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1、采煤方法设计教学1回采巷道布置回采巷道的布置方式与回采工作面使用采煤工艺、煤层的倾角、厚度、层数、层 间距等因素有关，一般地可按以下几种方式进行分别设计。1.1 薄及中厚煤层炮采、普通机械化采煤方式图 示式图101薄及中厚煤层煤采、普采时回采巷道的布置方式1一工作面运输平巷；2 （20 工作面回风平巷；3联络巷；4煤层底板等高线综合机械化采煤综采（放）工作面或大采高综采工作面的回采巷道布置方式，根据矿井采煤、掘 进的机械化程度，煤层巷道的维护条件，煤层瓦斯涌出量的大小以及工作面安全的需 要，工作面回采巷道布置有单巷、双巷和多巷等三种方式，见表1。综合机械化工作面回采巷道布置方式优缺点及适用条件
2、巷道掘进工程量省，掘进率低，维 护量小，系统简单，管理方便，可实 现无煤柱布置，提高煤炭回收率，防 止煤层自燃发火；运输巷靠近工作面 一侧材料、设备运输不便；适用于综 采、综放或大采高面采煤工作面率。长壁工作面劳动组织有以下几种：(1)分段作业采用综合工种，将采支工人分成小组，沿工作面全长分为假设干段，第段由一个小 组负责，每个小组综合作业，共同完本钱段各工种工作。优点是：劳动量均衡；工人 熟悉工作地点情况，有利于安全；综合工种，有利于劳动力搭配。据点是局部地段变 化时，可能影响全工作面进度。这种形式较适用于炮采和刨煤机工作面。(2)追机作业即将工作面工人按专业分组，各专业组跟随采煤机及时完成
3、清底煤、移输送机和 回柱放顶或移架等各专业工作。优点是工种单一，技术熟练，工作效率高。缺点是分 工过细，劳动量不均，忙闲不匀，跟机作业劳动强度大。适用于普采和综采工作面。(3)分段接力追机作业它是上述两种形式的结合,具体做法是将工作面划分为假设干段(多采用每段6m), 将工人划分为假设干小组，每组负责一段内的综采工作。各组轮流接力追机。这种璜可 充分利用工时，也可减轻劳动强度，还可以在必要时集中力量处理事故。适用于长工 作面的普采和综采。2.4采煤工作面设计选型设例本节以某长壁大采高综采工作面为例，说明设备的选型与配套设计。条件：该矿设计年产400万t/a。根据矿井条件，经过选型计算，拟定采用
4、长 壁大采高综采，装备世界先进水平的大功率高可靠性设备，以加大开采强度，提高规 模效益，建设新型的高产高效现代化矿井。2.4.1 综采工作面选型配套原那么从高产高效、一井一面、集中生产的综采开展新趋势要求出发，必须增大工作面 设计长度，加大截深，选用能切割硬煤的特大功率采煤机组，提高割煤速度，相应地 提高液压支架的移架速度，与大运量、高强度的工作面运输机相匹配，机巷也必须采 用长距离大运量的胶带输运机。从设备技术性能要求出发，所选综采机械设备必须是 技术上先进，性能优良，可靠性高，以保证综采设备的开机率，同时各设备间要相互 配套性好，保持采运平衡，最大限度地发挥综采优势。2.4.2 工作面设备
5、的选型(1)采煤机矿井设计以1个长壁综采工作面和2个连采工作面保证年产400万t的生产能力。 考虑一定的富裕系数，综采工作面的日产量应在11 000 t以上。根据日产量要求，平 均日循环数应为8个。据有关资料统计,国外高产高效工作面开机率一般在70%以上， 最高达95%,国内高产高效面先进水平一般在40%45%,引进国外设备按比国内先 进水平有所提高，而接近世界先进水平的原那么，取开机率为55%。确定采煤机的牵引速度v= (L-Li) / (Tx60xTi)(108)式中 v采煤机所需平均牵引速度，m/min；L为工作面设计长度，219.5 m；Li工作面生产时采用斜切进刀开机窝方式，开机窝长
6、度取35 m；T工作面开机时间：14x55% = 7.7 h；n昼夜循环数，取8；Ti开机窝时间，取20 min。u= (219.5-35) / (7.7x60-8x20) =4.88 (m/min)那么工作面的最大牵引速度应为1.4x4.88 = 6.83 (m/min)按照计算，采煤机的实际截煤速度应到达6空载时要求其速度不小于 12 m/min,以减少辅助工作时间。国外双高工作面的采煤机实际截煤速度普遍在8 m/min以上。最高达13 mzmin,最大牵引速度已达31.8 m/min。采煤机的功率W= 60vBHkH(10-9)式中W需要的采煤机功率，kW；v采煤机所需平均牵引速度，m/
