采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)-25895.docVIP

煤礦開(kāi)采學(xué)課程設(shè)計(jì) 煤礦開(kāi)采學(xué)課程計(jì)說(shuō)明書(shū) (準(zhǔn)備方式：采區(qū)布置 煤層傾角：6.3生產(chǎn)能力：150萬(wàn)t /a)班 級(jí)： 08采礦2班姓 名： 董 楓學(xué) 號(hào)： 12235670061指導(dǎo)老師： 何 兼完成時(shí)間：20110年12月11日目 錄序 論2第一章采區(qū)巷道布置4第一節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量與服務(wù)年限4第二節(jié)采區(qū)內(nèi)的再劃分5第三節(jié)確定采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)7第四節(jié)采區(qū)中部甩車(chē)場(chǎng)線路設(shè)計(jì)11第二章采煤工藝設(shè)計(jì)18第一節(jié) 采煤工藝方式的確定18第二節(jié)工作面合理長(zhǎng)度的確定22第三節(jié)采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制23小 結(jié)25參考文獻(xiàn)26序 論一、目的 1、初步應(yīng)用采礦學(xué)課程所學(xué)的知識(shí)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)采礦開(kāi)采學(xué)課程的理解。2、培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)編寫(xiě)采礦技術(shù)文件，包括編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及繪制設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行初步鍛煉。3、為畢業(yè)設(shè)計(jì)中編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及繪制畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙打基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)題目1、設(shè)計(jì)題目的一般條件某礦一開(kāi)采水平上山某采(帶)區(qū)，煤層厚度、層間距及頂?shù)装鍘r性見(jiàn)綜合柱狀圖。該采(帶)區(qū)走向長(zhǎng)度2445米，傾斜長(zhǎng)度1265米，采(帶)區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，有局部斷層，各煤層瓦斯涌出量也較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小。為滿足該采(帶)區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的其余開(kāi)拓巷道可根據(jù)采煤方法不同由設(shè)計(jì)者自行決定。2、設(shè)計(jì)題目的煤層傾角條件煤層傾角條件：煤層平均傾角為6.3三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1、采區(qū)或帶區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)；2、采區(qū)中部甩車(chē)場(chǎng)線路設(shè)計(jì)或帶區(qū)下部平車(chē)場(chǎng)(繞道線路和裝車(chē)站線路)線路設(shè)計(jì)；3、采煤工藝設(shè)計(jì)及編制循環(huán)圖表設(shè)計(jì)采(帶)區(qū)綜合柱狀圖柱 狀厚度（m）煤巖性質(zhì)8頁(yè)巖15K115 砂頁(yè)巖5K26砂巖四、進(jìn)行方式學(xué)生按設(shè)計(jì)大綱要求，任選設(shè)計(jì)題目條件中的煤層傾角條件1或煤層傾角條件2，綜合應(yīng)用采礦學(xué)所學(xué)知識(shí)，每個(gè)人獨(dú)立完成一份課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者之間可以討論、借鑒，但不得相互抄襲，疑難問(wèn)題可與指導(dǎo)教師共同研究解決。