综采工作面设计

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贵州发耳煤业有限公司发耳一矿10101综采工作面设计说明书
贵州发耳煤业有限公司
二○○六年八月
审签栏
编制:月日技术科:月日
通防科:月日
机电科:月日
安监科:月日
综采办:月日
调度室:月日
副总工程师:月日
总工程师:月日
总经理:月日
设计人员名单
目录
1、工作面简况 (6)
2、巷道布置 (6)
3、采煤方法和主要技术参数 (7)
4、生产工艺 (8)
5、工作面主要设备选型及总体配套 (9)
6、生产系统 (14)
7、专项设计 (15)
8、矿压观测 (16)
9、煤质管理 (17)
10、安全技术要求 (17)
附表 (18)
附件:
1、《10101综采工作面回采地质说明书》
2、《10101综采工作面通防设计专项说明书》
3、《10101综采工作面供电设计专项说明书》
4、《10101综采工作面防排水设计专项说明书》
附图目录
10101综采工作面设计说明书
1、工作面地质简况
详见《10101综采工作面回采地质说明书》,并附《10101综采工作面地质平剖面图》图号ZC10101-01。

2、巷道布置
详见《10101综采工作巷道布置平、剖、断面图》图号ZC10101-02。

2.1 工作面巷道布置
10101综采工作面井下位于一采区西侧,工作面东南侧为运输顺槽,机轨合一巷布置,西北侧为回风顺槽,回风顺槽与+980大巷相邻,运输顺槽与未掘1103运输顺槽相邻,对回采没有太大的影响,北东侧为切眼,呈伪斜布置,机头滞后机尾10m。

工作面距地表垂深最浅198m,两顺槽及切眼均沿1#煤层顶板掘进。

预计采止线位置,进风侧采至皮带下山与10101运输顺槽相交处前10m,回风侧按回采期间机头与机尾垂直确定。

2.2 巷道的几何参数及支护形式
2.2.1运输顺槽
斜梯形断面,净宽380Omm,下帮高2200mm,净断面积9.56~10.29m2,采用φ20×2000mm左旋无纵筋锚杆CK2570型树脂锚固剂配合φ6.5mm钢筋网支护,锚杆间排距为1000×1000mm。

2.2.2回风顺槽
原10101切眼向东开口15m为斜梯形断面,净宽5000mm,下帮高2200mm,断面积13.0~13.13m2,后为净宽360Omm的斜梯形断面,下帮高2200mm, 净断面积8.82~9.47m2, 采用φ20×2000mm左旋无纵筋锚杆CK2570型树脂锚固剂配合φ
6.5mm钢筋网支护。

2.2.3 切眼
矩形断面,净宽7000mm,净高2200mm,净断面积15.4m2,φ20×2000mm左旋无纵筋锚杆、φ6.5mm的钢筋网、锚索、单体支柱联合支护。

3、采煤方法及主要技术参数
3.1采煤方法
采用走向长壁综合机械化采煤。

3.2主要技术参数
3.2.1作业制度
采用“三八”作业制度,即“两采一准”每天三班作业,其中两个班生产,一个班检修,每班工作8小时。

3.2.2几何尺寸
工作面走向推进长度296~318m,平均307m,倾斜长182m,煤厚1.7~1.9m,平均1.85m。

煤层倾角11°~16°,平均14°。

3.2.3储量
3.2.3.1工业储量
Q工=倾斜长×走向进长度×煤厚×容重
=182×307×1.85×1.48
=15.3(万t)
3.2.3.2回采煤量
Q回采=倾斜长×走向长×采高×容重×回采率
=182×307×1.9×1.48×0.95
=14.9(万t)
3.2.4生产能力及可采期
3.2.
4.1循环进度:0.63m。

3.2.
4.2循环产量
Q循=面长×采高×容重×回采率×循环进度
=182×1.9×1.48×0.95×0.63
=306(t)
3.2.
4.3日产量
Q日=循环产量×日循环数
=306×6
=1836(t)
3.2.
4.4月产量
Q月=日产量×月日历天数×循环率
=1836×30×0.85
=46818(t)
3.2.
4.5回采期
T可= Q回采/ Q平均月
=149000/46818
=3.18(月)
4、生产工艺
4.1采煤工艺
4.1.1工序
割煤→移架→推溜
4.1.2工艺说明
双向割煤,往返一次割两刀,端部自开缺口斜切进刀,螺旋滚筒自动装煤矸,斜切进刀长度不少于25m,截深0.63m。

工作面推进过程中要通过10101老切
眼,老切眼周围的岩层已有不同程度的变形和破坏,工作面通过时压力增大,顶板难以维护。

10101切眼安装时,替换出的单体、交接顶梁运入老切眼,按照一梁一柱走向布置支设在老切眼内,交接顶梁要交接好,间排距1000×1000㎜,一排支设三架顶梁。

老切眼上端头超前下端头10m,工作面通过老切眼时不要与老切眼平行,在未通过前先将工作面的伪斜调得比老切眼伪斜大,使工作面输送机机头先通过老切眼,然后分段逐步通过。

