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1、 采煤方法包括采煤系统与回采工艺两方面，据不同的井田地质条件，可以有不同的采煤方法与回采工艺相结合，从而构成多种多样的采煤方法，根据煤炭工业设计规范的规定，选择采煤方法时，一般应遵循下列原则：1)生产安全所选择的采煤方法务必符合煤矿安全规程的规定。综合考虑矿井地质构造，煤层特征，顶底板条件以及瓦斯、煤尘、水文、自燃发火等状况，保证安全生产。2)经济合理经济效益是判断采煤方法好坏的依据。设计应尽量采用行之有效的先进技术，积极提高机械化水平，达到工作面的高产高效。获得更多的经济效益。3)煤炭采出率选择的采煤方法，应做到经济上合理，材料消耗少，成本低，减少煤炭损失，提高煤炭采出率。根据以上的原则以及
2、本设计井田的条件，决定回采工艺选择综采，（根据设计规范第612条规定，大型矿井应以综合机械化采煤工艺为主）综采的优点是：高产、高效、安全、低耗及劳动条件好，劳动强度小。6.2 重点设计煤层及围岩条件 本设计指定重点设计煤层为5煤层，此煤层位于采区可采煤层的第一层，煤厚4.3米，平均倾角为10，煤层顶底板岩石为粉砂岩、粗砂岩，中等稳定，煤层的瓦斯绝对涌出量为12米3/分，煤层爆炸指数为53.13%60.78%，有煤层爆炸危险，煤层的自燃发火期一般为1-3个月，属易燃煤层，本层的煤质牌号为长焰煤，煤质中硬。6.3 工作面长度的确定合理的工作面长度是实现高产、高效的重要条件，虽然在一定的范围内加长工
3、作面长度，有利于提高产量、效率和效益，但工作面长度受设备、煤层地质条件及沼气涌出量等因素制约，同时工作面长度太长，生产技术管理的难度也会增大，因此工作面长度超过一定范围，工作面单产、效率、效益以及安全生产条件等都会下降，据煤矿设计规范规定，综采工作面长度不小于160米，条件适宜时，工作面长度可适当加大，在一定的范围内加长工作面长度，有利于提高产量、效率和效益，但工作面长度受设备、煤层地质条件及沼气涌出量等因素制约，同时工作面长度太长，生产技术管理的难度也会增大。据本设计采区煤层地质条件，确定工作面长度为220米，下面对工作面长度进行校核1）按工作面生产能力保证矿井生产能力进行校核 本设计矿井由
4、一个工作面达产，工作制度为“三八”制，即两班半割煤，每班割4刀，采煤机截深0.75米。 工作面年推进度V0=工作面日进度年工作日数 （6-1） V0=7.5330=2475米 回采工作面产量A0=LV0MgC0 （6-2） 式中：L：回采工作面长度，m； V0：工作面年推进度，m/a；M：采高，m； g：煤的容重，t/m3； C0：回采工作面回采率 A0=22024754.31.350.95=300.3万吨 矿井生产能力 A=K （6-3）式中：K：采区掘进出煤系数，取1.1 A=1.1300.3=330.33万吨 生产能力大于300万吨，因此工作面长度合理.2）按采煤机生产能力进行校核 采煤
5、机理论生产能力为Qt=60MVqgB （6-4） 式中：M：采高，米；B：采煤机截深，米；Vq：采煤机牵引速度，米/分； g：煤的容重；吨/米3； Qt=604.381.350.7524=50155.2（T/D）采煤机实际生产能力Qm=KQt； （6-5） 式中：K：采煤机实际生产能力系数，即开机率取0.7； Qm=0.750155.2=35108.64（T/D） L= Qm /(N*B*M*g*C) =35108.6/（100.754.31.350.95） =848.8米因此工作面长度合理，采煤机生产能力满足要求。3）按运输机能力校核 由于采煤设备选型时，根据采煤机能力小于运输机能力 ，L（
6、nN1Ga）/（BNKP） （6-6） 式中：n：昼夜运煤班数，班； N1：每班内运输机运煤小时数，小时； Ga；输送机小时运输能力，吨/小时； B：采煤机截深，米； N：昼夜进刀数，刀；K：工作面回采率；P：煤层生产能力，吨/米2； L（281000）/（0.75104.31.350.95）=378米因此工作面长度取220米合理。4）按工作面通风能力确定工作面最大长度L L（60VmSCf）/（QbBPN） （6-7） 式中；V：工作面内允许的最大风速，米/秒；S：工作面最小控顶距，米； Cf：风流收缩系数；Qb：昼夜产煤一吨所需风量，米3/吨，取0.33米3/吨； B：截深，米；P；煤层生
