采礦優(yōu)化課程設(shè)計(jì)

1、采礦優(yōu)化課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目: 采礦優(yōu)化 助學(xué)院校: 河南理工大學(xué) 自考助學(xué)專業(yè): 采礦工程 姓 名: 王曉飛 自考助學(xué)學(xué)號(hào): 040213201321 成 績(jī): 指導(dǎo)教師簽名: 河南理工大學(xué)成人高等教育2O 年 月 日 目 錄 序言1第一章 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置 1.1 采區(qū)巷道布置3 1.2 采區(qū)內(nèi)的再劃分5 1.3 1.4 確定采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)7 1.51.6 采區(qū)中部甩車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)10第二章 采煤工藝設(shè)計(jì)2.1 采煤工藝方式的確定16 2.2 工作面合理長(zhǎng)度確定19 2.3 采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制19 參考文獻(xiàn)20 序 論一、目的 1、 初步應(yīng)用采礦優(yōu)化課程所學(xué)的知識(shí)

2、，通過(guò)課程設(shè)計(jì)加深對(duì)采礦優(yōu)化課程的理解。2、 培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)編寫采礦技術(shù)文件，包括編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書及繪制設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行初步鍛煉。3、 為畢業(yè)設(shè)計(jì)中編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及繪制畢業(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第一開(kāi)采水平上山某采（帶）區(qū)自下而上開(kāi)采K1、K2和 K3煤層，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3000m，傾斜長(zhǎng)度1100m，采（帶）區(qū)內(nèi)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，K1和K2煤層屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，硬度系數(shù) f=2，各煤層瓦斯涌出量也較小。設(shè)計(jì)礦井的地面標(biāo)高為+30米，煤層露頭為-30m。第一開(kāi)采水平為該采（帶）區(qū)

3、服務(wù)的一條運(yùn)輸大巷布置在K3煤層底版下方25m處的穩(wěn)定巖層中，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（1）設(shè)計(jì)題目的煤層傾角條件1：煤層傾角條件1：煤層平均傾角為12°（2）設(shè)計(jì)題目的煤層傾角條件2：煤層傾角條件2：煤層平均傾角為16°三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1、采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)；2、采區(qū)中部甩車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)（繞道線路和裝車站線路）線路設(shè)計(jì)。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)用采礦優(yōu)化所學(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

4、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)要求方案進(jìn)行技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)比較。第一章 采區(qū)巷道布置表一：采區(qū)綜合柱狀圖序 號(hào)巖 柱厚度（m）巖 性 描 述138.60灰色泥質(zhì)頁(yè)巖，砂頁(yè)巖互層12-8.40泥質(zhì)細(xì)砂巖，碳質(zhì)頁(yè)巖互層11-0.20碳質(zhì)頁(yè)巖，松軟96.9K1煤層，=1.30t/m384.20灰色砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖互層，堅(jiān)硬7-7.80灰色砂質(zhì)泥巖63.0K2煤層5-4.60薄層泥質(zhì)細(xì)砂巖，穩(wěn)定4················

5、··3.20灰色細(xì)砂巖，中硬、穩(wěn)定32.20K3煤層，煤質(zhì)中硬，=1.30t/m32。3.20灰白色粗砂巖、堅(jiān)硬、抗壓強(qiáng)度6080Mps1。24.68灰色中、細(xì)砂巖互層1.1采區(qū)儲(chǔ)量與服務(wù)年限1、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬(wàn)t/年。2、采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)計(jì)算（1）采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量Zg=H×L×(m1+m2+m3)× (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，1100m；L- 采區(qū)走向長(zhǎng)度，3000m；- 煤的容重 ，1.30t/m3；m1- K1煤層煤的厚度，為6.9米；m2- K2煤層煤的厚度，為3.0米；m3- K3煤

6、層煤的厚度，為2.2米；Zg1=1100×3000×6.9×1.3=2960.10萬(wàn)tZg2=1100×3000×3.0×1.3=1287.00萬(wàn)tZg3=1100×3000×2.2×1.3=943.80萬(wàn)t 15m30m15m60m30m圖1-1 采區(qū)留煤柱示意圖Zg=1100×3000×（6.9+3.0+2.2）×1.3=5190.9萬(wàn)t（2）設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量ZK=（Zg-p）×C (公式1-2)式中：ZK- 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量, 萬(wàn)t；Zg- 工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；p- 永久

