【《山西省灵石县曹村煤矿的采煤方法计算案例》3600字】

山西省灵石县曹村煤矿的采煤方法计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u27924山西省灵石县曹村煤矿的采煤方法计算案例 1223431.1采煤工艺方式 150231.1.1确定采煤工艺方式 1164311.1.2回采工作面参数 1241611.1.3回采工作面采煤机、刮板输送机选型 2322811.1.4回采工作面支护方式 4159261.1.5端头支护与超前支护 7136921.1.6各工艺过程注意事项 7103761.1.7回采工作面正规循环作业 814731.2回采巷道布置 13184761.2.1回采巷道布置方式 13151251.2.2回采巷道支护参数 131.1采煤工艺方式1.1.1确定采煤工艺方式曹村矿采用综合机械化一次采全高的采煤工艺，顶板采用全部垮落法管理。1.1.2回采工作面参数工作面选择后退式回采，工作面推进长度为3430m，煤层平均厚度为3.00m，设计采高3m，截深0.8m。(1)工作面长度的确定本矿井工作面长度为300m。(2)工作面顺槽参数两回采顺槽断面均为宽5m，高3m，断面面积为15m2的矩形断面。(3)工作面两巷间煤柱采用双巷掘进，顺槽间留设15m宽的保护煤柱。工作面配套设备见表1.1表1.1工作面配套设备采煤机液压支架刮板输送机MXA-300/4.5WZY5600/23/47SGZ-830/5001.1.3回采工作面采煤机、刮板输送机选型按照矿井年产180万吨原煤，则：工作面日生产能力=年产量/工作天数=1800000/330=5454.54吨/天采煤机开机率按60%，功率按美国开机硬煤估算功率经验值0.5kW•h/t，则：工作面小时生产能力为：Q=5454.54÷(16×60%)=568.18t/h采煤机功率为：N=568.18×0.5=284.09kW采煤机选择西安煤矿机械厂生产的MXA-300/4.5W无链液压双牵引采煤机，详细技术特征见表1.2。采煤机生产能力为： Q=60BMγVcC（6-1）式中：Q——采煤机可实现的生产能力，t/hB——截深，0.8mM——采高，3mγ——煤的容重，取1.4t/m3Vc——采煤机平均牵引速度，取4.5m/minC——能力富裕系数，取1.1Q=60×0.8×3×1.4×4.5×1.1=997.92t/h根据三机配套原则，刮板输送机的额定运量应达到1000t/h。采用张家口煤矿机械厂生产的SGZ-830/500型刮板输送机。刮板输送机参数见表1.3表1.2采煤机技术特征项目单位数目型号MXA-300/4.5W制造厂家西安煤矿机械厂采高m2.2~4.5截深m0.8滚筒直径m1.6滚筒中心距m10.326截割功率kw300牵引方式电牵引牵引速度m/min0~8.50牵引功率kw2×90机面高度m1.905卧底量m0.185控顶距m2.342表1.3刮板输送机技术特征项目单位数目型号SGZ-830/500制造厂家张家口煤矿机械厂主机质量t550生产能力t/h1000运输机长度m200电压等级v1140总装机功率kw1400链速m/s1.21中部槽尺寸mm1756×1200×353进刀方式：采用不留三角煤端部斜切进刀。进刀方法：1)采煤机割煤至端头后，前滚筒降下割底煤，后滚筒升起割项煤，采煤机反向沿刮板输送机弯曲段斜切入煤壁；2)采煤机机身全部进入直线段且两个滚筒的截深全部达到一个截深后停机；3)将支架拉过并顺序移刮板输送机至端头后调换前后滚筒位置向端头割煤；4)割完三角煤后，再次调换前后滚筒位置，向直线端割煤，开始下一个循环的割煤，割过煤后及时拉架、顶机头(机尾)、移溜。机组进刀总长度控制在40m左右。进刀方式如图1.1所示。图1.1采煤机进刀示意图1.1.4回采工作面支护方式1)支架选型及布置回采工作面支护采用州煤机厂生产的液压支架及其相配套的端头支架。工作面布置端头支架3架，中间架200架，端尾支架3架，共计206架。支架技术特征见表1.4。表1.4液压支架技术特征项目单位数目型号ZY5600/23/47型式支撑掩护式支撑高度m2.3~4.7支架宽度m1.5中心距m1.5初撑力kN5000工作阻力kN5600支护强度MPa0.98泵站压力MPa31.5支架重量t19.5供液泵压MPa31.5支架最大长度m1.1制造厂家北京煤机厂2)支架高度的确定及支护强度的验算最大高度：Hmax=Mmax+S1（6-2）式中：Hmax——支架最大支护高度，mMmax——煤层最大采高，mS1——伪顶或浮煤冒落厚度，mHmax-=3+0.3=3.3m最小高度：Hmin<Mmin—S2—a—b（6-3）式中：Hmin——支架最小支护高度，mMmin——煤层最小采高，mS2——顶板最大下沉量，取200mma——支架移架最小下降量，取50mmb——浮煤厚度，取50mmHmin=2.3<Mmin—S2—a—b=2.8—0.2—0.05—0.05=2.5m上覆岩层所需的支护强度按下式计算：P=9.8KMρcosα×10-3（6-4）式中：K——作用于支架上的顶板岩石厚度系数，一般取5~8M——工作面最大采高，取3m;ρ——岩石密度，取2.7×103kg/m3α——煤层倾角，3.6°P=9.8×8×3×2.7×cosα×10-3=0.634MPP=0.634MP<0.98×80%=0.784MP经演算，P不大于支架额定支护强度的80%，所以该支架能够满足支护要求。