【《巴彦高勒矿井液压支架选型分析案例》6100字（论文）】

巴彦高勒矿井液压支架选型分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u24178第一章巴彦高勒矿井概述 2228051.1井田位置 2214351.2煤矿交通 4229241.3煤矿水文地质 416611.4煤层情况 595841.5煤质情况 5298131.6设计能力及服务年限 6277031.7盘区布置 6238521.8资源储量 7116641.9地形地貌及地表水系 737921.10井田开拓 8325721.11气象及地震情况 838761.12主要自然灾害 98915第二章工作面设备选型原则 10104282.1采煤机选型原则 10293312.2刮板输送机选型原则 10263792.3液压支架的选型原则 1196312.4顺槽运输设备选型原则 1182212.5其他设备选型原则 1112133第三章液压支架选型 13248213.1支架高度 13232963.2确定支架伸缩比 13311943.3计算顶梁长度 1427653.4顶梁宽度确定 1546393.5底座的宽度 1514263.6中心距 15100323.7移架步距 15178893.8支护强度与工作阻力 15145603.9确定初撑力 1796343.10移架阻力和推流力 17136453.11选择液压支架 17202043.12验算 1922683.13过渡支架选型及技术参数 20257443.14端头支架选型及技术参数 20巴彦高勒矿井概述井田位置根据呼吉尔特矿区准的规划，本矿位于矿区南部，井田范围由6个拐点坐标圈定，面积65.2734km2，本井田与周边矿井关系示意图见图1.1。井田境界拐点坐标见表1.1。巴彦高勒井田位于东胜~神府煤田的东南部,由于主要的可采用煤层比较深,井田内及其周边地区至今尚无生产出大型矿井和中小型煤矿。表1.1拐点坐标点号XY14295278.75236614410.01524295278.75236625051.24334294147.12036625095.73044291524.00036622401.4205428758306064287486.67036614522.350井田与周边矿井关系示意图1.1图1.1煤矿交通煤矿交通位置状况见图1.2。图1.2煤矿水文地质根据《内蒙古呼吉尔特矿区巴彦高勒矿井水文地质补充勘探报告》(2012年11月),井田的水文地质划分为第一～二类第二型裂隙充水的水文地质条件中等的矿床。预计矿井正常涌水量797m3/h，最大涌水量1196m3/h，根据《煤矿防治水规定》(2009年),矿井的主要水文地质资源类型情况应该较为复杂。故本项目工程设计以提高矿井的自然水文地质探测性能为复杂的基础设防。井田煤层顶底板岩石的强度较低，多为软弱～半坚硬岩石。工程调查地质根据调查矿井类型主要分别为第三类第二型第三层状型页岩类和该工程调查地质根据调查矿井条件分别为中等地质类;矿井属瓦斯矿井；煤尘有爆炸危险性；煤层为容易自燃煤层；没有对土壤地热的直接危害。煤层情况煤层倾角倾向300～320°,地层平均方向倾角1～3°,地层内的生产利用状况沿其结构走向及地层倾向均可能存在一定的幅度变化,但是这个变化趋势总体变化不大。沿着火山路线的南北走向都是呈现纵宽缓慢的波状方向发展,区内没有一次发现明显的火山断裂或者主要是褶皱状的结构,也没有明显的火山岩浆石溢流侵入,地质调查结构简易。煤层厚度煤层为侏罗系中的传统延安组,包括四个煤组,含有少量的煤8～23层,其中矿山全区或大多数可以开采的煤层4层(矿山编号分别为)中发掘,井田范围内所包含的、5-1),局部可以开采煤层4层(矿山编号分别为上、上),可以开采区零星分布的不可以开采煤层2层(),其余的煤层都是无法开采。主要开采煤层3-1煤可采厚度3.2～6.21m，平均5.9m，该煤层层位稳定，厚度变化小，其资源量占总资源量的。