采煤工作面設(shè)計(jì)選型設(shè)例

1、采煤工作面設(shè)計(jì)選型設(shè)例本節(jié)以某長(zhǎng)壁大采高綜采工作面為例，說(shuō)明設(shè)備的選型與配套設(shè)計(jì)。條件：該礦設(shè)計(jì)年產(chǎn)400萬(wàn)的。根據(jù)礦井條件，經(jīng)過(guò)選型計(jì)算，擬定采用長(zhǎng) 壁大采高綜采，裝備世界先進(jìn)水平的大功率高可靠性設(shè)備，以加大開采強(qiáng)度，提高規(guī) 模效益，建設(shè)新型的高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井。1綜采工作面選型配套原那么從高產(chǎn)高效、一井一面、集中生產(chǎn)的綜采開展新趨勢(shì)要求出發(fā)，必須增大工作面 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，加大截深，選用能切割硬煤的特大功率采煤機(jī)組，提高割煤速度，相應(yīng)地 提高液壓支架的移架速度，與大運(yùn)量、高強(qiáng)度的工作面運(yùn)輸機(jī)相匹配，機(jī)巷也必須采 用長(zhǎng)距離大運(yùn)量的膠帶輸運(yùn)機(jī)。從設(shè)備技術(shù)性能要求出發(fā)，所選綜采機(jī)械設(shè)備必須是 技術(shù)上先

2、進(jìn)，性能優(yōu)良，可靠性高，以保證綜采設(shè)備的開機(jī)率，同時(shí)各設(shè)備間要相互 配套性好，保持采運(yùn)平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢(shì)。2工作面設(shè)備的選型(1)采煤機(jī)礦井設(shè)計(jì)以1個(gè)長(zhǎng)壁綜采工作面和2個(gè)連采工作面保證年產(chǎn)400萬(wàn)t的生產(chǎn)能力。 考慮一定的富裕系數(shù)，綜采工作面的日產(chǎn)量應(yīng)在11 000 t以上。根據(jù)日產(chǎn)量要求，平 均日循環(huán)數(shù)應(yīng)為8個(gè)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),國(guó)外高產(chǎn)高效工作面開機(jī)率一般在70%以上， 最高達(dá)95%,國(guó)內(nèi)高產(chǎn)高效面先進(jìn)水平一般在40%45%,引進(jìn)國(guó)外設(shè)備按比國(guó)內(nèi)先 進(jìn)水平有所提高，而接近世界先進(jìn)水平的原那么，取開機(jī)率為55%。確定采煤機(jī)的牽引速度v= (L-Li) / (Tx60-?xTi)(10

3、-8)式中v采煤機(jī)所需平均牽引速度，m/min；L為工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，219.5 m；b 工作面生產(chǎn)時(shí)采用斜切進(jìn)刀開機(jī)窩方式，開機(jī)窩長(zhǎng)度取35 m：T工作面開機(jī)時(shí)間：14x55% = 7.7 h；一晝夜循環(huán)數(shù)，取8；T開機(jī)窩時(shí)間，取20 min。v= (219.5-35) / (7.7x60-8x20) =4.88 (m/min)EHP-3K200型泵和液箱。具體技術(shù)參數(shù)見表8。表8乳化液泵的技術(shù)參數(shù)及配套項(xiàng)（5）噴霧及冷卻泵的選擇。項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) 目技術(shù)特征公稱壓力/ MPa31.5 35.7乳化液泵臺(tái)數(shù)/臺(tái)4 （3臺(tái)工作，1臺(tái)備用）公稱流量/ Lamin-1309重量/ kg1200柱塞數(shù)

