采矿工程毕业设计（论文）-长治红兴煤矿3号煤层矿井初步设计

1、山山西西大大同同大大学学 本本 科科 生生 毕毕 业业 设设计计 中文题目：长治红兴煤矿 3#煤层矿井初步设计 英文题目：Preliminary design of 3# coal seam of 红兴 Coal Mine 学 院： 煤炭工程学院 姓 名： 学 号： 专 业： 采矿工程 班 级： 16 级采矿专升本 二班 指导教师： 职 称： 完成日期： 2018 年 5 月 31 日 摘 要 本次设计的矿井是长治红兴矿 3#煤层，井型大小为 0.9Mt/a。其中煤层平均倾 角为 11.2，平均煤厚 2.4m。 设计井田第一开采水平设计可采储量为 30.59Mt，一水平开采年限为 26 年。由

2、 3#煤层埋深大约 500m，经矿井开拓方案综合比较，最后采用主副双立井开拓。井底 车场形式为环形刀把式井底车场。工作面采用普通综采工艺，工作面配备有双滚筒 采煤机，各工序简化为割煤，移架和推溜；进刀方式为端部割三角煤斜切进刀，割 煤方式为双向往。返割煤。采空区采用全部跨落法. 矿井瓦斯相对涌出量为 0.180.554m3/t,应当属于低瓦斯矿井，矿井的通风方式 为混合式通风。 关键词：双滚筒采煤机；立井开拓；井底车场；割煤方式 全套图纸加扣 3346389411 或 3012250582 ABSTRACT This design is the design of hongxing mine

3、3# coal seam coal mine in 山西 city of hongxing Province, the design production capacity of the mine is 0.9Mt/a. 3# the average coal seam dip angle is 11.2 degrees, gently inclined coal, the thicknessof coal is 2.4m, Design the first mining level design recoverable reserves for the 30.59Mt, the first

4、level service life is 26 years. Because of the 3# coal seam 500m, scheme of integrated development by the mine, the master side two shaftdevelopment. By the spatial relationship and the exploitation of coal mine auxiliary shaft and roadway. To determine the ring Dao shaftbottom. The face of the comp

5、rehensive mechanized coal mining technology, double drum shearer, the simplified procedure for cutting coal, and shift over conveyor; feed way for end cutting of triangular coal miter feeding coal cutting for cutting coal mined from two. Area processing method for the entire cross loading method. Ac

6、cording to the prediction of mine coal gas content and production capacity, the gas relative emission is 0.18 0.554m3/t, should belong to low gas coal mine, mine ventilation methods for regional ventilation. Keywords: Double drum shearer；vertical development；bottom pit；coal cutting method 目 录 1 井田概况

7、及地质特征井田概况及地质特征.1 1.1 井田概矿.1 1.2 地质特征.3 1.2.1 井田地层.3 2 章井田储量和服务年限章井田储量和服务年限.4 2.1 矿井储量.4 2.2 矿井设计生产能力及服务年限.5 2.2.1 确定依据.5 2.2.2 矿井服务年限.6 2.2.3 井型校核.6 3 井田开拓井田开拓.8 3.1 井筒.8 3.2 井底车场.10 4 准备方式准备方式.15 4.1 带区巷道布置.15 4.2 带区巷道运输系统.16 4.3 确定带区生产能力.16 4.4 带区主要回采巷道.17 5 采煤方法采煤方法.19 5.1 采煤工艺方式.19 5.1.1 采煤方法的选择

8、.19 5.1.2 工作面长度的确定.19 5.1.3 确定选择“三机”型号和进刀方式 .20 5.1.4 回采工作面落煤方式.20 5.1.5 采煤机进刀方式.20 5.1.6 移架方式和移架顺序.20 5.1.7 综采面端头作业.21 5.1.8 采空区管理.21 5.2 主要设备技术参数.21 5.2.1 液压支架.21 5.2.2 采煤机.23 5.3 工作面上下出口支护方式.24 5.4 劳动组织和工作面成本.24 6 矿井通风及技术安全矿井通风及技术安全.27 6.1 矿井通风系统选择.27 6.1.1 拟定矿井通风系统.27 6.1.2 矿井主扇工作方法的选择.27 6.2 矿井