本課程設(shè)計(jì)要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)比較。第一章 采區(qū)巷道布置第一節(jié) 區(qū)儲(chǔ)量與服務(wù)年限1、采區(qū)生產(chǎn)能力選定采區(qū)生產(chǎn)能力選定為150萬(wàn)t/a2、采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 (1)采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量 Zg=HLm (公式1-1) 式中： Zg- 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； H- 采區(qū)傾斜長(zhǎng)度，1265m； L- 采區(qū)走向長(zhǎng)度，2445m； - 煤的容重 ，1.30t/m3； m- 煤層煤的厚度，為20米；Zg= HLm =12652445201.3=8041.605萬(wàn)t/a(2)采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Zk=(Zg-P)C (公式1-2) 式中： Zk- 采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量, 萬(wàn)t； Zg- 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量， 萬(wàn)t； P- 采區(qū)煤柱損失量，萬(wàn)t；C- 采區(qū)采出率，厚煤層可取75%，中厚煤層取80%，薄煤層85%（說(shuō)明：采區(qū)煤柱包括區(qū)段煤柱、采區(qū)上下邊界煤柱、采區(qū)兩側(cè)邊界煤柱及維護(hù)上山煤柱。由于 煤層是厚煤層，C取0.75）P=(2445610) 201.3=381.42萬(wàn)tZk=( Zg-P)C=(8041.605-381.42) 0.75=6128.15萬(wàn)t(3)采區(qū)服務(wù)年限 T= Zk/(AK) (公式1-3) 式中： T- 采區(qū)服務(wù)年限，a; A- 采區(qū)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t； ZK- 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； K-儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。T= Zk/(AK)=6128.15/（1501.3)=31.45a，T取32a (4)驗(yàn)算采區(qū)采出率采區(qū)采出率 C=(Zg-P)/Zg (公式1-4)式中： C-采區(qū)采出率，% Zg - 采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t P - 采區(qū)的煤柱損失量，萬(wàn)t 煤層：C=（ZgP）Zg=(8041.605-381.42)8041.605=80.42% 80% (符合國(guó)家對(duì)采區(qū)采出率的要求。)第二節(jié) 采區(qū)內(nèi)的再劃分1、確定工作面長(zhǎng)度由已知條件知：該采區(qū)邊界各有10m的邊界煤柱，上部防水煤柱為10m，下部留10m護(hù)巷煤柱，傾斜長(zhǎng)度為：1265m。采區(qū)劃分為5個(gè)區(qū)段，采煤工藝選取較先進(jìn)的綜合機(jī)械化采煤。一般而言，綜采工作面長(zhǎng)度為180250m，巷道寬度為4m4.5m,本采區(qū)選取4.5m，采區(qū)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t/a，一個(gè)中厚煤層的一個(gè)工作面便可以滿足生產(chǎn)要求，故工作面長(zhǎng)度為：L=（12656104.510）5=232m2、確定采區(qū)內(nèi)區(qū)段數(shù)目回采工作面是沿傾斜方向布置，沿走向推進(jìn)，采用走向長(zhǎng)壁法開(kāi)采。工作面數(shù)目：N=(L-S0)/(l+l0) (公式1-5)式中： L - 煤層傾斜方向長(zhǎng)度(m)； S0 - 采區(qū)邊界煤柱寬度(m)； l - 工作面長(zhǎng)度(m)；l0 - 回采巷道寬度，因采用綜采，故 l0取4.5(m)。 