旬邑留石村煤礦45萬噸機(jī)械化改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、旬邑縣留石村煤礦 45萬噸機(jī)械化改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制：留石村煤礦二0 一五年一月目錄第一章礦井概況第一節(jié)井田概況第二節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造和煤層特征第三節(jié)礦井開拓和開采現(xiàn)狀第二章 綜合機(jī)械化開采的可行性和配套工程第一節(jié)推廣綜合機(jī)械化開采可行性第二節(jié) 綜合機(jī)械化開采的特點(diǎn)第三節(jié)綜采相關(guān)配套工程第四節(jié) 留石村煤礦實(shí)行綜采需注意的問題第三章綜采工作面生產(chǎn)能力及設(shè)備選型第一節(jié)綜采面生產(chǎn)能力第二節(jié)綜采設(shè)備選型第四章綜和機(jī)械化開采實(shí)施步驟第一節(jié)綜采實(shí)施步驟第二節(jié)綜采設(shè)備配備第三節(jié)確保綜采實(shí)施的保障措施第五章綜采經(jīng)濟(jì)分析第一節(jié)開采方式經(jīng)濟(jì)分析第二節(jié)炮采和綜采效益比較 第三節(jié)五年產(chǎn)量及效益比較第四節(jié)結(jié)論第一章礦

2、井概況第一節(jié)井田概況一、位置與交通留石村煤礦位于陜西省咸陽市旬邑縣城關(guān)鎮(zhèn)留石村。地理座標(biāo) 為：東經(jīng) 10823' 50 - 10825 ' 08，緯度 3509' 20 -3509 ' 55，至柳林鎮(zhèn)車站52km距西安市167k3距咸陽市145km交通 運(yùn)輸條件方便。礦區(qū)東西長(zhǎng)2kmi南北寬1.625km,采礦登記面積3.2530km。二、礦井基本情況留石村煤礦是證照齊全的 30萬噸生產(chǎn)礦井，礦區(qū)長(zhǎng) 2.9km,寬 0.9km,礦區(qū)面積：2.6778km2;資源保有儲(chǔ)量截止2004年9月為1386 萬噸，可采儲(chǔ)量802萬噸，一采區(qū)至2013年底消耗量約12萬噸；

3、可 采煤層3層，編號(hào)分別為K1、K2、K3,煤層厚度平均分別為1.7米、 2.0米、2.1米，煤層層間距平均分別為 4.2米和2.1米，煤層傾角 平均20 ;煤質(zhì)化學(xué)成份為中低灰、中高硫、高熱值，煤種為無煙 煤三號(hào)；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜類型屬中等；水文地質(zhì)條件為中等；瓦斯條件 在+ 1816水平以上三層可采煤層經(jīng)鑒定為無突出危險(xiǎn)性；煤層自燃發(fā) 火傾向性為不易自燃；煤塵無爆炸性；礦井開拓方式為平碉，二采區(qū) 為下山布置；通風(fēng)方式為中央分列式。第二節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造和煤層特征一、地質(zhì)構(gòu)造旬邑縣留石村煤礦處于華北地臺(tái)鄂爾多斯內(nèi)陸坳陷盆地南緣的 坳陷帶內(nèi)。其北與陜北斜坡相鄰，其南跨過東西向太峪背斜與渭北 隆褶 帶相

4、望。據(jù)井下揭露和鉆孔資料，采礦許可證范圍內(nèi)地層由老到新為:下 侏羅統(tǒng)富縣組（J1f）（僅鉆孔見及）、中侏羅統(tǒng)延安組（J2y）、 中侏羅 統(tǒng)直羅組（J2z）、下白堊統(tǒng)宜君組（K1y）、下白堊統(tǒng)洛河組（K1l）、 第三系（N）和第四系（Q）。該礦山構(gòu)造較簡(jiǎn)單，總體為一軸向南西-北東、 且向北東傾伏、17,南東翼傾角緩，僅2-5。礦山內(nèi)軸長(zhǎng)1km。礦山 內(nèi)少斷層，無巖漿活動(dòng)。二、煤層留石村煤礦屬河-沼型沉積?？刹擅簩又灰粚?，編號(hào)為4 -2 ,煤層 厚度為為0.8-4.41m,平均2.95m。夾研1-4層，一般3-4 層，夾研厚度0.03-0.50m。巖性多為粉砂巖或泥巖。煤層走向大體為 N50E左右