9、总风量的计算.28 6.3 防止特殊灾害的安全措施.33 6.3.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施.33 6.3.2 预防井下火灾的措施.33 6.3.3 防水措施.33 6.3.4 防止冒顶事故的措施.33 7 矿井提升、运输、排水系统矿井提升、运输、排水系统.34 7.1 主副井提升选型.34 7.1.1 确定主、副提方式.34 7.1.2 主井提升.34 7.1.3 副井提升.36 7.2.3 主运输大巷运输设备选型.41 7.2.4 轨道大巷运输设备选型.41 7.3 井下排水.43 8 设计矿井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标.45 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕

10、业设计 1 1 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 1.1 井田概矿 1.交通位置 长治红兴煤业有限公司矿井位于山西省长治县最南端，与高平市接壤，北距长治 县城约 14km,行政区划属长治县南宋乡管辖。地理坐标为东经 113度 01 分 32 秒到 113 度 02 分 46 秒,北纬 35 度 54 分 24 秒到 35 度 55 分 21 秒。 井田西距长治晋城二级公路约 2km，往东约 9km 有长治陵川及荫 城林州公路，井田与周边村镇约有乡村公路相遇，交通较为便利。 2.自然地理 井田位于太行山脉西麓，长治盆地的东南部边缘，属中低山区，总的地势东西部 高，中部低，最高点位于井田东南部

11、山顶，海拔 1282.00 米，最低点处于井田东北部沟 中，海拔 1080.00 米，最大相对高差 202.00 米 3.河流水系 本区属海河流域漳河水系，浊漳河在辛安泉村以下接受地下水补给后向东流向华 北平原。井田内及周边无大型水体和地表径流，大气降水沿沟谷自然排泄。 4.气象及地震烈度 本区属大陆性气候 ，四季分明，冬季长而寒冷，春季干旱多风，夏季多雨， 秋季多晴朗天气；据省气象局统计资料表明，该区年平均降水量 535.54mm，但全年变 化较大，最大降水量为 680.22mm，降水量多集中在 7、8、9 月份，占全年降水量的 50%；年平均蒸发量 1610.13mm，蒸发量大于降水量，因

12、而该地区温和干燥，平均气 温 9.2 度，最高气温 37 度 1978 年 6 月 30 日，最低气温-21 度 1975 年 1 月 3 日,1 月份 最冷，7 月份最热。全年风向为西北风，年平均风速 2 米每秒，大风较多，霜冻期为每 年 10 月下旬至翌年 4 月上旬，全年无霜期平均 180 天，最大冻土深度 63cm。 根据中华人民共和国建筑抗震设计规(GB50011-2001)(2008 年版） 和中国地 震动峰值加速度区划图 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 (GB18306-2001 图 A1） ，本区抗震设防烈度度为 7 度，设计基本地震动峰值加速度 值为 0

13、.10g 5.本区工农业生产概况 长治红兴煤业有限公司矿井地处山西长治重点产煤县，具有得天独厚的资源优势， 煤炭为该县的支柱产业之一。 农作物主要以玉米，粟类为主。 工业有煤炭、化工、冶金等。 6.四邻关系 长治红兴煤业有限公司矿井井田北、东邻长治新建煤业有限公司（单独保留 矿井） ，西北邻长治县太义掌中心煤矿（有太义掌中心煤矿、长治中鼎煤业有限公司、 关头煤矿重组而成） 、南邻高平市刘家庙联营煤矿、东南邻长治县南宋乡永丰村永丰煤 矿（由南宋乡永丰村永丰煤矿、南宋乡长掌煤矿重组而成） 7.水源和电源 水源 水源分两部分，第一部分为地面生产、生活用水水源；第二部分为井下消防 、 洒水用水水源。

