旺格维利采煤法在XX公司应用的前景和可行性分析.doc

XX公司 旺格维利采煤法在XX公司应用的前景和可行性分析 旺格维利采煤法 在XX公司应用的前景和可行性分析 XX公司Ⅸ号煤正规长壁工作面的开采已接近尾声，除已设计的正规长壁综采工作面外仍剩余地质储量4270.7万吨，其中约75为“三下”压煤，约25为残留不规则块段、边角煤柱，该部分资源不适合布置长壁工作面进行回采，目前我们仅靠传统的巷柱式采煤方法回收不规则块段、边角煤柱及部分“三下”压煤，而该采煤法回采工艺落后，劳动用工多，资源回收率低，安全性差。因此，为了最大限度地开采“三下”压煤和回收不规则块段、边角煤柱，提升其开采的机械化水平和安全效益，我们有必要研究试验一种适合XX公司煤层赋存条件的短壁机械化开采技术模式，为此我们进行了大量地调查研究并组织相关人员到神华集团就短壁机械开采进行了调研，现将XX公司短壁机械化开采前期论证和可行性试验方案汇报如下 1 旺格维利采煤法在XX公司适应性评价 1.1旺格维利采煤法在神华集团神东公司的应用情况 神东公司自1999年引进旺格维利采煤法，主要用于不规则块段和边角煤的回收，2001年旺格维利工作面采出292.09万吨原煤，占神东公司总产量的8.22％，2002年，旺格维利工作面采出609.5万吨原煤，占神东公司总产量的11.8％。在神东公司旺格维利工作面最高月产曾达到25万吨，平均月产14～15万吨。目前，神华集团神东公司多数矿井仍在采用旺格维利采煤法进行不规则块段和三角煤柱及“三下”压煤的回收，其中榆家梁煤矿4-3煤层平均厚度1.5－1.7米，普氏硬度f＝1～3，直接顶为泥岩，普氏硬度2～4，老顶为细砂岩，平均厚度11米，普氏硬度6～8，；煤层底板直接底为粉砂岩，普氏硬度4～8，泥质结构。矿井为低瓦斯矿井，煤层无爆炸性和自燃倾向，井田范围内无大的地质构造，这些都与XX公司的IX号煤层赋存条件极其类似，因此该矿的旺格维利采煤法的应用对我们具有较高的借鉴意义和参考价值。 榆家梁矿旺格维利采煤法的应用情况 1.1.1巷道布置 采煤区段集中布置两条顺槽，1条胶带运输顺槽和1条辅运顺槽，如图1所示。顺槽长度以一部皮带长度为宜，一般在1000m以内，胶带运输顺槽与盘区集中主运巷相连，担负进风、主运任务，辅助运输顺槽与盘区辅助运输巷道相连，担负辅助运输和回风任务。顺槽（主巷）平行布置，间距15～20m，每隔20m左右在顺槽两侧与顺槽呈60夹角布置支巷和联络巷，支巷长度一般为70～80m，在支巷掘进到位后以双翼采硐对支巷进行后退式回采，每回采完7－8对支巷留设20 m宽的隔离保护煤柱。 旺采工作面掘进和回采巷道均沿煤层底板掘进，顺槽、支巷宽5.4米，高2.0米，一次成巷，现场视煤层实际厚度拉底或割顶使巷道达设计高度。采硐深11米，宽3.5米，高1.7米。采硐与支巷夹角为45。根据顶板状况，为充分发挥设备效率，其循环进度为13米，即连采机在支巷（或顺槽）一次性掘进13米后退出，转至另一条支巷（或顺槽）掘进，此时锚杆机进入支巷（或顺槽）进行永久支护。 1.1.2设备配套 工作面配备一台14CM15－11B型连续采煤机，两台10SC32－48AA－3梭车，一台488型铲车,一台ARO-4Y00-1224-WA型四臂锚杆机, 一台GP460/150给料破碎机，三部500m胶带输送机,一部2000米胶带输送机，,2台2BKJ-NO.6.0/30型风机。 1.1.3回采工艺 ⑴巷道掘进 巷道掘进由连续采煤机和锚杆机交叉平行作业。采用连续采煤机割煤、落煤及装煤，梭车（或运煤车）运煤，四臂锚杆钻机打眼和安装锚杆支护巷道，铲车运送材料、设备以及清理浮煤和底板。 掘进工序安全检查→连采机割煤、装煤→运煤→掘进13m→连采机进入另一条顺槽（支巷）掘进→锚杆钻机进入已掘顺槽（支巷）逐排进行锚杆支护。 ⑵煤柱回收 连续采煤机从支巷一端后退式依次按45度角斜切进刀，回收支巷左右两侧煤柱，斜切进刀深度为11m，宽度为3.3 m，每条支巷的回采宽度约13m或21 m（含支巷宽度，单翼回采时为13m，双翼回采时为21m）。