综采工作面三机配套选型

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综采工作面三机设备选型

综采工作面三机设备选型

九里山矿16021工作面安装经济技术档案第一节设备选型一、支架的选择1、支架控顶面积为:S=(5+4.4)/2×1.5=7m2;2、工作面支护强度计算:Pt=hkγ=3.0×8×25=600KN/m2Pt—工作面合理的支护强度,KN/m2;h —工作面采高,3.0m;k —工作面支架应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般取4-8,开采煤层厚度较小,顶板来压不明显时选用低倍数,反之使用高倍数,结合本工作面顶板条件选8倍。

γ —顶板岩石容重2.5t/m3,换算为25KN/m3。

ZF6800/20/38支架的支护强度为6800/7=971.4KN/m2,大于工作面计算支护强度600KN/m2,所以该型支架支护强度满足要求。

16021工作面煤层赋存比较稳定,采高为3.0m,结合集团公司现有综采支架状况和工作面的地质情况,经分析认为选用ZF6800/20/38支架,其最小支护高度2.2m,最大3.5m,能满足本工作面回采时对顶板支护的要求。

二、采煤机、运输机的选择采煤工作面正规循环生产能力:W=LSHrc=工作面斜长×截深×采高×容重×回采率=130.5×0.6×3.0×1.48×90%=313(t)式中:W——循环产量L——工作面长,130.5m ;S——循环进尺,0.6m;H——采高,3.0m;r——容重,取1.48t/m3;c——回采率,取90%。

考虑工作面采高为3.0m,且赋存稳定,MG200/500型电牵引采煤机(配φ1600*630的滚筒)和SGZ-764/264型运输机的生产能力均大于工作面设计生产能力,所以确定该工作面选用MG200/500型电牵引采煤机(配φ1600*630的滚筒)和SGZ-764/264型运输机配套使用。

