綜采工作面三機(jī)配套選型

1、內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司煤礦內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司煤礦01160116 采區(qū)工作面設(shè)備選型采區(qū)工作面設(shè)備選型說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司二二一二年六月八日一二年六月八日1神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司煤礦內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司煤礦01160116 采區(qū)工作面設(shè)備選型說(shuō)明書(shū)采區(qū)工作面設(shè)備選型說(shuō)明書(shū)編編 制制 單位：?jiǎn)挝唬?生產(chǎn)技術(shù)部生產(chǎn)技術(shù)部編編 制制 時(shí)間：時(shí)間： 20122012 年年 6 6 月月 8 8 日日編編 制制 人：人：生產(chǎn)部部長(zhǎng)：生產(chǎn)部部長(zhǎng)：總總

2、工工 程師：程師： 副副 總總 經(jīng)理：經(jīng)理：總總 經(jīng)經(jīng) 理：理：董董 事事 長(zhǎng)：長(zhǎng)：1內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司一、礦井基本情況：一、礦井基本情況：內(nèi)蒙古利民煤焦有限責(zé)任公司煤礦（簡(jiǎn)稱利民煤礦）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗境內(nèi)，卓子山煤田棋盤井礦區(qū)東南部。礦井井田面積 7.986 km2，資源儲(chǔ)量 11168 萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量 6212 萬(wàn)噸，全礦井主采煤層兩層 9#和 16#，平均可采厚度分別為2.96m、5.16m。煤層埋藏深度 160m400m，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，平均 7；煤類為 JM、1/3JM

3、 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(jí)為二級(jí)。二、采區(qū)概況：二、采區(qū)概況：0116 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(hù)煤柱，南至工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)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13531408 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(zhǎng) 300米1700 米，傾斜長(zhǎng) 2302230 米，面積 2km2。據(jù)現(xiàn)有資料，0116 采區(qū)基本為一向 SWW 傾斜的單斜構(gòu)

4、造。地層傾角平緩，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(méi)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（C2t2-1）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，含夾矸 18 層，一般 34 層，煤層為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層位穩(wěn)定、對(duì)比可靠、全區(qū)發(fā)育且可采的較穩(wěn)定2神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司煤層。三、采煤方法：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，本采區(qū)采煤方

5、法選定為“單一走向長(zhǎng)壁后退式”一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法，全部垮落法管理采空區(qū)頂板，機(jī)采最大高度為 6.1 米。四、回采工作面布置及主要參數(shù)四、回采工作面布置及主要參數(shù)工作面布置：工作面布置：一次采全高綜合機(jī)械化回采工作面采用兩巷布置，即一條為運(yùn)輸巷兼作為進(jìn)風(fēng)、行人巷，沿 16#煤層底板布置，另一條為輔運(yùn)巷兼作為回風(fēng)巷，沿 16#煤層頂板板布置。主要參數(shù)：主要參數(shù)：根據(jù) 16#煤層的走向，傾斜長(zhǎng)度及采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)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(zhǎng)度為 240 米，工作面平均走向長(zhǎng)度為 1100 米。工作面采高：工作面采高：16 號(hào)煤層自然厚度 4.46-8.05m，平均

6、 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(kāi)采高度范圍確定為 4.36.1m，工作面的平均采高為 5.2m。工作面推進(jìn)度：工作面推進(jìn)度：綜采工作面采煤機(jī)有效截深為 0.8m，則其循環(huán)進(jìn)度為 0.8m。采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率為 K=0.70，工作面長(zhǎng)度為 L=240m，進(jìn)刀長(zhǎng)度為L(zhǎng)=45m，工作面日循環(huán)數(shù)為 3 個(gè)。工作面年推進(jìn)度：30.83300.70550m。工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：A=LMC S10-6式中：3神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司A工作面生產(chǎn)能力，Mt/a；L工作面機(jī)采長(zhǎng)度，取 240m；M工作面平均機(jī)采高度，取 5.20m；S工作面

