綜采工作面三機配套選型

綜采工作面三機配套選型

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11綜采工作面三機配套選型

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11綜采工作面三機配套選型一、礦井基本情況：井井田面積

7.986

km，資源儲量

11168

萬噸，可采儲量6212

萬噸，全礦井主采煤層兩層9#和

16#，平均可采厚度分別為2.96m、較好，煤層均為向西南傾斜的單斜構(gòu)造，傾角5°～10°，平均7°；煤類為

JM、1/3JM

及

FM。礦井水文地質(zhì)類型是復(fù)雜型礦井；礦井屬于斯礦井；煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)為26～37%；各煤層均具有自燃傾向性，自燃等級為二級。二、采區(qū)概況：Ⅱ0116

采區(qū)位于利民煤礦井田西北部，東至井田東部邊界，西至

F27

斷層保護煤柱，南至工業(yè)廣場保護煤柱，北至井田北部邊界。采區(qū)內(nèi)煤層上限標(biāo)高為1145

米，下限標(biāo)高

920

米，地面標(biāo)高為1353～1408

米。全區(qū)屬高原侵蝕性丘陵地貌，新生界廣泛分布，基

300

米～1700

米，傾斜長

230～2230

米，面積

2km。據(jù)現(xiàn)有資料，Ⅱ0116

采區(qū)基本為一向

SWW

傾斜的單斜構(gòu)造。地層傾角平緩，一般傾角為5～10°，采區(qū)南部受

F27

正斷層及其派生斷層的影響，煤層傾角略有增大。本區(qū)沒有陷落柱，巖漿侵入體及古河床沖刷現(xiàn)象。礦井煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組上部第一巖段（C）下部，煤層自然厚度

3.34～8.67m，平均

5.16m。煤層厚度有一定的變化。煤層自然厚度變異系數(shù)為24%。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸1～8

層，一般

3～4

層，煤層為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層位穩(wěn)定、對比可靠、全區(qū)發(fā)育且可采的較穩(wěn)定煤層。綜采工作面三機配套選型三、采煤方法：根據(jù)本采區(qū)地質(zhì)條件、煤層賦存、采區(qū)系統(tǒng)和上下層關(guān)系，本采煤方法，全部垮落法管理采空區(qū)頂板，機采最大高度為6.1

米。四、回采工作面布置及主要參數(shù)工作面布置：一次采全高綜合機械化回采工作面采用兩巷布置，

為輔運巷兼作為回風(fēng)巷，沿16#煤層頂板板布置。主要參數(shù)：根據(jù)

計手冊》的有關(guān)規(guī)定，采區(qū)內(nèi)的巷道布置方案比較，確定工作面傾斜長度為

240

米，工作面平均走向長度為1100

米。工作面采高：16

號煤層自然厚度6.15m；可采厚度

4.06-6.8m，平均

5.16m，根據(jù)煤層厚度及液壓支架為

5.2m。工作面推進度：綜采工作面采煤機有效截深為0.8m，則其循環(huán)進度為0.8m。采煤機開機率為

K=0.70，工作面長度為L=240m，進刀長度為

L=45m，工作面日循環(huán)數(shù)為3

個。工作面年推進度：3×0.8×330×0.70≈550m。工作面生產(chǎn)能力按下式計算：A=L·M·C

式中：2

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11綜采工作面三機配套選型A——工作面生產(chǎn)能力，Mt/a；L——工作面機采長度，取

240m；M——工作面平均機采高度，取5.20m；S——工作面年推進度，取550m；γ——16

號煤視密度，1.54t/mC——工作面機采采出率，取93%；則：A

=5.20×1.54×240×0.93×550×10=0.98(Mt/a)五、工作面設(shè)備選型1、采煤機選型：采煤機平均割煤速度為：V＝[（L1—L2）×N]÷（3·T1K×60

一

N×T2）式中：Ⅴ——采煤機平均割煤速度，m/s；L1——工作面長度

m，取

240m；L2——采煤機開缺口長度

m，取

45m；N——采煤機日進刀數(shù)，取3

刀；T1——每班工作時間

h，取

6

小時；T2——采煤機開缺口時間

min，取

30min；K——采煤機組開機率，開機率取70%；=1.46m/min2～6m/min，空載時，要求其速度不小于8m/min，以減少輔助工作時間，采煤機平均割煤速度取2.0

m/min。采煤機理論生產(chǎn)率為：3

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11綜采工作面三機配套選型715t/h。式中：Q——采煤機理論生產(chǎn)率，t/h；H——采厚，采煤機采

5.2m；B——截深，0.8m；r——煤層容重

t/m，16

煤層容重

1.54t/m；C——工作面回采率，取

93%。采煤機裝機功率： P=Q·Hw 式中：P—裝機功率，kW；Q—采煤機生產(chǎn)率，t/h；Hw—比能耗，一般取

0.6～0.8kW·h/t。則：P=715×0.8=572kW根據(jù)以上計算結(jié)果和目前國內(nèi)厚煤層綜采大采高工作面配備的國產(chǎn)采煤機的使用情況，以及本礦井實際情況，便于礦井生產(chǎn)管理，設(shè)計選用MG750/1910-GWD其主要技術(shù)參數(shù)如下：