16021工作面设备选型表第二节设备技术参数一、S G Z 764/264中双链刮板输送机山东矿机集团股份有限公司主要技术参数:1、名称:可弯曲刮板输送机2、型号:SGZ-764/264S:输送机G:刮板式Z:中双链型764:中部槽名义外宽(mm)264:装机功率(kW)3、出厂长度:150m4、输送量:800t/h5、刮板链速:1.24m/s6、电动机型号:YSB-132功率:132kW转速:1470r/min电压:660v/1140v7、刮板链圆环链规格: 26x92-C破断负荷:不小于850KN刮板间距:920mm链间距:120mm8、减速器型号:JS-132传动比:25.44 :19、中部槽尺寸(长x宽x高):1500x724(内宽)x275连接方式:哑玲连接中部槽型式:整体铸焊封底10、紧链方式:闸盘紧链+伸缩机尾11、整机弯曲性能水平弯曲:±1°垂直弯曲:±3°二、ZF6800/20/38型放顶煤液压支架(郑州煤矿机械集团有限责任公司)1、支架高度 2000~3800mm2、采煤范围 3000~3500mm3、支架宽度 1430~1600mm4、中心距 1500m5、支护强度 1.05~1.02 MPa6、支护初撑力 6181KN7、支护工作阻力 6800KN8、支架对底板比压 2.29~2.23MPa9、推溜力 361KN10、移架力 633KN11、拉后部溜力 265KN12、支架移架步距 630mm13、操作方式本架操作14、泵站压力 31.5MPa三、DSJ100 /63/2×75带式输送机(焦作神华重型机械制造有限公司)二部D S J 100 /63 /2×75主电机功率(kW)输送量10(t/h)输送机带宽(cm)钢架落地可伸缩煤矿用带式输送机1、输送量 630吨/小时2、输送长度(出厂/最大) 1000米3、胶带速度 2米/秒4、传动滚筒直径φ800毫米5、改向滚筒直径φ500、φ400毫米6、托辊直径φ108毫米7、胶带规格宽度 1000毫米规格 PVG胶带8、主电机型号 YB2-280S-4功率2×75千瓦转速 1450转/分电压 660/1140伏9、减速器型号 MC3RLSF06+1FAN 速比 31.510、弹性柱销齿式联轴器型号: ZL10四、DTL100 /63/75带式输送机(焦作神华重型机械制造有限公司)一部D T L 100 /63 /75主电机功率(kW)输送量10(t/h)输送机带宽(cm)钢架落地通用式煤矿用带式输送机1、输送量 630吨/小时2、输送长度(出厂/最大) 100米3、胶带速度 2米/秒4、传动滚筒直径φ800毫米5、改向滚筒直径φ500、φ400、φ200毫米6、托辊直径φ108毫米7、上托辊槽型角35°8、胶带规格宽度 1000毫米规格 PVG胶带9、主电机型号 YBK2-280S-4 功率 75千瓦转速 1480转/分电压 660/1140伏10、减速器型号 MC3RLSF06速比 31.5五、PLM1000 轮式破碎机(山东矿机集团股份有限公司)P-破碎机L-轮式M-煤矿用1000-破碎能力(T)1、破碎能力 1000吨/小时2、最大输入块度700×700mm3、最大排出粒度 300mm4、电动机型号 YSB110型(西北骏马)5、电动机功率 110KW6、电动机转速 1475r/min7、电动机电压 1140/660V8、破碎主轴转速 370r/min9、破碎锤头数 4个10、破碎锤头冲击速度 20m/s11、大(小)皮带轮节圆直径 1250(315)mm12、V带规格(长×宽×高)(GB12731)SPC-5600(8根)13、外形尺寸(长×宽×高)3540×1874×1710mm14、机器总重 13.885吨六、S Z Z 764/132顺槽用刮板转载机山东矿机集团股份有限公司主要技术参数:1、型号:SGZ-764/132S:输送机Z:转载Z:中双链型764:中部槽宽度(mm)132:电机功率(kW)2、出厂长度:50m(含破碎机)3、输送量:900t/h4、爬坡角度:10°5、刮板链速:1.24m/s6、电动机型号:YSB-132功率:132kW转速:1470r/min电压:660v/1140v7、刮板链圆环链规格(mm): 26x92-C 破断负荷:不小于850KN刮板间距:920mm链间距:120mm8、减速器型号:JS-132传动比:25.44 :19、紧链方式:闸盘紧链+伸缩机尾七、MG200/500-AWD1型电牵引采煤机(矮型机载)天地科技股份有限公司上海分公司M-采煤机 G-滚筒式 200/500-单个截割电机功率/装机总功率A-矮型 W-无链牵引 D-电牵引1、采高范围(m) 1.5 ~ 3.22、适合角度≤45°3、截深 630mm4、机面高度 1275mm5、运输机销排中心高 490mm6、两摇臂回转中心距离 7460mm7、配套滚筒直径φ1600mm8、下切深度 453mm9、摇臂结构形式整体弯摇臂10、摇臂长度 1982.094mm11、摇臂总摆角69.5°12、油缸(长度+行程)(mm) 1230+68013、上摆50.39°14、下摆19.24°15、截割功率(KW)2×20016、供电电压(V) 114017、滚筒转速(r/min) 37.64318、截割速度(m/s) 3.1519、牵引与调速型式销轨式、交流变频调速20、牵引功率与供电电压2×40KW,380V21、推荐牵引速度(m/min) 6.5/10.8继续阅读。

综采工作面“三机”的选型与配套问题浅析

综采工作面“三机”的选型与配套问题浅析

综采工作面“三机”的选型与配套问题浅析煤矿综采工作面的“三机”是指刮板输送机、采煤机和液压支架,“三机”配套问题也是随着煤矿综采的不断发展而逐渐形成并发展的。

近年来,针对“三机”选型与配套的研究越来越多,成为煤矿领域的热门课题。

文章主要对综采工作面“三机”的选型与配套问题进行了简要分析。

标签:综采工作面;“三机”;选型原则;配套原则1 综采工作面“三机”的选型原则1.1 液压支架的选型原则通过液压支架和围岩力学彼此作用的结果,以及对于地质并不相同的条件下如何确定支护阻力的研究,同时结合不同支架的结构力学特征进行综合分析,作为液压支架选型的基本依据。

