新疆XX露天煤矿可行性研究报告说明书(6)

放顶煤高度为7.8m，工作面端头支护选用π型钢梁和配DZ25单体液压支柱，工作面运输顺槽配备1台SGB——620/80T型刮板输送机和3台STD——650/22D型带式输送机，工作面长70m，矿井达产时配备1个70m长采煤工作面和2个掘进工作面。

方案二：走向长壁倾斜分层炮采放顶煤采煤法

工作面支护采用XDY———1TY型悬移顶梁液压支架，采煤采用ZMS——12煤电钻打眼，爆破落煤，工作面支架上部铺设金属网。工作面运输选用1台SGB——620/80T型刮板输送机，工作面运输顺槽配备1台SGB——620/80T型刮板输送机和3台STD——650/22D型带式输送机，工作面端头支护选用π型钢梁和配DZ25单体液压支柱，工作面长70m，开帮高度2.2m，放顶煤高度7.8m。

矿井达产时配备1个70m长采煤工作面和2个掘进工作面。 上述两个方案的优缺点比较如下： 方案一优点：

1．工作面机械化程度高，矿井只需要一个回采工作面即可达到矿井设计生产能力，工作面巷道工程量及投资较方案二少；

2．矿井生产期间工作面推进速度快，对开采易自然发火煤层有利，万吨掘进率较方案二低，回采工效较方案二高；

3．工人移支架劳动强度较方案二低；

4．放顶煤采煤法能有效适应煤层厚度变化，煤层突然变厚地段不需另设分层开采。

缺点：

1．工作面设备投资较方案二高； 2．工作面煤炭块煤率较方案二低；

3．对工人技术水平要求相对较方案二高，必须经过专门的技术培训掌握工作技能后方能上岗作业；

方案二优点：

1．放顶煤采煤法能有效适应煤层厚度变化，煤层突然变厚地段不需另设分层开采。

2．工作面煤炭块煤率较方案一高； 3．工作面设备投资较方案一低； 4．对工人技术水平要求相对较方案一低； 缺点：

1．矿井需两个回采工作面现时生产才能达到矿井设计生产能力，工作面巷道工程量及投资较方案一大；

2．工作面单产低；万吨掘进率较方案一高，回采工效较方案一低；

3．矿井生产期间工作面推进度较方案一慢，对开采易自燃发火煤层不利；

4．工人移支架劳动强度较方案一大。 以上两个方案的经济比较见表2—5—1。

采煤方法经济比较表

表2—5—1 项 目 投 资（万元） 井巷工程 采掘设备 合计 差价

方案一（走向长壁倾斜高档普通机械化分3层放顶煤采煤法） 方案二（走向长壁倾斜分3层炮采放顶煤采煤法） 582.8 318.0 582.8 318.0 －264.8 +264.8 通过以上技术经济比较，在技术上方案一优于方案二，在经济上方案一较方案二投资低264.6万元。

设计考虑采用先进的回采工艺，对提高矿井机械化开采水平和工作面单产，改善工作面安全条件，为降低生产成本，减轻工人劳动强度和万吨掘进率，减少回采工作面个数和便于管理，确保安全生产等因素，经技术和经济比较，方案一在技术上、经济上均优于方案二，故设计推荐方案—：走向长壁倾斜高档普通机械化分层放顶煤采煤法。

二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型

采煤：工作面采用MXG150/350D型采煤机割煤，顶煤通过矿山压力自行落下，若不能自行落下时辅以放松动炮震落。

装煤：采煤机切割的煤炭自行装入SGB—630/220型刮板输送机上，顶煤通过支架后面的金属网，剪网将煤落入SGB—620/80T型刮板输送机上，少部分开帮煤未自行落入刮板输送机的煤炭由人工攉入刮板输送机。

运煤：工作面开帮的煤炭运输选用1台SGB——620/80T型刮板输送机运煤。后部放顶煤的运输选用1台SGB——630/80T型刮板输送机运煤。

三、工作面顶板管理方式，支架选型。 工作面顶板管理方式采用全部垮落式。

工作面支护：选用悬移顶梁液压支架，型号XDY——1JK型二梁四柱支架，其主要技术参数：

工作阻力：1600KN； 支架规格：2060×680mm； 支架重量：780kg； 移架步距：700mm； 支架高度：1400～2200mm。 工作面支架选型计算： 工作面顶板压力估算 P＝6×m×r t/m2

式中 m——工作面采高，2.2m；

r——上覆岩层容重，2.5t/m3。 P＝6×2.2×2.5=33.0t/m2=323.4KN/m2 支架间距为： L′≤P′/(K×L×P) 式中 L′——架间距，m；

L——控顶距，2.76m； P——顶板压力，323.4KN/m2； P′——支架工作阻力，1600KN； K——修正系数,取1.3。

L′=1600/(1.3×2.76×323.4)=1.37m

参考类似生产矿井工作面支护参数，设计架间距取1.0m。

四、采煤工作面的循环数、月进度、年进度及工作面长度 矿井一个回采工作面生产既达到设计生产能力，投产工作面位于第一片盘的4号煤层。

采煤工作面沿煤层走向布置，开帮高度2.2m，每天1个循环，日进度1.4m，1个普通机械化放顶煤采煤法工作面达到产量要求。工作面平均长度70m。工作面开帮回采率按93%计算，正规循环率按85%计算。工作面月进度87.0m，年推进度1044m。

工作面生产能力计算：

A=L×L1×n×η×r（h1×C1+ h2×C2）×330×10-4 式中 L——工作面长度，70m；

L1——循环进度，1.4m； n——日循环数，1； η——正规循环率，0.85； r——煤层容重，1.33t/m3； h1——采高，2.2m； h2——采高，7.8m； C1——开帮回采率93%； C2——放顶煤回采率75%。 则投产采煤工作面生产能力为：

A=70×1.4×0.85×1×1.33×（2.2×0.93+7.8×0.75）×330×10-4=30.0万t/a。

工作面生产能力可以满足矿井设计生能力30万t/a的要求。