N=(1265-102)/(232+24.5) =5.1 ，取 53、工作面生產(chǎn)能力工作面日生產(chǎn)能力：Qr = A(T1.1) （公式16）式中： Qr 工作面生產(chǎn)能力，tdA采區(qū)生產(chǎn)能力，ta T每年正常工作日，330dQr = A(T1.1)=1500000(3301.1) =4132.23 td4、確定采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)及工作面接替順序生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t/a,且工作面生產(chǎn)能力為4132.23td。目前開(kāi)采準(zhǔn)備系統(tǒng)的發(fā)展方向是高產(chǎn)高效生產(chǎn)集中化，采用提高工作面單產(chǎn)，以一個(gè)工作面產(chǎn)量保證采區(qū)產(chǎn)量，所以定為采區(qū)內(nèi)一個(gè)工作面生產(chǎn)。由于為厚煤層，采取分層開(kāi)采，分為3層，即分為K1煤層K2煤層K3煤層。其工作面布置（雙翼布置）圖如下圖所示： K1煤層K2煤層K3煤層110111022201220233013302110311042203220433033304110511062205220633053306110711082207220833073308工作面接替順序：左右交替，左邊開(kāi)采，右邊準(zhǔn)備；采區(qū)內(nèi)自上而下開(kāi)采，先采完上區(qū)段，后開(kāi)采下區(qū)段；煤層間自上而下開(kāi)采，先采K1煤層K2煤層然后采K3煤層最終達(dá)到高產(chǎn)高效。工作面接替順序如下表所示：110111021103110411051106110711082201220222032204220522062207220833013302330333043305330633073308（說(shuō)明：以上箭頭指向表示工作面接替順序。）第三節(jié) 確定采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)1、根據(jù)所選題目條件，完善開(kāi)拓巷道為了減少煤柱損失提高采出率，利于滅災(zāi)并提高經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)所給地質(zhì)條件及采礦工程設(shè)計(jì)規(guī)劃，在K3煤層中上部邊界開(kāi)掘一條階段回風(fēng)大巷。第一開(kāi)采水平為該采區(qū)服務(wù)的一條運(yùn)輸大巷，布置在K3煤層底板下方25m處的穩(wěn)定巖層中。2、確定巷道布置系統(tǒng)及采區(qū)布置方案分析比較按采區(qū)上山數(shù)目、位置的不同提出兩個(gè)方案：方案一：在K3煤層中開(kāi)掘一條軌道上山，在距K3煤層10m處的底板巖層中開(kāi)掘一條運(yùn)輸上山，即一煤一巖上山，如下圖所示方案二：在K3煤層中開(kāi)掘兩條上山（軌道上山與運(yùn)輸上山），即雙煤上山，如下圖所示(1)兩種方案在經(jīng)濟(jì)上比較掘進(jìn)費(fèi)用表： 方案 工程方案 方案一方案二單價(jià)工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）巖石上山（m）157810401.2=1248196.934400煤層上山（m）128410401.2=1248160.243210401.22=2496320.4864煤倉(cāng)(元/m3)1441.23.14425/0.9245=1631.16923.500甩入石門(mén)(元/m)11520000合計(jì)380.6776320.4864維護(hù)費(fèi)用表：方案工程名稱方案一方案二單價(jià)工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）巖石上山（m）40.0000 124816=1996879.8720 0.0000 0.0000 煤層上山（m）90.0000 124816=19968179.7120 249616=39936359.4240 煤倉(cāng)(元/m3)80.0000 15616=249619.9680 0.0000 0.0000 甩入石門(mén)(元/m)80.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 合計(jì)279.5520 359.4240 輔助費(fèi)用表：方案工程名稱方案一方案二單價(jià)工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）煤倉(cāng)(元/m3)951.00 31.20 2.97 0.00 0.00 甩入石門(mén)(元/m)951.00 0.00 0.00 0.00 0.00 合計(jì)2.97 0.00 費(fèi)用總匯表： 方案費(fèi)用項(xiàng)目方案一方案二掘進(jìn)費(fèi)用380.6776320.4864維護(hù)費(fèi)用279.552359.424輔助費(fèi)用2.970費(fèi)用總計(jì)663.1996679.9104百分率100%103%（說(shuō)明：由于其它各項(xiàng)費(fèi)用基本相同，所以不進(jìn)行比較。）