具体而言液压支架选型应该考虑的地质条件及采矿条件包括以下几个方面:1.1.1 直接顶稳定性类型。

1.1.2 基本顶级别及其相应的矿压显现参数(初次和周期来止步距、来压时载荷、直接顶厚度)。

1.1.3 底板类别及其相应的力学参数,包括容许载荷强度、抗压缩刚度等。

1.1.4 截高、煤层的强度、节理方向、煤层的厚度变化等。

1.1.5 煤层倾角和工作面推进力向。

1.1.6 瓦斯的等级以及必要的通风断面等。

1.2 采煤机的选型原则作为综采工作面最关键的生产设备,采煤机的选型必须全面考虑煤层的赋存条件以及生产能力方面的具体要求,同时也要考虑输送机、液压支架的配套问题。

通常采煤机的选型应该结合煤层的厚度情况、坚硬度情况及其顶底板的性质来决定。

1.3 刮板输送机的选型原则选择刮板输送机时,需要考虑综采工作面采煤机实际的生产能力状态,同时要考虑符合综采工作面之设计长度要求。

如果使用的采煤机为大功率,通常刮板输送机也应选择驱动功率较大的,从而符合采煤机的生产能力需求。

同时,刮板输送机本身的结构形式及其相应附件还需匹配采煤机本身的结构形式,例如可以按照采煤机行走部的宽度、工作面长度相应地对刮板输送机的机槽宽度、工作面长度进行选择,并且还需确保其能够同支架拉架力以及推移千斤顶连接装置的间距与结构能够匹配。

综采工作面“三机”选型配套探讨

综采工作面“三机”选型配套探讨

FORUM 论坛装备126 /矿业装备 MINING EQUIPMENT综采工作面“三机”选型配套探讨□ 王 琳 汾西矿业柳湾煤矿综采工作面的“三机”,包含液压支架、刮板输送机和采煤机,它们是综采工作进行的主要设备工具。

所以在选型的过程中,需要重点考虑机型配套的关系,进而选出正确的机型,这对综采工作的顺利的进行,以及企业经济效益的提升,有着重要的促进作用,也是实现生产高效的前提条件。

正是在这样的背景下,本文对“三机”的选型和配套问题,进行了细致的探讨,并对综采工作的开展,提供了一定的建设性意见。

“三机”选型的标准液压支架的型号选择液压支架的型号选择,相对来说比较复杂。

首先,应该实确定支架的种类,包括支撑、掩护式支架等,支护阻力包括额定的工作阻力,以及初撑力。

支架的保护强度与底板比压等。

其次,选择型号的根据是采矿区,以及综合开采工作面的地质说明书。

在选择型号之初 , 一定要把开采工作面的煤层分布情况,以及矿井周边的地质情况,调查的清清楚楚。

继而根据不一样种类的顶板,进行支架的选择。

最后,根据选择型号内容的不同,进而联系现阶段已经出现的液体压力支架,对他们技术性能进行综合的判断,并选择各技术参数都符合要求的支架。

刮板输送机的型号选择刮板输送机的型号选择,应该遵循以下几点原则。

首先,该设备的输送能力需要超出采煤机的生产能力的界限,通常超出1.5倍左右,并依据刮板链的品质,对链条的数量进行确定,联系煤炭的质地,进而选取型式结构为链子状的输送机。

其次,双电机双机头渠道启动的方法,应该具备优先的被选择权,对短机头、机尾的选择,也应该保持优先的原则。

最后,对采煤机的配合需求进行满足,例如在机头或是尾部装置防滑、松弛等部件,在煤壁的附近,设立一层铲煤挡板等,或是在空旷地带,铺设电线槽等。

在选择刮板输送机的型号时,还要确定它的各项技术参数,包含输送的能力、链条的强度和电机的功率等。

每项技术参数都可以保证开采工作的顺利进行。

综采工作面“三机”选型配套

综采工作面“三机”选型配套

试论综采工作面“三机”的选型与配套摘要:煤矿综采工作面“三机”(刮板输送机、采煤机、液压支架)配套是随着煤矿综采的出现而出现,随着综采水平的发展而发展的,“三机”配套的研究随着煤矿综采发展水平的不断提高而不断深入。