支巷采用单翼或双翼后退式回采方式（主要根据煤层顶板条件选择回采方式），即两顺槽掘进到位后，在顺槽左右两侧分别布置支巷，支巷掘进到位后开始进行后退式回采，连续采煤机从支巷采空区一侧或左右两侧依次按45度角斜切进刀回收煤柱，并与采空区间留小三角煤柱。采硐深度根据支巷间距和连采机形式确定（应确保操作人员在有完好支护的顶板下作业），支巷与顺槽之间一般留设5～10m护巷煤柱，每条支巷采出后及时进行密闭。 回采工序支巷掘进到位→连采机进入支巷→采左（或右）侧采硐至设计深度→退机→如此反复循环。 1.1.4顶板管理 顺槽及支巷采用φ181800mm树脂锚杆按间排距1000mm支护顶板，巷帮不支护。 采空区顶板采用不垮落法管理，支巷回采时留1.5m顶煤支撑顶板，采硐间留500mm煤柱，采硐于上一支巷留设1000mm煤柱，两侧支巷回采后与顺槽间留设5－10m护巷煤柱，同时为避免大面积顶板冒落，每采过7－8对支巷区段留设一个15－20m的隔离煤柱，以保证安全。 1.1.5运输方式 工作面采用间断式运输方式，即连采机割、装、运出的煤经小溜子（连采机自备）装入运煤车并转运至给料破碎机上，再通过给料破碎机后的胶带输送机运出。巷内材料运输、浮煤矸清理利用铲车完成。 1.1.6通风方式 支巷和采硐均采用局扇压入式供风，顺槽和联巷为全负压通风，支巷回采完毕及时进行密闭。 表1 14CM15-11B型连续采煤机主要参数表 型号 14CM15-11B 采高范围 1.08m-3.0m 生产能力（装载率/吨/分钟） 10-28 操作倾角 纵向推进达到30（17度），横向达到5度 设备是否配有制动装置 没有可选的牵引制动将增加底盘宽度305mm 总功率 590kW包括负载和牵引功率 工作电压 1050V12，可适用1140V电源 尺寸（长宽高） 10.9m3.5m1.05m 离地间隙 275mm 包括45mm铸件冒口 服务寿命（百万吨）大修周期 质保期 300万吨平均寿命 正常生产条件100万吨大修 采用75万吨或12个月以早到的为准 重量 57吨 电缆规格 4芯70mm2 截割硬度（兆帕） 截割工作面煤层的硬度不低于f4,夹矸层硬度达到f10。 插头和插座的规格 40型限制式插座,额定电流300Amps 插头和插座的制造商 Victor 表2 ARO-4Y00-1224-WA四臂锚杆机主要参数表 长度 7100mm 宽度（包括悬臂宽度） 3200mm 底盘高度 1000mm 宽度（底盘宽度） 3200mm 最小操作高度 50mm 最大操作高度 750mm 履带长度 2600mm 履带宽度 450mm 对地比压 125kpa 对地间隙 200mm 牵引速度 0.5 m/s 转弯半径 在设备长度内 锚杆机总重 30吨 生产厂家 澳大利亚海卓莫替克公司 1. 2旺格维利采煤法特点及适用条件 1.2.1旺格维利采煤法的特点 优 点 1.2.1.1工作面回采率和安全程度较高。采硐间不留设煤柱，一次采全高，回采率可达70％；若考虑“三下”压煤开采及及顶板管理需要留设保护煤柱，其回采率也能达到40左右。 1.2.1.2劳动用工少，机械化程度高。旺采工作面采、掘、运全部实现机械化作业，一个旺格维利采煤队只需60人左右，回采工效高，按照IX号煤平均煤厚1.65米计算，月产量可达3.5万吨，回采工效高达33.1吨/工。 1.2.1.3巷道布置方式灵活，工艺简单，适应性强，可实现灵活机动的“即进即退”回采，适合“三下”条带开采和不规则块段及三角煤回收。 1.2.1.4相比传统巷柱式和仓房开采，连续采煤机旺格维利开采生产系统简单，通风设施较少，通风费用低。 缺 点 1.2.1.5当顶板垮落不及时，易形成大面积悬顶，一旦顶板冒落，易形成疾风，造成灾害。 1.2.1.6配套设备大多为进口设备，其配件价格昂贵，初期投资大，后续维护费用高，而设备配件的国产化和整机本土化生产仍只是处于起步阶段。 1.2.2适用条件 1.2.2.1适用于煤层强度较大，埋藏较浅的煤层。 1.2.2.2适用于低瓦斯或不易自燃煤层。 1.2.2.3适用煤层倾角小于8度的近水平煤层。 1.2.2.4适用于顶板中等稳定、底板较硬的煤层。 1.2.2.5适合应用于大型井田的“三下压煤”、边角及不规则块段煤柱。 