煤礦開采畢業(yè)論文-范本

1、畢業(yè)論文題 目 綜采工作面大采高采煤方法的應(yīng)用姓 名謝鋒教育層次專 科學(xué)號09040801232 學(xué)校西安科技大學(xué)專 業(yè)煤礦開采技術(shù)指導(dǎo)教師沈哲時間2012 年 4 月 9 日指導(dǎo)教師：沈哲摘要煤炭我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重仍居前列近年來，隨著綜采設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展，綜采設(shè)備走向重型化、 強力化和自動化，使設(shè)備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術(shù)的革命，目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在f=1.5-5 的厚煤層中使用大采高綜采設(shè)備，實現(xiàn)了國內(nèi)工效最高，噸煤成本最低的成果，極大

2、地提高了煤炭市場的競爭能力。本文主要觀點有：在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中地質(zhì)條件和煤炭賦存條件允許的情況下應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大采高采煤方法。關(guān)鍵詞： 大采高；綜采技術(shù)；目錄摘要 21. 緒論 41.1 研究的目的和意義 41.1.1 研究目的 41.1.2 研究意義 41.2 本文的框架結(jié)構(gòu) 52. 煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)62.1 煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀62.1.1 改革開放以來煤炭工業(yè)取得顯著成績62.1.2 行業(yè)主要特點62.2 、煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)62.2.1 資源保障問題62.2.2 煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問題82.2.3 行業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)發(fā)展問題82.2.4 煤礦安全與礦區(qū)環(huán)境治理問題102

3、.2.5 煤炭運輸與燃煤污染問題103. 大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀113.1 我國大采高技術(shù)的應(yīng)用113.2 高效綜采的快速發(fā)展124. 綜采工作面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用144.1 王莊煤礦概況144.2 工作面巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)164.2.1 工作面位置選擇分析164.2.2 工作面巷道布置174.2.3 生產(chǎn)系統(tǒng) 204.3 工作面設(shè)備選擇214.3.1 工作面設(shè)備選擇264.4 采煤方法及回采工藝274.4.1 采煤方法 274.4.2 回采工藝 274.4.3 工藝說明 274.5 大采高自動化綜放工作面取得的成就284.5.1 、工作面單產(chǎn)、工效再創(chuàng)新高 284.5.2 、提高了

4、采高，優(yōu)化了采放比，提高了資源回收率 295. 研究結(jié)論建議29參考文獻.30511. 緒 論1.1 研究的目的和意義1.1.1 研究目的為了研究大采高綜采技術(shù)的可行性與必要性，詳細地分析王莊礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料， 經(jīng)過分析對比認為，目前大采高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，在王莊礦使用是可行的，必將進一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。1.1.2 研究意義經(jīng)過詳細地分析王莊礦的煤層賦

5、存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對神東上灣、 晉城寺河及趙莊等礦進行了現(xiàn)場考察，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，認為目前大采高綜采工作面采用大功率， 高可靠性設(shè)備，具有較強地適應(yīng)能力，必將進一步加快王莊礦以減隊減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動王莊乃至潞安的采煤技術(shù)發(fā)展，促進安全高效礦井的建設(shè)。在采煤機械化程度日益提高的今天，選用先進的采煤技術(shù)已成為保障煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的必由之路。1.2 本文的框架結(jié)構(gòu)本文一共分為五章，第一章是緒論，對全文內(nèi)容進行提綱性的概括， 起到總領(lǐng)的作用。第二章是概述煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)。 第三章是大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。第四章是綜采工作

6、面大采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用。第五章是研究結(jié)論與建議。2煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn)2.1 煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重仍將占主體地位2.1.1 改革開放以來煤炭工業(yè)取得顯著成績 1） 1） 煤炭產(chǎn)量持續(xù)增長全國原煤產(chǎn)量由改革開放初期的6 億噸左右提高到2011 年產(chǎn)量35.2 億噸，增長將近6倍，為我國國民經(jīng)濟發(fā)展提供了能源保障。 2） 2） 生產(chǎn)水平大幅度提高大中型煤礦機械化水平、單產(chǎn)、單進、原煤工效，都逐年增高。建成了一批國際領(lǐng)先、高產(chǎn)高效礦井，初步建全了技術(shù)、設(shè)計、制造、培

