第頁共77頁山西曹村煤礦礦井采煤方法和回采工藝分析案例目錄TOC\o"1-2"\h\u6452山西曹村煤礦礦井采煤方法和回采工藝分析案例 1267821.1煤層地質(zhì)條件 1136751.2采煤方法的選擇 152051.3工作面設(shè)計參數(shù) 311121.4選擇設(shè)備 3143311.5作業(yè)圖標(biāo) 8215681.6回采巷道布置 101.1煤層地質(zhì)條件井田構(gòu)造簡單，煤層穩(wěn)定，傾角平緩。礦井主要開采對象5號煤層儲量豐富，煤質(zhì)較優(yōu)良。井田內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，煤層頂?shù)装鍡l件尚好，為低瓦斯礦井，使用目前現(xiàn)代化技術(shù)和機(jī)械化設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)理想的開采效果。1.2采煤方法的選擇1.2.1概要本章設(shè)計討論的內(nèi)容礦井生產(chǎn)中極其重要的一點(diǎn)。它關(guān)系到礦山的各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是礦山生產(chǎn)的核心。在選擇和確定煤礦開采方法時，要注意先進(jìn)性和可行性，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，提高礦山的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)大量實(shí)地經(jīng)驗(yàn)需要依靠以下要點(diǎn)：（1）安全的工作環(huán)境條件，使井下人員的生命得到保障。（2）要充足飽和地開發(fā)有用的各類地下礦產(chǎn)資源（3）生產(chǎn)能力（即產(chǎn)量）要大,勞動生產(chǎn)率盡可能要高。（4）保證安全正常生產(chǎn)同時，使礦山開采經(jīng)濟(jì)效益增高，礦山的綜合生態(tài)效益經(jīng)濟(jì)效益等最好。1.2.2影響采煤方法因素1.地質(zhì)因素（1）inclinationandtrend（2）煤層厚度與面積、儲量等（3）煤層存在于地下的標(biāo)高、深度。（4）煤層和周圍巖石的自燃性粘結(jié)性與結(jié)塊性。（5）煤層及其周圍巖石的狀態(tài)、特性。（6）煤層是否有自然的傾向，以及煤層及其周圍巖體的含水性等。2.開拓開采技等術(shù)因素（1）所擁有的技術(shù)設(shè)備與生產(chǎn)材料的供應(yīng)。（2）煤層之上的地表是否允許塌陷。（3）是否擁有選定采礦方法所需具備的技術(shù)管理水平。（4）對煤質(zhì)量產(chǎn)量等的技術(shù)指標(biāo)要求。1.2.3采煤方法的選擇從煤礦開采的過程來看，采煤工藝主要有綜采、普采、炮采三種類型。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。綜合考慮，本礦井中的5號煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層的開采條件比較優(yōu)越，設(shè)計初步定為礦井年產(chǎn)是120萬t，按照開采儲量本礦井就屬于大型礦井，因此礦井的采煤工藝采用效率很高的綜合機(jī)械化一次采全高采煤方式，走向長壁采煤法。對于礦井規(guī)劃以及改擴(kuò)建而留下的邊角煤和三角煤，采用房柱式采煤法進(jìn)行煤炭的開采與回收?？梢酝ㄟ^連續(xù)式采煤機(jī)和梭車進(jìn)行配合運(yùn)送產(chǎn)出的煤炭。1.3工作面設(shè)計參數(shù)(1)工作面長度目前我國大型礦井的高效綜采工作面的長度主要是在200米之上，并且有日益加長擴(kuò)大的趨勢和動向。因此礦井生產(chǎn)中急切需要大功率，大運(yùn)量，大運(yùn)距，高可靠性的生產(chǎn)設(shè)備，用以滿足現(xiàn)代化礦井高產(chǎn)高效的需要。考慮到井田面積較大，且為滿足5號煤層的年產(chǎn)量提高工作面的回采率，合理優(yōu)化工作面配置，由此可以確定本礦井5號煤層綜放工作面長度為260米。(2)工作面采高根據(jù)5號煤層厚度2.50－3.60m，平均厚度為3.00m，設(shè)計工作面一次采全厚，采高為3.00m。(3)循環(huán)進(jìn)度此工作面采取雙向截割煤炭，往返割一刀煤。循環(huán)進(jìn)度為采煤機(jī)的一個截深，為0.6m。1.4選擇設(shè)備1.采煤機(jī)結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過篩選雞西煤機(jī)廠的MG2×400-W采煤機(jī)落煤、裝煤，滾筒截深0.6m。采煤機(jī)技術(shù)特征見表6-1。表6-1MG2×400-W型采煤機(jī)主要技術(shù)特征表項目單位數(shù)目型號MG2×400-W制造廠家雞西煤機(jī)廠采高m2.3-4.5截深m0.6滾筒直徑m2.0截割功率kW2×400牽引方式液壓無鏈牽引速度m/min0-15.0牽引力KN420機(jī)面高度mm1480臥底量mm261電壓V1140煤層傾角°≤35適應(yīng)煤質(zhì)硬度kg/cm21-3噴霧滅塵方式內(nèi)、外噴霧最大不可拆卸尺寸/重量mm/t3519×2064×1480/9.12重量t492.