1.3 XX公司矿井开采技术条件 XX公司IX号煤盖山厚度在60200m之间，上距III号煤平均51m，煤层倾角35，为近水平煤层。煤层厚度1.35-2.72m，平均厚度为1.65m，中部含夹矸0-3层，一般含2层，夹矸为泥岩，局部含黄铁矿，厚度为40-50mm，煤层普氏硬度f＝2-3；IX号煤顶板岩性为灰岩K4上，局部相变为泥岩、砂质泥岩，为中等稳定顶板，其普氏硬度f＝4-8；煤层底板岩性为泥岩，平均厚度1.0m，普氏硬度f＝2-3，底板比压为1.2Mpa，该直接底遇水后易膨胀，泥化，其强度降低，底板比压降为0.8-1 Mpa； XV号煤层盖山厚度在131178m之间，上距IX号煤层28.00m左右，煤层倾角16，为近水平煤层煤层。煤层厚度1.8－2.6m，平均厚度2.35m，普氏硬度f＝2-4。煤层中部一般含夹矸1－3层，夹矸岩性多为泥岩、炭质泥岩，上部夹矸厚度60mm，中部夹矸厚度300mm左右，其普氏硬度f＝1-2；XV号煤层伪顶为泥岩或炭质泥岩，平均厚度0.3m，平均抗压强度为25Mpa左右，该伪顶厚度极不稳定，泥岩段层理较明显，部分地段相变为灰岩，且在暴露于空气中易风化。直接顶为K1石灰岩，在浅部其性岩变化较大，局部地段相变为泥岩、砂质泥岩或砂岩，平均厚度9.32m，普氏硬度f＝10-12，致密坚硬，属坚硬性顶板。底板为泥岩和铝质泥岩，平均厚度为1.62m，普氏硬度f＝4-5，吸水性强，遇水极易膨胀，底板比压40.82Mpa。 本矿井田范围内地质条件较简单，断裂较少，IX和XV号煤层顶板完整性较好，主要构造以褶曲为主，小型断层及节劈理、裂隙发育。 本井田主要补给水源为大气降水，主要充水因素为煤层上覆K2、K5含水层水，上覆III号和IX号煤采空区低洼积水以及相邻工作面采空区水。XX铺煤矿属低瓦斯矿井， 本矿井为低瓦斯矿井，IX号和XV号煤尘无爆炸性，IX号煤为不易自燃煤层，XV号煤为一类容易自燃煤层，自燃发火期为72天。 1.4XX公司旺格维利采煤法适应性评价 1.4.1XX公司应用旺格维利采煤法的必要性 1.4.1.1旺格维利采煤法作为“三下”采煤、边角和不规则块段煤柱回收的采煤方法之一，随着煤炭资源吨煤价格的不断升高，老矿正规长壁工作面可采储量的逐步减少，这种采煤法的工业试验已显得十分紧迫和必要。 1.4.1.2XX矿井田范围内约有3207.025万吨储量为“三下”压煤，约1067.675万吨储量为残留不规则块段、边角煤柱，该部分资源无法采用长壁综采进行回收，而传统的巷柱式或仓房炮采对地面建筑影响较大，且回收率低，“三下”压煤无法得到开采，造成了资源的极大浪费，我们有必要采用旺格维利采煤法最大限度地回收“三下”压煤，通过留设保护煤柱消除或减弱煤柱回收后顶板垮落对地面建筑的影响，以提高煤炭回收率，延长老矿的服务年限。 1.4.1.3传统的巷柱式和仓房开采工艺回收边角和不规则块段煤柱其机械化水平低，劳动用工多，安全性差，加之集团公司将取缔仓房开采和“以掘带采”的落后工艺，我们有必要寻找一种高效地开采工艺替代现有的炮采工艺，而旺格维利采煤工艺实现了工作面落煤、运输、支护及回收煤柱等各工序的机械化作业，为“三下”压煤和残留不规则块段、边角煤柱开采提供了一种高效、安全、成套的采煤技术 1.4.2XX公司应用旺格维利采煤法的可行性 旺格维利采煤法是在房式和房柱式采煤法基础上演变而来的一种采煤方法，其实质是从顺槽掘支巷，形成回收区段，然后在支巷内连续采煤机双翼或单翼斜切进刀回收煤柱，煤柱回收后，顶板类似长壁综采工作面顶板冒落全部垮落进行管理。它是遵循一定的开采计划和顺序，实现采掘同步，顺序转换工作区的开采工艺。