本文对综采工作面“三机”的选型与配套进行简要阐述。

关键词:综采三机选型配套1、“三机”的选型原则1.1液压支架选型在液压支架与围岩力学相互作用研究的基础上,综合分析不同地质条件下支护阻力确定的理论研究成果并分析不同支架的结构力学特征,为支架选型提供依据。

液压支架选型必须考虑的主要地质和采矿条件如下:(1)直接顶稳定性类型;(2)基本顶级别及相应矿压显现参数(初次和周期来止步距、来压时载荷、直接顶厚度);(3)底板类别及相应的力学参数(容许载荷强度、抗压缩刚度);(4)截高、煤层强度、节理方向、煤层厚度变化等;(5)煤层倾角和工作面推进力向;(6)瓦斯等级和必需的通风断面等。

1.2采煤机选型采煤机是综采工作面最主要的生产设备。

选型时,应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求,以及与输送机和液压支架的配套要求。

一般要根据煤的坚硬度、煤层厚度以及顶底板性质进行选型。

1.3刮板输送机选型综采工作面刮板输送机的选择要与工作面采煤机的生产能力及工作面的设计长度相适应。

工作面选用的是大功率采煤机,大多选择刮板输送机驱动功率较大,以满足采煤机生产能力要求等。

工作面刮板输送机的结构形式及附件必须能与采煤机的结构相匹配,如根据所选采煤机的行走部宽度选取刮板输送机的机槽宽度、根据工作面长度选择刮板输送机的长度,同时还要与支架的拉架力、推移千斤顶连接装置间距及结构相匹配。

刮板输送机主要参数的确定原則如下:(1)单位时间运输能力,应与采煤机生产能力匹配;(2)电机功率,视输送机运输能力及铺设长度而定;(3)结构,与采煤机和液压支架相配套。

2、“三机”配套原则2.1生产能力配套工作面生产能力取决于采煤机落煤能力,而刮板输送机、液压支架及平巷转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机的生产能力,通常按富余20%考虑。

综采工作面三机选型及配套

综采工作面三机选型及配套
式 支架 。
②煤层倾角 :当倾角大于 1。 ,液压支架必须 5时
采取 防倒 防滑措施 。
③底板强度 :支架对底板的接触 比压应小于底板
的抗压强度 ,底板软时,应考虑使用提腿移步支架 。 ④瓦斯含量 :瓦斯涌出量大的工作面支架 的通风 断面必须有足够风量 ,而且风速不允许超过 《 煤矿安 全规程》规定 的 4ms / 的要求。 ⑤地质构造 :支架 的结构形式和支架特性要适应
③支架结构要与煤赋存条件相适应 ; ④支架 的支撑高度要与工作面采高相适应 ;
包括采煤机 的生产能力 、采煤机牵引速度、装机
同 煤 科 技

3 ・ 6
T ONG MEIK I EJ
⑤支架通风断面要与工作面风量要求相适应 ; ⑥支架应与采煤机 、刮板机等设备相匹配。
11 选 型原 则 .. 1
③输送机中部槽 的结构 ,一般应选用开底式 ,封
底式主要用于底板较松软的条件 ;中部槽宽度尺寸尽 可能选用通用尺寸 ,并考虑能与采煤机托架和行走机
构 尺寸 相 匹配 。
①适合特定的煤层地质条件 ,并且采煤机采高 、
截深 、功率及牵引方式等 主要参数选取合理 ,有较大 的使用范围;
直 接顶 、基本 顶 ( 老顶)岩 层 断裂 移动 和 冒落产 生 的
压力。 1 - 液 压支 架结 构 高度 的选 择 .3 3
图 1 综 采 工 作 面三 机 目 套
21 采煤机 与 液压支 架 的配套 关 系 .
采 煤机 与液 压支 架之 问无相 互 直接连 接 关系 ,但 却 有两 个相 互位 置关 系需 要予 以重 视 。第 一个关 系是 一 采 煤机 机 身 最 高点 与对 应 处 液 压 支 架 顶 梁 下 面 的 天 系 。采煤 机沿 工作 面往返 割煤 时 ,其机 身要 红 支架 顶 梁 下 通过 ,此 时应 保 证 二 者 在 正 常 情 况 下 J 虹生 涉 。为 达此要求 ,通常 二者 间沿 高度 方 向的距 离应保 持在 02m左 右 。特 殊情 况下 特殊 对待 。 . 采煤 机与液 压 支架 的另 一个重 要位 置尺 寸关 系 是 采煤 机截 割滚筒 侧 面到 支架 前梁端 部 的距 离 。此 距离 过小 ,将 可能 导致 割顶 梁事故 ;过 大将 会增 大 支架 梁