可得出雙煤上山的費(fèi)用是一煤一巖上山的1.03倍，在費(fèi)用上多出3%，即一煤一巖上山在經(jīng)濟(jì)上比較占優(yōu)勢(shì)。（2） 兩種方案在技術(shù)上比較采區(qū)方案技術(shù)比較表方案項(xiàng)目第一方案 一煤一巖上山方案第二方案 雙煤上山方案1、掘進(jìn)工程量工程量大比第二方案多掘石門(mén)工程量小2、工程難度困難較容易3、通風(fēng)距離較長(zhǎng) 每區(qū)段增加了通風(fēng)距離短4、管理環(huán)節(jié)多少5、巷道維護(hù)一條煤層上山，維護(hù)工程量較大，費(fèi)用較高維護(hù)工程量大，維護(hù)費(fèi)用高6、支架回收煤層上山可以回收復(fù)用可以回收，可以復(fù)用7、工程期巖石上山掘進(jìn)速度慢，工程期較長(zhǎng)雙煤上山掘進(jìn)快，投產(chǎn)快 當(dāng)采用雙煤上山布置時(shí)，由于最下部的K3煤層為維護(hù)條件較好的中厚煤層，煤質(zhì)中硬，且頂部為穩(wěn)定的灰色細(xì)砂巖，所以上山布置在K3煤層中，維護(hù)相對(duì)容易，且上山掘進(jìn)速度快，可實(shí)現(xiàn)早投產(chǎn)。如果采用一煤一巖上山布置，雖運(yùn)輸上山為巖巷，較容易維護(hù)，但其掘進(jìn)速度慢，不利于早投產(chǎn)，且工作量大。而且兩個(gè)方案的總費(fèi)用基本相同。綜合經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較，最終決定將采區(qū)上山布置在K3煤層中，即采用雙煤上山，兩條上山間距為20m，上山兩側(cè)各留30m的保護(hù)煤柱。3、確定工作面回采巷道布置方式及工作面推進(jìn)終點(diǎn)位置根據(jù)煤層儲(chǔ)存條件可知，K1煤層厚3.5m，K3煤層厚2.5m，都為中厚煤層，瓦斯含量較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小，易于維護(hù)。工作面走向推進(jìn)長(zhǎng)度為1745m左右，采用單巷布置，且一個(gè)工作面就可以達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。綜合考慮，回采巷道布置方式采用單巷沿空掘巷。4、在采區(qū)巷道布置平面內(nèi)，工作面布置及推進(jìn)到的位置應(yīng)以達(dá)到采區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量為準(zhǔn)該采區(qū)采用雙翼開(kāi)采，在采區(qū)兩側(cè)各留15m煤柱，開(kāi)始布置工作面，進(jìn)行推進(jìn)。由于采區(qū)上山布置在K3煤層中，在離上山30m處停采，留30m煤柱保護(hù)采區(qū)上山，兩條上山中間留20m的保護(hù)煤柱。K1、K3煤層相距20m左右，由于相距較近，因此兩層煤所留煤柱相同，工作面布置及推進(jìn)到的位置也一樣。5、采區(qū)內(nèi)上、下區(qū)段工作面交替期間同時(shí)生產(chǎn)時(shí)的通風(fēng)系統(tǒng)圖采區(qū)內(nèi)上下區(qū)段工作面交替期間同時(shí)生產(chǎn)時(shí)的通風(fēng)系統(tǒng)圖如下圖所示6、采區(qū)上、下部車(chē)場(chǎng)選型采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)選用單向甩車(chē)場(chǎng)；采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)選用大巷裝車(chē)頂板繞道式下部車(chē)場(chǎng)。第四節(jié) 采區(qū)中部甩車(chē)場(chǎng)線路設(shè)計(jì)1、斜面線路聯(lián)接系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算該采區(qū)開(kāi)采近距離煤層群，傾角為16。鋪設(shè)600mm軌距的線路，軌形為15kg/m，采用1t礦車(chē)單鉤提升，每鉤提升3個(gè)礦車(chē)，甩車(chē)場(chǎng)存車(chē)線設(shè)雙軌道。