根据XX公司IX号煤和XV号煤层赋存特点，我们采用连续采煤机旺格维利采煤法进行“三下”采煤和不规则块段及三角煤柱回收有以下几方面的优越性 a、从技术角度 ①XX公司IX号煤和XV号煤层赋存特点和地质条件完全适用于旺格维利采煤法适用条件； ②旺格维利采煤法工艺成熟，可实现采掘合一，且工作面巷道布置机动灵活，适合于不规则块段及三角煤柱和“三下”开采，我们只需要根据XX公司IX号煤和XV号煤层赋存特点、地质条件采用与之相对应的旺采巷道布置方式，并以矮型连续采煤机及其设备配套，完全能实现双巷或多巷同时掘进和掘采平行的生产模式，达到高产高效的目的，我们应用该采煤方法技术上先进、可性，可极大的提高资源回收率和全员工效； ③对于IX号煤边角煤柱和局部瓦斯涌出量大的区域，我们通过采用类似长壁工作面的双巷布置形式，解决工作面瓦斯问题，使顺槽巷和支巷始终处于全风压通风系统中，只是采硐内采用局扇供风，通风系统简单、可靠易于管理； ④由于IX号煤层顶底板围岩结构、地应力方面均趋于一致，故IX号煤综采工作面采掘过程中积累的半煤岩巷锚杆支护经验及数据在旺采工作面顺槽和支巷中均可借鉴，我们通过工程类比法可确定其支护形式和支护参数，技术上科学、合理，有理论依据。 ⑤采用旺格维利采煤法开采“三下”压煤时，可根据地面建筑等级及现场条件随时留设保安煤柱，消除或尽可能减弱顶板垮落对地表的影响，通过在地面建立地表位移测站实时掌握地表塌陷情况，并根据塌陷情况调整保护煤柱尺寸和留设位置，保证地表不塌陷。从神东公司开采实践和地表位移测站观测，该采煤法不会造成地表大面积和大幅度塌陷。 b、从安全角度 ①旺格维利采煤法采空区顶板采用全部垮落法进行管理，现场可根据顶板条件采用单翼或双翼进刀方式回收支巷煤柱，并可采用履带行走式支架带压移动及时对采空区一侧进行支护，同时还可根据采空顶板垮落情况及时留设隔离煤柱，从而保证了回采工作安全进行，其安全可靠性高； ② 该采煤法机械化程度高，生产系统简单，减少了因放炮和人工作业带来的安全隐患。 c、从经济角度 ①能够解决9煤和15煤“三下”压煤开采问题，提高矿井生产服务年限，对于延续老矿寿命具有重大意义； XX公司应用旺格维利采煤法回收IX号煤不规则块段、边角煤柱及“三下“压煤，可以盘活3207.025万吨“三下”压煤和1067.675万吨不规则块段、边角煤柱，按回收率30计算，可多回收煤炭资源1282.41万吨（回收率为40时可多回收1709.88万吨，回收率为50时可回收2137.35万吨），其经济效益粗略计算如下 HA－B－C 代入数据计算得 HA－B－C1282.41347－1282.41256－6164.5411.05亿元 式中 H开采9＃煤“三下”压煤及不规则块段、边角煤柱的收益，亿元； A9＃煤“三下”压煤及不规则块段、边角煤柱的销售总价值，万元，根据市场销售行情，9＃煤吨煤销售价格为347元/吨 B9＃煤吨煤成本，据测算为256元/吨； C初期一次性投入，万元；根据测算一个旺格维利采煤工作面初期一次性设备投入约6164.54万元； 可见其经济效益十分可观。 ②能够显著提升“三下”压煤开采、不规则块段煤柱及三角煤柱回收的机械化水平和开采效益，实现减员增效的目的； d、应用前景 旺格维利采煤法作为“三下”压煤开采、不规则块段煤柱及三角煤柱回收的重要补充开采模式，必将发挥其不可替代的优越性，使集团公司在“三下”压煤开采领域为矿区提供成功范例，同时该采煤方法一旦应用成功，其开采工艺、设备配套及其它成功经验可推广到XX公司的XV号煤层、集团公司其它兄弟矿井的III号、IX号和XV号煤层“三下”压煤及其它不规则块段煤柱、三角煤柱地回收，并可同时应用于矿区类似煤层开采中，对延伸集团公司煤炭主业的发展具有重要作用，其应用前景非常乐观。 2 XX公司旺格维利采煤初步试验方案 为验证旺格维利采煤法在XX公司的适用性和可行性，根据XX公司井下实际条件，我们计划在九三盘区首先布置旺格维利采煤工作面进行“三下”压煤开采，为此特制定旺格维利采煤工作面试验初步方案。 2.1工作面概况及地质特征 该试验工作面为IX号煤工作面，位于三盘区，工作面走向长307.56米，倾向长102.122米，地质储量8万吨，工作面回收率按40计算，可采出煤量为3.2万吨。工作面地面位于东北部，西南部，属和村庄保护煤柱。其井下位置北部为保护煤柱，南部为IX1104巷，东部为九三盘区探巷和IX3301工作面（已采），西部为九三盘区材料小井保护煤柱。工作面煤层厚度1.65－1.75米，平均为1.70米，煤层倾角0-4，普氏硬度2-3，含硫中等，中部有夹矸，底部含黄铁矿条带。煤尘无爆炸危险和自燃倾向，煤体容重1.5吨/立方米。 