式； ④ 與無鏈牽引采煤機配套時，機身應(yīng)附設(shè)結(jié)構(gòu)型式相應(yīng)的齒條或銷軌； ⑤ 為配合采煤機雙向往復(fù)采煤的需求，應(yīng)在輸送機靠煤壁一側(cè)附設(shè)鏟煤板，以清理機道的浮煤。 43 三、 刮板輸送機 選擇工作面刮板輸送機的主要原則是保證工作面的運輸能力。 機身采用一組液壓螺母長絲杠配合高強度 T 型螺栓進行連接緊固，連接形式安全可靠。 截割機械傳動鏈設(shè)有扭矩軸過載保護裝置。 主要技術(shù)要求 ： 關(guān)鍵部位采用進口軸承 ,截割部行星機構(gòu)處浮動密封采用進口產(chǎn)品。并且具有過載、過流、以及漏電等綜合保護功能?？紤]經(jīng)濟性，結(jié)合上面概算結(jié)果，在此推薦一種方案，采煤機選用國產(chǎn) MG170/410－ WD 型交流電牽引型雙滾筒采煤機，其主要技術(shù)參數(shù)為： 采高范圍 （ m）： 工作面傾角 （ 186。通常采用類比法，即根據(jù)煤質(zhì)、采高、滾筒個數(shù)、煤層傾角、生產(chǎn)能力等要 求，與使用條件大致相同的正在使用的采煤機進行比較，參照有關(guān)資料來確定采煤機的功率。 N=，計算得 N== 41 需說明的是，上述方法僅是一種概算方法。 采煤機裝機功率為截割電機、牽引電機、泵站電機等功率之和，由下式計算： P=QhHw 式中： P理論裝機功率， KW； Qh采煤機小時生產(chǎn)能力， ； Hw能耗比，一般 ，取 ； P== 實際生 產(chǎn)中，采煤機的裝機功率比正常割煤進 刀 所需的功率要多出30～ 50%，即實際裝機功率 N＝ (～ )P，以增強采煤機過地質(zhì)構(gòu)造時的破巖能力。 7) 支架預(yù)留內(nèi)嵌式掛燈裝置。 5) 為了避免底座嗆底煤，支架底座設(shè)計為底分式剛性底座，中部設(shè)計全開檔不封底結(jié)構(gòu)，便于 支架排除浮煤。 4) 為方便更換，支架中所有大于 30kg 的部件均焊接有吊裝環(huán)。 2) 行人空間處結(jié)構(gòu)件邊緣全部圓角過渡圓滑處理，防止磕碰傷人。 通過上述 處理和工藝保障，提高支架穩(wěn)定性和使用壽命。大量選用 Q550 高強度鋼板，以提高四連桿機構(gòu)的強度。 本方案采用了前單后雙四連桿機構(gòu)。承受這些力并決定其穩(wěn)定性的唯一機構(gòu)就是四連桿機構(gòu)。長推桿強度高，對輸送機的防滑效果好，適應(yīng)于傾斜或緩傾斜煤層?？稍谥Ъ芮岸讼孪輹r將支架抬起，保證順利移架。針對以上特點 ，我們做了以下設(shè)計： 1) 合理優(yōu)化支架參數(shù)，適當(dāng)增大掩護梁投影面積，減小支架前端對地板的載荷，有效減少支架前端對底板的比壓，正常工作范圍內(nèi)支架前39 端對底板的比壓小于 2MPa。按照行業(yè)標準MT5531996《緩傾斜煤層采煤工作面底板分類》規(guī)定，屬于 Ⅱ ~Ⅲ 類底板。煤層頂板和底板多見 以下的炭質(zhì)泥巖偽頂及偽底。 對底板的適應(yīng)性設(shè)計 C8 煤層底板為粘土巖、泥巖或粉砂巖。在最低采高時，頂梁可上仰 10176。 6) 頂梁和掩護梁鉸接處使用圓弧包裹設(shè)計，實現(xiàn)工作范圍段全區(qū)域封閉不漏矸； 7) 頂梁與掩護梁在成夾角 178176。 5) 在采高較大或仰采時煤壁容易片幫，故頂梁前端設(shè)置護幫板，可有效防止煤壁片幫。加強了頂梁前端的支護力，可有效維護端面頂板； 38 3) 設(shè)置雙向側(cè)護板，使用時一側(cè)固定，一側(cè)活動，可根據(jù)工作面傾斜方向調(diào)整活動側(cè)方向。 為了適應(yīng)軟弱破碎頂板，同時考慮三機配套以及便于實現(xiàn)小采高，最終選取整體頂梁加伸縮梁和可 反轉(zhuǎn)護幫板結(jié)構(gòu)。按照行業(yè)標準 MT5541996《緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類》規(guī)定，直接頂屬于 Ⅰ ~Ⅱ 類直接頂。10176。 根據(jù)以上參數(shù)的確定，液壓支架的型號為： ZY2800/支架選型設(shè)計 支架基本 型式及 參數(shù) 支架最小采高 1700mm 時狀態(tài) 35 支架最大采高 2800mm 時狀態(tài) 表 41 支架基本參數(shù)表 序號 項 目 ZY2800/支 架 技 術(shù) 參 數(shù) 支架形式 兩柱掩護式液壓支架 支架高度 1350~3000mm 工作阻力 2800 kN（ P=） 初撐力 2180 kN（ P=） 支架寬度 1420~1590mm 支護強度 約 （ f=） H=~ 底板比壓（前端） ≤2MPa（ f=） H=~ 適應(yīng)工作面傾角 ≤15176。?? g?? 24500kg/s2m2；支架的合理支護強度為： M P ap 3 8 4 5 0 ???? 