4、量/個(gè)3乳化液箱不銹鋼電機(jī)功率/ kW200有效容積/L2500電壓/V1140儲(chǔ)液箱/ L2000采煤機(jī)噴霧冷卻泵根據(jù)艾柯夫SL500采煤機(jī)水冷及噴霧系統(tǒng)水流量510 L/min,P = 40100 bar的要求選擇德國(guó)豪森科公司生產(chǎn)的EHP-3K125型兩泵（一用一備一箱，其技術(shù)參數(shù)見表9。表9噴霧泵技術(shù)參數(shù)項(xiàng)“三機(jī)”冷卻泵項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) 目技術(shù)特征公稱壓力/ MPa31.5 35.7預(yù)加壓泵N45/3G公稱流量/ L-min1309功率/kW7.5電機(jī)功率/ kW200電壓/V1140重量/kg1500公稱壓力/ bar4水箱容積/L2200公稱流量/ L/min620工作面運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)

5、載機(jī)和破碎機(jī)的4個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速裝置均采用水冷卻方式，其 壓力在3.5 MPa,流量總和為90 L/min。因此只需配套無(wú)錫生產(chǎn)WPA-220/5.5冷卻泵， 將靜壓力提高到3 MPa供給“三機(jī)”?！叭龣C(jī)”冷卻水采用電磁閥控制開啟，并串有流 量計(jì)，只有通水冷卻正常后方可按順序起動(dòng)“三機(jī)”，停機(jī)后自動(dòng)關(guān)閉。（6）供電系統(tǒng)及設(shè)備根據(jù)工作面設(shè)備的裝機(jī)容量大（4707.5 kW）,走向長(zhǎng)度長(zhǎng)（2 0003 000 m）,主 要設(shè)備采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)單機(jī)功率大的特點(diǎn)，為提高工作面供電質(zhì)量，降低起動(dòng)和 正常電壓損失，采用了 3.3 kV供電，其余設(shè)備采用1140 V供電，盤區(qū)采用6kV 供電。工作面電氣設(shè)備選用

6、法國(guó)賽特公司生產(chǎn)的2臺(tái)TEK1534-2000-6/3.45負(fù)荷中 心，低壓側(cè)4組合，分別供SL500采煤機(jī)和工作面刮板輸送機(jī)；2臺(tái) TS1281-100006/1.2負(fù)荷中心(低壓側(cè)8組合)分別供轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、其它輔助 設(shè)備和乳化液泵和噴霧冷卻泵。該負(fù)荷中心的特點(diǎn)是集成度高，體積小，微機(jī)保 護(hù)，功能齊全，控制方式靈活，電纜連接采用快速接頭，方便快捷。其具體技術(shù) 參數(shù)特征及配置見表10o表10工作面電氣設(shè)備技術(shù)特征設(shè)備名稱容量/kVA電壓/V電流/A低壓側(cè)組合開關(guān) 容量及回路數(shù)重量/kg數(shù)量負(fù)荷中心20006/3.45190/335450A3 路150002負(fù)荷中心10006/1.293/4

7、80450A7 路88002(7)膠帶輸送機(jī)選擇機(jī)巷膠帶輸送機(jī)隨著高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，原有帶式輸送機(jī)無(wú)論主參數(shù)還是運(yùn)行 性能都不能滿足要求，國(guó)外已向長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率、大型化方向開展。據(jù)有關(guān) 資料介紹，國(guó)外3 000-5 000 t/h高產(chǎn)高效礦井，順槽膠帶機(jī)主參數(shù)一般為:運(yùn)距2 000 3 000 m,帶速為3.54m/s,輸送量2 5003 000 t/h,驅(qū)動(dòng)功率為1 2002 000 kW。 對(duì)于長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度的膠帶輸送機(jī)，必須有足夠的起動(dòng)時(shí)間，使起動(dòng)加速度 保持在允許范圍內(nèi)。因此應(yīng)優(yōu)先采用CST可控傳輸軟起動(dòng)控制。另外，為適應(yīng)快速推進(jìn)需要，可伸縮膠帶機(jī)尾必須能快速自移。經(jīng)

