1、工程學(xué)院煤礦開采學(xué)課程設(shè)計*礦*采（帶）區(qū)120萬噸/年生產(chǎn)能力設(shè)計學(xué)生：想學(xué) 號： 73學(xué) 院：安全工程學(xué)院專業(yè)班級：煤礦開采技術(shù)1332專業(yè)課程：煤礦開采學(xué)扌旨導(dǎo)教師：新濤2015年1月11日煤礦開采學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目 * 礦*采（帶）區(qū)120萬噸/年專業(yè)煤礦開采技術(shù)班級 1332一設(shè)計題目*礦*采（帶）區(qū)120萬噸/年生產(chǎn)能力設(shè)計。二設(shè)計時間2014年12月29日 2015年1月11日三設(shè)計資料詳見本課程設(shè)計大綱。四完成的任務(wù)（1）設(shè)計容：采（帶）區(qū)巷道布置、采煤工藝設(shè)計、設(shè)計圖紙。（2）提交課程設(shè)計報告。五成果要求文字格式要求主標(biāo)題：三號字、居中、宋體、加黒，段后為自動。正文：全文宋

2、體、小四號字、段前段后0、行間距1.5，首行縮進(jìn)2個字符（包括各級標(biāo)題）。編碼：采用中式“一、二、三、（一） （二）（三）T. 2. 3.（1） （2） （ 3）” 編碼形式，不得采用自動生成格式。 其中“一、（一）”做為標(biāo)題，加黒，單獨(dú)成行?！?. （1）” 可以做標(biāo)題，也可以不做標(biāo)題，如果做標(biāo)題，需單獨(dú)成行，做還是不做標(biāo)題，均不需要加黒。圖表：圖表文字及說明等均采用五號宋體。表格要有表頭（表頭包括表號、表名），表頭在表的上面并居中加黑。圖要有圖號、圖名，在圖的下面并居中，不需加黒。公式：采用公式編輯器編寫，要規(guī)，必要時要編號，編號要寫在公式的尾部。裝訂：A4紙打印，加封面，左側(cè)裝訂。封面：

3、封面裝訂，也可以粘貼在學(xué)生“課程作業(yè)”的檔案袋表面。圖紙要求（需要制圖的情況）本設(shè)計繪制一大圖（二號圖紙）：采（帶）區(qū)巷道布置平面圖和（1 : 2000）剖面圖（1: 2000 ）。 設(shè)計圖紙四周各留 20mm的邊框線，右下角留出標(biāo)題欄。凡設(shè)計圖中已有容，說明書中都可以不 畫。指導(dǎo)教師簽名：2015年 1 月 11 日前言2第一章采區(qū)巷道布置 4第一節(jié)采區(qū)儲量與服務(wù)年限 4第二節(jié)采區(qū)的再劃分 6第三節(jié)確定采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 7第四節(jié)采區(qū)煤倉設(shè)計 10第二章 采煤工藝設(shè)計 15第一節(jié)采煤工藝方式的確定 15第二節(jié)工作面合理長度的確定 20第三節(jié)采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表的編制 21小 結(jié) 2

4、425參考文獻(xiàn)課程設(shè)計容1、設(shè)計題目的一般條件（假象礦井）某礦第一開采水平上山某采（帶）區(qū)自下而上開采K1、K2和K3煤層，煤層厚度、層間 距及頂?shù)装鍘r性見綜合柱狀圖。該采（帶）區(qū)走向長度2500米，傾斜長度1000米，采（帶） 區(qū)各煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，K1和K2煤層屬簡單結(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)計礦井的地面標(biāo)高為 +30米，煤層露頭為-30米。第一開采 水平為該采（帶）區(qū)服務(wù)的一條運(yùn)輸大巷布置在 K3煤層底版下方25米處的穩(wěn)定巖層中，為 滿足該采（帶）區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的其余開拓巷道可根據(jù)采煤方法不同由設(shè)計者自行決定。2、設(shè)計題目的煤層傾角條件煤層傾

