煤矿综放工作面加长技改项目可研报告

附件52013JGGL02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MG300/730WD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90800072万吨，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MG400/930WD型交流电牵引采煤机，前刮板机、后刮板机均选用SGZ800/1050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MG400/930WD、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QHQYF/DNMTK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，15106T/A；D年生产天数，330D；F能力富裕系数，15；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，06。则QH1510615/330（31）806710T/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VCVCQH/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35MB截深，06M；煤的容重，146T/M3C工作面回采率，093；则VC710/（6006192146093）756M/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PQHW式中P装机功率，KW；Q采煤机生产率，710T/H；HW比能耗，一般0607，取07。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051倍。、确定滚筒直径滚筒直径一般按最大采高的05倍考虑，最大采高35M，滚筒直径取18M，根据配套图，18米时顺槽45米宽卧底量小于100MM，可更换为2米滚筒。根据白芦煤矿目前MG300/730WD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MG400/930WD型交流电牵引采煤机。采煤机技术特征表2、前、后刮板机前、后刮板机均选用SGZ764/400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QCKCKMKYQM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，11；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，108；KY运输方向及倾角系数，10。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13，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SGZ830/630型中双链刮板输送机，后刮板机选用SGZ900/800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SGZ764/400型中双链刮板输送机型号采高（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）MG400/930WD2138930206300111159060（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SGZ764/4001507001150072227522001140后部SGZ764/40015070011500722275220011403、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）PCM250220080080030015025033004、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HMAXMMAX021HMINMMIN02032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HMAX350237M支架最小高度HMIN350332M确定支架高度HMAX32MHMIN37M支架支护强度的计算根据回归经验公式QH9768KM0212式中QH支护强度，MPA；K备用系数,13；M煤层最大高度，取1392M；2顶板岩石容重，取26KN/M3。QH9768KM0212976813139202126574KN/M2057MPA根据实测数据回归计算放顶煤支架的支护强度为057MPA。按估算法确定支架支护强度支架支护强度按下列计算GKDG冒G顶式中G支架支护强度，KN/M2；KD动载系数，取15；G冒冒落带自重应力，G冒R1H；M35H412R1上覆岩层容重，26000N/M3；G冒1426000364000；M工作面采高，35M；岩石初期碎胀系数，125；G顶顶煤自重应力；G顶MDR21042138100098140920N/M2；MD放顶煤厚度，1042M；G15364000140920757KN/M2076MPA根据估算法计算支架支护强度为076MPA。通过上述两种方法计算，取其最大者为076MPA，即要求所选液压支架支护强度应不低于076MPA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）ZF9000/18/35900081851800350015000800881925ZFG9000/20/37H900092652000370015000900951925二、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MG400/930WD一台480480询价前刮板机SGZ800/1050后刮板机SGZ800/1050转载机SZZ1000/400破碎机PCM250一套18331833询价液压支架（包含超前支架）ZF9000/18/35150架过渡支架ZF9000/20/37H7架45904590询价合计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。综上所述，技改后综放