7、訓(xùn)比較完整的技術(shù)保障體系。 3） 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進展政企分開邁出重大步伐，大多數(shù)國有大中型煤炭企業(yè)建立了現(xiàn)代企業(yè)制度。企業(yè)開始了跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，一批劣勢企業(yè)退出市場。 4） 行業(yè)整體效益不斷增加在經(jīng)歷三年嚴重的經(jīng)濟困難后，2001 年煤炭行業(yè)開始走出低谷，呈現(xiàn)恢復(fù)性增長。2002 年后步入快速增長周期，經(jīng)濟運行質(zhì)量不斷提高。 2011 年，全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)利潤54544億元。2.1.2 行業(yè)主要特點(1) 煤炭是資源性行業(yè)煤炭是不可再生的資源。煤礦的壽命取決于其所擁有的煤炭儲量。我國大多數(shù)煤礦遠離城市和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、社會負擔(dān)重，經(jīng)濟

8、基礎(chǔ)差。地區(qū)條件不一，煤炭企業(yè)發(fā)展不平衡性在行業(yè)中十分突出。(2) 煤炭是高危行業(yè)因煤礦生產(chǎn)條件所限，從歷史上看，在各國工業(yè)部門中，煤礦的事故死亡率是最高的。我國煤礦95%生產(chǎn)能力是井工開采。高瓦斯和雙突礦井在全國煤礦礦井比重高，90礦井有煤塵爆炸危險性。隨著開采深度增加，影響安全生產(chǎn)因素愈來愈多，條件愈來愈復(fù)雜。(3) 煤炭是投資高風(fēng)險行業(yè)煤礦開采環(huán)節(jié)復(fù)雜，礦井建設(shè)投資大，周期長，見效慢，煤炭市場不確定因素多。因此，從建井到生產(chǎn)，經(jīng)營風(fēng)險大，多數(shù)煤炭企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的問題影響了企業(yè)市場適應(yīng)能力和抗災(zāi)能力。(4) 4) 煤炭是為國民經(jīng)濟發(fā)展做貢獻的行業(yè)煤炭屬于初級產(chǎn)品，煤礦的效益向后續(xù)加工工業(yè)傳

9、遞和輻射。單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，企業(yè)經(jīng)濟效益難以提高，我國煤炭開采的價值和效益體現(xiàn)在后續(xù)產(chǎn)業(yè)和對國民經(jīng)濟發(fā)展的支撐作用。2.2 、煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)2.2.1 資源保障問題我國煤炭品種齊全、資源比較豐富，但資源勘探程度低，經(jīng)濟可采儲量和人均占有量較少，資源破壞和浪費嚴重，生態(tài)環(huán)境和水資源嚴重制約煤炭資源的開發(fā)。我國煤炭資源區(qū)域分布不均衡。秦嶺、 大別山以北，煤炭儲量占全國總儲量的90.7%，其中晉、陜、蒙三省(區(qū))占全國的65%。資源保證程度低。截止2000 年末，我國尚未利用的精查儲量約為600 億噸，目前可供大中型礦井利用的精查儲量僅300億噸左右。據(jù)估算，到2020年，煤炭精查儲量需增加約

10、1250億噸。當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業(yè)存在著"采厚棄薄"、" 吃肥丟瘦" 等浪費資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30% 35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源回收率只有10% 15%。我國適合建設(shè)大型煤炭基地的整裝煤田，隨意被分割肢解現(xiàn)象嚴重。2.2.2 煤礦生產(chǎn)能力與技術(shù)結(jié)構(gòu)問題(1) 煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低全國采煤機械化程度僅為42，除部分國有大礦之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差，效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非機械化開采。(2) 部分煤礦超能力生產(chǎn)國有煤礦產(chǎn)量中，屬于超能力和無能力礦井生產(chǎn)的煤炭占國有煤礦產(chǎn)量比例較大。煤礦超強

11、度超能力生產(chǎn)滿足了國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭的需求， 但其造成的負面影響，一是縮短煤礦開采年限，二是威脅煤礦安全生產(chǎn)。(3) 大中型煤礦煤炭供給能力不足據(jù)預(yù)測，我國現(xiàn)有生產(chǎn)煤礦和在建煤礦的合計生產(chǎn)能力到2010 年和 2020年分別為17.7 億噸和 14.7 億噸。要實現(xiàn)煤炭產(chǎn)需平衡，需要再建設(shè)一批新井和擴大現(xiàn)有煤礦的生產(chǎn)能力。2.2.3 行業(yè)結(jié)構(gòu)與企業(yè)發(fā)展問題 1) 煤炭產(chǎn)業(yè)集中度低我國煤炭企業(yè)市場集中度偏低，遠低于世界其它主要產(chǎn)煤國家。 2) 2) 煤炭企業(yè)負擔(dān)過重煤礦企業(yè)稅負比1994年稅制改革前提高了6個百分點；煤炭行業(yè)支出鐵路建設(shè)基金較多；國有重點煤礦企業(yè)辦社會問題突出。國有重點煤礦在職人