5、角條件：煤層平均傾角為25°O O O O O O O O O O O O O O O O O O設(shè)計采(帶)區(qū)綜合柱狀圖厚度(m)巖性描述8.60灰色泥質(zhì)頁巖，砂頁巖互層8.40泥質(zhì)細(xì)砂巖，碳質(zhì)頁巖互層0.20碳質(zhì)頁巖，松軟6.9K1 煤層，=1.30t/m34.20灰色砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖互層，堅硬7.80灰色砂質(zhì)泥巖3.0K2煤層1I4.60薄層泥質(zhì)細(xì)砂巖，穩(wěn)定3.20灰色細(xì)砂巖，中硬、穩(wěn)定2.20K3煤層，煤質(zhì)中硬，=1.30t/m33.20灰白色粗砂巖、堅硬、抗壓強(qiáng)度60 80Mps24.68灰色中、細(xì)砂巖互層第一章.米區(qū)巷道布置第一節(jié).采區(qū)儲量與服務(wù)年限1 因采區(qū)生產(chǎn)能力選定

6、為120萬t/a2. 米區(qū)的工業(yè)儲量、設(shè)計可米儲量(1) 采區(qū)的工業(yè)儲量Zc=HX LX MXy (公式 1-1)式中：Zc-采區(qū)工業(yè)儲量，萬t;h-采區(qū)傾斜長度，1ooomL-采區(qū)走向長度，2500m丫 -煤的容重,1.30t/m3 ;M-煤的厚度，K1,K2,K3煤層厚度分別為 M1=6.9米,M2=3.0米,M3=2.2 米；則Zc1=1000X 2500X 6.9 X 1.3=2242.5 萬 tZc2=1000X 2500X 3.0 X 1.3=975 萬 tZc3=1000X 2500X 2.2 X 1.3=715 萬 tZc= Zc1+Zc2+Zc3=3932.5 萬 t(2)

7、設(shè)計可米儲量I計算永久煤柱損失P=S X 2X L +B X 2X (H -S X 2) X 亦丫 (公式 1-2)S采區(qū)上下邊界煤柱寬度B采區(qū)左右邊界煤柱寬度H-采區(qū)傾斜長度，1000mL-采區(qū)走向長度，2500m丫 -煤的容重，1.30t/m3 ;M-煤的厚度，K1,K2,K3煤層厚度分別為 M1=6.9米,M2=3.0米,M3=2.2米;K1,K2,K3煤層永久煤柱損失分別為P1,P2,P3則P1=30X 2X 2500+20X 2X (1000-30 X 2)X 6.9X1.3=168.28 萬tP2=30X 2X 2500+20X 2X (1000-30 X 2)X 3.0X1.3=

8、73.16 萬 tP3=30X 2X 2500+20X 2X (1000-30 X 2)X 2.2X1.3=53.65 萬 tP=P1+P2+P3=295.09J tU設(shè)計可米儲量Z=(Zc-P) X C ( 公式 1-3)式中Z設(shè)計可米儲量,萬t ;Zc-工業(yè)儲量，萬t ;P-永久煤柱損失量，萬t ;C-采區(qū)采出率，K1為厚煤層可取75% K2,K3為中厚煤層取80%則Z1=( Zc1-P1) X C1 =(2242.5-168.28) X 0.8=1659.38 萬 tZ2=( Zc2-P2) X C2 =(975-73.16) X 0.9=811.66 萬 tZ3=( Zc3-P3) X

9、 C3 =(715-53.65) X 0.9=595.22 萬 tZ=Z1+ Z2+ Z3=3066.26 萬 t(3) 采區(qū)服務(wù)年限T= Z/AX K (公式 1-4)式中 T-采區(qū)服務(wù)年限，a;A-采區(qū)生產(chǎn)能力，120萬t ;Z-設(shè)計可采儲量，萬t ;K-儲量備用系數(shù)，取1.4。T= Z/A X K=4080.7 /(120 X 1.4)=24.2a(4) 、驗(yàn)算米區(qū)回米率C=(Zc-p)/Zc-(公式 1-5)式中C-采區(qū)回采率，% ;Zc -煤層的工業(yè)儲量，萬t ;P-煤層的永久煤柱損失，萬t;3= (Zc1-P1)/Zc1=(2242.5-168.28)/2242.5 =92.50%

