【《六盘水麻衣矿采区巷道和采煤方法分析技术案例》4200字】

六盘水麻衣矿采区巷道和采煤方法分析技术案例目录TOC\o"1-3"\h\u29688六盘水麻衣矿采区巷道和采煤方法分析技术案例 1186941采区巷道 1179661.1煤层特征 1327461.1.1位置 132081.1.2首采煤层特征 243281.1.3水文 2158841.1.4地质构造 274291.2采区巷道布置 2198031.2.1采区准备方式的确定 249371.2.2采区巷道布置 2165431.3采区生产能力 2285271.3.1生产能力 2250801.3.2采区储量计算 3253761.3.3采区采出率 451992采煤方法 5261092.1采煤方式 5306432.1.1煤层特征 5192032.1.2采煤方法及采煤工艺 586192.1.3采煤机作业 5117952.1.4回采工作面 543972.2工作面设备配套 6252432.2.1设备选择 67802.2.2采煤工作面支护方式 1053062.2.3端头与超前支护 12130862.2.5正规循环作业与指标 1262302.3回采巷道布置 14141972.3.1巷道布置 14322432.3.2巷道参数 141采区巷道1.1煤层特征1.1.1位置一采区设在井田北翼的井筒附近。1.1.2首采煤层特征首采煤层为11号煤层，厚度3.1m，倾角20°，容重1.4t/m3，含有0～4层夹矸。11号煤层为稳定可采煤层，结构复杂，顶板主要为细砂岩或泥岩，底板为砂岩，因矿井为高瓦斯矿井，故采区内也属于高瓦斯，煤尘具有爆炸性，地温正常，无明显冲击低压。1.1.3水文地质条件简单，正常涌水量为523m3/h，位于采区边界的两条断层的地下水不会影响开采进行。1.1.4地质构造无复杂地质构造。井田内有两条断层，一条位于井田北翼边界，另一条位于井田下部中间位置，由采区边界线的划分可知断层不会影响到开采煤层。1.2采区巷道布置1.2.1采区准备方式的确定本采区采用采区上山（运输、轨道和回风）的联合准备方式。1.2.2采区巷道布置井筒位于首采区，考虑到开采情况，将井筒作为首采区的上山。首采区采用单巷布置、沿空留巷和双翼开采的方式进行开采，后退式回采进行回采，顺序为下行式开采。首采区划分出六个区段，在上山和采区边界上都留设20m宽的煤柱。上山与各区段平巷采用石门和溜煤眼进行联系。1.3采区生产能力1.3.1生产能力设计工作面长度220m，每日正规循环进6刀。生产能力计算：（5-1）式中符合含义见下表。表1.1符号含义表符号含义值与单位A0工作面生产能力万吨每年M0割煤高度米L工作面长度米C0综采回采率95%V0工作面年连续推进长度1584米γ煤层容重1.4立方米每吨割煤高度为3.1m，工作面长度为220m，根据符号表计算工作面生产能力得143.67万t/a。则该采区的实际生产能力为：（5-2）上式的出煤率k取值为1.05，实际生产能力计算得150.85万t/a。由第三章可以得设计生产能力为120万t/a，此处计算采区的年生产能力为150.85万t/a，显然满足矿井生产能力，符合标准。1.3.2采区储量计算（1）采区内所含有的工业资源储量用以下公式计算。 （5-3）式中符号含义见下表。表1.2符号含义表符号含义值与单位Zg采区地质储量万吨S采区圈定面积3630485立方米V煤层容重1.4立方米每吨M煤层总厚度8.5米a煤层倾角20度采区工业资源储量依据符号表可计算得4597.54万吨。（2）采区依据井田范围内所圈出的面积计算设计资源储量，计算过程如下：（5-4）式中符号含义见下表。表1.3符号含义表符号含义值与单位Pb保护煤柱量万吨A采区边界内面积3630485立方米A’保护煤柱内可采煤面积3370570立方米M煤层总厚度8.5米γ煤层容重1.4立方米每吨a煤层倾角20度根据符号表，用边界内面积减去留设煤柱后的面积后，保护煤柱量计算329.14万吨。用工业资源储量减去保护煤柱量求得采区的设计资源储量为4268.40万吨。