7、年推進(jìn)度，取 550m；16 號(hào)煤視密度，1.54t/m3C1工作面機(jī)采采出率，取 93%；則：A =5.201.542400.9355010-6=0.98(Mt/a)五、工作面設(shè)備選型五、工作面設(shè)備選型1 1、采煤機(jī)選型：、采煤機(jī)選型：采煤機(jī)平均割煤速度為：采煤機(jī)平均割煤速度為：V（L1L2）N（3T1K60 一 NT2）式中：采煤機(jī)平均割煤速度，m/s；L1工作面長(zhǎng)度 m，取 240m；L2采煤機(jī)開(kāi)缺口長(zhǎng)度 m，取 45m；N采煤機(jī)日進(jìn)刀數(shù)，取 3 刀；T1每班工作時(shí)間 h，取 6 小時(shí)；T2采煤機(jī)開(kāi)缺口時(shí)間 min，取 30min；K采煤機(jī)組開(kāi)機(jī)率，開(kāi)機(jī)率取 70%；代入上式得：V（24

8、045）5（3670%60330）=1.46m/min考慮到工作面產(chǎn)量不均衡性，采煤機(jī)的實(shí)際牽引速度應(yīng)達(dá)到26m/min，空載時(shí)，要求其速度不小于 8m/min，以減少輔助工作時(shí)間，采煤機(jī)平均割煤速度取 2.0 m/min。采煤機(jī)理論生產(chǎn)率為：采煤機(jī)理論生產(chǎn)率為：4神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司Q60HBVrC605.20.82.01.540.93=714.9t/h，取 715t/h。式中：Q采煤機(jī)理論生產(chǎn)率，t/h；H采厚，采煤機(jī)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(jī)裝機(jī)功率：采煤機(jī)裝機(jī)功率： P=QHw

9、式中：P裝機(jī)功率，kW；Q采煤機(jī)生產(chǎn)率，t/h；Hw比能耗，一般取 0.60.8kWh/t。則：P=7150.8=572kW根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果和目前國(guó)內(nèi)厚煤層綜采大采高工作面配備的國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)的使用情況，以及本礦井實(shí)際情況，便于礦井生產(chǎn)管理，設(shè)計(jì)選用 MG750/1910-GWD 交流電牽引采煤機(jī)，并配有破碎裝置。其主要技術(shù)參數(shù)如下：MG750/1910-GWDMG750/1910-GWD 型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)表型采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)采高范圍(m)3.26.1滾筒截深(mm)0.8牽引速度(m/min)011.523裝機(jī)功率(kW)1910滾筒直徑(m)3.2牽引力(kN)1000

10、5000煤層傾角()25滅塵方式內(nèi)外噴霧供電電壓(V)33005神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司整機(jī)重量(t)133最大不可拆卸重量20最大不可拆卸尺寸3840225011002 2、刮板輸送機(jī)選型、刮板輸送機(jī)選型工作面刮板輸送機(jī)選型需滿足三個(gè)方面要求：一是運(yùn)輸能力與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相適應(yīng)，原則上必須大于采煤機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力；二是刮板運(yùn)輸機(jī)的外型尺寸與采煤機(jī)的牽引和行走裝置相匹配，三是運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度與工作面長(zhǎng)度相適應(yīng)。工作面刮板運(yùn)輸機(jī)應(yīng)具有的運(yùn)輸能力按下式計(jì)算：Qq=60BHVcKcKhKvKyC=600.85.22.01.541.3511.051.393%=1317t/h式中：Qq工作面刮板輸送機(jī)

11、能力，t/h；B采煤機(jī)截深，0.8mH采高，采煤機(jī)采 5.2mVc采煤機(jī)平均割煤速度，取 2m/min煤的容重，16 煤層容重 1.54t/m3Kc采煤機(jī)割煤速度不均勻系數(shù)，取 1.35Kh采煤機(jī)割煤高度不均勻系數(shù)，取 1Kv采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)同向運(yùn)動(dòng)修正系數(shù)，取 1.05Ky考慮運(yùn)輸方向及傾向系數(shù)，取 1.3C工作面回采率，93%。按照輸送機(jī)應(yīng)滿足采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，選用 SGZ1000/1050 型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下。SGZ1000/1050SGZ1000/1050 型刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表型刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)6神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司輸送量(t)2000鏈條