12、員較多，由于所在地區(qū)社會承受能力弱，難以減人提效。部分煤礦資源枯竭，生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)成本上升，富余人員、工傷撫恤人員多，轉(zhuǎn)產(chǎn)困難。2.2.4 煤礦安全與礦區(qū)環(huán)境治理問題1) ) 煤炭安全形勢嚴峻2004 年煤礦共死亡6027人， 百萬噸死亡率為3.08， 顯著高于世界其它主要國家。如美國為0.03，波蘭0.09； 2011 年仍然在2000人左右。大多數(shù)煤礦生產(chǎn)和安全技術(shù)裝備落后，防災(zāi)抗災(zāi)能力差，重大、 特大事故仍存在。2) 礦區(qū)環(huán)境治理問題礦井生產(chǎn)中排放的煤矸石約占原煤產(chǎn)量的8 10%，現(xiàn)已累計堆存煤矸石 30 多億噸，占地超過15萬畝。礦區(qū)地面塌陷、煤田自燃火災(zāi)、部分煤矸石自燃、煤礦瓦斯

13、排放對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重影響。煤礦開采每年排出地下水約22 億立方米，我國西北部主要煤炭產(chǎn)區(qū)，煤炭開采加劇了水資源的匱乏，對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成影響。井下煤層氣年抽出量約100 億立方米，90直接排放到大氣中。2.2.5 煤炭運輸與燃煤污染問題(1) 煤炭運輸制約我國煤炭資源主要分布在西北部，而煤炭消費重心在東南部，形成了 " 北煤南運、西煤東調(diào)" 的格局，運輸距離長，運輸費用高，影響煤炭供應(yīng)能力和市場競爭力：鐵路運力不足的問題將長期存在；港口吞吐能力滿足不了需要；公路長距離運輸成本過高。(2) 煤炭消費與環(huán)境保護問題煤炭在利用過程中將產(chǎn)生大量的污染物和溫室氣體。特別是煤炭的不合

14、理利用，排放了大量煙塵和有害氣體，嚴重污染環(huán)境。隨著煤炭消費量的增加，環(huán)境保護壓力將越來越大。我國酸雨覆蓋區(qū)已擴大到約占國土總面積的30%， SO2排放的75%以上來源于燃煤。酸雨污染加重。燃煤總量增加，煙塵排放總量仍居高。3. 大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.1 我國大采高技術(shù)的應(yīng)用我國國有重點煤礦厚煤層儲量占44，而厚煤層產(chǎn)量占45以上， 絕大多數(shù)高產(chǎn)高效礦井是在以厚煤層開采為主的生產(chǎn)條件下實現(xiàn)的。 目前， 我國重點煤礦厚煤層開采方法主要有綜采放頂煤開采和大采高綜采兩種。放頂煤開采雖然已經(jīng)在我國發(fā)展成為一種厚煤層高產(chǎn)高效采煤方法，廣泛應(yīng)用于5 15m厚煤層一次采全高，但仍有許多難以解決技術(shù)難題。對于

15、4 6m的穩(wěn)定厚煤層，大采高綜采具有更好的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，近十年來，以神東礦區(qū)為代表的現(xiàn)代化礦井建設(shè)，依靠得天獨厚的厚煤層覆存條件和先進的管理模式，采用國際一流裝備， 進行 4 6m一次采全高，不斷刷新工作面高產(chǎn)高效紀錄，工作面年產(chǎn)超過1000 萬 t。晉城寺河煤礦采用國產(chǎn)大采高液壓支架，成功實現(xiàn) 6 元 6.5m一次采全高，月產(chǎn)突破80萬 t，創(chuàng)造了世界最大采高高產(chǎn)高效紀錄國外主要產(chǎn)煤國家厚煤層開采主要采用一次采全高長壁開采， 美國、 澳大利亞等發(fā)達國家家的煤礦普遍采用高效集約化生產(chǎn)，最大采高4 5m；南非和捷克最大采高達到6m液壓支架向高工作阻力的兩柱掩護式支架發(fā)展，支護工作阻力達6 000

16、 12 000kN，支護高度3 一 6m， 支架立柱缸徑320 440mm， 支架中心距1 75m和3.2 om，支架控制方式為環(huán)形供液及電液控制，支架的降、移、升循環(huán)時間小于10s，支架的壽命試驗高達50 000 次以上 .3.3 高效綜采的快速發(fā)展世紀之交的十多年間，以長壁高效綜采為代表的煤炭井工開采技術(shù)取得前所未有的新進展。高效綜采發(fā)展主要體現(xiàn)在以下三方面：一是綜采工作面生產(chǎn)能力大幅度提高，采區(qū)范圍不斷擴大，出現(xiàn)了 “一礦一面” 年產(chǎn)數(shù)百萬噸煤炭的高產(chǎn)高效和集約化生產(chǎn)模式；二是高效綜采裝備和開采工藝不斷完善，推廣使用范圍不斷擴大，中厚煤層開采、 厚煤層一次采全高開采和薄煤層全自動化生產(chǎn)等

