百萬噸工作面綜采設備配套研究

30#層為東榮三礦主采層，煤層厚度0.5~6.5m。在東九采區(qū)、東八采區(qū)煤層賦存較厚，絕大多數區(qū)域厚度在3.5m以上。回采設備先后采用ZZ/6000/25/50重型綜采支架一次采全高和ZFB/2400/16.5/25輕型放頂煤支架放頂煤回采。
東十采區(qū)煤層厚度總體趨勢是變薄，但厚度變化非常大，為0.87~5.01m。規(guī)劃的綜采塊段煤層厚度0.95~3.8m，其中85%的儲量厚度在1.9~3.5m之間，平均厚度2.68m。原有的重型支架和輕放支架均不能進行有效回采。我們考慮選擇其他型號支架進行回采?，F將東榮三礦百萬噸綜采支架選型初步情況，報告如下：
一、采區(qū)基本情況
1、采區(qū)范圍：
東十采區(qū)位于井田的東北部，南起F32斷層，與東九采區(qū)相鄰，北以F78、F33斷層與東榮四礦交界，東自30層煤露頭，西至30層煤負800等高線，采區(qū)南北走向長2.3km，東西傾向長3km，面積6.9km。
2、地表：
東十采區(qū)地表標高為60m~70m，區(qū)內大多被農田覆蓋，采區(qū)東部有福山屯，北部有二九一農場水得連，采區(qū)中央有一條高壓電塔至南向北通過。
3、煤層賦存情況：
最淺部也為測區(qū)東部的煤層露頭，標高為-195m左右，最深處為測區(qū)西南部，標高為-760m左右。30號煤層的厚度變化趨勢為由南至北逐漸變薄，厚度最大在755鉆孔附近，厚度為5.01m，最小在289鉆孔附近，厚度為0.87m，平均厚度為2.39m。傾角為0~16度。煤層結構復雜，含2?3層夾矸，夾矸厚度0~0.70m。頂板為中粒砂巖，局部發(fā)育砂巖頂，底板為細砂巖，上距30上煤層13.7~ 27m，平均厚度為21m。
4、儲量分布情況：
全區(qū)共1545萬噸。其中：上山區(qū)756萬噸，下山區(qū)789萬噸；
含水利連煤柱27萬噸，水利連煤柱334萬噸, 福山屯煤柱340萬噸。
5、采區(qū)涌水量預計
根據本采區(qū)的構造特點及水文地質條件，參考相同水文地質條件的東八、東九采區(qū)，生產過程中實見的水文資料及涌水量觀測數據，采用類比法預計本采區(qū)最大涌水量200m3/h，正常涌水量150m3/h。
二、主要系統(tǒng)
1、通風系統(tǒng)：東十采區(qū)形成后,需風量1560m3/min?，F東十采區(qū)采區(qū)總入風量1200m3/min,東十采區(qū)總排風道正在擴面, 現東十采區(qū)總排風道在東九總回風進行增阻調節(jié), 通過總回風窗調節(jié),有增風的空間.
2、排水系統(tǒng)：在-760設永久排水系統(tǒng)。按正常涌水量150m3/h，最大涌水量200m3/h設計排水系統(tǒng)。
3、供電系統(tǒng)
東十首采面位于東十采區(qū)三片30#煤層，上順槽走向長度730米，下順槽走向長度770米，工作面走向長度200米，東十采區(qū)變電所采用雙回路供電，電纜采用MYJV22-3*120平方mm高壓電纜，共計2350m*2,其中一回路電纜就能夠擔負整個采區(qū)的用電負荷，電源來自井底中央變電所。
東十采區(qū)視在功率為3387KW。主采層30層首采工作面采用KBSGZY型移動變電站供電，掘進工作面配置2個綜掘工作面，采用KBSGZY型移動變電站供電，6個普掘工作面，供電均來自東十采區(qū)變電所變壓器。
4、壓風系統(tǒng)：設采區(qū)壓風硐室，安移動式壓風機。
5、 運輸系統(tǒng)
1）、主運輸系統(tǒng)：主運輸采用皮帶運輸，東十大巷鋪設
SDJ-150可伸縮膠帶輸送機三臺，-490大巷鋪設SDJ-150可伸縮膠帶輸送機兩臺。
2）、輔助運輸：輔助運輸采用架線式電機車及礦車運輸方式。
3）、上下山提升:
軌道上山采用JKY2/1.5B型防爆式2m液壓絞車提升.斜長1000米。
皮帶上山采用SPJ1000/2*200X型下運皮帶機運輸。
三、護工作阻力校核結果如下：