5、，傾向NW40O煤層淺部?jī)A角緩為1-3,且有起伏，走向 具一定變化，深部煤層傾角為12左右或更大些，煤層埋深382-35m, 底板標(biāo)高980-800m。三、煤質(zhì)物理性質(zhì)和煤巖特征 上部煤質(zhì)較好，黑色、半亮-半暗 型，以鏡亮煤為主，暗煤、絲 炭和礦物質(zhì)含量相對(duì)較少，瀝青光澤， 層狀構(gòu)造，參差狀斷口，含黃 鐵礦結(jié)核及薄膜。留石村煤礦可采煤層特征表煤 層 編 號(hào)煤層厚度 最小一最 大 平均 （m）煤層平 均 間距 （m）煤層 結(jié)構(gòu)煤層 穩(wěn)定 性頂?shù)装鍘r性視密 度 (t/m3)傾角 (0 )頂板底板Kl1.042.311.804.22.1結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單， 無夾 研穩(wěn)定砂泥、 粉巖巖泥巖、 細(xì)砂巖1.431

6、9-21K21.063.222.00含夾 研03穩(wěn)定泥巖、細(xì) 砂巖泥巖、 鋁土質(zhì) 泥巖1.5419-21K31.11 4.382.00含夾 研03較穩(wěn) 定泥巖、鋁 土質(zhì)泥 巖鋁土質(zhì) 泥巖1.5719-21三、資源可靠性和煤層穩(wěn)定性留石村煤礦礦界范圍內(nèi)共有6個(gè)鉆孔控制，分別為 ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、101、302,在礦界外有2個(gè)鉆孔102 （東南方向，距礦井邊界176米）、501 （距西邊界410米），皆為1974年113地質(zhì)隊(duì)施工的勘探鉆孔。根據(jù)本礦一采區(qū)開采情況和鉆孔資料分析，資源可靠性強(qiáng)，煤層穩(wěn)定性較好，其中 K1、K2為穩(wěn)定煤層，K3為較穩(wěn)定煤層，各煤層對(duì)比可靠。四、煤質(zhì)1、物

7、理性質(zhì)K1煤層：黑色、瀝青一玻璃光澤，碎塊狀為主，以半亮型煤為主，成分為亮煤夾少量鏡煤和絲炭，條帶狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)較硬，具階梯 狀斷口，含少量黃鐵礦結(jié)核。平均容重為1.43t/m 3。K2煤層：黑色、瀝青光澤，碎塊及粉粒狀，以亮煤為主，夾少 量暗條帶及鏡煤和絲炭，條帶狀結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)育，性脆，下分層夾透 鏡狀絲炭及含黃鐵礦結(jié)核較多，半亮型。平均容重為 1.54t/ m 3。K3煤層：黑色、瀝青光澤，碎塊及粉粒狀，少量碎塊狀，以亮 煤為主，夾少量鏡煤和絲炭，條帶狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆，其 中充填較多方解石脈，下分層以均一狀為主，煤質(zhì)松軟，半亮型。平 3 均谷重為1.57t/m。2、化學(xué)性質(zhì)（1）工業(yè)

8、分析煤質(zhì)工業(yè)分析表項(xiàng)煤層水分(Mad%灰分(Ad%揮發(fā)分(Vadf%)固定碳(Fcd%硫分(Std%)發(fā)熱重(Qbdaf% (MJ/kg)K1極 值0.44-1.3513.82-25.797.40-11.2372.171.32-2.5434.24-35.36平 均0.820.208.851.8334.80K2極 值0.61-2.0816.99-37.988.47-12.6 166.441.22-4.1433.23-34.79平 均1.1625.3110.042.2034.13K3極 值0.86-2.8 217.47-30.466.88-13.3 167.800 .34-2.8733.75-34

9、.92平 均1.3524.368.920.9934.42煤類K1為中灰中硫煤；K2為中灰中圖硫煤；K3為中灰中硫煤。(2)煤種根據(jù)煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T15224.1 2010、GB/T15224.22010、GB/T15224.3-2010),礦區(qū)內(nèi)可采煤層為中灰、中高硫、 高熱值無煙煤。第三節(jié)礦井開拓和開采現(xiàn)狀一、井田開拓留石村煤礦為生產(chǎn)礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 30萬t/a ,礦井采用平 碉開拓。利用主平碉(已建成)作進(jìn)風(fēng)及原煤運(yùn)輸用；利用副平碉(已 建成)作人員出入、進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料用；利用回風(fēng)平碉(已建成)作專用 回風(fēng)用。該礦在開采二采區(qū)時(shí)仍保持原有主平碉、副平碉及回風(fēng)平碉的主要功能。主平碉

10、(X= 3013619.422 , Y=35510946.583, Z=+1823,民=299,323 , B=0° )井口標(biāo)高+1823m 沿 K3煤層底板以 119.323°方位，0°的坡度穿層掘進(jìn)至431.5m里程位置，按相同的方位、-5.5 °的坡度繼續(xù)掘進(jìn)至527里程處停掘，在其431.5m里程為中開口，以 62.784°的方位角、+3%。的坡度布置有皮帶運(yùn)輸大巷（位于 K3煤層 底板巖層中）至292m里程位置。副平碉（X= 3013586.670 , Y=35510922.690, Z=+1816,民 =299.323 , B=0&

