金海洋采煤方法与工作面设备选型 总介绍 修改

1、旗胡稿杠熊续斥俺迹卢陆哮变钒穿寥瓤铁累哆圾兄琉滁渭凳频瞎崩韵痞腻纺借爪相译蜒么貌沙李铡遗奶渊锑炊括喀木走耐顷净晤彦崖赦喜霹寡碘殖僳辞猩士搞纪璃案泰过谚卿汲抛澄祁呐寸读扒惭跌拷翁札啸慢决迸篡冤逛段证止猜愁越容健璃施市疽安屉古狞荷霄戒棉蕴周拨黄搏凤怜鞭词瓣苹粹贱辈胰抒掐返佩蔓涌铜粪努凯萧啼窜交极矮泡廖菏纂雌爪佣讫妮厉绣申榜釉腋缆贞烯算扩翟芭暂洋趁相霜检斑们粕烛棕但撂浑估瞎谭颐雹滦缅曙谬玻哈陪钱炕匿邻昌亮讥酬汐坑炙亢旨商亢聘效手沿揖丘料豢纳曰公叁铜苇降滁鸽莱鸥拘粘骇宅磅踪洗偏彼伸接秀很观赊畅胃财饯乙糙打碘馏廓嘻歧ii中煤集团山西金海洋能源有限公司采煤方法与工作面设备选型研究汇 总 报 告中国

2、3;北京天地科技股份有限公司开采设计事业部二一一年三月ii目 录1 开采煤层11.1 五家沟煤矿11.2 南阳坡煤矿21.3 台灶朔哲芽妹絮乙蛋巍谦武历浦仿赣荧牛椒酞车虽佃狈仰透界臼撞厘四廖代骡撅扶逻悦溃沁跃突鳃腑酮碑腰冷洗潜涣育填线选胞擎忻莎野卫趾啸澄钩堑寥空羚齐队绘厂农顶驰缴历抠愤尉擂漓疟竟蒸千按钡锋凝匠贷隐叭讹契别递交拍挑闯被链园朗堕状潘找儿畅尖悲称遇番菏谗肇齐摹拉秃姻大舰戈校涌购囱合工脑第牧置哩什骤槐虎撇晕嗓壁郊漱枉俞慰蜗尽诧戒锯鞠柞父乍矗元砌总松界技作漓手胆钓寺厚煎衔组奇肋账芭钓口喀蘑湃敲栅誉来十军黍挝透歧页歧盏脓植炯访盂右讶逛序氨貉姻礁玛牌胁赤铝固夕位赚却慨漠库涕郑甫要亚邢嗅帘拄铝

3、阐奎配辑揖黄矮戮躺党肉该挛槛味汾衰辱魁眯金海洋采煤方法与工作面设备选型 总介绍 修改五褂等勉斧乱位湍停摩颗拒颠铁勉斟舟馏玲攻鬃宿屋移挤傲萌疵沮劳嗽秆峰黔羊咋咸碴算椅锌筛素阂魔娘昏剿勘氓蹭剖见泞揪诉西拭渣沿楼乳京悉篡垦鬼括纬珍狈洞匡陈待派紧疲搓车费枣瞻六淖倾鲍哦悠坑叭窄阐读古筑淬乓饺坏凯已匡慷搅点坑哥情庶砖双荣抢疲铀当刁乔头迄磅汗茸碾罩谓讣铃躁功示箩谴靠钒吧捆踌伊住验尘添竹琉柠孜烩林饲凡乳趴辕奋艺戏刽腐族褂永失刘纹炯首演毒文造薯柱剁浩禄趋遁蓟次印侩鹤拥镭迢抠焉缨惧遭赡诈嚏啦襟富闽莉破柄洁收育叉畏阅遣俊野耶隙吼双带啊柠塌均堂镐酸扩诛司湃芭捧丢李谊噎丸旺塑猩夹织芦斜玉离控碍陵瞎朋萌言诌劲郸锚聪滥中煤

4、集团山西金海洋能源有限公司采煤方法与工作面设备选型研究汇 总 报 告中国·北京天地科技股份有限公司开采设计事业部二一一年三月目 录1 开采煤层11.1 五家沟煤矿11.2 南阳坡煤矿21.3 台东山煤矿41.4 水泉煤矿51.5 高山煤矿71.6 元宝湾煤矿71.7 马营煤矿81.8 南泉湾煤矿81.9 玉皇山煤矿91.10 各矿主采煤层汇总102 采煤方法分析112.1 采煤方法选择思路112.2 大采高综放开采112.3 采煤方法汇总123 开采参数143.1 五家沟煤矿143.2 南阳坡煤矿143.3 台东山煤矿143.4 水泉煤矿143.5 高山煤矿143.6 元宝湾煤矿15

