綜采工作面中部配套相互連接配套尺寸的選取

綜采工作面中部配套相互連接配套尺寸的選取

1設備配套尺寸的確定采區(qū)綜合設計主要包括兩個方面：高產(chǎn)和安裝結構的研究和解決。安裝結構配套設計是要恰當處理轉載機、帶式輸送機、刮板輸送機、采煤機、支架等設備之間的相互連接關系,確定合理的配套尺寸,其中刮板輸送機、采煤機、支架的相互配套關系最為重要。工作面中部“三機”幾何關系配套設計就是要確定刮板機、采煤機和支架的相互搭配尺寸,保證設備運行時不相互發(fā)生干擾,并使其配套設備的效能最大程度的發(fā)揮。2綜采設備配套尺寸選取原理工作面中部“三機”幾何配套所要確定的設備相互搭配尺寸主要是指梁端距、鏟板間距、臥底量、過煤高度等,下面根據(jù)義馬煤業(yè)集團公司十幾年的綜采設備選型配套設計實踐,對這些配套尺寸的選取確定原理作一些分析和探討。中部斷面“三機”幾何配套關系見圖1所示。2.1梁端距校核支架頂梁前端至煤壁的距離簡稱梁端距。梁端距大小的選取在中部斷面配套設計中起很重要的作用,過大易造成頂梁前端片幫、冒頂發(fā)生;過小易造成采煤機滾筒割打頂梁。梁端距大小的合理取值主要依據(jù)煤的軟硬程度、梁端頂板冒落情況、底板沿走向起伏變化情況以及采高等因素綜合考慮。若煤硬、頂板不易冒落、底板起伏大、采高大,梁端距可取值大一點;反之,應取值小一點。一般情況下,在支架工作高度范圍內,在保證采煤機滾筒不割打頂梁的情況下,應使其取值盡量小一點,以利于端面頂板的維護。特殊情況下,如遇到煤極軟、頂板極易冒落的地質條件,還可取消梁端距,使頂梁前端直接抵住煤墻,以便有效地防止片幫、冒頂發(fā)生(具體可參考《煤礦開采》2005年第10卷“三軟煤層綜放工作面片幫冒頂維護技術”一文)。梁端距(D)一般取值在300mm左右。2.2滾灰煤機不充放電采煤機滾筒截齒至刮板機鏟板間的距離簡稱鏟板間距。鏟板間距的合理取值主要依據(jù)煤的軟硬程度和底板沿走向起伏變化情況等因素綜合考慮。過大易造成采煤機滾筒裝煤困難;過小易造成采煤機滾筒割打鏟煤板。一般情況下,在保證采煤機滾筒不割打鏟煤板、采煤機搖臂在機頭(尾)過渡槽段不與刮板機槽幫干擾的情況下,應使其取值盡量小,以利于提高裝煤效果和保持設備配套尺寸的緊湊性。鏟板間距(J)一般取值在80～250mm之間。2.3可擴充煤墻高、精、細采煤機搖臂下擺至極限位置時,刮板機底面至滾筒最下齒尖的垂直距離稱為臥底量。臥底量取值的大小主要影響工作面機頭、機尾煤墻三角煤的割透情況和適應地板不平的狀況。臥底量越大越有利于割透機頭、機尾煤墻三角煤和適應地板不平的狀況。一般情況下,在采煤機機體結構允許的情況下,制造廠家應設計使臥底量取值盡量大一點。臥底量(W)一般取值在80～200mm之間2.4過煤高度選取值刮板機中板上面到采煤機底腹面的高度稱為采煤機過煤高度。采煤機過煤高度的設計主要是保證大塊煤和矸石的順利通過。其取值主要依據(jù)煤的軟硬程度和配套設備情況。煤硬、煤墻落下的煤塊度大,過煤高度可選取值大一點;反之,可選取值小一點。一般情況下,在滿足采煤機機身設計尺寸的要求下,過煤高度選取值應盡量大一點,以利于大塊煤和矸石的通過。采煤機過煤高度(G)一般取值在800mm左右。2.5現(xiàn)場放煤高度后刮板機中板到支架后尾梁的高度稱為后放煤高度。后放煤高度的設計主要是考慮要保證后部放落的大塊煤、矸石順暢通過,以及保證后部刮板機在發(fā)生故障的情況下后部有一定的維修工作空間。一般情況下,后放煤高度選取值應盡量大一點。后放煤高度(h)一般取值在1000mm以上。2.6前后排立柱間距指工作面支架內保證行人、工作的最小空間稱為工作面行人空間。對二柱支架指立柱到刮板機電纜槽的間距X、四柱支架指前后排立柱間距K見圖1所示。在支架結構尺寸和配套要求允許的情況下,該取值盡量大一點以保證工作面工作、行人空間。四柱支架工作面工作、行人空間在前后排立柱中間,要求前排立柱與電纜槽有一定的間距以防立柱與電纜槽干擾。工作面行人空間(X、K)一般取值在600mm以上。四柱支架前排立柱至電纜槽的間距取值一般在100mm左右。2.7采煤機重心與刮板機重心組合采煤機中心線與刮板機中心線的偏差值稱為中心偏差值。為了保證采煤機在刮板機上順利行走,確保采煤機的橫向穩(wěn)定性,要求在配套設計中采煤機重心與刮板機重心盡量重合,即兩中心偏差值越小越好。中心偏差值Z一般取值在60mm左右。2.8截深的大小的選取頂梁前伸縮梁行程,稱為伸縮梁行程。伸縮梁行程主要依據(jù)配套采煤機滾筒截深的大小來選取。一般情況下要與截深大小相一致,并稍大一點為好,以利于對破碎頂板的及時超前支護,更好地維護煤壁機道。對截深為600mm的滾筒,伸縮梁行程(S)一般取值在700mm左右。2.9工作面高度空間對普通綜采,采高確定主要依據(jù)煤層厚度選取;對放頂煤綜采采高的選取一是要考慮支架內有合適的工作高度空間,二是要考慮合適的采放比。但工作面采高一般不宜選取太大,采高太大工作面煤壁機道不易維護,設備管理困難。放頂煤綜采采高(H)一般選取值在2300mm左右。3主要配套工具的參數(shù)分析義馬煤業(yè)集團公司自1978年開始使用國產(chǎn)第一套ZYZ二柱掩護式支架配套設備,并一次試產(chǎn)成功。隨后,又先后使用過QY250-13/32、ZZ3000-14/26、POMA、FDT4-550普通支架、ZYP3200-17/35鋪底網(wǎng)支架、ZY3500-25/47大采高支架以及ZFS5500/18/28、ZFS5000/18/28、ZF2800-16/24D、ZFQY2000-15/231990放頂煤支架等配套的綜采設備。表1是義馬煤業(yè)集團公司使用過的綜采設備中部斷面“三機”幾何關系配套尺寸。從表1中可看出工作面中部“三機”幾何配套尺寸根據(jù)所配套的設備不同、煤層地質情況不同,其設計取值也各不一樣,有的參數(shù)相差很大;故在設備的配套設計中一定要根據(jù)具體情況合理取值,這樣才能更好地發(fā)揮設備各自的性能。4采煤機高度選取不當工作面中部“三機”幾何配套尺寸確定的合理與否,對設備的穩(wěn)定運行、設備各自性能的發(fā)揮和相互協(xié)作性能的發(fā)揮影響很大,義馬煤業(yè)集團公司就曾因梁端距、臥底量、鏟板間距以及后部放煤高度選取不當,致使采煤機滾筒割打支架頂梁、鏟煤板,