工作面煤层直接顶为K4灰岩，平均厚度1.15米，深灰色，致密，坚硬，普氏硬度4-8；老顶为中粒砂岩，平均厚度4.35米。煤层直接底为泥岩，平均厚度1.01米，灰黑色，致密，含少量方解石脉，普氏硬度2-3，底板比压为1.18Mpa；老底为砂岩，平均厚度3.48米，灰色，致密。 根据地质勘探，工作面煤层结构简单，无断层及其它地质构造，只是局部节劈理发育。工作面水文地质条件简单，其主要充水因素为①第四系含水；②III号煤层采空积水；③上覆K5灰岩含水。 根据矿井瓦斯及邻近工作面瓦斯及二氧化碳检测结果，该工作面相对瓦斯涌出量为0.9-1.0m3/t，二氧化碳相对涌出量为0.57-0.7m3/t，属低瓦斯工作面。 2.2 巷道布置 巷道布置如图2所示，采用四巷布置形式，两条运输顺槽集中平行布置于工作面南翼，两条回风顺槽平行布置在工作面另一翼，顺槽巷长度均为307.56m，间距10m；运输顺槽1和运输顺槽2分别与集中运输巷和原第二集中运输巷相连，担负进风、运煤、供电、供水、供风及部分辅助运输任务；回风顺槽与集中回风巷和原第二集中运输巷相连，担负回风、排水和辅助运输任务。支巷垂直于顺槽布置，间距13m，支巷长度102.122m，采硐与支巷夹角为45度。现场需根据支巷位置、方便调车、运煤及通风等要求在顺槽间施工联巷，在支巷掘进到位后开始对支巷进行单翼后退式回采，每回采7－8对支巷留设20m隔离保护煤柱。 2.3巷道断面与支护 根据巷道断面必须能够满足行人、运输、通风和设备安装、检修及方便调车等要求，并尽量减少空顶面积，本工作面所有掘进巷道均为矩形断面，顺槽、支巷和联络巷净宽5.5米，净高2.2米；采硐深12米，宽3.5米，高1.7米，采硐与支巷夹角为45。巷道均沿煤层顶板掘进。 XX公司已于2001年委托天地公司对IX号进行过试验点调查和地质力学评估，并在IX2280巷用动态信息设计法进行了锚杆支护设计和现场试验，编制了XX铺矿IX2280巷锚杆支护设计，并将修正后的支护设计推广应用到IX号煤五盘区集中巷道取得了成功。由于IX号煤层顶底板围岩结构、地应力方面均趋于一致，故IX号煤综采工作面采掘过程中积累的半煤岩巷锚杆支护经验及数据在旺采工作面顺槽和支巷中均可借鉴，我们将以XX铺矿IX2280巷锚杆支护设计为依据，通过工程类比法确定旺采工作面各巷道支护方案如下 顺槽及支巷采用锚索带支护形式，顶锚杆为φ181800mm高强度锚杆，间排距1000mm，线型布置6根锚杆，两侧角锚杆与垂线成30度角，锚固方式为加长锚固，一支K2335、一支Z2360锚固剂，锚固长度为1092mm，设计锚固力70KN，预紧力矩120N.m，钢筋托梁规格为SB-16-70-5100-6型；现场根据顶板岩性巷道每3m－5m补强支护SKP151/18606700锚索，每排两根，线型均匀布置，锚索采用端锚锚固方式，采用一支K2335、两支Z2360锚固剂，锚固长度1485mm，设计预紧力110KN。同时要根据顶板状况及时缩小顶锚杆排距和加挂小孔金属网加强支护。 顺槽巷道两帮均采用φ161600mm普通树脂锚杆，间距800mm，排距1000mm，线型布置每排2根锚杆，锚固方式为端部锚固，一支MSCK35/350锚固剂，锚固长度为361mm,设计锚固力40KN，预紧力矩80N.m。支巷采硐一侧采用MSGF-235 16/1600塑料复合式可回收锚杆，采硐开口时提前将可回收锚杆杆体回收，另一侧采用φ161600mm普通树脂锚杆，间距800mm，排距1000mm，线型布置每排2根锚杆，均采用一支MSCK35/350锚固剂，锚固长度为361mm，设计锚固力40KN，预紧力矩80N.m，巷帮不加钢筋托梁。 采硐内不进行支护。 