7、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%。P1=30×2×3000×6.9×1.3+15×2×(1100-30×2)×6.9×1.3+60×(1100-30×2) ×1.3×6.9=245.42萬(wàn)tP2=30×2×3000×3.0×1.3+15×2×(1100-30×2)×3.0×1.3+60×(1100-30×2

8、) ×1.3×3.0=106.704萬(wàn)tP3=30×2×3000×2.2×1.3+15×2×(1100-30×2)×2.2×1.3+60×(1100-30×2) ×1.3×2.2=78.3萬(wàn)tZK1=( Zg1-p1)×C1=(2960.10-245.42)×0.75=2036.01萬(wàn)tZK2=( Zg2-p2)×C2=(1287.00-106.704)×0.80=944.24萬(wàn)tZK3=( Zg3-p3)

9、×C3=(943.80-78.3)×0.80=692.4萬(wàn)tZK= ZK3 +ZK3 +ZK3=2036.01+944.24+692.4=3672.65萬(wàn)t（3）采區(qū)服務(wù)年限T= ZK/(A×K) (公式1-3)式中： T-采區(qū)服務(wù)年限，a;A-生產(chǎn)能力，120萬(wàn)t；ZK-設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量；K-儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。T= ZK/(A×K) =3672.65 /（120×1.3）=23.5a取T=24年。（4）驗(yàn)算采區(qū)采出率 （公式1-4） 式中：n-區(qū)段數(shù)目，個(gè)； -煤的容重，t/m3; L1-工作面的長(zhǎng)度，m; b1-區(qū)段單翼走向長(zhǎng)度，m；h1

10、-采煤機(jī)割煤高度，m；h2-放頂煤厚度，m；-放出系數(shù)，可取0.8；-工作面采出率，對(duì)于厚煤層，=0.93；對(duì)于中厚煤層，=0.95；對(duì)于薄煤層，=0.97；L2-區(qū)段平巷寬度，m；b2-區(qū)段平巷高，m；S-區(qū)段平巷雙翼走向長(zhǎng)度，m；Zg-采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；m1煤層： =78.3%75%故m1煤層滿足要求。m2煤層： =88.74%80% 故m2煤層滿足要求。m3煤層： =90.78%80% 故m2煤層滿足要求。綜上所述： m1,m2,m3 均滿足規(guī)程采出率要求。1.2 采區(qū)內(nèi)的再劃分確定工作面長(zhǎng)度由已知條件知：該煤層左右邊界各有15m的邊界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱，

11、故其煤層傾向共有：1100-60=1040m的長(zhǎng)度，走向長(zhǎng)度3000-30=2970m。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層附存條件較好，瓦斯涌出量小。且現(xiàn)代工作面長(zhǎng)度有加長(zhǎng)趨勢(shì)，且采煤工藝選取的是較先進(jìn)的綜采。又知，一般而言，考慮到設(shè)備選型及技術(shù)方面的因素綜采工作面長(zhǎng)度為180250m，巷道寬度為4m4.5m,本采區(qū)選取4.5m，且采區(qū)生產(chǎn)能力為120萬(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，采用沿空掘巷方式,巷道間留較小煤柱，取5米，如圖1-2：圖1-2 采區(qū)工作面劃分示意圖取區(qū)段平巷的寬度為4.5m，留5m小煤墻，則采煤工作面長(zhǎng)度為：L1=(b-2×q-(2×L2+p) &

12、#215;n-p)/n (公式1-5) 式中：L1工作面長(zhǎng)度，m； L2區(qū)段平巷寬度，m；b采區(qū)傾向長(zhǎng)度，m； q采區(qū)上下邊界預(yù)留煤柱寬度，m； P護(hù)巷煤柱寬度，m； n區(qū)段數(shù)目，個(gè)； L1=(1100-2×30-(4.5+5) ×5)-4.5)/5=197.6m工作面生產(chǎn)能力Qr = A/(T×1.1) (公式1-6)式中：A-采區(qū)生產(chǎn)能力，120萬(wàn)t/a ； Qr -工作面生產(chǎn)能力，t /天； T-每a正常工作日，300天。故： Qr = A/（T×1.1） =120/(300×1.1) =3636.4t目前，煤炭企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)向高產(chǎn)高效集中