17、技術(shù)和工藝取得巨大成功；三是高效綜采裝備的研制開發(fā)取得新的技術(shù)突破，年生產(chǎn)能力已經(jīng)達到10 Mt，并實現(xiàn)了綜采工作面生產(chǎn)過程自動化，大型綜采礦井技術(shù)經(jīng)濟指標已經(jīng)達到大型先進露天礦水平。鑒于我國煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)和當前煤炭需求快速增長，高效綜采也將成為能源開發(fā)技術(shù)重要的競爭領(lǐng)域一次采全高工作面的循環(huán)進度主要考慮采煤機的截深， 放頂煤開采工作面的循環(huán)進度. 考慮采煤機截深和放煤步距。截深的確定首先是根據(jù)工作面整體生產(chǎn)能力進行考慮，綜合機械化開采初期，工作面截深均選用o 6m標準截深，隨著技術(shù)的進步，工作面裝備能力的加大提供了采煤機足夠的截割功率和輸送機足夠的輸送能力， 巷道支護技術(shù)的提高保證了大斷

18、面巷道的掘進和維護, 給工作面加大截深提供了有力的技術(shù)支持，近年來， 高產(chǎn)高效礦井能夠普遍采用0 8m和 1 om截深，有力保證了礦井生產(chǎn)能力的提高。實際生產(chǎn)中，截深的確定首先考慮煤層地質(zhì)條件的影響，其考慮因素包括：工作面頂板的破碎程度、工作面煤質(zhì)（ 硬度、節(jié)理層理發(fā)育程度 ） 、煤層的瓦斯含量等。其次要考慮工作面設(shè)備能力；截深的加大是伴隨著采煤機截割功率的增加而實現(xiàn)的，同時對采煤機截齒、截割部受力、整體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，采煤機的能力增加一方面體現(xiàn)在截割功率的增加，另一方面體現(xiàn)在牽引速度的增加；同時截深的選取還應(yīng)考慮支架的支護強度和防護能力以及輸送機的運輸能力。采煤機截深不但要考慮傳統(tǒng)的截割功率

19、大小，而且對于綜采放頂煤工作面還要考慮與放煤步距的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。放頂煤工作面實踐證明合理的放煤步距為 1 m左右。即采煤機截深為0 6 m時采用兩刀一放，采煤機截深為0 8m和 1 0m時采用一刀一放。合理的放煤步距是提高回采率、降低含矸率的重要因素。放煤步距應(yīng)該滿足兩個條件，一是與支架放煤口的縱向尺寸的水平投影一致，二是與采煤機截深成整數(shù)倍關(guān)系。三、 工作面生產(chǎn)能力工作面的生產(chǎn)能力與采煤機截深、牽引速度及設(shè)備開機率有關(guān)。國產(chǎn)綜采工作面裝備經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，技術(shù)水平及可靠性得到了很大的提高，采煤機的牽引速度可以達到6 8mmin，綜采工作面的開機率已經(jīng)由50左右提高到70以上。4. 綜采工作面大

20、采高采煤方法在潞安王莊礦的應(yīng)用王莊煤礦自1988年探索綜放開采技術(shù)以來，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，這種對厚煤層的采煤技術(shù)日趨成熟, 目前已經(jīng)成為我國厚煤層的主要開采方法之一。但近年來，隨著綜采設(shè)備制造技術(shù)的飛速發(fā)展，綜采設(shè)備走向重型化、強力化和自動化，使設(shè)備的可靠性得到保證，有力的推動了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展，帶來了新一輪采煤技術(shù)的革命， 目前在神東、晉城等礦區(qū)已率先在f=1.5-5 的厚煤層中使用大采高綜采設(shè)備，實現(xiàn)了國內(nèi)工效最高，噸煤成本最低的成果，極大地提高了煤炭市場的競爭能力。4.1 王莊煤礦概況王莊煤礦于1966年 12月建成投產(chǎn)，原設(shè)計能力為90萬噸 /年，先后經(jīng)過兩次改擴建和多次系統(tǒng)環(huán)節(jié)

