某煤礦采煤方法計算設(shè)計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8106某煤礦采煤方法計算設(shè)計案例 1218841.1.采煤工藝方式 1107851.1.1.采煤方法的選擇及其依據(jù) 141121.1.2.采煤方案的確定 282221.1.3.工作面長度的確定 387241.2.工作面割煤方式 4242561.2.1.割煤工序 457051.2.2.移架方式 8182921.2.3.推溜方式 828911.3.回采工藝設(shè)計 9239821.3.1.回采巷道 9248321.3.2.采煤工序的進(jìn)行方式和相互配合關(guān)系 10110201.3.3.循環(huán)作業(yè)與勞動組織 12180671.4.綜采工作面設(shè)備選擇 14260931.4.1.采煤機(jī) 14218241.4.2.刮板輸送機(jī) 17300961.4.3.破碎機(jī) 1816561.4.4.轉(zhuǎn)載機(jī) 1920851.4.5.液壓支架 19211171.5.掘進(jìn)工作面的機(jī)械配備 23184591.5.1.掘進(jìn)工藝 2336521.5.2.支護(hù)工藝 2561291.5.3.掘進(jìn)工作面數(shù)目 27130231.5.4.主要設(shè)備選型 2753461.5.5.掘進(jìn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖與截割軌跡圖 30采煤工藝方式采煤方法的選擇及其依據(jù)根據(jù)本井田的開采技術(shù)條件和國內(nèi)外目前厚煤層采煤技術(shù)的現(xiàn)狀，選擇采煤方法主要考慮了以下方面。（一）與煤層賦存條件相適應(yīng)，有利于提高工作面單產(chǎn)和礦井的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，實現(xiàn)礦井生產(chǎn)的高度集中化，以達(dá)到礦井高產(chǎn)高效的目的。（二）依靠科技進(jìn)步，采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，大力提高采煤機(jī)械化水平。（三）簡化采煤工藝，減少運輸環(huán)節(jié)，降低巷道掘進(jìn)率。（四）保證礦井安全生產(chǎn)，有效地防止煤層自然發(fā)火和其它災(zāi)害，為工人創(chuàng)造舒適的井下工作環(huán)境。提高資源回收率，減少資源損失。采煤方案的確定本礦井3-1煤層平均傾角5°，煤層傾角無較大變化，為緩傾斜煤層，可采煤層平均厚度3.54m屬于厚煤層，由于煤層傾角小，因此采用盤區(qū)式劃分，本礦采用綜合機(jī)械化的方式進(jìn)行開采。由于綜采機(jī)械化水平較高，固能滿足本礦3.0Mt/a的設(shè)計生產(chǎn)能力，3-1煤層參數(shù)表如表6.1表6.13-1煤層參數(shù)特征名稱數(shù)量單位煤層厚度3.54m傾角5°穩(wěn)定性較穩(wěn)定煤層容重1.43t/m煤層頂板以粉砂巖為主，其次為砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)粒砂巖煤層底板多為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖涌水量600（正常）m葫蘆素煤礦3-1煤層平均厚度3.54m，屬于厚煤層，可實現(xiàn)整層開采，在盤區(qū)范圍內(nèi)，煤層結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定，采用走向與傾斜長壁開采相結(jié)合，以走向長壁開采為主，采空區(qū)采用完全垮落法處理，采用綜合機(jī)械化開采一次采全高。工作面長度的確定煤層的地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)特征、巷道布置是影響工作面長度的主要因素。本礦井田的煤層地質(zhì)條件，為本礦地質(zhì)條件較為簡單，所以本礦設(shè)計時采用綜合機(jī)械化程度比較好綜采進(jìn)行開采。要滿足本礦3.0Mt的年產(chǎn)量，需要采煤工作面有較大的生產(chǎn)能力，因此選用長工作面進(jìn)行開采。一般情況下，綜合機(jī)械化工作面的長度范圍在200m至300m之間。