斜面線路布置采用二次回轉(zhuǎn)方式。(1) 道岔選擇及角度換算由于是輔助提升故道岔均選擇DK615-4-12(左)道岔。道岔參數(shù)為1=1415，a1= a2=3340, b1= b2=3500。斜面線路一次回轉(zhuǎn)角1=1415斜面線路二次回轉(zhuǎn)角=1+2=1415+1415=2830一次回轉(zhuǎn)角的水平投影角1=arctan(tan1/cos)=144758(為軌道上山傾角16)二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角=arctan(tan/cos)=291734(為軌道上山傾角16)一次偽傾斜角=arcsin(sincos1)=arcsin(sin16cos1415)=152942二次偽傾斜角=arcsin(sincos)=arcsin(sin16cos2830)=15416為了使計(jì)算直觀簡(jiǎn)便，做出車(chē)場(chǎng)線路布置草圖如圖1-8：圖1-8 中部甩車(chē)場(chǎng)線路計(jì)算草圖圖1-8 中部甩車(chē)場(chǎng)線路計(jì)算草圖（2)斜面平行線路聯(lián)接點(diǎn)參數(shù)確定如圖1-9：圖1-9 斜面平行線路聯(lián)接 本設(shè)計(jì)采用中間人行道，線路中心距S=1900mm，為簡(jiǎn)化計(jì)算，斜面聯(lián)接點(diǎn)距中心距與線路中心距相同，曲線半徑取R=9000mm，則各參數(shù)計(jì)算如下：B=Scot=1900cot1415=7481mmm=S/sin=1900/sin1415=7719mmT=Rtan(/2)=9000tan(1415/2)=1125mmn=m-T=7719-1125=6594mmc=n-b=6594-3500=3094mmL=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm(3)豎曲線相對(duì)位置 豎曲線相對(duì)參數(shù)： 高道平均坡度：ia=11,rg=arctania=3749 低道平均坡度：id=9,rd=arctanid=3056 低道豎曲線半徑：Rd=9000mm 取高道豎曲線半徑：Rg=20000mm 高道豎曲線參數(shù)： g=- rg=152942-3749=145153 hg= Rg(cosrg-cos)=20000(cos3749-cos152942)=725.71mm Lg= Rg(sin-sinrg)=20000(sin152942-sin3749)=5123.08mm Tg= Rgtan(g/2)=20000tan(145153/2)=2609.03mm Kg=Rgg/57.3=5188.38mm 低道豎曲線參數(shù)： d= rd=152942-3056=1638 hd= Rd(cosrd-cos)=9000(cos3056-cos152942)=326.75mm Ld= Rd(sin-sinrd)=9000(sin152942sin3056)=2485.37mm Td= Rdtan(d/2)=9000tan(1638/2)=1265.71mm Kd=Rdd/57.3=2514.75mm 最大高低差H： 由于是輔助提升，儲(chǔ)車(chē)線長(zhǎng)度按三鉤計(jì)算，每鉤提1t礦車(chē)3輛，故高低道儲(chǔ)車(chē)線長(zhǎng)度不小于332=18m，起坡點(diǎn)間距設(shè)為零，則有：H=1800011+180009=360mm 豎曲線的相對(duì)位置： L1=(T-L)sin+msin+hg-hd+H=2358.83mm 兩豎曲線下端點(diǎn)(起坡點(diǎn))的水平距離為L(zhǎng)2，則有L2= L1cos+ Ld- Lg=2358.83cos152942+2485.37-5123.08=-364.61mm 負(fù)值表示低道起坡點(diǎn)超前與高道起坡點(diǎn)，其間距滿足要求，說(shuō)明S選取2000mm合適。(4)高低道存車(chē)線參數(shù)確定 閉合點(diǎn)O的位置計(jì)算如圖1-10：圖1-10 閉合點(diǎn)聯(lián)接 設(shè)高差為X，則： tan rd=(X-X)/Lhg=0.009tan rg=(H-X)/Lhg=0.011X= L2id=364.610.009=3.281mm將X帶入則可得X=163.80mm，Lhg=17835.93mm(5)平曲線參數(shù)確定 取曲線外半徑R1=9000mm 取曲線內(nèi)半徑R2=9000-1900=7100mm 曲線轉(zhuǎn)角=144758 K1= R1/57.3=9000144758/57.3=2324.52mm K2= R2/57.3=7100144758/57.3=1833.79mm