7、min；B工作面截深，取0.865 m；H采高，根据国外大采高设备能力，取5.0 m；k破岩能力系数，取1.4；Hw能耗系数(1.1-4.4),取33.5。W= 60 x 4,88 x 0.865 x 5.0 x 1.4 x (3 3.5)/3.6 = 1477.4 1723.6 (kW)国外采煤机牵引速度普遍比国内高，因此，功率需求普遍比国内大，且在遇地质 构造时还可以切割岩。因此,厚煤层大采高采煤机总功率一般应在1 7001 800 kWo根据美国、澳大利亚等国高产高效工作面及国外几家主要采煤机厂家使用和生产 采煤机机型来看，当今世界采煤机开展方向已趋向交流电牵引采煤机，它以其技术先 进、
8、控制操作灵活方便、易实现自动化等优点，逐步取代液压和直流电牵引采煤机成 为当前的主导机型。美国高产高效工作面交流电牵引采煤机占95%,澳大利亚、南亚 等国家也占到85%以上，国内神华矿区占90%以上。采煤机技术方向是大功率、电牵 引、多电机、横向布置、大截深、快速牵引和实现微机工况监测和故障诊断以及高可 靠性和方便的维修性。设计矿井煤质较硬，普氏硬度/= 4左右，有煤层构造。工作面超前压力显现较明 显，在采煤过程中易出现片帮现象。通过选型计算，结合工作面地质情况，选用德国 艾柯夫公司的SL500型交流电牵引采煤机，装备了强大的截割功率，牵引速度快并具 有很高的机械强度，可保证在厚煤层和坚硬截割
9、条件下的安全使用。机身3段间采用 高强度液压螺栓连接，截割电机横向布置；整机采用16位微机MICOS68控制，具有 状态监测和故障诊断功能,并装备了自动化功能:采煤机在有人控制下截割1刀后， 其后的截割就可以进行无人操作；限量控制卧底和采高，帮助操作人员作业。采煤 机通过先导控制线或数据线可与顺槽主机进行数据传输，并可将数据传输到地面。采 煤机的具体技术特征见表3。表3SL500采煤机主要技术特征表冷却方式水冷重量/t88工程技术特征工程技术特征生产能力/ th/4000（以 12m/min 牵 引时）牵引方式齿轨式无链交流电 牵引最b/最大米图/m2.7/5.2牵引速度/m/min0-31.
10、8滚筒直径/截深/mm2700/865牵引力/kN734卧底量/ mm640牵引功率/kW2x90/460 V切割硬度F=0液压泵电机功率/kW35/1000 V恸率/ kW2x750/3300 V总装机功率/ kW1715（不包括破碎 机）(2)工作面可弯曲刮板输送机工作面刮板输送机的生产能力应保证采煤机采的煤被全部运出，并留有一定备 用能力。采煤机的实际生产能力比理沦生产能力低得多，特别是受设备开机率和液压 支架移架速度、刮板机生产能力等影响和高瓦斯矿井瓦斯涌出量及通风条件制约，牵 引速度必然受限制，实际能力为：Q = 60HBVrC(10-10)式中。一采煤机小时割煤量，t/h;Hb采高
11、，5 m；V采煤机实际牵引速度取，6m/min；y煤的容重，1.45t/m3。C一采煤机反向空牵引或清浮煤、割煤时的牵引速度，m/min；2 = 60x5x0.865 X 6 X 1.45 X 0.9 = 2 031 (t/h) 那么刮板输送机输送能力应到达2 500 t/h。 运输机的铺设长度和装机功率应依照工作面设计长度和采煤参数确定。初步计 算，功率应在1200 kW以上，结构应坚固耐用，机头结构为交叉侧卸式，驱动装置垂 直布置，中部槽为整件铸造槽帮，封底结构，双中链链条不小于2x34 mm,机尾可 以实现自动张紧链条，应采用软启动方式驱动，电脑控制。根据上述原那么选择DBT 公司PF4