為了滿足本礦一個采煤工作面的生產(chǎn)能力達(dá)到所設(shè)計的要求，取設(shè)計工作面的長度為260m，盤區(qū)走向長度為5000m。為了更好的的維護(hù)采煤工作面和巷道，采用維護(hù)條件較好的后退式，因此確定為后退式的推進(jìn)方向。井田內(nèi)3-1煤層平均3.54m，煤層賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。工作面生產(chǎn)能力驗算如下式中An———設(shè)備小時能力，t/h，取950t/h；AB———工作面生產(chǎn)能力，Mt/a，取2.60；K———產(chǎn)量不均衡系數(shù)，取1.3；T———日工作時間，h，取16h；———運輸設(shè)備正常工作系數(shù)，取0.8。經(jīng)過驗算可知工作面生產(chǎn)能力滿足本礦設(shè)計產(chǎn)量3.0Mt的要求。工作面割煤方式割煤工序本綜采面采用雙向割煤工序，采煤機(jī)前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，采煤機(jī)雙向割煤，往返一次割兩刀，每割一刀煤，支架、運輸機(jī)向前推移一個步距，完成一個循環(huán)。采煤機(jī)進(jìn)刀方式采用端部斜切進(jìn)刀。具體為采煤機(jī)割到機(jī)頭后，降低左滾筒，抬高右滾筒，返回進(jìn)行斜切進(jìn)刀，同時液壓支架滯后采煤機(jī)移架，如圖2-2（a）所示，具體尺寸見附圖2-2。圖2-2（a）機(jī)頭返刀直到煤機(jī)走完彎曲段進(jìn)入運輸機(jī)的直線段，然后將機(jī)頭推出，同時機(jī)頭向機(jī)尾方向依次將運輸機(jī)的彎曲段推直，如圖2-2（b）所示。圖2-2（b）斜切進(jìn)刀然后煤機(jī)抬高左滾筒，降低右滾筒向運輸機(jī)機(jī)尾方向割三角煤，如圖2-2（c）所示。圖2-2（c）割三角煤割完三角煤后，采煤機(jī)抬高右滾筒，降低左滾筒，割機(jī)身煤返回，然后進(jìn)行正常割煤，完成采煤機(jī)的進(jìn)刀，如圖2-2（d）所示。圖2-2（d）返空刀正常割煤采煤機(jī)在機(jī)尾的進(jìn)刀方式同機(jī)頭進(jìn)刀方式相同。即：斜切進(jìn)刀—推溜—割三角煤—拉架—返回割機(jī)身煤—推溜六個過程。本綜采面設(shè)備配套運輸機(jī)彎曲段長度為21m（10架），采煤機(jī)機(jī)身長度18.3m，雙向割煤進(jìn)刀距離確定為：18.3+21×2=60.3m；雙向割煤標(biāo)準(zhǔn)流程及注意事項詳見圖2-3(a)所示，端頭割煤標(biāo)準(zhǔn)流程及注意事項詳見圖2-3(b)所示。圖2-3(a)采煤機(jī)雙向割煤標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程圖2-3(b)采煤機(jī)端頭割煤標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程移架方式本綜采面支架采用電液控制，移架方式有本架操作、鄰架操作、成組移架、遙控操作、煤機(jī)與支架聯(lián)動移架五種，考慮到生產(chǎn)中的實際情況和人員及設(shè)備安全，主要采用鄰架操作方式，當(dāng)支架電控系統(tǒng)有故障或檢修設(shè)備需要時采用本架操作，在完善風(fēng)險評估并試用后再采用遙控操作方式操作。根據(jù)大采高綜采面的回采經(jīng)驗，一般情況下移架時，應(yīng)滯后采煤機(jī)前滾筒2～3架進(jìn)行；頂板破碎、有來壓跡象或來壓時應(yīng)割一架拉一架、帶壓拉架、擦頂拉架。若因壓力大或采高較大等原因，工作面片幫特別嚴(yán)重，成組收護(hù)幫板片幫煤量大影響生產(chǎn)時，必須執(zhí)行收一架護(hù)幫割一架的要求。相關(guān)流程詳見圖圖2-4液壓支架拉架標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程推溜方式 根據(jù)該套支架的功能可實現(xiàn)成組推溜、手動推溜兩種推溜方法。運輸機(jī)可彎曲角度：向上2.6°，向下3.3°，向前0.9°，向后0.42°，可彎曲長度為10架。推移刮板輸送機(jī)時，應(yīng)滯后采煤機(jī)后滾筒已拉出支架10架以上架以上，并且推移千斤頂要按照已推出方向逐次推出，嚴(yán)禁從兩頭向中間推移運輸機(jī)，以免造成運輸機(jī)中間鼓起、搭橋?