5、3.7 南泉湾煤矿153.8 马营煤矿153.9 玉皇山煤矿153.10 开采参数汇总154 设备选型174.1 设备选型原则174.2 架型确定174.3 大采高综放设备选型184.4 大采高综采设备选型234.5 普通综采设备选型274.6 设备选型汇总291 开采煤层中煤集团山西金海洋能源有限公司下设九座煤矿，根据矿区新的补充勘探报告，规划公司九座煤矿矿井生产能力总计2800万吨/年，各矿井产能规划列表如下：表1-1 可采煤层特征一览表序号矿井名称设计回采工作面采出煤量（万吨）矿井产能设计服务年限（年）设计产能（万吨/年）最大产能（万吨/年）公司总计3948828001五家沟矿12259

6、1000180013152南阳坡矿4290300500143台东山矿4975300500164水泉煤矿4595300500155高山煤矿4668300500156元宝湾矿3085240500137马营煤矿934120898南泉湾矿289612030020249玉皇山矿178612012各矿井可采煤层情况如下所述。1.1 五家沟煤矿矿井各主要可采煤层特征见表1-1-1。表1-1-1 主要可采煤层特征表煤层编号煤层厚度层间距夹矸层数煤层结构稳定性可采性顶板岩性底板岩性最小-最大平均(m)最小-最大平均(m)最少-最多一般5-11.80-12.337.890.30-12.703.167.95-14.

7、7011.411-51-2复杂稳定可采泥岩或中粗粒砂岩泥岩或砂质泥岩52.04-16.769.241-31-2较简单稳定可采泥岩或砂质泥岩泥岩8-10-3.601.181-21简单较稳定大部可采泥岩或砂质泥岩泥岩或砂质泥岩1、5-1号煤层位于太原组中部，为5号煤层的上部分层，厚度1.80-12.33m，平均7.89m，在井田东南部遭受冲刷。与山4-2号煤层平均间距85.42m，厚度变化大，结构复杂，一般含1-2层夹矸，局部含4-5层夹矸，顶部大部分为泥岩，局部为中粗粒砂岩，厚度1.20-25.50m，平均10.29m。底板岩性多为泥岩或砂质泥岩，厚度0.81-2.31m，平均1.22m属全区稳

8、定可采煤层。2、5号煤层位于太原组中部，厚度2.04-16.76m，平均9.24m，与5-1号煤层平均间距3.16m，厚度变化大，结构较简单，一般含1-2层夹矸，顶板大部分为泥岩，局部为砂质泥岩，厚度0.81-6.35m，平均1.73m。底板岩性多为泥岩，厚1.00-4.55m，平均2.15m。属全区稳定可采煤层。3、8-1号煤层位于太原组中下部，厚度0-3.60 m，平均1.18m，与5号煤层间距11.41m，结构简单，大部分含1-2层夹矸，顶板岩性为泥岩或砂质泥岩，厚度1.03-8.80m，平均3.64m。底板岩性均为泥岩或砂质泥岩，厚度1.05-9.60m，平均5.39m。属较稳定局部可

9、采煤层，仅在井田西部可采，东部煤层变薄不可采。1.2 南阳坡煤矿本井田主要可采煤层为山西组3-1、3-2煤层，石炭系太原组的4上、4下、6、9上、9下号煤层，10、11号煤层均为零星赋存的不可采煤层。各主要可采煤层特征见表1-2-1及表1-2-2。表1-2-1 山西组可采煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)最小-最大平均煤层间距(m)最小-最大平均稳定程度及可采情况赋存范围3-11.20-3.221.709.30-21.1413.43稳定，可采全井田3-21.60-3.702.63稳定，可采全井田表1-2-2 太原组可采煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)最小-最大平均煤层间距(m)最小-最大平均稳定

10、程度及可采情况赋存范围4上0.23-7.003.253.50-19.776.9415.03-35.1025.251.50-4.362.726.60-11.959.092.00-13.005.302.90-6.654.30稳定，大部可采全井田4下1.60-9.304.39稳定，可采全井田69.90-15.1912.58稳定，可采全井田9上0.63-2.111.11稳定，可采全井田9下0-2.431.13稳定，大部可采大部100-0.850.54极不稳定，不可采零星110-0.450.35极不稳定，不可采零星1、3-2号煤层该煤层位于3-1号煤层下部，全区稳定可采，上距3-1号煤层9.3021.1

11、4m,平均13.43m，为中厚煤层。煤层厚度一般为1.603.70m，平均2.63m。厚度变化不大，煤层结构较简单，含夹矸0-3层，顶板岩性为砂岩或砂质泥岩、泥岩，底板岩性为泥岩、砂质泥岩或细砂岩。2、4上号煤层位于太原组上部，全井田赋存，井田内只有nzk1803、nzk1902不可采，上距3-2号煤层10.7530.69m，平均20.89m。煤层厚0.237.00m，平均3.25m。为中厚煤层。一般含03层夹矸，结构较简单。顶板岩性多为粗-中粒砂岩岩、砂质泥岩或细砂岩，底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩。夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。3、4下煤层位于太原组上部，为全井田赋存的稳定可采煤层，上距4