13、化生產(chǎn)的方向發(fā)展，新建大型化礦井均朝“一礦一井一面”的設(shè)計(jì)思想改革，采用提高工作面單產(chǎn)，用一個(gè)工作面的產(chǎn)量來(lái)保證整個(gè)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，故為適應(yīng)現(xiàn)階段煤炭行業(yè)的知道規(guī)范，本采區(qū)設(shè)計(jì)一個(gè)采煤工作面。其工作面接替順序如下表：對(duì)于K1煤層：1101停采線60m110211031104110511061107110811091110K1煤層工作面接替順序：1101110211031104110511061107110811091110對(duì)于K2煤層：2101停采線60m210221032104210521062107210821092110K2煤層工作面接替順序：21012102210321042105

14、21062107210821092110對(duì)于K3煤層：3101停采線60m310231033104310531063107310831093110K3煤層工作面接替順序：3101310231033104310531063107310831093110注：箭頭表示回采工作面的接替順序。確定采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)（1）完善開(kāi)拓巷道為了縮短采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間并提高經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)所給地質(zhì)條件，在第一開(kāi)采水平中，把為該采區(qū)服務(wù)的運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在K3煤層底板下方25m的穩(wěn)定巖層中。（2）確定巷道布置系統(tǒng)首先確定回采巷道布置方式，由于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層,煤層賦存條件好，涌水量較小，瓦斯涌出量較小

15、，無(wú)自然發(fā)火傾向,直接頂較厚且易跨落。同時(shí)為減少煤柱損失，提高采出率，降低巷道維護(hù)費(fèi)用，采用沿空掘巷的方式。因此采用工作面布置圖所示工作面接替順序，就能彌補(bǔ)沿空掘巷時(shí)工作面接替復(fù)雜的缺點(diǎn)。（3） 采區(qū)布置方案分析比較確定采區(qū)巷道布置系統(tǒng)， 采區(qū)內(nèi)有三層煤，采用聯(lián)合布置，每一層都布置5個(gè)工作面，根據(jù)相關(guān)情況初步制定以下三個(gè)方案進(jìn)行比較(由于K1,K2煤層在我的設(shè)計(jì)中相同，所以僅以K3煤層為例說(shuō)明)：方案一：雙巖石上山將兩條上山都布置在K3煤層底板巖石中，其中運(yùn)輸上山布置在距離底板15m處，軌道上山布置在運(yùn)輸上山上方5m，即距離K3煤層10m處。如圖1-3：圖1-3 方案一示意圖方案二：雙煤層上山

16、 將兩條上山都布置在K3煤層中。如圖1-4：圖1-4 方案二示意圖方案三：一巖一煤上山 將兩條上山分別布置在K3煤層的底板和煤層中，運(yùn)輸上山布置在距離K3底板5m處，軌道上山布置在K3煤層中。如圖1-5：圖1-5 方案三示意圖 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：表1-6 掘進(jìn)費(fèi)用表方案工程名稱方案一方案二方案三單價(jià)工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）巖石上山（m）15781100×1.2×2 =2640416.60.000.001100×1.2=1320208.3煤層上山（m）12480.000.001100×1.2×2=2640338.9761

17、100×1.2=1320169.488煤倉(cāng)(元/m3)1441.2×3.14×42×15/0.924×5=4893.50670.50.000.001.2×3.14×42×5/0.924×5=1631.79623.5甩入石門(元/m)11521.2×10/0.276×5=434.850.10.000.000.000.00合計(jì)537.2338.976410.288表1-6 維護(hù)費(fèi)用表方案工程名稱方案一方案二方案三單價(jià)工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）巖石上山（m）402

18、640×16=42240168.960.000.001320×16=2112084.48煤層上山（m）900.000.002640×16=42240380.161320×16=21120190.08煤倉(cāng)(元/m3)8093.6×16=1497.611.980.000.0031.2×16=249619.968甩入石門(元/m)80434.8×16=6956.855.70.000.000.000.00合計(jì)236.64380.16294.528表1-6 輔助費(fèi)用表方案工程名稱方案一方案二方案三單價(jià)工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元