；夭晒に囋O(shè)計回采巷道（一）回采巷道的掘進(jìn)方法工作面回采巷道掘進(jìn)采用多巷掘進(jìn)，考慮到工作面巷道掘進(jìn)和回采工作面設(shè)備維修的方便，首采工作面巷道共布置四條，即兩條回風(fēng)巷（回風(fēng)順槽）、一條帶式輸送機(jī)運輸巷（運輸順槽）和一條輔助運輸巷（輔運順槽）。其中輔助運輸巷與帶式輸送機(jī)運輸巷平行布置于工作面一側(cè)，兩條回風(fēng)巷平行布置于另一側(cè)，兩條巷道間留設(shè)25m的隔離煤柱，兩巷道之間用聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。上一個工作面的輔助運輸巷可作為下一個工作面的回風(fēng)巷，即后續(xù)工作面只需開掘三條巷道：一條回風(fēng)巷，一條帶式輸送機(jī)運輸巷和一條輔助運輸巷。由于3-1煤層較厚，考慮采用掘錨一體化設(shè)備掘進(jìn)。掘錨一體化是一種快速、高效的掘進(jìn)裝備。其優(yōu)點是可實現(xiàn)掘進(jìn)與錨桿支護(hù)一體化，最大程度地減少空頂距，尤其適應(yīng)頂板條件較差的煤層巷道掘進(jìn)。其缺點是該掘進(jìn)設(shè)備要求巷道掘進(jìn)斷面大、投資高。（二）回采巷道的斷面尺寸及支護(hù)設(shè)計回采巷道一側(cè)運輸順槽尺寸為寬5.0m，高3.4m，輔運順槽尺寸為寬6.0m，高3.4m，斷面另一側(cè)回風(fēng)順槽斷面尺寸5.4m，高3.2m，考慮到巷道的斷面面積以及煤礦經(jīng)濟(jì)成本等因素，本礦在設(shè)計中回采巷道采用即時支護(hù)，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)索＋鋼帶支護(hù)回采巷道，錨桿間排距為800×800mm。采煤工序的進(jìn)行方式和相互配合關(guān)系（一）采煤機(jī)落煤裝煤采煤工作面使用雙滾筒采煤機(jī)，其布置方式為：若面向工作面時，采煤機(jī)的右滾筒應(yīng)為右螺旋，割煤時順時針旋轉(zhuǎn)；左滾筒為左螺旋，割煤時逆時針旋轉(zhuǎn)。采煤機(jī)運行時，其前端的滾筒沿頂板割煤，后端滾筒沿底板割煤，這種布置方式司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好。（二）運煤采煤機(jī)采下的煤直接裝上刮板輸送機(jī)經(jīng)由裝載機(jī)后從帶式輸送機(jī)運出。工作面支護(hù)液壓支架的移架方式采用自移式液壓支架，支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，操作安全，工作面環(huán)境好。液壓支架移架步距為865mm，根據(jù)液壓支架配套參數(shù)可知，生產(chǎn)中支架支撐高度5.0m內(nèi)時，端面距取325mm；綜采面的控頂距離必須符合如下規(guī)定：最大控頂距：最小控頂距：其中：L1______頂梁長度，取支架參數(shù)4075mm；L2______端面距，根據(jù)支架煤機(jī)配套參數(shù)，取325mm；S______截深，取采煤機(jī)滾筒參數(shù)865mm。具體控頂距數(shù)據(jù)示意圖見圖。最小控頂距示意圖最大控頂距示意圖（四）采空區(qū)處理采空區(qū)頂板處理采用全部垮落法。（五）綜采面工序配合方式綜采面割煤、移架、推移輸送機(jī)采用及時支護(hù)的配合方式，即：采煤機(jī)割煤后，伸直護(hù)幫板，輸送機(jī)逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深，采煤機(jī)割完第二刀后進(jìn)行推溜、移架。這種支護(hù)方式，推移輸送機(jī)后在底座前端與輸送機(jī)槽之間沒有一個截深富裕量，比較能適應(yīng)周期壓力大及直接頂穩(wěn)定性好的頂板，但對直接頂穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差。若煤壁容易片幫時，可在前滾筒割過后將護(hù)幫板伸平，護(hù)住直接頂，隨后推移輸送機(jī)。循環(huán)作業(yè)與勞動組織1、循環(huán)作業(yè)葫礦礦井工作制度采用“三八制”作業(yè)，共有兩個生產(chǎn)班，一個檢修班。其中每天兩個生產(chǎn)班生產(chǎn)，一個檢修班檢修。