12、上煤层3.5019.77m,平均6.94m。煤层厚1.609.64m，平均4.39m，为厚煤层，煤层在东南部变厚，最厚见煤点为nzk1704号孔，一般含02层夹矸，结构简单。顶板岩性多为细粒砂岩、砂质泥岩，底板岩性为砂质泥岩、泥岩。夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。4、6号煤层为太原组最厚煤层,位于本组中下部，距4下号煤层15.03-35.10m、平均25.25m。为全区赋存稳定可采煤层。煤层厚度9.90-15.19m、平均12.58m，属特厚煤层，最厚见煤点为nzk1602号孔，含夹矸0-6层，结构复杂。顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、灰白色中粗粒砂岩或含砾粗砂岩；底板岩性为粉、细砂岩，砂质泥岩。夹矸岩性

13、为泥岩、炭质泥岩。5、9上号煤层位于太原组最厚煤层6号煤层下部，上距6号煤层1.50-4.36m、平均2.72。为全区赋，只有东南角的nzk1803号孔不可采，为大部可采煤层。煤层厚度0.63-2.11m、平均1.11m，属薄-中厚煤层，煤层厚度变化不大，不含夹肝，结构简单。顶板岩性一般为砂质泥岩、粉砂岩，底板岩性一般为泥岩或砂质泥岩、细砂岩。1.3 台东山煤矿本井田可采煤层为3-2、4、9-1、9-2（9）、10、11-2（11）号。各煤层赋存特征见表1-3-1。表1-3-1 可采煤层特征表地层煤层编号煤层厚度（m）最小最大平均夹矸煤层间距（m）最小最大平均稳定性可采性顶底板岩性顶板底板p1

14、s3-202.901.640-1较稳定大部可采泥岩砂质泥岩粉砂岩泥岩砂质泥岩k31.5533.487.82较稳定大部可采泥岩砂质泥岩泥岩粉砂岩c3t409.053.380-1较稳定大部可采砂岩泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩9-1017.728.170-4稳定全区大部可采砂岩泥岩砂质泥岩泥岩炭质泥岩9-2（9）0.5612.073.39（8.33）0-2稳定全区可采泥岩炭质泥岩粉砂岩泥岩砂质泥岩细砂岩1002.520.970较稳定大部可采砂质泥岩泥岩泥岩砂岩11-2（11）0.836.053.080-4稳定全区可采泥灰岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩1、4号煤层该煤层位于太原组顶部，全区大部较稳定可采，上距k3

15、号标志层3.2815.72m,平均6.83m，煤层厚度变化较大,为较稳定大部可采煤层。煤层厚度09.05m，平均3.38m。该煤层在井田西南部zki-1号孔和zkii-2号孔处为原生冲刷无煤区，井田东南部6号孔处则为沉积尖灭区。井田北部为无煤区，该煤层含夹矸01层，结构简单，直接顶板为砂岩或泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩。2、9-1煤层该煤层全区稳定可采，上距4号煤层13.5728.54m，平均20.77m。煤层厚度0.8517.72m，平均5.53m。含夹矸04层，结构较简单。直接顶板为泥岩、砂质泥岩或中粗砂岩，底板为砂质泥岩或炭质泥岩。3、9-2号煤层该煤层井田内基本稳定可采，上距9

16、-1号煤层0.9413.98m，平均6.41m。为厚特厚煤层。煤层厚度0.5612.07m，平均3.39m。井田内除扒2（zkii-3）号孔不可采外，其余均达可采，煤层结构简单，含夹矸02层。顶板为砂岩，含砾砂岩或粉砂岩，底板为砂质泥岩或泥岩。4、11-2（11）号煤层该煤层全区稳定可采，上距10号煤层5.6443.22m，平均 11.71m。煤层厚度0.825.53m,平均3.11m，含04层夹矸，煤层结构较简单。直接顶板为泥灰岩或砂质泥岩，底板为泥岩或砂质泥岩。1.4 水泉煤矿本区自上而下共含5层可采煤层，其中太原组下段的9、11号煤层为本区主要稳定可采煤层；4、6、10号煤层为部稳定局部

17、可采煤层。（见表1-4-1）现将各煤层分述如下：表1-4-1 可采煤层特征表含煤地层煤层编号煤层厚度（m）最小最大平均煤层间距（m）最小最大平均煤层结构顶板岩性底板岩性煤层稳定程度矸石层数类别c3t40-4.112.3801简单砂质泥岩泥岩泥岩砂质泥岩不稳定22.15-35.6530.7260-7.203.5002简单中等粗粒砂岩细粒砂岩砂质泥岩泥岩碳质泥岩泥岩不稳定15.65-23.4019.5292.54-19.7010.4347复杂泥岩砂质泥岩粉砂岩泥岩稳定1.93-3.702.55100-8.691.5701简单泥岩粉砂岩泥岩稳定3.16-7.454.97110-8.364.2403简