综采工作面“三机配套”设备选择要点探讨

综采工作面“三机配套”设备选择要点探讨

综采工作面“三机配套”设备选择要点探讨摘要:借助于贵州水城矿业集团近几年综采“三机配套”的一些成功经验,研讨了综采工作面“三机配套”过程中的一些细节和注意事项,并对相关尺寸的选择进行了比较分析,以期有助于其它综采工作面设备配套选择和综采工作面新产品开发。

关键词:综采工作面;采煤机;液压支架;刮板输送机Abstract: with the mining company in recent years, guizhou shuicheng fully mechanized “three turbines supporting” some successful experiences, research the fully mechanized working face “three turbines supporting” some of the details and attention, and the relevant size selection a comparative analysis, so as to help other fully mechanized working face equipment supporting choice and the fully mechanized working face new product development.Keywords: fully mechanized working face; The coal mining machine; Hydraulic support; Scraper conveyor中图分类号: TD823.97文献标识码:A文章编号:1 综采工作面“三机配套”概述煤矿综采工作面主要设备包括液压支架、采煤机、刮板输送机,俗称“三机”。

目前,国内“三机”生产厂家众多,型号规格各不相同,形成综采设备配套的多种多样。

采矿学(2)-6采煤工作面主要设备配套选型

采矿学(2)-6采煤工作面主要设备配套选型

6 采煤工作面主要设备配套选型高产高效采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护等生产过程是一个系统工程,整个系统的先进和可靠,不仅取决于单机设备的先进性和可靠性,设备的合理选型和配套也是至关重要的。

“设备、选型、配套”三者缺一便不能收到综采工作面高产高效的成果。

因此,研制适用于高产高效矿井的综采设备,并按照建设高产高效矿井的条件和要求,合理地进行设备配套选型是高产高效矿井达标的关键。

我国煤层赋存条件类型多样,一部分煤层埋藏比较平稳、倾角不大(<20°)、厚度适中(1.5m~7m),煤层和顶底板稳定性较好(非极软、极硬),地质构造破坏较小,具有发展综采的有利条件;另一部分煤田则属难采煤层,其中包括倾角大于25°,煤层厚度小于1.5m,煤层和围岩极软或极硬,煤层构造复杂,被断层切割为小块等。

对于如此复杂的煤层条件,我国采煤工艺和装备呈多层次发展,高产高效矿井采煤工作面成套设备分为下列五种组合方式,均取得了显著的经济效果。

第一种是全套国产设备装备的高产高效综采工作面,其产量可以稳定在7000t /d左右,年产200万t以上。

如铁法晓南煤矿,2000年综采工作面年产223万t,工作面效率127.59t/工,全矿年产242万t。

第二种是引进部分关键综采设备,如电牵引采煤机、重型刮板输送机、液压泵站、3.3kV变电站及供配电设备等,配以国产装有大流量阀组的液压支架和大运量带式输送机装备的高产高效综采工作面,达到日产7000t~10000t水平,年产200万t~300万t。

如兖州南屯煤矿、晋城古书院煤矿、潞安常村煤矿、大同燕子山煤矿和马脊梁煤矿、神华补连塔煤矿等。

1997年,兖州南屯煤矿综采队年产346.87万t,工作面效率达185 t/工;大同燕子山煤矿高产高效综采队年产221.69万t,工作面效率81.2 t/工;大同马脊梁煤矿综采队年产187.29万t,工作面效率为83.08 t/工。

浅议综采工作面“三机”选型与配套的原则

浅议综采工作面“三机”选型与配套的原则

Science &Technology Vision科技视界安全高产高效现代化的采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护等生产过程是一个系统工程,整个系统的先进和可靠,不仅取决于单机设备的先进性和可靠性,设备的合理选型和配套也是至关重要的。