12、/1132工作面刮板输送机，其主要技术特征见表4。 表4PF4/1132刮板输送机主要技术特征表项 目技术特征项 目技术特征运输能力/ t-h12500链形式双中链电机功率/ kW2x700链中心距/ mm165供电电压/ V)3300链速/ m/s1.28溜槽尺寸(LxWxH)/ mm1750x988x284刮板间距/ mm876链条尺寸/ mm(p42 (/715(F1+F2)+H3BF3)/ (1000 (/% )义(1%)(10-17)式中 。液压泵站的工作流量，L/min；m、，移架时同时降的立柱数和千斤顶数，分别为12和6；S、B移架时立柱的行程和千斤顶的行程290 cm、86.5
13、 cm；Fi、F2、F3立柱环形腔、活塞腔及千斤顶移架腔的作用面积分别为 934.82、1 056.24、298.17 cm2；L支架架间距，L756 mx 6；Vq采煤机牵引速度，取7m/min；U移架过程中的其它辅助时间0.2 min；泵站容积效率取n = 0.90.92。Q (12 X 290 (934.82 x 1056.24) +6 x 86.5 x 298.17) / (1000 (1.756 x 6/7-0.2) x (1/0.91)=563.6 L/min液箱以满足V3Q+Q = 563.6 x 3+200 = 1890.8 L。停泵时全部进回液管回液 和煤层厚度变化使立柱伸缩
14、造成的流量变化等因素，选择德国豪森科公司的EHP-3K2()。型泵和液箱。具体技术参数见表8。表8乳化液泵的技术参数及配套项(5)喷雾及冷却泵的选择。项 目技术特征项 R技术特征公称压力/ MPa乳化液泵台数/台4 (3台工作，1台备用)公称流量/ Lamin1309重量/kg1200柱塞数量/个3乳化液箱不锈钢电机功率/ kw200有效容积/L2500电压/V1140储液箱/ L2000采煤机喷雾冷却泵根据艾柯夫SL500采煤机水冷及喷雾系统水流量510 L/min, P = 40-100 bar 的要求选择德国豪森科公司生产的EHP-3K125型两泵(一用一备一箱，其技术工作面一侧布置双巷
15、，通风方式为 两进一回，靠工作面一侧为胶带输送 机运输巷，外侧可布置泵站，移动站 等电气设备；适用于大断面回采巷道 维护较困难时工作面一侧布置双巷，通风方式为 一进两回，工作面运输巷兼作进风巷, 紧靠工作面回风巷为辅助运输巷，另 一条为工作面瓦斯排放巷，常布置在 工作面回风巷一侧的顶煤中工作面布置四条巷道，通风方式为两进两回，双巷布置有利于煤层起伏 较大的工作面排水、巷道掘进及工作 面的回风等情况；该方式巷道掘进率 高，维护工作量大。适用于瓦斯含量 高的矿井工作面布置五条巷道，通风方式为 三进两回，靠进工作面的一条铺设输 送机运煤，另一条辅助运输兼作辅助 运输兼进风，其余均进风和备用，上 侧平
16、巷一般作回风用；掘进及回采期 间进风容易，工作面快速推进时能防 止瓦斯聚集工作面布置六条巷道，通风方式为 三进三回，工作面通风容易，单巷风 阻低且能保证工作面有足够的风量， 特别适用于瓦斯含量高的矿井，且工 作面平巷多采用连续采煤机掘进时1一工作面运输平巷；2一工作面回风平巷；3一开切眼参数见表9。表9喷雾泵技术参数项“三机”冷却泵项 目技术特征项 目技术特征公称压力/ MPa3预加压泵N45/3G公称流量/ Lmin309功率/kW7.5电机功率/ kw200电压/V1140重量/ kg1500公称压力/ bar4水箱容积/L2200公称流量/ L/min620工作面运输机、转载机和破碎机的
17、4个驱动电机减速装置均采用水冷却方式，其 压力在3.5 MPa,流量总和为90 L/min。因此只需配套无锡生产WPA-220/5.5冷却泵， 将静压力提高到3 MPa供给“三机”。“三机”冷却水采用电磁阀控制开启，并串有流 量计，只有通水冷却正常后方可按顺序起动“三机”，停机后自动关闭。(6)供电系统及设备根据工作面设备的装机容量大(4707.5 kW),走向长度长(2 0003 000 m),主 要设备采煤机和运输机单机功率大的特点，为提高工作面供电质量，降低起动和 正常电压损失，采用了 3.3 kV供电，其余设备采用1140 V供电，盘区采用6kV 供电。工作面电气设备选用法国赛特公司生