工作面供液由RB125/31.5乳化液泵提供，乳化液泵压力设计为31.5MPa表1.5乳化液泵站技术特征项目单位技术特征型号RB125/31.5流量L/min125柱塞数量个3电动机功率kw75电压等级v1140质量kg1440泵总成尺寸mm×mm×mm2088×810×875储液箱L10003)顶板管理工作面采用全部跨落法管理顶板。4)移架及推移刮板输送机方式移架采用本架操作，顺序移架方式，遵循及时支护原则1.1.5端头支护与超前支护1)端头支架支护端头支护采用ZT7500/18/36型端头支架。其技术特征见表1.6表1.6端头支架主要技术特征项目单位规格型号ZT7500/18/36工作阻力KN7230~7500初撑力KN5380~6030最小支撑高度m1.8最大支撑高度m3.6支护强度MPa0.43~0.55中心距m1.5底板比压MPa0.72~0.8重量t21.352)超前支护工作面采用DZ35型单体液压支柱加铰接顶梁进行超前支护。表1.7单体液压支柱技术特征参数额定工作阻力额定工作液压初撑力最大高度最小高度底座面积支柱总重单位kNMPakNmmmmCm2kgDZ3520025.511813931.1.6各工艺过程注意事项(1)割煤质量标准割过煤后工作面要保证煤壁平直，无伞檐。(2)移架质量标准支架拉过后必须成一直线，其偏差不得超过+50mm。架间距要均匀，中心距偏差不超过+100mm。(3)推移刮板输送机要求刮板输送机在推移后必须保证成一直线，保证刮板输送机平整。(4)清煤质量标准工作面没有超过100mm的碳块。1.1.7回采工作面正规循环作业1)劳动组织形式劳动组织以采煤机割煤工序为中心来组织拉架、推移刮板输送机、清煤等工作。采“三八”制作业，均执行现场交接班制，每班有效工时为8h。循环方式为生产班每班进3个循环，每天6个循环。24小时正规循环作业图表见采煤方法图。劳动组织配备表见表1.8。表1.8劳动组织配备表序号项目班次定员生产一班生产二班检修班1班长22262采煤机司机22263移架工442104刮板输送机司机1ll35转载机司机11136泵站司机1l137皮带输送机司机33398端头维护工334109验收员1l1310清煤工22l511电工115712看电缆工1l1313库工--33.14机动人员113515合计232330762)技术经济指标循环产量按下列公式计算：Q1=L1×S×M1×γ×C(6-5)Q2=L2×S×M2×γ×C(6-6)Q=Q1+Q2(6-7)式中：Q1——割3.0m采高段一刀煤产量，t；Q2——割过渡段一刀煤产量，t；Q——循环产量，t；L1——工作面3.0m采高段倾斜长度，m；L2——工作面过渡段倾斜长度，m ；S——循环进尺，0.8mM1——工作面中段采高，3.0mM2——工作面过渡段采高，2.8mγ——煤的容重，1.4t/m3C——工作面可采范围内回采率，93%。则：Q1=(300-30)×0.8×3×1.4×0.95=861.84tQ2=30×0.8×1.3×3×0.95=95.76t循环产量：Q=Q1+Q1=861.84+95.76=957.6t日产量=循环产量×循环数=957.6×6=5745.6t3)工作面吨煤成本.(1)材料费(C3)材料消耗费用包括坑木费用以及其它材料费用，综采面材料费(C3)一般为5元/吨(2)工资费(C2)吨煤用工=76÷5745.6=0.01323(工/t)平均日工资按300元/天计算，则吨煤工资成本为：吨煤工资成本=日工资×吨煤用工=300×0.01323=3.968(元/t)(3)工作面设备折旧费(C1)根据设计手册取4.2（元/t）(4)电费(C4)①吨煤动力用电消耗吨煤动力用电消耗=其中电机总容量取3000kW，循环开动小时数取2小时代入得：吨煤动力用电消耗=3000×2×1.5×0.9/957.6=8.4586(k•Wh)②吨煤照明用电消耗吨煤照明用电消耗=式中，照明用电总功率包括工作面及上下顺槽照明用电，取750KW,代入得：吨煤照明用电消耗=750×2/957.6=1.566(k•Wh)③吨煤电费总消耗吨煤电力费=单价×（吨煤动力用电消耗+吨煤照明用电消耗）式中，单价取1.0元/kWh,则：吨煤电力费=1.0×(8.4586+1.566)=10.0246(元/t)(5)工作面吨煤成本(C)C=C1+C2+C3+C4=5+3.968+4.2+10.0246=23.1926(元/t)5)工作面效率工作面效率=工作面日产量/人数=5745.6/76=75.66)主要技术经济指标表1.9主要技术经济指标序号项目单位数量1工作面长度m3002采高m33煤的容重t/m31.34循环进度m0.85循环产量t957.66日循环数个67日产量t5745.68回采工效t/工75.69坑木消耗m3/kt0.610回采率%9511吨煤成本元/t24.277)工作面循环作业图表(1)每割一个截深的煤所需的时间纯割煤的时间T割T割=(L+L1)/V=（300+40）/5=68min(6-9)式中：L——工作面长度，300m;L1——斜切段长度，40m;V牵——采煤机合理的牵引速度，取5m/min.割煤作业中必须的辅助作业时间T空T空=L1/V空=40/8=5min(6-10)式中：V空——采煤机空载运行时的牵引速度，取8m/min.必须的间歇时间T停，据实际情况，T停取20min。所以每割一个截深煤所需的时间