使工作面与老切眼之间形成一个三角带,相应地减轻顶板压力,有利于顶板维护。

液压支架接触老切眼交接顶梁前,逐架摘去梁柱。

工作面与老切眼相交处的控顶面积大,顶板压力集中,要加强此处顶板的支护,根据现场实际情况,可选择破碎顶板条件下顶板管理的有关措施。

4.2顶板管理
本面属Ⅱ类Ⅱa级顶板,根据1301高档普采工作面和1101综采工作面矿压观测资料,预计直接顶初次垮落步距为6~12m,老顶初次垮落步距32~45m,周期来压步距16~17m。

回风顺槽支承压力超前影响范围预计40~60m。

4.2.1工作面顶板管理
工作面安装106架液压支架,其中ZY3400/12/28型液压支架99
架,ZYG3400/13/32型排头支架7架(头三尾四),割煤后立即支护顶板。

4.2.2两巷超前支护
运输顺槽及回风顺槽距工作面煤壁20m范围内,使用DW25-25/100型和DW28-25/100型单体支柱,配HJB1200/300型铰接顶梁“一梁一柱”超前支护,支柱间距1200mm,排距2000mm,其中前10m双排,后10m单排。

5、工作面主要设备选型及总体配套
5.1液压支架
工作面中间支架选用ZY3400/13/30型液压支架116架,上下端头支架选用
ZYG3400/13/32型液压支架6架。

5.1.1主要技术特征
5.1.1.1 ZY3400/13/30型液压支架
型式:两柱掩护式
支撑高度:1300-3000mm
中心距:1500mm
宽度:1420-1590mm
初撑力:2673-2383KN(P=31.5Mpa)
工作阻力:3470-3095KN(P=40.9Mpa)
支护强度:0.517-0.58 Mpa
底板比压:0.34-1.50 Mpa
适应采高: 1.5-2.8m
适应煤层倾角:<15°
泵站压力:31.5 Mpa
重量:约11吨
操纵方式:本(邻)架
5.1.1.2 ZYG3400/13/32型液压支架
型式:两柱掩护式
支撑高度:1300-3200mm
中心距:1500mm
宽度:1420-1590mm
初撑力:2673-2383KN(P=31.5Mpa)
工作阻力:3470-3095KN(P=40.9Mpa)
支护强度:0.517-0.58 Mpa
底板比压:0.34-1.50 Mpa
适应采高: 1.5-2.8m
适应煤层倾角:<15°
泵站压力:31.5 Mpa
重量:约11.5吨
操纵方式:本(邻)架
5.1.2支架支护强度验算
Pt=N×9.8×H×γ
=8×9.8×1.9×2.5
=373(KN/m2)
=0.4Mpa<0.517 Mpa
式中:
Pt—要求的支架支护强度(KN/m2);
N—采高的倍数,取8;
H—工作面采高,取1.9m;
γ—顶板岩石容重,取2.5t/m3。

故所选支架能够满足工作面顶板管理的要求。

5.2 MG300/701-WD采煤机
生产能力:600-1000t/h
采高范围:1400-3200mm
适应倾角:≤25°
设计截深:630㎜
牵引速度:约0-6.5-11m/min
牵引力:约550-300KN
电机功率:2×300+2×45+11KW
电压:1140V
直径:1600㎜
过煤高度:≥480mm
卧底量≥300㎜
机面高度:≤1200m
5.2 SGZ830/630中双链刮板输送机
输送量:1200t/h
设计长度:200m
刮板链速: 1.3m/s
园环链规格:φ34×126 mm
园环链破断负荷:1450KN
中部槽规格: 1500×830×315㎜
刮板间距: 1.008m
装机功率:2×315KW
电压等级:1140/660V
5.3 SZZ830/200中双链转载机
最大输送量:1500t/h
设计长度:60m
刮板间距: 864㎜
刮板链速:约1.15m/s
刮板链型式:中双链
园环链规格:2×φ30×108 mm
园环链破断负荷:1130KN
装机功率:200KW
电压等级:1140/660V 5.4 PLM1500轮式破碎机
破碎能力(原煤含矸量≤5%) 1500t/h
最大入口断面 1000×900㎜
出口粒度 300㎜以下
破碎机电机功率:160KW
电压等级:660/1140V
喷雾水压<6MPa
5.5 DSJ-80/50/2×75可伸缩胶带输送机
带宽:800mm
带速:2m/s
输送量:500t/h
最大运距:1000m
电机功率:2×75KW
电压等级:660/1140V
输送带规格: PVC680S阻燃
适应倾角:±11°
5.6 GRB315/31.5乳化液泵
公称压力:31.5MPa
公称流量:315L/min
电机功率:200KW
电压等级:1140/660V
工作液:3~5%乳化液
配套液箱:RX315/30
安装台数:两泵两箱
5.7 KPB315/16A1喷雾泵
公称压力:16MPa
公称流量:315L/min
电机功率:110KW
电压等级:1140/660V
安装台数:两泵一箱
5.8防爆移动变电站
KBSGZY-1000/10 2台
KBSGZY-1250/101台
一次测电压:10KV
二次测电压:1200V
额定容量:1000/315KVA
配高压真空开关:额定电压10KV
配低压真空馈电装置:额定电压1140V
防护等级:IP54
绝缘等级:F级
设备布置见《10101综采工作面设备布置图》图号ZC10101-03和《10101综采工作面设备列车排序图》图号ZC10101-04。

