综采工作面三机配套选型

1、内蒙古利民煤焦有限责任公司神华乌海能源利民煤焦有限责任公司内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿01160116 采区工作面设备选型采区工作面设备选型说说明明书书内蒙古利民煤焦有限责任公司内蒙古利民煤焦有限责任公司二二一二年六月八日一二年六月八日1神华乌海能源利民煤焦有限责任公司内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿01160116 采区工作面设备选型说明书采区工作面设备选型说明书编编 制制 单位：单位： 生产技术部生产技术部编编 制制 时间：时间： 20122012 年年 6 6 月月 8 8 日日编编 制制 人：人：生产部部长：生产部部长：总总

2、工工 程师：程师： 副副 总总 经理：经理：总总 经经 理：理：董董 事事 长：长：1内蒙古利民煤焦有限责任公司神华乌海能源利民煤焦有限责任公司一、矿井基本情况：一、矿井基本情况：内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿（简称利民煤矿）位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗境内，卓子山煤田棋盘井矿区东南部。矿井井田面积 7.986 km2，资源储量 11168 万吨，可采储量 6212 万吨，全矿井主采煤层两层 9#和 16#，平均可采厚度分别为2.96m、5.16m。煤层埋藏深度 160m400m，顶底板岩石的稳固性为中等较好，煤层均为向西南倾斜的单斜构造，倾角 510，平均 7；煤类为 JM、1/3JM

3、 及 FM。矿井水文地质类型是复杂型矿井；矿井属于斯矿井；煤尘具有爆炸性，爆炸指数为 2637%；各煤层均具有自燃倾向性，自燃等级为二级。二、采区概况：二、采区概况：0116 采区位于利民煤矿井田西北部，东至井田东部边界，西至 F27 断层保护煤柱，南至工业广场保护煤柱，北至井田北部边界。采区内煤层上限标高为 1145 米，下限标高 920 米，地面标高为13531408 米。全区属高原侵蚀性丘陵地貌，新生界广泛分布，基岩零星出露，为荒漠半荒漠地区，植被稀疏，采区走向长 300米1700 米，倾斜长 2302230 米，面积 2km2。据现有资料，0116 采区基本为一向 SWW 倾斜的单斜构

4、造。地层倾角平缓，一般倾角为 510，采区南部受 F27 正断层及其派生断层的影响，煤层倾角略有增大。本区没有陷落柱，岩浆侵入体及古河床冲刷现象。矿井煤层位于石炭系上统太原组上部第一岩段（C2t2-1）下部，煤层自然厚度 4.4611.60m，平均 6.37m；可采厚度3.348.67m，平均 5.16m。煤层厚度有一定的变化。煤层自然厚度变异系数为 24%。煤层结构复杂，含夹矸 18 层，一般 34 层，煤层为结构复杂、层位稳定、对比可靠、全区发育且可采的较稳定2神华乌海能源利民煤焦有限责任公司煤层。三、采煤方法：三、采煤方法：根据本采区地质条件、煤层赋存、采区系统和上下层关系，本采区采煤方

5、法选定为“单一走向长壁后退式”一次采全高综合机械化采煤方法，全部垮落法管理采空区顶板，机采最大高度为 6.1 米。四、回采工作面布置及主要参数四、回采工作面布置及主要参数工作面布置：工作面布置：一次采全高综合机械化回采工作面采用两巷布置，即一条为运输巷兼作为进风、行人巷，沿 16#煤层底板布置，另一条为辅运巷兼作为回风巷，沿 16#煤层顶板板布置。主要参数：主要参数：根据 16#煤层的走向，倾斜长度及采矿工程设计手册的有关规定，采区内的巷道布置方案比较，确定工作面倾斜长度为 240 米，工作面平均走向长度为 1100 米。工作面采高：工作面采高：16 号煤层自然厚度 4.46-8.05m，平均

