【正文】 W — 工作面里、外兩段一個循環(huán)生產(chǎn)能力， t； L 里 、 L 外 — 工作面里、外兩段平均傾斜長度， m； S— 工作面循環(huán)進(jìn)尺， m； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 H— 工作面設(shè)計(jì)采高， m； R— 煤的容重， 3mt ； C— 割煤回收率， %。 179。 =149179。 179。 C =175179。 H179。 C 外W = 外L 179。 H179。 每循環(huán)產(chǎn)量： 里W = 里L(fēng) 179。 采煤機(jī)參數(shù)計(jì)算 1）生產(chǎn)能力 工作面每天 8 個循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)尺 ，平均割煤高度 ，割煤回采率 95%。微機(jī)控制和故障診斷也可滿足這方面的要求。 （ 4）工作可靠性高 采煤機(jī)要達(dá)到高產(chǎn)高效，除具有較好的性能外，還必須具有較高的可靠性。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 （ 2）適應(yīng)性強(qiáng) 所選的采煤機(jī)應(yīng)和煤質(zhì)，煤層厚度，煤層頂?shù)装宸N類，煤層傾角等基本條件相適應(yīng)。截煤時的比能耗要小，塊煤率要高，粉塵要小，生產(chǎn)率高，裝煤效果好，能調(diào)整滾筒高低，以適應(yīng)煤層厚度的變化，能自開缺口等。 2） 選型要求 （ 1）功能全，性能好 采煤機(jī)的主要功能是截煤和裝煤。頂?shù)装逍再|(zhì)主要影響頂板管理方法和支護(hù)設(shè)備的選擇。 （ 3） 根據(jù)煤層傾角選型，由于該采煤面的平均傾角為 3? ，因此 不需要采取防滑措施，一般選用無鏈牽引采煤機(jī)。 厚煤層：厚度在 ，利用一次采全高采或者放頂煤開采。 中厚煤層：厚度 ~。 極薄煤層：厚度小于 ，最小截高在 ~式采煤機(jī)。對 f=~的中硬煤層，可采用中等功率的采煤機(jī)；對粘性煤以及 f=~4 的中硬以上的煤層，應(yīng)采用大功率的采煤機(jī)。可根據(jù)煤的堅(jiān)硬程度、煤層厚度、煤層傾角和頂?shù)装孱愋瓦M(jìn)行選型。 采煤機(jī)選型計(jì)算 采煤機(jī)選型的原則和要求 1） 采煤機(jī)是綜采工作面最主要的生產(chǎn) 設(shè)備。 （ 3） 煤層傾角大于 18 度（大采高支架工作面傾角大于 10 度），支架必須帶有防滑及調(diào)架裝置。 其 他要求： （ 1） 煤層傾角大于 10 度時，必須在采煤機(jī)上設(shè)防滑裝置，傾角大于16 度時不想安裝液壓安全絞車。 W=F+G+J+V 式（ ） 式中 F— 鏟煤板寬度，取 150~240mm； G— 中部槽寬度， mm； J— 導(dǎo)向槽寬度， mm； V— 電纜槽寬度， mm。 4）相關(guān)尺寸配套 采煤機(jī)依靠工作面輸送機(jī)導(dǎo)向并在其上移動，而工作面輸送機(jī)與液壓支架又互相為支點(diǎn)移架和推溜，因此三者的相關(guān)尺寸應(yīng)能協(xié)調(diào)。 液壓支架的移架速度 yv = ?ib QK AQ m/min 式（ ） 式中 bQ — 泵站流量， L/min； ?iQ — 一 架支架全部立柱和千斤頂同時動作所需要的容積， L； A— 支架中心距， m； K— 考慮從泵站到支架間管路泄露損失系數(shù)，一般取 ~ 。 （ 3）采煤機(jī)的采高范圍與支架最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)，采煤機(jī)截身與支架的推移步距相適應(yīng)。 2） 設(shè)備性能 （ 1）輸送機(jī)的 結(jié)構(gòu)形式及附件必須能與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)相匹配（如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)，底托架及滑靴的結(jié)構(gòu)，電纜及水管的拖移方法，自開缺口，以及是否連鎖控制等）。采煤機(jī)以 3m/min的速度向上（下）割煤，直至割透上（下）端頭煤壁。 （ 3）割完三角煤以后，再將兩個滾筒的上下位置調(diào)換，采煤機(jī)空機(jī)返回，進(jìn)入正常割煤狀態(tài)。