2.4 设备配套 根据IX号煤煤层赋存条件，我们的旺格维利采煤工作面采用以下设备配套模式（详见旺采工作面设备布置图） 旺采工作面设备配套明细表 序号 设备名称 规格型号 数量 生产厂家 总价 （万元） 1 连续采煤机 14CM15-10D 1台 美国JOY公司 1735.75 2 四臂锚杆钻车 ARO-4Y00-1224-WA 1台 约翰芬蕾公司 760.40 3 铲车 488 2台 LAD公司 914.00 4 梭车 10SC32-48AB-5/1050 2台 美国JOY公司 1224.64 5 给料破碎机 1030/1140 1部 LAD公司 269.75 6 行走支架 XZ4500/17/27/1140 2台 煤科院太原分院 660.0 7 溜子 SGB/764/200 1部 改造型 100.0 8 负荷中心 6KV/1.05 KV 1套 500.0 合 计 6164.54 14CM15-10D型连续采煤机主要参数表 型号 14CM15-10D 采高范围 1.2m-3.2m 生产能力（装载率/吨/分钟） 10-28 操作倾角 纵向推进达到30（17度），横向达到5度 设备是否配有制动装置 没有可选的牵引制动将增加底盘宽度305mm 总功率 590kW包括负载和牵引功率 工作电压 1050V12，可适用1140V电源 尺寸（长宽高） 10.9m3.5m1.188m 对地比压 0．2Mpa 覆带宽度 508mm 离地间隙 275mm 包括45mm铸件冒口 服务寿命（百万吨）大修周期 质保期 300万吨平均寿命 正常生产条件100万吨大修 采用75万吨或12个月以早到的为准 重量 58吨 电缆规格 7芯95mm2 截割硬度（兆帕） 截割工作面煤层的硬度不低于40Mpa,夹矸层硬度达到100 Mpa。 插头和插座的规格 40型限制式插座,额定电流300Amps 插头和插座的制造商 Victor ARO-4Y00-1224-WA四臂锚杆机主要参数表 长度 7100mm 宽度（包括悬臂宽度） 3200mm 底盘高度 1000mm 宽度（底盘宽度） 3200mm 最小操作高度 50mm 最大操作高度 750mm 履带长度 2600mm 履带宽度 450mm 对地比压 125kpa 对地间隙 200mm 牵引速度 0.5 m/s 转弯半径 在设备长度内 锚杆机总重 30000 kg 生产厂家 澳大利亚海卓莫替克公司 1030给料破碎机基本参数表 转载能力 450t/h 总功率 131KW 机器尺寸 9754mmL3785mmW1219mm 对地间隙 305mm 机器重量 16360kg 生产厂家 美国LAD公司 10SC32-48AB-S梭车主要参数表 型 号 10SC32-48AB-S 生产厂家 美国JOY公司 总额定功率 88KW 牵引电机 226KW 运输机电机 22KW 泵电机 14KW 额定载重容量 10910kg 重量 约17200kg 煤车空载速度 6.1km/hr 煤车满载速度 5.4km/hr 前行坡度 不超过6 横向坡度 不超过5 运输机宽 1220mm 运输机高 517mm 运输机链条直径 24mm 链节 104mm 抗拉强度 625kN 速度 0.44m/s 内部转弯半经 大约2.2m 外部转弯半经 大约6.77m 卸载时间 45s 液压油类型 ISO68 油缸的容量 90L 液压油过滤方式 回油路过滤器（循环） 尺寸（长 宽 高） 8.7m 3.17m 0.945m（高度不包括侧板，顶篷，和电缆盘的机架高度，轮胎高度是1.1米） 电机技术规格 直流牵引电机额定速度1500rpm，额定电压250V额定电流116Amps，频率N.A；交流运输电机额定速度1420rpm，额定电压1050V，额定电流20Amps，频率50Hz；泵电机额定速度1420rpm，额定电压1050V，额定电流11Amps，频率50Hz。 铲车基本技术参数 铲斗的容积 3.28 m3 总功率 131KW 机器尺寸 8450mm（L）2.89mmW1066mm 最大载荷 10（吨） 机器重量 约17273kg不带电瓶 生产厂家 DBT公司 2.5 掘进与回采工艺 先掘后采，待所有集中巷和顺槽巷道掘到位后，开始边掘支巷边进行后退式单翼回采。 2.5.1顺槽与支巷掘进 掘进先后顺序为集中运输巷和集中回风巷→运输顺槽1和运输顺槽2→回风顺槽1和回风顺槽2。掘进时集中运输巷和集中回风巷、运输顺槽1和运输顺槽2及回风顺槽1和回风顺槽2分别采用双巷同时施工（施工过程中根据需要每隔30至50米施工联络横川），在集中回风巷、集中运输巷和所有顺槽巷全部掘进到位后，开始双巷同时平行掘1支巷和2支巷，待1支巷和2支巷掘出后，开始边回采1支巷边双巷同时掘进3支巷和4支巷，且必须保证支巷掘进始终超前回采2个支巷位置，做到采掘同步。