由于東十采區(qū)30#層賦存狀態(tài)變化較大，以前所選支架工作阻力對新支架工作阻力校核參考意義不大，只能通過理論估算進行校核。選取校核公式如下：
Q=Q1+Q2=9.8[(l+l0)bH1+1.5LbH2]/1000
Q---支架載荷，Kn
Q1---支架支護面積上跨落帶巖層重量，Kn
Q2---部分老頂裂隙帶巖層重量，Kn
H1---跨落帶巖層總厚度，約2～4倍采高，取4倍采高14m
H2---老頂巖層厚度，根據以往選型經驗取3.4m
l---支架頂梁長度，查表分別取3.2m、3.75m、3.7m
l0---支架最大梁端距，取0.75m
b----支架支護寬度，取1.5m
L----老頂周期來壓步距，取7.0m
---頂板巖石密度，取2.5T/m2
可以分別得出三種支架的估算支護阻力如下：
ZY3200/16/36工作阻力為3430Kn>3200Kn；
ZZ3600/16/35工作阻力為3700Kn>3600Kn；
ZZ4000/17/35工作阻力為3676Kn<4000Kn；
ZY4200/17/38工作阻力為3676Kn<4200Kn；
經初步估算ZY4200/17/38型支架符合頂板壓力要求，且符合大噸位、高初承力、高可靠性的高產高效原則，該支架為兩柱掩護式，梁端控制采用插板式結構，比較適合我礦斷層密度較高的地質環(huán)境。所以我礦的支架選型初步建議為ZY4200/17/38型四柱支撐掩護式支架。
根據我礦的回采配套經驗，我們建議采用，SGZ764/500(鑄)型工作面運輸機，確保工作面運輸設備運行的可靠性。
由于30#層煤質較硬，煤壁片幫嚴重、塊度較大，現在只有MG-581、MG-591采煤機較好的適應這樣得采場條件。但是MG-591采煤機采高的上限為3.2m，不能與支架和采場條件相適應，為滿足回采需要，我們建議采煤機選型，應該選取MG300/700-WD型采煤機，該機型采高范圍1.9m～3.8m、基本滿足高產高效型生產模式的需要。
由于東十采區(qū)巷道揭露面積小，地質情況有待于進一步查清；鑒于其它采區(qū)的掘進經驗，我們目前沒有找到一條進行快速掘進的方法，以目前狀況看東十采區(qū)接續(xù)無法承擔高強度的回采；設備配套的合理性有待于東十采區(qū)的現場進一步的驗證。鑒于以上狀況，我們本著積極穩(wěn)妥的原則建議采取ZY4200/17/38支架、SGZ764/500(鑄)型工作面運輸機、MG300/700-WD采煤機的配套方案，力爭達到東十采區(qū)年產100萬噸的水平。
四、根據初步設備配套情況我們進行了經濟技術分析如下：
（一）、投資
1、兩套200m長工作面的回采備用支架共計280部，
合計4060萬元；
2、三臺MG300/700-WD采煤機390×3=1170萬元；
3、兩臺SGZ764/500(鑄)型工作面運輸機2×427=854萬元；
投資總計：6084萬元。
（二）生產能力
生產能力100萬噸，噸煤投資60.84元；
（三）適合綜采的可采儲量
根據煤層等厚線圖重新核準1.9~3.5m的地質儲量為1210萬噸，但水利連高壓線煤柱壓煤量為334萬噸，福山屯煤柱340萬噸。對水利連高壓線稍采取措施即可解決。但對于福山屯煤柱可能困難些。福山屯主要由磚廠和15隊（含三分廠廠部）兩部分組成。磚廠人員58戶，161人。15隊98戶，347人。主要構筑物有水塔、三分場部三層樓、磚窯?，F煤柱為保護整個村屯而設計，實際開采時采取何種方式，是否重點保護水塔、三分場部三層樓、磚窯而加大開采量，或采用大面積協調采，解放煤量，現末作三下開采設計?？紤]煤柱損失30%計算：可采儲量為1210-340×（1-30%）=962萬噸。
（四）服務年限
適合綜采塊段煤厚1.9~3.5m，儲量1210萬噸。
服務年限為962×80%/100=7.7年。
回采煤量968萬噸（80%回采率），噸煤折舊6.28元，經濟上是合理的，也是可行的。
此次配套研究是在立足于我礦東十采區(qū)的具體情況、借鑒我公司其他礦的主要配套經驗的前提下，收集國內主要的煤礦機械配套廠家的技術資料進行的仔細分析后得出的，根據該配套意見完成的東十采區(qū)設備配套，06年度采區(qū)產量完成123萬噸，證明該配套方案是成功的也是合理的。