8、分析比照選擇 了澳大利業(yè)ACE公司的膠帶輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表11。輸送機(jī)主機(jī)采用PLC 控制CST軟啟動(dòng)及外圍設(shè)備控制膠帶的液壓自動(dòng)張緊，并有漢化的防爆中文界面， LCD顯示屏人機(jī)界面友好。實(shí)現(xiàn)了對(duì)CST驅(qū)動(dòng)離合器、拉緊絞車、冷卻油泵、風(fēng)扇、 制動(dòng)閘及膠帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控。表11膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) S技術(shù)特征輸送量/Lamin,2500帶寬/ m14(X)鋪設(shè)長(zhǎng)度/m2000驅(qū)動(dòng)方式多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)提升高度/m70驅(qū)動(dòng)功率/ kW2x400帶速/ m/s3.5功率分配1 ： 11=1 ： 1驅(qū)動(dòng)滾筒一級(jí)(P 1000 x1600托輻(pl52二級(jí)9 1032x

9、1600卸載滾筒(p9(X)x1600驅(qū)動(dòng)裝置形式CST軟啟動(dòng)+逆止器拉緊滾筒6 個(gè)(p630拉緊電機(jī)30 kW （液壓自動(dòng)張緊控 制）帶強(qiáng)PVG1800S卷帶電機(jī)/ kW）22 （液壓）（8）監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)先進(jìn)的長(zhǎng)壁工作面裝備必須有完善的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。工作面共裝備了工作面3機(jī) PROMOS監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和乳化液泵的PROMOS監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和順槽膠帶機(jī)的監(jiān)測(cè)監(jiān) 控PROMOS保護(hù)系統(tǒng)3個(gè)系統(tǒng)。工作面3機(jī)PROMOS監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)控制 開啟3機(jī)冷卻水控制閥并監(jiān)測(cè)冷卻水流量正常后，做到有水后順序開啟破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載 機(jī)和工作面運(yùn)輸機(jī)和“無(wú)水”停機(jī)，并在開啟破碎機(jī)時(shí)同時(shí)開啟除塵風(fēng)機(jī)，并對(duì)轉(zhuǎn)載 機(jī)緊鏈

10、和工作面刮板機(jī)運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾緊鏈和CST離合器故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)，停 機(jī)閉鎖工作面沿途設(shè)備急停閉鎖開關(guān)。乳化液泵站的PROMOS控制系統(tǒng)可根據(jù)液壓 支架的載荷情況，采集到系統(tǒng)輸出壓力信號(hào)自動(dòng)控制開啟泵的臺(tái)數(shù)，可根據(jù)編程輪流 選擇做為主泵,對(duì)乳化液泵噴霧泵的軸承潤(rùn)滑、箱液位等進(jìn)行保護(hù)。膠帶機(jī)的PROMOS 控制系統(tǒng)具有開車預(yù)警，故障報(bào)警和機(jī)頭、尾、中間語(yǔ)言通訊和急停閉鎖功能。并具 備堆煤、低速、打滑、煙霧、跑偏和縱撕等保護(hù)功能。LCD顯示屏可顯示設(shè)備運(yùn)行狀 態(tài)和故障的位置、性質(zhì)，具有較強(qiáng)的自診斷功能和完善的保護(hù)。PROMOS監(jiān)控系統(tǒng)對(duì) 提高工作面自動(dòng)化水平起到了十分重要的作用。那么工作面的最大

11、牽引速度應(yīng)為1.4x4.88 = 6.83 (m/min)按照計(jì)算，采煤機(jī)的實(shí)際截煤速度應(yīng)到達(dá)67 m/min?？蛰d時(shí)要求其速度不小于 12 m/min,以減少輔助工作時(shí)間。國(guó)外雙高工作面的采煤機(jī)實(shí)際截煤速度普遍在8 m/min以上。最高達(dá)13mzmin,最大牽引速度已達(dá)31.8m/min。采煤機(jī)的功率W=60vBHkHw(10-9)式中 W需要的采煤機(jī)功率，kW；v 采煤機(jī)所需平均牽引速度，m/min；B工作面截深，取0.865 m；H采高，根據(jù)國(guó)外大采高設(shè)備能力，取5.0 m；k破巖能力系數(shù)，取1.4；Hw能耗系數(shù)(1.1 4.4),取33.5。卬二 60 x 4.88 x 0.865 x

