T2= ZK2/(A×K)=464.96万t/(172万t ×1.3)=2.07a; T= T1+ T2 =4.14a。
所以采区的服务年限为4.14年。采区内同采的工作面个数为1。 3、确定采区内同采工作面数
生产能力为172万t/a,且工作面生产能力为5212t/a。目前开采准备系统的发展方向是高产高效生产集中化,采用提高工作面单产,以一个工作面产量保证采区产量,所以定为采区内一个工作面生产
第四章 采煤方法
选择各煤层采煤方法,确定回采工艺方式、工作面支护形式、支护设备、采煤机和运输类型。确定工作面进刀方式、截割方式、工作面长度、采高及工作面推进度等。 1.采煤方法的确定
单一走向长壁采煤法主要用于缓斜、倾斜薄及中厚煤层或缓斜3.5~5.0m厚煤层,其采煤系统比较简单。所给条件煤层厚3m,倾角20°为缓斜中厚煤层,所以选用单一走向长壁采煤法。地质构造简单,煤层赋存条件较好,瓦斯涌出量小。且现代工作面长度有加长趋势,因此采煤工艺选取的是较先进的综采。 2.采煤工艺方式的确定
(1)选第一煤层,即1#煤层为对象设置采煤工艺。
由于1#煤层厚度为3m,属于中厚煤层,硬度系数f=4,结构简单,无断层,故可用综合机械化采煤工艺。综采放顶煤工作面“四六”制作业形式,即三班采煤,一班准备。采煤机截深为0.6m。采煤机割煤高度为3m。
工作面回采工艺流程为:采煤机向上割煤、移架→采煤机向下装煤→推移刮板输送机→斜切进刀→推移刮板输送机。
(2)综采工作面的设备选用国产设备。 (3)采煤与装煤
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①落煤方式与采煤机的选择
采用综合机械化采煤,双滚筒采煤机直接落煤和装煤。依据采区的设计生产能力确定工作面每天的推进度为5.4m。
选择采煤机的滚筒截深为600mm,每天正规循环推进9刀,每个循环0.6m,可满足每天至少推进5.4m的要求。
根据煤层的实际情况,煤层厚度为3m,工作面长度为220m,采高3m,工作面推进速度1782m/a。经查《采矿设计手册》,选用MGT375/750采煤机。MGT375/750型采煤机的采高范围1.8~3.5m,截深为0.6m。。
②工作面采用自移式液压支架支护 ③移架方式
由于采用及时支护方式,而且工作面每天推进6刀,所以选择顺序移架方式。
顺序式移架速度快,能满足采煤机快速牵引的需要,适用于顶板比较稳定的高产工作面。 ④支护方式:由于1#煤层f = 4,选用及时支护。 ⑤工作面的支架需求量: 由n = L / E
式中: N ——工作面支架数目,取整数;
L —— 工作面长度,m; E —— 架中心距; n= 220/1.5=146(架) ⑥端头支架
由于巷道宽度为5m,而架宽为1.43~1.59 m,因此选2架,上下两端共需4架。另两架空间用单体支架金属铰接顶梁支护。支撑高度:1.6~3.8。 ⑦超前支护方式和距离
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由于采用综采开采,支撑压力分布范围为20~30米,峰值点距煤壁前方 5-15m,所以超前支护的距离为20米。
选用单体支柱和金属铰接顶梁支护。铰接顶梁的长度为1000mm。 ⑧校核支架的强度和高度 校核高度
经查《采矿设计手册》得到:
在实际使用中,通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大200mm左右。即: Hmax = Mmax+0.2米。最小结构高度应比最小的采高小250—350mm。即:Hmin= Mmin-(0.2 5~0.35)m 已知选用的 ZY3400/16/35 支撑掩护式支架的最大结构高度为3.5m>(Mmax+0.2),满足要求。支架的最小结构高度为1.8m< Mmin - (0.2 5~0.35),满足要求。 校核强度
由q=K×M×ρ×g×10
式中: q —— 支护强度,Mpa;
K ——作用于支架上的顶板岩石厚度系数,取6; M —— 采高,m; ρ —— 岩石密度,取 2.5×10Kg/m;
g —— 取10N/Kg。
q=6×3.0×2.5×10×10×10=0.45Mpa 由Q=q×F×10KN
式中:F——为支架支护面积,F = 5.725×1.450 = 8.30m Q=0.45×8.30×10=3735 KN 由P = Q / η
式中:P —— 支架的工作阻力,KN;
3
2
3
3
-6
3
3
-6
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Q —— 支架的有效工作阻力,KN; η —— 支架的支撑效率,取80%
P=3735÷0.8=4688.75 KN <支架工作阻力6000 KN, 满足要求。 3、处理采空区
采用全部跨落法处理采空区。
第五章 工作面开采顺序
划分区段或条带,确定工作面开采顺序。
将采区划分为四个区段,每个区段倾斜长度为235m,一次采一个工作面,。以1#煤层为例,4个区段工作面接替顺序,采用下行开采顺序 1#工作面接替顺序图 区段1 区段2 区段3 区段4 图.1
001 001 001 001 002 002 002 002 对于1#布置一个综放工作面便可以满足生产设计的要求。
1#煤层:K1煤层:区段1(001-002)→区段2(001-002)→区段3(001-002)→区段4(001-002)→区段5(001-002)
(说明:以上箭头表示方向为工作面推进顺序。) 3.确定工作面回采巷道布置方式及工作面推进终点位置
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