2#煤运输大巷南部位2202回采工作面设计.doc

第一部分 工程概况一、概况：１、位置及相邻煤层采掘情况：该工作面位于井田西部，西部为2#煤运输大巷南部位2203设计回采工作面，北部为保安煤柱，东部受4#煤采空区影响为不可采区域上覆无工程，下伏无工程２、煤层情况： 该工作面煤层为简单结构，煤层顶板大多为泥岩，局部为砂质泥岩或粉砂岩底部为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩煤厚度0.8－1.0m平均0.9m３、顶、底板情况：煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa）岩 性 特 征直接顶泥岩8.5105.26.57灰色泥岩层理不清伪顶砂质泥岩0.5 885.63深灰色砂质泥岩，含植物化石直接底泥岩12.049.83.81砂质泥岩，层理不清，主演成分为长石，次为石英，基底式，泥质胶结，含泥核，煤屑丰富，节理发育４、地质构造情况：该工作面为2号煤辅助水平工作面，地质条件较简单，掘进时揭露的具体断层见下表：构造名称倾向（゜）倾角（゜）性质落差（m）预测位置（m）对 掘 进 影 响 程 度对回采影响较大的断层如下：５、水文地质情况：该工作面为2煤层，受二叠系山西组砂岩裂隙含水层影响，在回采过程中可能出现顶板滴淋水现象，因此回采时要加强顶底板管理，完善排水系统，保证排水能力。

正常涌水量0.33(m3/min)，最大涌水量0.67(m3/min)6、储量：工业储量为83632.5吨，可采储量为79450.9吨二、工作面情况：１、采煤方法：采用走向长臂后退式高档普采采煤法2、工作面支护情况：巷道参数表工作面名称工程量(m)支护形式巷道规格(m)锚杆间排距(m)备注2202工作面运输顺槽414锚网支护4.6×2.40.9×0.9回风顺槽414锚网支护3.8×2.40.9×0.9切眼150锚网支护3.5×2.40.9×0.9第二部分 机电安装设计第一章 高档普采工作面设计第一节 选型的基本原则一、采煤机1、采煤机必须满足煤层开采厚度和煤的切割阻力的需要，要与煤层的倾角适应2、采煤机以最小的电耗获得最大的采煤速度即最大的生产能力，以及获得最佳的块度3、要考虑与运输机配套，运输机运煤能力相适应二、运输机1、要满足工作面长度和倾角对于运输机铺设长度和稳定性的要求2、运输机必须与采煤机的能力相适应，要保证采煤机效能的发挥3、要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜（或不骑溜）正常运行4、能在正常状态下随采煤机之后适当弯曲，并配有清扫浮煤的装置，拖动电缆方便三、液压支柱及顶梁1、支柱要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。

初次来压与周期来压要制定专项安全技术措施2、它的支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性支柱底座要考虑是否穿水柱鞋，以防底软而使液压支柱陷入底板3、要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支护稳定性的要求4、要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套由于以上这些要求显而易见，故不拟作过多的说明按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层------从最小可采厚度到1.3m；⑵中厚煤层------1.3~3.5m；⑶厚煤层------大于3.5m按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：⑴缓倾斜煤层------0°~25°； ⑵倾斜煤层------25°~45°；⑶急倾斜煤层------45°~90°倾角小于12°的煤层对于普通高档机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难下面主要介绍2202工作面的高档普采设备选型第二节 采煤机的选型一、初选采煤机（确定型号）㈠确定型号时考虑如下因素：1.根据煤的坚硬度选型滚筒式采煤机适于开采坚硬度系数f＜4的缓倾斜及急倾斜煤层，对f=2.5~4的中硬以上的煤层，应采用大功率采煤机。

2.根据煤层厚度选型采煤机的最小采高、最大采高、过煤高度、过机高度等都取决于煤层的厚度，煤层厚度可根据技术要求分为三类： 1、薄煤层 煤层厚度小于是1.3m最小采高在0.65~0.8 m时，只能采用爬底板式采煤机；最小采高在通常情况下0.75~0.90 m.时，可选用骑溜式采煤机 2、中厚煤层 煤层厚度为1.3~3.5m开采这类煤层在技术上比较成熟，根据煤的坚硬度等因素可选择中等功率的采煤机，如MG340、MXA—300/3.5、MG300—W（2×300）、MG200—W（2×200）等 3、厚煤层 煤层厚度在3.5 m以上由于大采高液压支架及采煤、运输设备的出现，厚煤层大采高一次采全高综采工作面取得了较好的经济指标适用于大采高的采煤机应具有调斜功能，以适应大采高综采工作面地质及开采条件的变化以及俯采的要求，此外由于落煤块度较大，采煤机和输送机应有大块煤机械破碎装置，以保证采煤机和输送机的正常工作适于煤层大采高一次全高的采煤机有MXA—300/4.5、MXA—600/4.5、MG300—WG（600）、AM—500等型采煤机，最大采高达4.5m当采用厚煤层放顶煤综采工艺时，在长度大于60 m的长壁放顶煤工作面，采煤机选型与一般长壁工作面相同；但在短壁工作面，可选用正面截割的短工作面采煤机和侧面截割的短工作面采煤机两种机型。