14、据现场调研，本矿地面生产、生活用水利用原有深井（垂深 570 米，涌水量 32m/h） ，取自奥灰水。 矿井正常涌水量为 35m，最大涌水量为 64m/h。涌水排出地面后，经净化处 理后，水质指标为：ss 含量 15mg/L30mg/L,悬浮物粒径 0.2mm0.3mm，PH=7.3（6-9） ， 没 100mL 水样中未检出总大肠菌群和粪大肠菌群，水质符合井下防尘洒水用水水质标 准，可作为井下消防、洒水及井下各用水设施用水水源。 电源 长治红兴煤业有限公司矿井位于长治县境内。矿井北偏西约 5km 处有八义 110kv 变电站 1 座，矿井东北方向约 1km 处有南宋 35kv 变电站 1 座

15、。供电电源可靠， 供电质量有保证。 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 1.2 地质特征 1.2.1 井田地层 该井田位于沁水煤田高平普查区北部。井田东部多黄土覆盖，出露基岩为二叠系 上统上石盒子组（P2s)。据钻孔资料及邻区资料，井田地层自上而下依次为奥陶系中统 峰峰组(Q2f),石炭系中统本溪组(C2P)、上统太原组（C2t） ，二叠系下统山西组(P1S)、 下石盒子组（P1X）,上统上石盒子组（P2S）及第四系(Q2+3)。现由老至新分述如下： 1.奥陶系中统峰峰组(Q2f) 为灰灰青灰色厚层状泥晶石灰岩，顶部含泥岩，石灰岩角砾，局部可见轻微的白 云岩化。低层厚 105

16、.00-145.00 米， 平均厚 120.00 米。 2.石炭系中统本溪组（C2P） 为灰白色铝土质泥岩，黏土质泥岩及砂质泥岩，含鲕粒底部一般具一层铁质粉砂 岩或铁质泥岩（即山西式铁矿层位） ，含菱、黄铁矿结核或透镜体，极不稳定，含植物 根茎化石。地层厚 3.20-20.55 米，平均厚 9.72 米。 3.石炭系上统太原组（C2t） 主要由深灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，其中有煤 11 层，以 下部煤层发育较好；有石灰岩 4 层，以下部灰岩稳定，本组地层厚度较大，一般 90.60-119.11 米，平均厚 109.69 米。 4.二叠系下统山西组(P1s) 为本井田主要含煤

17、地层之一，由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。 一般含煤 1 至 3 层。地层厚 43.00 至 63.92 米，平均 55.95 米。 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 2 2 章井田储量和服务年限章井田储量和服务年限 2.1 矿井储量 矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有工业价值的煤炭储量，而且还表示煤炭的质 量，反应井田勘探程度及开采技术条件。矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储 量和矿井可采储量。 矿井工业储量是指地质资源量减去边角煤。矿井设计储量是工业储量减去设计 计算的断层煤柱、防水煤柱、井田边界煤柱和已有的地面建筑物需要留设的保护煤柱 等永久性煤柱的损失量

18、。矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业广场的保护煤柱、 矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱量后乘以采区回采率的储量。在计算时要注意根 据 煤矿安全规程 留设保护煤柱。 由于该矿井属于资源整合矿井，所以在计算储量时需要考虑之前小井的开采情 况。在地质报告当中可知，许多小井基本属于采空区的状态，所以在计算储量时要除 去小井已开采的储量 。 根据资料显示，井田边界煤柱损失量、永久煤柱损失量、煤巷保护煤柱损失量、 断层防水煤柱损失量合计为工业储量的 10%，则可采储量为： Zk=Zg（110%）C （2-2） 式中：Zk 矿井可采储量，单位为 Mt； Zg 矿井工业储量，单位为 Mt； C 中厚煤层采出

