河北工程大学毕业设计(论文)
(2)中部车场采用逆向甩车场,为了缩短倒车时间,提高通过能力,在单开道岔后在设一个分车道岔,变为双轨线路。矿车在轨道上山提升至中部车场后甩入车场,推进区段平巷。如图3-4。
图5-4 中部车场
(3)采区下部车场采用底板绕道式车场,在底部车场内设置双轨道,方便错车。
装满设备和材料的矿车或材料车由蓄电池机车牵引从主石门进入采区下部车场。在采区车场下部停车线上,矿车与蓄电池机车脱钩,矿车或材料车通过提升绞车提至上或中部平车场的平台摘钩,然后沿着矿车行进方向进入工作面运料回风平巷。如图3-5。
图5-5下部车场
5.2.6采区主要硐室的布置
采区主要硐室包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所等。
采区煤仓的容量取决于采区生产能力,装车站的通过能力及大巷运输能力等因素。 采区煤仓容量目前一般为50~500t。煤仓容量与采区生产能力的关系可参考下表进
44
河北工程大学毕业设计(论文)
行选择。
合理的煤仓容量应在保证正常生产和运输的前提下,工程量最省。根据采区生产能力和大巷运输能力,以保证采区正常生产为原则,有以下几种确定采区煤仓容量的计算方法:
煤仓容量与采区生产能力关系
采区生产能力/Mt·a-1 采区煤仓容量/t 0.3以下 50~100 0.30~0.45 100~150 0.45~0.60 150~250 0.60~1.00及以上 250~500 (1)采区煤仓
本设计的运输顺槽和运输上山均采用皮带运输,大巷采用矿车运输以此应该设采区煤仓。因此本设计在大巷与运输上山的空间交叉处设置煤仓,其周围围岩为砂岩。该煤仓采用垂直式,圆形断面,直径6.84m,主体高度25m。锚喷支护。煤仓容量按采煤机连续作业割一刀煤的产量计算:
Q=Q0+LMBγC0kt (3.4)
=10+225×4.5×0.8×1.36×0.95×1 =1056.5t
式中: Q——煤仓容量,t;
Q0——防空仓漏风留煤量,取Q0=10t; L——工作面长度,L=225m; M——采高,M =4.5m; B——一个进刀深度,B=0.8m; γ——煤的容重,γ=1.36t/m3; C0——工作面的采出率,C0=0.95; kt——同时生产的工作面数目,取kt=1。
经过计算煤仓的容量为1056.5t大于500t,所以煤仓容量取500t。
煤仓的断面半径:R==3.42m
所以煤仓断面直径取D=6.84m,煤仓高度21m,容量500t。 (2)采区绞车房
采区提升绞车房的位置应选择在围岩坚硬的薄及中厚煤层或顶板岩石中,避开瓦斯突出、地质构造复杂、含水丰富的地方,并且有良好的通风条件;有防火、防水、防潮的措施,室内不能滴水等。因而,本设计中绞车房布置在戊
45
9-10
煤层底板下的砂岩中。
河北工程大学毕业设计(论文)
采用半圆拱形断面,选用不可燃的材料支护并联合锚杆支护。根据所选绞车确定其尺寸为:高5.5m,宽6m,长10m。
(3)采区变电所
采区变电所是采区供电的枢纽,由于低压输电的电压降大,故合理地确定采区变电所的位置及尺寸是保证采区生产、减少工程费用的重要措施。采区变电所应设在岩石稳固、地压小、通风条件好、无淋水,采区用电负荷集中的地方,故放在两条上山之间上山中部附近,其位置见采区巷道布置图。高压电气设备与低压设备分别集中在一侧布置,故硐室宽度取3.6m;高度根据行人的高度和设备要求以及吊挂电灯的高度确定为3m,通道高度取2.5m。硐室断面形状采用半圆拱,采用锚喷支护。底板采用100#混凝土铺底,并高出邻近巷道200~300mm和具有3‰的 流水坡度,以防矿井水流进变电所。硐室与通道的连接处,设有向外开的防火栅栏两用门。
5.3采煤方法
5.3.1采煤工艺方式 5.3.1.1采煤方法确定
(1)一般采煤方法设计遵循以下原则:
① 技术先进,要求采煤工作面机械化水平高,单产高,煤炭质量好,煤炭采出率高;
② 经济合理,要求劳动效率高,材料消耗少,吨煤成本低;
