【《榆树坪矿龙山矿井的采煤方法设计案例》8500字】

榆树坪矿龙山矿井的采煤方法设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u27192榆树坪矿龙山矿井的采煤方法设计案例 1123891.1采煤工艺方式 187061.1.1采煤方式 196471.1.2采煤工作面破煤、装煤方式 2251661.1.3设备选型 486801.1.4采煤工作面支护方法 11239111.1.5端头支护及超前支护方式 12276391.1.6各工艺过程注意事项 13115961.1.7采煤工作面正规循环作业 16209091.2回采巷道布置 17238341.2.1回采巷道布置方式 17317701.2.2回采巷道参数 171.1采煤工艺方式1.1.1采煤方式根据本盘区地质条件及煤层特征，可选择分层综采工艺、放顶煤一次采全高工(1)分层综采工艺①工艺设备技术优点:新型采煤优化分层综采综合处理工艺设备技术成熟,设备硬件功能配置类型齐全,性能完好,操作方便,管理简单,可以通过筛选研制出一套能够适应各种类型采煤处理条件的新型分层优化采煤综合处理工艺设备;液压动力刮板输送支架及配套的液压动力采煤机的输送发动机和设备液压动力刮板支架动力采煤输送机的采煤发动机设备小、轻便,采煤机的正常工作占地面积大而且搬家方便。采高一般为2.0-3.5m,采煤生产过程主要工作面地下地上煤壁煤层应力厚度增压小,煤壁应力厚度稳定,生产加工经营使用环节良好:一般采煤过程工作区域的地面地下煤壁应力采出率高,可达93%-97%甚至更高。②缺点:千吨层在巷道内的材料掘进较多,万吨层在巷道内外掘进的掘出效率高;较大建筑工作用地面积的掘进单产低,单产掘进效率低和提高困难;由于分层铺网开采时的材料投人高,分层不易用而开采时的材料人工费和分层铺网劳动强度大,费用大;这些都会严重加剧基层原料供应接替紧张的矛盾,需要长期开采等到建筑基层材料再生工程材料中的顶板基本结构稳定后才可以开始;也可以进行开采把剩下来的原料进行分层。(2)放顶煤一次采全高工艺①技术优点:施工有利于合理集中施工生产,实现高产高效,单产和施工效率高,具有显著的社会经济效益,巷道施工掘进较少,减少了掘进巷道的检修维护量和工程量,同时施工生产也相对比较集中;工作面积小搬家施工次数少:对煤层地质管理条件、煤层赋存管理条件等具有更大的经济适应性。②缺点:由于其中煤损多,工作场地面积大废煤回收率低;由于其中煤尘大,放火容易制造废煤时所使用的大型煤和该类石与矸石的晶体颜色和分界线难以准确区别,这些都使得该类石在煤炭加工产品中的含矸率大大提高,影响煤炭产品中的煤质;自然资源中易发火,瓦斯可能造成煤中积聚的废煤的安全隐患较大,"一通三防"造成处理废煤难度大。比较上述两种新型分层回采工艺矿井建设工艺的共同技术特点,分层回挖矿井工艺开采建设工艺综合利用不高经济效益差,不利于利用分层回挖矿井开采施工工艺实现高产高效。结合当地矿井实际采煤工作环境条件,瓦斯矿井污水涌出的径流量不大,煤质硬度较高且有硬度不大,易于放顶,故而采用一次采全高放顶煤开采。1.1.2采煤工作面破煤、装煤方式采煤工作面用综合机械化放顶煤走向长壁后退式全部跨落采煤方法。工作面采用采煤机采煤、装煤，刮板输送机运煤，顺槽使用转载机和破碎机及可伸缩胶带输送机，切眼用液压支架，顶板随液压支架的前进而跨落。(1).进刀切割方式:一般采用端部斜对角切割后的三角形方煤进行开刀。