如此反复直到整个工作面回采结束。为充分发挥设备效率，根据设备尺寸，掘进循环进度初步定为10米，即连采机在支巷（或顺槽）一次性掘进10米后退出，转至另一条支巷（或顺槽）掘进，此时锚杆机进入支巷（或顺槽）进行永久支护。 2.5.2支巷回采及顶板管理 支巷掘进并支护到位后，将行走支架行走至支巷内。开始从支巷顶头后退式单翼回采，回采时在支巷向左侧呈45度角斜切进刀，采深为12m，进刀时连采机单刀宽度为3.3m，高度为2.2m，采硐不予支护，利用小断面顶板岩石的自承能力，实现短时间煤体截割，连采机退出后撇为采空区，人员、设备不再进入。两相邻支巷间采硐不留煤柱，割透即停。 支巷采空区采用全部垮落法进行管理，采硐采完后及时移动线型支架支护采硐后方垮落顶板，支巷回采后与顺槽间留设5米的护巷煤柱，为了避免大面积顶板冒落，每采过7－8个支巷留设一个15－20米宽的区段隔离煤柱（也可根据现场条件随机留设保护煤柱），以保证回采安全。 2.6通风与安全 掘进时各条巷道均采用局扇压入式供风，回采时支巷、顺槽巷和联巷为全负压通风，采硐为局扇压入式供风，支巷回采完毕及时进行密闭。 根据煤集通字（2007）第116号文煤业集团矿井风量计算方法规定通风系统及风量计算如下 2.6.1掘进时的通风 2.6.1.1通风系统 进风风流 西副斜井/行人井→695运输大巷→卸载坑绕道→九三盘区入仓皮带巷→压风机→掘进工作面 回风风流 掘进工作面→IX1104巷→总回风巷→1＃风井→地面。 2.6.1.2风量计算及验算 根据煤集通字（2007）第116号文煤业集团矿井风量计算方法规定，掘进工作面计划配风量计算如下 根据检测结果，该工作面瓦斯绝对涌出量为0.160.76 m3／min，二氧化碳绝对涌出量为0.24～0.80m3／min。 ⑴按工作面瓦斯或二氧化碳涌出量计算 按工作面瓦斯涌出量计算 Q掘＝100q掘K掘通＝1000.762＝152m3／min 按工作面二氧化碳涌出量计算 Q掘＝1000/15q掘K掘通＝1000/150.802≈107m3／min。 式中 Q掘掘进工作面需要风量，m3／min。 q掘掘进工作面回风流中瓦斯的平均绝对涌出量，0.76m3／min。 q掘掘进工作面回风流中二氧化碳的平均绝对涌出量0.80m3／min。 K掘通掘进工作面瓦斯或二氧化碳涌出不均衡系数 ⑵ 按掘进工作面同时作业人数计算需要风量 Q掘掘进工作面需要风量，m3／min。 Q掘＞4N433132m3／min N掘进工作面交接班时同时工作的最多人数 ⑶ 按风速进行验算 Q掘＜604.0S掘604.012.1＝60412.12904m3／min Q煤掘＞600.25S掘600.2512.1＝181.5m3／min 式中Q掘岩煤巷最高风量，m3／min。 Q煤掘煤巷掘进最低风量，m3／min S掘安装通风机巷道净断面积12.1m2 根据以上计算，掘进工作面单头所需风量为181.5m3／min。 根据工作面所需风量，选择KCS408ZZ型除尘风机，功率为37kw，额定风量408m3／min。选择JBT62 型压入式风机1台，功率28kW，额定风量250m3／min。 按局部通风机实际吸风量计算局部通风机安装巷道需要风量 煤巷掘进Q掘Q扇.Ii600.25S1250600.2512.1416m3／min Q掘掘进工作面需要风量，m3／min。 Q扇局部通风机实际吸风量m3／min Ii掘进工作面同时通风的局部通风机台数，Ii≤2，取1。 S巷道净断面积12.1m2 故按两个掘进头同时掘进考虑，进风顺槽巷内满足掘进需要至少应配风量为832 m3／min 2.6.1.3通风方式压入式。 2.6.1.4局部通风机安装位置 集中运输巷和集中回风巷掘进时，压入式局部通风机安装在九三盘区入仓皮巷内；顺槽巷掘进时，压风机安装在集中运输巷内；支巷掘进时压风机安装在运输顺槽1内。以上风机安装位置均必须保证距回风口大于10米，距底板不小于300mm，距顶不小于200mm，距帮不大于300mm处。