19、）工程量費(fèi)用（萬(wàn)元）煤倉(cāng)(元/m3)951434.841.350.000.0031.22.97甩入石門(元/m)95193.68.90.000.000.000.00合計(jì)50.252.97表1-6 費(fèi)用總匯表 費(fèi)用項(xiàng)目方案一方案二方案三掘進(jìn)費(fèi)用537.2338.976410.288維護(hù)費(fèi)用236.64380.16294.528輔助費(fèi)用50.250.002.97費(fèi)用總計(jì)824.09719.136675.736百分率121.95%106.42%100%表1-7 技術(shù)比較表方案一方案二方案三優(yōu) 點(diǎn)：兩條上山均布置在巖石中，巷道穩(wěn)定，受采掘干擾較小，且維護(hù)容易兩條上山均布置在同一煤層中，降低了出矸量，提

20、高了煤炭的生產(chǎn)率，掘進(jìn)容易兼有方案一和二的優(yōu)點(diǎn)，維護(hù)較容易缺 點(diǎn)巖石工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高，工期長(zhǎng)維護(hù)困難，受采掘影響較大增加了巖石工程量，降低了生產(chǎn)率，增加了掘進(jìn)成本綜上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較所述：故選擇方案三，即一煤一巖上山的煤層群聯(lián)合布置的準(zhǔn)備方式，其示意圖如圖1-5。工作面推進(jìn)位置的確定：在采區(qū)巷道布置中，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)量安全為準(zhǔn)，工作面應(yīng)推進(jìn)到距上山20m處停采線位置處，即為避開(kāi)采掘影響對(duì)上山的影響而留設(shè)的20m護(hù)巷煤柱處。采區(qū)上部和下部車場(chǎng)選型： (1)考慮到采用采用采區(qū)上部車場(chǎng)有車輛運(yùn)行順當(dāng)、調(diào)車方便等優(yōu)點(diǎn)和有通風(fēng)不良，有下行風(fēng)的缺點(diǎn)，確定采用上部平車場(chǎng)。(2)由

21、于運(yùn)輸大巷距階段運(yùn)輸大巷25m，采區(qū)生產(chǎn)能力大，故下部車場(chǎng)可選擇大巷裝車式下部車場(chǎng)。1.4 采區(qū)中部甩車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)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12°。鋪設(shè)600mm軌距的線路，軌形為15kg/m，采用1t礦車單鉤提升，每鉤提升3個(gè)礦車，甩車場(chǎng)存車線設(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=14°15，a1= a2=3340, b1= b2=3500。 斜面線路一次回轉(zhuǎn)角1=14°15 斜面線路二次回轉(zhuǎn)角=1+2=14°15+14

22、°15=28°30 一次回轉(zhuǎn)角的水平投影角1=arctan(tan1/cos)=14°4758(為軌道上山傾角16°) 二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角=arctan(tan/cos)=29°1734(為軌道上山傾角16°) 一次偽傾斜角=arcsin(sincos1)=arcsin(sin16°cos14°15)=15°2942 二次偽傾斜角=arcsin(sincos)=arcsin(sin16°cos28°30)=154°16為了使計(jì)算直觀簡(jiǎn)便，做出車場(chǎng)線路布置草圖如圖1-8：圖

23、1-8 中部甩車場(chǎng)線路計(jì)算草圖圖1-8 中部甩車場(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=1900×cot14°15=7481mmm=S/sin=1900/sin14°15=7719mmT=Rtan(/2)=9000×tan(14°15/2)=1125mmn=m-T=7719-1125=6594mmc=n-b=6594-3500=3094mmL=

24、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=15°2942-3749=14°5153 hg= Rg(cosrg-cos)=20000(cos3749-cos15°2942)=725.71mm Lg= Rg(sin-sinrg)=20000(sin15°2942-sin3749)=5

25、123.08mm Tg= Rg×tan(g/2)=20000×tan(14°5153/2)=2609.03mm Kg=Rg×g/57.3°=5188.38mm 低道豎曲線參數(shù)： d= rd=15°2942-3056=16°38 hd= Rd(cosrd-cos)=9000(cos3056-cos15°2942)=326.75mm Ld= Rd(sin-sinrd)=9000(sin15°2942sin3056)=2485.37mm Td= Rd×tan(d/2)=9000×tan(16

26、°38/2)=1265.71mm Kd=Rd×d/57.3°=2514.75mm 最大高低差H： 由于是輔助提升，儲(chǔ)車線長(zhǎng)度按三鉤計(jì)算，每鉤提1t礦車3輛，故高低道儲(chǔ)車線長(zhǎng)度不小于3×3×2=18m，起坡點(diǎn)間距設(shè)為零，則有：H=18000×11+18000×9=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=2358.83×cos15°2942+2485.37-5123.

