采煤工艺设计教学

采煤工艺设计教学1 采煤工作面长度设计1.1 地质因素煤层地质条件是影响工作面长度的重要因素之一。凡在工作面长度方向有较大的地质变化(如断层、褶曲、煤层厚度、倾角等)应以此为界限划分工作面。当有下列情况时，工作面长度不宜过长：采纳单体支柱，采高大于 2.5 m 煤层倾角大于25°时；工作面顶板破裂难以维护时。工作面瓦斯涌出量决定着通风能力。低瓦斯矿井一般不受限制，但高瓦斯矿井，通风能力则是限制工作面长度的重要因素。工作面长度按下式验算。60vMl C(10-1)L minfq BPnb式中 v 工作面允许的最大风速，4 m/sM 采高，m ;Lin工作面最小控顶距，m ;Cf 风流收缩系数，可取 0.9 - 0. 95qb昼夜产煤一吨所需风量，m 3/minB 循环进尺，m ;P 煤层生产率，即单位面积出煤量，P =MY x 土 0 t/仍；Y 煤的容重，kN/m 3；n 昼夜循环数。1.2 技术因素当地质条件一时，工作面设备是影响长度的主要因素。采时，由于支护、放顶工作量大，推动速度慢，可使工作面长度短些；高档普采时，机组割煤，工作面可适当加长；综采实现了全部工序机械化，为充分发挥设备效能，工作面长度可再加大，在工作面设备中输送机在很大程度上限制着工作面长度。国产刮板输送机大都按 150 2 m 的铺设长度设计，所以工作面长度在 150 - 180 m 左右。1.3 经济因素从经济角度考虑，工作面存在一个产量和效率最高、效益最好的长度。根据工作面产量和长度的应用数学分析法，给出经济上的最佳长度。单向割煤，往返进一刀所需时间〔为：tL （L L1）（1 1） t1（10-2）c k双向割煤，往返进两刀所需时间〔为：tL （L L1）； t1（10-3）c式中 L 工作面长度，m;L1工作面端部采煤机斜切刀长度，m;vc采煤机割煤时牵引速度，m/min;vk采煤机反向空牵引或清浮煤、割煤时的牵引速度，m/min;[采煤机反向操作及进刀所需时间，min。工作面日产量为：Q nLMB C式中 n 每日循环数，个；L 工作面长度，m ;M 采高，m ;B 循环进尺，m;Y-一煤的容重，kN/m 3;n 昼夜循环数。60 （24 T T ）KnL式中 T1上、下路途时间，min;T2 生产准备时间，min;K 开机率，（% ）;B 循环进尺，m;Y 煤的容重，kN/m 3;n 昼夜循环数。将式（10-5 ）带入式（10-4）,对于某一具体的工作面，将 L 看作变量，其他参数基本为常数，则化简后为：AlL B(10-4)(10-5)Qr(10-6)工作面中工人数目可分为随工作面长度变化而变化的人数 e 和与工作面长度无关...