③ 生产安全,生产中要用科学的管理水平,应用先进的生产设备和技术,认真贯彻《煤矿安全规程》,确保安全生产,保证矿井有完整的运输通风排水和行人的系统,设置完善的安全设施。
(2)采煤方法确定
本矿的煤层赋存条件简单稳定,地质特征简单,参照附近矿井的实际生产经验,并可采煤层戊8、戊9-10煤的采煤方法为走向长壁采煤法。根据煤层厚度条件及首采采区的地质条件,可考虑采用综采采煤法。
所以本矿主要采用综合机械化采煤的回采工艺(简称综采)一次采全高,全部垮落法管理顶板;局部采用普采或炮采以减少边角煤炭损失。 5.3.1.2工作面长度及推进长度确定
考虑到实际生产需要,初步确定首采采区采煤工作面工作面的长度为225m。 根据本矿的开拓部分考虑高产高效矿井要求,尽量减少搬家次数,结合井田的地质条件,工作面搬迁次数及煤损随工作面推进距离增大而减少,本设计设置戊-1采区为首采
46
河北工程大学毕业设计(论文)
区,其为双翼采区,走向长度4800米,即工作面推进长度约2300m。 5.3.1.3采煤工艺
(1)回采工艺流程 :割煤机前面割煤,支架随机移架,刮板输送机在割煤机30m后左右开始推移。即:
采煤机割煤——移架——推运输机
(2)工作面破煤:工作面采用双滚筒割煤机双向割煤一次采全高,往返一次进两刀,进刀采用端头斜切进刀割三角煤方式。
① 采煤机选型:采煤机选型要适合特定的地质条件,并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等主要参数要选取合理,有较大的适用范围,满足工作面开采生产能力的要求。
根据本矿井实际情况条件与采煤机的实际生产能力,本设计选用MXA-380E/4.5,其技术特征见下表:
表5-5 MXA-380E/4.5型双滚筒采煤机技术特征 型号 采 高 卧 底 量 适 应 倾 角 设计功率 截割机构 滚筒直径 滚筒数量 截 深 牵引形式 牵引机构 牵 引 力 牵引速度 型 号 电 动 机 总 功 率 电 压 重 量 机面高度 喷雾灭尘方式 生 产 厂 商 最 高 574 0~7.5~12 DMB-300S 300+2×400 1140 53 1940 内、外喷雾 西安煤矿机械厂 最 高 适应煤质硬度 MXA-380E/4.5 4500 ≤3 190 ≤35 300 2240 2 800 无链电牵引 kN m/min kW V t mm 单位 mm f mm 度 kW mm mm ② 割煤机进刀方式:采用割三角煤工作面端部斜切进刀方式,进刀过程如下: a. 当采煤机割至工作面端头时,其后的输送机槽已移近煤壁,采煤机机身处沿留有一段下部煤(见图3-4-a);
47
河北工程大学毕业设计(论文)
b. 调换滚位置,前滚筒降下、后滚筒升起、并沿输送机弯曲段返向割入煤壁,直至输送机直线段为止。然后将输送机移直(见图3-4-b);
c. 再调换两个滚筒上、下位置,重新返回割煤至输送机机头处(见图3-4-c); d. 将三角煤割掉,煤壁割直后,再次调换上、下滚筒,返程正常割煤(见图3-4d)。
(a)起始 (b)斜切并移直输送机 (c)割三角煤 (d)开始正常割煤
1-综采面双滚筒采煤机;2-刮板输送机
图5-6 进刀方式
(3)工作面装煤:在采煤机截割煤的同时,利用滚筒螺旋齿片和弧型挡煤板自动将煤装入刮板运输机;余煤由铲煤板随移溜铲入刮板运输机。
(4) 回采工作面运煤方式:回采工作面采下的煤由工作面刮板输送机通过转载机运到区段运输平巷。
工作面运煤:工作面采用刮板输送机运煤。根据三机配套要求及考虑其能满足工作面的地质条件且能保证工作面产量。选用SGZ830/630型,其技术特征见下表3-6。
表5-6 SGZ-764/400型刮板输送机技术特征表 型号 设计长度(m) 出厂长度(m) 运输能力(t/h) 链速(m/s) 电 动 机 型号 功率(Kw) 转速(rpm) 电压(V) 48
SGZ-764/400 250 250 1000 1.1 KBKYSS-100/200-8/4 2×100/200 1480/735 1140