18、产的2台TEK1534-2000-6/3.45负荷中 心，低压侧4组合，分别供SL500采煤机和工作面刮板输送机；2台 TS1281-100006/L2负荷中心(低压侧8组合)分别供转载机、破碎机、其它辅助 设备和乳化液泵和喷雾冷却泵。该负荷中心的特点是集成度高，体积小，微机保 护，功能齐全，控制方式灵活，电缆连接采用快速接头，方便快捷。其具体技术 参数特征及配置见表10o表10工作面电气设备技术特征设备名称容量/kVA电压/V电流/A低压侧组合开关 容量及回路数重量/kg数量负荷中心20006/3.45190/335450A3 路150002负荷中心10006/1.293/480450A7
19、路88002（7）胶带输送机选择机巷胶带输送机随着高产高效矿井的出现，原有带式输送机无论主参数还是运行 性能都不能满足要求，国外已向长距离、大运量、大功率、大型化方向开展。据有关 资料介绍，国外3 000-5 000 t/h高产高效矿井，顺槽胶带机主参数一般为:运距2 000 3 000 m,带速为3.54m/s,输送量2 5003 000 t/h,驱动功率为1 2002 000 kW。 对于长距离、大运量、高速度的胶带输送机，必须有足够的起动时间，使起动加速度 保持在允许范围内。因此应优先采用CST可控传输软起动控制。另外，为适应快速推进需要，可伸缩胶带机尾必须能快速自移。经分析比照选择 了
20、澳大利业ACE公司的胶带输送机，其主要技术参数见表11。输送机主机采用PLC 控制CST软启动及外围设备控制胶带的液压自动张紧，并有汉化的防爆中文界面， LCD显示屏人机界面友好。实现了对CST驱动离合器、拉紧绞车、冷却油泵、风扇、 制动闸及胶带机运行状态及运行参数的监测与监控。表11胶带输送机主要技术参数（8）监测监控系统项 目技术特征项 R技术特征输送量/Lemin_,2500市范/ m1400铺设长度/m2000驱动方式多点驱动提升高度/m70驱动功率/ kw2x400带速/ m/s3.5功率分配1 ： 11=1 ： 1驱动滚筒一级（P 1000x1600托辑（pl52二级（pl032x
21、l600卸载滚筒（p900xl600驱动装置形式CST软启动+逆止器拉紧滚筒6 个（p630拉紧电机30 kW （液压自动张紧控制）带 强PVG1800S卷带电机/kW）22 （液压）先进的长壁工作面装备必须有完善的监测监控系统。工作面共装备了工作面3机 PROMOS监测监控系统和乳化液泵的PROMOS监测监控系统和顺槽胶带机的监测监 控PROMOS保护系统3个系统。工作面3机PROMOS监控系统通过编程可实现控制 开启3机冷却水控制阀并监测冷却水流量正常后，做到有水后顺序开启破碎机、转载 机和工作面运输机和“无水”停机，并在开启破碎机时同时开启除尘风机，并对转载 机紧链和工作面刮板机运输机机
22、头、机尾紧链和CST离合器故障进行监测和保护，停 机闭锁工作面沿途设备急停闭锁开关。乳化液泵站的PROMOS控制系统可根据液压 支架的载荷情况，采集到系统输出压力信号自动控制开启泵的台数，可根据编程轮流 选择做为主泵,对乳化液泵喷雾泵的轴承润滑、箱液位等进行保护。胶带机的PROMOS 控制系统具有开车预警，故障报警和机头、尾、中间语言通讯和急停闭锁功能。并具 备堆煤、低速、打滑、烟雾、跑偏和纵撕等保护功能。LCD显示屏可显示设备运行状 态和故障的位置、性质，具有较强的自诊断功能和完善的保护。PROMOS监控系统对 提高工作面自动化水平起到了十分重要的作用。3采煤方法的选择选择采煤方法的原那么采
23、煤方法的选择是煤矿安全生产的重要内容，它将直接影响矿井安全生产和煤矿 企业各项技术经济指标。选择采煤方法应当结合区域经济特点，根据煤层赋存条件、 矿井开采技术水平等因素，选用技术先进、经济合理、安全生产条件好，资源回收率 高的采煤方法。选择采煤方法，必须满足安全、经济、煤炭采出率的基本原那么，努力实现高产高 效安全生产。所谓安全，就是必须贯彻“安全第一 ”的生产方针，做到采煤先进合理， 采煤系统可行，技术措施完善。经济就是指高产、高效、低耗、低本钱，煤炭质量好。 采出率高就是要求尽量减少煤柱损失，减少采煤工作面留煤损失和其他损失，最大限 度地提高煤炭资源采出率,以到达国家要求。选择采煤方法应当