12、 5.0 x 1.4 x (3 3.5)/3.6 = 1477.4 1723.6 (kW)國(guó)外采煤機(jī)牽引速度普遍比國(guó)內(nèi)高，因此，功率需求普遍比國(guó)內(nèi)大，且在遇地質(zhì) 構(gòu)造時(shí)還可以切割巖。因此,厚煤層大采高采煤機(jī)總功率一般應(yīng)在1 700 1 800 kWo根據(jù)美國(guó)、澳大利亞等國(guó)高產(chǎn)高效工作面及國(guó)外幾家主要采煤機(jī)廠家使用和生產(chǎn) 采煤機(jī)機(jī)型來(lái)看，當(dāng)今世界采煤機(jī)開展方向已趨向交流電牽引采煤機(jī)，它以其技術(shù)先 進(jìn)、控制操作靈活方便、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，逐步取代液壓和直流電牽引采煤機(jī)成 為當(dāng)前的主導(dǎo)機(jī)型。美國(guó)高產(chǎn)高效工作面交流電牽引采煤機(jī)占95%,澳大利亞、南亞 等國(guó)家也占到85%以上，國(guó)內(nèi)神華礦區(qū)占90%以上

13、。采煤機(jī)技術(shù)方向是大功率、電牽 引、多電機(jī)、橫向布置、大截深、快速牽引和實(shí)現(xiàn)微機(jī)工況監(jiān)測(cè)和故障診斷以及高可 靠性和方便的維修性。設(shè)計(jì)礦井煤質(zhì)較硬，普氏硬度/二4左右，有煤層構(gòu)造。工作面超前壓力顯現(xiàn)較明 顯，在采煤過(guò)程中易出現(xiàn)片幫現(xiàn)象。通過(guò)選型計(jì)算，結(jié)合工作面地質(zhì)情況，選用德國(guó) 艾柯夫公司的SL500型交流電牽引采煤機(jī)，裝備了強(qiáng)大的截割功率，牽引速度快并具 有很高的機(jī)械強(qiáng)度，可保證在厚煤層和堅(jiān)硬截割條件下的安全使用。機(jī)身3段間采用 高強(qiáng)度液壓螺栓連接，截割電機(jī)橫向布置；整機(jī)采用16位微機(jī)MICOS68控制，具有 狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷功能，并裝備了自動(dòng)化功能:采煤機(jī)在有人控制下截割1刀后， 其后的截

14、割就可以進(jìn)行無(wú)人操作；限量控制臥底和采高，幫助操作人員作業(yè)。采煤 對(duì)Lffl過(guò)先導(dǎo)控制線或數(shù)據(jù)線可與順槽主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?。采煤機(jī)的具體技術(shù)特征見表3。表3SL500采煤機(jī)主要技術(shù)特征表工程技術(shù)特征工程技術(shù)特征生產(chǎn)能力力h“4000（以 12m/min 牽 引時(shí)）牽引方式齒軌式無(wú)鏈交流電牽引最小/最大采高/m牽引速度/ m/min031.8滾筒直徑/截深/mm2700/865牽引力/kN734臥底量/ mm640牽引功率/kW2x90/460 V切割硬度F=0液壓泵電機(jī)功率/kW35/1000 V截割功率/ kW2x750/3300 V總裝機(jī)功率/ kW1715(不包括破碎

15、 機(jī))冷卻方式水冷重量/t88(2)工作面可彎曲刮板輸送機(jī)工作面刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)保證采煤機(jī)采的煤被全部運(yùn)出，并留有一定備 用能力。采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力比理淪生產(chǎn)能力低得多，特別是受設(shè)備開機(jī)率和液壓 支架移架速度、刮板機(jī)生產(chǎn)能力等影響和高瓦斯礦井瓦斯涌出量及通風(fēng)條件制約，牽 引速度必然受限制，實(shí)際能力為：Q = 60HBVrC(10-10)式中 Q采煤機(jī)小時(shí)割煤量，t/h：Hb采高，5 m：V-采煤機(jī)實(shí)際牽引速度取，6m/min：y煤的容重，1.45t/m3。C-采煤機(jī)反向空牽引或清浮煤、割煤時(shí)的牽引速度，m/min；2 = 60 x5x0.865 X 6 X 1.45 X 0.9 = 2