煤质情况井田内的煤质主要为低至高~中等浓度水分,特低灰、少量黑色石油和其他低灰、特少量氧化硫和高~中等浓硫,特低磷和高~小量黑色石油和其他低磷、高、特热值的非常强粘性焰型煤、长焰燃烧型煤及其他弱黏性焰型煤,是良好的民用及工业动力综合利用能源煤。设计能力及服务年限矿井的日常工作日和时间日常管理制度:按照要求设计的每个矿井每人年平均每个工作日330d,每天4班按时进行日常作业,其中3班按时进行日常生产,1班按时进行日常检修。每日的净质量提高工作时间一般控制在16h。本项目矿井自然资源丰富,外部建设环境条件优良、煤质保证严格、用户安全稳定,开采工艺和技术条件优越,开拓工艺系统简便,经济效益好,适于各种类型的矿井建设。矿井的设计生产能力标准确定值为4.2mt/a。矿井井型556.43mt,其中(3-1煤以上)364.33mt,储量中的备用寿命系数大约取1.4,则4.2mt/a井型的电力供电系统服务器的使用寿命年限大约为101a,a。扣除已经开始回采的11个矿井开采区生产资源的存储量19.44mt/a(3.5a),矿井当期剩余生产服务资源使用量的年限可以设定为97.5a。盘区布置矿井在井上搬运和井下移交煤炭生产时平均需要分别井下布置1个搬运盘区,即13盘区,井下分别需要布置1个3-1煤炭生产工作水平面,达到4.2mt/a的矿井设计生产能力。首采区域13盘区东西宽2.95km，南北长5.18km，面积约为11.3km2。根据各煤层的相对间距和资源数量,矿井划分3个水平,每个煤层按水平分盘区域共布置6组主要大巷,各一组水平大巷沿着所有采用的煤层方向布置，三条大巷间距50m。根据煤矿瓦斯、通风及道路交通运输等行业技术性能要求,经过综合地测量分析并设计充分考虑每个矿井在巷道工程施工期间的现场和实际工作状态,每个矿井工作面均线上应分别布置两条交通巷道,回风巷一条;散装货物巷和搬运巷道各一条。根据国内外厚层岩煤层综合开采管理技术的研究发展和国际应用趋势现状,结合目前我国井田煤层开采的主要技术基础条件,设计3-1煤层应采用双向长壁煤层综合开采机械化一次采全高大采高落的采煤管理方法,全高大冒采高落煤方法采煤进行人工管理煤层顶板,工作面落法进行管理后退式煤层回采。本矿的首采工作面长度约为300m,推进时的方向长度约2500左右。初期建成的投产地段平均涂料厚度约为5.9m,设计时采用一次性开采全高综采,最大开采高度为6.2m,最小3.2m。资源储量总资源储量（331+332+333+334）共计1040.22Mt。矿井工程设计计算中的地质资源/矿物储量损失是在泛指为了计算使使用矿井的长期工业地质资源/矿物储量损失减去按照矿井设计计算方法所需要计算生产出的自然断层地质煤柱、防水地质煤柱、井田中的境界地质煤柱、地面上的建(构)物。矿井工程设计的实际可持续采用煤矿资源/煤炭储量值在减去各种煤矿工业生产场地和煤矿环形工程安装施工车间采用煤柱与主要采矿井巷采用煤柱之间的采用煤炭储量后,乘以煤矿开采重点区域的资源回收率即可作为整个矿井工程设计的实际可持续采用资源储量。工业用生产场地及厂房环形煤柱安装场地厂房专用煤柱的基本计算敷设方法主要是根据场地岩层沿着位置方向移动的基岩角度方向进行公式计算基本留设,参考了与东胜铁矿煤田其它岗位相邻的工业生产场地厂房和煤矿井,岩层沿着位置方向移动的基岩角度可用公式表示为:其中基岩45°,基岩角度δ=65°。采区煤层回采率厚中薄煤层一般平均取,中厚中薄煤层一般平均取,薄中厚煤层按比例进行计,经综合测量分析该采区矿井煤层设计最大煤层可采储量一般为582.34mt。地形地貌及地表水系井田位于之东南部，区“东胜梁”的南侧，为的东北边缘地带。井田北部地区自然属于的自然地貌变化特点,大部分井田地区都已经是被第四断层系统的风暴沉积沙丘断层所完整覆盖,多数是呈类似新月形或类似波浪状的小沙丘,没有任何变质基岩的山体出现。区内所有森林动物植被品种数量相对较少,属半封闭荒漠性森林地区。井田内部并没有无常年的大量地表性降水径流。雨水大部分时候是通过地下风沙或积沙直接将水渗透到地下。井田开拓根据临近矿井的施工经验，本矿井筒施工需采用全深冻结，采用斜井开拓明显不合适，因此设计推荐采用立井开拓方式。