19、率，取值为 0.8； 代入数据得： Zk=Zg （110%）0.8 = 53.50.90.8 = 38.52Mt 工业广场保护煤柱煤量： 工业广场的占地面积，经查表得矿井大小为 90 万吨，占地面积指标为 1.3/ha(0.1Mt) 。 本矿井型设计为 90 万吨，由此可以计算本矿井的工业广场为： 0.91.3/0.1 = 11.7（ha）= 11.7104 m2 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 所以工业场地占地 11.7104m2,设其为一个正方形，边长为 360m,根据相关规定， 围护带宽度取 20m. 表 2-2 矿井工业场地占地指标表 井型大型井中型井小型井 生产

20、能力（万吨/年）120、150 180、240 45、60、9 0 9、15 21、30 占地指标（公顷/10 万吨）0.8-1.21.3-1.82.0-2.6 由上可知工业广场保护煤柱面积为 11.7 万 m2 ，其损失量可通过下式计算： P=SMr/cos11.2 （2-3） 式中：P 保护煤柱量； S 保护煤柱的水平投影面积，m2； M 煤层的平均厚度； r 煤的容重，取 1.41t/m3； 计算得： P=11.71042.41.41cos11.2=28 万吨 则矿井设计可采储量为（采出率按 80%算）：（3852-28）80%=3059.8 万吨 2.2 矿井设计生产能力及服务年限 2

21、.2.1 确定依据 根据有关规范的规定，设计矿井的井型应该考虑煤炭资源的储量情况，地质情况、 采煤技术、市场需求、当地的经济状况等综合确定，需要提供多个方案，经综合考虑 后选择。 井型大小一般遵循如下几个方面： 1、储量状况：矿田内有可观的煤炭资源，地质构造简单。对于储量非常大的井田， 应考虑扩建矿区方案，建设生产能力大的矿井。相反，应该建设一些中小型矿井。 2、开采前提：了解好煤矿所处地理环境、交通、电力、水源、基建材料和工人来 源等情况。 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 3、政府需求：充分考虑并预测政府煤炭的需求量，这可以作为矿井大小的一个判 断基准。 4、投资成效：

22、应该本着少投资、短施工、小成本、好效益、投资回收期短的原则。 2.3.2 矿井设计生产能力 煤矿设计能力主要考虑以下几方面。 1、 从设计能力和开采年限进行对比，90 万吨、120 万吨和 150 万吨 3 个井型， 其开采年限分别为 26a、19.6a 和 15.7a。 2 、开采 3#煤层，煤层中厚，倾角不大，顶底板比较坚硬； 3 、考虑市场情况，矿区离沿海地区不远，并且这些地方一般煤少，相对来说煤 炭需求量比较大，应考虑建设一些大型矿井。 4 、考虑经济回报，扩开采能力，成本相对减少，经济效益见好。 整体对比：选用 0.9Mt/a，可以保证煤矿尽快达产，并且有一个比较适宜的开采年 限，所

23、以矿井设计能力优先 0.9Mt/a。 2.2.2 矿井服务年限 可由以下公式计算： T=Zk/（AK） (2-4) 式中：T矿井开采年限，a； Zk 矿井可采储量，Mt； A 设计生产能力，Mt； K 储量富裕系数，取 1.3。 则矿井服务年限为： T =3059/（901.3）=26a 符合相关要求。 2.2.3 井型校核 应该考虑以下因素对矿井进行校核，具体如下： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 1、煤层能力。3#煤层厚度变化不大，考虑井田资料采用带区开采，首采带区布置 在工业广场附近，采煤工艺为综采，这样可以保证尽快投产，进而达产。 2、辅助生产系统的能力。 3、通

24、风安全条件。 4、因地制宜，要与井田储量相适应，并且要符合相关规定的要求，具体数值见表 2-3。 表 2-2 我国各类井型的新建矿井和第一水平设计服务年限 第一开采水平服务年限/a 矿井 设计 生产 能力/Mt/a 矿井 设计 服务 年限/a 煤层倾 角 25 煤层倾 角 254 5 煤层倾 角 45 6.0 及 以上 7035- 3.0 5.0 6030- 1.2 2.4 50252015 0.45 0.90 40201515 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 3 3 井田开拓井田开拓 3.1 井筒 矿井投产前，要先开掘主井、副井、回风井。到生产中期，因地制宜可另行开凿