10、 > 75%滿足要求.3= (Zc2-P2)/Zc2=(975-73.16)/ 975 =92.50% > 80% 滿足要求3= (Zc3-P3)/Zc3=(715-53.65)/ 715=92.50% > 80% 滿足要求第二節(jié)采區(qū)的再劃分1、確定工作面長度確定工作面長度主要考慮的因素有地質(zhì)條件，煤層厚度，設(shè)備性能，巷道布置等，該采區(qū) 煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，煤層瓦斯涌出量較小，且采煤工藝選取的是較先 進(jìn)的綜采，在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐中，工作面長度有加長趨勢，考慮到設(shè)備選型及技術(shù)方面的因 素綜采工作面長度為150240m1、確定煤柱尺寸為使巷道保持良好狀態(tài)，防止采空區(qū)矸

11、石冒落及保證生產(chǎn)安全，需在采區(qū)四周留有一定圍 的采區(qū)煤柱，煤柱尺寸大小與煤層上的壓力及煤體本身強(qiáng)度有關(guān)，綜合已知條件及所選用 的采煤方法，在采區(qū)左右邊界各留20m的邊界煤柱，上部留30m防水煤柱，下部留30m護(hù)巷煤柱，采區(qū)不再留這類煤柱。n ,確定工作面長度有上可知，煤層傾向共有 1100-60=1040m的長度，走向長度3000-40=2960m 地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存條件較好，瓦斯涌出量小。巷道寬度為 4n4.5m,本采區(qū)選取4.5m，且采區(qū) 生產(chǎn)能力為120萬t/a ,選定5個區(qū)段，采用沿空掘巷方式,巷道間留較小煤柱，取5米。 故工作面長度為：L1=(1000-30 X 2-5 X 4-

12、10 X 4.5)/5=175 m2、確定采區(qū)工作面數(shù)目回采工作面是沿傾斜方向布置，沿走向推進(jìn)，采用走向長壁法開采。工作面數(shù)目：N=(L-2S)/(L 1+2L2)( 公式 1-6)式中 L -煤層傾斜方向長度(m);S 采區(qū)邊界煤柱寬度(m);L 1 -工作面長度(m);L2 -回采巷道寬度，4.5m。N=(1000-30 X 2”(175+4.5 X 2) =5.11，取 5.3、工作面生產(chǎn)能力Q = A/ (TX 1.1 )-( 公式 1-7)式中 Q -工作面生產(chǎn)能力，萬t ;A-采區(qū)生產(chǎn)能力，120萬t/a ;T-每年正常工作日，330天。故 Qr = A/TX 1.1 =120/(

13、 330 X 1.1)=3305.79t4、確定采區(qū)同采工作面數(shù)及工作面接替順序生產(chǎn)能力為120萬t/a,且工作面生產(chǎn)能力為3305.79t。目前開采準(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)，以一個工作面產(chǎn)量保證采區(qū)產(chǎn)量，所以定為 采區(qū)5個區(qū)段工作面接替順序，采用下行開采順序工作面接替順序圖區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段3區(qū)段4區(qū)段5J圖.1-1布置一個綜放工作面便可以滿足生產(chǎn)設(shè)計的要求。煤層：區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段3區(qū)段4區(qū)段5(說明：以上箭頭表示方向?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)順序)第三節(jié)確定采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)1 .完善開拓巷道據(jù)已知條件，在第一開采水平為該采區(qū)服務(wù)的運(yùn)輸大巷布置在K3煤層底板下方