(2)采用割煤机先进刀煤机切割煤的方法:通过采煤时在机组再次顺序修整割过穿透顶到车尾机头(然后顶过顶到机尾)上的一层煤壁后,将两个滚筒上或通过下滚简将顶部煤向上降下后依次再割底部的一层煤,下滚简将顶部煤向上升起后再再次割顶部通过底部的煤,采煤机反向沿机头割过采煤机的溜子弯曲段斜线的方向再次切入一层厚的煤壁;然后通过采煤时自动停机后当看到滚筒机身全部相差深度反向进入一条直角的线段且两个滚筒的截深全部方向相差深度达到0.600米后立即自动停机;将两个滚筒上的支架再次顺序拉过并按照相同顺序再次进行移溜通过后将底煤搬溜后在机头顶过顶部车尾顶到机头(然后顶过底到顶部机尾)后再次调整顺序转换上、下两个机头滚筒相同煤的位置向机头车尾顶到机头(然后顶过顶到机尾)再次顺序割过底煤;然后通过采煤机再次顺序修整割过穿透顶到车尾机头(然后顶过顶到机尾)上的一层煤壁后,再次顺序修整调换上、下两个机头滚筒相同煤的位置,向机尾车头顶到机尾(然后顶过顶到机头)再次顺序割过顶部底煤,开始下一个按两次循环的相同顺序再次割透顶过底部的煤,割过再次割底部的煤后及时通过滚筒拉架、顶过移溜等达到车尾机头(然后顶过顶到机尾)、移溜。机组的运动前进式剪刀和弯管的运动总长度一般可以控制在50m左右。本次切割工程设计主要在于采用一台单轴双滚简易式低位采煤切割机组用来进行切割放顶煤,选取煤内含有大量低位放顶煤的各种放顶煤原料当作切割支架,支架上的金属尾梁上下旋转摆动后再使用金属插板连接即可轻松伸缩含有低位煤的放顶煤。采煤自动切割机主要采用单向端头斜切式自动割次进刀,双向自动重复割次两刀顶式底煤,往返一次后每刀各进两刀,两刀式自动采放--两刀即两次顶式一刀割次底煤,其中一刀割次顶煤高度2m,放次两刀顶式割煤高度平均3.9m,采放比为1:1.95。(3)、装煤方法利用采煤机滚简配合刮板输送机铲煤板装底煤。后部刮板输送机运顶煤。前后两部刮板输送机平行运煤集中到顺槽运输机外运。(4)、运煤方法本次设计工作面采用刮板输送机运煤。转载机转载，运输平巷采用输送带运煤。(5)、支护方法本次设计工作面采用放顶煤液压支架跟机移架支护方式支护，上、下端头采用双销顶梁配合单体柱支护。上下顺槽采用十字交接顶梁配合单体支柱支护。(6)、放煤顶煤由于顶板的压力，支架反复支撑，尾梁上下摆动等综合方式进行松动，支架收回插板，下摆尾梁放煤。根据工作面情况，本工作面为一次采全高工作面，采用两刀--放。放煤时，从工作面一端开放煤口，一次放出顶煤。工作面推采出切眼，架后顶煤冒落即开始放煤,放煤要从工作面一端开始单向进行，按顺序-次放出顶煤。在推采过程中注意观察顶板情况，若工作面推采出切眼后15m,顶板不落，必须采用放震动炮的方式崩顶，迫使顶板下落。(7)、工艺流程割煤——移架——推前溜——割煤——移架——放煤——推前溜——拉后溜。1.1.3设备选型采煤机的机型选择时需要充分考虑一台采煤机的整体采高、截深、功率、牵引传动方式等几个主要参数,并要做到选取合理,有较大的功能适应现场范围,以便在实际采煤生产使用过程中能具有较强的现场适应性,结合采煤矿上实际设备使用现场情况,①采煤机选型计算(1)采煤机平均割煤速度11#煤采煤机平均割煤速度11#煤煤厚为5.88m,采用放顶煤工艺，采2m,放3.88m,采放比为1:1.94V=Qd(L+I)/(60×2T×K×L×H×B×Y×C)式中:V-采煤机平均割煤速度，m/min;Qd-——工作面日产量，5455t,因其是放项煤，故为5455/3=1818.3t;L——工作面长度，200m;I——采煤机开缺口行程，取50m;T——每班工作时间，取8h;K——工作面开机率，取0.6;H——工作面平均采高，取2m;B——采煤机截深，取0.6m;Y——煤层容重，1.4t/m';C——工作面回采率，93%则11#煤采煤机的平均割煤速度V=5455(200+50)/(60×2×8×0.6×200×2×0.6×1.4×0.93)=2.23m/min(2)采煤机生产能力11#煤正常开机时理论生产率QQ=60×H×B×V×y×C则11#煤的正常开机时的理论生产率Q=227.3t/h式中:Q——正常开机时理论生产率，t/h;V——采煤机平均割煤速度，2.23m/s(3)采煤机割煤功率N按能耗系数法计算采煤机割煤功率。N=60×B×H×Vmax×Hw/3.6则11#煤的采煤机割煤功率N=171.4205.8kw式中:Hw——采煤机能耗系数，取3.0~3.5根据以上计算，选择MLS3-340型采煤机。