21、改造，礦井集約化程度、綜合生產(chǎn)能力和可持續(xù)發(fā)展能力大幅度提高，目前礦井安全生產(chǎn)許可能力達710 萬噸 /年。王莊礦井田面積79.68Km2 （包括后備區(qū)28Km2） ，開采深度由 +880米至+350米標高.礦井開拓 : 礦井開拓方式為立、斜井綜合開拓，現(xiàn)有+740和 +630兩個生產(chǎn)水平，上下水平通過暗斜井溝通。目前， 正在準備+540水平的開拓延深。現(xiàn)有43、 52、 61、 62四個生產(chǎn)盤區(qū)。主提升運輸系統(tǒng): 王莊礦有兩套主提升運輸系統(tǒng)，+740 水平為立井箕斗 （7.5t/ 斗 ）提升， +630水平為斜井膠帶提升。主斜井膠帶年提升能力為537萬噸，主立井箕斗年提升能力為175萬噸，

22、通過主提升運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造，溝通了兩水平的主運輸提升系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩水平提升能力互補，礦井綜合提升能力超過710萬噸 /年。輔助運輸系統(tǒng): 輔助運輸為軌道運輸, 軌道軌距為900mm。 斜井軌道提升方式為斜井串車提升。水平大巷均采用架線電機車牽引材料列車運送生產(chǎn)材料、設(shè)備等。 采區(qū)車場及采區(qū)軌道，采用無極繩絞車與小絞車接力運輸方式運送材料。工作面風(fēng)、運巷軌道采用無極繩絞車與小絞車牽引運輸方式。地質(zhì)概況：王莊煤礦現(xiàn)開采的3 號煤層賦存于二疊系下統(tǒng)山西組地層的中下部，煤層厚度3.16 7.87m，平均厚度6.62m，硬度f=1-3,62 、 43采區(qū)稍硬，f=2-3，結(jié)構(gòu)一般較簡單，該煤層厚度變異系

23、數(shù) 10.59。其可采指數(shù)m，屬穩(wěn)定煤層。3號煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖，厚010.75m。老頂為中粒砂巖、細粒砂巖，厚1.10 13.60m。裂隙發(fā)育，呈張開狀，無充填物充填。煤層上覆巖性, 從直接頂?shù)嚼享敒檐浫鯃杂残停瑘杂矆杂残?。上部覆巖為軟弱堅硬相間平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。巖層傾角為311 °。直接底板為炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，厚度0 5.33m。其下部為細粒砂巖和中粒砂巖?，F(xiàn)有儲量：截止2007年12月末， 王莊煤礦現(xiàn)開采的3號煤層儲量 /資源量為39584.4萬噸， 其中現(xiàn)生產(chǎn)水平+740及 +630水平16237.1萬噸，+540水平23347.3萬噸。 現(xiàn)生產(chǎn)

24、水平工作面圈定儲量為3121.5萬噸，工作面可采儲量為2809.4 萬噸。+540水平除去村莊及高速路壓煤，河下壓煤外，可供開采設(shè)計的儲量為7404.6 萬噸。綜上所述，王莊礦在生產(chǎn)規(guī)模、地質(zhì)條件和煤層儲量等方面上具備應(yīng)用大采高綜采設(shè)備的能力和條件。4.2 工作面巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)4.2.1 工作面位置選擇分析根據(jù)本次對神東上灣、晉城寺河及趙莊等礦大采高工作面現(xiàn)場調(diào)研情況， 綜合分析王莊礦各采區(qū)煤層賦存、礦壓特征和生產(chǎn)條件，認為將大采高工作面布置在6207較為合理：1、 6207 所在的 62 采區(qū)為 2006年新投入運行的采區(qū)，儲量豐富，安排銜接容易；另一方面62采區(qū)進風(fēng)6450m3/min

25、， 6207工作面回采 時，風(fēng)量也容易滿足。2、 6207工作面埋藏深度為260米左右，煤質(zhì)為 f=2-3 ， 構(gòu)造簡單，與晉城寺河礦相似，同時根據(jù)相鄰6205已采工作面的礦壓資料分析，62 采區(qū)的礦壓顯現(xiàn)不明顯。3、 6207 工作面為下山回采，可以適當緩解大采高開采帶來的煤墻片幫現(xiàn)象，有利于煤墻和頂板管理。4.2.2 工作面巷道布置（ 1） 、工作面巷道布置6207 工作面沿煤層傾斜方向布置，俯斜開采。工作面切眼長度230m, 沿推進方向風(fēng)、運巷長970m。 6207工作面巷道布置見圖2 1。圖 2 1 6207 工作面巷道布置圖(2). 巷道斷面與支護形式巷道斷面、支護形式及用途6207

