采煤方法 - 王

采煤方法

一、采煤方法的选择及其依据

矿井生产能力为60万t/a,根据各煤层的赋存情况，从安全、经济、实用角度出发，并结合邻近矿井煤矿采用的采煤方法，确定西采区采用走向长壁采煤法，东采区采用倾斜长臂采煤法，综合机械化采煤工艺。

二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备

采煤机：MG160/390-WD型，液压牵引，电压660/1140V，滚筒直径φ1.25、1.4、1.6 m，功率2×160+2×30+11KW， 截深0.6、0.63m，采高1.4～3.0 m，α≤30°；

可弯曲刮板输送机：SGZ-630/264，中双链，功率2×132KW，电压660/1140V，450t/h；

可伸缩式胶带输送机：DSP1063/1000，功率125KW，630t/h，铺长1000m，电压660/1140V，储带长度60m，；

转载机：SZD-630/75，75KW，660/380V，500t/h，长50m，中双链，行星减速器，伸缩机头；

破碎机：LPS500，轮式连续500t/h， 功率75KW，电压660/380V； 乳化液泵：WRB200/31.5，功率132KW，两泵一箱，电压660/1140V，流量200L/min，公称压力31.5M Pa；

乳化液箱：RX200/12.5；

喷雾泵站：XPB250/5.5，功率30KW，电压660V，250L/min； 钻机：TXU-75A，功率4KW，电压660V。

三、工作面管理方式及支护设备

井田内煤层顶底板以粉砂岩为主，次为泥岩。实验结果表明砂岩抗压强度一般为392.5～903kg/cm2，泥岩抗压强度为189.5～1024kg/cm2。顶底板属中等稳定，但在地下水的作用下，岩石强度将会下降。根据《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类》（MT554-1996）和《缓倾斜煤层采煤工作面底板分类》（MT553-1996），煤层顶板属II级2类，底板为III类。

国内外长壁工作面生产经验表明，液压支架是工作面装备中对生产能力影响最大的设备，因此必须把支架的可靠性放在首位，不但要稳定可靠，故障率低，而且使用寿命长，结构型式简单实用，支架工作阻力不断增大。

支架支护强度按倍数岩重法： q=n×γ×M 式中

q--------支护强度，KN/m2

n--------不同顶板条件下的倍数，中等稳定顶板取6～8，本计算中取n=8

γ-------岩石密度，KN/m3 ，γ=23.0KN/m3 M--------采高，m，m =2.1m q =8×23.0×2.1=386.4KN/m2

P=q×L×B/N=386.4×3.70×1.5/0.80=2680.65KN

式中

P--------综采液压支架工作阻力，KN；

L--------掩护式综采液压支架顶梁末端到煤壁的距离，一般在3.70m左右；

B---------综采液压支架中心距，m，B =1.5 m； N---------综采液压支架支撑效率。

根据支护强度的计算，结合本矿井煤层顶底板情况、倾角和煤层赋存条件，工作面初选ZY2800/14/32型掩护式液压支架，支架高度1.4m～3.2m，工作阻力2800kN，推移行程0.8m，支架中心距1.5m，初撑力2000kN，对底板比压1.2MPa，支护强度0.63 MPa。

煤层底板泥岩最小实验抗压强度值为18.57MPa，考虑地下水的软化作用（泥岩软化系数经验值为0.4～0.6），长期渗水工作面底板的极限比压约降为无水条件下的1/3～1/7，即煤层底板的容许比压约为5.5～2.6MPa，可满足所选液压支架的需要。支护强度0.63MPa，满足煤层顶板支护需要。

支架移架方式均采用电液控制系统并要求与采煤机实现联动，能显示采煤机、支架工作状态，故障情况，具有随机操作和成组操作功能，移架速度低于10s。支架整体顶梁钢性结构，应有防倒防滑及调架装置。

2、配套乳化液泵站

支架的快速、安全操作是实现高产高效的前提，而支架的移架速度主要取决于支架液压系统的流量。为了适应综采工作面快速移架、

推移输送机的需要，选用WRB200/31.5型乳化液泵站（两泵两箱），其主要技术参数如下：

流量：200L/min 压力：31.5MPa 单机功率：132kW 电压：660/1140V 3、工作面支护及顶板管理

工作面支护：工作面采用二柱掩护式液压支架支护顶板，上下端头各使用2架端头液压支架支护。

顶板管理：煤层属中厚煤层，赋存较稳定，且煤层结构简单，顶底板以粉砂岩为主，次为泥岩，单向抗压强度一般为392.5～903kg/cm2，但遇水易软化，顶板属易冒落及中等冒落顶板。根据顶板岩性结构，参照邻近矿区的生产经验，回采工作面移架后，顶板岩石可自行跨落，无需强制放顶。因此，顶板管理采用全部陷落法管理。

(二)超前支护

上下端头各使用2架端头液压支架支护。端头支架以外，采用Π型钢梁配合单体液压支柱架设抬棚进行支护。超前支护距离不小于20m。

四、顺槽辅助运输

（一）、辅助运输系统的组成

根据煤层赋存条件和开拓方式，在矿井投产的初期，辅助运输系统流程为副斜井→中部车场→中组轨道运输巷→工作面顺槽→工作

面，在全矿井生产后期，辅助运输系统流程为副斜井→下部车场→下组煤轨道运输巷→工作面顺槽→工作面。

矿井初期生产时，投产的工作面为1081工作面。 （二）、辅助运输方式比选

副斜井由于倾角较大，只能采取绞车提升的方式；对于工作面，只有在搬家时才有辅助运输任务，其倾角在0°～20°之间，可采用无轨胶轮车加绞车的运输方式，或采用绞车提升方式；对于工作面顺槽，倾角在0°～8°之间，可以采用无轨胶轮车、胶套轮机车、无级绳连续牵引车或单轨吊。

就本矿井而言，煤层顶底板为砂岩时抗压强度大，但为粉砂岩、泥岩时易塌陷，而炭质泥岩及泥岩在地下水作用下，易膨胀引起冒顶和鼓底发生，所以本矿不宜采用单轨吊运输方式。对于胶套轮机车，运行的最大坡度一般为5°～6°，但使用条件要求机车运行的巷道干燥，一旦有水容易打滑，其速度、牵引力等技术数据会大幅度降低，在3°～4°的坡度都很难保证其设备的运行能力。国外也多用在车场调车，用于长距离运输的很少，对于煤矿井下巷道条件差，湿度大，特别是工作面顺槽起伏变化大，易积水，因此也不适宜胶套轮机车运输方式。为确保设计选用的设备安全可靠，设计不予推荐。

由于矿井初期辅助运输系统由副斜井、轨道运输巷和工作面顺槽组成。而副斜井只能采取绞车提升的运输方式，所以，辅助运输的比较就集中到了轨道运输巷和工作面顺槽运输的比较。通过分析、比较，从安全、可靠等角度出发，本矿井东翼轨道运输巷采用

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