14、25m的穩(wěn)定巖層中。為了便于掘進(jìn)及通風(fēng)，減少煤柱損失提高經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)所給地質(zhì)條件及系統(tǒng)所需，回風(fēng)大巷亦布置在 K3煤層底板下方25m的穩(wěn)定巖層中，與運(yùn)輸大巷大水平間 距相距 1100X cos25 ° =996.9 米。采區(qū)有三層煤，采用聯(lián)合布置，每一層都布置5個工作面，根據(jù)相關(guān)情況初步制定以下方案進(jìn)行比較（由于三煤層在設(shè)計中相同，所以僅以 K3煤層為例說明）2 確定巷道布置系統(tǒng)及采區(qū)布置方案分析比較采區(qū)巷道布置系統(tǒng)根據(jù)所學(xué)習(xí)知識，可采用兩條巖石上山，兩條煤層上山或一煤一巖上山等布置形式，這里只對兩條巖石上山和一煤一巖上山兩種方案進(jìn)行比較：方案一：兩條巖石上山在距煤層底板15m處巖

15、石中布置兩條巖石上山，一條為運(yùn)輸上山，另一條為軌道上山， 兩上山層間距30米，在層為上保持相應(yīng)高差，使其分別聯(lián)結(jié)兩翼的區(qū)段 ；平巷不交叉。通 風(fēng)路線：新風(fēng)從階段運(yùn)輸大巷一采區(qū)主石門一采區(qū)下部車場一軌道上山一中部甩車場一區(qū) 段軌道集中平巷f區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷道f區(qū)段運(yùn)輸平巷f工作面f區(qū)段回風(fēng)平巷f回風(fēng)石門f 階段回風(fēng)大巷。該方案的特點(diǎn)是：巖石工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián)絡(luò)石門長，工期長，但方案二：一煤一巖上山在距煤層底板15m處巖石中布置一條巖石運(yùn)輸上山，在煤層中布置另一條軌道上山。 通風(fēng)路線：新風(fēng)從階段運(yùn)輸大巷f采區(qū)主石門f采區(qū)下部車場f軌道上山f中部甩車場f 區(qū)段軌道集中平巷f區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷道f區(qū)段運(yùn)輸平巷

16、f工作面f區(qū)段回風(fēng)平巷f回風(fēng)石門 f階段回風(fēng)大巷。該方案的特點(diǎn)是：節(jié)省了一條巖石上山，相對減少了巖石工程量，節(jié)約 了成本，但軌道上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，服務(wù)期限短，需要保護(hù)煤柱。圖1-3方案二示意圖經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較：巷道硐室掘進(jìn)費(fèi)用表1-1兩方案綜合比較萬案一萬案一優(yōu)點(diǎn)兩條上山均布置在演示中，巖石 巷道穩(wěn)定，受干擾小，服務(wù)期限 長，維護(hù)費(fèi)用低，有利于通風(fēng)， 運(yùn)輸能力大節(jié)省了一條巖石上山，相對減少了巖 石工程量，節(jié)約成本缺 點(diǎn)巖石工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高，聯(lián) 絡(luò)石門長，工期長軌道上山不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，服 務(wù)期限短，需要保護(hù)煤柱費(fèi)用（萬兀）475.6546.2有上表可知，選擇雙巖巷上山采區(qū)聯(lián)合布置方

17、式比較合理，巷道布置情況見采區(qū)巷道平面 圖、剖面圖。3. 確定工作面回采巷道布置方式分析：回采巷道的布置可采用單巷布置或雙巷布置兩種方法，有已知條件可知，該煤 層地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存條件好，涌水量較小，瓦斯涌出量較小，直接頂較厚且易跨落, 因此有利于綜合機(jī)械化作業(yè)，可以充分發(fā)揮綜采高產(chǎn)高效的優(yōu)勢。若采用單行布置，則巷 道斷面將達(dá)12平米以上，對巷道的維護(hù)和掘進(jìn)比較困當(dāng)，故選用雙巷布置的形式，減小 巷道斷面面積，上一區(qū)段的運(yùn)輸巷道還可以作為下區(qū)段回風(fēng)巷道使用。4. 采區(qū)上下區(qū)段交替生產(chǎn)通風(fēng)系統(tǒng)示意圖采區(qū)上、下區(qū)段相鄰工作面交替期間同時生產(chǎn)時的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)路線：新風(fēng)從階段 運(yùn)輸大巷f米區(qū)主石門