26、工作面風(fēng)、運兩巷及開切眼均采用錨網(wǎng)支護，運巷主要用于運煤、進風(fēng)及列電、皮帶、轉(zhuǎn)載機等設(shè)備布置。風(fēng)巷主要用于運料、回風(fēng)。巷道斷面確定巷道寬度的確定運巷按我礦設(shè)備列車與帶式輸送機中間部分并列布置，人行道與設(shè)備檢修道合并考慮，所需的巷道凈寬L 應(yīng)滿足：L L1+K1+K2+K3+L2L巷道凈寬；L1列電設(shè)備的最大寬度，m；取1.85mK1列電至煤墻間隙，m；取0.3mK2人行道及檢修空間寬度，m；取0.7m即可滿足要求K3皮帶架至煤墻間隙，m；取0.5mL2皮帶架寬度，m；取1.95m因此，L 1.85+0.3+0.7+0.5+1.95=5.3m運巷寬度確定為5.3m。風(fēng)巷風(fēng)巷為安裝和回采期間運輸巷

27、道，為滿足運輸要求，對照寺河礦巷道設(shè)計選取風(fēng)巷寬度為5.0m。開切眼寬度的確定按支架安裝要求，開切眼寬度應(yīng)滿足：B（L2+w2） 1/2+S+KB切眼寬度，mL支架的運輸長度，m；取7.0mw支架寬度，m；取2.0mS安全間隙，m；取0.7mK輔助支護的支柱所需空間，m；取0.4m因此，B(72+22) 1/2+0.7+0.4=8.38 m綜上所述，開切眼寬度可以取8.5m。巷道高度大采高工作面端頭架的支撐高度為3.0 5.5m， 采煤機滾筒直徑3.5 m，綜合考慮，各巷的高度選為4.0m，開切眼選為3.8m。目前王莊礦使用的150 掘進機可掘最大斷面為5.5× 4.8 m，可滿足其

28、要求，不需增加掘進設(shè)備。4.2.3 生產(chǎn)系統(tǒng)(1) 、運煤系統(tǒng)采煤機落煤 工作面刮板運輸機轉(zhuǎn)載機6207 運巷皮帶630/3#皮帶630/2#皮帶630/1#皮帶61 煤倉 630 強皮 51 煤倉 51 強皮主皮帶煤倉主皮帶地面。運煤系統(tǒng)的瓶頸為630/3#皮帶，帶速4m/s, 能力 3000t/h ，不重載起動是可行的，要上大采高設(shè)備對630/3#皮帶進行擴容即可。(2) 、輔助運輸系統(tǒng)運料：材料副斜井暗斜井630大巷62材料車場 630南軌 6207風(fēng)運車場6207 工作面運人：副立井暗斜井630 大巷火藥庫通道630/3#皮帶6207運巷 6207工作面(3) 、通風(fēng)系統(tǒng)西進風(fēng)井 -6

29、30大巷火藥庫通道630 /1#皮帶630/ 2#皮帶 630/3#皮帶-6207 運巷-6207 工作面-6207 工作面風(fēng)巷-62 專用回風(fēng)巷- 62 風(fēng)井 - 地面(4) 、 供電系統(tǒng)：6207工作面由62/1#變電所供電，62/1#變?yōu)殡p回路供電電源分別來自62總變 I 、 II 回路，地面電源為62風(fēng)井 35KV變電所，互為備用。(5) 、通訊系統(tǒng)在 6207 運巷機頭和工作面轉(zhuǎn)載機機頭分別安設(shè)一部程控電話，用于井下及井下與井上的通話聯(lián)系。在 6207 工作面安設(shè)一套工作面通訊控制系統(tǒng)，用于工作面的通訊控制。(6) 、排水系統(tǒng)：6207風(fēng)運巷低洼處通過水泵排至630/3#皮帶2#水倉

30、 62 水倉地面(7) 、照明系統(tǒng)運巷皮帶機頭、三岔口安裝127V隔爆日光燈，工作面每隔5 架安裝一盞隔爆燈。4.3 工作面設(shè)備選擇4.3.1 工作面設(shè)備選擇根據(jù)對神東集團上灣煤礦、晉城煤業(yè)寺河煤礦和趙莊煤礦使用大采高支架及其配套設(shè)備情況，結(jié)合我礦煤層賦存特點、工作面礦壓資料和運輸條件，滿足高產(chǎn)高效、經(jīng)濟、安全的要求的前提下，盡量考慮設(shè)備的可拆卸性，而且要達到采煤工藝簡化、原煤回收率大幅提高、設(shè)備運行可靠之目的，王莊煤礦大采高工作面設(shè)備配套選型如下：(1) 、液壓支架(鄭煤集團估價 150萬 /架)我礦煤層厚度平均為6.65米， 如果考慮一次采全高，就我國目前支架生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，沒有最適合我礦煤