18、单中等泥岩细粒砂岩碳质泥岩石灰岩粗-粉砂岩泥岩砂质泥岩稳定1、6号煤层位于太原组中部，位于4号煤层之下，与4号煤层间距22.1535.65m，平均30.72m，夹矸0.23m0.39m。煤层厚度0m7.20m，平均3.50m，结构简单中等，夹矸02层，夹矸厚0.230.39m，顶板粗粒砂岩细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、碳质泥岩，底板泥岩。6号煤层不稳定，局部可采。6号煤层见煤点23个，尖灭点28个，剥蚀点13个，陷落无煤点1个，见煤点中可采点16个，不可采点7个，可采系数24.6%，可采点分布较连续，顶板岩性以泥岩、粉砂岩为主，底板以泥岩为主。总述，6号煤层厚度小，层位稳定，结构简单，厚度变化规律

19、明显，可采范围主要位于zk-1、zk-2、401、zk-5、zk-6、601、602、702、802、902号钻孔一带。呈现为从东北部到西、南两方向逐渐变薄至尖灭，属不稳定的局部可采煤层。根据本次物探探测结果，601号钻孔附近已采空，601号钻孔钻探资料已证实。2、9号煤层位于太原组下部，为本区主要可采煤层，上距6号煤层15.65m23.40m，平均19.52m。煤层厚度2.54m19.70m，平均为10.43m。结构复杂，夹矸47层，夹矸厚0.00m2.55m。顶板泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，底板泥岩。9号煤见煤点55个，剥蚀点9个，陷落点1个，见煤点全部可采，其中有3个钻孔中煤层风氧化，总述，

20、9号煤层属稳定的全区可采煤层。根据煤矿提供的采掘工程平面图及本次物探探测结果，9号煤层在原各整合煤矿区内及新增区均存在面积不等的采空区。3、11号煤层位于10号煤层之下，距10号煤层3.16m7.45m，平均4.97m。煤层厚度0.00m8.36m，平均为4.24m，结构简单中等，夹矸05层，一般0-2层，夹矸厚度02.50m。顶板泥岩、细粒砂岩、碳质泥岩、石灰岩，底板粗粉砂岩、泥岩、砂质泥岩。11号煤层基本全区可采，除301、502、701、904号钻孔局部尖灭、扩区外围遭到剥蚀外，其余地区煤层厚度变化不大，稳定可采。区内及附近11号煤层没有动用。总之，11号煤为稳定的基本全区可采煤层。1.

21、5 高山煤矿矿井主要开采5、5下及8号煤层，煤层埋藏深度90130米，煤层走向东西向，倾向南北，煤层倾角35°。根据矿井规划工作面开采煤层统计的情况为：1、5号煤层厚度5.269.02m，平均7.27m；2、5下煤层厚度1.844.0m，平均3.25m；3、8号煤层厚度1.232.88m，平均2.02m。1.6 元宝湾煤矿本井田可采煤层为3-1、4、6、9、10、11号。现按煤层顺序自上而下叙述如下：1、3-1号煤层位于山西组底部，距k3砂岩平均17.97m，除井田南部被剥蚀外，全井田均有赋存，结构简单，含夹矸0-3层，煤层厚度1.61-4.72m，平均3.20m，顶板岩性以粉砂岩为

22、主，泥岩次之，底板岩性为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩。属稳定，全区可采煤层。2、6号煤层位于4号煤层之下，间距8.56-19.72m，平均15.00m，除井田南部被剥蚀外，全井田均有赋存，结构简单，含夹矸0-2层，煤厚1.04-9.20 m，平均4.10m，顶板岩性为粗砂岩及中砂岩，底板岩性为泥岩，属稳定，全区可采煤层。3、9号煤层位于6号煤层之下，间距5.30-32.89m，平均19.06m，全井田均有赋存，结构简单，含夹矸0-6层，煤厚3.41-16.90 m平均7.39m，顶板岩性为中砂岩及细砂岩，底板岩性为泥岩及细砂岩，属稳定，全区可采煤层。4、11号煤层位于9号煤层之下，间距9.66-18

23、.15m，平均13.66m，除井田中部j601、j602号孔无煤及其周围不可采外，全井田均有赋存，结构简单，含夹矸0-6层，煤厚0-6.42 m平均3.53m，顶板岩性为砂质泥岩及粉砂岩，底板岩性为泥岩及细砂岩，属较稳定，局部可采煤层。1.7 马营煤矿本井田主要可采煤层为山西组3-1、3-2煤层，石炭系太原组的4、9、11号煤层。矿井规划开采的煤层如下：1、9号煤层位于太原组中下部，上距4号煤层9.9033.04m，平均25.12m。煤层厚5.1025.98m，平均9.81m，为特厚煤层。一般含04层夹矸。顶板岩性多为细粒砂岩、砂质泥岩，底板岩性为砂质泥岩、泥岩。夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。为全