運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)煤方式：在運(yùn)行落煤的同時,進(jìn)行裝煤。煤墻側(cè)和后部運(yùn)輸機(jī)前沿浮煤通過運(yùn)輸機(jī)鏟煤板在推拉移動時自行裝入輸送機(jī)內(nèi)。1）刮板輸送機(jī)選型運(yùn)輸能力計算：Qq=60×B×H×V×γ×KC×KH×KV×KY×C=60×0.8×3×1.17×1.55×1.35×1×1.05×1.3×0.80=526t/h式中：從上面可知，刮板輸送機(jī)的工作能力應(yīng)大于526t噸每小時。設(shè)計采用的刮板輸送機(jī)的輸送能力為70噸每小時，電機(jī)功率為380kW。參數(shù)見表6-2：表6-2刮板輸送機(jī)參數(shù)特征表SGZ764/320D2）轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)選型根據(jù)對轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸能力的要求，選擇SZZ-764/160型順槽橋式刮板轉(zhuǎn)載機(jī)。其主要技術(shù)特征見表6-3。破碎機(jī)是用于回采工作面中將大塊的煤炭進(jìn)行破碎，便于輸送機(jī)的運(yùn)輸。根據(jù)以上使用的刮板轉(zhuǎn)載機(jī)尺寸及其運(yùn)輸送能力，配套選用SB1200型破碎機(jī)。其主要技術(shù)特征見表6-4。表6-4PEM1000×1000型破碎機(jī)技術(shù)特征表型號PEM1000*1000結(jié)構(gòu)特點(diǎn)顎式過煤能力1200t/h破碎能力500t/h進(jìn)料口寬度1000mm進(jìn)料口高度1000mm電動機(jī)功率250kw配套轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ—764/160重量制造廠家張家口煤機(jī)廠3）帶式輸送機(jī)選型順槽帶式輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)與轉(zhuǎn)載機(jī)的輸送能力相匹配，選用SSJ1200/2×200M型可伸縮帶式輸送機(jī)。其主要技術(shù)特征見表6-5。3.液壓支架液壓支架控制著工作面中，絕大部分的礦山壓力，在開采煤炭的過程中，由于煤層的垮落，導(dǎo)致該處原有的壓力分布發(fā)生改變，它承擔(dān)著工作面的最重要的安全保障任務(wù)。井田內(nèi)5號煤平均煤厚3.00米，采用一次全高開采的綜合機(jī)械化采煤方法。根據(jù)工作面頂?shù)装鍘r性、采高等等條件，結(jié)合實(shí)際情況，選擇支架掩護(hù)式液壓支架及其配套端頭支架。按照倍數(shù)巖重法計算，過程如下：

q=1000×n×m×γ×9.8×=0.546MPa式中：在目前大多機(jī)械化的大型礦井中，多采用掩護(hù)式液壓支架，除了支撐工作面頂部的巖石壓力外，還能在一定距離內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對巖壁的保護(hù)效果，提高了整體空間的穩(wěn)定性。故其技術(shù)特征見表6-6。表6-6技術(shù)特征表4.乳化液泵、噴霧泵選擇根據(jù)以上設(shè)備，定為兩臺，同時將乳化液泵站并聯(lián)。再配一臺備用。選用XRB2B80/150型乳化液箱。設(shè)備參數(shù)如表6-7所示：表6-7乳化液泵站參數(shù)額定流量/L/min額定壓力/Mpa功率/kw所選用的噴霧泵站應(yīng)該能夠滿足礦井降塵的需要，降塵強(qiáng)度大，噴出的水量足，工作狀況良好，定一臺噴霧時，另一臺備用。設(shè)備參數(shù)如表6-8所示：表6-8噴霧泵站參數(shù)額定流量/L/min額定壓力/Mpa功率/kw1.5作業(yè)圖標(biāo)回采工作面勞動組織形式，實(shí)行追機(jī)作業(yè)，具體見勞動組織表6-9所示：表6-9勞動組織表本次設(shè)計的綜采工作面作業(yè)形式采用“四六制”，循環(huán)作業(yè)圖表如圖6-10：圖6-10循環(huán)作業(yè)圖1.6回采巷道布置1.1.1回采巷道配備采礦巷道主要配備有采煤機(jī)，可彎曲刮板輸送機(jī)，自移式液壓支架，轉(zhuǎn)載機(jī)，配電箱，破碎機(jī)，移動變電站，膠帶輸送機(jī)，乳化泵站，工字梁棚等，在運(yùn)輸斜巷中集中布置可伸縮膠帶輸送機(jī)，設(shè)備列車和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)。參數(shù)如表6-11所示：、表6-11回采巷道主要設(shè)備配備表1.1.2巷道斷面設(shè)計經(jīng)過以往的井巷設(shè)計、采煤學(xué)設(shè)計等設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，在考慮巷道斷面設(shè)計時候，需要考慮所采煤層的埋藏深度，煤層以及周圍巖石的壓力分布狀況，開拓時期是否存在壓力的高度集中區(qū)；哪種形狀類型的巷道結(jié)合所使用的的支護(hù)方式可以實(shí)現(xiàn)在巖石壓力重新分布后，維持目前的受力平衡，使巷道在至少服務(wù)年限