煤矿综放工作面加长技改项目可研报告.doc

附件5 2013jg-gl-02*股份有限公司技改项目可行性研究报告 项目名称：加长综放工作面长度的改造 申请单位：山西*煤业有限公司 申请部门：机电科 项目负责人： 联系电话： 批准领导： 申请时间：2013年10月26日一、本技改项目的立项依据、必要性论证（包括该项目名称、目前现状、存在问题、改造的必要性、立项依据、背景、调查研究结论等问题，以上均要有量的概念）。1.项目名称：*煤业综放工作面长度加长改造2.目前现状及改造的必要性：*目前工作面使用国产mg300/730-wd型交流电牵引采煤机。现使用zfs6800/20/32液压支架，现配套的前、后刮板机是sgz764/320和sgz/764/400 ；转载机为szz764/160。 工作面长度为120米。1.目前，*综放工作面为120米，该综放工作面整套设备在*煤矿实际使用中，单个工作面生产能力不足120万t（*煤矿2011年和2012年产量均为110万吨左右），不能完成*要求（安全高效、减亏增盈）。2.因原整合小煤矿的乱采乱挖及开采设计中预留的保安煤柱，限制了工作面布置的走向长度，工作面长度增加30米可以使白芦煤矿的工作面轻松布置，减少搬家时间，提高经济效益。3.工作面增加30米，对比原设计120米的工作面，每采4个工作面，就可以把原布置的保安煤柱变成一个工作面，减少丢失煤炭资源。4.工作面增加30米，可以增加采煤机进刀效率，延长采煤机割煤时间，从而提高生产效率，降低生产成本。5.现在煤炭市场低迷，生产煤炭几乎没有利润，只有扩大产能，降低生产成本，企业才能生存。 3. 立项依据及调查研究结论：综合考虑*煤矿目前开采的4#煤层由于整合前小矿的乱采乱挖，现4#煤层已经没有超过1000米的综放工作面，每年需停产搬家两次，耗时90天以上，按每天生产原煤8000吨，则：每年损失产能90*8000=72万吨，如果工作面加长，就可以延长工作面使用寿命，缩短搬家周期，减少煤炭资源丢失，显著提高经济效益。 综放工作面长度的选择受诸多方面因素的影响，布置长距离工作面可以减少回采巷道工程量，提高煤炭资源回收率和经济效益，但工作面过长会导致设备管理及安全管理困难，使推进度下降，不利于稳产高产。经与相关单位研究讨论，对本矿井田影响工作面长度的地质及生产因素进行了初步分析，在此基础上确定了工作面最合理的长度为150米，即将现有工作面长度加长30米。 根据上述要求，为充分利用已有设备，降低设备采购成本，并考虑到与已有设备完全互换，需增加配置zfs6800/20/32中间支架15架，前、后部刮板输送机增加中板厚30mm、底板厚20mm、接口板材质为nm360中部溜槽（）节，改造后前部刮板输送机型号变更为sgz764/400。首先满足技术先进，生产可靠，提高综采设备的开机率，达到安全高效。同时各设备间要相互配套，保证运输畅通，并增加运输环节的缓冲能力，以期达到采运平衡，最大限度地发挥综采优势。由于进口设备价格昂贵，后期维护成本高，而国产设备目前已能够满足厚煤层综采工作面的要求，并且在国内很多矿井成功应用，因此白芦煤矿综放工作面设备中液压支架、刮板输送机立足国产，为了满足进度的要求，采煤机也选用国产设备。 根据上述要求及参照周边煤矿等高产高效矿井综放工作面设备配置，*煤矿为满足生产需要综放工作面设备配置采煤机选用国产mg400/930-wd型交流电牵引采煤机，前刮板机、后刮板机均选用sgz-800/1050型中双链刮板输送机，转载机选用szz1000/400型转载机，破碎机选用pcm250型破碎机，液压支架选用150架zf9000/18/35型放顶煤液压支架，工作面排头、排尾共7架过渡支架zfg10000/18/35。二、该项目实施内容及方案论证（说明该项目的具体实施内容、工程规模、技术关键和重点解决的技术问题，预计达到的技术经济指标，工程实施条件等问题）。