31、層厚度的架型，針對這一問題，我們與鄭煤集團進行了深入交流，通過聯(lián)合開發(fā)，可以設(shè)計出適合我礦地質(zhì)條件的采高在6.8米的液壓支架，設(shè)計制造周期估計在8-10個月，估價150萬 /架。大采高液壓支架主要技術(shù)特征架 型 兩柱掩護式底座寬度約 1880mm支護高度3.0-6.8m最低支護強度：大于1.1MPa平均對地比壓：2.48-2.74Mpa工作阻力約 15000kN推移步距1000mm(2) 、采煤機(西安煤機廠，1200萬 /臺)目前情況下，德國艾可夫生產(chǎn)的采煤機最大采高為6.3米，美國久益公司生產(chǎn)的采煤機最大采高為6.5米，均不適應(yīng)我礦煤層條件，根據(jù)我礦多年使用西安煤機廠生產(chǎn)的采煤機經(jīng)驗，對此

32、廠生產(chǎn)的采煤機質(zhì)量和使用情況均比較滿意，因此我們選西安煤機廠生產(chǎn)的MG900/2210-GW型采煤機。MG900/2210-GW型采煤機主要技術(shù)特征采高： 3.5-6.8m生產(chǎn)能力：5500t/h滾筒直徑：3500mm截深： 1000mm截割功率：2× 900KW牽引功率：2× 110KW最大牽引力：1000KN最大牽引速度：23m/min破碎機功率：150KW泵電機： 40KW裝機總功率：2210KWMG900/2210-GW型采煤機主要結(jié)構(gòu)特點電機橫MG900/2210-GW型交流電牽引采煤機是一種多電機驅(qū)動，向布置， 交流變頻調(diào)速無鏈雙驅(qū)動重型超大功率電牽引采煤機?？?/p>

33、裝機功率2210KW， 并配有破碎裝置，機面高度2710mm， 適合用于采高3.5米 6.8米，煤層傾角15°，可以截割堅硬煤層并可以強行通過矸石斷層。(3) 、刮板輸送機(山西煤礦機械制造有限公司，1600萬 /部)為與MG900/2210-GW型采煤機配套，我們選用 DSGZ1200/2× 700 型刮板輸送機SGZ1200/2× 700型刮板輸送機主要技術(shù)特征輸送能力：2200t/h鏈速：1.31m/s功率：2× 700/3.3KV聯(lián)軸節(jié)形式：限矩摩擦離合器溜槽內(nèi)寬：1200mm鏈條規(guī)格：42× 146mmSGZ1200/2×

34、700型刮板輸送機主要結(jié)構(gòu)特點1）采用高強度合金鋼制造，并經(jīng)淬火處理的鍛造刮板。2）緊湊型行星齒輪傳動減速器，可滿足任何工作面配套設(shè)計要求。3）具有伸縮功能的輸送機機尾，可保證刮板鏈在適度張緊的狀態(tài)下工作。4）輸送機配置液壓馬達低速傳動裝置，可用于刮板鏈的緊鏈操作。(4) 、順槽其他配套設(shè)備轉(zhuǎn)載機（山西煤礦機械制造有限公司，260萬 /部）選用SZZ1200/400型中雙鏈轉(zhuǎn)載機，其技術(shù)參數(shù)如下：設(shè)計長度：60m輸送能力：2500t/h鏈 速： 1.56m/s驅(qū)動功率：400KW/3.3KV溜槽內(nèi)寬：1200mm鏈條直徑：38× 137mm破碎機（山西煤礦機械制造有限公司，40萬 /

35、臺）選用PCM31型破碎機，其技術(shù)參數(shù)如下： 5破碎能力：2500t/h驅(qū)動功率：315KW/3.3KV入料粒度：1200× 800mm出料粒度：不大于300mm聯(lián)軸節(jié)形式：液力偶合器自移裝置（山西煤礦機械制造有限公司，75萬 /套）選用ZY2700皮帶機自移機尾，如果我礦運輸條件不能滿足皮帶機自移機尾的運輸，我礦將不采用皮帶機自移機尾，其技術(shù)參數(shù)如下：自移最大推力：2× 910KN行程：2700mm適應(yīng)皮帶機寬度：1400mm主要結(jié)構(gòu)特點：配置ZY2700皮帶機自移機尾可實現(xiàn)工作面回采期間皮帶機機尾的前移和皮帶運行姿態(tài)的調(diào)整，可實現(xiàn)工作面不間斷連續(xù)生產(chǎn)，機尾滾筒采用螺旋滾

