郭屯煤矿生产系统、采煤方法等33-2010.05.24.doc

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鲁能菏泽煤电公司

LUNENGHEZECOAL&POWERCO.,LTD.

郭屯煤矿生产系统及采煤方法等

郭屯煤矿生产系统

郭屯煤矿隶属山东鲁能菏泽煤电开发有限公司。

矿井地处郓城县境内，井田中部距郓城县城约10km；井田南北走向长约16km，东西宽约14km，面积222.1km2，总体为单斜构造，区内局部有小的起伏。

可采及局部可采煤层共有5层，地质储量为78285.5万t，可采储量为17602万t，设计生产能力为240万t/a，装备生产能力400万t/a，服务年限为52.4年。

本矿井主采3煤，在井田中部分为上下两层（3上、3下），煤层间距平均13.27m，属稳定煤层；3上煤层平均厚1.19m，3下煤层平均厚4.73m。

矿井采用立井单水平上下山开拓，初期设主、副、风井三个井筒，主、副井进风，中央风井回风，为中央并列式通风方式，后期在矿井的北部及南部设置边界风井，构成混合式通风方式。

郭屯煤矿于2009年9月28日实现联合试运转，目前，矿井各生产系统已建设完备，运转正常，顺利通过了煤炭安全监察局、煤炭工业局、环保、职业卫生防止等验收,于2010年3月28日取得矿井“五证一照”。

首采区南北走向长5500～6300m，平均5900m，东西倾斜宽2500～2700m，平均2580m，面积15.2km2。

采区内含煤两层，为3上、3下。

在采区浅部及北翼，两层煤合并成一层煤，称3煤。

3上、3下两层煤间距0.7～27.29m，平均13.27m，煤层倾角一般小于10°。

采区地质储量11980.4万t，其中3上煤1401.9万t，3及3下煤10578.5万t。

可采储量6695万t，其中3上煤647万t，3及3下煤6048万t。

采区生产能力240万t/a，服务年限19.9a。

目前，3下1302首采工作面正常推采，接续工作面3下1301工作面、3下1304工作面正紧张掘进。

1304工作面计划8月1日开始推采，1301工作面计划2010年10月1日具备推采条件。

2010年矿井计划生产原煤160万吨。

矿井主要生产系统有运输提升系统、通风系统、供电系统、供排水系统，辅助系统有安全监测监控系统、综合防尘系统、灌浆防灭火系统、通信系统、洗选系统等。

系统是由一些相互联系、相互制约的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体（集合）。

一、运输提升系统

井下采煤工作面采出的煤炭要运输提升到地面；井下开掘巷道掘出的矸石要运到井上排矸场；井下各种支护材料、采掘设备也同样要运输到使用地点；还有人员进出矿井等，这些都需要依靠矿井的运输提升系统来完成。

所以说，运输提升系统是煤矿的一个非常重要的系统。

（一）运煤系统

工作面采煤机破煤→工作面刮板输送机→运输顺槽转载机（破碎机）→工作面顺槽胶带机→运输大巷主胶带机→井底煤仓→主井底转载机→主井提升机→地面原煤运输系统→洗煤厂

1.采煤系统

广义的采煤系统是指原煤开采各程序、系统，包括巷道开拓掘进，形成采煤工作面，采煤工作面开采，原煤运输系统（井上下），煤场。

狭义的采煤系统指采煤工作面，即轨道顺槽、胶带顺槽、工作面（切眼）以及两顺槽、工作面所有采煤机械、设备。

轨道顺槽用于采煤所需物料、设备的运输，胶带顺槽用于工作面生产的原煤外运，另外，两顺槽分别用于进、回风。

（1）采煤工艺是指采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。

目前，郭屯煤矿首采1302工作面采用综合机械化走向长壁后退式采煤法。

采用双滚筒采煤机割煤，采煤机往返一次割两刀，采高2.3m，后退式回采，全部垮落法管理顶板，循环进尺0.8m。

采煤机上（下）行割煤，追机移架作业。

（2）采煤方法

采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。

不同采煤工艺与采区内相关巷道布置的组合，构成了不同的采煤方法。

①采煤机进刀方式

采煤机的进刀采用端头割三角煤斜切进刀方式。

进刀段长度为35m，进刀深度0.8m。

②落、装、运煤方式

本面采用MG550／1220--WD型交流电牵引采煤机割煤。

割煤时采煤机滚筒配合工作面刮板输送机前移装煤。

工作面刮板输送机→破碎机→转载机→胶带运输机→-808水平胶带石门强力皮带→井底煤仓。

③移架、推移刮板输送机

移架：

采用及时拉架方式，追机作业，正常情况下，移架滞后采煤机后滚筒3～5架，一般不超过6架（特殊情况例外）；顶板破碎及片帮严重时，可及时采取拉超前架的方法来控制顶板，拉架步距0.8m，并按照先移架，后移刮板输送机的顺序进行。

