山西陵川崇安苏村煤业有限公司
150201煤采煤工作面支护设计
根据我矿的地质条件及技术装备水平，进行本支护设计。
一、设计基本参数的选择：
支护材料：
单体液压支柱：DZ系列，计算时以额定工作阻力最小的DZ-35/100型单体液压支柱为例进行。
金属铰接顶梁：HDJB系列，计算时以尺寸最大的HDJB-1200型金属铰接顶梁为例进行。
二、支护设计
1）由于1502采区煤层厚度为3.6m，属于中厚煤层，硬度系数f=2~3,结构简单，无断层，故可用综合机械化采煤工艺。综采工作面“三八”制作业形式，即两班采煤，一班准备。采煤机截深0.6m。采煤机割煤高度为3.6m。
工作面回采工艺流程为：采煤机向上割煤、移架→采煤机向下装煤→推移刮板输送机→斜切进刀、割三角煤→推移刮板输送机。
2）综采工作面的设备选用国产设备。
①落煤方式与采煤机的选择
采用综合机械化采煤，双滚筒采煤机直接落煤和装煤。依据采区的设计生产能力确定工作面每天的推进进度为3.6m。
选择采煤机的滚筒截深为0.6m，每天正规循环推进6刀，每个
循环0.6m，可满足每天至少推进3.6m的要求。
根据煤层的实际情况，煤层厚度为3.6m，工作面长度为150m，采高3.6m，工作面推进速度1160m/a。经查《采煤设计手册》，选用MG300/700—WD采煤机，其采高范围为1.9—4m，截深为0.6m。
② 工作面采用自移掩护式液压支架支护，型号为ZZ6300/19/40。 ③移架方式
由于采用即时支护方式，而且工作面每天推进6刀，所以选择顺序移架方式，顺序式移架速度快，能满足采煤机快速牵引的需要，适用于顶板比较稳定的高产工作面。
④支护方式：由于15#煤层f=2~3选用及时支护方式。
⑤工作面支架需求量：
N=L/E
式中：N—工作面支架数目，取整数；
L—工作面长度，150m;
E—支架中心距，1.5m；
N=150/1.5=100(架)
⑥端头支架
由于巷道宽度4m，而支架宽1.43 m，因此选用六架ZZGD6300—19/40型过度支架支护顶板，上下两端各3架。端头架滞后工作面其它支架0.5m布置。
⑦超前支护方式和距离
由于采用综采开采，支撑压力范围为20~30m，峰值点距煤壁前方5~15m，所以超前支护的距离为20m。
选用单体液压支柱和金属铰接顶梁支护。铰接顶梁的长度为1m。 ⑧校核支架的强度和高度
校核长度：经查《采矿设计手册》知道，在实际使用中，通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大200mm。最小结构高度应比最小的采高小250~350mm。已知选用的ZZ6300/19/40支撑掩护式支架结构高度为4m，满足要求；支架的最小高度为1.9m，满足要求。
校核强度
由q=k×m×p×g×10¯6
式中 q—支护强度Mpa;
k—作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取5；
M—采高，m；
P—岩石密度，取2.5×10³kg/m³
g—取10N/kg；
G=5×4.0×2.5×10³×10×10﹣6=0.5Mpa
由Q=q×f×10³KN
式中F—为支架支护面积，5.725×1.5=8.58m²
Q=0.5×8.58×10³=4290KN
由P=Q/η
式中P—支架的作用阻力，KN；
Q—支架有效工作阻力，KN；
η—支架的支撑效率，取80％。
P=4290÷0.8=5362.5KN﹤支架阻力6300KN，符合要求。
说明：本设计选用设备及相关支护材料，符合本工作面地质条件。
山西陵川崇安苏村煤业有限公司
150201采煤工作面支护设计
二〇一二年十月