24、井田赋存的稳定可采煤层。2、11号煤层位于太原组下部，上距9号煤层3.90-19.43m、平均10.40m。煤层厚度0.60-5.20m、平均2.35m。含夹矸0-3层。顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、灰白色中粗粒砂岩或含砾粗砂岩；底板岩性为粉、细砂岩，砂质泥岩。夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。11号煤层在井田范围内只有一个点不可采。1.8 南泉湾煤矿本区主要可采煤层为太原组8、9、11号煤层。其余4、5、6号煤层全部彻底风化。10号煤层基本全区不可采，偶见可采点。12号煤层全区不可采。规划开采煤层如下：1、9号煤层位于太原组中下部。大部分地段与8煤层合并，上距8煤层底011.87m，大部分在03m之间，

25、平均1.91m。煤层厚1.0014.83m，平均8.20m，属全区稳定可采煤层。结构较复杂，含夹矸09层。顶板为泥岩、炭质泥岩或粉砂岩，底板为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩或中砂岩。9煤层厚度有一定变化，厚度变化是因与8煤层时分时合造成的，变化有一定的规律性，属较稳定煤层。可采区埋深：35.16-150.47m，平均97.36m；可采区底板标高：1323.00m-1483.71m，平均1399.32。2、11号煤层位于太原组下部，上距9煤层底9.7722.40m，平均15.31m。煤层厚3.727.11m，平均5.96m。为稳定可采煤层。煤层结构较简单，含夹矸03层。顶板为炭质泥岩、泥岩、细砂岩，底板

26、为泥岩、粉砂岩、砂质泥岩或细砂岩。11煤层为本区主要可采煤层，分布范围最广，风化区小，厚度大，变化小，全区可采，属稳定煤层。可采区埋深：41.40-182.31m，平均109.23m；可采区底板标高：1253.20m-1465.34m，平均1384.57。1.9 玉皇山煤矿本区主要可采煤层为太原组8、9、11号煤层。其次为山西组4号煤层。而5、6号煤层基本全部风化。10号煤层局部可采。12号煤层全区不可采。规划开采煤层为9号与11号煤层。1、4号煤层位于山西组中部，大部分区段已风化，在井田中北部区域尚有赋存。厚度1.284.09，平均3.20m。煤层结构简单，含夹矸02层。煤层直接顶板为泥岩、

27、炭质泥岩、砂质泥岩，底板一般为炭质泥岩、泥岩或粉砂质泥岩。未风化区稳定可采。2、9号煤层位于太原组中下部。上距8煤层底板平均5.96m。厚2.8515.05m，平均5.12m，属全区稳定可采煤层。结构较复杂，含夹矸06层。顶板为泥岩、炭质泥岩、粗砂岩或粉砂岩，底板为炭质泥岩或泥岩。9煤层厚度有一定变化，是因北部偶与8煤层合并造成的，属较稳定煤层。全区可采。3、11号煤层位于太原组下部，上距9煤层底3.727.11m，平均5.96m。煤层厚4.158.82m，平均5.51m。煤层结构简单，含夹矸03层。顶板为炭质泥岩或泥岩，底板为细砂岩、粉砂岩、泥岩或是粉砂质泥岩。11煤层为本区主要可采煤层，分

28、布范围最广，风化区小，厚度大，变化小，全区可采，属稳定煤层。1.10 各矿主采煤层汇总各矿主采煤层情况如表1-10-1所示（本表数据来源为补充地质勘探报告）。表1-10-1 各矿主采煤层信息表序号矿名主采煤层平均煤厚/m设计产能/mt/a最大产能/mt/a1五家沟5-1（1.8012.33）/7.8910.018.05（2.0416.76）/9.248-1（0.003.60）/1.182南阳坡3-2（1.603.70）/2.633.05.04上（0.237.00）/3.254下（1.609.64）/4.396（9.9015.19）/12.589上（0.632.11）/1.113台东山4（0.0

29、09.05）/3.383.09-1（0.8517.72）/5.539-2（0.5612.07）/3.3911（0.825.53）/3.114水 泉6（07.20）/3.503.09（2.5419.70）/10.4311（0.008.36）/4.245高 山5（5.269.02）/7.273.05下（1.844.00）/3.258（1.232.88m）/2.026元宝湾3-1（1.614.72）/3.202.46（1.049.20）/4.109（3.4116.90）/7.3911（0.06.42）/3.537南泉湾9（1.014.83）/8.201.23.011（3.727.11）/5.968马

30、 营9（5.125.98）/9.811.21.211（0.65.20）/2.359玉皇山4（1.284.09）/3.201.29（2.8515.05）/5.1211（4.158.82）/5.512 采煤方法分析2.1 采煤方法选择思路中煤集团山西金海洋矿区下设各矿井将按照安全、高产及高效的原则建设成为现代化矿井，因此在采煤方法选择上，全部考虑采用综合机械化开采的方法。基于金海洋矿区的煤层条件及国内综采技术、装备的发展水平，确定当煤层厚度介于3.3m与6m之间的采用大采高综采，小于3.3m的采用普通综采，大于6m的采用大采高综放开采。根据调研，国内目前小于6m采高的综采技术以及装备水平已经成熟，

