【正文】 為：距工作面 30m 以內(nèi)，每小班觀測 1 次，其它時間每天觀測 1 次。每個表面位移觀測斷面設(shè)一臺離層儀。觀測頻度與表面位移相同。 ② 測工序影響時 ， 設(shè)點(diǎn)在工 序影響上方 15m，下方 18m?；卷斎沃芷趤韷哼^后進(jìn)行工序影響測量。觀測數(shù)據(jù)如下表 。從巖體形成結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)分析，對于基本頂形成的大結(jié)構(gòu)，支架是通過直接頂對其起支撐 作用。 通過計(jì)算 得 Cz=。 (2)基本頂級別的確定 基本頂級別由基本頂分級指標(biāo) —初次來壓當(dāng)量 (Pe)的平均值 Pe 對照 MT5541996 基本頂分級指標(biāo)表劃定的范圍確定。 Pe=(Lf)+ () 式中 Pe—基本頂初次來壓當(dāng)量 ， kN/m2； Lf—基本頂初次來壓步距 ， 21m； N—基本頂充填系數(shù) ， N=hi/hm=； Hi—直接頂厚度 ， m； hm—煤層采高， 。由于 895Pe≤975，所以工作面基本頂屬于 Ⅲ 級。當(dāng)工作面推 進(jìn)到 21m 時，基本頂初次來壓，持續(xù)時間為 4 個循環(huán)。 工作面基本頂初次來壓以后，回采工作面 繼續(xù)推進(jìn)，裂隙帶巖層形成的結(jié)構(gòu)，將始終經(jīng)歷 “穩(wěn)定 —失穩(wěn) —再穩(wěn)定 ”的變化。立柱壓力最大平均值為 ，最高 ，活柱循環(huán)縮量平均值為 ，最大值為 。頂板移近速度平均，頂板移近速度最大 。 全面支架阻力平均值為 ，最大平均值為 ，活柱循環(huán)縮量平均值為，最大值為 。頂板移近山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 速度平均 ，頂板移近速度最大 。 表 支架的初撐力頻率分布表 阻力區(qū)間kN 0~300 300~600 600~900 900~1200 1200~1500 ＞ 1500 數(shù)量 5 25 89 446 812 136 頻率 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 支架初撐立分布圖 表 支架的末阻力頻率分布表 阻力區(qū)間 kN 0~400 400~800 800~1200 1200~1600 1600~2022 ＞ 2022 數(shù)量 6 33 211 758 481 24 頻率 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 支架末阻力頻率分布圖 表 時間加權(quán)阻力頻率分布表 阻力區(qū)間kN 0~400 400~800 800~1200 120~1600 160~2022 2022 數(shù)量 7 29 487 883 106 1 頻率 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 工作面支架阻力頻率分布圖 從以上圖表可知，支架初撐力主要分布在 900～ 1500kN 范圍，占統(tǒng)計(jì)循環(huán)數(shù)的 %，其中大于支架額定初撐力 80%以上的占 %，時間加權(quán)工作阻力主要分布在 800～1600kN，占統(tǒng)計(jì)循環(huán)數(shù)的 %，其中大于支架額定工作阻力 80%以上的占 %，超過2022kN 的占 %，末阻力主要分布在 1200～ 2022kN 范圍，占統(tǒng)計(jì)循環(huán)數(shù)的 %，其山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 中大于支架額定工作阻力 80%以上的占 %，超過 2022kN 的占 %。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明支架處于增阻工作狀態(tài)，如表 ，圖 所示 。支架呈降阻的比例占 %，反映了支架的位態(tài)、直接頂?shù)钠扑闋顩r或立柱自身質(zhì)量的影響。這一方面說明頂板的活動程度緩和，支架增阻幅度較小 ， 另一方面也說明了工作面礦壓顯現(xiàn)不明顯。實(shí)測分析表明，工作面支架初撐力與工作阻力具有很強(qiáng)的線性關(guān)系，提高工作面支架初撐力不僅可以對頂板進(jìn)行及時支護(hù)，還可以使支架阻力得到提高，對頂板的控制非常有利。 ① 活柱隨支護(hù)阻力增大而下縮，此類型占 %。頂?shù)装宓南鄬σ平?一般由頂梁與頂板之間的空隙 △ S底座與底板之間的空隙 △ S底座下底煤的壓縮量 △ S3 和活柱縮量組成。 頂板下沉過程 中， 活柱沒有下縮，顯然這個壓力消亡到 △ S △ S2 和 △ S3的減少上去了，出現(xiàn)此種情況也是正常的。顯然這是供液系統(tǒng)漏液的結(jié)果，雖是少數(shù) ，但 應(yīng)杜絕。 (5)平衡千斤頂作用分析 關(guān)于平衡千斤頂作用的分析見表 ，圖 。這說明本工作面礦壓較小 ， 同時也說明平衡千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)阻力范圍是適合的，能適應(yīng)工作面頂板壓力的變化。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 經(jīng)分析比較，平衡千斤頂?shù)脑鲎栌腥缦绿攸c(diǎn)： ① 增阻范圍比較集中，大致呈正態(tài)分布。 ② 來壓期間與非來壓期間都是增阻比例大 于降阻比例，相差約 %。 工作面底板比壓分析 (1)儀器采用 DZD40A 型底板比壓儀，油缸直徑 100mm，壓模型號： D40， D60， D80，D100。 31503 東面底板比壓及底板剛度測試匯總結(jié)果表 。固定點(diǎn)至煤壁的距離可根據(jù)頂板動態(tài)儀間距取 5m、 10m、 15m、 20m、 、 30m、35m、 40m、 45m、 50m、（儀器間距 ）。 通過整理得出各固定點(diǎn) 5m、 10m、 15m、 20m、 25m、 30m、 35m、 40m、 45m、 50m（儀器間距 ）。 表 超前壓力影響范圍表 固定點(diǎn) (m) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 速度 mm2/h 由上表可知 31503 東面上、下平巷超前壓力影響范圍為自煤壁向外 ，超前 15m范圍為重點(diǎn)管理區(qū)，現(xiàn) 31503 東面上下平巷超前支護(hù)距離 30m，滿足要求。頂?shù)装迤骄平?15mm，最大移近量 21mm，平均移近速度 6mm/d，最大移近速度 。頂?shù)装迤骄平?76mm，最大移近量 89mm，平均移近速度 ，最大移近速度 。 礦壓觀測結(jié)論 (1)XX 煤礦在 15 層煤使用掩護(hù)支架后，由于支架初撐力的提高和支護(hù)強(qiáng)度的提高，頂板運(yùn)動沿傾斜的分布，較單體工作面均勻 ， 綜采支架運(yùn)行良好可靠。 (3)從礦壓顯現(xiàn)的規(guī)律來看，加快工作面的推進(jìn)速度是合理的，它可以充分發(fā)揮支架循環(huán)時間短，而支護(hù)阻力增速快的優(yōu)勢。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，平衡千斤頂以增阻為主，這樣當(dāng)壓力大時，可以使作用力的中心前移，從而使兩立柱來支撐負(fù)荷較大的壓力。 (6)31503 東面超前 壓力影響范圍為 30m，現(xiàn)工作面超前支護(hù)距離 30m，滿足頂板控制要求。具體費(fèi)用按 工作面平均開采厚度 ， 工作面斜長 160m， 推進(jìn)長度 840m， 工作面資源回收率 98%， 工作面日完成 7 個生產(chǎn)循環(huán) ， 日產(chǎn)煤 1050t 煤炭進(jìn)行計(jì)算。工作面上巷斷面為 ，長840 m；下巷斷面 ，長 840m；工作面 切眼斷面 11m2， 長 160m。 ② 高檔普采工作面巷道主要包括工作面上下平巷及其切眼。根據(jù)初步計(jì)算，31503 東工作面兩巷掘進(jìn)費(fèi)用平均為 1033 元 /m，切眼按 953 元 /m 計(jì)算 。 表 掘進(jìn)費(fèi)用比較表 巷道名稱 采煤方法 工作面上巷 工作面下巷 切眼 合計(jì) (萬 元 ) 面積 (m2) 長度 (m) 面積 (m2) 長度 (m) 面積(m2) 長度 (m) 綜采 840 840 11 160 高檔普采 840 840 189 31503 東工作面設(shè)計(jì)可采出 萬 t， 綜采 平均噸煤掘進(jìn)費(fèi)用 元 /t；高檔普采平均 t 煤掘進(jìn)費(fèi)用 元 /t。由表中可知，綜采工作面設(shè)備折舊為 元 /t，設(shè)備大修 費(fèi)用為 元 /t。由表中可知，高檔普采工作面設(shè)備折舊為 元/t，設(shè)備大修費(fèi)用為 元 /t。 ② 綜采工作面 根據(jù)綜采工作面設(shè)備裝機(jī)總功率及其日開機(jī)率確定工作面日消耗電力，再由電價(jià)可得回采電力費(fèi)用。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 (1)高檔普采工作面 ① 坑木消耗及費(fèi)用 15 層煤機(jī)采工作面坑木消耗量為 ， 單價(jià) 800 元 /m3， 坑木消耗費(fèi)用為 元 /t. ② 火藥及雷管 工作面火藥消耗量為 ： 600kg/萬 t， 單價(jià) 元 /kg， 雷管消耗量 2022 發(fā) /萬 t， 單價(jià) 元 /發(fā) ， 噸煤消耗費(fèi)用為 ： (600+2022)/10000=(元 /t)。 ④ 油脂 油脂消耗量為 ： kg/萬 t， 單價(jià) 元 /kg， 噸煤消耗費(fèi)用 ： (元 /t)。 ⑥ 單體租賃費(fèi)用 ： 全年單體租賃費(fèi)用為 ： 萬元 ， 噸煤租賃費(fèi)用 ： (元 /t)。 ⑧ 配件 噸煤消耗量 ： (元 /t)。 (2)綜采工作面 ① 坑木消耗及費(fèi)用 根據(jù)其它礦區(qū)的經(jīng)驗(yàn) ， 綜采工作面坑木消耗為 2~3m3/萬 t，按 m3/萬 t，單價(jià)按 800山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 元 /m3 計(jì)算 ， 噸煤坑木消耗費(fèi)用為 ： 800/10000=(元 /t)。 ③ 塑編網(wǎng) 綜采工作面上下端頭需用少量塑編網(wǎng)，需用量為 ，單價(jià) 元 /m2， 噸煤費(fèi)用 ：=(元 /t)。 ⑤ 截齒消耗費(fèi)用 15 層煤中部有一層夾矸 ， 截齒消耗較大 ， 采用高強(qiáng)度截齒，萬 t 消耗為 20 把，單價(jià)為 76 元 /把，則截齒噸煤消耗費(fèi)用為： 7620/10000=(元 /t)。 其他成本分析 (1)噸煤工資福利 ① 高檔普采工作面 根據(jù)工作面勞動組織安排，高檔普采工作面按每天 150 人，人均工資福利費(fèi)用 1200元 ， 按照月產(chǎn)量 18000t 計(jì)算，則工作面噸煤工資費(fèi)用為： 1200150/18000=10(元 /t)。 (2)工作面回采直接成本 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 回采直接成本 =設(shè)備噸煤折舊 +設(shè)備噸煤大修 +噸煤電費(fèi) +噸煤材料費(fèi) +噸煤工資福利費(fèi) ， 將以上數(shù)據(jù)代入可得 ： 高檔普采工作面 ： 回采直接成本 =++++10=(元 /t)。 (3)安裝拆遷費(fèi)用 高檔普采 工作面 ： 安裝搬家 1 次 ， 平均費(fèi)用為 8 萬元 ， 噸煤費(fèi)用為 元 /t。 (4)工作面直接成本 工作面直接成本 =掘進(jìn)費(fèi)用 +回采成本 +安裝搬家費(fèi)用 高檔普采工作面直接成本 =++=(元 /t)。 (5)效益分析 工作面采用綜采后，降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了勞動環(huán)境，提高了煤炭采出率，降低了噸煤成本。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 5 主要技術(shù)措施 工作面頂板管理 (1)工作面開切眼時，切眼高度不大于 ，頂板采用錨帶網(wǎng)加錨索支護(hù)，以便于支架的安裝。礦壓觀測小組負(fù)責(zé)對工作面頂板支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行檢測、監(jiān)控、預(yù)報(bào)工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時采取針對性措施。 (3)移架時，要采取帶壓擦頂前移的操作方式，做到少降快移，嚴(yán)禁同時降下相鄰的兩組支架。 (4)工作面初次來壓和周期來壓期間，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量檢測，保證支架初撐力符合規(guī)定要求，要隨時檢查各類千斤頂?shù)墓ぷ鳡顩r，必須保證支架平穩(wěn)，頂梁接頂嚴(yán)密，排列整齊確保各類千斤頂處于良好的工作狀態(tài)。有漏冒頂時要在頂梁上方設(shè) 字型木垛造假頂，處理冒頂時，人員要先選好退路，在專人監(jiān)護(hù)的情況下進(jìn)行，并堅(jiān)持敲幫問頂制度。支架底座設(shè)有底推防滑千斤頂；頂梁安設(shè)了防倒千斤頂，再加上頂梁兩側(cè)的側(cè)護(hù)板，能有效地防止支架的滑架、倒架現(xiàn)象。移架時，要使用好排頭支架的防倒、防滑和調(diào)架千斤頂進(jìn)行調(diào)架，確保排頭支架起到排頭作用。 ③ 工作面傾角大，工作面移架卸荷時就會自然下滑、傾倒，為此可在工作面中部（視工作面傾角情況）每隔 5~10 架按排頭支架形式安裝使用防倒裝置，解決中部支架倒架問題。 ⑤ 工作 面推采期間，嚴(yán)格控制工作面的回采方向，及時調(diào)整工作面的偽傾角，偽仰傾角控制在 5176。 ⑥ 現(xiàn)場施工過程中，要強(qiáng)化支架的管理與正規(guī)操作，保證支架有足夠的初撐力，控制倒架。 (2)工作面輸送機(jī)可采取以下防滑措施 ① 靠輸送機(jī)與支架連接千斤頂，向上提拉下滑的輸送機(jī)。先移支架后推輸送機(jī)，輸送機(jī)前推之后立即向防滑千斤 頂供液，拉緊輸送機(jī)，控制下滑。在輸送機(jī)的傾斜方向沿輸送機(jī)每隔 10m 放置一棵單體支柱，其一端支撐在輸送機(jī)的推移板下側(cè)，另一端 支在下部支架的底座上，無論輸送機(jī)在正常運(yùn)行還是在推移過程中，都能有效地控制下滑，此法能靈活掌握，防滑效果