井下的主要运输机组均采用胶带式输送电动机,辅助运输则采用不同的轨道胶轮机。气象及地震情况据内蒙古自治区鄂尔多斯乌审旗地区气象站根据历年气温数据分析统计:当地平均最高地区气温+36.6℃,最低气温的年平均值分别为-27.9℃;年各月密布分别为194.7~531.6mm,分别为,且多部分集中于三个降水月内;降雨量分别为,平均当地下降降雨量分别为2534.2mm,年平均当地蒸发降雨量约等于占年平均降水雨量总和的5~12倍。井田内部有季风多雨但云雾少,最大地区持续最高风速平均可达24m/s,一般地区持续最高风速2.6~5.2m/s,最大最小冻土沉积深度沙尘为1.71m,最大最小冻土深度沙尘和风暴日为50d/a。据2011年中国对特大地震烈度活动峰峰测值烈度区划图,井田水库所处地震区域的特大地震测量活动烈度峰值地震加速度大约为0.05g,地震烈度活动峰值烈度预测等级峰值为中或相当于特大地震活动强度的其他地方为地震烈度,属于弱弱地震区域的预测峰值范围,历史上亦未多次发生任何造成破坏性的特大地震。主要自然灾害矿区的主要天气和自然灾害是沙尘暴和冰冻的天气。夏季降雨集中,雨量大时低洼处易形成水涝,雨量小时易造成干旱。矿井工业用场地、风井施工场地、矿井安装车站、风井公路等工程用场地及周边无任何洪水、泥石流、滑坡、岩崩及其他工程地质灾害,因此各个建设项目所遭遇的地质灾害发生的概率较低,危害严重程度较低,而且发生的危险性较小。工作面设备选型原则采煤机选型原则采煤机的选型位置应该是否能够满足采煤机对割掘高度的要求以及割掘能力是否符合生产技术要求,采煤机的生产能力也不得低于采煤机的工作平面理论生产能力。凭借已知的和计算出来的采高,滚筒的直径、截深、生产率、发动机功率、牵引力及其牵引运行速度等来确定初选采煤机,.然后和我们初选的支护装置一起,尽可能地与表中所要求提供的成套装置吻含,以有效地节约费用,并通过配套的设备列表来选择输送机。采煤机的初选作出决定后,通过相关的产品说明书等其他有关信息可以获取采煤机的高度、质量、电机、滚筒直径、牵引力、牵速度、电机等参数。并且以此为单位列出了初选的采煤机的主要技术参数。刮板输送机选型原则刮板输送机主要是利用刮板链条进行物料输送的一种设备，刮板输送机选型主要可以参考以下几个方面：刮板式输送机可以是水平或者倾斜式输送机的粉状、细胞形及小型块态的物料,对于各种类型的输送物料,对于刮板输送机选型有很多影响,如输送高温性质的物料可以选择耐热型材质,即耐高温型刮板输送机。通过对刮板输送机的输送量进行分析,它们可以决定一个刮板机槽的宽度及其刮板链条的运行速度,进而决定链条的型号及其链轮的直径,根据链速及其链轮的直径,它们就可以精确地计算得出一个刮板头轮的运行转速,在相同的输送量下,选择略大一些的机型就可以使得链速有所降低,从而延长了它们的使用寿命。液压支架的选型原则支架的初始承撑力和支架工作时的阻力量级需要非常适合直接控制顶和顶或老顶底板岩层地带位移时所可能产生的位移压力,把对于空顶岩层地带的顶和老底板岩层位移压力量级的控制设定在了最低压的限度。支架的支护结构特征形式及其作用支护结构特征最重要的是能够充分适应直接支架顶下部变质岩层的发生悬浮破裂冒泡掉落等气候特征,尤其要的是此时要充分能够注意看到当直接顶板上部处于垂直无缝或立柱状的空间环境中的悬浮破裂掉落状态时,要尽可能地尽量保持此处的直接支架上部结构完整。支架的基板底座位置需要由于能够有效适应压在基础上的整块底板而被岩石压并具有较高的土地耐压性和强度,以此也便于有效防止撑撑支架的基板底座被岩石压在无人支撑到底的基础上,影响撑撑支架的横向位移。支架的大小支撑高度大小需要与支架工作在地面的原煤采高相匹配适应,一般使用情况下我们要求支架当原煤采高大时不会产生遗弃大的煤,当要求采低度高小时需要保证煤的支架不容易受到外力压死。当支架煤层滑动倾角较大时,支架上部位应及时设置煤层防倒、免滑动等装置。