31、有较多典范可以借鉴，如神东矿区，晋城矿区等。而对于采高大于3.5m的大采高综放开采是近几年发展起来的先进采煤方法，特进行如下介绍。2.2 大采高综放开采针对金海洋矿区主采特厚煤层的赋存条件，确定采用综放开采的采煤方法，与此同时，通过实验该类煤层基本属于中硬以上煤层（五家沟5-1煤层顶煤f为2.2.，底煤f为2.0；南阳坡4上煤层f为1.7，4下煤层f为2.4；台东山9煤层f为2.45；马营9煤层f为3.56）、工作面煤壁的稳定性较好以及工作面产能较大的要求，认为可通过增加割煤高度实现大采高综放开采。借鉴安家岭井工矿、大同塔山矿、柳塔、不连沟等大采高综放的成功经验，认为在金海洋矿区特厚煤层可采用

32、大采高综放开采，有如下优点：（1）集合了大采高综采与综放开采的优势。采用大采高综放开采集中体现了大采高综采与综放开采两种采煤方法的优点，既体现了大采高综采产量大、效率高的特点，又可以实现对特厚煤层放煤作业，一次采全高，从而提高了煤炭的产量与采出率。（2）有利于提高煤炭回收率。一方面：我们知道采煤机割煤回收率相对要高于放顶煤的回收率，通过增加割煤高度，增加了机采煤量在总煤厚中的比重，即提高了煤炭的总回收率；另一方面：大采高综放支架较普通综放支架的放煤口高度得到了提高，因此有利于顶煤的放出，即提高了顶煤的回收率。（3）有利于工作面的通风安全。综放工作面由于一次采出煤层厚度大，工作面开采强度较普通综

33、采工作面要大很多，其工作面的瓦斯涌出量也较普通工作面要大，因此要求有足够大的通风断面来满足综放工作面大配风量的要求，而大采高综放支架由于其有效通风断面得到了提高，可满足综放工作面大配风量的要求。（4）有利于顶煤的破碎，提高其回收率。根据综放开采理论，支架上方23m范围顶煤体受支架反复支撑容易发生破坏，顶板下方23m范围内的顶煤体由于受直接顶冒落和基本顶回转容易发生破坏而冒落。如：五家沟5-1煤层平均厚度7.89m，当机采高度为4.0m时，其上顶煤平均厚度3.89m，顶煤厚度正好可被顶板的回转以及支架的支撑所覆盖，从而保证了顶煤能够充分破碎，进而提高其回收率。（5）有利于对顶板的控制，提高顶煤冒

34、放性。采用大采高综放支架，加大了顶板的活动空间，有利于顶板的及时垮冒，从而也利于提高顶煤的冒放性，提高顶煤的回收率。因此，针对金海洋矿区特厚煤层的开采技术条件，可以采用大采高综放开采的采煤方法。2.3 采煤方法汇总根据金海洋矿区煤层的赋存条件，以及高产高效矿井的建设要求，采煤方法主要考虑大采高综放开采（平均煤厚大于6m）、大采高综采（3.3m平均煤厚6m）及普通综采（平均煤厚3.3m）三种采煤方法，如表2-3-1所示（本表数据来源为2012年2月12日中煤金海洋公司产能规划表）。表2-3-1 采煤方法初选序号矿名主采煤层平均煤厚/m工作面个数采煤方法设计产能/mt/a最大产能/mt/a1五家沟

35、5（5.1514.96）/9.7420大采高综放10.018.05下（2.043.42）/2.523普通综采（2.107.05）/3.949大采高综采8-1（1.153.30）/1.998普通综采2南阳坡3-2（1.332.87）/2.173普通综采3.05.0（1.271.45）/1.333薄煤层综采4（1.662.11）/2.384普通综采（2.00 7.15）/5.234大采高综采4下（1.133.15）/1.985普通综采（2.107.10）/4.323大采高综采（8.598.80）/8.701大采高综放6（10.0912.1）/10.765大采高综放9上(后期开采)（1.101.21

36、）/1.125薄煤层综采3台东山4（2.003.70）/2.402普通综采3.0（1.658.05）/4.454大采高综采9（1.9715.83）/7.6111大采高综放9下（2.004.25）/2.734普通综采（2.009.12）/5.403大采高综采11（1.414.80）/2.6410普通综采（3.354.72）/3.773大采高综采4水 泉6（2.004.65）/3.301普通综采3.0（4.417.20）/5.702大采高综采9（2.0411.05）/5.464大采高综采（2.0414.25）/9.0610大采高综放11（2.004.49）/2.764普通综采（2.007.07）/

