和顺益德煤业采煤方法优化方案的探讨

朱肖锋

（山西煤炭运销集团晋中有限公司，山西晋中 030600）

和顺益德煤业采煤方法优化方案的探讨

朱肖锋

（山西煤炭运销集团晋中有限公司，山西晋中 030600）

针对和顺益德煤业原采煤方案提出了变更理由，进行了优化，15号煤层采煤方法由原方案的综采放顶煤变更为综采一次采全高工艺，采煤工作面长度由原方案的155 m变更为200 m。15号煤层回采工作面“三机”配套及其它设备选型也相应调整，满足矿井生产能力要求。

采煤方法；主要设备；生产能力

1 概况

山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司，批准开采3-15号煤层，批准生产能力900 kt/a，井田面积4.881 km2。矿井隶属于山西煤炭运销集团。

2 采煤方法

2.1 原方案

15号煤层平均厚度5.52 m，矿井投产时在15号煤层布置一个综采放顶煤一次采全高工作面，工作面长度为155 m，机采高度为2.6 m，平均放顶煤高度2.92 m，采放比1∶1.12，以一井一面达到矿井设计90万t/a生产能力。原方案工作面主要设备，如表1所示。

2.2 变更理由

根据规定布置高产高效工作面，大力推广“一井一面”模式。当煤层赋存条件简单、开采条件适宜时，采煤工作面长度不应小于200 m、合理确定采煤方法及采煤工艺，根据煤层赋存条件，缓倾斜煤层可采用走向长壁，倾斜长壁开采，倾斜煤层宜采用走向长壁开采，开采方法原则上一次采全高，采煤工艺特别推广大采高综采及厚度4～6 m的煤层，地质构造简单、煤层赋存稳定、煤层较硬，宜采用一次采全高综采工艺。本矿地质报告15号煤层厚度5.00～5.86 m，平均厚度5.52 m，顶板多为泥岩，局部为炭质泥岩或粉砂岩，结构较简单，故将15号煤层采煤方法由原方案的综采放顶煤变更为综采一次采全高工艺，采煤工作面长度由原方案的155 m变更为200 m。

表1 原方案工作面主要设备

2.3 优化方案

由于15号煤层采煤方法由原方案的综采放顶煤变更为综采一次采全高工艺，采煤工作面长度由原方案的155 m变更为200 m。优化方案后工作面主要设备，如表2所示。

表2 优化方案后工作面主要设备

由于15号煤层采煤方法发生改变，考虑工作面通风及设备运输需要，顺槽断面及支护方式相应调整，断面变更后经核算，均可满足设备布置及通风、行人要求。顺槽断面变更，如表3所示。

表3 顺槽断面变更表

2.4 15号煤层回采工作面“三机”配套及其它设备选型

2.4.1 采煤机

矿井以一个综采工作面达产，设计生产能力0.90 Mt/a，配一个综掘工作面和一个炮掘工作面。采煤机选型原则：满足煤层变化要求，“三机”配套合理。采煤机性能参数的确定：

1）采高的选择。15号煤层平均厚5.52 m，采用综采一次采全高采煤法。

2）滚筒直径的确定。滚筒直径一般按最大采高的0.6～0.7倍考虑，据煤层厚度和其变化性及设备厂家的定型产品，确定15号煤层采煤机的滚筒直径为3.0 m。

3）截深的确定。截深选择0.8 m。

4）工作面日循环数。工作面日循环数选择3个循环。

5）采煤机割煤方式。采煤双向割煤，沿工作面往返一次进两刀。

6）工作面应具有的最小生产能力Qh：

式中：Qh为工作面设备所需最小生产能力，t/h；Qy为工作面设计年产量，900 000 t；D为年工作制度，330 d；f为能力富裕系数，取1.4；N为日作业班数，4班；M为每日检修班数，1班；t为每班工作时数，6 h；K为开机率，取0.65。

经计算，工作面应具有的最小生产能力Qh= 326 t/h。

7）采煤机牵引速度Vc：

式中：Vc为采煤机平均截割牵引速度，m/min；Qh为采煤机应实现的生产能力，326 t/h；H为平均采高，取5.52 m；B为截深，0.80 m；γ为煤的容重，1.47 t/m3；C为工作面回采率，取0.93；K为有效割煤时间利用率，取0.5。

经计算，采煤机平均截割牵引速度Vc=1.79 m/ min，取2.0 m/min。

8）MG750/1915-GWD型采煤机的生产能力Qm：

式中：Qm为采煤机可实现的生产能力，t/h；M为工作面采高，5.52 m；B为截深，0.8 m；Vm为采煤机的实际牵引速度，2.0 m/min；r为煤的实体视在密度，1.47 t/m3；K为工作面采出率，不小于93%。

经计算采煤机可实现的生产能力Qm＞Qh，MG750/1915-GWD型采煤机能满足矿井设计生产能力900 kt/a的要求。

选用MG750/1915-GWD型采煤机，其主要技术参数如下：采高4.8～5.8 m；装机功率1 915 kW；供电电压3 300 V；滚筒直径3 000 mm；截深为800 mm；牵引速度0～12.2～24.4 m/min；重量130 t；配套运输机槽宽≥1 000 mm。

2.4.2 刮板输送机

选用与采煤机配套的SGZ-1000/2×525型可弯曲刮板输送机，其主要技术参数如下：工作长度200 m；输送能力2 000 t/h；刮板链速1.31 m/s；中部槽1 750 mm×1 000 mm×352 mm；电机功率2× 525 kW；额定电压3 300 V。

2.4.3 支架

优化方案后工作面支架主要技术参数，如表4所示。

表4 优化方案后工作面支架主要技术参数

2.4.4 其它主要设备

其它主要设备选型及技术特征，如表5所示。

2.5 15号煤层工作面生产能力

原方案15号煤层综采放顶煤回采工作面生产能力为828 kt/a，工作面长度为155 m，采煤方法变更后15号煤层综采一次采全高回采工作面生产能力为956.28 kt/a，工作面长度变更为200 m。综采回采工作面生产能力A15按下式计算

式中：A15为工作面生产能力，kt/a；330为工作面年工作日，d；L为工作面长度，200 m；h为采高，5.52 m；c为回采率，93%；r为煤的容量，1.47 t/m3；a为循环进度，0.8 m；b为日循环数，取3；d为正规循环率，取0.8。

经计算，15号煤层回采工作面生产能力A15= 956.28 kt/a。

运输顺槽掘进工作面为综掘面，掘进断面为17.1 m2，纯煤面积为17.1 m2，年进度为3 600 m；回风顺槽掘进工作面为炮掘面，掘进断面17.1 m2，纯煤面积为17.1 m2，年进度为2 160 m，经计算掘进工作面生产能力为144.79 kt/a。

本次变更后矿井年生产能力为1 101.07 kt/a，满足矿井900 kt/a生产能力要求。

表5 其它主要设备选型及技术特征

3 结束语

通过对和顺益德煤业采煤方法优化方案的探讨，得出结论：该矿15号煤层采煤方法由原方案的综采放顶煤变更为综采一次采全高工艺，采煤工作面长度由原方案的155 m变更为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

（编辑：薄小玲）

2015-03-16

朱肖锋（1970-），男，山西临猗人，大学本科，工程师，从事煤矿技术管理工作。