16、 031 (t/h)那么刮板輸送機(jī)輸送能力應(yīng)到達(dá)2 500 t/h。運(yùn)輸機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度和裝機(jī)功率應(yīng)依照工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和采煤參數(shù)確定。初步計(jì) 算，功率應(yīng)在1200 kW以上，結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固耐用，機(jī)頭結(jié)構(gòu)為交叉?zhèn)刃妒?，?qū)動(dòng)裝置垂 直布置，中部槽為整件鑄造槽幫，封底結(jié)構(gòu)，雙中鏈鏈條不小于2x34 mm,機(jī)尾可 以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊鏈條，應(yīng)采用軟啟動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，電腦控制。根據(jù)上述原那么選擇DBT 公司PF4/1132工作面刮板輸送機(jī)，其主要技術(shù)特征見表4。表4PF4/1132刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征表運(yùn)輸機(jī)的CST的驅(qū)動(dòng)控制有半自動(dòng)和全自動(dòng)2種方式，由1臺(tái)PROTEC電腦連接到 每1臺(tái)驅(qū)動(dòng)部，用于控制安裝在減速器內(nèi)的

17、CST離合器，并監(jiān)測(cè)壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、 油位等參數(shù)，CST在電腦控制下在15 s內(nèi)軟起動(dòng)。在全自動(dòng)方式下，可通過(guò)小型控制 站監(jiān)視電機(jī)功率等,實(shí)現(xiàn)載荷均勻分布和尺鏈過(guò)載保護(hù)等,遇沖擊載荷時(shí)離合器別離。 數(shù)據(jù)掃描器能處理17種不同的電子信息，并可在主電腦上查找到這些信息，具有故障 診斷功能。運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾鏈的液壓自動(dòng)張緊控制，由帶有微處理器的PM4系統(tǒng)控制，通 過(guò)輸入電機(jī)電流、緊鏈千斤頂行程、千斤頂單向閥的壓力，通過(guò)軟件控制算法來(lái)控制 液壓缸，自動(dòng)調(diào)節(jié)鏈的張緊。項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) 目技術(shù)特征運(yùn)輸能力/ th2500鏈形式雙中鏈電機(jī)功率/ kW2x7(X)鏈中心距/ mm165供電電壓/V）3300鏈速/

18、m/s1.28溜槽尺寸（LxWxH）/ mm1750 x988x284刮板間距/ mm876鏈條尺寸/ mm942x146卸載方式交叉?zhèn)刃秱鬏斂刂艭ST可控傳輸，內(nèi)置 式冷卻方式水冷機(jī)尾鏈張緊行程/mm500 mm主機(jī)重/t550（3）轉(zhuǎn)載機(jī)與破碎機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)應(yīng)具有高強(qiáng)度能夠與皮帶機(jī)尾整體自移，選擇參數(shù)以工作面運(yùn)輸機(jī)額定運(yùn) 量乘1.1環(huán)節(jié)系數(shù)確定,額定運(yùn)輸能力2 750 t/h,以此選擇DBT公司PF4/1332轉(zhuǎn)載機(jī)， 技術(shù)特征見表5。破碎機(jī)破碎機(jī)通過(guò)能力應(yīng)確保工作面刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)煤流的及時(shí)通過(guò)，應(yīng)不小于1.2x2500 = 3000,另外根據(jù)晉城煤作為煤化工能源要求，塊率要高，因此要選用

