朱肖鋒

（山西煤炭運銷集團晉中有限公司，山西晉中 030600）

和順益德煤業(yè)采煤方法優(yōu)化方案的探討

朱肖鋒

（山西煤炭運銷集團晉中有限公司，山西晉中 030600）

針對和順益德煤業(yè)原采煤方案提出了變更理由，進行了優(yōu)化，15號煤層采煤方法由原方案的綜采放頂煤變更為綜采一次采全高工藝，采煤工作面長度由原方案的155 m變更為200 m。15號煤層回采工作面“三機”配套及其它設(shè)備選型也相應調(diào)整，滿足礦井生產(chǎn)能力要求。

采煤方法；主要設(shè)備；生產(chǎn)能力

1 概況

山西煤炭運銷集團和順益德煤業(yè)有限公司，批準開采3-15號煤層，批準生產(chǎn)能力900 kt/a，井田面積4.881 km2。礦井隸屬于山西煤炭運銷集團。

2 采煤方法

2.1 原方案

15號煤層平均厚度5.52 m，礦井投產(chǎn)時在15號煤層布置一個綜采放頂煤一次采全高工作面，工作面長度為155 m，機采高度為2.6 m，平均放頂煤高度2.92 m，采放比1∶1.12，以一井一面達到礦井設(shè)計90萬t/a生產(chǎn)能力。原方案工作面主要設(shè)備，如表1所示。

2.2 變更理由

根據(jù)規(guī)定布置高產(chǎn)高效工作面，大力推廣“一井一面”模式。當煤層賦存條件簡單、開采條件適宜時，采煤工作面長度不應小于200 m、合理確定采煤方法及采煤工藝，根據(jù)煤層賦存條件，緩傾斜煤層可采用走向長壁，傾斜長壁開采，傾斜煤層宜采用走向長壁開采，開采方法原則上一次采全高，采煤工藝特別推廣大采高綜采及厚度4～6 m的煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定、煤層較硬，宜采用一次采全高綜采工藝。本礦地質(zhì)報告15號煤層厚度5.00～5.86 m，平均厚度5.52 m，頂板多為泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖，結(jié)構(gòu)較簡單，故將15號煤層采煤方法由原方案的綜采放頂煤變更為綜采一次采全高工藝，采煤工作面長度由原方案的155 m變更為200 m。

表1 原方案工作面主要設(shè)備

2.3 優(yōu)化方案

由于15號煤層采煤方法由原方案的綜采放頂煤變更為綜采一次采全高工藝，采煤工作面長度由原方案的155 m變更為200 m。優(yōu)化方案后工作面主要設(shè)備，如表2所示。

表2 優(yōu)化方案后工作面主要設(shè)備

由于15號煤層采煤方法發(fā)生改變，考慮工作面通風及設(shè)備運輸需要，順槽斷面及支護方式相應調(diào)整，斷面變更后經(jīng)核算，均可滿足設(shè)備布置及通風、行人要求。順槽斷面變更，如表3所示。

表3 順槽斷面變更表

2.4 15號煤層回采工作面“三機”配套及其它設(shè)備選型

2.4.1 采煤機

礦井以一個綜采工作面達產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力0.90 Mt/a，配一個綜掘工作面和一個炮掘工作面。采煤機選型原則：滿足煤層變化要求，“三機”配套合理。采煤機性能參數(shù)的確定：

1）采高的選擇。15號煤層平均厚5.52 m，采用綜采一次采全高采煤法。

2）滾筒直徑的確定。滾筒直徑一般按最大采高的0.6～0.7倍考慮，據(jù)煤層厚度和其變化性及設(shè)備廠家的定型產(chǎn)品，確定15號煤層采煤機的滾筒直徑為3.0 m。

3）截深的確定。截深選擇0.8 m。

4）工作面日循環(huán)數(shù)。工作面日循環(huán)數(shù)選擇3個循環(huán)。

5）采煤機割煤方式。采煤雙向割煤，沿工作面往返一次進兩刀。

6）工作面應具有的最小生產(chǎn)能力Qh：

式中：Qh為工作面設(shè)備所需最小生產(chǎn)能力，t/h；Qy為工作面設(shè)計年產(chǎn)量，900 000 t；D為年工作制度，330 d；f為能力富裕系數(shù)，取1.4；N為日作業(yè)班數(shù)，4班；M為每日檢修班數(shù)，1班；t為每班工作時數(shù)，6 h；K為開機率，取0.65。