7、产率，吨/米2；N：日割煤刀数，刀；L（6044.33.50.95）/（0.31250.754.31.350.9510）=260述校验，知工作面长度在220米是合理的，故在设计中取工作面长度L=220米6.4 采煤机械的选择及回采工艺方式的确定46.4.1 采煤机械的选择 选择工作面采煤机械要与煤层赋存条件相结合，尽可能保证工作面有良好的生产条件，使煤炭损失少，回采率高，材料消耗量少，所以采煤机的选型是煤矿生产的重要环节。其选择应根据以下原则:1）工作面地质构造包括断层、火成岩侵入，若火成岩宽度大时，采煤机无法通过正常回采；岩体宽度小时，可爆破预掘；若存在落差小于1米的断层，采煤机可强行割岩通
8、过，故考虑小断层存在的可能性，选用功率较大的采煤机。2）选择采煤机时应考虑煤层的机械性质，本煤层f=1.53.0，属中硬煤层，抗截强度A为120180，选择采煤机时应考虑这些指标。 3）考虑综采面的生产能力，适当选择采煤机最大牵引速度，截深与采高。4）为实现工作面综采机械化，选择采煤机时应考虑与其它设备的配套。本带区重点设计煤层厚度为4.3米，而且水文地质条件都比较简单，煤层倾角平均为10，在满足生产能力的前提下，选用EDW380/400L大截深采煤机，这种采煤机适宜采高在2.75.5米，其技术特征见表，工作面刮板运输机、转载机和胶带输送机在满足运输能力和铺设长度前提下，按照设备配套手册选取，
9、其型号分别如下；SGZ-764/264型刮板运输机，SZB-764/132型转载机，破碎机型号为PEN1000650，胶带输送机型号为SSJ1200/M。其技术参数见表表6-1 采煤机的技术参数Tablet.6-1 Table of caimeiji technical parameters型号截深/m滚筒直径/m牵引方式牵引速度/mmin-1滚筒中心距/mm机面高度/mm喷雾方式电动机功率/KwEDW380/400L0.752.0 液压无链08.5103261905内外喷雾420图6-1刮板输送机Figure 6 -1 scraper conveyor 表6-2 刮板运输机技术特征表Tabl
10、et.6-2 Table of rail transport technology features型号运输长度/m运输能力/th-1刮板间距/mm溜槽/mm长宽高链速/ms-1SGZ764/264A2201000103215001.12图6-2转载机Figure 6 -2 reproduced machine表6-3 转载机技术特征表Tablet.6-3 Table of technical characteristics reproduced plane型号输送能力/th-1链速/ms-1中部槽尺寸/mm刮板链型式刮板间距/mmSZZ764/1327001.281500764222双边链5
11、16图6-3破碎机Figure 6 -3 crusher表6-4 破碎机技术参数表Tablet.6-4 Table of breakers technical parameters table型号结构特点过煤能力/th-1进料口宽/mm进料口高/mm电动机功率/KW电压/VPEN1000650轮式连续4501000800551140图6-4可伸缩式输送机Figure 6 -4 can telescopic conveyor表6-5 可伸缩胶带输送机参数Tablet.6-5 Table of extendable tape machine parameters can be channelled
12、型号输送量/th-1输送长度/m带速/ms-1输送带宽/mm储带长/m机尾搭接长/m传动滚直径/mmSSJ-1200/M40010002800100126306.4.2 工作面液压支架的选择液压支架是控制矿山压力的基本手段。回采工作面支架必须具备两个特征：一定的可伸缩性和良好的支撑性能，使支护强度与采面矿压相适应，支架结构与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应，液压支架与采煤机、输送机相配套，其中直接顶的稳定对支架选型和支护起主要作用，而老顶的失稳及来压强度对支护强度、支架具备的可缩量以及采空区处理起决定作用，因此分析直接顶与老顶的性质，又煤层厚度为4.3米，顶底板岩性分别为粉砂岩、粗
13、砂岩，直接顶厚度为5米，KM=54.3=1.16 0.31.163，故老顶为二级顶板，周期来压明显，再考虑到直接顶粉砂岩为中等稳定顶板，综合考虑以上各种因素，选择ZYD3400/23/45型支撑掩护式支架，其技术特征如下表所示：表6-6液压支架技术特征表Tablet.6-6Table of hydraulic structures technical characteristics型号高度/m工作阻力/KN初撑力/KN支护强度/MPa供液泵压/MPa外型尺寸/m长宽高ZYD3400/23/452.34.5340026080.58155.471.432.3另外，这种液压支架立柱中间有较宽的人行道和较大的通风面积，可采用随机支护，