檢修班每天上早班，負(fù)責(zé)早班的生產(chǎn)和檢修；生產(chǎn)班每班對綜采面設(shè)備保養(yǎng)及交接班時間取15分鐘，其余時間全部割煤。每天凈提升時間為16h，年生產(chǎn)時間為330d，工作面晝夜循環(huán)數(shù)為10個循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)度為0.8m。循環(huán)作業(yè)圖表如下2、正規(guī)循環(huán)組織措施（1）完善各種現(xiàn)場管理制度，加強崗位工種技術(shù)培訓(xùn)和業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)。（2）認(rèn)真落實崗位責(zé)任制、安全質(zhì)量責(zé)任制和工程質(zhì)量管理制度、設(shè)備維修質(zhì)量檢查驗收制度，搞好現(xiàn)場交接班，各班組互創(chuàng)有利條件。（3）加強對設(shè)備的使用和維修管理，保持設(shè)備良性循環(huán)，完好運行，降低設(shè)備故障影響。（4）加強綜采面頂板管理，執(zhí)行好頂板管理措施。（5）綜采面液壓支架的管理，盡量避免倒架、咬架事故。（6）抓好均衡出勤工作，檢修班保證全隊出勤率在80％以上。（7）嚴(yán)格遵守勞動紀(jì)律，調(diào)整好每班人員輪休，保證每班都能按正規(guī)循環(huán)作業(yè)。3、勞動組織根據(jù)工作面情況，采煤司機(jī)、集中控制操作工、液壓支架操作工、輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)操作工、工作面帶式輸送機(jī)司機(jī)、端頭支護(hù)及超前支護(hù)工、泵站工、泵站支架檢修工、煤機(jī)、三機(jī)檢修工、電氣檢修工、安全員、瓦斯員、送料工、開溜工為專業(yè)工種，由專人負(fù)責(zé)；其它工作如清煤等均由綜合工種完成。表6.2綜采面勞動組織表序號工種出勤人數(shù)說明生產(chǎn)一班生產(chǎn)二班檢修班合計1采煤機(jī)司機(jī)22262采煤機(jī)檢修223支架操作55104支架檢修555泵站檢修16電氣檢修337三機(jī)檢修448運輸機(jī)司機(jī)1129自移機(jī)尾司機(jī)11210控制臺司機(jī)111311超前支護(hù)工2248標(biāo)準(zhǔn)化、支護(hù)12生產(chǎn)輔助組55兩巷標(biāo)準(zhǔn)化、移變13班組人數(shù)18184026含輪休人數(shù)14區(qū)隊管理人員1010綜采工作面設(shè)備選擇綜采面設(shè)備主要有液壓支架、采煤機(jī)、刮板運輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、膠帶輸送機(jī)及綜采面供電、供液設(shè)備等，這些設(shè)備的正確選型及合理配套是充分發(fā)揮設(shè)備生產(chǎn)性能，達(dá)到高產(chǎn)高效的前提。設(shè)備選型著重考慮設(shè)備的生產(chǎn)能力、主要技術(shù)指標(biāo)、適應(yīng)性、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、配套性等因素。采煤機(jī)1、采煤機(jī)選型原則（1）基本功能足夠的落煤、裝煤能力；能調(diào)整高度；能量消耗少；割煤的煤塊度大；工作時產(chǎn)生的粉塵少等。（2）適應(yīng)性必須適應(yīng)給定煤層的煤質(zhì)、煤層厚度、傾角及頂板的要求。（3）性能采煤機(jī)的性能應(yīng)滿足綜采面設(shè)計的要求；生產(chǎn)率必須滿足綜采面產(chǎn)量的要求；具有足夠的牽引力和牽引速度；截割速度應(yīng)滿足煤的塊度及降塵的要求；截深應(yīng)滿足控頂距及支架結(jié)構(gòu)的要求。（4）安全及勞動保護(hù)電氣設(shè)備需防爆；必須有內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，以降低粉塵；應(yīng)有完善的保護(hù)裝置。（5）經(jīng)濟(jì)性和可靠性采煤機(jī)工作時受力大，生產(chǎn)條件惡劣，能耗及截齒、油脂與易損件的消耗占綜采面的噸煤成本比例較大，因此采煤機(jī)必須有良好的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。