19、滾筒形 式為截齒式，要求截齒（座）強(qiáng)度高數(shù)量少，以減少塊率損失，懸垂高度可調(diào)節(jié)，溜 槽底板應(yīng)具有足夠強(qiáng)度。根據(jù)這些需求，選擇DBT公司的WBI418破碎機(jī)，技術(shù)特征 見表6o表5轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) 目技術(shù)特征運(yùn)輸能力/ th/2750長(zhǎng)度/ m27.5電機(jī)功率/ kW315主機(jī)重量/t72 （不包括破碎機(jī)）供電電壓/V114()冷卻方式水冷溜槽尺寸/LxWxH,mm1500 x1188x284配套機(jī)尾MATILDA皮帶機(jī)尾鏈速/ m/s1.54有效推移行程/m3.5鏈中心距/mm330長(zhǎng)度/m11.6鏈條規(guī)格/ mm(p42xl46寬度/m2.9刮板間距/ mm756行走機(jī)尾重量

20、/t2()表6破碎機(jī)技術(shù)特征表項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) 目技術(shù)特征運(yùn)輸能力/ th/2750長(zhǎng)度/m27.5電機(jī)功率/ kW315主機(jī)重量/t72 （不包括破碎機(jī)）供電電壓/V1140冷卻方式水冷溜槽尺寸/LxWxHjnm15(X)x1188x284配套機(jī)尾MATILDA皮帶機(jī)尾鏈速/m/s1.54有效推移行程/m3.5鏈中心距/ mm330長(zhǎng)度/m11.6鏈條規(guī)格/ mm(p42xl46寬度/m2.9刮板間距/ mm756行走機(jī)尾重量/t20（3）液壓支架的選擇液壓支架架型選擇液壓支架是綜采工作面最重要的設(shè)備之一，從目前世界先進(jìn)采煤國(guó)家長(zhǎng)壁工 作面中的液壓支架看，液壓支架基本以掩護(hù)式為主，約占全部架

21、型的96%,且 有向2柱式開展的明顯趨勢(shì)。美同1994年有80個(gè)長(zhǎng)壁工作面，使用2柱掩護(hù)式 支架73套，占91.25%,是美國(guó)長(zhǎng)壁工作面使用的主要架型，支架工作阻力大部 分在7 00080 00 kN,最大的2柱掩護(hù)式支架工作阻力到達(dá)9 800 kN。美國(guó)煤 層賦存平緩，埋藏淺。頂板一般為砂巖或砂質(zhì)頁(yè)巖，屬中等穩(wěn)定和穩(wěn)定類別，底板多為頁(yè)巖和砂巖, 也較為穩(wěn)定。多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，高工作阻力的二柱掩護(hù)式支架適應(yīng)頂板屬于 中等穩(wěn)定的長(zhǎng)壁工作面。寺河礦井煤層賦存條件及頂?shù)装鍡l件與美國(guó)相類似，借 鑒國(guó)外生產(chǎn)高產(chǎn)高效工作面經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)架型選擇要求，工作面液壓支架采用 掩護(hù)式。支架的頂梁要求采用整體剛性

22、結(jié)構(gòu)。不使用錢接頂梁，支架在要求的工 作高度下應(yīng)能保證支架的整體穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)護(hù)幫板，前探梁帶一級(jí)護(hù)幫板，支架 底座采用帶有基座千斤頂?shù)膭傂缘鬃２僮鞣绞降倪x擇液壓支架技術(shù)的重大突破當(dāng)屬電液控制系統(tǒng)，采用了電子控制的先導(dǎo)閥，先 進(jìn)呵靠的壓力和位移傳感技術(shù)，靈活自由編程的微處理技術(shù)和紅外遙感技術(shù)等現(xiàn) 代科技成果，可實(shí)現(xiàn)成組移架、推溜，使液壓支架的動(dòng)作自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行，移架速 度大大提高，移架循環(huán)時(shí)間可到達(dá)6 8s。支架的電液控制系統(tǒng)應(yīng)接收采煤機(jī)的 位置信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與采煤機(jī)的聯(lián)動(dòng)。并可將工作面支架工作狀況圖形及數(shù)據(jù)和采煤 機(jī)的局部數(shù)據(jù)傳輸至地面。美國(guó)1994年共有80個(gè)工作面其中70個(gè)工作面是電 液控制支