MLS3-340型双滚简采煤机割煤技术特征②刮板输送机的选型计算刮板输送刮料链式输送机按照目前运输卷板刮料的输送板链数和长度分别设计具有三种新的运输刮板类型:边双链、中间边缘的单链和中双链,边双链的运输刮板虽然运输能力很惊人,但由于刮板的承受力不均,适应性只用于一些煤质较硬的地区运输煤:中间边缘的单链和中双链的运输刮板由于运输能力较大,煤质较软时刮板不宜大量选用。刮板板式采煤送料输送机的最大采煤输送能力采煤送料能力一般来说应远远不要大于电动刮板板式采煤机最大生产能力的1.2倍,考虑到与刮板采煤所在地需要同时选用的电动刮板板式采煤送料输送机配套,设计时的根据工作场地占用面积大小应考虑选用中双链的新型电动刮板板式采煤送料输送机,型号具体确定如下为SGZ764/264

(1)前和后刮板压力输送传动机构的选型。工作面刮板输送机运输能力取1.2倍采煤机平均生产能力，即Qc=Q×K经计算的Q=272.76t/h式中:Q——正常开机时理论小时煤量，Q=227.3t/hK——富裕系数取1.2。由于需考虑设备可靠性，刮板输送机运输距离要接近工作面设计长度200m,故设计确定运输能力为1000t/h。配选用SGEC830/500型输送机。(2)后刮板输送机选型。采用放顶煤方法，所以需要后刮板输送机。因为后刮板输送机主要运送放顶煤，按采放比计算单位时间放顶煤量为综采煤量的2倍。所以后刮板输送机运输能力至少是前刮板输送机的2倍，可公分别为:Qc=Q×K=545.52t/hQ——前刮板输送机的运输能力下限，K——系数2由于需考虑设备可靠性，刮板输送机运输距离要接近工作面设计长度200m,故设计确定运输能力为600t/h。配选用SGZ764/264型输送机。刮板输送机技术特征③转载机转载机型号选取SZZ730/132，其参数特征见表转载机技术特征④带式输送机带式输送机型号选取STJ1000/2×160，其参数特征见表带式输送机技术特征⑤液压支架的选型支架选型原则:①支护强度与工作面矿压相适应;②支架结构与煤层赋存条件相适应:③支护断面与通风要求相适应;④液压支架与采煤机、输送机等设备相匹配根据上述原则，并考虑到“三机”配套原则，本工作面使用ZZF5200/19/32S型支撑掩护式支架支护顶板液压支架技术特征由于工作面的出口处悬顶面积大，机械设备多，又是材料和人员出的交通要口，所以必须加强支护。针对本设计工作面的具体特点，决定采用端头支架支护。综合上述支架选型要求及设计的特点，选用ZT17500/18/36型端头支架，其技术如下表ZT7500/18/36型端头支架技术特征表⑥回柱绞车选取回柱绞车选取JH-14型回柱绞车回柱绞车特征表⑦乳化液泵乳化液泵选取BRW200/31.5型乳化液泵乳化液泵特征表1.1.4采煤工作面支护方法(一)顶板管理追机人员要及时进行移架超前支护,片帮时超前移架支护。工作区地面顶板采用全部最大跨度段落法顶板管理方式顶板。单架次顺序式采用移架移动方式,支架沿移动采煤机承受牵引力的方向依次向上前移,移动每个步骤间距大约等于煤机截深,支架与前移成一条平行直线。.(二)移架及推溜方式移动支架系统采用了自动电液液压控制移动系统,可轻松实现多种液压移架移动方式及多种推溜移架方式:(1)电动机和支架机的移动排列可以同时移动实现四种排列顺序方式移架机的移动排列方式:邻架自动顺序排列进行顺序移动方式进行移架;两机相连成组通过联动进行顺序排列方式进行移架;在手动运煤机和电动机的支架之间进行联动排列顺序方式移架;手动排列顺序方式移架。(2)自动联机推溜工作的界面实现方式用户可以同时选择实现四种自动联机控制推溜联动工作面的方式:双向自动联机邻架成组联机进行推溜;双向联机拉架成组自动拉架联机推溜;自动控制采煤推溜挖掘机在完成收割或采煤后即可自动控制联机拉架并自动联机进行推溜;手动控制拉架联机推溜。结合本煤层地质条件,底板平整,起伏不大,及为减轻工人劳动强度,拉架采用邻架自动顺序移架,每次移一架;推溜采用双向成组推溜,每组设置为12架。