一、项目内容、选型依据及技术参数：1、采煤机：mg400/930-wd、采煤机应具有的生产能力采煤机应具有的最小生产能力由下式计算：qh=qyf/d(n-m)tk式中：qh工作面设备所需最小生产能力，t/h；qy要求的工作面年产量， 1.5106t/a；d年生产天数， 330d；f能力富裕系数，1.5；n日作业班数，3班；m每日检修班数，1班；t每班工作时数，8h；k开机率， 0.6。则qh = 1.51061.5/330（3-1）80.6=710t/h注：采煤机生产能力按一次采全高开采来计算。、采煤机牵引速度采煤机平均截割牵引速度vcvc= qh/(60bhc)式中：vc采煤机平均截割牵引速度，m/min；qh采煤机可实现的生产能力，710t/h；h煤层采高，放顶煤开采最大采高3.5mb截深，0.6m； 煤的容重，1.46t/m3c工作面回采率，0.93；则vc=710/（600.61.921.460.93）=7.56m/min、采煤机装机功率装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎电动机、液压泵电动机、机载增压喷雾泵电动机等电动机功率总和。装机功率由下式估算：p=qhw式中：p装机功率，kw；q采煤机生产率，710t/h；hw比能耗，一般0.60.7，取0.7。经计算，采煤机装机功率为497kw。、采煤机所需牵引力据经验统计，采煤机牵引力一般为其装机功率数值的0.51倍。、确定滚筒直径滚筒直径一般按最大采高的0.5倍考虑，最大采高3.5m，滚筒直径取1.8m，根据配套图，1.8米时顺槽4.5米宽卧底量小于100mm，可更换为2米滚筒。根据白芦煤矿目前mg300/730-wd型交流电牵引采煤机使用情况及以上计算结果，参照国内高产高效矿井工作面装备情况，选用国产mg400/930-wd型交流电牵引采煤机。采煤机技术特征表型号采高（m）电机功率（kw）滚筒直径（m/个）截深（mm）牵引速度（m/min）机面高度（mm）重量（t）mg400/930-wd2.1-3.89302.06300-11.1159060 2、前、后刮板机：前、后刮板机均选用sgz-764/400型中双链刮板输送机。 工作面刮板输送机选型需满足三个方面要求： 一是运输能力与采煤机生产能力相适应，并留有一定的备用能力。 二是外型尺寸和牵引方式与采煤机相匹配。 工作面刮板输送机的运输能力应满足 qc=kckmkyqm 式中：qc刮板输送机应具有的运输能力，t/h； kc采煤机截割速度不均衡系数，1.1； qm采煤机平均落煤能力，710t/h； km采煤机与刮板输送机同向运动时的修正系数，1.08； ky运输方向及倾角系数，1.0。 经计算，工作面前刮板输送机的运输能力应不小于830t/h。由于采用放顶煤开采，本工作面采放比约为1:3，后刮板机的运输能力应不小于1500t/h。 根据山西省实际情况，参考周边煤矿设备配套，如芦家窑煤矿设计能力150万t，前刮板机均选用sgz-830/630型中双链刮板输送机，后刮板机选用sgz-900/800型中双链刮板输送机，单工作面月生产能力25万吨左右（工作面长度180米）。由于山西省当地不确定因素较多，该矿年实际生产能力在260万t左右（两个综放工作面生产，采4#煤，煤厚约9m）。考虑上述因素，*煤矿综放工作面前、后刮板机将选用sgz-764/400型中双链刮板输送机（考虑电动机的备用及工作面的长度，前后刮板机电机均选用200kw），能满足要求。 刮板输送机技术特征表型号铺设长度（m）输送能力（t/h）刮板链速（m/s）中部槽（长宽高）（mm）电机功率（kw）电压等级（v）备注前部sgz-764/40015070011500*722*27522001140后部sgz-764/40015070011500*722*275220011403、顺槽转载机和破碎机 顺槽转载机的转载能力要与工作面的生产能力相适应，并要求与工作面刮板输送机和顺槽可伸缩胶带输送机相配套，为此选用szz1000/400型刮板转载机。 转载机技术特征表型号出厂长度（m）输送能力（t/h）电机功率（kw）电压等级（v）备注szz1000/4005025004003300破碎机的能力要与顺槽转载机的转载能力相适应，为此选用pcm250型破碎机。 