23、架工作面，占87.5%。澳大利亞采用電液控制的工作面也占絕大多數(shù)?？傊Ъ軕?yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制先進(jìn)可靠，操作簡(jiǎn)單，便于維修等特點(diǎn)。支架支撐高度確實(shí)定最大高度：/max = /2n】ax+Sl( 10 11)式中“max 支架支撐最大高度，IB;hma煤層最大米同，5.2m；Si偽頂或浮燥冒落厚度，一般取200300 mm。max = 5.2+0.3 = 5.5 (m)最小高度:Hmn W hnun(10-12)式中 Hmin 支架支撐最小高度，m；Hmn W hnun(10-12)Amin煤層最小采高，取2.9m；52頂板最大下沉量，一般取200 mm；Qmin為支架移架所需最小降架量，取5

24、0 m； b為浮煤厚度，按50 m估算。支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算根據(jù)支架支護(hù)強(qiáng)度的估算法。P = Nhl式中 P支架支護(hù)強(qiáng)度，MPa；N支架載荷相當(dāng)采高巖重的倍數(shù)，中等穩(wěn)定頂板以下取N= 68；h采高，取5.0 m；/一頂板巖石密度，取2.571713；b為浮煤厚度，按50 m估算。P= (6- 8) x5.0 x2.57 = 80.18 - 106.9 (t/m2)0取 110t/m2,即 1.1 MPao支架工作阻力實(shí)際上反映了支架在工作過(guò)程中所需承受的頂板載荷。而頂板 載荷與煤層厚度近似成直線關(guān)系增長(zhǎng)，以此來(lái)確定支架的工作阻力為：。二9.8% x NhFl = 9.8%o x (6 8) x

25、5 x 8.16 x 2 570 = 6166 8 220 kN,取 8 300 (kN)。 式中：F為支架的支護(hù)面積，取8.16 nf。根據(jù)計(jì)算確定液壓支架的技術(shù)參數(shù)見表7。表7掩護(hù)式液壓支架技術(shù)參數(shù)項(xiàng) 目技術(shù)特征項(xiàng) 0技術(shù)特征支架高度/ mm2250 4500 2550 5500立柱中心距/mm900支架寬度/ mm16101850平均對(duì)地比壓/MPa2.51通風(fēng)面積/ m217/20底座面積/ m23.4132起底油卸推/拉力/387移架力/ kN560kN泵站壓力/ MPa31.5 35.7推溜力/ kN310立柱油缸直徑/mm345/325支護(hù)強(qiáng)度/ kN/m21100立柱活塞壓力/

26、 kN4900端部載荷/ kN1640初撐力/ kN5890電液系統(tǒng)PM4平衡油缸推拉力/kN1150/600順槽主機(jī)MCU工作阻力/ kN2x4139架中心距/ mm1756頂梁長(zhǎng)度/ mm3945 /中間架支架重量/m27.52.5%工作面支架數(shù)量首采工作面共設(shè)計(jì)配套130架支架，其中端頭架、過(guò)渡架共15架，支承高 度2.254.5 m；中間架115架，支承高度2.555.5 m；每個(gè)支架由1個(gè)帶微處 理器的PM4服務(wù)器和螺紋式驅(qū)動(dòng)器和假設(shè)干傳感器組成。每8個(gè)PM4提供1個(gè)電 源，順槽安裝有1個(gè)主PM4服務(wù)器和1個(gè)Windows操作界面的主計(jì)算機(jī)MCU, 通過(guò)快速插頭連接線組成整個(gè)工作面PM4電液控制系統(tǒng)。(4)浮化液泵的選型及液箱配置浮化液泵的壓力要滿足初撐力和T斤頂所需最大推力的要求，流量要滿足每 架(組)在移動(dòng)循環(huán)中所需的動(dòng)作的立柱和千斤頂?shù)淖畲罅髁浚瑫r(shí)要滿足支架 追機(jī)速度要求。控制方面要求隨支架載荷變化，根據(jù)系統(tǒng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)開啟泵的臺(tái)數(shù)，能根 據(jù)液位自動(dòng)控制補(bǔ)水，具有乳化液自動(dòng)配液裝置，并對(duì)高液位、乳化液出口壓力、 泵潤(rùn)