K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm T1= R1 tan/2=1168.85mm T2= R2 tan/2=922.09mm(6)存車(chē)線長(zhǎng)度 高道存車(chē)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)hg=17835.93mm；低道存車(chē)線長(zhǎng)度Lhd=Lhg- L2=17835.93+364.61=18200.54mm；存車(chē)線處于曲線段處，高道存車(chē)線處于外曲線，外曲線和內(nèi)曲線得弧長(zhǎng)之差為： K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm則有低道存車(chē)線得總長(zhǎng)度為：L=LhgK=17835.93+490.73=18326.66mm具有自動(dòng)下滑得長(zhǎng)度為17835.93mm，平破長(zhǎng)度為490.73mm，應(yīng)在閉合點(diǎn)之前。 存車(chē)線直線段長(zhǎng)度d: d=Lhd-C1-K2=18200.54-2000-1833.79=14366.75mm在平曲線終止后接14366.75mm得直線段，然后接存車(chē)線第三道岔得平行線路聯(lián)接點(diǎn)。存車(chē)線單開(kāi)道岔平行線路連接點(diǎn)長(zhǎng)度Lk：存車(chē)線單開(kāi)道岔DK615-4-12，。則Lk=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm(7)甩車(chē)場(chǎng)線路總平面輪廓尺寸及坡度： M2 =acos+(b+L+a+L1+Td)coscos+( Td+C1+ T1)cos+ T1+d+Lk =3340cos16+(3500+8606+3340+2358.83+1265.71)cos152942cos144758+(1265.71+2000+922.09)cos144758+922.09+14366.25+11946=52262.07mm H2 =(b+L+a+L1+Td)cossin+( Td+C1+ T1)sin+S =(3500+3340+2358.83+1265.71)cos152942sin144758+(1265.71+2000+922.09)sin144758+1900=7663.97mm(8)線路各點(diǎn)標(biāo)高 設(shè)低道起坡點(diǎn)標(biāo)高1=0； 提車(chē)線2=1+hd=326.75mm 5=2+(L+L1)sin=326.75+(8606+2358.83)sin152942=3256.05mm 車(chē)線 3=1+H=0+360=360mm 4=3+hg=360+725.71=1085.71mm 5=4+msin+T1sin=1085.71+7719sin1416+ 1125152942=3256.05mm由計(jì)算結(jié)果可以看出提車(chē)線得5標(biāo)高點(diǎn)與甩車(chē)線得5標(biāo)高點(diǎn)相同，故標(biāo)高閉合，滿足設(shè)計(jì)要求。軌起點(diǎn)6=5+(b+a)sin=3256.05+(3500+3340)sin152942=5110.1mm 7=6+asin=5110.1+3340sin16=6030.73mm 車(chē)線8=1+Lhdid=0+18200.540.009=163.8mm 9=8=163.80mm(9)根據(jù)結(jié)果，繪制甩車(chē)場(chǎng)平面圖如圖1-11，坡度圖如圖1-12：圖1-11 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)平面圖圖1-12 車(chē)場(chǎng)坡度圖第二章 采煤工藝設(shè)計(jì)第一節(jié) 采煤工藝方式的確定1、選任一個(gè)煤層，即K3煤層,進(jìn)行采煤工藝設(shè)計(jì)，布置采煤工作面由于各煤層厚5m，煤質(zhì)中硬，因此采用綜合機(jī)械化采煤，一次采全高。工作面回采工藝流程為：采煤機(jī)向上割煤、移架采煤機(jī)向下裝煤推移刮板輸送機(jī)斜切進(jìn)刀推移刮板輸送機(jī)。2、綜采工作面的設(shè)備選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。由于設(shè)備資料來(lái)源的原因，選用國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備。