拉架滞后底滚筒3-5架,如果顶板压力过大或有冒顶危险时,应及时追机拉架(滞后上滚筒3-5架),以有效率地防止安装移架架的顶板超前护栏冒泡破碎脱落;同时安装如果在移架顶板安装进行过程中同时出现移架顶板超前冒泡破碎或超后护栏和垫片帮严重时等则需要及时安装提前重新拉过移架顶板超前保护架并及时重新打出超前架的护栏和垫片帮板;1.1.5端头支护及超前支护方式(一)安装机头、机尾顶部贴合顶帮柱及机尾切顶柱子的打法及施工要求机头大型煤板两端要向外倾斜打一排紧密互相贴合的单体帮柱,从一个单体切顶柱到帮梁助柱线向外向内倾斜背实打10m,柱距1.0m,帮梁助柱线两端要向外倾斜背实;同时当一个不同机头大型煤板夹层支架侧两个夹层煤柱护板两端距一个机头煤壁两端距离高度分别小于1米时,打两根短的单体切顶柱,单体柱均匀性地进行切顶布置;同时当一个不同机头大型煤板夹层支架侧两个夹层煤柱护板两端距一个机头煤壁两端间的距离高度分别大于一米时,打密集柱两端进行单体切顶,柱密集煤柱两端距200mm。并且有人认为苏州迎山有力

(二)超前支护1)超前超后回柱操作支护必须严格按照建筑工程标准要求操作支柱必须打好、打牢,支柱一定至少高度要与其连接支柱成一-直线;作业操作超前回柱时必须四至三位一人以上专业人员同时配合支柱进行一组作业,严禁单人进行一组作业进行多人配合作业操作,回柱时必须至少要配有两或一位以上专人人员负责检查看护好超前支柱和屋顶板、煤柱和支帮板的操作管理情况,所有两个安装支柱必须同时安装戴帽,必须同时安装使用不同安装规格的两个支柱帽。打好整个柱子后的还要及时上好绑在柱子上的保险绳并将柱与绑在柱子上的顶网或柱边上的钢带用10号的粗钢铁丝紧密结合捆紧,以防击打柱子使人跌倒或者伤害他人。2)超前安装支护物料处理口应设计满足高不不得低于1.8m,宽不不得低于0.7m安全通道出口和快速运送加工物料安全通道。3)严禁当一个疏散机组在空中运行至每个机组工作面板的两头之间平均运行距离离飞机运行巷道15m以内时,严禁在每个机组两头之间进行疏散作业,以防止从飞机两头甩出一些小片片的大块块或碎屑飞溅伤人。当在拉动柱杆两头拉动其他液压电缆端头架、推动其他液压电缆转载机、拖拉柱杆拉动其他液压电缆排气管及柱杆驱动液压电缆时请您均应注意严禁在拉动柱杆两头任意移动其他作业并同时自动撤出其他操作作业人员,以防有人故意撞倒拉动柱子杆导致伤人或其它交通意外事故导致伤人。超前管理作业设备支护站的人员超前工作不能与同一时间地点其它作业支护站的工作人员同时平行一起超前作业。4)在两条行人巷内道路行走必须同时被行走在两排柱之间,各种备件专用道路电缆线的液压线和钢管必须同时被悬挂在两条煤矿巷人街帮不同柱不得高度低于2.0m的高处,班长安检工必须经常对两巷行人道和柱上的顶板安全隐患情况设施进行及时检查,发现不良的道路安全隐患及时处理;所备品备件专用材料临时码放必须距位于临近工作区路面70m以外.(三)、控顶、放顶距离:最大摆下放上机底控顶机下步道直线距离7.2m,最小摆上放下机底控顶机上步道直线距离5.7m,放下控底机顶机上步道直线间距1.2m(最小放顶机顶步道宽1.62m)。1.1.6各工艺过程注意事项(1)割煤质量标准割过煤层和壁煤后的其他层工作场地面积大小应尽量保证没有割过和煤壁的平直,无突出伞檐(楼层屋顶部分长度一般不得小于超过1m,最小的突出伞檐部分不甚至不得长度超过150mm;伞檐部分长度也应控制在1m以下,最大的突出伞檐部分不甚至不得长度超过200mm)。无缝的马棚、顶板和底板平直。机头、机尾各10m。在支架要平缓地地进行支架过渡,防止出现上升高低低的台阶,支架上的各个顶梁必须保持做得非常接近支架屋顶严实。(2)移架质量标准移架的连接符合质量标准:两个连接支架在被外力拉过后必须连接并形成一条水平直线,其连接质量标准偏差长度范围大小不得超过大于0或超过士50mm。架架与问架的节点距离方向需要均匀,中心节点距离的方向偏差不得尽可能不得超过二十一米或土100mm。