“设备、选型、配套”三者缺一不可,相辅相成,否则,设备选型及配套不合理,势必影响各单机性能的发挥,造成综采设备开机率的降低,甚至导致综采生产无法正常进行,不能实现综采工作面安全高产高效现代化。

为了充分发挥综采设备的最大生产能力并保证安全生产,必须对综采设备正确选型、合理布置、协调配套。

1“三机”选型原则1.1采煤机选型原则(1)适合特定的煤层地质条件,并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等主要参数选取合理,有较大的适用范围。

(2)满足工作面开采生产能力要求,采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力;满足与刮板输送机和液压支架的匹配要求。

(3)采煤机技术性能良好,工作可靠性高,各种保护功能完善。

1.2液压支架选型原则(1)支护强度应与工作面矿压相适应。

支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力,将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。

(2)支架结构应与煤层赋存条件相适应。

(3)支护断面应与通风要求相适应,保证有足够的风量通过。

(4)液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。

支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致,推移千斤顶的行程应比采煤机截深大100~200mm,支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度。

1.3刮板输送机选型原则(1)刮板输送机应能保证工作面落煤生产能力需要,选择刮板输送机应以工作面最大生产能力乘以1.2的不均衡系数为基础。

(2)结构形式一般与采煤机相配套,输送机槽的结构应与工作面底板条件相适应,并应考虑与采煤机底板托架和行走机构尺寸相匹配。

(3)输送机铺设长度可根据刮板输送机技术特征、输送量、链速和工作面倾角等因素确定。

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内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿Ⅱ0116采区工作面设备选型说明书内蒙古利民煤焦有限责任公司二〇一二年六月八日内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿Ⅱ0116采区工作面设备选型说明书编制单位:生产技术部编制时间:2012年6月8日编制人:生产部部长:总工程师:副总经理:总经理:董事长:一、矿井基本情况:内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿(简称利民煤矿)位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗境内,卓子山煤田棋盘井矿区东南部。

矿井井田面积7.986 km2,资源储量11168万吨,可采储量6212万吨,全矿井主采煤层两层9#和16#,平均可采厚度分别为2.96m、5.16m。

煤层埋藏深度160m~400m,顶底板岩石的稳固性为中等~较好,煤层均为向西南倾斜的单斜构造,倾角5°~10°,平均7°;煤类为JM、1/3JM及FM。

矿井水文地质类型是复杂型矿井;矿井属于斯矿井;煤尘具有爆炸性,爆炸指数为26~37%;各煤层均具有自燃倾向性,自燃等级为二级。

二、采区概况:Ⅱ0116采区位于利民煤矿井田西北部,东至井田东部边界,西至F27断层保护煤柱,南至工业广场保护煤柱,北至井田北部边界。

采区内煤层上限标高为1145米,下限标高920米,地面标高为1353~1408米。

全区属高原侵蚀性丘陵地貌,新生界广泛分布,基岩零星出露,为荒漠~半荒漠地区,植被稀疏,采区走向长300米~1700米,倾斜长230~2230米,面积2km2。

据现有资料,Ⅱ0116采区基本为一向SWW倾斜的单斜构造。

地层倾角平缓,一般倾角为5~10°,采区南部受F27正断层及其派生断层的影响,煤层倾角略有增大。

本区没有陷落柱,岩浆侵入体及古河床冲刷现象。

矿井煤层位于石炭系上统太原组上部第一岩段(C2t2-1)下部,煤层自然厚度4.46~11.60m,平均6.37m;可采厚度3.34~8.67m,平均5.16m。

煤层厚度有一定的变化。

煤层自然厚度变异系数为24%。

煤层结构复杂,含夹矸1~8层,一般3~4层,煤层为结构复杂、层位稳定、对比可靠、全区发育且可采的较稳定煤层。

三、采煤方法:根据本采区地质条件、煤层赋存、采区系统和上下层关系,本采区采煤方法选定为“单一走向长壁后退式”一次采全高综合机械化采煤方法,全部垮落法管理采空区顶板,机采最大高度为6.1米。

