6 采煤方法
6.1采煤工艺方式
6.1.1采煤方法
⒈ 煤层的赋存特征
煤层均厚8.29 m，煤层倾角3°～8°，平均6°，属于缓倾斜煤层。本区主采3#煤层，硬度中硬，普氏硬度为2～3，属中变质气煤，为高硫低灰分。平均容重为1.35 t/m3。矿井属低沼气矿井，煤尘有爆炸危险，煤层均又自然发火倾向。自然发火周期为3～6个月。 ⒉ 采煤方法
本矿的赋存条件简单稳定，地质特征简单，参照附近矿井的实际经验，并遵循以下原则： ⑴.煤炭资源损失少，采用正规采煤方法； ⑵.安全劳动条件好； ⑶.尽可能采用机械化采煤，达到工作面高产高效； ⑷.材料消耗少，生产成本低； ⑸.便于生产管理。
确定3#煤层的采煤方法为倾向长壁采煤法。由于煤层的平均厚度为8.29m，而且赋存稳定，所以采用综合机械化放顶煤的回采工艺，全部垮落。 6.1.2回采工艺
⒈确定回采工作面长度、推进方向、推进度 工作面长度确定为200 m，矿井设计年产量为150万t，由于该井田地质条件较好，煤层厚度大，且赋存稳定，所以考虑用一个工作面满足生产要求。 推进方向由工作面向大巷回采。 工作面的日产量为： Ao=A/d
式中：Ao—工作面日产量，t；
A—矿井设计生产能力，150万t； d—年工作日，取300天。 Ao=150×104/300=5000 t
工作面的日产量也可按下式计算：
36
Ao=Lg×Vo×M×γ×Co 式中：Ao—工作面日产量，t； Lg—工作面长度，200 m； Vo—工作面推进速度，m/d； γ—煤的容重，.1.35 t/m3； Co—工作面回采率，0.8。 Vo=A/ Lg×M×γ×Co×d =150×104/200×8.29×1.35×0.8×300
=2.35 m/d
采煤机的截深为0.6 m，则日进刀数为： N= Vo/0.6=2.35/0.6=3.92
为了方便工人的工作和管理，取N=4，即每天进4刀。则工作面的年实际出煤量为： A=200×4×0.6×8.29×1.35×0.8×300 =142.8万t
考虑到在回采的同时，又两个煤仓掘进头正在掘进，在次我们取掘进出煤量为工作面产量的10 %，则矿井的实际出煤量为： A总=A×(1+10%)
式中：A总—矿井总出煤量，万t； A—工作面实际出煤量，万t； A总=142.8×(1+10%)=157.1万t﹥150万t。故可以满足矿井的设计年生产能力。
日推进度为：0.6×4=2.4 m/d 年推进度为：2.4×300= 720m。 ⒉工作面落煤 ⑴. 工作面落煤方式
工作面采用走向沿底开低位放顶煤一次采全高的综合机械化开采方法，管理顶板采用全部垮落法。目前采用的放煤顺序有：多轮分段等量放煤、多轮间隔顺序等量放煤、单轮顺序放煤、单轮间隔顺序放煤。单轮顺序放煤操作简单，容易掌握。所以选用单轮顺序放煤法。
⑵ 工作面落煤机械
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。本设计工作面沿底开采规定采高2.5m，放全部顶煤，割煤进
37
度每刀0.6 m，日进度2.4 m，进4刀，设计生产面年产量150万t，为实现高产高效，用一个工作面保产。
要达到矿井的设计生产能力，采煤机的平均生产能力应达到：
500t02m.5??83.7t7h/h8.2m9 18
工作面放煤能力平均应达到：
500t05.m79??19t4h/
18h8.2m9按照《综采生产管理手册》的规定，工作时间有效利用系数K一般取
0.3～0.45,此处取0.45。则：
采煤机割煤能力应达到：83.77/0.45=186.2 t/h 工作面放煤能力应达到：171/0.45=431 t/h
依据以上原则及计算结果，选用MG200-W型双滚筒采煤机，其技术特征见表6-1
表6-1 MG200-W型双滚筒采煤机技术特征表 型号 采高 卧底量 适用倾角 滚筒直径 截割部 滚筒数量 截深 牵引形式 牵引部 牵引力 牵引速度 型号 电动机 重量 外形尺寸 生产厂商 总功率 电压 200 1140 28 9226×820×1200 鸡西煤矿机械厂 最低 最高 MG200-W 1500 2904 153 ﹤35 1400 2 600 400 0～6.5 DMB-200S KW V t mm 单位 mm mm mm 度 mm 个 mm KN m/min 双滚筒骑链槽液压无链牵引
38
⑶ 采煤机的工作方式和进刀方式 ① 采煤机的工作方式
由于采区内煤层赋存稳定，倾角较小，所以采用采煤机双向割煤，追机作业；前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤；在工作面端头斜切进刀，上行下行均割煤，往返一次进两刀；采煤机过后先移架后推移刮板输送机。两工序分别 滞后采煤机后滚筒5m～10m和12～18m。 ②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，采煤机机身处留有一段下部煤（如图6-1.a.）
b.调换滚筒位置，前滚筒降下，后滚筒升起，并沿输送机弯曲段反向割入煤壁，直至输送机直线段为止。然后将输送机移直（如图6-1.b.）
图6-1 采煤机进刀方式图
39
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（如图6-1.c.）
d. 将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上、下滚筒，返程割煤（如图6-1.d. ③. 回采工艺
a.回采工艺流程：
采煤机割煤→移架→推前部输送机→放顶煤→拉后部输送机→采煤机割煤。
b.落煤方式： Ⅰ.工作面跟煤层底板回采，采用MG200-W型采煤机截割落煤，往返一次进两刀，进刀采用端头斜切割三角煤的方式。 Ⅱ.放顶煤以矿山压力为主，辅以支架尾梁摆动破碎顶煤。 ⒊装运煤
在采煤机截割煤的同时，利用滚筒螺旋齿片和弧形挡煤板自动将煤装入运输机；余煤由铲煤板随移溜铲入运输机；放顶煤时落煤自装；少量煤由人工铲子装到运输机内。 ⒋移架方式
移架采用滞后采煤机后滚筒3～5架追机顺序移架，移架步距为600 mm，追机移架速度赶不上采煤机运行时，为了便于顶板的管理，必须停采煤机移架，移架完后再继续采煤，以保证工作面的安全。 ⒌移刮板输送机
移前部运输机应滞后采煤机不小于10 m，一般为12 m左右，沿移架方向逐架顺序移动刮板运输机；拉后部运输机由工作面一端向另一端顺序拉。移运输机过程中弯曲段长度应不小于12m，移运输机步距保持600 mm，并做到一次到位，移好后要使运输机成一直线，其偏差不得超过±50 mm，以保证输送机正常、稳定、高效的运转。 ⒍放顶煤
采用进一刀放一次的方式。放顶煤在移好架后就接着放煤。放煤时，以尽可能多放煤为原则。
⒎工作面运煤 ⑴.工作面运煤方式
工作面倾角小，采下的煤由刮板输送机经转载机和可伸缩带式输送机把工作面采出的煤运到带区煤仓。
40