2、設(shè)計按工作面產(chǎn)量3.0Mt/a選擇采煤機(jī)。采煤機(jī)平均割煤速度：式中V───采煤機(jī)平均割煤速度，m/min；Qd───工作面日產(chǎn)量，取10000t；L───工作面長度，260m；LS───采煤機(jī)開缺口行程，取35m；T───每班工作時間，取8h；K───工作面班開機(jī)率，取75%；H───工作面平均采高，取3.54m；B───采煤機(jī)截深，取0.8m；γ───3-1煤容重，取1.43t/m3；C───工作面回收率，取95%。V=10000×(260+35)/(60×2×8×0.75×280×3.54×0.8×1.43×0.95)=4.43m/min（2）采煤機(jī)最大割煤速度：式中Vmax———采煤機(jī)最大割煤速度，m/min；Kc—采煤機(jī)割煤不均衡系數(shù)，取1.3。Vmax=1.3×4.43=5.76(m/min)。（3）采煤切割功率根據(jù)采煤機(jī)割煤速度，按能耗系數(shù)法計算采煤機(jī)切割功率，計算公式如下：式中N───采煤機(jī)切割功率，kW；HW───采煤機(jī)割煤能耗系數(shù)，取2.5～3。N＝60×0.8×3.54×5.76×(2.5～3)/3.6＝662.4～794.0(KW)。根據(jù)以上計算，考慮選用德國EKF公司生產(chǎn)的SL500型采煤機(jī)一臺，裝機(jī)總功率達(dá)1875KW，采用Eicontrol控制方式，遠(yuǎn)距離搖控操作，變頻電牽引，運行平穩(wěn)，其技術(shù)特征表如表6.3所示表6.3采煤機(jī)主要技術(shù)特征表型號SL500采高范圍（m）2.7～5供電電壓（V）3300總裝機(jī)功率（kw）1875滾筒直徑（m）2.7滾筒截深（mm）865生產(chǎn)能力（t/h）3000最大牽引速度（m/min）12.5機(jī)身尺寸：長×寬×高（mm）18300×1470×2350整機(jī)重量（t）126牽引功率（kw）2×90截割功率（kw）2×750泵電機(jī)功率（kw）35破碎機(jī)功率（kw）160生產(chǎn)廠家EKF刮板輸送機(jī)1、刮板輸送機(jī)的選型原則（1）根據(jù)鏈條負(fù)荷情況決定鏈條數(shù)目，結(jié)合煤質(zhì)硬度選擇鏈條結(jié)構(gòu)形式；（2）輸送機(jī)中部槽的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)選用封底式；（3）刮板輸送機(jī)通常采用多電機(jī)驅(qū)動，一般為3臺電機(jī)，應(yīng)優(yōu)先選用雙電機(jī)雙機(jī)頭驅(qū)動方式；（4）應(yīng)優(yōu)先選用短機(jī)頭和短機(jī)尾，但機(jī)頭架和機(jī)尾架中板的升角不宜過大，以減少通過壓鏈塊時的能耗；（5）與無鏈牽引的采煤機(jī)配套時，機(jī)身附設(shè)結(jié)構(gòu)形式相應(yīng)的齒條或鋪軌，與采煤機(jī)的行走輪齒相咬合；（6）刮板輸送機(jī)中部槽兩側(cè)應(yīng)附加采煤機(jī)滑靴或行走滾輪跑道，為防止采煤機(jī)掉道，還應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向裝置。在輸送機(jī)靠煤壁一側(cè)附設(shè)鏟煤板，清除機(jī)道的浮煤；（7）為了配合采煤機(jī)行走時能自動鋪設(shè)拖移電纜和水管，應(yīng)在輸送機(jī)靠采空區(qū)一側(cè)附設(shè)電纜槽（與擋煤板制成一體）。2、刮板輸送機(jī)的選擇工作面刮板輸送機(jī)的運輸能力應(yīng)不低于采煤機(jī)的最大割煤能力，故刮板輸送機(jī)的運輸能力為：式中：Qq———刮板輸送機(jī)的運輸能力，t/h；Qmax———采煤機(jī)的最大割煤能力；Vmax———采煤機(jī)最大割煤速度，m/min取5.76m/min；H───工作面平均采高，取3.54m；B───采煤機(jī)截深，取0.8m；γ───3-1煤容重，取1.43t/m3；設(shè)計考慮配備中煤張家口煤礦機(jī)械公司生產(chǎn)的SGZ1000/2565型刮板輸送機(jī)及配套的PCM400型破碎機(jī)、SZZ1350/525型轉(zhuǎn)載機(jī)各一臺，其技術(shù)特征分別如表6.4表6.5表6.6所示。