支架顶梁相邻架间顶梁与两侧架间连接顶板不能平行横向倾斜支设,最大高度支架顶梁仰俯支设角度一般应大于<7°,相邻架间顶梁两侧支架间不能同时出现不得有明显高度上的错差(不得有可能错差超过相同架间顶梁的两侧架间连接护板高的2/3),支架不能出现拥挤不不平或紧咬,架间顶梁护板间的空隙不大于200mm。移架架的时候还可能需要特别注意的是保证每个撑撑架的支架高度能保持平移角度到正确定的位置,梁端距离会依据在线采集架高度的不同变化平移角度可以保持在350-550mm之间:移架时在使用中的过程中还可能需要及时重新安装调整好支撑架柱撑以使支架放在整体上的形状。如同时可能发生多个整机手动倒架或被整机咬架等各种异常现象,需在进行整机手动移架操作过程中及时进行配合,并利用侧面板和保护板等零部件操作进行手动移架调整。(3)推溜要求刮料卷板板块物料推移输送机械在进行物料推移后还原时应注意保证全机轴线连接成一条水平垂直线,保证所有下滑刮料卷板板块物料进行输送时保持全机轴线平整,不得长期连续出现下滑刮板物料飘溜,凹溜和下滑刮料卷板物料局部下滑坡度不平起伏过大等各种异常现象。刮平卷板小型物料设备输送机的每个物料机头以及每个机尾刮板物料设备推移的每步进度必须始终保持在一致,日必须尽量多地保持每个整机物料推移时每步长度的间距误差大小至少为0.865m,以有效率地确保物料输送机的截深及刮板物料设备产量和输送设备安装工程质量。推移煤气送料机的工作面积当采用板式刮板刮块采煤煤油输送煤气送料机时,必须距板式刮块采煤煤气输送送料机底板及滚筒高度不得大于15m高处方可进行,不得因作用于物料出现急弯、除大型物料推移进刀口及所在地段急需外其它特殊危险地段物料推移不准确或物料出现弯曲。若滑滑出现再次推滑滑溜困难时,不应反复进行强推硬过,必须仔细观察查明滑滑推溜困难原因并及时进行推滑处理后再反复进行再次推溜。工作面没有任何发现直径超过100mm的固体活性碳块。清煤i必须注意抬头站在滞后面并向前向右移溜10个架,距离目前离移动采煤车的机溜子尾部距离大于50m,清洁工和运煤车的操作管理人员必须注意抬头滞后面向移动采煤车的机溜子尾部并同时注意向前移动煤机溜子、顶板、煤板和煤机帮板等操作情况,以防发生意外。(4)对工作面端头架支护的管理端头支架必须达到被撑力:端头溜子传动推移支架上的传动底座一定安装要牢固,并严禁用力滑动钻底,以防用力钻底压住两个溜子传动推移杆而滑动致使两个溜子推移转载机和齿轮同时转动工作在两个地面上的两个溜子端头传动支架机头之间发生滑动推移困难,损坏端头传动支架设备。若整个撑支架的构架的支撑底座不能完全压住整个支架推移杆,必须完全充分利用一个可以完全提起的支架底千斤将整个撑支架的构架从它的底座底部完全提起,然后在整个撑支架的构架从它的底座下部再往上垫一层比较顺滑的支架山板或支撑横梁或支架用一个钢制支柱帽将整个撑支架的构架从它的底座底部完全垫起:当两侧高速巷道及两头高速道路下行出口的巷道支架雨棚顶板结构出现严重破碎时,应对巷道支架和雨棚顶板进行加固维护。架棚必须有的长度一定是梁三柱,并且必须安置有戗柱。架棚时必须四至三组两人以上共同进行操作,两人将一个以上板梁全部升紧拾起至一个以上板如果其梁头够高,拾板上的整体梁时必须用另一手或其他双手用力抓紧拖住板上的整体梁下方,在其板梁顶部下方未支正的板梁上点柱将板梁全部升紧打起,然后在梁头支柱将板上整体梁的板梁支正全部升紧,单体柱梁在板梁内部要及时进行支正、升紧,严禁发现板梁内部出现三爪柱、漏液柱、上吊柱,一旦是在现场发现板梁问题时就要立即停止进行板梁更换。在安装发动器的机头顶部或在架设机顶棚时必须保证具备闭锁三机(两个以上有效闭锁的三机按键)并且必须指派相关部门专人人员负责进行看管。(5)采空区管理采空区用自然锚索跳下跳上跨板进行脱落的悬顶办法必须进行悬顶处理,若采用发动机尾车头顶板的顶端锚索头老跳下塘板的底部悬顶锚索顶板面积平均宽度可能大于8㎡而不可能大于垮然跳下跨板脱落,必须将锚索及时向上退出,若发动机头顶板退出锚索后仍无法进行悬顶时即