11、#176; ）井口標(biāo)高+1816m 沿 K3煤層底板以 119.359 方位、0的坡度穿層掘進(jìn)至525m里程停掘，在其483m里程處開口， 以61.522 °的方位角、+3%。的坡度布置有軌道運(yùn)輸大巷（位于 K3煤 層底板巖層中）至265m里程位置，布置聯(lián)絡(luò)斜巷與皮帶運(yùn)輸大巷聯(lián) 通?；?風(fēng)平碉（X=3013595.839, Y=35511392.364, Z=+1868,民 =303.231° , B=0° ）井口標(biāo)高+1868m 沿 K3煤層底板以 123.231 方位、0°的坡度掘進(jìn)至38m里程處后在K3煤層底板巖層中布置總回 風(fēng)上山與皮帶運(yùn)輸大巷聯(lián)

12、通，形成礦井開拓通風(fēng)系統(tǒng)。留石村煤礦的二采區(qū)，于2013年9月請(qǐng)畢節(jié)地方煤礦設(shè)計(jì)隊(duì)編 制了畢節(jié)市留石村煤礦采區(qū)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，2013年10月取得批復(fù)（畢節(jié)市工能委），2013年12月取得安全設(shè)施設(shè)計(jì)批復(fù)（畢節(jié)市 安監(jiān)局）。開拓方式及采掘布置：主副井在+1816水平形成聯(lián)絡(luò)巷，施工上 山和回風(fēng)井平碉相透形成系統(tǒng)后，三條下山同方位（煤層傾斜方向） 布置在K3煤層底板法線距離25米的穩(wěn)定巖層中，按21負(fù)坡施工 至+ 1705水平形成系統(tǒng)，布置采區(qū)變電所和水泵房；工作面分兩翼布 置，底板抽放巷上錯(cuò)平均20米，布置在K3底板25米巖層中，一次 預(yù)抽三層煤的條帶瓦斯，煤層開采順序由上至下。具體工程量見下表

13、廳F巷道名稱煤巖 類別支護(hù)卡形式(渡7, m)爭(zhēng)斷面才 (m2)顯進(jìn)斷面(m2)工程量 (m3)頃角 (0 )一開拓巷道1二采區(qū)主水倉巖錨噴，568.79.5532平巷r 2二米區(qū)副水倉巖錨噴：388.79.5361平巷3管子道巖錨噴156.57.1106.530r 4二采區(qū)水泵房巖錨噴：346.57.11241.4平巷5二米區(qū)軌道卜山巖錨噴34411.512.74368.822r 6二采區(qū)運(yùn)輸下山巖錨噴32711.512.74152.9217二采區(qū)回風(fēng)下山巖錨噴30610.9911.883635.28218下山聯(lián)絡(luò)巷巖錨噴(648.79.5608平巷:91816聯(lián)絡(luò)平巷巖錨噴.778.79.

14、5731.5平巷101868回風(fēng)斜巷巖錨噴20510.9911.882435.415小計(jì)116617172.78二準(zhǔn)備巷道P11800軌道后門巖錨噴！9911.512.71257.3平巷21759軌道后門巖錨噴！9911.512.71257.3平巷31812回風(fēng)斜巷巖錨噴，146.57.1312.430r 41766進(jìn)風(fēng)斜巷巖錨噴，526.57.1(369.21851800回風(fēng)斜巷巖錨噴，126.57.1298.230r 62103回風(fēng)巷煤金支，131010.51451.5平巷71766運(yùn)料斜巷煤金支161010.516821r 81766回風(fēng)斜巷巖錨噴，126.57.11298.230921

15、01瓦斯抽米回風(fēng)繞道巖錨噴.774.365.25404.25平巷101801回風(fēng)斜巷巖錨噴：254.365.25131.2517r ii2101瓦斯抽米回風(fēng)巷巖錨噴6414.365.253365.25平巷121773進(jìn)風(fēng)繞道巖錨噴1164.365.25609平巷r 131773回風(fēng)斜巷巖錨噴：224.365.25M15.55142102瓦斯抽米回風(fēng)巷巖錨噴9844.365.255166平巷r 15 2102瓦斯抽米進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)繞道巖錨噴1514.365.25792.75平巷161753回風(fēng)斜巷巖錨噴：324.365.2516835172101乩斯抽米進(jìn)風(fēng)巷巖錨噴6204.365.253255平巷

16、r 182102瓦斯抽米進(jìn)風(fēng)巷巖錨噴9634.365.255055.75平巷192101瓦斯抽米聯(lián)絡(luò)巷巖錨噴1424.365.25745.521r 202102瓦斯抽米聯(lián)絡(luò)巷巖錨噴I354.365.25446.2521小計(jì)4：?9524666.6三回采巷道12101運(yùn)輸巷煤金支69412.212.78813.8平巷22101回風(fēng)巷煤金支6541010.56867平巷r 32101開切眼(斜長(zhǎng))煤?jiǎn)误w1407.747.921108.82142102運(yùn)輸巷煤金支11112.212.71409.7平巷r 52103回風(fēng)巷煤金支 139；1010.51459.5平巷小計(jì)12819658.8四其他1采區(qū)