支架的梁端距应为350mm左右。顺槽运输设备选型原则顺槽里面的这些设备，其作用就是要让采煤机才出来的煤一定能运送出去才行，那么，这里面的这些东西就必须满足采煤机生产出来的量必须小于或者等于顺槽里面的装置能运出去的最大的量。这些装置的后一个要比前一个至少要强才行，这就需要我们认真的挑选。其他设备选型原则乳化液液压泵站的整体选型系统需要能够结合最大公称空气液压撑撑支架的实际应用情况来对其本身进行系统选型,乳化液液压泵站的最大公称空气压力和最大公称液压流量都要求能够为其本身提供一个公称液压撑撑支架以便使其符合正常工作运行设备工作的最大初始支撑力量和要求,移动机械变电站选型可以通过对类型工作台平面各种移动机械设备的最大功率,功率成本因数等相关参数可以进行应用计算机的方式分析来对其进行系统选型,移动机械变电所的最大输入输出电压参数及其输出容量参数可以充分满足各种类型工作面各种移动机械设备正常工作运行与设备生产的最大需求和要求。液压支架选型支架高度支架高度可由下式计算： (5.1) (5.2)求得：=6.2－0.2+0.2+0.1=6.3m=3.2－0.2－0.2－0.1=2.7m确定支架伸缩比液压支架最大支撑高度和最小支撑高度之比叫做伸缩比。 (5.3)求得：=1.3计算顶梁长度顶梁计算如下，见图5.1所示。图5.1液压支架简图顶梁全场： (5.4) (5.5)式中：——铲煤板铲尖到煤壁的距离，m,取150mm；y=F+G+J+V (5.6)由结构而定，；经常取，在中厚煤可设置为通行道取；计算出顶梁的全长:顶梁宽度确定支架的宽度是指顶梁最小及其最大的宽度。顶梁宽度取决于支架间距及其结构类别。我国规定支架标准中心距为和。支架顶梁一般装有活动侧护板一般形成。支架的中央线间距离约为时,最小宽度一般,最大宽度一般。通过分析取中心距1.75m，宽度取1.68m。底座的宽度装在支架上的基础部和底座的最大宽度为。通过不断扩展或者不断增大支架底座的内部横向宽度平稳性及尽量减小对支架底板的比重挤压,厚重型煤层结构支架的最大底座横向宽度目前己经有望能够逐步增长至以上,。取。底座中央配备有推移设备的沟槽，这与推移设备的构造与千斤顶缸径有联系,通常为300~380mm,中心距选择与刮板输送机溜槽长度配套的中心距。取。移架步距与选择采煤机截深有联系，理论计算时推移千斤顶的行程等于采煤机的截深。取。支护强度与工作阻力当下主要是运用经验方法或者实测结果等数据确定一个支架的稳定性和支护强度。 (5.7)液压运动支架的安全保护运动强度通常为。支撑支架工作的使用阻力大小可以通过其顶板支护工作强度与整个顶板框架支护占用面积之比来综合确定。 (5.8) (5.9)求得：支架上每个立柱的平均长度总工作效率压力公式为 (5.10)确定初撑力取初撑力为工作阻力的80%，为6356.28KN。移架阻力和推流力厚煤层支架为。取移架阻力为。推溜力一般为。推溜力取。选择液压支架选支撑掩护式液压支架。特征参数见表5.1。序号项目参数名称单位数值1支架支架高度支架宽度支架中心距支护强度（f=0.2)底板前端比压（f=0.2)初撑力（P=31.5MPa)工作阻力（P=43.3MPa)操作方式重量泵站压力mmmmmmMPaMPaKNKNTMPa2900~65001680~188017501.25~1.302.10~4.44872812000约46.531.52立柱根数缸径柱径初撑力（推/收）（P=31.5MPa)工作阻力（推/收）（P=43.3MPa)液压行程（一级/二级）根mmmmKNKNmm2（双伸缩)420/310400/2804364600034903平衡千斤顶根数缸径/杆径初撑力（推/收）（P=31.5MPa)工作阻力（推/收）（P=43.3MPa)行程根mmKNKNmm1(普通)250/1601546/9132125/12556454推移千斤顶根数缸径/杆径推溜力/拉架力行程根mmKNmm1(普通)200/140505/9909605侧推千斤顶根数缸径/杆径推力/拉力行程根mmKNmm4（