表6.4SGZ1000/2565型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征表輸送能力（t/h）2500鏈速（m/s）0～1.69電源電壓（v）3300裝機(jī)功率（kw）3×855中部槽1750×1000×372圓環(huán)鏈規(guī)格（mm）Φ48×152緊鏈伸縮行程（mm）600刮板鏈型中雙鏈卸載方式交叉?zhèn)刃渡a(chǎn)廠家張家口煤礦機(jī)械破碎機(jī)表6.5PCM400型破碎機(jī)主要技術(shù)特征表電源電壓（V）3300破碎能力（t/h）4000入料力度（mm）長度不限×1350×1200電機(jī)功率（kw）400KW出料粒度（mm）300額定轉(zhuǎn)速(r/min)1485外形尺寸：長×寬×高（mm）5045×3871×1790～2050生產(chǎn)廠家張家口煤礦機(jī)械轉(zhuǎn)載機(jī)表6.6SZZ1350/525型轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)特征表電源電壓（V）3300鏈速（m/s）0～2.06運輸長度（m）30電機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）1485/738圓環(huán)鏈規(guī)格（mm）Φ42×146運輸能力(t/h)4000電機(jī)功率（kw）525/263生產(chǎn)廠家張家口煤礦機(jī)械鏈條破斷負(fù)荷(KN)2520液壓支架1、選型原則和要求：（1）支架的初撐力和工作阻力要適應(yīng)直接頂和老頂巖層移動產(chǎn)生的壓力。（2）支架的結(jié)構(gòu)和支護(hù)特性，要能適應(yīng)和保護(hù)暴露頂板的完整性。（3）支架底座要適應(yīng)底板巖石的抗壓強度。（4）支架支撐高度要與采高或煤層厚度相適應(yīng)。（5）支架的安全性能要好。（6）最好有伸縮梁和調(diào)底油缸。支架選擇說明：中間架初撐力能適應(yīng)直接頂及老頂來壓的最大壓力，能將頂板移近量控制到最低程度，支架結(jié)構(gòu)能適應(yīng)直接頂下部巖層冒落特點，支架底座能適應(yīng)底板巖石抗壓強度，支護(hù)斷面與通風(fēng)要求適應(yīng)，三機(jī)配套符合相關(guān)要求。2、支架高度的核算（1）支架最大高度式中：HZmax——————煤層最大支護(hù)高度，mm；Mmax——————綜采面最大采高，取4800mm；S1——————偽頂初次垮落的最大厚度，取200mm。所以：（2）支架最小高度式中：HZmin——————煤層最小支護(hù)高度；Mmin——————綜采面最小采高，取2350mm；S2——————頂板下沉量，取200mm；g——————頂梁上、底座下的浮矸厚度，取50mm；e——————移架時支架回縮量，取100mm；綜上所述，所選的支架支護(hù)高度為2.0~5.0m，滿足最大、最小支護(hù)要求。3、支架強度的核算采用兩個經(jīng)驗公式計算，取最大值。公式一：式中：P——————綜采面合理支護(hù)強度，kN/m2；h——————采高，m，取3.54m；r——————頂板巖石重力密度，t/m3，取2.5t/m3；k——————綜采面支架應(yīng)該支護(hù)的上覆巖層厚度與采高之比，一般為4～8；開采煤層較厚、頂板條件不好、周期來壓明顯時，應(yīng)選用高倍數(shù)，根據(jù)相鄰綜采面回采情況，此處選取7?？傻贸?，公式二：a、b、式中：P——————支護(hù)強度，MPa；M——————開采厚度，取3.54m；r——————頂板巖石容重，取2.5t/m3；d——————頂板動載系數(shù)，取1.3；a——————煤層傾角，取5°；B——————附加阻力系數(shù)，取1.2；n——————不均衡安全系數(shù)，取1.75；K——————板巖石碎脹系數(shù)，取1.25。則a、P≥9.8×3.54×2.5×1.3×1.2/1000（1.25－1）×cos3°=0.54MPab、P≥9.8×3.54×2.5×1.75×cos3°/1000（1.25－1）=0.61MPa根據(jù)經(jīng)驗公式計算，支護(hù)強度取兩種計算方式的最大值0.61MPa，所以工作面液壓支架的支護(hù)強度應(yīng)不小于0.61MPa。4、支架選型本次設(shè)計工作面選用DBT公司生產(chǎn)的二柱掩護(hù)式液壓支架，共175臺；其中，端頭架ZY8638/24/50型7臺（機(jī)頭3臺，機(jī)尾3臺），過渡架ZY8638/25.5/55D型2臺（機(jī)頭、機(jī)尾各1臺），中部架ZY8638/25.5/55型167臺；采用PM32電液控制系統(tǒng)可實現(xiàn)本架、鄰架操作以及其他成組動作等功能。