前者其滚筒轴线平行于工作面，致使顶底板由多个圆柱体相交而成为不平坦的表面，造成支架和输送机移动的困难，另外机身重心高，稳定性差然而由于机身短、结构紧凑、操作维修方便，较为适于短工作面使用侧面截割的MGD150—NW采煤机则克服了上述缺点，该机摇臂在机身中间出轴，并可旋转270°，机身短、工作平稳，装煤效果也很好由于该工作面煤层厚度0.8～1.0m，平均煤厚为0.9m，为薄煤层开采所以选择小功率的采煤机，根据《山西临县华烨煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》要求，应该选用MG100/240-BW型号采煤机3．根据煤层倾角选型煤层倾角分为三类：0°~25°为缓倾斜煤层25°~45°为倾斜煤层；45°以上为急倾斜煤层骑溜子或以溜子支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时还应考虑滑问题,在干燥条件下金属间的摩擦系数为0.24~0.26，相应的摩擦角为13.5~14.5°,故煤层倾角大于10°时,须设置防滑装置；在工作面潮湿的条件下，摩擦系数减小，倾角大于8°时，就应备用防滑装置普遍采用的防滑装置是固定在工作面回风巷内的同步绞车，当采煤机由下向上截割时液压绞车除了防止采煤机下滑外，还起到辅助牵引的作用；而当采煤机由上向下截割时，液压绞车的液压马达，以液压泵工况运行，产生阻止采煤机下滑的阻力矩，一旦采煤机下行超速时，限速装置切断电源，绞车自动抱闸。

MG2×300、MG200—QW、WG—150W、AM—500等型采煤机具有双牵引部，牵引力大，其双自动抱闸装置，防滑性能强，在倾斜煤层中使用时，可取消辅助绞车㈡根据表2-1和采煤机的技术特征表（见附录一），来确定采煤机的型号表2-1采高条件地质条件采高范围m倾角αº坚硬度f夹矸情况煤脆韧性直接顶级别老顶级别工作面长度L(m)地板允许比压q( kg/cm2)0.76-1.401~19°1.10中等稳定不明显15059.4二、滚筒一种型号的采煤机通常配备几种规格的滚筒可供选择1、滚筒直径的确定⑴薄煤层双滚筒采煤机或一次采全高的单滚筒采煤机，滚筒直径按下式选取：式中：------最小煤层厚度〔m〕； （0.1～0.3）------考虑到割煤后顶板的自行下沉量〔m〕⑵中层煤层用的单滚筒采煤机（主要用于普采），滚筒直径为：式中：------最大煤层厚度〔m〕⑶中厚煤层用双滚筒采煤机：滚筒直径应略大于最大采高的一半或根据两个滚筒的装煤量相等的原则来选取即：令有：整理得：式中：=螺旋滚筒装煤效率； 即： ； ------计算时取最大采高〔m〕注：⑴综采工作面双滚筒采煤机一般都是一次采全高，故滚筒直径D应稍大于最大采高之半，即 滚筒直径已经系列化，分别为0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.25、1.4、1.6、1.8、2.0、2.3、2.6〔m〕。

⑵考虑该采煤机的实际配备系列的滚筒规格根据煤层情况D=（1-0.56）*2.4+0.56*2.4（1-0.8）=1.4m滚筒直径选择0.8m2、滚筒转向和叶片的转向转向和旋向根据采煤机的不同使用条件，二者应相匹配⑴左工作面和右工作面人在工作面下巷向上看，左侧为左工作面，右侧为右工作面如图2-1所示2202工作面为右工作面⑵叶片的旋向与滚筒转向为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机，滚筒上螺旋叶片的螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应，确定的原则为：人站在采空区侧看：顺时针旋转的滚筒（右转）------叶片为右旋如图2-2a；逆时针旋转的滚筒（左转）------叶片为左旋如图2-2b即归结为：“右转右旋”、“左转左旋”⑶滚筒的转向在采煤机往返采煤的过程中，滚筒的转向虽然不变，却出现两种不同的情况：逆转：装煤效果好（能耗低、重复破碎低）顺转：装煤效果差（能耗高、重复破碎稿）双滚筒采煤机 为了使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，以增加机器的工作稳定性必须使两个滚筒转向相反滚筒的转向分两种方式：前顺后逆和前逆后顺小直径滚筒时：无论是骑运输机，还是爬底板的薄煤层采煤机，滚筒的转向为“前逆后顺”最为适宜优点：由于薄煤层装煤问题比较突出，这样前后两滚筒都不经摇臂下面装煤，有利于提高滚筒的装煤效率和生产率。

如图2-4b 大直径滚筒时：滚筒的转向一般采用“前顺后逆”为好其优点：煤尘较少，碎煤不易抛出伤人，装煤的能耗较低，装煤和截煤的效率都比较高如图2-4a图2-4由于2202采用小滚筒采煤机所以采用“前顺后逆”3、滚筒截深截深是指一次截割深度，是由滚筒外约请緣到端盘外侧截齿齿尖的距离确定的为有效地利用煤层的压张效应，现代采煤机的截深都小于1m截深过小采煤机生产率受到影响但加大截深会使顶梁长度和推移输送机行程加大；同时也使采煤机电动机功率及运输机的输送能力加大因此，要综合权衡利弊，选用合理截深目前多数采煤机采用的截深为0.6或0.8m，大功率采煤机可取0.75m左右在薄煤层中，由于工作条件困难，牵引速度不能太大，为了达到较高的生产率，在顶板条件允许时，可选用截深0.75~1.0m在厚煤层中，由于受输送机生产率的限制，截深可适当减小0.4~0.5 m，这对缩小控顶距，避免冒顶和片帮事故有益处注：①目前采煤机的截深有：0.5、0.6（0.63）、0.7、0.75、0.8、0.9、1.0m等几种（也可以与厂家联系定做非标准的）。

②选择滚筒的截深要与现有的滚筒系列和选定支架等设备配套滚筒截深选择0.80m三、电机功率根据。