（3）计算设计可采储量：（5-5）式中符号含义见下表表1.4符号含义表符号含义值与单位Zk采区设计可采储量万吨Zs采区设计资源储量4268.40万吨Z巷道留设的煤柱318.63万吨C回采率0.95根据符号表计算设计可采储量得3752.28万吨。1.3.3采区采出率根据采区储量计算部分的数据可得采区范围内的工业储量为：4597.54万吨。采区工业储量减去采区开采前损失的煤量得到实际可以采出的储量为3949.77万吨，将这个实际可以采出的储量除以采区工业储量再乘以百分之百即可得到采区采出率，计算得81.9%。该值大于85%，符合规定。2采煤方法2.1采煤方式2.1.1煤层特征十一号、十三号和十四号煤的煤厚分别为3.1m、3.3m、2.1m，平均倾角为20°，容重都为1.4t/m3，从上到下11号至14号煤层的平均间距分别为20m和18m。采区内有断层但位于采区边界不会影响开采，采区煤层的煤质硬度中等，为高瓦斯煤层，顶底板多为砂岩，在这其中11号煤层的直接顶板为细砂岩或泥岩，14号煤层的直接底板为粘土泥岩，采区内的岩体较为完整。2.1.2采煤方法及采煤工艺采区选择采用综采和双向割煤采煤工艺，走向长壁采煤方法。2.1.3采煤机作业采煤机采用端部斜切割三角煤进刀，其进刀方式如图2.1所示。图2.1端部斜切割三角煤进刀示意图2.1.4回采工作面回采工作面参数用下示11号煤层的回采工作面参数表来说明：表2.1回采工作面参数表项目参数布置方式倾向布置，走向推进采煤工艺综采、走向长壁区段长度1547m区段高度78m工作面长度220煤层厚度3.1m回采巷道形状矩形回采巷道宽度4.0m回采巷道高度3.1m2.2工作面设备配套2.2.1设备选择根据工作面参数选择三机配套设备的型号见下表：表2.2三机配套表设备名称型号采煤机MWG200/475-W刮板输送机SGZ630/220液压支架ZY5000/16/35工作面主要设备参数见以下表2.3、表2.5、表2.6、表2.7、表2.8和表2.9。表2.3MG200/475-W型采煤机性能参数采煤机型号MWG200/475-W采高（m）1.8-3.5适应煤质硬度f=2~3截深（mm）800生产能力（t/h）850适应倾角≤35°滚筒直径（mm）Φ1400滚筒转速（r/min）41.5摇臂长度（mm）1394滚筒中心距（mm）9324牵引力（kN）450牵引速度（m/min）0~1.8牵引方式无链牵引形式摆线轮销轨机面高度（mm）1403.5最小卧底量（mm）285灭尘方式内外喷雾装机功率（kw）200×2+75电压（V）1140机重（t）33制造厂家上海冶金矿山机械厂采煤机的实际生产能力为：（6-1）式中符号含义见下表。表2.4符号含义表符号含义值与单位Q采煤机小时割煤量吨每小时Hb采高3.1米V采煤机实际牵引速度每分钟5米γ煤层容重1.4吨每立方米K2采煤机被迫停机时间0.6K1采煤机可靠性因数0.5根据符号含义表计算采煤每一小时的割煤量得437.47吨每小时。可知矿井投产所达到的小时生产能力为151.5吨每小时，采煤机小时割煤量大于该值。表2.5SGZ764/400型刮板输送机性能参数设计长度（m）200输送量（t/h）800t/h刮板链速（m/s）1.1装机功率（kw）2×200链轮8齿刮板链26×92mm圆环链，中双链，链条中心距120mm，刮板间隔1104mm中部槽规格（长×宽×挡槽高mm3）1500×722×275，铸焊结构卸载方式端卸式紧链方式闸盘式牵引方式齿轮－销轨式传动装置JS200型减速器(速比39.737)和200KW双速电机制造厂家山东能源机械集团有限公司表2.6SZZ880/220型转载机性能参数输送能力（t/h）880重量(t)3000槽宽(mm)1500设计长度(m)45电压(V)1140/660装机功率（kw）2×110链速(m/s)1.4外形尺寸（（长×宽×高mm3）1500×880×284链条规格Φ26×92链条破断负荷（kn）850制造厂家中煤张家煤矿机械有限责任公司表2.7PCM160型破碎机性能参数破碎能力（t/h）2000普氏硬度系数f≤4.5转速(r/min)1475破碎主轴转速(r/min)370电压(V)1140/660电动机功率（kw）160刮板