6、生产系统
见《10101综采工作面运输系统图》图号ZC10101-05、《10101综采工作面绞车布置图》图号ZC10101-06和《10101综采工作面设备安装撤除路线图》图号ZC10101-07。

6.1运煤系统
10101工作面→10101运输顺槽→皮带下山→主石门→主平硐→地面。

6.2辅助运输系统
6.2.1回风顺槽侧
地面←→主平硐←→主石门←→上部车场←→回风下山←→中部车场←→回风下山←→下部车场←→10101回风联络巷←→10101回风顺槽。

6.2.2运输顺槽侧
地面←→主平硐←→主石门←→上部车场←→回风下山←→中部车场←→回风下山←→下部车场←→10101运输顺槽。

6.3设备安装、撤除路线
6.3.1设备安装路线
地面→主平硐→主石门→上部车场→回风下山→中部车场→回风下山→下部车场→10101运输顺槽→10101工作面
6.3.2设备撤除路线
10101工作面→10101运输顺槽→下部车场→回风下山→中部车场→回风下山→上部车场→主石门→主平硐→地面
6.4通讯及照明系统
6.4.1通讯系统
工作面皮带机头和转载机头各安装一部生产电话,工作面内每10架支架安装一台扩音电话。

详见《10101综采工作面通讯系统图》图号ZC10101-08。

6.4.2照明系统
工作面每间隔5架支架和各转载点及各运输绞车处均安装隔爆照明灯。

7、专项设计
7.1 通风、防灭火和综合防尘
10101综采工作面采用下行通风,详见《10101综采工作面通防设计专项说明书》,并附《10101综采工作面通风系统及防尘系统图》图号ZC10101-09、《10101综采工作面避灾路线图》图号ZC10101-10及《10101综采工作面安全监测系统图》图号ZC10101-11。

7.2 供电设计
详见《供电设计专项说明书》,并附《10101综采工作面供电系统图》图号ZC10101-12、《10101综采工作面运顺安装供电系统图》图号ZC10101-13、《10101综采工作面回顺安装供电系统图》图号ZC10101-14、《10101综采工作面运顺生产供电系统图》图号ZC10101-15、《10101综采工作面回顺生产供电系统图》图号ZC10101-16。

7.3 防排水设计
详见《防排水设计专项说明书》,并附《10101综采工作面防排水系统图》图号ZC10101-17。

8、矿压观测
8.l观测研究的主要内容
8.1.1工作面顶板运动规律、来压特征
8.1.2支架对顶板的适应性及控制效果
8.1.3超前支撑压力影响范围和分布特点
8.1.4工作面支护质量监测
8.2观测内容
8.2.1工作面三量的观测(支架载荷、顶板下沉量、活柱压缩量)
8.2.2顶板活动规律观测
8.2.3巷道变形观测
8.2.4顶板稳定性统计观测
8.2.5工作面支护质量监测
8.3 矿压观测
工作面初次放顶及老顶初次来压时用ZYDC-3型支架阻力记录仪监测工作面支架的支护压力变化情况,正常回采期间利用KYB-60型矿用数字压力计监测工作面支架的支护压力变化情况,对单体液压支柱选用BYY-60型直读式压力表,测量工作面端头及顺槽内单体液压支柱的支护压力。

9、煤质管理
9.1割煤期间,停机必须停水。

9.2加强顶板控制,防止块矸进入煤流。

9.3加强煤炭运输过程管理,严禁任何杂物进入煤流。

9.4定期对煤炭灰分、水分等指标进行采样测定。

10、安全技术要求
10.1工作面初采初落和末采撤面必须编制专项措施。

10.2加强上隅角瓦斯管理和回风顺槽煤尘监测工作,保证安全生产。

10.3随时掌握工作面倾角变化,及时调整并严格控制上下端头的进度,防止工作面输送机和支架上串下滑。

10.4加强设备维修管理,杜绝失爆现象。

10.5搞好质量标准化工作,进行文明生产。

附表:
附表3:10101综采工作面循环作业图表。

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