具體操作如下： （ 1）采煤機(jī)向下（上）割透端頭煤壁后，由上（下）而下（上）依次推移刮板運(yùn)輸機(jī)，當(dāng)推移刮板運(yùn)輸機(jī)距采煤機(jī)后滾筒 15m 后停止推移，使刮板運(yùn)輸機(jī)彎曲段為 15m 后，將采煤機(jī)反向運(yùn)行，向上（下）進(jìn)刀，通過15m 的彎曲段至 45m 處，使采煤機(jī)達(dá)到正常截割深度（即 ），按要求推移刮板運(yùn)輸機(jī)至平直狀態(tài)。 運(yùn)煤：刮板運(yùn)輸機(jī)將煤運(yùn)到皮帶順槽橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，再由轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶順槽皮帶運(yùn) 輸機(jī)搭接將煤運(yùn)出。割煤高度 。 采煤工藝及三機(jī)配套要求 采煤工藝 4311 工作面采用綜合機(jī)械化走向長壁后退式一次 采全高采煤法回采，全部垮落法管理頂板。 4311 面巷探，長 21m，沿 3 下煤層頂板布置，矩形斷面，凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 2m ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)。 20mm，鋼絞線采用Φ 低松馳預(yù)應(yīng)力左旋鋼絞線，其長度不低于 ，并且錨入頂板硬巖石1000mm以上。頂板每隔兩排錨桿排打設(shè)四個錨釘，錨釘托盤的規(guī)格為 200179。 800mm，兩幫為 1000179。 2400mm 和φ 18179。沿 3 下煤層頂板布置，矩形斷面，凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 。 皮帶順槽內(nèi)靠近工作面一幫布置三排管路：分別為 Φ100mm 玻璃鋼供水 (防塵 )管路、 Φ50mm 的高分子供風(fēng)管路、 Φ100mm 的高分子排水管路以山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 及兩路束管監(jiān)測管路等，在 遠(yuǎn)離工作面?zhèn)仍O(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī) 。1000mm；為加強(qiáng)支護(hù)，頂板每隔三排錨桿排打設(shè)一排錨索排，每排錨索排使用 T 型鋼帶打設(shè) 2 條鋼絞線，鋼絞線采用Φ 絞線，其長度不低于 ，并且錨入頂板硬巖石 1000mm 以上。 1000mm；兩幫采用規(guī)格 Φ18179。沿 3 下 煤層底板布置，矩形斷面，凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)，頂板采用 Φ18179。 軌道順槽內(nèi)遠(yuǎn)離工作面一幫布置三排管路，分別為 Φ100mm 的玻璃鋼管供水管路， Φ50mm 的高分子排水管路和 Φ100mm的高分子供風(fēng)管路各一路，在靠近工作面的一幫設(shè)有移動變電站、乳化泵站等設(shè)備。1000mm；為加強(qiáng)支護(hù)，頂板每隔兩排錨桿排打設(shè)一排錨索排，每排錨索排使用 T 型鋼帶打設(shè) 2 條鋼絞線，鋼絞線采用Φ 絞線，其長度不低于 ，并且錨入頂板硬巖石 1000mm 以上。 1000mm；兩幫采用規(guī)格 Φ18179。 工作面巷道布置 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 1） 工作面軌道順槽 4311 工作面軌道順槽，長度為 452m，沿 3 下 煤層頂板布置，矩形斷面，凈 寬 ，凈高 ，凈斷面積 ，采用錨網(wǎng)索支護(hù)，頂板采用 Φ18179。為了實(shí)現(xiàn) 430采區(qū)的煤炭集中運(yùn)輸，在 430 采區(qū)底部布置了 1和 2兩個煤倉，通過 430皮帶下山的強(qiáng)力皮帶將這兩個煤倉的煤運(yùn)至井底主煤倉。三條下山均在巖層中呈東西方向布置。 采區(qū)設(shè)計(jì)、采區(qū)巷道布置概況 430 采區(qū)為雙翼采區(qū)，分南北兩翼，兩翼均布置走向長壁工作面?？傮w上南高北低。