采矿学课程设计说明书 第一组-荆各庄矿带区开采2(6)

《采矿学》课程设计

6 采煤方法

6.1 采煤工艺方式的确定

6.1.1 采区地质条件和煤层赋存条件

井田含煤地层主要由石炭系上统和二叠系下统组成，含煤地层厚度约450m，共含大小煤层十九层，煤层总厚度25.3m，含煤系数5.7%，其中采区内可采煤层为11、12煤，平均平均总厚度5.04m，煤层倾角大约20°，赋存稳定。煤质硬度大，煤的容重为1.5t/m3.

6.1.2 采煤工艺的确定

可采煤层埋藏比较稳定，中厚煤层倾角较小，且煤层构造简单，顶板条件好，起伏不大，具有良好的开采条件，适合综合机械化开采，并且该矿井为现代化矿井，资力雄厚，机械化程度高，技术发展快，机械装备水平高，生产中的设备供应迅速及时，具有一只管理水平、技术水平较高的员工队伍，完全能够适应和熟练运用综合机械化开采，所以选用综合机械化开采工艺。

6.1.3 回采工作面长度和推进度以及推进方向

根据年产240万吨，反推得，每个工作面日割十刀煤，截深0.8m，也就是每个工作面日推进8m,向下推进，完全可以达产。

6.1.4 回采工作面的破、装、运煤方式及其设备选型

1.落煤：采用走向长壁采煤法，使用双滚筒采煤机割煤，工作面端部斜切进刀，截深1m。

2.装煤：采煤机落煤以后直接落入刮板输送机中，浮煤由铲煤板和人工装入刮板输送机中。

3.运煤：由刮板输送机→转载机→胶带输送机→分带斜巷胶带运输机→采区下部煤仓→运输大巷→井底车场→由箕斗从主井提升。

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6.1.5 劳动组织表

采用“四六”制作业，劳动组织表见下表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 工种 班长 采煤机司机 支架工 输送机司机 泵站司机 机电维护 皮带机司机 运料工 巷道维修工 机电搬运工 点柱工 出口工 质量验收员 杂活工 合计 一班 2 4 2 1 1 2 1 5 1 3 1 3 26 二班 2 4 2 1 1 2 1 5 1 3 1 3 26 三班 2 4 2 1 1 2 1 5 1 3 1 3 26 检 修 班 2 1 20 6 6 6 1 1 3 46

6.2 回采巷道布置

6.2.1 确定回采巷道布置形式

近距离煤层的回采巷道的布置形式有2大类型：一种是无区段集中巷，实行分层分采；另一种 是设置区段集中巷，各分层回采工作面以一定的超前距离同时开采，实行分层同采。分层平巷用煤柱

维护的布置方式有重叠式、外错式和内错式；采用无煤柱护巷时，主要有重叠式和内错式；煤层倾角较大时，还采用水平布置。

6.2.2 回采巷道支护

采用自移式支撑掩护式液压支架

6.2.3 确定回采巷道断面及其具体施工技术要求

（1）回采巷道断面选择

《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备

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安装、检修和施工的需要。运输巷道净宽度由运输设备本身轮廓最大宽度和《煤矿安全规程》所规定的人行道宽度和有关安全间隙相加而得；无运输设备的巷道，主要根据行人及通风的需要来选取。另外，参考东滩矿现场经验，选择分带轨道斜巷和分带运输斜巷的断面如图所示。

（2）巷道掘进方式及施工技术 ①巷道掘进方式

根据采煤工艺方式，回采巷道采用沿空掘巷方式掘进。采用双巷布置，双巷之间留15m的保护煤柱。回采巷道均为煤巷，采用综合机械化掘进设备掘进。配套综掘设备主要为：AM―50型掘进机，QZP―160A型转载机，SSJl200/3×200型可伸缩胶带输送机。其主要技术特征见第五章。

②施工方法

截割与支护单行作业，运煤和运料平行作业。 a截割、临时支护：

掘进机按设计要求截割出巷道轮廓，然后找尽顶帮危煤，人工窜前探梁，在前探梁上铺金属网，网下放置钢带，用木鞋、木刹把前探梁与顶板刹实，并使钢带紧贴顶板，同时挂帮网。

b出煤、打注顶部锚杆，打注两帮上部锚杆：

掘进机出煤后，用单体锚杆钻机打顶部锚杆孔，清孔，将锚固剂装入孔中，并用串好托盘的锚杆慢慢将锚固剂推入孔底。锚杆外端通过螺帽、连接套与单体锚杆钻机连接，开动钻机搅拌锚固剂，边搅拌边推进，直至将锚杆推入孔底。停机20秒，继续开动钻机紧固锣帽，直至将螺帽上的阻尼片打掉、塑料垫圈压扁挤坏，达到设计预紧力后，撤下钻具，进入下一循环。