12、規(guī)格(mm)42146裝機(jī)功率(kW)1050鏈速(m/s)1.1供電電壓(V)3300中部槽規(guī)格(mm)17501000(內(nèi)寬)3 3、液壓支架選型、液壓支架選型、支架高度的確定：、支架高度的確定：煤層開(kāi)采厚度 4.36.1m支架最大結(jié)構(gòu)高度: Hmax=Mmax+S1 =6100+200 =6300支架最低結(jié)構(gòu)高度: Hmin=Mmin+S2 =4300-900 =3400支架伸縮比 ： Ks= Hmax /Hmin=6300/3400=1.85Mmax、Mmin為煤層最大、最低采高 mm；S1考慮偽頂冒落的最大高度，大采高支架取 200400mm；S2考慮周期來(lái)壓時(shí)的下沉量、移架時(shí)支架的

13、下降量和頂梁上、底板下的浮矸之和，大采高支架取500900。通過(guò)以上計(jì)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(hù)阻力計(jì)算：支架支護(hù)阻力計(jì)算：液壓支架的工作阻力是支架設(shè)計(jì)中最基本的參數(shù)，支架所有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(jì)算液壓支架的工作阻力，公式如下：Pn9.8SMcos7神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司式中：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 68，設(shè)計(jì)取 8；S支架支護(hù)的頂板面積，9.8m2（支架寬度 1.75m，控頂距5.6m） ；頂板巖層

14、的容重，取 2.4t/m3。M截割高度，取 6.1m；煤層傾角，按 8計(jì)算。液壓支架工作阻力為：液壓支架工作阻力為：P P89.89.82.46.1cos889.89.82.46.1cos81113911139 kNkN液壓支架支護(hù)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。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)系到工作面的安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效的實(shí)現(xiàn)，支架的選擇必須符合下列條件： 穩(wěn)定性好，可靠性高，故障率低，壽命長(zhǎng)。 支撐高度范圍大，采煤高度較高，不小于 6.0m。 電液控制，移架速度 1014s/架。應(yīng)用電

15、液控制技術(shù)，采用先進(jìn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)移架、自動(dòng)推溜等。 支護(hù)強(qiáng)度不小于 1.0MPa，工作阻力不小于 11725kN。根據(jù)以上原則及計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)選用 ZY12000/28/63 型掩護(hù)式液壓支架(140 架)，其支護(hù)強(qiáng)度 1.1MPa，工作阻力 12000kN。ZY12000/28/63ZY12000/28/63 型液壓支架參數(shù)型液壓支架參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)支架型式：兩柱掩護(hù)式支護(hù)強(qiáng)度（MPa）1.131.168神華烏海能源利民煤焦有限責(zé)任公司支架高度（mm）28006300中心距（mm）1750初撐力（kN）7916（Po=31.5MPa ）泵站壓力（MPa）31.5工作阻力（kN）12000（P=47.7MPa）控制方式電液控制4 4、工作面輔助設(shè)備選型：、工作面輔助設(shè)備選型：、工作面轉(zhuǎn)載機(jī)選型：、工作面轉(zhuǎn)載機(jī)選型：考慮我國(guó)目前高產(chǎn)高效工作面的實(shí)際情況及國(guó)內(nèi)采煤機(jī)械制造水平，對(duì)工作面的破碎機(jī) SZZ1000/375 型轉(zhuǎn)載機(jī)，技術(shù)參數(shù)如下：SZZ1000/375SZZ1000/375 型轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)參數(shù)表型轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)輸送量(t)2500鏈速(m/s)1.6裝機(jī)功率(kW)375鏈破斷力(kN)1450供電電壓(V)3300出廠長(zhǎng)度(m)40、乳化液泵站和噴霧泵站