推移刮板输送机：

移架后顺序推移刮板输送机，自端部每次进刀后向上（下）割煤、跟机推移刮板输送机，其中弯曲段长度20m，弯曲段要均匀过渡，推移步距0.8m。

（3）设备配置

①采煤机

选用MG550／1220--WD型交流电牵引采煤机一部。

主要技术参数：

有效截深：

800mm采高：

2000-4000mm

牵引速度：

0-8.25-13.7m/min适应角度：

≤35°

截割电机功率为：

2×550KW牵引电机功率为：

2×55KW

泵电机功率为：

20KW

供电电压：

3300V冷却方式：

水冷

截割速度：

3.35m/min滚筒直径：

2240mm

②液压支架的主要技术特征

基本液压支架（107架）：

型号：

ZY8500／21／45型掩护式液压支架

支撑高度：

2100-4500mm工作阻力：

8500KN

移架步距：

800mm初撑力：

6413KN

端头液压支架（4架，工作面上下端头各2架）：

型号：

ZYT8800／21／45型掩护式液压支架

支撑高度：

2100-4500mm工作阻力：

8800KN

移架步距：

800mm初撑力：

6413KN

过渡液压支架（2架，工作面上下端头各1架）：

型号：

ZYG8800／21／45型掩护式液压支架

支撑高度：

2100-4500mm工作阻力：

8800KN

移架步距：

800mm初撑力：

6413KN

③运输设备

工作面刮板运输机：

（一部）

型号：

SGZ900／1050型中双链刮板输送机

链速：

1.2m/s电机功率：

2×525KW

中部槽尺寸：

1750×900×320mm运输能力：

2000t/h

电压：

3300V冷却方式：

水冷

转载机：

（一部）

型号：

SZZ900／315型中双链转载机链速：

1.32m/s

电机功率：

315KW运输能力：

2200t/h

电压：

1140V长度：

50m

破碎机：

（一部）

型号：

PLM2200型锤式破碎机额定电压：

1140V

破碎能力：

2200t/h电机功率：

200KW

顺槽皮带机：

（一部）

型号：

DSJ-1200/2×355

皮带长度：

760m带宽：

1200mm

带速：

3.15m/s电机功率：

2×355KW

运输能力：

2000t/h电压：

10000V

辅助运输提升容器选用1.5吨矿车及平板车，提升运输绞车主要JWB110BJ无极绳绞车、JDHB—30/2.6A回柱绞车、JD-1.6调度绞车。

（二）排矸系统

掘进工作面矸石装入矿车（用蓄电池电机车）→采区轨道上山（用采区提升绞车）→水平运输大巷（用蓄电池电机车）→井底车场→副井底（用提升绞车）→地面（用蓄电池电机车）→矸石山

矿井在工业广场东北角设临时矸石山，安装1.5m3矿车临时翻矸架子3套，用JD-2.5（40KW）调度绞车牵引翻矸，其中翻矸2套（一用一备），翻煤一套。

运输方式是：

矸石矿车由副井提升至地面，矸石车和掘进煤车分道存放后，再由8T蓄电瓶电机车按矿车类别分类经地面窄轨运输线牵引至矸石山翻矸架子和翻煤架子底盘，由调度绞车钢丝绳牵引至翻矸架子后实现翻矸、翻煤。

1.掘进系统

掘进分为开拓巷道、准备巷道、回采巷道掘进。

开拓巷道是井田内为开采某采区掘进的巷道；准备巷道为采区上下山及区段集中平巷、联络巷；回采巷道指形成回采工作面的巷道。

目前郭屯煤矿掘进主要采区综掘作业，配备了两台佳木斯230岩巷综掘机、两台佳木斯150煤巷综掘机，以及施工单位三十一工程处郭屯项目部配备的两台150煤巷综掘机，部分区段的开拓大巷遇岩石硬度较大时采用炮掘掘进。

（1）综掘工艺

①掘进机械配备

综掘工作面：

设备主要由掘进机、带式转载机、双向可伸缩胶带输送机、局部扇风机、湿式除尘风机、单体锚杆机等组成，其设备选型如下：

掘进机：

S-150，145kW，660V；

转载机：

运量120m3/h，10kW，660V；

可伸缩胶带输送机：

SDJ-80，运量200m3/h，长度1000m，2×40kW，660V；

局部扇风机：

FBDNo7.1/2×37，660V；

湿式除尘风机：

SCF-6，18.5kW，660V。

②支护

矩形锚网梯加锚索支护方式。

临时支护

采用吊挂前探梁作为临时支护，前探梁采用3条长4.6m、φ108×5mm钢管制作。

前探梁分别吊挂在巷中及其左右相邻的2根上一循环打好的树脂锚杆上，每条前探梁用3个悬吊点固定。

掘进后,首先进行敲帮问顶，作业人员站在锚网支护完好的顶板下，找净顶板及迎头的浮矸活石，掘进后要及时前移前探梁并足顶加牢，在前探支护的掩护下挂网、铺设好金属网并连接好，联网时注意顶板危岩浮矸活石，然后两人用长柄工具将顶网顶起，用前探梁托住顶网后向前串移前探梁，前探梁吊环后用方木、木楔接顶牢固。

打设锚杆。

迎头必须常备2～3根单体液压支柱及足够数量的木楔、木板等足顶材料，以配合前探梁临时支护。

爆破前最小控顶距离不大于0.8m，爆破后最大控顶距离不大于2.5m。

机掘最小控顶距不大于0.8m，最大控顶距不大于2.7m。

永久支护

巷道断面采用锚网支护+锚索、W钢带联合支护。

特殊支护：

现场备用钢棚，钢棚采用16#工字钢制作。

（三）材料运输系统

地面材料设备库（电机车）→副井口→（通过副井绞车）→井底车场（电机车）→运输大巷（电机车）→采区车场（电机车）→采掘工作面车场（电机车）→采掘车场下山（调度绞车）→顺槽（无极绳绞车或调度绞车）→采掘工作面料场

（四）主井提升

主井采用立井落地式箕斗提升,井筒直径φ5m，井口标高+45m，装载点标高为-758.8m，卸载高度+59.6m，钢罐道。

提升高度为841.15m，装备一对25t侧扇形闸门，曲轨装卸载。

提升机为中信重工机械有限责任公司生产的JKMD-4.5×4（III）E型落地式多绳摩擦提升机一套，配低速悬臂直联同步电动机，型号为ZKTD210/563300V4200KW58r/min。

最大提升速度12.36m/s，并配备德国原装进口电控装置一套，担负矿井原煤提升。

主井提升系