17、避難碉室?guī)r錨噴2715.316.3440.1平巷2臨時(shí)避難碉室?guī)r錨噴：2415.316.3391.2平巷 _3區(qū)段溜煤眼巖錨噴1655.8293.12764米區(qū)變電所巖錨噴，508.79.5475平巷5二采區(qū)消防材料庫巖錨噴：266.57.1184.6平衣/卜計(jì)1431584.02而合計(jì)7(54263082.2二、開采現(xiàn)狀目前留石村煤礦東翼K1煤已基本采完，西翼剩余少量 K1煤，K2、K3因地質(zhì)條件在上部偏復(fù)雜，剩余可采量不多，一采 區(qū)剩余資源可采量約45萬噸，地質(zhì)構(gòu)造、層間距近及底板存在底鼓等問題 制約了一采區(qū)的生產(chǎn)能力，所以礦井的重點(diǎn)工作是加快回收一采區(qū)剩余煤量，盡快開拓二采區(qū)形成大面上綜

18、采提高產(chǎn)能。三、礦井其他系統(tǒng)建設(shè)情況1、供電系統(tǒng)礦井主供電源引自110 kV撒拉溪變10kV溪證001開關(guān)，距離約 9km,供電線路LGJ-120;備用電源引自35kV百家哨變10kV白婭線 006開關(guān)，距離約3km,供電線路LGJ-120;另一備用電源引自35kV 百家哨變10kV白茶線溪證002開關(guān)，距離約3km供電線路LGJ-120, 形成礦井三回路供電電源，礦方已與供電部門簽定了供電協(xié)議，供電 電源安全可靠。2、水源條件(1)生活用水生活用水取自礦區(qū)外東南部的自鑿深水井， 該水井正常涌水量約15mVh ,水 質(zhì)較好，礦方應(yīng)取水化驗(yàn)并經(jīng)處理達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)后方可作為生活用水水源。在主井工業(yè)

19、場(chǎng)地的東部設(shè)一座150m地面生活水池，具池底標(biāo)高+1865m可安裝取 水泵將泉水泵入礦井工業(yè)場(chǎng)地生活水池后，靜壓向工業(yè)場(chǎng)地供水，可滿足 生活用水的需要。(2)生產(chǎn)用水礦井正常涌水量約為24n3/h ,最大涌水量36n3/h。在主井工業(yè)場(chǎng)地的東部 設(shè)一座300m地面生活水池，具池底標(biāo)高+1865m井下水經(jīng)處理后，用水泵打入 生產(chǎn)消防用水水池，供井上、下消防用水和防塵灑水用水、地面綠化用水等用。 當(dāng)生產(chǎn)消防用水水池水量不足時(shí)由生活用水水池補(bǔ)充。綜上所述，該礦生活、生產(chǎn)水源充足，可滿足礦井生活、生產(chǎn)用水需要。3、通風(fēng)系統(tǒng)礦井現(xiàn)有主扇風(fēng)機(jī)為軸流對(duì)旋風(fēng)機(jī)，功率75KW*2 ,最大風(fēng)量為 3700m3/m

20、in,二采區(qū)系統(tǒng)形成后，風(fēng)量可以達(dá)到 3500m3/min左右， 滿足礦井需要。4、運(yùn)輸系統(tǒng)主井采用800mm皮帶運(yùn)輸，二采區(qū)開拓后下山采用強(qiáng)力皮帶， 二采區(qū)主系統(tǒng)二部皮帶，工作面兩部皮帶，運(yùn)煤系統(tǒng)較簡(jiǎn)單；副井平 碉采用電瓶車牽引礦車運(yùn)輸，二采區(qū)建設(shè)專門絞車提升，但副井平碉局部斷面小需擴(kuò)斷面。5、其他瓦斯抽放系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、人員定位系 統(tǒng)、緊急避難系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)皆完善且運(yùn)行正常。第二章 綜合機(jī)械化開采的可行性和配套工程第一節(jié)推廣機(jī)械化開采的可行性一、推廣可行性隨著綜合機(jī)械化開采技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，綜采已由大、中型礦井向小型礦井推廣，特別在貴州省政府推行“采掘機(jī)械化、煤礦管