四、回采工作面布置及主要参数工作面布置:一次采全高综合机械化回采工作面采用两巷布置,即一条为运输巷兼作为进风、行人巷,沿16#煤层底板布置,另一条为辅运巷兼作为回风巷,沿16#煤层顶板板布置。

主要参数:根据16#煤层的走向,倾斜长度及《采矿工程设计手册》的有关规定,采区内的巷道布置方案比较,确定工作面倾斜长度为240米,工作面平均走向长度为1100米。

工作面采高:16号煤层自然厚度4.46-8.05m,平均6.15m;可采厚度4.06-6.8m,平均5.16m,根据煤层厚度及液压支架结构高度,开采高度范围确定为4.3~6.1m,工作面的平均采高为5.2m。

工作面推进度:综采工作面采煤机有效截深为0.8m,则其循环进度为0.8m。

采煤机开机率为K=0.70,工作面长度为L=240m,进刀长度为L=45m,工作面日循环数为3个。

工作面年推进度:3×0.8×330×0.70≈550m。

工作面生产能力按下式计算:A=L·M·C ·S·γ·10-6式中:A——工作面生产能力,Mt/a;L——工作面机采长度,取240m;M——工作面平均机采高度,取5.20m;S——工作面年推进度,取550m;γ——16号煤视密度,1.54t/m3C1——工作面机采采出率,取93%;则:A =5.20×1.54×240×0.93×550×10-6=0.98(Mt/a)五、工作面设备选型1、采煤机选型:采煤机平均割煤速度为:V=[(L1—L2)×N]÷(3·T1K×60一N×T2)式中:Ⅴ——采煤机平均割煤速度,m/s;L1——工作面长度m,取240m;L2——采煤机开缺口长度m,取45m;N——采煤机日进刀数,取3刀;T1——每班工作时间h,取6小时;T2——采煤机开缺口时间min,取30min;K——采煤机组开机率,开机率取70%;代入上式得:V=[(240-45)×5]÷(3×6×70%×60-3×30)=1.46m/min考虑到工作面产量不均衡性,采煤机的实际牵引速度应达到2~6m/min,空载时,要求其速度不小于8m/min,以减少辅助工作时间,采煤机平均割煤速度取2.0 m/min。

采煤机理论生产率为:Q=60H·B·V·r·C=60×5.2×0.8×2.0×1.54×0.93=714.9t/h,取715t/h。

式中:Q——采煤机理论生产率,t/h;H——采厚,采煤机采5.2m;B——截深,0.8m;r——煤层容重t/m3,16煤层容重1.54t/m3;C——工作面回采率,取93%。

采煤机装机功率:P=Q·Hw 式中:P—装机功率,kW;Q—采煤机生产率,t/h;Hw—比能耗,一般取0.6~0.8kW·h/t。

则:P=715×0.8=572kW根据以上计算结果和目前国内厚煤层综采大采高工作面配备的国产采煤机的使用情况,以及本矿井实际情况,便于矿井生产管理,设计选用MG750/1910-GWD交流电牵引采煤机,并配有破碎装置。

其主要技术参数如下:项目参数项目参数项目参数采高范围(m) 3.2~6.1 滚筒截深(mm) 0.8牵引速度(m/min) 0~11.5~23装机功率1910 滚筒直径(m) 3.2 牵引力(kN) 1000~(kW) 5000 煤层倾角(°) ≤25 灭尘方式内外喷雾供电电压(V) 3300整机重量(t) 133最大不可拆卸重量≤20最大不可拆卸尺寸3840×2250×11002、刮板输送机选型工作面刮板输送机选型需满足三个方面要求:一是运输能力和采煤机生产能力相适应,原则上必须大于采煤机的小时生产能力;二是刮板运输机的外型尺寸和采煤机的牵引和行走装置相匹配,三是运输机长度和工作面长度相适应。