链电动机型号YSB-160外形尺寸（（长×宽×高mm3）3540×1941×1736传动型式窄V带传动大/小皮带轮节圆直径（mm）1250/315破碎锤头冲击速度(m/s)20用槽宽（内宽）(mm)800适喷雾型式外喷雾窄V带规格（GB11544-89)窄V带SPC-5600(8根)皮带机自移装置ZY2300配套转载机型号SZZ880/220重量（t）2制造厂家中煤张家煤矿机械有限责任公司表2.8SSJ1000/75型伸缩带式输送机性能参数输送量(t/h)630机尾搭接处轨距（mm）1712输送长度（m）1500机头外形尺寸（长×宽×高mm）4755×2584×1665带速(m/s)1.9机尾外形尺寸（长×宽×高mm）4755×2264×1619传动滚筒直径（mm）630电动机型号YSB-75托辊直径（mm）108功率(KW)75输送带类型尼龙整芯阻燃带电压(V)1140/660宽度（mm）1000质量（t）55储带长度（m）50设计单位山东新泰天龙机械厂机尾搭接长度（m）12制造厂家山东新泰天龙机械厂表2.9ZY5000/16/35型掩护式液压支架性能参数支架型式两柱掩护式推移千斤顶一根高度1600~3500mm缸径/杆径Φ180/Φ105mm宽度1420~1590mm行程900mm架间中心距1500mm推力/拉力273/529KN初撑力（P=31.5MPa）3700KN侧推千斤顶三根工作阻力（P=40.6MPa）4800KN缸径/杆径Φ63/Φ45mm支护强度0.71~0.79MPa行程170mm底座平均比压0.98~2.15MPa推力/拉力98/48KN前梁前端额定载荷130KN抬底千斤顶一根移架步距800mm缸径/杆径Φ100/Φ70mm推溜力/拉架力277/633KN行程210mm操纵方式本架推力（31.5Mpa）247KN泵站压力31.5MPa收力126KN重量约11.4T伸缩千斤顶二根立柱两根缸径/杆径Φ80/Φ60mm缸径（大/小）Φ280/Φ200mm行程800mm柱径（大/小）Φ260/Φ185mm推力158KN行程1799mm拉力69KN初撑力（P=31.5MPa）1732KN护帮千斤顶二根工作阻力（P=40.6MPa）2500KN缸径/杆径Φ100/Φ70mm平衡千斤顶一根行程480mm缸径/杆径Φ220/Φ120mm推力（31.5Mpa/）247KN行程560mm工作阻力（40.6Mpa）319KN推力/拉力（P=31.5MPa）989/633KN表2.10BY540-13.5/33.5端头支架性能参数工作阻力（KN）5400初撑力（KN）2922最小支撑高度（m）1.35最大支撑高度（m）3.0支护强度（MPa）460～660中心距（m）1.5底板比压（MPa）1.85工作压力（MPA）24.1重量（t）17.04生产厂商北京煤机厂2.2.2采煤工作面支护方式（1）支架工作面选用掩护式液压支架ZY5000/16/35型，在工作面上布置117架。（2）支架高度最大高度用下式确定：（6-2）式中符号含义见下表。表2.11符号含义表符号含义值与单位Hmax最大支护高度米hmax最大采高3.1米S1伪顶、浮煤冒落厚度0.2米根据符号含义表，求出支架最大高度为3.30米，小于该支架的限定最大支护高度。最小高度用下式确定：（6-3）式中符号含义见下表。表2.12符号含义表符号含义值与单位Hmax最小支护高度米hmax最小采高2.1米S2顶板最大下沉量100毫米a支架移驾所需最小下降量50毫米b浮煤厚度50毫米根据符号含义表，求出支架最小支护高度为1.90米，大于该支架的限定最小支护高度。支架的支护高度符合要求。（3）强度校核支护强度校核：（6-4）式中符号含义见下表。表2.13符号含义表符号含义值与单位q支护强度兆帕K顶板岩石厚度因数5千帕H采高3.1米ρ顶板岩石密度2.5立方米每吨根据符号含义表计算支护强度得0.38兆帕，小于该支架的工作阻力0.79Mpa，达到强度要求。（4）顶板与控顶距采用全部跨落法管理顶板，最小、最大控顶距分别为3.75m、4.55m。2.2.3端头与超前支护端头支护选用4架BY540-13