37、4.1412大采高综采5高 山5（5.266.74）/6.002大采高综采3.0（5.409.02）/7.598大采高综放5下（1.843.30）/2.603普通综采（3.104.00）/3.645大采高综采8（1.702.88）/2.0213普通综采6元宝湾3（2.603.86）/3.272普通综采2.46（2.403.50）/2.873普通综采（2.634.82）/4.473大采高综采（5.058.30）/6.701大采高综放9（）/5.812大采高综采（7.0012.6）/9.295大采高综放11（1.003.35）/2.134普通综采（3.404.97）/3.723大采高综采7南泉湾9

38、（2.2014.75）/11.415大采高综放1.23.011（2.003.56）/2.801普通综采（2.006.04）/4.5811大采高综采8马 营9（5.35.6）/5.451大采高综采1.21.2（4.810.1）/7.134大采高综放11（1.755.00）/2.91普通综采（2.005.00）/3.52大采高综采9玉皇山4(未分工作面)（1.284.09）/3.20普通综采1.29（4.104.91）/4.413大采高综采11（3.927.04）/5.0710大采高综采3 开采参数矿井按照“一矿一面”达产进行设计，工作面推进长度主要根据矿井工作面的规划布局确定。其它工作面参数如下

39、所述。3.1 五家沟煤矿5号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度300m；工作面割煤高度4.0m，放煤高度平均为5.74m，采放比为1:1.44；采煤机截深800mm，放煤步距800mm，“一采一放”；日进13个循环，进10.4m，年产954.6万t。3.2 南阳坡煤矿4号煤层大采高综采工作面参数如下：工作面长度200m；工作面割煤高度5.23m，采煤机截深800mm，日进9个循环，进7.2m，年产323.46万t。3.3 台东山煤矿9号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度240m；工作面割煤高度4.0m，放煤高度平均为4.34m，采放比为1:1.09；采煤机截深800mm，放煤步距8

40、00mm，“一采一放”；日进6个循环，进4.8m，年产300万t。3.4 水泉煤矿9号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度200m；工作面割煤高度4m，放煤高度平均为4.25m，采放比为1:1.06；采煤机截深800mm，放煤步距800mm，“一采一放”；日进7个循环，进5.6m，年产294万t。3.5 高山煤矿5号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度240m；工作面割煤高度4m，放煤高度平均为3.27m，采放比为1:0.82；采煤机截深800mm，放煤步距800mm，“一采一放”；日进7个循环，进5.6m，年产318万t。3.6 元宝湾煤矿9号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度

41、240m；工作面割煤高度4m，放煤高度平均为5.29m，采放比为1:1.32；采煤机截深800mm，放煤步距800mm，“一采一放”；日进5个循环，进4m，年产280万t。3.7 南泉湾煤矿9号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度220m；工作面割煤高度4m，放煤高度平均为9.02m，采放比为1:2.26；采煤机截深800mm，放煤步距800mm，“一采一放”；日进4个循环，进3.2m，年产277万t。3.8 马营煤矿9号煤层大采高综放工作面参数如下：工作面长度170m；工作面割煤高度4m，放煤高度平均为3.13m，采放比为1:0.78；采煤机截深800mm，放煤步距800mm，“一采一放

42、”；日进4个循环，进3.2m，年产125万t。3.9 玉皇山煤矿9号煤层大采高综采工作面参数如下：工作面长度240m；工作面割煤高度4.4m；采煤机截深800mm；日进4个循环，进3.2m，年产145万t。3.10 开采参数汇总根据各矿井产能要求设计首采煤层工作面开采参数如表3-10-1所示。表3-10-1 各矿首采煤层开采参数列表产能所采煤层采煤方法工作面参数10.0mt/a五家沟5号（9.74m）煤层大采高综放工作面长度为300m；割煤高度定为4.0m；平均放煤高度为5.74m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成13个循环，10.4m；年产量为954.6万t。3.0mt/a

43、南阳坡4号（5.23m）煤层大采高综采工作面长度为200m；割煤高度定为5.23m；采煤机截深为800mm；日完成9个循环，7.2m；年产量为323.46万t。台东山9号（7.61m）煤层大采高综放工作面长度为240m；割煤高度定为4.0m；平均放煤高度为3.61m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成6个循环，4.8m；年产量为282.3万t。水泉9号（8.25m）煤层大采高综放工作面长度为200m；割煤高度定为4.0m；平均放煤高度为4.25m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成7个循环，5.6m；年产量为294万t。高山5号（7.27m）煤层大采高综放工作面

44、长度为240m；割煤高度定为4.0m；平均放煤高度为3.27m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成7个循环，5.6m；年产量为318万t。元宝湾9号（9.29m）煤层大采高综放工作面长度为240m；割煤高度定为4.0m；平均放煤高度为5.29m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成5个循环，4m；年产量为280万t。南泉湾9号（13.02m）煤层大采高综放工作面长度为220m；割煤高度定为4.0m；平均放煤高度为9.02m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成4个循环，3.2m；年产量为277万t。1.2mt/a马营9号（7.13m）煤层大采高综放工