18、f米區(qū)下部車場f軌道上山f中部甩車場f區(qū)段軌道集中平巷f 區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷道一區(qū)段運(yùn)輸平巷一工作面一區(qū)段回風(fēng)平巷一回風(fēng)石門一階段回風(fēng)大巷。5. 采區(qū)上下部車場參考采礦設(shè)計手冊及課本，采區(qū)上部車場采用順向單側(cè)平車場，采區(qū)下部車場采用大 巷裝車通過式。第四節(jié) 采煤中部甩車場路線設(shè)計參考網(wǎng)上資料，作如圖設(shè)計1、斜面線路聯(lián)接系統(tǒng)參數(shù)計算該采區(qū)開采近距離煤層群，傾角為12°。鋪設(shè)600mn軌距的線路，軌形為15kg/m, 采用1t礦車單鉤提升，每鉤提升3個礦車，甩車場存車線設(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

19、岔參數(shù)為a 1=14°15，, a仁 a2=3340, b1= b2=3500。斜面線路一次回轉(zhuǎn)角a 1=14° 15，斜面線路二次回轉(zhuǎn)角 S =a 1+a 2=14° 15，+14° 15，=28° 30，一次回轉(zhuǎn)角的水平投影角a1，=arctan(tan a 1/cos B )=14 ° 47，58 ( B為軌道上山傾角16° )二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角3，=arctan(tan S /cos B )=29 °17，34 ( B為軌道上山傾角16° )一次偽傾斜角B，=arcs in(sinB cos

20、a 1)=arcsin(sin16° cos14° 15，)=15 °29， 42二次偽傾斜角B=arcs in(sinB cos S )=arcsin(sin16° cos28° 30，)=154 °1，6(2) 斜面平行線路聯(lián)接點(diǎn)參數(shù)確定如圖1-5 :本設(shè)計采用中間人行道，線路中心距 S=1900mm為簡化計算，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)計算如下：B=Scota =1900X cot14 ° 15' =7481mmm=S/sin a =1900/sin14

21、76; 15' =7719mmT=Rtan( a /2)=9000 x tan(14 ° 15' /2)=1125mm n=m-T=7719-1125=6594mm c=n-b=6594-3500=3094mmL=a+B+T=3340+7481+1125=11946mm(3) 豎曲線相對位置豎曲線相對參數(shù)：高道平均坡度：ia=11 %o ,rg=arctania=37' 49"低道平均坡度：id=9 % ,rd=arctanid=30' 56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)：B g=B&#

22、39; - rg=15 ° 29' 42 -37 ' 49 =14° 51' 53hg= Rg(cosrg-cosB' )=20000(cos37 ' 49 -cos15 ° 29' 42)=725.71mmLg= Rg(sinB' -sinrg)=20000(sin15 ° 29' 42 -sin37 ' 49)=5123.08mmTg= Rg x tan( B g/2)=20000 x tan(14 ° 5T 53 /2)=2609.03mmKg=Rg xp g/57.

23、3 ° =5188.38mm低道豎曲線參數(shù)：B d=B'+ rd=15 ° 29' 42 -30 ' 56 =16° 38hd= Rd(cosrd-cosB' )=9000(cos30 ' 56 -cos15 ° 29' 42)=326.75mmLd= Rd(sinB' -sinrd)=9000(sin15° 29' 42+ sin30 ' 56)=2485.37mmTd= Rd xtan( B d/2)=9000 xtan(16 ° 38 /2)=1265.71