工作面刮板运输机应具有的运输能力按下式计算:Qq=60·B·H·Vc·γ·Kc·Kh·Kv·Ky·C=60×0.8×5.2×2.0×1.54×1.35×1×1.05×1.3×93%=1317t/h式中:Qq——工作面刮板输送机能力,t/h;B——采煤机截深,0.8mH——采高,采煤机采5.2mVc——采煤机平均割煤速度,取2m/minγ——煤的容重,16煤层容重1.54t/m3Kc——采煤机割煤速度不均匀系数,取1.35Kh——采煤机割煤高度不均匀系数,取1Kv——采煤机和刮板输送机同向运动修正系数,取1.05Ky——考虑运输方向及倾向系数,取1.3C——工作面回采率,93%。

按照输送机应满足采煤机的生产能力,选用SGZ1000/1050型刮板输送机,其技术参数如下。

项目参数项目参数输送量(t) 2000 链条规格(mm) Φ42×146装机功率(kW) 1050 链速(m/s) 1.1供电电压(V) 3300 中部槽规格(mm) 1750×1000(内宽)3、液压支架选型⑴、支架高度的确定:煤层开采厚度4.3~6.1m支架最大结构高度: H max=M max+S1=6100+200=6300支架最低结构高度: H min=M min+S2=4300-900=3400支架伸缩比:K s= H max /H min=6300/3400=1.85M max、M min为煤层最大、最低采高mm;S1考虑伪顶冒落的最大高度,大采高支架取200~400mm;S2考虑周期来压时的下沉量、移架时支架的下降量和顶梁上、底板下的浮矸之和,大采高支架取500~900。

通过以上计算,选择28/63架型高度,支架伸缩比为2.25,大于需要的1.8伸缩比,能够满足生产需要。

⑵、支架支护阻力计算:液压支架的工作阻力是支架设计中最基本的参数,支架所有结构的强度都由此决定。

根据本矿井的煤层地质条件,按倍数岩重法(估算法)计算液压支架的工作阻力,公式如下:P=n·9.8·S·γ·M·cosα式中:P——液压支架的工作阻力,kN;n——岩重倍数,按中等稳定以下顶板考虑,一般为6~8,设计取8;S——支架支护的顶板面积,9.8m2(支架宽度1.75m,控顶距5.6m);γ——顶板岩层的容重,取2.4t/m3。

M——截割高度,取6.1m;α——煤层倾角,按8°计算。

液压支架工作阻力为:P=8×9.8×9.8×2.4×6.1×cos8°=11139 kN液压支架支护效率按0.95考虑,则支架工作阻力为11725kN。

即液压支架的工作阻力应不低于11725kN。

支架选择:液压支架是回采工作面生产主要设备之一,支架的选择直接关系到工作面的安全生产和高产高效的实现,支架的选择必须符合下列条件:①稳定性好,可靠性高,故障率低,寿命长。

②支撑高度范围大,采煤高度较高,不小于6.0m。

③电液控制,移架速度10~14s/架。

使用电液控制技术,采用先进的控制器、压力传感器、位移传感器、电液控制阀和可编程的微处理技术,使液压支架实现自动移架、自动推溜等。

④支护强度不小于1.0MPa,工作阻力不小于11725kN。

根据以上原则及计算结果,设计选用ZY12000/28/63型掩护式液压支架(140架),其支护强度1.1MPa,工作阻力12000kN。

项目参数项目参数支架型式:两柱掩护式支护强度(MPa) 1.13~1.16 支架高度(mm)2800~6300 中心距(mm)1750 初撑力(kN)7916(Po=31.5MPa )泵站压力(MPa)31.5工作阻力(kN)12000(P=47.7MPa)控制方式电液控制4、工作面辅助设备选型:⑴、工作面转载机选型:考虑我国目前高产高效工作面的实际情况及国内采煤机械制造水平,对工作面的破碎机SZZ1000/375型转载机,技术参数如下:SZZ1000/375型转载机技术参数表项目参数项目参数输送量(t) 2500 链速(m/s) 1.6装机功率(kW) 375 链破断力(kN) 1450供电电压(V) 3300 出厂长度(m) 40⑵、乳化液泵站和喷雾泵站乳化液泵站选用BRW400/31.5型,由三台乳化液泵和两个乳化液箱组成,每台泵工作压力31.5Mpa,泵站流量400L/min,功率3×250kW。

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