綜采工作面三機配套選型

1、利民煤焦有限責任公司煤礦n0116采區(qū)工作面設(shè)備選型說明書利民煤焦有限責任公司二0一二年六月八日n0116采區(qū)工作面設(shè)備選型說明書編制單位：生產(chǎn)技術(shù)部編制時間：2021年6月8日編制人：生產(chǎn)部部長：總工程師：副總經(jīng)理：總經(jīng)理：董事長：一、礦井根本情況：利民煤焦有限責任公司煤礦簡稱利民煤礦位于自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗境,卓子山煤田棋盤井礦區(qū)東南部.礦井井田面積7.986km2,資源儲量11168萬噸,可采儲量6212萬噸,全礦井主采煤層兩層9斷口16#,平均可采厚度分別為2.96m、5.16m.煤層埋藏深度160m-400m頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性為中等較好,煤層均為向西南傾斜的單斜構(gòu)造,傾角510&

2、#176;,平土77;煤類為JM1/3JM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2637%各煤層均具有自燃傾向性,自燃等級為二級.二、采區(qū)概況：n0116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)煤層上限標高為1145米,下限標高920米,地面標高為1353八1408米.全區(qū)屬高原侵蝕性丘陵地貌,新生界廣泛分布,基巖零星出露,為荒漠半荒漠地區(qū),植被稀疏,采區(qū)走向長300米1700米,傾斜長2302230米,面積2knt據(jù)現(xiàn)有資料,H0116采區(qū)根本為一向SW傾斜的單斜構(gòu)造.地層傾角平

3、緩,一般傾角為510°,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)組上部第一巖段G2-1下部,煤層自然厚度4.4611.60m,平均6.37m;可采厚度3.348.67m,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,含夾研18層,一般34層,煤層為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層位穩(wěn)定、比照可靠、全區(qū)發(fā)育且可采的較穩(wěn)定煤層.二、米煤方法：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,本采區(qū)采煤方法選定為“單一走向長壁后退式一次采全高綜合機械化采煤方法,全部垮落法治理采空區(qū)頂板,機

4、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卷布置,即一條為運輸巷兼作為進風(fēng)、行人巷,沿16#1層底板布置,另一條為輔運巷兼作為回風(fēng)巷,沿16#1層頂板板布置.主要參數(shù)：根據(jù)16#1層的走向,傾斜長度及?采礦工程設(shè)計手冊?的有關(guān)規(guī)定,采區(qū)的巷道布置方案比擬,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4.46-8.05m,平均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結(jié)構(gòu)高度,開采高度圍確定為4.36.1m,工作面的平均采高為5.2m.工作面推進度：綜采工作

5、面采煤機有效截深為0.8m,那么其循環(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：3X0.8x330X0.70550m工作面生產(chǎn)水平按下式計算：A=L-M-CS丫10-6式中：A工作面生產(chǎn)水平,Mt/a;L工作面機采長度,取240mM-工作面平均機采高度,取5.20m;S工作面年推進度,取550m丫一一16號煤視密度,1.54t/m3Ci工作面機采采出率,取93%貝U:A=5.20X1.54X240X0.93X550Xl0-6=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

6、L2)XN+(3T1KX60NXT2)式中：采煤機平均割煤速度,m/s;L1工作面長度n取240mL2采煤機開缺口長度m取45mN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%代入上式得：V=(24045)X5+(3X6X70%X603X30)=1.46m/min考慮到工作面產(chǎn)量不均衡性,采煤機的實際牽引速度應(yīng)到達26m/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2.0m/min.采煤機理論生產(chǎn)率為：Q=60HBV-rC=60X5.2X0.8X2.0X1.54X0.93

7、=714.9t/h,取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/m3,16煤層容重1.54t/m3;C-工作面回采率,取93%采煤機裝機功率：P=QHw式中：P一裝機功率,kWQ-采煤機生產(chǎn)率,t/h;Hw-比能耗,一般取0.60.8kWh/t.那么：P=715X0.8=572kW根據(jù)以上計算結(jié)果和目前國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)治理,設(shè)計選用MG750/1910-GW皮流電牽引采煤機,并配有破碎裝置.其主要技術(shù)參數(shù)如下：MG750/1910-GWE®采煤機技術(shù)參