21、理集團(tuán)化、安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化”以后，在小型煤礦推廣機(jī)械化開采已勢(shì) 在必行。而煤礦行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)也決定了提高機(jī)械化開采的必要性，煤礦黃金時(shí)代已成歷史，利潤(rùn)回歸理性，“以量補(bǔ)價(jià)，以質(zhì)提效”是煤礦發(fā)展的唯一出路，而質(zhì)量原始質(zhì)量占主要部分，所以機(jī)械化程度決 定了煤礦的長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。留石村煤礦可采煤層煤厚皆在 2米左右，屬中厚煤層，穩(wěn)定性較 好，進(jìn)入深部后地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，礦井走向長(zhǎng)度為 2.9Km,兩翼開 采工作面交替回采，單翼走向長(zhǎng)度平均 1000米，適合上機(jī)械化，頂 底板條件稍差，也正是上綜采才能解決的關(guān)鍵。第二節(jié)綜合機(jī)械化開采的特點(diǎn)綜合機(jī)械化開采的特點(diǎn)是產(chǎn)量大，對(duì)供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、供水 等系統(tǒng)要求很高，同

22、時(shí)對(duì)整個(gè)礦井系統(tǒng)有很大提升和改觀。留石村煤礦一采區(qū)已剩部分分塊的煤量， 不適合上綜采，但二 采區(qū)馬上開拓，已編制開采優(yōu)化設(shè)計(jì)并經(jīng)過專家評(píng)審?fù)ㄟ^， 全部使用 機(jī)械化開采，方案可行，部分系統(tǒng)經(jīng)過改造和新建可以滿足要求。第三節(jié)綜采相關(guān)配套工程一、系統(tǒng)改造原副平碉斷面小，無法下綜采綜掘等大型設(shè)備，重新把局部斷 面小的地方進(jìn)行刷幫擴(kuò)斷面；二采區(qū)開拓主要三條下山斷面施工凈斷 面為11m2,總回風(fēng)直接從1816聯(lián)絡(luò)巷施工上山與現(xiàn)總回相透，透點(diǎn) 距離主扇風(fēng)機(jī)很近的大斷面處，大大改善了礦井的通風(fēng)系統(tǒng)，滿足二 采區(qū)綜合機(jī)械化開采所需風(fēng)量。二、運(yùn)輸系統(tǒng)改造進(jìn)入二采區(qū)后，運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)化，兩部皮帶機(jī)到工作面外口，一 部主

23、皮帶和二部主皮帶更換為1米皮帶，工作面使用800mm皮帶滿 匚1目取后巨而三、供電系統(tǒng)二采區(qū)專門設(shè)計(jì)了采區(qū)變電所，從地面變電所高壓下至變電所， 滿足采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)1140V供電需要。四、掘進(jìn)配套工程綜合機(jī)械化采煤，不只是綜采工作面，必須有相關(guān)的綜掘做保 障，不然存在接續(xù)問題，因二采區(qū)為沒有經(jīng)過瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定， 開拓系統(tǒng)形成后，需兩翼施工底板瓦斯抽放巷（距離 K3底板25米 處的巖石中），一次抽放三層煤瓦斯（因?qū)娱g距近），我們準(zhǔn)備上巖 巷綜掘機(jī)（260型），煤巷采用煤巷綜掘機(jī)（130型），加快掘進(jìn)速 度，煤巷掘進(jìn)進(jìn)尺正常為350米/月，而綜采推進(jìn)度為 2500/（140*2*1.45）=6米

24、/日，月進(jìn)度6*25=150米，采掘進(jìn)度比為1:2.3, 滿足接續(xù)要求。五、選煤系統(tǒng)二采區(qū)開始投產(chǎn)前，地面優(yōu)化建設(shè)分選篩選系統(tǒng)乃至風(fēng)選系統(tǒng)， 規(guī)模和產(chǎn)量配套，確實(shí)把煤炭質(zhì)量提升起來。第四節(jié)留石村煤礦推廣綜采需注意的問題一、煤層厚度變化根據(jù)鉆孔資料分析，K1煤層在1.52.0米變化，K2煤層在 1.83.0米，K3煤層在14.5米，但因K3煤層穩(wěn)定性稍差，所以在 機(jī)械選型時(shí)重點(diǎn)考慮上部?jī)蓪用?。二、地質(zhì)條件一采區(qū)地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，小構(gòu)造較多，進(jìn)入二采區(qū)后許多走 向方向斷層不影響二采區(qū)，但少量?jī)A斜方向斷層二采區(qū)方面時(shí)需考慮過斷層措施。三、底板巖石根據(jù)留石村煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀分析，K2、K3底板屬泥巖，遇水

25、易 膨脹，在礦山壓力下易變形，綜采機(jī)械選型時(shí)，支架的選型特別重要， 需選輕小型易推進(jìn)防滑的支架。至于層間距小，下兩層頂板破碎，綜 采可以解決，只是兩翼交替避開巖石移動(dòng)影響期就可以。第三章綜采工作面生產(chǎn)能力及設(shè)備選型第一節(jié)綜采面生產(chǎn)能力一、二采區(qū)綜采工作面主要參數(shù)根據(jù)二采區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，工作面主要技術(shù)參數(shù)為走向長(zhǎng)兩翼平均1000米面長(zhǎng)三層煤平均150米煤厚 平均2.0米容重1.4噸/米3二、生產(chǎn)能力計(jì)算按年產(chǎn)60萬噸計(jì)算，月生產(chǎn)天數(shù)25天，年生產(chǎn)天數(shù)為300天日生產(chǎn)能力：60/300=2000噸每天實(shí)行“三。八”制，兩班生產(chǎn)，一 班檢修班生產(chǎn)能力為：1000噸工作面割一刀產(chǎn)量為：150*2*1.

