和順益德煤業采煤方法優化方案的探討

朱肖鋒

（山西煤炭運銷集團晉中有限公司，山西晉中 030600）

和順益德煤業采煤方法優化方案的探討

朱肖鋒

（山西煤炭運銷集團晉中有限公司，山西晉中 030600）

針對和順益德煤業原采煤方案提出了變更理由，進行了優化，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”配套及其它設備選型也相應調整，滿足礦井生產能力要求。

采煤方法；主要設備；生產能力

1 概況

山西煤炭運銷集團和順益德煤業有限公司，批準開采3-15號煤層，批準生產能力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計90萬t/a生產能力。原方案工作面主要設備，如表1所示。

2.2 變更理由

根據規定布置高產高效工作面，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，地質構造簡單、煤層賦存穩定、煤層較硬，宜采用一次采全高綜采工藝。本礦地質報告15號煤層厚度5.00～5.86 m，平均厚度5.52 m，頂板多為泥巖，局部為炭質泥巖或粉砂巖，結構較簡單，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備

2.3 優化方案

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。優化方案后工作面主要設備，如表2所示。

表2 優化方案后工作面主要設備

由于15號煤層采煤方法發生改變，考慮工作面通風及設備運輸需要，順槽斷面及支護方式相應調整，斷面變更后經核算，均可滿足設備布置及通風、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”配套及其它設備選型

2.4.1 采煤機

礦井以一個綜采工作面達產，設計生產能力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，據煤層厚度和其變化性及設備廠家的定型產品，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）工作面日循環數。工作面日循環數選擇3個循環。

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能力Qh：

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

經計算，工作面應具有的最小生產能力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為采煤機應實現的生產能力，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型采煤機的生產能力Qm：

式中：Qm為采煤機可實現的生產能力，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%。

經計算采煤機可實現的生產能力Qm＞Qh，MG750/1915-GWD型采煤機能滿足礦井設計生產能力900 kt/a的要求。

選用MG750/1915-GWD型采煤機，其主要技術參數如下：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，其主要技術參數如下：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

優化方案后工作面支架主要技術參數，如表4所示。

表4 優化方案后工作面支架主要技術參數

2.4.4 其它主要設備

其它主要設備選型及技術特征，如表5所示。

2.5 15號煤層工作面生產能力

原方案15號煤層綜采放頂煤回采工作面生產能力為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能力A15按下式計算

式中：A15為工作面生產能力，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為循環進度，0.8 m；b為日循環數，取3；d為正規循環率，取0.8。

經計算，15號煤層回采工作面生產能力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，經計算掘進工作面生產能力為144.79 kt/a。

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

表5 其它主要設備選型及技術特征

3 結束語

通過對和順益德煤業采煤方法優化方案的探討，得出結論：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，從事煤礦技術管理工作。