27、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= L2×id=364.61×0.009=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=14°4758 K1= R1/57.

28、3°=9000×14°4758/57.3°=2324.52mm K2= R2/57.3°=7100×14°4758/57.3°=1833.79mm K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm T1= R1 tan/2=1168.85mm T2= R2 tan/2=922.09mm (6)存車線長(zhǎng)度 高道存車線長(zhǎng)度為L(zhǎng)hg=17835.93mm；低道存車線長(zhǎng)度Lhd=Lhg- L2=17835.93+364.61=18200.54mm；存車線處于曲線段處，高道存車線處于外曲線，外曲線和內(nèi)曲線

29、得弧長(zhǎng)之差為 K= K1 -K2=2324.52-1833.79=490.73mm則有低道存車線得總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=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，然后接存車線第三道岔得平行線路聯(lián)接點(diǎn)。 存車線單開(kāi)道岔平行線路連接點(diǎn)長(zhǎng)度Lk： 存車線單開(kāi)道岔DK615-4-12，。則Lk=a+B+T=3340+7481+1125=11946m

30、m (7)甩車場(chǎng)線路總平面輪廓尺寸及坡度： M2 =a×cos+(b+L+a+L1+Td)coscos+( Td+C1+ T1)cos+ T1+d+Lk =3340×cos16°+(3500+8606+3340+2358.83+1265.71)×cos15°2942×cos14°4758+(1265.71+2000+922.09)×cos14°4758+922.09+14366.25+11946=52262.07mm H2 =(b+L+a+L1+Td)cossin+( Td+C1+ T1)sin+S =(

31、3500+3340+2358.83+1265.71)×cos15°2942×sin14°4758+(1265.71+2000+922.09)×sin14°4758+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； 提車線2=1+hd=326.75mm 5=2+(L+L1)sin=326.75+(8606+2358.83)×sin15°2942=3256.05mm 車線 3=1+H=0+360=360mm 4=3+hg=360+725.71=1085.71mm 5=4+m

32、5;sin+T1×sin=1085.71+7719×sin14°16+ 1125×15°2942=3256.05mm 由計(jì)算結(jié)果可以看出提車線得5標(biāo)高點(diǎn)與甩車線得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)×sin15°2942=5110.1mm 7=6+a×sin=5110.1+3340×sin16°=6030.73mm 車線 8=1+Lhd×id=0+18200.54×0.009=163.8mm 9=8=

33、163.80mm (9)根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，繪制甩車場(chǎng)平面圖和坡度圖如圖1-11，其坡度圖如圖1-12：圖1-11 采區(qū)中部車場(chǎng)平面圖圖1-12 車場(chǎng)坡度圖第二章 采煤工藝設(shè)計(jì)2.1 采煤工藝方式的確定選取第一煤層，既K1煤層為對(duì)象，進(jìn)行采煤工藝設(shè)計(jì)。由于K1煤層厚度為6.9米，屬于厚煤層，硬度系數(shù)f=2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，瓦斯涌出量較低，涌水量也較少，故可用綜合機(jī)械化采煤工藝，進(jìn)行綜采放頂煤開(kāi)采。 (1)確定落煤方式 采用綜合機(jī)械化放頂煤開(kāi)采，雙滾筒采煤機(jī)直接落煤裝煤。(2)確定截深 (公式2-1) 式中：L-日推進(jìn)度，m/天； A0-工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，t/天 ； L1-工作面長(zhǎng)度，m； h

34、1-采煤機(jī)割煤高度，m； h2-放煤高度，m； -頂煤放出率,取0.8; -工作面采出率,對(duì)于厚煤層取0.93; -煤得容重,t/m3; 將數(shù)據(jù)帶入可得: =3.53m 選擇滾筒截深800mm,日進(jìn)六刀,采用“四六制”，三采一準(zhǔn)備的工作制度。(3)確定進(jìn)刀方式 為提高煤炭采出率，選取端部斜切進(jìn)刀不留三角煤的進(jìn)刀方式，如圖1-13。(4)確定放煤步距 為使放出范圍內(nèi)得頂煤能充分破碎松散，提高采出率，降低含矸率，此工作面放煤步距選用“兩刀一放”。(5)確定放煤方式 選用依次順序放煤方式，放煤和移架速度快(6)工作面設(shè)備選型 序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量型號(hào)備注1采煤機(jī)1MG300W2液壓支架137ZFS440