端頭架、過渡架、中部架的技術(shù)特征分別如表6.7ZY8638/24/50型液壓支架主要技術(shù)特征表工作阻力（KN）8638支撐高度（mm）2400～5000支架中心距（mm）1750平均支護(hù)強度（MPa）0.86拉架力（KN）990頂梁長度(mm)5075推溜力（KN）505側(cè)護(hù)板行程（mm）200表SEQ表\*ARABIC6.8ZY8638/25.5/55D型液壓支架主要技術(shù)特征表工作阻力（KN）8638支撐高度（mm）2550～5500支架中心距（mm）1750推移行程（mm）865拉架力（KN）557推溜力（KN）309頂梁長度（mm）4575側(cè)護(hù)板行程（mm）200表SEQ表\*ARABIC6.9ZY8638/25.5/55型液壓支架主要技術(shù)特征表工作阻力（KN）8638支撐高度（mm）2550～5500支架中心距（mm）1750推移行程（mm）865拉架力（KN）557推溜力（KN）309頂梁長度（mm）4075側(cè)護(hù)板行程（mm）200掘進(jìn)工作面的機(jī)械配備掘進(jìn)工藝1、落煤（1）施工順序主運、輔運順槽沿底掘進(jìn)，巷道高度為3.4m。掘錨機(jī)最大掘進(jìn)高度為4.5m，故無需留設(shè)底煤，無需拉底；2、截割方式掘錨機(jī)掘進(jìn)時，巷道一次成形。掘錨機(jī)司機(jī)在激光儀的指向下，在巷道前方的煤壁進(jìn)行切割，直至割入深度達(dá)到1.0m后為一循環(huán)。3、截割循環(huán)掘錨機(jī)截割時，首先通過上升截割滾筒將截割滾筒調(diào)整至巷道中部，行走掘錨機(jī)使截割滾筒與前方煤壁接觸，然后升起掘錨機(jī)臨時支撐，啟動截割滾筒與運輸機(jī)，上升截割滾筒至巷道頂板后，切入煤體(切入深度1.0m)，從上而下截割。當(dāng)割到煤層底板時，收截割滾筒，截割底煤，使巷道底板平整，裝完余煤，再次將截割滾筒調(diào)整至巷道中部，進(jìn)行下一個循環(huán)，具體見圖掘錨機(jī)截割方式及截割循環(huán)圖。掘錨機(jī)完成從巷道中部至頂板至底板再到中部，這一過程就稱一個截割循環(huán)。當(dāng)班完成全部掘進(jìn)工作后必須在巷道右?guī)蜆?biāo)出當(dāng)班掘進(jìn)進(jìn)尺、當(dāng)班掘錨機(jī)司機(jī)及日期。掘錨機(jī)截割方式及截割循環(huán)圖2、裝煤、運煤工序及具體要求利用掘錨機(jī)的裝載、運輸機(jī)構(gòu)來完成裝煤工序。掘錨機(jī)上設(shè)有裝載機(jī)構(gòu)（裝煤鏟板和三星輪裝載機(jī)構(gòu)）和輸送機(jī)。掘錨機(jī)割煤時，煤落在裝煤鏟板上，同時圓盤耙桿連續(xù)運轉(zhuǎn)，將煤炭裝入中部運輸機(jī)，運輸機(jī)再將煤裝入后面等待的梭車。3、梭車運煤工序及具體要求具體作業(yè)工序為將梭車停在掘錨機(jī)后面等待裝煤；當(dāng)梭車前部裝滿時，開啟輸送機(jī)向后拉煤；當(dāng)梭車煤裝滿時，給掘錨機(jī)司機(jī)一個信號停止裝煤，然后把煤轉(zhuǎn)運到給料破碎機(jī)料斗內(nèi)，煤經(jīng)破碎后轉(zhuǎn)運到膠帶輸送機(jī)上。4、清理浮煤巷道浮煤分兩類：第一類為掘進(jìn)過程中梭車來回運行時撒下的浮煤和巷幫片幫后產(chǎn)生的浮煤，此種煤由煤機(jī)司機(jī)在交接班前用煤機(jī)清理干凈；第二類為巷道皮帶下浮煤，由檢修班派人進(jìn)行清理。皮帶運行過程中嚴(yán)禁到非行人側(cè)處清煤，在清理浮煤時，應(yīng)注意保護(hù)巷道兩幫的風(fēng)筒、水管、電纜等。支護(hù)工藝1、頂板支護(hù)工藝巷道頂板支護(hù)使用掘錨機(jī)作業(yè)。（1）鉆眼在進(jìn)行掘進(jìn)同時，將穩(wěn)定靴伸出，將掘錨機(jī)支撐起來，掘錨機(jī)司機(jī)將遙控器打到支護(hù)狀態(tài)。先將兩側(cè)的臨時支護(hù)支起，然后操縱支護(hù)梁伸縮閥和前后傾斜閥，將支護(hù)梁支撐到工作區(qū)的頂板上。操作鉆臂左右擺動閥，使兩鉆架準(zhǔn)確到達(dá)鉆眼位置。