8、數(shù)表工程參數(shù)工程參數(shù)工程參數(shù)采高圍(m)3.26.1滾筒截深(mm)0.8牽引速度(m/min)011.523裝機功率(kW)1910滾筒直徑(m)3.2牽引力(kN)10005000煤層傾角(°)<25滅塵方式外噴霧供電電壓(V)3300整機重量(t)133最大/、口拆卸重量<20最大/、口拆卸尺寸3840X2250X11002、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：一是運輸水平與采煤機生產(chǎn)水平相適應(yīng),原那么上必須大于采煤機的小時生產(chǎn)水平；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

9、輸水平按下式計算：Qq=60-B-HVc丫KcKhKvKy-C=60X0.8X5.2X2.0乂1.54X1.35x1X1.05乂1,3x93%=1317t/h式中：Qq-工作面刮板輸送機水平,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/min煤白容重,16煤層容重1.54t/m3Kc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%根據(jù)輸送機應(yīng)滿足采煤機的生產(chǎn)水平,選用SGZ1000/1050型刮板輸送機,具技術(shù)參數(shù)如下.

10、SGZ1000/1050型刮板輸送機技術(shù)參數(shù)表工程參數(shù)工程參數(shù)輸送量(t)2000鏈條規(guī)格(mm)42X146裝機功率(kW)1050鏈速(m/s)1.1供電電壓(V)3300中部梢規(guī)格(mm)1750X1000(寬)3、液壓支架選型、支架高度確實定：煤層開采厚度4.36.1m支架最大結(jié)構(gòu)圖度：Hma=Mna+S=6100+200=6300支架最低結(jié)構(gòu)高度：Hmin=MLn+S=4300-900=3400支架伸縮比：Ks=Hmax/Hmin=6300/3400=1.85Miax、Min為煤層最大、最低米局mmS考慮偽頂冒落的最大局度,大采高支架取200400mmS2考慮周期來壓時的下沉量、移架

11、時支架的下降量和頂梁上、底板下的浮研之和,大采高支架取500900.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.、支架支護阻力計算：液壓支架的工作阻力是支架設(shè)計中最根本的參數(shù),支架所有結(jié)構(gòu)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,丫,M,cosa式中：P液壓支架白工作阻力,kN;n巖重倍數(shù),按中等穩(wěn)定以下頂板考慮,一般為68,設(shè)計取8;S支架支護的頂板面積,9.8m2支架寬度1.75m,控頂距5.6m;頂板巖層的容重,取2.4t/m3.M-一截割高度,取6.1m;

12、煤層傾角,按8計算.液壓支架工作阻力為：P=8X9.8X9.8X2.4X6.1xcos8=11139kN液壓支架支護效率按0.95考慮,那么支架工作阻力為11725kH即液壓支架的工作阻力應(yīng)不低于11725kz支架選擇：液壓支架是回采工作面生產(chǎn)主要設(shè)備之一,支架的選擇直接關(guān)系到工作面的平安生產(chǎn)和高產(chǎn)高效的實現(xiàn),支架的選擇必須符合以下條件：穩(wěn)定性好,可靠性高,故障率低,壽命長.支撐高度圍大,采煤高度較高,不小于6.0m.電液限制,移架速度1014s/架.應(yīng)用電液限制技術(shù),采用先進的限制器、壓力傳感器、位移傳感器、電液限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.支護強度不小于1

13、.0MPq工作阻力不小于11725kz根據(jù)以上原那么及計算結(jié)果,設(shè)計選用ZY12000/28/63型掩護式液壓支架140架,其支護強度1.1MPa,工作阻力12000kzZY12000/28/63型液壓支架參數(shù)工程參數(shù)工程參數(shù)支架型式：兩柱掩護式支護強度MPa1.131.16支架高度mm28006300中央距mm1750初撐力kN7916(Po=31.5MPa)泵站壓力MPa31.5工作阻力kN12000(P=47.7MPa限制方式電液限制4、工作面輔助設(shè)備選型：、工作面機選型：考慮我國目前高產(chǎn)高效工作面的實際情況及煤機械制造水平,對工作面的破碎機SZZ1000/375型機,技術(shù)參數(shù)如下：SZZ1000/375型機技術(shù)參數(shù)表工程參數(shù)工程參數(shù)輸送量(t)2500鏈速(m/s)1.6裝機功率(kW)375鏈破斷力(kN)1450供電電壓(V)3300出廠長度(m)40、乳化液泵站和噴霧泵站乳化