計算得支架額定工作阻力為 掩護式支架： Q＝ 3884＝ 2739kN 根據(jù)實際井下工作面單體支撐數(shù)量和面積對頂板壓力進行計算 ， 據(jù)資料顯示，工作面采用 φ100 單體支柱，縱向布置間隙為 1000mm，橫向布置間隙為 800mm，經(jīng)計算：單體提供的支護壓力為 80KN/根 ， 支護強度為 ～ ， 按此計算支架的有效工作阻力 600～ 1200KN，按工作阻力 70%～ 80%計算，則支架的工作阻力為 750～ 1714KN。因此，可得出下述關(guān)系： ? ????? ?hnqqp 21 式中： p考慮直接頂及老頂來壓時的支護強度； n老頂來壓與平時壓力強度的比值，稱為增載系數(shù)，取 2。 將懸頂距 1L 可視為支架的控頂距 L，則： ? ??? ?LhQ1 其載荷為： ? ?? ?hq1 （ kPa） (2) 老頂載荷 2Q 以直接頂載荷的倍數(shù)估算老頂?shù)妮d荷，這在一般情況下還是可行的。S C／ KS 式中： Q—液壓支架額定工作阻力 kN／架 Sc—支架中心距 Bc—控頂距取 4m Ks—支撐效率，掩護式支架取 ，支撐掩護式支架取 計算得支架額定工作阻力為 掩護式支架： Q＝ 3924＝ 2352kN/架 按經(jīng)驗估算法 按 支架圍巖相互作用關(guān)系，可將工作面支架受力的情況簡化為圖 1所示的形式，即支架受力分為兩部分：一是直接頂?shù)妮d荷 1Q ，二是老頂通過直接頂作用于支架的載荷 2Q 。 按現(xiàn)行較通用的巖石容重法計算支架的支護強度： rK hnP p ???? 1 式中： P—支架支護強度 kN／ m2 h—采高 γ—頂板巖石容重 ／ m3 Kp—巖體碎脹系數(shù)，取 n—安全系數(shù)，綜采工作面取 2 P=2**()= 392 KN/m2 工作阻力： Q＝ P實際采場礦壓觀測和相似條件的類比方法更能32 準確可靠地提供液壓支架設(shè)計所需的礦壓數(shù)據(jù)。 5) 易于提高移架速度，實現(xiàn)工作面的高產(chǎn)高效。 3) 由于立柱較少，液壓控制系統(tǒng)較簡單，支架升 、降速度快，有利于實現(xiàn)工作面的快速推進。 二柱掩護式液壓支架主要特點： 1) 單排立柱支撐，立柱工作阻力得以充分發(fā)揮，支撐效率高，加上平衡千斤頂?shù)淖饔茫怪Ъ軐Ω鞣N圍巖頂板適應(yīng)能力強。在此選用一次采全高掩護式液壓支架架型。 國家相關(guān)法規(guī)及標準 ? 2021 版 《煤礦安全規(guī)程》 31 ? GB25974‐ 2021《煤礦用液壓支架》 ? MT/T5561996《液壓支架設(shè)計規(guī)范》 ? MT554‐ 1996《緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類》 ? MT/T587‐ 2021《液壓支架結(jié)構(gòu)件制造技 術(shù)條件》等。煤層厚，平均厚 ，含硫較高。上距 C8 煤層約 25m，下距茅口灰?guī)r約 12m。 煤層巷道 有底鼓現(xiàn)象。厚 14m。煤層頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖或細砂巖，厚 25m，可隨采隨冒，來壓不明顯。左右 ， 煤層 走向傾角 也在 10176。 地質(zhì)條件 C8 煤層：煤層產(chǎn)于龍?zhí)督M上 段 （ P3l3）底部，距 C5 煤層約 20m，以塊煤為主，結(jié)構(gòu)單一，變化小，普遍夾三層含炭質(zhì)粘土巖夾 矸()， 實際揭露 全煤層厚 ，平均 ，實際揭露部分局部達 。 、 年生產(chǎn)能力核定 根據(jù)日進刀 6 刀計算，工作面的生產(chǎn)能力為： 日產(chǎn)量： 6351=2106t 月產(chǎn)量： 252106=52650t 年產(chǎn)量： 1252650=631800 t60 萬噸，符合設(shè)計要求。 采煤機的牽引速度 200/84=；此牽引速度下的單個工作面采煤機每小時產(chǎn)量能達到為 60＝ 。日進刀數(shù) 6 刀。K 29 其中： L——工作面長度， 200m； B——采煤機截深，按 m； H——采高，平均 ； r——煤的密度， t/m3； K——回收率， ； Qg＝ 200＝ 351 噸 、生產(chǎn)安排 按日產(chǎn)量和一刀煤產(chǎn)量計算，日進刀數(shù)： n＝ 2021/351=(刀 )。H 、 工作面年產(chǎn)量、日產(chǎn)量 工作面年產(chǎn)量： 60 萬噸 工作日： 25 天 /月， 300 天 /年 日產(chǎn)量： 600000/300=2021 噸 /日 、 工作面割一刀煤產(chǎn)量 割一刀煤產(chǎn)量： Qg=L巷道上凈寬，下凈寬 ，凈高 ，毛斷面： ，凈斷面： 。 巷道斷面：運輸巷大于 10m2，回風(fēng)巷大于 10m2，切割巷大于 12 m2。 XX 煤礦 C8 煤層 綜采工