24、mmKd=Rd xB d/57.3 ° =2514.75mm最大高低差 H：由于是輔助提升，儲車線長度按三鉤計算，每鉤提 1t 礦車 3 輛，故高低道儲車線長度不小于3X 3X 2=18m起坡點(diǎn)間距設(shè)為零，則有：H=18000X 11 %。+18000X 9%o =360mm豎曲線的相對位置：L1=(T-L)sinB +msinB +hg-hd+H=2358.83mm兩豎曲線下端點(diǎn)(起坡點(diǎn))的水平距離為L2,則有L2= L1cos B ' + Ld- Lg=2358.83 x cos15 °29' 42+2485.37-5123.08=-364.61mm負(fù)值

25、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的位置計算如圖1-6 :圖1-6 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=0.011 X= L2 x id=364.61 x 0.009=3.281mm將厶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R仁9000mm取曲線半徑 R2=9000-1900=7100mm曲線轉(zhuǎn)角a =14° 47' 58K 1= R1 a /57.3 °

26、; =9000x 14°47'58/57.3°=2324.52mmK 2= R2a /57.3 ° =7100x 14°47'58/57.3°=1833.79mm K= K1 -K 2=2324.52-1833.79=490.73mmT1= R1 tan a /2=1168.85mmT2= R2 tan a /2=922.09mm(6) 存車線長度高道存車線長度為Lhg=17835.93mm低道存車線長度 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

27、線和曲線得弧長之差為K= K1 -K 2=2324.52-1833.79=490.73mm則有低道存車線得總長度為L=Lhg+A K=17835.93+490.73=18326.66mm具有自動下滑得長度為17835.93mm平破長度為490.73mn,應(yīng)在閉合點(diǎn)之前。 存車線直線段長度 d:d=Lhd-C1-K2=18200.54-2000-1833.79=14366.75mm在平曲線終止后接14366.75m m得直線段，然后接存車線第三道岔得平行線路聯(lián)接 點(diǎn)。存車線單開道岔平行線路連接點(diǎn)長度 Lk：存車線單開道岔 DK615-4-12,。貝U Lk=a+B+T=3340+7481+112

28、5=11946mm(7) 甩車場線路總平面輪廓尺寸及坡度：M2 =a x cos B +(b+L+a+L1+Td)cos B' cos a +( Td+C1+ T1)cos a + T1+d+Lk =3340 x cos16 ° +(3500+8606+3340+2358.83+1265.71) x cos15 ° 29' 42 xcos14° 47' 58 +(1265.71+2000+922.09) x cos14 ° 47' 58 + 922.09+14366.25+11946=52262.07mmH2 =(b+L+

29、a+L1+Td)cos B' sin a +( Td+C1+ T1)sin a +S =(3500+3340+2358.83+1265.71)xcos15° 29' 42x sin14° 47' 58 +(1265.71+2000+922.09) xsin14° 47' 58 +1900=7663.97mm(8) 線路各點(diǎn)標(biāo)高設(shè)低道起坡點(diǎn)標(biāo)高 仁土 0;提車線 2= 1+hd=326.75mm 5=2+(L+L1)sin B' =326.75+(8606+2358.83) x sin15 ° 29' 42=

30、3256.05mm車線 3= 1+H=0+360=360mm 4= 3+hg=360+725.71=1085.71mm 5=4+mx sin B +T1x sin B' =1085.71+7719x sin14 ° 1' 6 +1125x 15° 29' 42 =3256.05mm由計算結(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)計要求。軌起點(diǎn) 6= 5+(b+a)sin B ' =3256.05+(3500+3340) x sin 15 ° 29' 42 =5110.1mm第二章采煤工藝設(shè)計第一