從現(xiàn)場兩順槽實(shí)際揭露情況看，煤厚變化幅度較小，厚度在 ～ 之間，平均 ，可采指數(shù)為 1。煤巖組分以暗煤為主，亮煤次之，含少量鏡煤條帶，局部含炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾矸。） 0～ +6 +3176。 走向長度 (m) 339 傾斜長度 (m) 175/149 面積 (m2) 54149 煤層情況 煤層情況具體見表 所示?；夭善陂g要對其加強(qiáng)觀測以便超前采取措施進(jìn)行維護(hù)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 回采對地面設(shè)施的影響 工作面回采區(qū)域地面有五處養(yǎng)豬場，停采位置位于楊家 河河堤下方，其余為農(nóng)田。 表 4311 工作面位置及井上下關(guān)系表 水平名稱 255m 水平 采區(qū)名稱 430 采區(qū) 地面標(biāo)高（ m） +～ + 井下標(biāo)高（ m） ～ 地面的相對 位置 工作面切眼南距如意工業(yè)園北院墻 269m，停采線位于楊家河河堤處，河堤走向與停采線呈 51176。 工作面位置及井上下關(guān)系 4311 工作面布置在 430 采區(qū)南翼，該工作面以西為小屯西斷層，該斷層走向與工作面走向大致平行，距離工作面皮帶順槽 225～ 258m；以東為孫氏店支 21 斷層，距離工作面軌道順槽 0～ 27m；停采線以北距離 430 采區(qū)南翼集中皮帶巷 140m，工作面切眼以南為實(shí)炭區(qū)。恰當(dāng)?shù)倪x型能夠更好的發(fā)揮設(shè)備的運(yùn)行能力，提高煤礦的產(chǎn)量。配有 9臺變壓器，容量 3020 千伏安，占總?cè)萘康?﹪，高壓開關(guān)柜 38 面。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 地面供電 地面供電由 110 千伏變電站提供電源。 530 采區(qū)變電所采用雙回路供電，兩路電源分別來自 495 水平變電所， 530 采區(qū)變 電所安裝 BGP9L6AK 高壓防爆開關(guān) 9 臺，采用雙電源單母線分段系統(tǒng)供電方式，饋出 3 路，分別供至所內(nèi)變和采區(qū)工作面移動變電站。 255 中央變電所安裝手車式 KYGC 型高壓開關(guān)柜 22 面，采用三電源單母線分段系統(tǒng)供電方式，饋出 17 路，分別供至 130 采區(qū) 2變電所，430 車房變電所， 255 中央泵房，以及副井底信號室。 495 水平變電所也為三回路供電，其中，兩回路由 110 千伏變電站提供，另一路由430 車房變電所提供。 150mm2 電纜。 120mm2 電纜，供 430 采區(qū)變電所 2 條 YJV59 3179。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，礦井最大負(fù)荷為14800KV，負(fù)荷率為 74%，最小負(fù)荷為 4600KV，負(fù)荷率為 23%。副井提升方式及單循環(huán)提升時間：提人最大運(yùn)行速度 米 /秒，單循環(huán)運(yùn)行時間 152 秒；提矸、提煤、下料最大運(yùn)行速度 米 /秒，單循環(huán)運(yùn)行時間 102 秒；下其它物件最大運(yùn)行速度 3 米 /秒，單循環(huán)運(yùn)行時間 156 秒。 副井裝備大小兩套提升罐籠，每套分上下兩層，大罐可乘坐 84 人，小罐可乘坐 64 人。卸載系統(tǒng)采用內(nèi)動力曲軌卸載。電控系統(tǒng)都采用數(shù)字控制，操作保護(hù)部分由 PLC 擔(dān)負(fù)，上位機(jī)使用工控機(jī)，完成提升下放整個工藝流程的監(jiān)控，能實(shí)現(xiàn)故障診斷。 主副井系統(tǒng) 主、副井提升系統(tǒng)都為落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配低速直聯(lián)直流電動機(jī)，主井提升高度 米 ，自動化運(yùn)行。 工作面采出的煤由工作面刮板運(yùn)輸機(jī)經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)、采區(qū)上下山膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)入膠帶暗斜井井底煤倉，然后由暗斜井膠帶運(yùn)輸機(jī) 經(jīng) 330 膠帶大巷運(yùn)輸機(jī)運(yùn)往井底煤倉，由主井箕斗提至地面運(yùn)往選煤廠。