36、筒，可以實現(xiàn)自行清煤。皮帶機（西北二廠，1500萬 / 部）考慮到我礦現(xiàn)主運輸運輸能力，選用SSJ140/3× 400型順槽皮帶機，其技術(shù)參數(shù)如下：運輸能力：Q 2500-3000t/h帶寬： B=1400mm額定帶速：V=3.5-4m/s膠帶型號：PVC阻燃整芯帶，帶強 1800S電機功率：3× 400KW減速裝置：CST乳化液泵站(無錫煤礦機械廠，45萬 /套)選用BRW 400/31.5型乳化液泵站，配置4泵 2箱。4.3.2 供電設(shè)計(1) 、工作面總的裝機容量為：采煤機2210KW、 刮板輸送機1400KW、 轉(zhuǎn)載機400KW、 破碎機315KW、乳化液泵站4*2

37、50KW、噴霧泵2*45KW，皮帶機3*400KW，風(fēng)運巷低壓34KW，漲緊裝置55KW，卷帶裝置45KW。(2) 、根據(jù)工作面的設(shè)備配置情況：(1268萬)配置三臺4000KVA負荷中心，兩用一備，負荷中心出線為：3.3KV電壓五路出線，1.14KV電壓五路出線，127V電壓出線兩路。2#負荷中心出線為：3.3KV電壓出線五路出線，1.14KV電壓出線四路出線，0.69KV電壓兩路出線， 127V電壓兩路出線。皮帶機配備一臺1600KVA移變, 風(fēng)運巷低壓配500KVA移變一臺報價：4000KVA負荷中心3臺 1185萬，1600KVA移變1臺 65萬，500KVA移變 1臺 18萬，總計1

38、268萬。(3) 、電纜截面的選用：負荷中心電源電纜用150MM2/6K高壓橡套電纜，采煤機電纜用 V150MM2/3.3KV， 破碳 器 電 纜 用 50MM2/3.3KV，轉(zhuǎn) 載 機電纜用50MM2/3.3KV， 輸送 機 電 纜 用 70MM2/3.3KV， 乳化 液 泵電纜用50MM2/1.14KV，噴霧泵電纜用25MM2/0.69K。低壓電纜用V70MM。2(4) 、所需電纜及接線盒：(1140.87萬)6KV接線盒40個 13萬，3.3KV進口快速插頭10個 30萬，1.14KV接線盒 10個 0.62萬，0.69KV接線盒30個 0.6萬?？傆?44.22萬。6KV高壓/150M

39、M2電纜6500米 442萬，3.3KV/50MM電纜21500米48.75萬，3.3KV/70MM電纜21000米 43.5萬，1.14KV/50MM電纜21000米 21萬，0.69KV/70MM電纜24500米 127.8萬，機組電纜3.3KV/150MM2電纜1000米 360.6萬，1.14KV/120MM電纜21000米 53萬，總計1096.65萬。4.4 采煤方法及回采工藝4.4.1 采煤方法： 本工作面采用走向長壁大采高自然冒落后退式綜合機械化采煤方法。4.4.2 回采工藝1、進刀方式 本工作面采用端部割三角煤斜切進刀。2、推溜、移架方式 本工作面推溜、移架全部為鄰架（或成組

40、）電液控操作。4.4.3 工藝說明割煤、裝煤、運煤本工作面采用電牽引雙滾筒采煤機。采高6.5-6.6 米 , 截深 1 米，正常割煤時，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。采煤機滾筒旋轉(zhuǎn)時，煤被滾筒上的截齒破碎下來，并由螺旋葉片裝入大溜，少量煤在推大溜時被鏟煤板裝入大溜內(nèi)，極少量散落在支架與大溜間的浮煤，由人工裝入大溜內(nèi)。移架本工作面采用電液控制支架，可實現(xiàn)三種移架方式：（ 1）雙向鄰架自動順序移架；（ 2）成組順序移架；（ 3）手動移架；推溜本工作面所用支架可實現(xiàn)三種推溜方式：（ 1）雙向鄰架推溜；（ 2）雙向成組推溜；（ 3）手動推溜；推溜滯后采煤機后滾筒15m進行。運煤工作面機組割下的煤由大溜運至端頭卸載，經(jīng)轉(zhuǎn)載機、由皮帶運出。4.5 大采高自動化綜放工作面取得的成就4.5.1 、工作面單產(chǎn)、工效再創(chuàng)新高6207工作面創(chuàng)造日產(chǎn)33186噸