25、风井。其中主 3.2 矿井开拓巷道 立井作为主提升井，在井筒内安设箕斗，用来提升煤炭；副立井：配备罐笼，用 来提升矿井人员、材料、设备、矸石；风井主要用来回风。具体见下表： 表 3-2 主井井筒特征表 井 型0.9Mt/a 井 筒 直 径6.5m 井 深400m 提升容器 两套 12t 箕斗带平衡 锤 井筒断面积23.76m2 基岩段毛断面积31.17m2 表土段毛断面积45.36m2 井筒支护 混凝土井壁厚 450mm 充填混凝土 50mm 表 3-3 副井井筒特征表 井型 0.9Mt/ a 井 筒 直 径6.5 m 井 深420m 提升容 器 一对 3t 双层单车罐笼 井筒断面积 33.1

26、8 m2 基岩段毛断面积 44.18 m2 井筒支 护 混凝土井壁厚 400 mm 充填混凝土 50mm 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 、 图 3-4 风井井筒断面图 表 3-4 风井井筒特征表 井型0.9Mt/a 井筒直径5.0m 井深420m 井筒断面积19.63 m2 基岩段毛断面积31.17m2 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 3.2 井底车场 图 3-5 井底车场平面图 1、井底车场形式 选用立井刀式环形井底车场，采用固定式矿车运煤，调车方式为顶推。 主要有空车线、重车线、材料车线、回车线、调车线和人车场等线路。 2、井底车场硐室 布置在

27、副井井底内硐室有：水泵房、水仓、中央变电所等。 井底车场巷道和主要硐室的断面为半圆拱，支付方式为锚喷。 水仓 据有关资料，本矿的正常涌水量为 45m3/h，小于 1000m3/h。 故 V=Q8 式中：V水仓容积，m3； Q矿井正常涌水量，m3/h； 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 由此：V=845=360m3 布置有主、副两个水仓，两个水仓的容量相同，所以每个水仓的容量为 180m3。 由水仓的容量为 180m3，每水仓的长度可由容量除以断面积，设定水仓断面积为 10m2 则 L=18010=18m 2）井底车场平面设计 选用 1.5t 的固定式矿车运煤，其长度为 24

28、00mm,一列矿车一般有二十个车厢，车 场内的空、重车线调长度可都按 1.5 倍列车长度计算，最后取取调车线长度为 100 m。 3）调车方式 重列车在电机车牵引下，进入调车线，接着对电机车进行摘钩，等其过了第一个 道岔、错车线，第二个道岔后，然后回到列车尾部，顶推列车，使其进入副井重车线。 最后，电机车由第一个道岔和绕道回车线进入副井空车线，将空列车牵引出井底车场。 矿车在井底车场内是环形运行的。 3.2.3 主要开拓巷道 图 3-6 运输大巷断面图 运输大巷布置在煤层中，其特征表如下： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 表 3-8 单位工程量及材料消耗表 混凝土消 耗

29、名 称 坚 固性系 数 支 护形 式 净 周长 净 断面 掘 进断 面拱墙 树 脂锚 杆 水 沟 单 位 m m 2 m 2 m 3 m 3 根m 数 量 3- 5 挂 网锚 喷 1 4.13 1 4.38 1 6.4 0 .72 0 .32 1 1 1 备 注 水沟采用一号水沟，锚杆排距 800mm800mm 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 图 3-7 双轨道大巷 轨道大巷布置在岩层中，其特征值如下： 表 3-9 单位巷道工程量及材料消耗表 混凝土消 耗 名 称 坚 固性系 数 支 护形 式 净 周长 净 断面 掘 进断 面拱墙 树 脂锚 杆 水 沟 铺 轨 单 位 m