各設(shè)備技術(shù)參數(shù)(1)采煤機(jī)MG900/2210-WD（西安煤機(jī)廠）采高2.75.5m適應(yīng)傾角30截深1000mm滾筒直徑2.5m牽引方式交流變頻調(diào)速無(wú)鏈雙驅(qū)動(dòng)電牽引牽引力1000500kN牽引速度011.523mmin滾筒中心距8180mm機(jī)面高度2120mm(2)液壓支架 ZY8600-24/50D型式支撐掩護(hù)式支撐高度2.45m寬度1.601.86m煤層厚度中厚煤層初撐力6413KN工作阻力8600kN支架中心距17500mm支護(hù)強(qiáng)度1.0061.066Mpa適應(yīng)煤層傾角15泵站工作壓力14.7Mpa(3)工作面刮板輸送機(jī) SGZ764500出廠長(zhǎng)度200m運(yùn)輸能力1100th鏈速1.21m中部槽規(guī)格1500764222mm刮板鏈型式中雙鏈與采煤機(jī)配套牽引方式無(wú)鏈(4)刮板轉(zhuǎn)載機(jī) SZB830180出廠長(zhǎng)度37.8m運(yùn)輸能力1200ta中部槽規(guī)格1500830222mm刮板間距516mm速度1.46ms(5)破碎機(jī) PCM132破碎能力1200th(6)膠帶輸送機(jī) SSJ1000M輸送長(zhǎng)度2000m輸送量800 th帶速2.5 ms(7)高壓開(kāi)關(guān)柜 KBZ4501140Y3、采煤與裝煤(1)確定采煤工藝、截深及日進(jìn)刀數(shù)采用綜合機(jī)械化采煤，采煤機(jī)落煤和裝煤。依據(jù)選取的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定工作面每天的推進(jìn)度為：（公式21）式中：V采煤工作面每天的推進(jìn)度，md Qr采煤工作面日生產(chǎn)能力, tdL采煤工作面的長(zhǎng)度，mM采煤工作面的采高（取K3煤層厚度2.5m）煤的容重，t/m3C工作面的采出率（由于K3煤層為中厚煤層，因此C值取0.75） 則：m因選用的采煤機(jī)截深為800mm，若每日推六刀，共推進(jìn)0.88=6.4m，可滿足每天至少推進(jìn)4.4m的要求。(2)確定進(jìn)刀方式為了合理利用工作時(shí)間，提高工作效率，采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式，并采用及時(shí)支護(hù)。進(jìn)刀深度10.8m。采煤機(jī)進(jìn)刀示意圖如圖所示，進(jìn)刀過(guò)程如下：a、當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處沿留有一段下部煤(如圖a所示)；b、調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿輸送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。然后將輸送機(jī)移直(如圖b所示)；c、再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處(如圖c所示)；d、將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤(如圖d所示)4、運(yùn)煤(1)支架選型采用液壓支架支護(hù)，選擇工作面支架的型號(hào)為：ZY35-17/35，為支撐掩護(hù)式支架。(2)移架方式由于K3煤層上方有3.2m的中硬灰色細(xì)砂巖，再上面是4.6m的薄層泥質(zhì)細(xì)砂巖，所以選用依次順序移架方式。依次順序移架方式:采煤機(jī)割煤后依次順序逐架前移。這種方式操作簡(jiǎn)單，容易保證支護(hù)質(zhì)量。(3)支護(hù)方式由于K3煤層煤質(zhì)中硬，為防止片幫和冒頂，所以選用及時(shí)支護(hù)方式，選用ZY35-17/35支撐掩護(hù)式支架。(4)工作面支架需要量工作面支架的需要量 （公式22）式中：工作面支架數(shù)目（取整數(shù)）L工作面長(zhǎng)度，me架中心間距（ZY35-17/35型支架e值取1.5m） 取=130(5)端頭支架由于巷道寬度為4.5m，選用寬度為2.1m型號(hào)為PDZ的端頭支架兩臺(tái)架，即兩端共有4架。(6)超前支護(hù)方式和距離超前支護(hù)方式采用單體支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)。由于壓力峰值點(diǎn)距煤壁前方10m左右，所以超前支護(hù)距離選25m。