經(jīng)計算，工作面應具有的最小生產(chǎn)能力Qh= 326 t/h。

7）采煤機牽引速度Vc：

式中：Vc為采煤機平均截割牽引速度，m/min；Qh為采煤機應實現(xiàn)的生產(chǎn)能力，326 t/h；H為平均采高，取5.52 m；B為截深，0.80 m；γ為煤的容重，1.47 t/m3；C為工作面回采率，取0.93；K為有效割煤時間利用率，取0.5。

經(jīng)計算，采煤機平均截割牽引速度Vc=1.79 m/ min，取2.0 m/min。

8）MG750/1915-GWD型采煤機的生產(chǎn)能力Qm：

式中：Qm為采煤機可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力，t/h；M為工作面采高，5.52 m；B為截深，0.8 m；Vm為采煤機的實際牽引速度，2.0 m/min；r為煤的實體視在密度，1.47 t/m3；K為工作面采出率，不小于93%。

經(jīng)計算采煤機可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力Qm＞Qh，MG750/1915-GWD型采煤機能滿足礦井設(shè)計生產(chǎn)能力900 kt/a的要求。

選用MG750/1915-GWD型采煤機，其主要技術(shù)參數(shù)如下：采高4.8～5.8 m；裝機功率1 915 kW；供電電壓3 300 V；滾筒直徑3 000 mm；截深為800 mm；牽引速度0～12.2～24.4 m/min；重量130 t；配套運輸機槽寬≥1 000 mm。

2.4.2 刮板輸送機

選用與采煤機配套的SGZ-1000/2×525型可彎曲刮板輸送機，其主要技術(shù)參數(shù)如下：工作長度200 m；輸送能力2 000 t/h；刮板鏈速1.31 m/s；中部槽1 750 mm×1 000 mm×352 mm；電機功率2× 525 kW；額定電壓3 300 V。

2.4.3 支架

優(yōu)化方案后工作面支架主要技術(shù)參數(shù)，如表4所示。

表4 優(yōu)化方案后工作面支架主要技術(shù)參數(shù)

2.4.4 其它主要設(shè)備

其它主要設(shè)備選型及技術(shù)特征，如表5所示。

2.5 15號煤層工作面生產(chǎn)能力

原方案15號煤層綜采放頂煤回采工作面生產(chǎn)能力為828 kt/a，工作面長度為155 m，采煤方法變更后15號煤層綜采一次采全高回采工作面生產(chǎn)能力為956.28 kt/a，工作面長度變更為200 m。綜采回采工作面生產(chǎn)能力A15按下式計算

式中：A15為工作面生產(chǎn)能力，kt/a；330為工作面年工作日，d；L為工作面長度，200 m；h為采高，5.52 m；c為回采率，93%；r為煤的容量，1.47 t/m3；a為循環(huán)進度，0.8 m；b為日循環(huán)數(shù)，取3；d為正規(guī)循環(huán)率，取0.8。

經(jīng)計算，15號煤層回采工作面生產(chǎn)能力A15= 956.28 kt/a。

運輸順槽掘進工作面為綜掘面，掘進斷面為17.1 m2，純煤面積為17.1 m2，年進度為3 600 m；回風順槽掘進工作面為炮掘面，掘進斷面17.1 m2，純煤面積為17.1 m2，年進度為2 160 m，經(jīng)計算掘進工作面生產(chǎn)能力為144.79 kt/a。

本次變更后礦井年生產(chǎn)能力為1 101.07 kt/a，滿足礦井900 kt/a生產(chǎn)能力要求。

表5 其它主要設(shè)備選型及技術(shù)特征

3 結(jié)束語

通過對和順益德煤業(yè)采煤方法優(yōu)化方案的探討，得出結(jié)論：該礦15號煤層采煤方法由原方案的綜采放頂煤變更為綜采一次采全高工藝，采煤工作面長度由原方案的155 m變更為200 m。

Optimal Scheme for Mining Methods in Hushun Yide Mine

ZHU Xiaofeng
(Jinzhong Co.Ltd.,Shanxi Coal Transportation and Sales Group,Jinzhong 030600,China)

The original mining scheme of Heshun Yide Mine was optimized.For the No.15 coal seam, mining scheme was changed from top-coal caving into full seam mining of fully-mechanized mining.The working face length was changed from 155m to 200m.Accordingly,the three-machine supporting equipment and other equipment were also optimized to meet the production capacity.

mining methods;major equipment;production capacity

TD821

A

1672-5050（2015）03-0064-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.03.023

（編輯：薄小玲）

2015-03-16

朱肖鋒（1970-），男，山西臨猗人，大學本科，工程師，從事煤礦技術(shù)管理工作。