30、 m 2 m 2 m 3 m 3 根mm 数 量 3- 5 挂 网锚 喷 1 4.13 1 4.38 1 6.4 0 .72 0 .32 1 1 12 备 注 水沟采用一号水沟，锚杆排距 800mm800mm 回风大巷布置在岩层中，图表如下： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 图 3-8 回风大巷断面图 表 3-10 单位巷道工程量 断面/m2设计掘进尺寸喷射 净 设计风 速 宽度/m高度/m厚度/m 17.3 1 2.3650004000100 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 4 4 准备方式准备方式 4.1 带区巷道布置 本井田中煤层为缓倾斜煤层，

31、井田直接划分为带区开采，共划分为 6 个带区。下 面主要介绍第一带区也就是首采带区的情况。 该带区位于井田的东北方向，带区走向长度 1707m，倾向长度为 1600m。带区的 面积约 2720000m2。 井田采用高产高效矿井巷道布置方式，在大巷两旁直接布置采煤工作面，不需要 开掘带区上下山。工作面通风方式为 U 型通风。工作面布置的回采巷道有分带运输斜 巷和分带回风斜巷。同时，在工作面推进大巷两旁时需留设保护煤柱，也就是工作面 的停采线的位置，用来保护大巷的稳定性，根据煤层的厚度和顶板岩层留设 40m 的煤 柱。 分带斜巷与大巷连接方式有石门、溜煤眼、 ，斜巷连接等方式。结合本矿井确定的 开

32、拓方式以及分带斜巷与三条大巷的层位关系，设计采用斜巷的连接方式完成分带斜 巷与大巷之间的物料、人员、煤炭的运输。连接方式如图所示： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 图 4-1 首采工作面示意图 该矿井采煤工作面设计采用后退式开采顺序，斜巷布置和掘进采用沿空掘巷。因 为沿空掘巷是沿着采空区边缘开掘巷道，斜巷之间不留煤柱或者留设 33m 宽的挡矸、 阻水、阻隔采空区有毒气体的隔离煤柱。实际生产已经证明沿空掘巷能有效减少煤炭 的损失，提高工作面回采率，虽然不能够减少斜巷的长度，但也减少了开掘工程量， 降低了开掘成本，维护费用也减少了。 4.2 带区巷道运输系统 矿井煤的运输全部

33、采用胶带输送机，可以保证连续运输。 1、运煤系统 采煤工作面分带运输斜巷运输大巷井底煤仓主井箕斗提升机地面。 运材料设备系统 材料采用矿车运输。 地面副井井底车场轨道大巷分带回风斜巷采煤工作面 3、排矸系统 矿井的排矸路线与矿井的材料设备运输路线相反。 4、排水系统 在工作面水自流入运输大巷水沟，经水沟水排入井底车场水仓，然后经管道排入 地面。 4.3 确定带区生产能力 设计井型为 0.9Mt/a，普通综采，工作面长 160m。 工作制度为四六制，即三采一准。现以首采工作面为例进行计算。 具体可按下式计算： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 A0=LV0MC0 （4- 1）

34、 式中：A0工作面生产能力， t/a； L工作面长度，m； M煤层厚度，m； V0工作面年推进长度，m/a； 煤层容重，tm3； C0工作面回采率，取 C00.95。 则矿井年生产能力： A0=1603.616001.410.95=1234483.2（t/a） ，一个工作面产量为 1234483.2M t/a，符合要求。 4.4 带区主要回采巷道 自运输大巷挖掘材料车场、进风行人斜巷，而后在煤层中沿倾斜方向掘进分带运 输进风斜巷至上部边界，同时沿煤层倾斜向上掘进分带工作面回风运料斜巷。 运输进风斜巷和回风运料斜巷掘至上部边界以后即可沿煤层开掘开切眼，贯通两 条斜巷，在开切眼内安装工作面设备，经

35、调试后沿俯斜推进的倾斜长壁即可进行采煤。 其主要回采巷道断面如下： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 图 4-2 运输进风斜巷断面图 图 4-3 回风运料斜巷断面图 表 4-1 斜巷主要参数 断面/m2 掘进尺寸 /mm 锚杆/mm 排间距长度直径 围 岩 类 别 净 设 计 掘 进 宽度高度 喷射 厚度 /mm 形 式 外 露 长 度 排 列 方 式 顶帮顶帮顶帮 净 周 长 /m 煤 15. 7 16. 9 47003600100 树 脂 50 矩 形 800 8 00 800 80 0 240024002020 16. 8 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生