軌道運(yùn)輸：鐵路鋪設(shè)軌距 900 毫米，鋼軌 22 千克 /米，主要運(yùn)輸工具是電機(jī)車、平板車和礦車。 礦井主運(yùn)輸系統(tǒng) 礦井運(yùn)輸主要有皮帶、軌道和提升三種方式。泵房排水能力 200 hm3 。 ：地面有一個污水泵房與兩個雨水泵房，雨水泵房有兩臺100LZB360 型水泵，功率為 55kW，泵房最大排水量可達(dá) 480 hm3 。水倉分內(nèi)水倉及內(nèi)增容水倉，外水倉及 外增容水倉兩個水倉，總?cè)莘e 8000 m3。排水管路為三排Φ 426179。 6 型水泵 5 臺 ，配用 JSQ158－ 4 型高壓電機(jī)，功率為 680kW；采用山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 兩排Φ 325mm管路，從 430 采區(qū)直排至 255m水倉 ,排水能力為 1520 hm3 ； 400m水平泵房安設(shè) MDA50057179。 430采區(qū)水倉分主、副、增容三個水倉，總?cè)萘繛?8630 3m 。礦井水從中央泵房排到地面礦井水處理站，處理后排入楊家河。排水管路為三排Φ 325mm 無縫鋼管，泵房的最大排水能力為 2250 hm3 。 中央泵房安設(shè) MD500－ 57179。 礦井排水要求 礦井排水系統(tǒng)包括下排水系統(tǒng)及井井上排水系統(tǒng)兩部分。 礦井主要通風(fēng)機(jī)參數(shù)為： 風(fēng)量： 167～ 243 m3/s； 風(fēng)壓 ： 1350～ 2900 Pa； 功率： 1250kW； 主軸轉(zhuǎn)速： 985rpm。配備上海電機(jī)廠生產(chǎn)的 Y560— 6 型高壓電機(jī)，功率 1250KW，礦井主扇 運(yùn)轉(zhuǎn)良好，滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。該型風(fēng)機(jī)高效、節(jié)能、低噪音，風(fēng)機(jī)效率 85%以上?，F(xiàn)有 2 個進(jìn)風(fēng)井，副井為主要進(jìn)風(fēng)井，主井為輔助進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井回風(fēng)。3 天。 2021 年 3 月，煤科總院撫順分院對許廠煤礦所采 3 下煤層進(jìn)行煤塵爆炸性鑒定和煤層自燃傾向性鑒定，得出結(jié)論：煤塵具有強(qiáng)爆炸性，爆炸指數(shù) %，煤層孔隙率 %。本礦礦井相對瓦斯涌出量小于10 tm3 且礦井絕對瓦斯涌出量小于 40 min3m ，符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 要求，故此認(rèn)定本區(qū)為低瓦斯礦井，此結(jié)果與精查階段取得的結(jié)論一致。主要可采煤層瓦斯成分中甲烷和二氧化碳占 %，其次為氮?dú)夂蜕倭康闹責(zé)N等氣體，瓦斯成分主要為淺部的 2N 帶和 2N ～ 2CO 帶。全礦井唯 X33 號孔 15 上煤層甲烷含量最高 ,為 , 甲烷占瓦斯成份的 %；二氧化碳最高含量為(X57 號孔 3 下煤層 ),太原組煤層瓦斯含量很低，但二氧化碳含量略高于山西組煤層。單班正規(guī)循環(huán)作業(yè)，每日組織 3 個循環(huán)后，利用一班時間進(jìn)行初噴和復(fù)噴工作。 普掘 許廠煤礦巖巷炮掘都為光面爆破施工，斷面為直墻半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護(hù)，穿越煤層及地質(zhì)構(gòu)造時增加錨索加強(qiáng)支護(hù)。放震動炮處理頂、底山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 板巖石，使用 7655 風(fēng)鉆配合 B22 中空六棱鋼釬直徑 32 毫米柱齒鉆頭鉆眼，人工裝藥爆破。再由頂板中間向兩幫打錨桿眼進(jìn)行永久支護(hù)。（ 2）在截割、運(yùn)輸?shù)耐瑫r，人力準(zhǔn)備支護(hù)材料。 2021 年開始針對建下條采煤柱及部 分實(shí)體煤柱研發(fā)了置換開采技術(shù)