破碎机技术特征表型号破碎能力（t/h）最大给料尺寸（mm）最大排料尺寸（mm）电机功率（kw）电压等级（v）pcm2502200800*800300 液压支架：液压支架选用150架zf9000/18/35型放顶煤液压支架，工作面排头、排尾共7架过渡支架zfg10000/18/35。 根据生产经验和有关技术文件，选用支撑掩护式放顶煤液压支架。 支架支撑高度的确定： hmaxmmax+0.2 (1) hminmmin-(0.20.3)(2) 式中： hmax、hmin支架最大、最小高度，m； mmax、mmin工作面最大、最小采高，m。 则： 支架最大高度hmax3.5+0.2=3.7m 支架最小高度hmin3.5-0.3=3.2m 确定支架高度 hmax=3.2m hmin=3.7m 支架支护强度的计算 根据回归经验公式： qh=9.768km0.212 式中： qh支护强度，mpa； k备用系数,1.3； m煤层最大高度，取13.92m； 2顶板岩石容重，取26kn/m3。 qh=9.768km0.212=9.7681.313.920.2126=574kn/m2 =0.57(mpa) 根据实测数据回归计算放顶煤支架的支护强度为0.57mpa。 按估算法确定支架支护强度 支架支护强度按下列计算 g=kd(g冒+g顶) 式中： g支架支护强度，kn/m2； kd动载系数，取1.5； g冒冒落带自重应力，g冒=r1h； r1上覆岩层容重，26000 n/m3； g冒=1426000=364000； m工作面采高，3.5m； 岩石初期碎胀系数，1.25； g顶顶煤自重应力； g顶=mdr2=10.421.3810009.8=140920n/m2； md放顶煤厚度，10.42m； g=1.5(364000+140920)= 757kn/m2=0.76mpa 根据估算法计算支架支护强度为0.76 mpa。 通过上述两种方法计算，取其最大者为0.76 mpa，即要求所选液压支架支护强度应不低于0.76mpa的顶板荷载。 根据支架高度和支护强度计算结果及考虑一定的富裕量，支架工作阻力确定为9000kn。选用zf9000/18/35型放顶煤液压支架，工作面排头、排尾共7架过渡支架zfg9000/20/37h。为方便运输选用双伸缩立柱液压支架。液压支架技术特征表型号工作阻力（kn）初撑力（kn）支护高度（mm）支护宽度（mm）支护强度（mpa）对底板最大比压（mpa）重量（t）zf9000/18/35900081851800-350015000.80-0.881.925zfg9000/20/37h900092652000-370015000.90-0.951.925二、预计达到的技术经济指标：*煤矿综放工作面技术改造后，将会完全满足生产需要，单工作面年产预计在160万t以上，将会保质保量完成*所定产量任务，提高产量的同时提高企业的经济效益，为*煤矿建设成为安全、高效的质量标准化矿井奠定基础。三、概（预）算方案（含各项费用构成）（包括各类设备、材料、外包、外聘人工等详细的费用支出科目、金额、计算依据，并根据需要附加简要说明）科目名称规格数量（平方）单价（万元）总价（万元）计算依据采煤机mg400/930-wd一台480480询价前刮板机sgz-800/1050一套18331833询价后刮板机sgz-800/1050转载机szz1000/400破碎机pcm250液压支架（包含超前支架）zf9000/18/35150架45904590询价过渡支架zf9000/20/37h7架合计6903四、预期达到的技术经济指标、效益分析（应注明具体的技术经济指标改进值并附有投资回收期分析）：综放工作面技改工作完成后，可从两个方面增加企业的经济效益。1、综放工作面技改后，搬家倒面所需的90天（搬家两次）可以继续正常生产原煤36万吨，按每吨原煤利润20元计算，一年可为企业增加720万元利润。2、综放工作面技改后，与原工作面相比每年可多生产原煤60万吨以上，按每吨利润20元计算，一年可为企业增加1200万元利润