36、毕业设计 5 5 采煤方法采煤方法 5.1 采煤工艺方式 5.1.1 采煤方法的选择 该井田地质构造简单，煤层倾角不打，3煤层为中厚煤层，顶、底板较稳定。综 合考虑地质构造情况、技术水平、经济效益等, 最后选用普通综采工艺方式进行开采。 回采工作面长度根据工作面年生产量和工作面的斜巷布置，回采工作面长度为 175m。 工作面的推进长度依据 3 号煤层 1 带区的地质条件及总体设计确定，工作面得推 进长度在 1600m 左右。 推进方向:沿走向布置，倾向推进。 根据循环图表，工作制度为四六制，三采一准的作业方式，每天完成 6 个循环， 采用 0.8m 截深的采煤机，最终得到的工作面的日推进长度为

37、 4.8m。 5.1.2 工作面长度的确定 工作面长度按下式验算： (5-1） 000 CMVLA 式中：A0工作面生产能力，万 t/a L工作面长度，m； M煤层厚度，m； 煤层容重 t/m3； C0工作面回采率，取 C0=0.95； 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 V0工作面年推进长度,V0=34060.8=1632m/a 则 L=171.5m 最后取 L=175m 5.1.3 确定选择“三机”型号和进刀方式 工作面“三机”包括采煤机、液压支架、刮板输送机。 “三机”型号如下 MG650/1620-WD 型采煤机一台；ZZ8800/18/38 型支撑掩护式液压支架 1

38、00 架； SGZ-800/800 刮板输送机一部。 5.1.4 回采工作面落煤方式 装备双滚筒采煤机进行采煤，具体落煤方式为：人朝向煤壁时，采煤机的右滚筒 为右螺旋，顺时针割煤；相应，左滚筒为左螺旋，逆时针割煤。采用双穿梭割煤法。 采煤机在采煤工作面的一端后，割顶部煤层，后滚筒。采刀刀刀 切前滚筒割底部煤层 煤机到达另一端后，返回的过程中再割一次煤。往返割两刀煤。斜切进刀 割煤方式为往返一次割两刀。 5.1.5 采煤机进刀方式 双滚筒采煤机端部割三角煤斜切进刀，具体如图 5-1 所示： 山西大同大学煤炭工程学院 2018 届本科生毕业设计 图 5-1 采煤机端部斜切进刀 5.1.6 移架方式

39、和移架顺序 采用及时支护，即割煤后，紧跟着移架，然后距离采煤机一定距离推移输送机， 其工序可以简化为割煤、移架、推溜，一架时支架要与顶板保持一定压力，移架步距 要与采煤机滚筒截深相适应，为 0.8 米。液压支架的移架顺序采用单架依次顺序，要确 保支架能够移成一条直线，这样操作简单、方便，安全，工作面环境好。 5.1.7 综采面端头作业 工作面机头、机尾分别用 2 台端头支架以及单体柱进行支护，其滞后普通支架一 个截深，又因为端头离超前支护 20m 的范围内属于英里集中区，故端头支架必须达到 初撑力。 5.1.8 采空区管理 采用全部跨落法处理采空区，当顶板不易垮落时，采取注水软化。 5.2 主要设备技术参数 结合本矿井煤层厚度、地质情况、技术水平，该工作面采用普通综采。 5.2.1 液压支架 选用支撑掩护式液压支架，根据工作面顶底板岩性及煤层厚度、采高等条件，并 根据矿井实际情况，工作面上、下端头空顶区采用 SDA(T10)型端头支架支护，以及佳 木斯煤机厂生产的 ZY35B 型支撑掩护式支架。工作面机头和机尾一共布置端头架 4 架， 中间架 100 架，共计 104 架。相关数据见表 5-1 和表 5-2。 表 5-1 SDA(T10)型端头支架技术特征表 型