(7)校核支架高度與強(qiáng)度在實(shí)際使用中，通常所選用的支架的最大結(jié)構(gòu)高度比最大采煤高度大200mm左右，即：Hmax=Mmax0.2，m1=3.5-2.80.2m，滿足要求；最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小采煤高度小250350mm，即：Hmin=Mmin（0.250.35），m2=2.3-1.70.250.35m，滿足要求；強(qiáng)度校驗(yàn)：P=(68)9.8SMcos （公式23）式中：S支架支護(hù)的頂板面積，m2頂板巖石密度，tm3 M采高，m 煤層傾角，P=89.85.6781.421.32.5cos16=1975KN4000KN經(jīng)校核，支架高度與強(qiáng)度均符合要求。5、處理采空區(qū)采用全部垮落法。第二節(jié) 工作面合理長(zhǎng)度的驗(yàn)證1從煤層地質(zhì)條件考慮該采區(qū)內(nèi)三個(gè)煤層的地質(zhì)條件較好，無(wú)斷層，煤層傾角為6.3，煤層厚度適中，頂?shù)装遢^穩(wěn)定，瓦斯涌出量較低，自然發(fā)火傾向較弱，涌水量也較小，所以布置195米的工作面比較合適。2從工作面生產(chǎn)能力考慮 工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)六刀，采煤機(jī)滾筒截深為800mm，所以K3煤層的工作面實(shí)際年生產(chǎn)能力為： 3300.8651951.30.75=150.58(萬(wàn)噸)能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，一個(gè)工作面生產(chǎn)就能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求，并且考慮到其他各個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)的影響，工作面的長(zhǎng)度確定的合理。3從運(yùn)輸設(shè)備及管理水平角度考慮采區(qū)生產(chǎn)選用的設(shè)備均為國(guó)內(nèi)先進(jìn)的的生產(chǎn)設(shè)備，工作面選用的200米刮板輸送機(jī)能夠利用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)，能夠與時(shí)俱進(jìn)的跟上技術(shù)的發(fā)展。由于現(xiàn)在提倡管理人員的知識(shí)化、年輕化，所以工作面長(zhǎng)度為200米左右在管理上是毫無(wú)問(wèn)題的。4從頂板管理及通風(fēng)能力考慮該采區(qū)的頂板穩(wěn)定，工作面可以適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)，綜采工作面的長(zhǎng)度一般在180250m，所以選擇的工作面的長(zhǎng)度為195米較合適。另外，工作面的瓦斯涌出量較低，通風(fēng)問(wèn)題能夠解決。5從巷道布置角度考慮 由于采區(qū)傾斜方向長(zhǎng)為1265米，除去煤柱寬及巷道寬105米，剩余1160米，把每個(gè)工作面長(zhǎng)度定為232米，1160/232=5，為5個(gè)區(qū)段。6. 經(jīng)濟(jì)合理的工作面 工作面的長(zhǎng)度與地質(zhì)因素及技術(shù)因素的關(guān)系十分的密切 ，直接影響生產(chǎn)效率，所以根據(jù)條件，以高產(chǎn)量、高效率為原則選擇合理的工作面長(zhǎng)度。合理的工作面以生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高為目標(biāo)。盡量加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時(shí)間，降低回采總成本，使設(shè)備、資源得到最高利用。 第三節(jié) 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制1、工作面布置圖（設(shè)計(jì)圖紙中）、循環(huán)作業(yè)圖（設(shè)計(jì)圖紙中）、勞動(dòng)組織表（表21）、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表（表22）2、工種及出勤人數(shù)的安排，如下表（表21）所示：工作面勞動(dòng)組織表（表21）序號(hào)工種早班中班夜班合計(jì)1班長(zhǎng)22262采煤機(jī)司機(jī)33283輸送機(jī)司機(jī)11134轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)11135皮帶機(jī)司機(jī)1113