31、節(jié)采煤工藝方式的確定1、設(shè)置采煤工藝。選取K1煤層進(jìn)行采煤工藝設(shè)計(K2,K3屬中厚煤層，可選用綜采一次采全厚方法進(jìn)行 開采，采煤工藝與K1層煤開采有相似之處，這里不再進(jìn)行分析)。由于K1煤層厚度為6.9m，屬于厚煤層，硬度系數(shù)f=2，結(jié)構(gòu)簡單，無斷層，煤層平 均傾角為25.故可采用技術(shù)條件先進(jìn)的綜合機(jī)械化采煤工藝，進(jìn)行綜采放頂煤開采。綜采 放頂煤工作面“三八”制作業(yè)形式，即兩班采煤，一班準(zhǔn)備。工作面回采工藝流程為：采煤機(jī)向上割煤、移架-采煤機(jī)向下裝煤一推移刮板輸送機(jī) 一斜切進(jìn)刀一推移刮板輸送機(jī)。2、綜采工作面的設(shè)備選用國產(chǎn)設(shè)備。根據(jù)煤層的實(shí)際情況，經(jīng)查采礦設(shè)計手冊，并對多種型號采煤機(jī)進(jìn)行比較

32、，選 用采煤機(jī)。MGX 160/710-AWD型電牽引采煤機(jī)(煤礦機(jī)械)產(chǎn)品用途及適用條件MG2X 160/710-AWD型電牽引采煤機(jī)，是一種多電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)橫向布置，全 機(jī)載交流變頻調(diào)速無鏈雙驅(qū)動電牽引采煤機(jī)。 機(jī)面高度853mm適用于采高11002600mm 煤層傾角w 40°的煤層，綜采或高檔普采工作面。最大裝機(jī)功率 730kW更換不同功率電 機(jī)可派生出裝機(jī)功率為710kW的采煤機(jī)。主要技術(shù)特征項(xiàng)目數(shù)據(jù)單位1.最大計算生產(chǎn)能力800t/h2.米高1.1 2.6m3.裝機(jī)功率2X2X 160+2X 30+7.5710kW4.供電電壓1140v5.滾筒直徑© 1100,

33、© 1250, © 1400mm6.截深600mm7.牽引力400240kN8.牽引速度01016.8, 0 7.6 12.6m/min9.滅塵方式外噴霧10.拖電纜方式自動拖纜11.主機(jī)外形尺寸11692X 1985X 853mm12.主機(jī)重量29t13.最大不可拆卸尺寸2800X 950X 520mm14.最大不可拆卸重量< 4.5t15.配套運(yùn)輸機(jī)槽寬630,730,764mm3、采煤與裝煤(1) 落煤方式及截深工作面每天推進(jìn)度 V=Q/LMy Co ;(公式1-8)Q-采區(qū)生產(chǎn)能力，3305.79t ;L -工作面長度(m);丫 -煤的容重 ,1.30t/m3

34、 ;M-煤的厚度C-采區(qū)回采率，% ；V=3305.79/ (195X 6.9 X 1.3 X 0.93) =2.1m 米用綜合機(jī)械化米煤，雙滾筒米煤機(jī)直接落煤和裝煤。選擇米煤機(jī)的滾筒截深600mm 每天正規(guī)循環(huán)推進(jìn)四刀，每個循環(huán) 0.6m，可滿足每天至少推進(jìn)2.1米的要求。(2) 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。(3) 米放比采煤機(jī)割煤高度為2.6m放煤高度平均為4.3m，采放比為1: 1.65。(4) 放頂步距割兩刀放一次頂煤，放頂步距 0.6 X 2=1.2m。(5) 放煤方式單設(shè)計長度(m)150 200隔、多口 放煤。這 種方式 丟煤少， 混矸少， 易

35、于實(shí) 現(xiàn)高產(chǎn) 高效，是 一種較 好的放 煤方式。4、運(yùn)煤工作面采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)輸平巷采用機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。(1) 刮板機(jī)型號SGZ764刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)(煤礦機(jī)械設(shè)備)7 量 送 輸中部槽X寬僉口中高刮板鏈鏈 雙 中巨 鏈201.2T.013 口式 方 鏈 緊液合 嚙 軌 齒 力 強(qiáng) 與 輪 弓 牽621圍 用 適般度長W0 、 作2機(jī)型號SZZ764系列機(jī)(煤礦機(jī)械集團(tuán))型號項(xiàng)目7-SZZ764設(shè)計長度(m)50 60裝機(jī)功率(kW)132200輸送量(t/h)10001200爬坡角度(° )10懸空段中部槽規(guī)格(mm1500 X 722 X 609落地段中部槽規(guī)格