6、 6.15m；可采厚度 4.06-6.8m，平均 5.16m，根据煤层厚度及液压支架结构高度，开采高度范围确定为 4.36.1m，工作面的平均采高为 5.2m。工作面推进度：工作面推进度：综采工作面采煤机有效截深为 0.8m，则其循环进度为 0.8m。采煤机开机率为 K=0.70，工作面长度为 L=240m，进刀长度为L=45m，工作面日循环数为 3 个。工作面年推进度：30.83300.70550m。工作面生产能力按下式计算：A=LMC S10-6式中：3神华乌海能源利民煤焦有限责任公司A工作面生产能力，Mt/a；L工作面机采长度，取 240m；M工作面平均机采高度，取 5.20m；S工作面

7、年推进度，取 550m；16 号煤视密度，1.54t/m3C1工作面机采采出率，取 93%；则：A =5.201.542400.9355010-6=0.98(Mt/a)五、工作面设备选型五、工作面设备选型1 1、采煤机选型：、采煤机选型：采煤机平均割煤速度为：采煤机平均割煤速度为：V（L1L2）N（3T1K60 一 NT2）式中：采煤机平均割煤速度，m/s；L1工作面长度 m，取 240m；L2采煤机开缺口长度 m，取 45m；N采煤机日进刀数，取 3 刀；T1每班工作时间 h，取 6 小时；T2采煤机开缺口时间 min，取 30min；K采煤机组开机率，开机率取 70%；代入上式得：V（24

8、045）5（3670%60330）=1.46m/min考虑到工作面产量不均衡性，采煤机的实际牵引速度应达到26m/min，空载时，要求其速度不小于 8m/min，以减少辅助工作时间，采煤机平均割煤速度取 2.0 m/min。采煤机理论生产率为：采煤机理论生产率为：4神华乌海能源利民煤焦有限责任公司Q60HBVrC605.20.82.01.540.93=714.9t/h，取 715t/h。式中：Q采煤机理论生产率，t/h；H采厚，采煤机采 5.2m；B截深，0.8m；r煤层容重 t/m3，16 煤层容重 1.54t/m3；C工作面回采率，取 93%。采煤机装机功率：采煤机装机功率： P=QHw

9、式中：P装机功率，kW；Q采煤机生产率，t/h；Hw比能耗，一般取 0.60.8kWh/t。则：P=7150.8=572kW根据以上计算结果和目前国内厚煤层综采大采高工作面配备的国产采煤机的使用情况，以及本矿井实际情况，便于矿井生产管理，设计选用 MG750/1910-GWD 交流电牵引采煤机，并配有破碎装置。其主要技术参数如下：MG750/1910-GWDMG750/1910-GWD 型采煤机技术参数表型采煤机技术参数表项目参数项目参数项目参数采高范围(m)3.26.1滚筒截深(mm)0.8牵引速度(m/min)011.523装机功率(kW)1910滚筒直径(m)3.2牵引力(kN)1000

10、5000煤层倾角()25灭尘方式内外喷雾供电电压(V)33005神华乌海能源利民煤焦有限责任公司整机重量(t)133最大不可拆卸重量20最大不可拆卸尺寸3840225011002 2、刮板输送机选型、刮板输送机选型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，原则上必须大于采煤机的小时生产能力；二是刮板运输机的外型尺寸与采煤机的牵引和行走装置相匹配，三是运输机长度与工作面长度相适应。工作面刮板运输机应具有的运输能力按下式计算：Qq=60BHVcKcKhKvKyC=600.85.22.01.541.3511.051.393%=1317t/h式中：Qq工作面刮板输送机

11、能力，t/h；B采煤机截深，0.8mH采高，采煤机采 5.2mVc采煤机平均割煤速度，取 2m/min煤的容重，16 煤层容重 1.54t/m3Kc采煤机割煤速度不均匀系数，取 1.35Kh采煤机割煤高度不均匀系数，取 1Kv采煤机与刮板输送机同向运动修正系数，取 1.05Ky考虑运输方向及倾向系数，取 1.3C工作面回采率，93%。按照输送机应满足采煤机的生产能力，选用 SGZ1000/1050 型刮板输送机，其技术参数如下。SGZ1000/1050SGZ1000/1050 型刮板输送机技术参数表型刮板输送机技术参数表项目参数项目参数6神华乌海能源利民煤焦有限责任公司输送量(t)2000链条