24、遵循的三个基本原那么， 是密切联系又相互制约的，在选择时应当综合考虑。3.1 影响采煤方法选择的因素为了满足采煤方法选择的原那么要求，在选择和设计采煤方法时，必须充分考虑到 具体的地质、技术和经济因素的影响。（1）地质因素煤层倾角煤层倾角是影响采煤方法选择的重要因素。煤层倾角的变化不仅直接影响到采煤 工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、工作面长度、支护方式、采空区处理方法， 而且还直接影响到采区巷道布置、运输方式、通风系统、顶板灾害防治措施以及各种 参数的选择。一般条件下，倾角小于12。的煤层，有利于采用巷道简单的倾斜长壁采 煤法；倾角大于12。的煤层，多数采用走向长壁采煤法。煤层厚度煤层厚度
25、及其变化也是影响采煤方法选择的重要因素。根据煤的厚度，可以选择 相应的采煤方法。一般条件下，薄及中厚煤层通常采用一次采全高的采煤方法，厚煤 层可采用大采高综合机械化采煤一次采全高的采煤方法,也可以采用分层开采的方法。 此外，煤层厚度还会影响到采煤工作面的长度，影响采空区的处理方法的选择。在开 采自然发火期较短的厚煤层时，就必须采取综合预防煤层自然发火的措施，采用全部 充填和局部充填法处理采空区。煤层特征及顶底板稳定性煤层的硬度、煤层的结构（含肝情况）、含煤层及煤层顶底板岩石的稳定性，都直 接影响到采煤机械、采煤工艺以及采空区处理方法的选择，影响着采区巷道布置、巷 道维护方法、采区主要参数确实定
26、。煤层地质构造采煤工作面内的断层、褶曲、陷落柱等地质构造，直接影响着采煤方法的选择和 应用。由于地质构造的影响，有时不得不放弃技术先进的采煤方法，而采用适应性较 强、安全可靠性较高的采煤方法。一般情况下，对于地质构造简单，埋藏条件稳定的 煤层，有利于选择综合机械化采煤方法;对于地质构造复杂、埋藏条件不稳定的煤层， 可选用普通机械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其他适应性较强、安全可靠性较高的 采煤方法；走向断层的煤层宜采用走向长壁采煤法；多倾斜断层的煤层，宜采用倾斜 长壁采煤法。因此，在选择采煤方法之前，必须加强地质勘查和测量工作，准确掌握 开采范围内的地质构造情况，以便正确地选择适宜的采煤方法。
27、煤层含水量煤层及其顶板含水量较大时，需要在采煤工作面开采前采取疏排水措施，或在采 煤过程中布置疏排水设施，应在选择采煤方法加以充分考虑。酶层瓦斯含量煤层瓦斯含量较高时，在选择采煤方法时，应当考虑布置预抽瓦斯专用巷道和预 抽瓦斯钻孔，并通过瓦斯管网进行瓦斯抽放。还要考虑在开采过程中加强通风和瓦斯 管理，防止瓦斯事故的发生。煤层自然发火倾向性煤层自然发火倾向笥直接影响着采区巷道布置、工作面参数、巷道维护方法和采 煤工作面推进方向等，决定着是否需要采取防火灌浆措或选用充填采煤法，在选择采 煤方法时应予以考虑。（2）技术开展及装备水平技术开展及装备水平也会影响采煤方法的选择。改革开放以来，我国采煤方法
28、和 采煤工艺技术在创新中得到不断的开展，新方法、新工艺、新装备的推广应用为采煤 方法选择提供了更广阔的空间。厚煤层放顶煤采煤法、大采高一次采全厚采煤法、伪 斜柔性掩护支架采煤法、伪斜走向长壁采煤法等得广泛应用。工作面采煤工艺技术、 装备能力不断提高，工作面单产水平和劳动效率迅速增长。因此在采煤方法选择时应 考虑不同装备水平的工艺技术、工作面单产水平必须同矿井各个生产环节能力相适应, 并留有适当的开展余地。顶板管理和支护技术也影响到采煤方法的选择。譬如在坚硬顶板条件下，局部矿 井采用的高工作阻力液压支架和对顶板岩层进行注水软化技术，在坚硬顶板条件下成 功地采用了垮落法处理采空区，取肛了传统的煤柱