裝入鉆桿，操縱鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)閥及進(jìn)給閥，進(jìn)行鉆眼。當(dāng)鉆桿鉆入設(shè)計深度時，反向進(jìn)給，同時繼續(xù)保持鉆桿旋轉(zhuǎn)，將鉆桿退出。若因眼深需加長鉆桿時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計鉆孔深度選擇加長桿，繼續(xù)鉆孔。（2）鋪網(wǎng)用上頂網(wǎng)專用工具把要支護(hù)的網(wǎng)片放在掘錨機(jī)的臨時支護(hù)上，靠幫留出100mm的距離，網(wǎng)片之間搭接部分為100mm，綁絲間距200mm，綁絲單根長度300mm，對折雙股后兩側(cè)要外露一致（150mm），雙股綁絲綁扎擰緊后外露部分不超過50mm，綁扎后綁絲外露部分必須全部凹進(jìn)網(wǎng)片內(nèi)，，用頂錨桿將兩片網(wǎng)片壓住。（3）安裝錨桿將錨桿放入攪拌器，升起鉆箱直至錨桿頂部到達(dá)眼口約20mm處，取1支CK2350樹脂藥卷放入眼內(nèi)，然后用錨桿頂住藥卷，使鉆箱上升將藥卷送到眼底后，停止給進(jìn)，開始轉(zhuǎn)動，進(jìn)行攪拌，時間約10～12s，然后上升錨桿將托盤緊貼頂板，并等待30～40s。（4）緊固錨桿待樹脂凝固后，然后旋轉(zhuǎn)鉆箱緊固錨桿（注意不能給進(jìn)），調(diào)整搖臂和鉆架位置進(jìn)行下一根錨桿的安裝工作。（5）掘進(jìn)工作面支護(hù)最小、最大空頂距的確定最小空頂距：掘錨機(jī)采用掘進(jìn)、支護(hù)平行作業(yè)的掘進(jìn)方式，掘進(jìn)一米支護(hù)一米，最小空頂距為截割頭完全縮回，每循環(huán)開始前，掘錨機(jī)鉆架中心到工作面煤壁的距離，為2.8m，此距離即為工作面前排支護(hù)的最小空頂距。最大空頂距：每循環(huán)進(jìn)度為1m，循環(huán)結(jié)束后，掘錨機(jī)鉆架中心到工作面煤壁的距離，為3.8m，此距離即為前排支護(hù)的最大空頂距。故前排支護(hù)最小空頂距為2.8m，最大空頂距為3.8m。2、兩幫支護(hù)工藝（1）定位按照幫錨桿間排距選定鉆孔位置，做好標(biāo)識。鉆孔盡量預(yù)估布置在網(wǎng)片搭接處。（2）鉆眼支護(hù)完頂錨桿后，調(diào)整掘錨機(jī)幫錨桿鉆臂位置，使鉆臂準(zhǔn)確到達(dá)鉆眼位置。裝入1m鉆桿，操縱鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)閥及進(jìn)給閥，進(jìn)行鉆眼，鉆到設(shè)計深度時，反向進(jìn)給，同時繼續(xù)保持鉆桿旋轉(zhuǎn)，將1m鉆桿退出，更換2.2m鉆桿繼續(xù)鉆孔。由于掘錨機(jī)底座較高，不便施工最底排錨桿，最底排錨桿檢修班人工用風(fēng)鉆補打。（3）鋪網(wǎng)網(wǎng)片之間搭接部分為100mm，幫網(wǎng)搭接處用14#雙股鐵絲按"長方形"方法邁步式擰緊且不少于4扣，綁絲間距200mm，綁絲單根長度300mm，對折雙股后兩側(cè)要外露一致（150mm），雙股綁絲綁扎擰緊后外露部分不超過50mm，綁扎后綁絲外露部分必須全部凹進(jìn)網(wǎng)片內(nèi)，網(wǎng)片要緊貼煤壁，嚴(yán)禁有露幫、網(wǎng)兜等現(xiàn)象并且網(wǎng)片距離煤壁不能大于30mm。（4）安裝錨桿將錨桿放入攪拌器，升起鉆箱直至錨桿頂部到達(dá)眼口約20mm處，取1卷CK23×500樹脂藥卷放入眼內(nèi)，然后用錨桿頂住藥卷，使鉆箱上升將藥卷送到眼底后，停止給進(jìn)，開始轉(zhuǎn)動，進(jìn)行攪拌，時間約10～12s（依據(jù)樹脂說明書為準(zhǔn)），然后上升錨桿將托盤緊貼頂板，并等待30～40s。最低一行錨桿用風(fēng)鉆接攪拌器攪拌樹脂。（5）緊固錨桿待樹脂凝固后，然后旋轉(zhuǎn)鉆箱緊固錨桿（注意不能給進(jìn)），調(diào)整搖臂和鉆架位置進(jìn)行下一根錨桿的安裝工作。最低一行錨桿人工緊固，扭矩和錨固力要求與機(jī)打錨桿一致。（6）最大空幫距離的確定掘錨機(jī)幫錨桿中心線滯后頂錨桿機(jī)中心線1.2m，因此，利用掘錨機(jī)施工的幫錨桿最大空幫距即最大空頂距3.8+1.2m=5.0m，并規(guī)定掘錨機(jī)不便施工的最底下一行錨桿距掘進(jìn)頭煤壁不大于60m，在檢修班必須補齊。（7）幫錨桿支護(hù)嚴(yán)格執(zhí)行一次性