在正常掘进过程中及时延伸抽、压风筒，以保证工作面正常通风及提高工作面能见度。 2.6.2旺格维利采煤工作面的通风 2.6.2.1通风系统 进风风流 西副斜井/行人井→695运输大巷→卸载坑绕道→九三盘区入仓皮带巷→集中运输巷→运输顺槽→支巷→工作面 回风风流 工作面→回风顺槽→集中回风巷→IX1104巷→总回风巷→1＃风井→地面 2.6.2.2风量计算及验算 根据煤集通字（2007）第116号文煤业集团矿井风量计算方法规定，采煤工作面计划配风量计算如下 根据检测结果，该工作面瓦斯绝对涌出量为0.160.76 m3/min，二氧化碳绝对涌出量为0.24～0.80 m3/min。 ⑴按气象条件或瓦斯涌出量计算 Q采 Q基本K采高K采面长K温 式中 Q采 旺采工作面需要风量，m3/min； Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min； Q基本60工作面控顶距工作面实际采高70适宜风速（不小于1.0m/s）； K采高 回采工作面采高调整系数，取1.1； K采面长回采工作面长度调整系数，取1.0； K温回采工作面温度调整系数，根据通风队提供的工作面温度为16℃～20℃，对照煤业集团矿井风量计算方法中的回采工作面风速与温度对照表，选取 K温1.0，V1.0m/s； Q基本60工作面控顶距工作面实际采高70适宜风速 603.52.0701 294 m3/min Q采 Q基本K采高K采面长K温 2941.11.01.0 ≈323 m3/min 所以按工作面按气象条件或瓦斯涌出量计算，本工作面计划配风量为323m3/min。 ⑵按工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q采60V采S采 式中 Q采旺采工作面需要风量，m3/min； V采回采工作面风速m/s，取1.0 m/s； S采回采工作面的平均断面积，为7m2。 代入数据计算得 Q采60V采S采601.07420 m3/min 所以按工作面温度计算，本工作面计划配风量为420 m3/min。 ⑶按回采工作面同时作业人数计算 根据本工作面劳动组织实际情况，预计工作面同时工作的最多人数为33人，按人数计算实际需风量如下 Q采＝4N 其中Q采回采工作面风量，m3/min； N采煤工作面同时工作的最多人数； 4常数。 代入数据计算得 Q采＝4N ＝433＝132m3/min 所以，按工作面同时工作的最多人数计算，本工作面计划配风量为132m3/min。 综合上述各计算结果比较，确定该工作面计划配风量为420m3/min。 ⑷风速验算 ①按工作面风速验算 600.25S＜Q采＜604S，m3/min 式中S工作面平均断面积，取7m2。 代入数据计算得 600.2510150m3/min 604102400m3/min 150＜Q采＜2400，m3/min 150＜360＜2400，m3/min 故工作面配风量420m3/min符合要求。 ②按进、回风巷道风速验算 600.25S＜Q巷＜604S ，m3/min 式中S进、回风巷净断面面积，均为12.11m2 181.5＜Q巷＜2904，m3/min 181.5＜420＜2904，m3/min 符合最高和最低风速要求。 通过计算，旺采工作面进回风巷的风量应不小于181.5m3/min，且保证风速不大于最大允许风速，故其风量取210 m3/min。工作面总风量为两条进风巷风量的总和即420m3/min。 2.7生产系统 2.7.1运煤系统 工作面→工作面连续采煤机→支巷、顺槽巷及集中运输巷内梭车→集中运输巷内给料转载破碎机→集中运输巷内SGB/764/200地沟溜→九三盘区入仓皮带巷皮带→副煤仓→主井皮带→地面 2.7.2运料系统 材料由地面材料场→西副斜井→井底材料车场→695运输大巷→东石门绕道→九三盘区第一材料小井→IX1104巷→集中回风巷或原第二集中运输巷→运输顺槽→工作面 集中运输巷、集中回风巷和顺槽巷掘进时所用材料、配件均由铲车从集中运输巷（即原第一集中运输巷）或原第二集中运输巷巷口运至工作面迎头。 美国