12、规格(mm)42146装机功率(kW)1050链速(m/s)1.1供电电压(V)3300中部槽规格(mm)17501000(内宽)3 3、液压支架选型、液压支架选型、支架高度的确定：、支架高度的确定：煤层开采厚度 4.36.1m支架最大结构高度: Hmax=Mmax+S1 =6100+200 =6300支架最低结构高度: Hmin=Mmin+S2 =4300-900 =3400支架伸缩比 ： Ks= Hmax /Hmin=6300/3400=1.85Mmax、Mmin为煤层最大、最低采高 mm；S1考虑伪顶冒落的最大高度，大采高支架取 200400mm；S2考虑周期来压时的下沉量、移架时支架的

13、下降量和顶梁上、底板下的浮矸之和，大采高支架取500900。通过以上计算，选择 28/63 架型高度，支架伸缩比为 2.25，大于需要的 1.8 伸缩比，能够满足生产需要。、支架支护阻力计算：支架支护阻力计算：液压支架的工作阻力是支架设计中最基本的参数，支架所有结构的强度都由此决定。根据本矿井的煤层地质条件，按倍数岩重法（估算法）计算液压支架的工作阻力，公式如下：Pn9.8SMcos7神华乌海能源利民煤焦有限责任公司式中：P液压支架的工作阻力，kN；n岩重倍数，按中等稳定以下顶板考虑，一般为 68，设计取 8；S支架支护的顶板面积，9.8m2（支架宽度 1.75m，控顶距5.6m） ；顶板岩层

14、的容重，取 2.4t/m3。M截割高度，取 6.1m；煤层倾角，按 8计算。液压支架工作阻力为：液压支架工作阻力为：P P89.89.82.46.1cos889.89.82.46.1cos81113911139 kNkN液压支架支护效率按 0.95 考虑，则支架工作阻力为 11725kN。即液压支架的工作阻力应不低于 11725kN。支架选择：液压支架是回采工作面生产主要设备之一，支架的选择直接关系到工作面的安全生产和高产高效的实现，支架的选择必须符合下列条件： 稳定性好，可靠性高，故障率低，寿命长。 支撑高度范围大，采煤高度较高，不小于 6.0m。 电液控制，移架速度 1014s/架。应用电

15、液控制技术，采用先进的控制器、压力传感器、位移传感器、电液控制阀和可编程的微处理技术，使液压支架实现自动移架、自动推溜等。 支护强度不小于 1.0MPa，工作阻力不小于 11725kN。根据以上原则及计算结果，设计选用 ZY12000/28/63 型掩护式液压支架(140 架)，其支护强度 1.1MPa，工作阻力 12000kN。ZY12000/28/63ZY12000/28/63 型液压支架参数型液压支架参数项目参数项目参数支架型式：两柱掩护式支护强度（MPa）1.131.168神华乌海能源利民煤焦有限责任公司支架高度（mm）28006300中心距（mm）1750初撑力（kN）7916（Po=31.5MPa ）泵站压力（MPa）31.5工作阻力（kN）12000（P=47.7MPa）控制方式电液控制4 4、工作面辅助设备选型：、工作面辅助设备选型：、工作面转载机选型：、工作面转载机选型：考虑我国目前高产高效工作面的实际情况及国内采煤机械制造水平，对工作面的破碎机 SZZ1000/375 型转载机，技术参数如下：SZZ1000/375SZZ1000/375 型转载机技术参数表型转载机技术参数表项目参数项目参数输送量(t)2500链速(m/s)1.6装机功率(kW)375链破断力(kN)1450供电电压(V)3300出厂长度(m)40、乳化液泵站和喷雾泵站