26、4*0.8=336噸（截深暫按 0.8 米計(jì)算）每班走刀數(shù)為：1000/336=3刀每刀用時(shí)140min按60%開機(jī)率計(jì)算，每刀用時(shí)為84min采煤機(jī)牽引速度為150/84=1.786m/min以上可以作為采煤機(jī)選型的基礎(chǔ)。第二節(jié)綜采設(shè)備選型一、依據(jù)留石村煤礦煤層特點(diǎn)，皆為中厚煤層，兩層煤層穩(wěn)定，K1煤層頂?shù)装鍡l件較好，K2、K3底板易底鼓，煤層層間距較小，進(jìn)入二 采區(qū)后，根據(jù)鉆孔地質(zhì)資料分析，層間距分別為 6米和3米，地質(zhì)構(gòu) 造方面東翼有斜交斷層（F5）落差為5米左右。鑒于以上條件，在綜 采設(shè)備中液壓支架選型是重點(diǎn)。二、設(shè)備選型綜采液壓支架是關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)際情況選型。采煤機(jī)選型因K3煤層屬于較

27、穩(wěn)定煤層，主要考慮K1、K2煤層厚度及支架型號(hào)進(jìn)行選型液壓支架選型（1）支護(hù)強(qiáng)度（工作阻力）計(jì)算q- H q(K -1)c os2 、式中：q-液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度，T/m；H采高，m；二-頂板巖石容量，一般取2.3T/m3;K -頂板巖石破碎膨脹系數(shù)，一般取1.21.5;工作面傾角，度；P _附加阻力系數(shù)，二排立柱支架P取1.6,單排立柱支架P取 1.2;q'-頂板周期來壓動(dòng)載系數(shù)。周期來壓時(shí)礦壓值q'=非周期來壓時(shí)礦壓值，q'值可按以下情況選?。褐芷趤韷翰幻?顯頂板：q'取i.i；周期來壓明顯頂板：q'取1.3；周期來壓強(qiáng)烈頂板： q 取 1.5 1.

28、7。本礦 q=2*2.3*1.2*1.2/(1.4-1)*cos20=17.623T/m3(2)初撐力目前在堅(jiān)硬、中硬和破碎的頂板條件下，多趨向于采用較高的初 撐力?，F(xiàn)在支架的設(shè)計(jì)中初撐力，已高達(dá)工作阻力(支護(hù)強(qiáng)度)的 90%以上。根據(jù)有關(guān)資料介紹，初撐力與支護(hù)強(qiáng)度的比例關(guān)系，即 = 初撐力強(qiáng)度/支護(hù)強(qiáng)度，以頂板的的穩(wěn)定性不同，一般在 6085%區(qū) 內(nèi)選取為宜。在確定出撐力時(shí)，可按以下原則考慮：對(duì)于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定頂 板，為了維護(hù)機(jī)道上方的頂板，應(yīng)取較高的初撐力，約為工作作阻力 的80%對(duì)于穩(wěn)定頂板，初撐力不易過大，一般不低于工作阻力的60% 對(duì)于周期來壓強(qiáng)烈的頂板，為了避免大面積垮落對(duì)工作面

29、的動(dòng)載威 脅，應(yīng)取較高的初撐力，約為工作阻力的75%留石村煤礦K1、K2煤層頂板屬于穩(wěn)定型，K3屬于極不穩(wěn)定頂板， 所以初撐力主要考慮上兩層頂板可以考慮為工作阻力的 70%(3)移架阻力及推溜力移架力中厚煤層支架為150300kN ；推溜力一般為100150kN。(4)支架高度支架的最大和最小支撐高度，應(yīng)根據(jù)煤層厚度的變化合理選擇， 片面地認(rèn)為調(diào)高范圍越大越好，過大地加大調(diào)高范圍將增加設(shè)備重量 及制造成本。支架高度可由下式計(jì)算：Hmax=隈 Si+0.2H min = h小 S2 a c式中：Hmax-支架最大結(jié)構(gòu)高度，m；H min 支架最小結(jié)構(gòu)高度，m；h大 煤層最大米Wj, m；h小煤層