36、(mm1750 X 722 X 870刮 板 鏈刮板鏈形式中雙鏈:圓環(huán)鏈規(guī)格22 X 86-C、26 X 92-C鏈速(m/s)1.4 1.5聯(lián)軸節(jié)形式限矩摩擦離合器、彈性聯(lián)軸器緊鏈方式閘盤緊鏈(2) 工作面采用自移式液壓支架支護(hù)自移式液壓支架 ZFS3200 /16/28 (煤礦機(jī)械集團(tuán))支撐咼度1.6 2.8 m工作阻力3126 KN初撐力2488 KN支架中心距1500 mm支護(hù)強(qiáng)度0.55 Mpa移架步距700 mm支架重量13.9 噸(3) 支護(hù)方式由于煤層f = 2，頂煤厚度較小，選用及時支護(hù)。(4) 移架方式由于采用及時支護(hù)方式，而且工作面每天推進(jìn)四刀，所以選擇順序移架方式。順序

37、式移架速度快，能滿足采煤機(jī)快速牽引的需要，適用于頂板比較穩(wěn)定的高產(chǎn)工作面。工作面的支架需求量：由N = L / E ;(公式1-9)式中N-工作面支架數(shù)目，取整數(shù);L工作面長度，mE架中心距；(6) 端頭支架由于巷道寬度為4.5m,而架寬為1.431.59 m，因此選2架，上下兩端共需4架。(7) 超前支護(hù)方式和距離由于采用綜采開采，支撐壓力分布圍為2030米，峰值點(diǎn)距煤壁前方5-15m,所以超前支護(hù)的距離為20米。選用單體支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)。鉸接頂梁的長度為1000mm(8) 校核支架的高度經(jīng)查采礦設(shè)計手冊得到：在實(shí)際使用中，通常所選用的支架的最大結(jié)構(gòu)高度比最大采高大200mn左右。即H

38、max = Mmax+0.2m。最小結(jié)構(gòu)高度應(yīng)比最小的采高小 250 350mm即Hmi n= Mmi n-(0.2 50.35)m已知選用的ZFS3200 /16/28 支撐掩護(hù)式支架的最大結(jié)構(gòu)高度為2.8m> (2.6+0.2)，滿足要求。支架的最小結(jié)構(gòu)高度為1.6m< ，滿足要求。強(qiáng)度校核：強(qiáng)度校核公式如下:Q=KX H1XpX 10 2 (公式 1-10)式中 K-頂板高度系數(shù)，取k=5;H1工作面米咼，m P -巖石密度,kg/ m3 ；將各參數(shù)值代入則有：Q=5X 2.6 X 2.5 X 10 2=0.33 MPa由于0.33 MPa v 0.55 Mpa (支護(hù)強(qiáng)度)

39、，因此支架選型滿足工作要求5、處理采空區(qū)采用全部跨落法處理采空區(qū)。第二節(jié)工作面合理長度的驗(yàn)證1從煤層地質(zhì)條件考慮該采區(qū)的可采煤層的地質(zhì)條件較好，無斷層，煤層傾角為 25°，煤層厚度適中，頂?shù)?板較穩(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)計生產(chǎn)能力為120萬噸/年。正規(guī)循環(huán)每天進(jìn)四刀，采煤機(jī)滾筒截深為 600mm所以煤層的工作面實(shí)際年生產(chǎn)能力為：330 X 0.6 X 4X 6.9 X 195X 1.3 X 0.93=128.73 （萬噸）一個工作面生產(chǎn)就能夠滿足設(shè)計生產(chǎn)能力的要求，在完成規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)后，產(chǎn)量還略有 富余，這樣