3.2～6.1 4

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11

0～11.5～1000～綜采工作面三機配套選型

3840×2250

2、刮板輸送機選型工作面刮板輸送機選型需滿足三個方面要求：

一是運輸能力與采煤機生產(chǎn)能力相適應(yīng)，原則上必須大于采煤機的小時生產(chǎn)能力；二是刮板運輸機的外型尺寸與采煤機的牽引和行走裝置相匹配，

三是運輸機長度與工作面長度相適應(yīng)。工作面刮板運輸機應(yīng)具有的運輸能力按下式計算：Qq=60

·B·H·Vc·γ·Kc·Kh·Kv·Ky·C60×0.8×5.2×2.0×1.54×1.35×1×1.05×1.3×93%=1317t/h式中：Qq——工作面刮板輸送機能力，

t/h；B——采煤機截深，0.8mH——采高，采煤機采

5.2mVc——采煤機平均割煤速度，取

2m/minγ——煤的容重，16

煤層容重

1.54t/mKc——采煤機割煤速度不均勻系數(shù)，取

1.35Kh——采煤機割煤高度不均勻系數(shù)，取

1Kv——采煤機與刮板輸送機同向運動修正系數(shù)，取

1.05Ky——考慮運輸方向及傾向系數(shù)，取

1.3C——工作面回采率，93%。5

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11綜采工作面三機配套選型按照輸送機應(yīng)滿足采煤機的生產(chǎn)能力，選用

SGZ1000/1050

型刮板輸送機，其技術(shù)參數(shù)如下。SGZ1000/1050

型刮板輸送機技術(shù)參數(shù)表項目輸送量(t)裝機功率(kW)供電電壓(V)

參數(shù)200010503300

項目鏈條規(guī)格(mm)鏈速(m/s)中部槽規(guī)格(mm)

參數(shù)Φ42×1461.11750×1000(內(nèi)寬)3、液壓支架選型⑴、支架高度的確定：煤層開采厚度

4.3～6.1m支架最大結(jié)構(gòu)高度: H=M+S=6100+200=6300支架最低結(jié)構(gòu)高度: H=M+S=4300-900=3400支架伸縮比

： K=

H

/H=6300/3400=1.85M為煤層最大、最低采高考慮偽頂冒落的最考慮周期來壓時的下沉量、移架時支架的下降量和頂梁上、底板下的浮矸之和，大采高支架取500～900。通過以上計算，選擇

28/63

架型高度，支架伸縮比為

2.25，大于需要的

1.8

伸縮比，能夠滿足生產(chǎn)需要。⑵、支架支護阻力計算：6

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11綜采工作面三機配套選型的強度都由此決定。根據(jù)本礦井的煤層地質(zhì)條件，按倍數(shù)巖重法（估算法）計算液壓支架的工作阻力，公式如下：P＝n·9.8·S·γ·M·cosα式中：P——液壓支架的工作阻力，kN；n——巖重倍數(shù)，按中等穩(wěn)定以下頂板考慮，一般為

6～8，設(shè)計取

8；S——支架支護的頂板面積，9.8m（支架寬度

1.75m，控頂距γ——頂板巖層的容重，取2.4t/m。M——截割高度，取

6.1m；α——煤層傾角，按

8°計算。液壓支架工作阻力為：P＝8×9.8×9.8×2.4×6.1×cos8°＝11139

kN液壓支架支護效率按0.95

考慮，則支架工作阻力為11725kN。即液壓支架的工作阻力應(yīng)不低于11725kN。符合下列條件：①

穩(wěn)定性好，可靠性高，故障率低，壽命長。②

支撐高度范圍大，采煤高度較高，不小于6.0m。③

電液控制，移架速度10～14s/架。應(yīng)用電液控制技術(shù)，采用先進的控制器、壓力傳感器、位移傳感器、電液控制閥和可編程的微處理技術(shù)，使液壓支架實現(xiàn)自動移架、自動推溜等。④

支護強度不小于

11725kN。

ZY12000/28/63

型掩護式7

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11綜采工作面三機配套選型液壓支架(140

架)，其支護強度

12000kN。

項目支架型式：

參數(shù)兩柱掩護式2800～6300

項目

參數(shù)

1.13～1.16中心距（mm）

1750初撐力（kN）

7916（Po=31.5MPa

）

31.512000工作阻力（kN） 控制方式12000

電液控制4、工作面輔助設(shè)備選型：⑴、工作面轉(zhuǎn)載機選型：考慮我國目前高產(chǎn)高效工作面的實際情況及國內(nèi)采煤機械制造水平，對工作面的破碎機SZZ1000/375

型轉(zhuǎn)載機，技術(shù)參數(shù)如下：

項目輸送量(t)裝機功率(kW)供電電壓(V)

參數(shù)25003753300

項目鏈速(m/s)鏈破斷力(kN)出廠長度(m)

參數(shù)1.6145040⑵、乳化液泵站和噴霧泵站乳化液