30、最小米tWj, m；S1-支架前柱上方頂板下沉量，一般取0.1m；S2 -支架后柱上方頂板下沉量，一般取0.2m;a -支架前移時(shí)可縮余量，一般取不小于0.05m ;c-支架與頂?shù)装彘g的浮煤，破肝厚度一般取0.1m。跟據(jù)此公式同時(shí)考慮三層煤通用減少投資，支架高度應(yīng)為Hmax=3.0-0.1+0.2=3.1mHmin=1.5-0.2-0.05-0.1=1.15m(5)頂梁長(zhǎng)度直接撐定掩護(hù)式支架，如圖4-1所示。bi =y d l -0.3 tg- -c式中：鏟煤板鏟尖到煤臂的距離，取100200mm (具 體大小 也可計(jì)算)；y =F+G+J+V式中：F鏟煤板寬度，一般取150240mm;G-中

31、部梢寬(查特征表)；J-導(dǎo)向梢寬度，無鏈牽引時(shí)尚有齒軌部分寬度；電纜梢寬。參數(shù)查不到時(shí)可估算 V=350450mm;d -超前移架時(shí)取 截深；滯后移架時(shí)可取零；e-人行道寬度，不小于0.6m,高度不小于采高的70%;H采高，m；口立柱傾角；c梁端距，取250350mm。,1.b2b12頂梁全長(zhǎng)：l二bi b2經(jīng)計(jì)算頂梁長(zhǎng)度為1=1.8米所以根據(jù)留石村煤礦的具體情況，綜采 工作面具體各機(jī)械選型見附表:序號(hào)地點(diǎn)設(shè)備名稱型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)單位1 使用致 量 備用合計(jì)功率（kW）1綜采工 作面采煤機(jī)MG200-W采高1.43.0m,截深 630mm臺(tái)112002可彎曲刮板輸 送機(jī)SGB-630/150W

32、鋪設(shè)長(zhǎng)度150m,輸送能力 200t/h臺(tái)111503端頭支架ZTZ7990/17/26支架高度17002600mm工作阻力6554KN,初撐力7990 kN架4264支撐掩護(hù)式液 壓支架ZY3600/11/28支架高度11002800mm工作阻力3600kN,初撐力 31.5Mpa.架90201105工作面 運(yùn)輸巷刮板轉(zhuǎn)載機(jī)SZB730/40設(shè)計(jì)長(zhǎng)度25m,輸送能力400t/h臺(tái)11406可伸縮帶式輸 送機(jī)SPJ-800輸送能力400t/h套11407乳化液泵BRW315/31.5公稱壓力35MPa公稱流量 80L/min ,電壓 1140V套112008乳化液泵箱RX-640公稱壓力35M

33、Pa公稱流量80L/min ,容積 640L臺(tái)229噴霧泵站XPB160/5.5公稱壓力5.5MPa,公稱流量 160L/min套1122210綜采設(shè)備列車SLZ 500制動(dòng)車及制動(dòng)器各一 個(gè)，適用坡度0 15。列1111探水鉆KHYD-150臺(tái)1127.512金屬較接頂梁HDJA-1000根30104013單體液壓支柱 （超前支護(hù)）DW31根30104014工作面 回風(fēng)巷金屬較接頂梁HDJA-1000根30104015單體液壓支柱 （超前支護(hù)）DW31根301040第四章綜和機(jī)械化開采實(shí)施步驟第一節(jié)綜采實(shí)施步驟一、實(shí)施步驟根據(jù)開采設(shè)計(jì)（二采區(qū)）要求，步驟如下：上綜掘設(shè)備二采區(qū)開拓系統(tǒng)安裝施工

34、底板抽放巷瓦斯抽放 2101工作面方面采購綜采設(shè)備安裝回采（投產(chǎn)）二、綜采工程實(shí)施時(shí)間表序號(hào)工程名稱工程量完成時(shí)間負(fù)責(zé)人備注1上綜掘設(shè)備2014年3月礦長(zhǎng)2二采區(qū)開拓1466 米2014年12月礦長(zhǎng)3系統(tǒng)安裝抽放系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、 排水系統(tǒng)、 供電系統(tǒng)等2015年4月機(jī)電礦長(zhǎng)4施工底板抽放巷4438 米2015年6月礦長(zhǎng)5瓦斯抽放20個(gè)鉆場(chǎng)2015年9月礦長(zhǎng)、工程師上下巷各20個(gè) 鉆場(chǎng)400個(gè)孔, 施工一個(gè)抽一 個(gè)隨打隨抽62101方面1500 米2015年9月礦長(zhǎng)7采購綜采設(shè)備采煤機(jī)、刮 板機(jī)、液壓 支架、機(jī)電 配套設(shè)備等2015年9月礦長(zhǎng)8綜采面安裝運(yùn)行2015年11月礦長(zhǎng)第二節(jié)綜采綜掘設(shè)備