35、0/18/283刮板輸送機(jī)2SCEC-730/4004轉(zhuǎn)載機(jī)1SZZ-764/1325破碎機(jī)1PEM1000×6506膠帶運(yùn)輸機(jī)1SSJ1200/3×200M7噴霧站1XP250/558端頭支架6ZFS4800/20/309乳化液泵站1XRB B-80/35.D10磁力啟動(dòng)器111配電箱液壓支架各參數(shù)如下：序號(hào)參數(shù)類型參數(shù)值序號(hào)參數(shù)類型參數(shù)值1型號(hào)ZFS4400/16/288中心距1500mm2型式支撐掩護(hù)式9外形尺寸4470×1430×1600mm3放煤形式低位放煤10支護(hù)強(qiáng)度0.8020.829Mpa4運(yùn)煤方式雙輸送機(jī)運(yùn)輸11適應(yīng)煤層傾角25

36、6;5高度1.6-2.8m12供液泵壓31.4Mpa6工作阻力4315 kN13支架重量13.5t7初撐力3922 kN14設(shè)計(jì)單位北京開(kāi)采研究所(7)確定移架方式 因?yàn)榇瞬蓞^(qū)頂板條件好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以選用依次順序式的移架方式。這種方式容易保證移架和支護(hù)質(zhì)量，操作簡(jiǎn)單，但是移架得速度慢，適用與頂板穩(wěn)定性好的采煤工作面。(8)確定支護(hù)方式 此工作面采用及時(shí)支護(hù)方式，采煤機(jī)割煤后，先移架后推溜，防止冒頂和片幫。(9)確定端頭支架 根據(jù)工作面條件，選擇得端頭支架為：ZFS4800/20/30。其各項(xiàng)參數(shù)如下：序號(hào)參數(shù)類型參數(shù)值序號(hào)參數(shù)類型參數(shù)值1型號(hào)ZFS4800/20/308中心距1500mm2型

37、式支撐掩護(hù)式9外形尺寸4570×1420×2030mm3放煤形式開(kāi)天窗10支護(hù)強(qiáng)度0.87Mpa4運(yùn)煤方式雙輸送機(jī)運(yùn)輸11適應(yīng)煤層傾角25°5高度2.03-2.98m12供液泵壓31.5Mpa6工作阻力4704 kN13支架重量15.57t7初撐力3920 kN14設(shè)計(jì)單位北京煤機(jī)廠(10)確定超前支護(hù)方式與距離 超前支護(hù)采用金屬鉸接頂梁支護(hù)，超前工作面25米。(11)支架高度與強(qiáng)度校核 高度校核： 在實(shí)際使用中，一般所選用的支架得最大結(jié)構(gòu)高度比采高大200mm，最小高度比最小采高小200-300mm。 已知所選用得支架ZFS4400/16/28的最大結(jié)構(gòu)高度為2

38、.8m，采高為2.6m，則有 1=2.8-2.6=200mm200mm，滿足要求； 2=1.8-1.6=200mm200mm，滿足要求； 故所選支架高度滿足工作要求。 強(qiáng)度校核： 強(qiáng)度校核公式如下： P=k×h1××10-3×g×A/ (公式2-2) 式中：P-頂板對(duì)支架得作用力，kN； k-頂板高度系數(shù)，一般取48，此采區(qū)頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可取k=6； h1-工作面采高，m； -巖石密度,kg/m3； A-液壓支架的有效作用面積，m2； -壓力有效作用系數(shù)，此處取=0.8； 將各參數(shù)值代入則有： P=6×2.6×2.5×103×10×1.5×5.14×10-3/0.8 =3758.6 kN由于3758.6 kN4225 kN(支架工作阻力)，因此支架選型滿足工作要求。(12)確定工作面支架的數(shù)量由于端頭支架中心距1.5m，巷道寬度4.5m，則所需端頭支架數(shù)量為： N1=4.5×2/1.5=6 架即需要6