燃。煤尘有爆炸危险性。
由上述开采技术条件可知,本井田地质构造比较简单,主采的4煤层为中厚—厚—特厚煤层,赋存比较稳定,具有综合机械化开采的良好条件。
2. 采煤方法的选择
通过对以上开采技术条件的分析,结合井田开拓布置,设计确定各煤层采煤方法为倾斜长壁相结合放顶煤采煤法,全部跨落法管理顶板。
3.采煤工艺选择
根据以上分析比较,本矿井4煤层采用大采高综采是相对合适的,大部分区域能够一次性采完。采用大采高综采(采高2.5~7.0m),煤厚大于7.0m的区域,平均厚度为9.40m,位于一盘区西边界大巷煤柱北侧,该区域内仍有约(1-(7.0/9.40)×100%) 25.5%的顶煤丢失;该区域面积仅占一盘区可采范围的7~10%。满足设计规范中对于厚煤层采区回采率不低于75%的要求。
综上所述,本矿井初期4煤一盘区采用大采高综采采煤工艺。 井田内一盘区4号煤层采用综采大采高综采采煤工艺,8号煤层可采厚度11.29~21.57m,平均17.76m,属于特厚煤层。《煤矿安全规程》第六十八条规定放顶煤开采工艺中,采放比不得大于1:3,因此,若8煤采煤方法采用综采放顶煤开采,则平均采高不会低于4.5m,最大将达5.4m。国内类似条件下综放开采设计采高分别为:潞安王庄煤矿3.6m、平朔安家岭井工矿3.5m,同煤塔山煤矿3.8m。本矿井机采
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高度大,技术风险大,国内外尚无成功工程经验。
矿井生产后期应对于8号特厚煤层的开采做专项研究。本次设计基于现有地质资料,结合相似工程类比,暂推荐8号煤层采用“上分层大采高综采,下分层综采放顶煤”的采煤方法。上分层大采高工艺机采高度可达到5.5m开采上分层后,下部的煤层平均厚度为12.26m,对于放顶煤开采厚度较适宜,同时,大采高生产集中,相对放顶煤生产工序减少,便于管理,上分层大采高综采可与二、三采区挠褶带可进行灵活配采。由于开采顶分层后,矿山压力得到释放,下部煤层采用放顶煤开采时,虽然矿山压力有所减小,但由于因开采上分层时,综采设备对底部煤层有一定的挤压,造成煤体内生裂隙发育,将有利于放顶煤开采,并且该方法最终回收率最高。
后期对于挠褶带厚煤层采用工作面伪倾斜布置综采放顶煤开采。 7.2.3.2采煤机械配备
矿井移交和达产时以1个大采高综采工作面、2综合机械化掘进工作面和1个岩普掘工作面保证5.0Mt/a的设计生产能力和工作面接替。工作面装备有引进与国产两种方案。设计考虑虽然国产设备在国内多个矿井创造了较好的经济效益,且设备价格相对低廉,维修保养便利。但我国在综采技术、设备发展、质量稳定性、新技术应用、科学管理等方面与采煤技术先进国家相比,还存在一定的差距,主要表现在以下几个方面:
(1)装机功率小,工作能力差。部分设备技术能力已达到国际先进水平,但难以配备与之相配套的国产设备。
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(2)设备可靠性和稳定性差,使用寿命短。
(3)新技术应用上的差距。国外非常重视新设备和新技术应用,特别是电子计算机的应用,大部分设备都装备了电子计算机,实现了计算机控制或无线电远方控制及工况和故障监控诊断。
(4)国产设备配套系统可靠性低,生产连续性差,开机率低。 根据本矿井实际情况,由于煤层开采高度达到7.1m,工作面推进长度较大,设备工作强度高,维护周期长。因此,为实现稳定生产,高产高效,设计推荐本古城一号矿井主要生产及配套设备采用引进,其余辅助生产设备以国产为主。
4号煤层大采高综采工作面主要采煤设备技术特征见下表
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4号煤层大采高综采工作面主要设备选择表
序设备名称 号 1 2 采煤机 液压支架 型 号 主要技术特征 备注 3 刮板输送机 4 5 转载机 破碎机 可伸缩胶带6 输送机 7 乳化液泵站 8 喷雾泵站 开采高度2.5~7.1m,总功率SL1000 2590kW,3300V 支撑高度3.2~7.0m,工作阻力大于ZY16800/32/70D 16800kN 功率3×855kW,3300V,输送能力SGZ1200 2200~3600t/h 功率375kW,3300V,转载能力SZZ1200/525 3000t/h 功率250kW,3300V,破碎能力PLM3500 3500t/h 功率3×450kW,电压1140V,输送能 力2500t/h,带速4.0 m/s,PVG1250,长度1925m 四泵两箱,功率4×280kW,公称流量S375 430L/min 三泵一箱,功率160×3kW,公称流量S300 517L/min
7.2.3.3 采煤工作面布置
1.采煤工作面布置
采煤工作面采用三巷布置,每个工作面三条顺槽,分别为辅助运输顺槽、胶带输送机顺槽和回风顺槽,胶带输送机顺槽与大巷胶带机直接搭接,不设溜煤眼。采煤工作面由盘区边界向大巷方向后退式回采。
2.采煤工作面参数
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1)工作面机采高度
本井田4煤层先期开采一采区,平均厚度为8.02m。该煤层结构简单~复杂,含夹矸3~7层,岩性为炭质泥岩或泥岩,夹矸累计厚度0.09~0.78m。根据煤层厚度情况,为了尽量减少煤厚损失,提高资源回收率,最大采高按7.0m考虑。
2)工作面长度
根据对近年来我国部分矿井综放工作面生产的调查研究,目前我国大采高长臂综采工作面长度多在300m左右。确定4煤层放顶煤综采工作面长度为300m。
3)工作面推进长度
本矿井4煤层采用大采高综采开采,结合井田开拓方式和盘区布置,大采高综采工作面推进长度约为1800~3800m。
3.工作面及采区回采率
4煤层放顶煤综放工作面回采率大于93%。
影响采区回采率的因素主要有采区边界煤柱损失、顺槽区段煤柱损失以及开采损失等,经测算,采区回采率大于75%。
4.工作面推进度及生产能力 1)循环进尺
目前,综采工作面采煤机截深一般为0.8m,国外采煤机截深一般为0.8m~1.0m,根据设备能力,设计确定采煤机截深为0.8m。
由于采煤工艺为单向割煤,则循环进尺也为0.8m。 2)年推进度
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