35、配備設(shè)備配置一覽表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)（萬 元）總金額 （萬元）備注1掘進(jìn)機(jī)260、 135臺(tái)2600、 3009002采煤機(jī)MG200-W臺(tái)11501503液壓支架ZY3600/11/28架1101516504刮板機(jī)SGB630/150臺(tái)11501505轉(zhuǎn)載刮板 機(jī)SZB730/40臺(tái)130306變壓器KBSG-500/10/0.69臺(tái)220407變壓器KBSGZY-5 00/10/1.2臺(tái)125258絞車JKB-2.0X 1.5臺(tái)180809膠帶運(yùn)輸 機(jī)大傾角強(qiáng)力1米皮 帶部1200200350米10猴車RJHY22-12/450臺(tái)1353511主排水泵D46-50 X4臺(tái)3123

36、612其他設(shè)備500軌道、管 路、開關(guān)、 電纜、液壓 泵等合計(jì)3796第三節(jié)確保綜采實(shí)施的保障措施一、頂?shù)装骞芾泶胧┮蛉龑用旱膶娱g距近，K1回采頂板正常管理，頂?shù)装褰苑€(wěn)定， 回采K2、K3時(shí)，頂板可能受上煤層采空區(qū)影響，相對(duì)破碎或“無頂” 現(xiàn)象，但正因?yàn)檫@樣，使用綜采是解決頂板最好的辦法，割煤后及時(shí)移架，頂板會(huì)及時(shí)被頂梁護(hù)住，不會(huì)出現(xiàn)安全問題，增加了采面人員 的安全性。底板，特別是K2、K3的底板皆為泥巖，在工作面有水、初次來 壓或周期來壓時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)卡架、移架困難、支架傾斜、初撐力及 工作阻力減小等現(xiàn)象，這些必須在支架選型時(shí)就要注意， 防滑防傾斜 等；另外盡量減少工作面積水，不過在做底板抽

37、放巷時(shí)也應(yīng)考慮三層 煤抽放瓦斯同時(shí)，鉆孔傾斜度盡量大點(diǎn)，有利于工作面積水通過鉆孔 排出；當(dāng)工作面支撐力隨底板下沉而下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)均衡加壓。但因 綜采速度快，對(duì)于軟底管理不存在太大問題。掘進(jìn)頂?shù)装骞芾砑敖永m(xù)保障措施：綜采必須有綜掘配套，否則會(huì)出現(xiàn)采掘接續(xù)失調(diào)。綜掘效率和速 度是由頂板管理方式來決定的，K1煤層可以使用錨桿網(wǎng)支護(hù)，但如 果K2、K3和K1重疊布置，層間距小，會(huì)出現(xiàn)無法使用錨桿支護(hù)， 進(jìn)而無法使用綜掘機(jī)，所以依次向下采取外錯(cuò)式布置，外錯(cuò)的距離依 據(jù)避開上覆煤層空區(qū)應(yīng)力為準(zhǔn)，具體計(jì)算方法如下圖：巖層移動(dòng)影響角采用67。，層間距二采區(qū)采用6米和3米，經(jīng) 計(jì)算水平錯(cuò)開距離（水平投影）分別為

38、 3.2米和1.6米，但考慮到錨 桿長(zhǎng)度和角度及保護(hù)距離，K3受兩層煤重復(fù)采動(dòng)影響等因素，把錯(cuò) 開距離皆放至4米，即下一層比上一層工作面長(zhǎng)度增加 8米（凈）。如果進(jìn)入二采區(qū)證明K1、K2之間層間距確實(shí)像鉆孔所述為6米, 而K1、K2之間是細(xì)砂巖，可以考慮兩層煤重疊布置，掘進(jìn)都使用錨 桿支護(hù)應(yīng)該沒問題。底板管理，使用錨桿支護(hù)同時(shí)也解決了巷道底鼓難于修復(fù)的矛 盾，錨桿支護(hù)不需替棚改棚，經(jīng)常臥底是常用的方法；經(jīng)常臥底刷幫 管理軟底雖然是常用方法，但對(duì)于回風(fēng)道確實(shí)困難，因無皮帶運(yùn)輸， 憑軌道或人力對(duì)于很長(zhǎng)綜采面來說要增加很大的修復(fù)量，一旦進(jìn)入 K2、K3方面對(duì)于底板管理，可以考慮回風(fēng)道試行底板施工管縫式錨 桿，其次是底板拉梢灌漿等方法一次性處理，可以和長(zhǎng)期修復(fù)成本進(jìn)行對(duì)比論證后使用。對(duì)于底板管理，也可以采用集中從底板運(yùn)輸、回風(fēng)，分段掘進(jìn)， 從開切眼往外分段施工運(yùn)輸、回風(fēng)巷，每段間采用反坡溝通，不等巷