打注顶部锚杆的同时，用风煤钻打两帮上部的锚杆孔，清孔，然后将锚固剂装入孔中，并用串好托盘的锚杆慢慢将锚固剂推入孔底。锚杆外端通过螺帽、连接套与钻具连接，开动钻具搅拌锚固剂，边搅拌边推进，直至将锚杆推入孔底，停机20秒 ，紧固锚杆螺帽，将螺帽上的阻尼片打掉、塑料垫圈压扁挤坏，达到设计预紧力后，撤下钻具，进入下一循环。。

c打注两帮下部锚杆：

打注两帮下部锚杆和打注两帮上部锚杆的方法一样。两帮下部第四根锚杆可滞后迎头四排钢带打注。

d锚索打注方法：

用锚杆钻机钻孔，清孔，将一块CK2550，两块Z2570药卷放入孔中，用锚索将药卷缓缓推入孔底。用锚索连接套将锚索连接，把连接套插入锚杆钻机套头中开动锚杆钻机搅拌锚固剂，边搅拌边推进，直至将锚索推入孔底，停机20秒，然后撤下锚杆钻机。

锚索打注10分钟后，对锚索上专用托盘、预应力垫片、锁具；然后涨拉预紧。

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（3） 注意事项

①每循环吃刀在0.8-1.0m为宜,截割跨距0.5-0.7m。 ②修整顶及两帮时要用慢速截割。 ③掘进时采用分层、由下而上截割落煤。

6.3综采工作面的设备选型及配套 6.3.1采煤机

综采工作面设计采用双滚筒采煤机破煤。工作面沿2煤底板布置一个采高3 m的综采工作面，采用双滚筒采煤机割煤。

根据采煤机要适合特定的地质条件，并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等主要参数要选取合理，有较大的适用范围，满足工作面生产能力的要求，选用大功率电牵引采煤机 MG2×400—W型双滚筒采煤机，采煤机技术参数如表6.2。

表6-2 综采面设备选型及配套

适应条件 采高范围（ m） 倾角（°） 普氏系数（f） 牵引力（kN） 牵引机构 牵引速度（ m/ min） 牵引方式 调速方式 保护方式 液压元件 主液压泵 型号 工作流量（L/ min） 工作压力（ Mpa） 辅助泵型号 调高泵型号 表6-2 综采面设备选型及配套 滚筒直径（ mm） 截深（ mm） 截割机 构 滚筒转速（r/j min） 卧底量（ mm） 滚筒直径（ mm） 向下摆角（°） 转速 （r/ min） 1800 800 36.8 319 850 30 165.9 MG2×400—W 3.5～7.5 ≤35 1~3 500 0～8～15 摆线轮—销轨 液压无级 电机功率过载及恒压保护 ZB—125 125 18 Z M2/YC—H107L YBC—45/160齿轮泵 XB12.5轴向泵 液压马达型号 29

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型号 功率（kw） 配套电动机 电压（V） 转速（r/ min） 48.3 机器重量（t） Y MCB—400 2×400 1140 1472 48.3 6.3.2刮板输送机选型 目前使用的刮板链有三种：边双链、中单链和中双链。

边双链优缺点：预紧力小，功率消耗少，适用的煤层倾角较大，煤层较薄以及运送大块硬煤时效果较好，但受力不均，容易断链。

中单链优缺点：结构简单，便于维护，弯曲性能好，没有受力不均的缺点，断链事故少；能采用长链段圆环链，以减少链接头，可靠性高；刮板变形不会引起链子在链轮上跳轮；但对输送硬煤的效果较差，适用于小倾角。

中双链优缺点：具有中单链优点，克服了它的缺点。

刮板输送机的选型原则刮板输送机一般与采煤机配套使用时均选用可弯曲自移式刮板输送机。煤质较硬时、块度较大时优先选用双边链；较软时选用运输能力大的中单链；煤质有硬有软时，选用中双链。输送机溜槽的结构一般应选用开底式，只有煤层底版较松软时才选用闭底式。综采工作面刮板输送机通常采用多电动机驱动，一般2～4台，应优先选用双电机双机头驱动方式。刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力的20%。

（1）输送能力

①采煤机的实际生产能力

Qc＝60×Vc×S× M×r×K

式中 Qc —— 采煤机的实际生产能力，t/h； Vc —— 采煤机的正常牵引速度，4 m/ min； S —— 采煤机的截深，0.8 m； M —— 采高，3 m； r —— 煤的容重，1.4t/ m3； K —— 机采采出率，0.80。

根据以上的选型原则，并且考虑“三机配套”原则，选用SGZ-880/2×400型刮板运输机。其技术特征见表6-3。

表6-3 刮板机技术参数

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