29、支撑采煤法（即刀柱式采煤法）。为了保护地面生态环境，开采建筑物下、铁路下、水体下的煤炭资源，可根据具 体的自然和技术条件，选择相应的“三下”采煤方法。（3）矿井管理水平矿井管理水平及员工素质对采煤方法的选择也会产生一定的影响，在选择和应用 那些所需要要求高、生产组织复杂、管理比拟复杂的采煤方法（如大采高一次采全高 综采、大倾角综采、急斜煤层伪短壁采煤法、急煤层伪府走向长壁采煤法等）时，应 在加强对员工安全技术培训的前提下，按照先易后难原那么，有计划地、循序渐进的逐 步使用，在掌握其技术要领并积累一定实践经验后再推广应用。选择采煤方法时，应 防止忽视管理水平和员工素质的实际情况，在条件尚不具备的
30、情况下，盲目采用新的 技术和新工艺。（4）矿井经济效益矿井的经济效益是选择采煤方法的重要因素。在选择采煤法时，要研究拟采用采 煤方法的投入和产出关系，考虑企业的投资能力和采煤方法的经济效果。还要考虑设 备供应和配件、消耗材料的供应情况，尽量保证生产消耗能就地取材，以降低原煤生 产本钱。多条巷道布置方式多用于高瓦斯的矿井或工作面，具体的巷道布置方式还有二进 三回，四巷布置等方式,选择时可根据具体条件设置回采巷道的数目及其承当的运输、 进（回）风或辅助备用等用途。1.3煤层群或厚煤层分层采煤煤层群或厚煤层分层开采时，区段平段的布置方式见表2。煤层群或厚煤层分层开采时区段平巷布置方式适用条适用条图式
31、重迭式内错式外错式优点：当开采厚煤层时，下分层巷道沿假顶掘井，方向易掌握,顶压较小，维护条件好；各分层工作面长度基本相同，有利于采区（盘区）均衡生产缺点：对上分层巷道处的假顶铺设质量要求严格，否那么下分层巷道不好掘进和维护；分层间采用垂直眼联系时，掘进和运料不方优点：巷道维护条件好；下分层巷道在假顶下掘进易于掌握方向缺点：分阶段煤柱较大，特别是当分层数目多时缺点：下分层巷道处于固定支承压力范围处，维护困难；在下分层工作面的上、下出口处没有人工假顶；采煤和支护均较复杂;煤柱尺寸较大近水平煤层或于10。的缓倾斜煤层近水平煤层或于15。的缓倾斜煤层2采煤工艺设计水 平 式优点：各分层工作面长度基本保
32、 持不变;；防止污风下行；减少辅 助运输环节，运输及行人方便 缺点：运送煤炭的联络煤门或石 门内需要铺设输送机，增加运输 环节煤层倾 角大于 15,由 于无下 行风，也 适用于 开采瓦 斯大的 煤层混合式水 平 与 倾 斜*煤炭可自溜，材料可水平运送布置方 式较多, 根据具 体的地 质条件， 分阶段 集中平 巷的使 用以及 其他有 关问题 通盘考 虑选取内 错 与 外 错煤炭可自溜，材料需要提升倾 斜 与 重 迭一图注1 一区段运输平巷；2一区段回风平巷2.1 采煤工作面长度设计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
33、角等)应以此为界限划分工作面。当有以下情况时，工作面长度不宜过长：采用单体支柱，采高大于2.5 m；煤层倾 角大于25。时；工作面顶板破碎难以维护时。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， 通风能力那么是限制工作面长度的重要因素。工作面长度按下式验算。L = 60v-(10-1)qbBPn式中 v工作面允许的最大风速，4m/s；M采高，m；/min工作面最小控顶距，m；Cf风流收缩系数，可取0.9 0.95；qb昼夜产煤一吨所需风量，m3/min；B循环进尺，m；P煤层生产率，即单位面积出煤量，P = MyxlOl, t/m3；y煤的容重，kN/m3；n昼夜循环
34、数。2.1.1 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，推进速度慢，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150 200 m的铺设长度设计，所以工作面长度在150180 m左右。2.1.2 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，给出经济上的最正确长度。(10-2)单向割煤，往返进一刀所需时间加为：tL -（乙- L）（1） + 4匕攻双向割煤，往返进两刀所需时间九为：