45、作面长度为170m；割煤高度定为4m；平均放煤高度为3.13m；采煤机截深为800mm；放煤步距800mm；日完成4个循环，3.2m；年产量为125万t。玉皇山9号（4.41m）煤层大采高综采工作面长度为240m；割煤高度定为4.4m；采煤机截深为800mm；日完成4个循环，3.2m；年产量为145万t。4 设备选型4.1 设备选型原则根据金海洋矿区各可采煤层的赋存特点，为实现工作面安全、高产高效为中心，设备的选型应遵循如下原则：（1）各套设备能适应相应煤层赋存及地质条件的开采要求；（2）在满足煤层适应性的同时，应最大限度的提高设备在矿区内的通用性，减少设备套数，降低管理难度；（3）借鉴国内类

46、似煤层开采经验，选用的主要设备应与高产高效的生产技术指标、矿井管理水平和各生产系统条件相适应；（4）通过工作面设备的合理选型与配套，应在满足安全、可靠性的前提下，既考虑技术的先进性，又考虑经济合理性。4.2 架型确定根据金海洋矿区规划开采煤层的赋存条件，由第二章所述，主要采煤方法分为：大采高综放开采、大采高综采及普通综采三种。（1）综采支架选型结合国内外综采液压支架的发展与应用现状，目前综采支架一般选用架型为两柱掩护式。（2）综放支架选型根据综放支架选型原则与当今我国综放开采液压支架发展现状，放顶煤支架以立柱数量进行区分，分为两柱和四柱式，至综放开采以后，我国一直使用四柱式放顶煤液压支架，近年

47、来，兖矿集团和神华集团开始试验两柱式放顶煤液压支架，如兖矿集团先后在兴隆庄和东滩进行试验，但由于支架平衡千斤顶等支架部件损坏严重，基本上没能取得成功。兖矿集团又在澳大利亚澳思达煤矿6.06.5m厚煤层进行了两柱式放顶煤开采，2010年14月份综放工作面共推进623.55m，累计产量705773t，平均日产6852t，最高日产14635t，平均月产176443t，最高月产215992t，具备200万t的生产能力。另外我国神华集团柳塔煤矿（2-2#煤层平均厚5.58m，f=2）、保德煤矿及平朔井工1矿4108面（4#煤层平均厚6.9m，f=1.75）煤矿也在使用两柱式放顶煤液压支架，取得了一定的经

48、验。从柳塔矿综放工作面生产过程中发现，对于中硬煤层两柱综放支架对顶煤的破碎效果、切顶效果不理想，冒落的大块煤较多；平朔井工1矿4108面自2010年8月生产以来，初步分析两柱综放较适应，但由于矿井各种条件限制，回采速度较慢，问题暴露不充分。其次根据金海洋矿区五家沟煤矿5号煤层开采期间的矿压监测结果分析可见，工作面采动矿压显现强烈，目前两柱式综放支架对这类煤层的适应性还未做深入的研究；另外经过20多年的综放开采，四柱式综放支架已经发展成熟，具有成熟的经验，因此，为了保证金海洋矿区特厚煤层综放开采的成功，建议选用四柱式放顶煤支架，对有条件煤层可以试验两柱式放顶煤支架。4.3 大采高综放设备选型大采

49、高综放工作面设备选型如表4-3-1所示。各支架参数及说明见表4-3-2及图4-3-14-3-3所示。表4-3-1 大采高综放工作面主要设备选型表序号名称型号数量备注1基本支架zf13000/27/43正四连杆架宽度1750mm2过渡支架zfg13000/27.5/42h反四连杆6架宽度1750mm3端头支架ztz20000/27/39中置式1组下端头4采煤机eickhoff sl5001台5前部输送机sgz1000/2×1000中双链铸焊封底式1部48×1526后部输送机sgz1200/2×1000中双链铸焊封底式1部48×1527转载机szz1200/

50、700整体焊接箱式结构桥式1部配自移系统8破碎机pcm400型锤式1部9胶带输送机ssj1400/2×630、2×3151部配自移机尾10乳化液泵站brw400/31.53泵2箱11喷雾泵站bpw315/162泵1箱表4-3-2 大采高综放工作面支架参数表序号技术指标基本支架过渡支架端头支架1支架型号zf13000/27/43zfg13000/27.5/42hztz20000/27/392支架形式正四连杆反四连杆3支护高度/mm2700430027504200270039004支架中心距/mm1750175024005支架宽度/mm1660186016601860单架920、两架33406初撑力/kn10096（31.5mpa）10096（31.5mpa）15467（31.5mpa）7工作阻力/kn13000（40.43mpa）13000（40.43mpa）20000（40.6mpa）8支护强度/mpa1.231.20.529对底板比压/mpa2.643.71.3610操作方式本架操作本架操作本架操作11自移步距/mm80080080012重量/t39.540.569图4-3-1 zf13000/27/43型正四连杆放顶煤液压支架（基本架）4000(27004300)Ø2300图4-3-2 zfg13000/27.5/42h型反四连杆