《采矿学》课程设计说明书(5)

华北科技学院《采矿学》课程设计

6采煤方法

6.1 采煤工艺方法的确定

对于缓斜、倾斜、薄及中厚煤层，一般使用单一走向长壁采煤法；倾角小于12°时，则应考虑用倾斜长壁采煤法。

本带区煤层均赋存稳定，倾角较小，厚度适中，顶底板多为细砂岩、粉砂岩易破碎，煤厚度为4.3m。

根据上述条件，决定用倾斜长壁综合机械化采煤法（俯斜开采），采空区顶板自行跨落法，以支撑掩护式支架支撑顶板。

6.11 带区地质条件和煤层赋存条件

本井田范围内地质构造相对简单，没有大的断层、陷落柱等，煤层赋存稳定，储量较丰富。适合使用综合机械化采煤方法。

6.12 回采工作面长度和推进度以及推进方向

带区划分要合理地确定条带的长度及数目，条带长度等于回采工作面的长度加上两顺槽间的宽度（本设计用沿空掘巷，无护巷煤柱的宽度）以及巷道宽度，带区划分一般以主要开采煤层为准，兼顾其它煤层，以便取得较高的产量和效率，条带划分还应考虑以地质构造作为条带边界，以免影响回采工作面的正常生产。

考虑到设计带区的生产能力、地质条件、管理水平和现有装备水平等，初步选定条带宽度为150米，采用沿空掘巷，无护巷煤柱，则条带数目为：N=(2500-15×2)/(150+8+2)=15。

由于共有2层煤，因而带区内工作面数为30个。剩余的三角煤进行残采。 由于本矿井煤炭储量比较丰富，井田内主采煤层10，11煤层为简单结构厚煤层，煤层平均厚度4.3米和4.1米，井田面积较大，采用两水平开采整个井田范围的煤层。第一水平全采用倾斜长壁俯斜后退式（上山条带）开采，第二水平采用倾斜长壁俯仰斜结合后退式（上下山条带）开采，开采剩余井田范围内的煤

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层。

后退式开采的优点：由采区边界向大巷方向推进，后退式开采顺序所需的回采巷道需要预先掘出，通过掘巷可以预先探明煤层的附存情况，生产期间采掘不相互影响，回采巷道容易维护，新鲜风经过实体煤，漏风少，是我国煤矿最主要的工作面开采顺序。

回采工作面推进度 根据循环作业图标的安排，工作面每班割煤两刀，三

班割煤，采煤机截深为0.8m，所以 回采工作面日推进度为4.8m

6.13 回采工作面的破，装，运煤方式及其设备选型

综采工作面采用采煤机破煤和装煤，采用输送机运煤，采用液压支架支护顶板。

综采工作面最大生产能力和安全生产，采煤机、刮板输送机和液压支架（简称“三机“）之间在性能参数、工作面空间尺寸以及相互连接部分的形式、强度和尺寸等方面，必须相互匹配协调，保证适用。 综采工作面的设备选型及配套

（1）采煤机的选用

用于长壁工作面的采煤机械有采煤机和刨煤机。综采工作面由于效率较高，一般都采用大功率的双滚筒采煤机。

采煤机的牵引方式有锚链式，适应于倾角0°～35°的回采工作面；无链齿销式，应用于倾角0°～55°的回采工作面。根据回采工作面的倾角大小，采煤机的牵引方式选为无链电牵引。

采煤机装机功率根据工作面煤质硬度，采高及生产率等要求，参考同类型采煤机的使用条件来选定，类比见表6-1。

表6-1 采煤机的使用条件

采高（m） 0.6～0.9 0.9～1.3 采煤机功率（kw） 单滚筒 0～50 50～100 双滚筒 0~100 100~200 21

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1.3～2.0 2.0～4.5

100～150 150～200 200~400 400~1000（注） 因此采煤机选用MG600-W型采煤机，其技术参数如表6-2所示。

表6-2 采煤机技术参数表

型号 适应条件 牵引力（kN） 牵引机构 液压元件 截割机构 配套电主液压泵 型号 工作流量（L/min） 工作压力（Mpa） 液压马达型号 滚筒直径（mm） 截深（mm） 滚筒转速（r/jmin） 卧底量（mm） 型号 功率（kw） 电压（V） ZB—125斜轴泵 271 16.5 ZM125斜轴马达 2300 800 37 285 YBC—200 2×300 660/1140 牵引速度（m/min） 牵引方式 调速方式 保护方式 采高范围（m） 倾角（°） 普氏系数（f） MG600-W 3～4.5 ≤35 F=2～5 550/296 0～12 无链 液压无级 电机功率过载及恒压保护 22

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动机 转速（r/min） 1472 内外喷雾 40 降尘方式 机器重量（t）

（2）工作面刮板输送机

刮板机的输送能力必须与采煤机的生产能力相匹配，具体选型设计见第七章。选用型号为：SGZ880/（2～3）×400型刮板输送机，其技术参数如6-3所示。

表6-3 刮板输送机技术参数表

设计长度（m） 出厂长度（m） 输送量（t/h） 刮板链速（m/s） 链条型式 型号 电动机

链规格 刮板链 中部槽 挡板

SGZ880/（2～3）×400 250 150-200 1200 1.6 中双链 EWJ400/200 2（3）×400 1140 1480 功率（kW） 电压等级（V） 转速 （r/min） 34×126—C 1450 180 1080 76.4 铸造式 1500×880×300 1500×1646×950 23

破断拉力（kN） 中心距（mm） 刮板距离（mm） 每米重量（kg） 型式 规格（长×宽×高）（mm） 规格（长×宽×高）（mm）

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机头 卸载方式 最大尺寸（mm） 单件重（kg） 侧卸 3516×5330×1355 30502 无链 379 牵引型式 机器总重（t）

（3）工作面液压支架

选择液压支架必须有合理的工作阻力和初撑力。液压支架的阻力式支架设计中最基本参数，支架所有强度都由此决定。它在一定程度上显示了支架的工作能力和特征。目前支架阻力主要是采用现场观测，然后根据观测数据进行估算或折算。

选择液压支架还必须确定合理支架结构高度。合适的结构高度是支架正常工作的关键。在实际使用中，通常选用的支架最大结构高度比最大采高大200mm左右。最小结构高度比最小采高低250～350mm。同时它们又随这地质条件和生产条件的变化而变化。选择时需综合各项因素，进行全面分析。除了以上要求外，液压支架的选型还必须和生产能力配套。

根据本矿的地质条件和生产实际，选用ZZ500/25/38型低位放顶煤液压支架，技术参数见表6-4所示。

表6-4 工作面液压支架技术参数表 型式 高度（最低/最高） 中心距 宽度（最小/最大） 初撑力（P=31.5MPa） 工作阻力（P=38.86MPa） 支护强度 对底板平均比压 四柱支撑掩护式低位 3000/4500mm 1750mm 1660/1860mm 10096kN 13000kN 1.23MPa 2.64MPa 24

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