煤矿设备选型

1、张子山1.2Mt/a矿山设备选型设计，报告者：李志军指导老师：李元星日： 2015.4，大沟子煤矿1.2Mt/a矿山设备选型设计，报告者：李志军指导老师：李元星日： 2 在实际开采过程中，合理的综合采矿设备配套选定是影响开采工作面生产系统的主要因素。 本文结合实际，对大沟子煤业有限公司煤层的实际情况进行了分析。 根据煤层生存情况、开采技术条件和管理水平，进行了相关设备的选定计算。设计任务书：1 .矿山设计年产量：1.20Mt/a 2.矿山服务年限： 10年3 .煤矿主立井煤炭提高方式：多绳摩擦升降机和固定底排出式箕斗提高4 .矿山生产后需要的供给量： 213m3/s 5.矿山的气体喷出量：最大

2、绝对CH4喷出量31.99m3/min最大相对CH4涌出量为12.67m3/t 6.煤层自然倾向：难以自燃7 .矿井涌出量：正常涌出量为120m3/h的最大涌出量为174m3/h，主要内容，概要，采煤方法及工作面设备选定，提高设备，煤层概况，概要，4号煤层：煤这个煤层的层位比较稳定，煤层厚度的变化很小。 根据第4号煤层剩馀资源的挖掘，由于第41采区和第42采区的煤层厚度约为1.5m左右，本次设计第4号煤层厚度以1.5m计算，概括来说，矿山的设计生产能力，矿山的设计生产能力为1.2Mt/a。 设计服务年限为10年的矿山生产，为了使产量满足设计要求，4号煤层有2个综合开采工作面，4个开采工作面，矿

3、山开采比为1:2。 这次设计主要开采第四号煤层，第四号煤层产量是煤矿整体产量。采煤方法的选择，第4号煤层可采用的采煤方法有单一的长壁采煤法和倾斜长壁采煤法，比较确定采用长壁采煤法，全面采用高采煤技术，所有塌陷法管理顶板。 采煤方法：工作面设备选定，三机配套的原则是，采煤机和刮板输送机的生产能力应满足工作面产量的要求，采煤机和液压支架的高度范围应适应煤层的厚度和变化的范围，液压支架的移动速度能赶上采煤机的牵引速度。 采煤机由刮板输送机引导移动，刮板输送机依赖液压支架推移，液压支架由刮板输送机支承移动。 各循环作业时间t1的辅助作业时间，h工作面平均高度b鼓断面深度v平均炭速度煤的容积重量，采煤机

4、的平均炭速度，采煤机的总设备能力，Q=60HBVC，工作面设备选定，采煤方法，l工作面长L1采煤机斜切刃长t的各循环作业时间t1的辅助作业时间，h工作面平均高度b鼓断面深度v平均炭速度煤的容积重量， 1.41 q生产能力Hw吨煤消耗系数，煤层赋活条件，1，4号煤层厚02.37m，平均1.5m，属于全井田的大部分稳定采煤层。 2、煤层倾斜角一般为4，几乎属于水平煤层。 3、顶板为砂质泥岩，软弱岩层，用所有的塌方法管理顶板。 4、煤层瓦斯含量高，是高瓦斯矿山。 5、井田内水文地质条件比较简单。设计原则：1 .符合特定的煤层地质条件，采煤机的开采高度、深度、牵引速度等参数合理，适用范围广。 2、满足

5、工作面开采生产能力的要求，采煤机的实际生产能力应超过工作面设计生产能力的10 %。 3 .与液压支架和刮板输送机相配合。 影响采煤机选型的因素有煤层的力学特性、厚度和倾斜角、工作面的生产能力。 4号煤层采煤机，4号煤层采煤机，、工作面设备的选定，刮板输送机： QGQ1.2 Q采煤机的理论生产能力工作面刮板输送机的能力与采煤机的设计生产能力相适应，考虑到各种因素的影响，刮板输送机的输送能力为采煤机理论生产能力的1.2倍采煤方法：设计原则：一、工作面的刮板输送机能力保证采煤机采煤的全部运出，保留一定的富裕，刮板输送机能力不能低于工作面的最大能力。 二、外形尺寸和牵引方式与采煤机一致。 三、运输机的

6、长度与工作面的长度一致。 4号煤层刮板输送机，液压支架，支架的支撑高度，支架的工作阻力，P1000NM9.810-6，工作面设备选定，煤层地质条件：4号煤层位于太原组的下部，从上数11号煤层开始45.45m左右，煤层厚度为02.37m，平均煤层结构简单-简单单层混凝土最大厚度为0.35m，全区稳定可采煤层，顶板为石灰岩(K2 )，大部分有泥岩伪造顶，伪造顶厚度为0.60m左右，底板为砂质泥岩。 4号煤层液压支架，提高设备，提升绳子举起煤箕斗，这次设计矿山用绳子摩擦设置升降机来降底安装箕斗来提升全矿原煤。 上升容器主立井上升多绳箕斗，井下与井底煤仓相接，矿井深度为238m，上升高度为273m，其

7、中卸载高度为15m，卸载高度为20m。1，合理的经济速度Vj :箕斗选定计算顺序，Vj=(0.3-0.5 )式中h是上升高度，m H=是装载高度20m，=18-25m矿山的深度是238m。为了卸载高度，将m、=15-25m代入具体的数字，h=20 238 1 合理的经济速度估计了Vj=0.3=4.9m/s，2，一次的上升循环时间，= u式中，a是上升加速度，一般来说a=0.8m/s2 U是箕斗低速行走时间一般来说取u=10s为箕斗装载卸载停止时间，一般来说取=10s，=81.84s (3)计算时间上升量，公式中： c为不均衡系数，箕斗上升C=1.15，设计矿山的年产量，t/a， 1200000

8、、为了提高富裕系数，主井上升设备在第一级保留1.2的富裕系数，提高设备每天的工作小时数一般=16h，因为提高设备的年工作天数，一般=330d，所以=394.3t/h， (5)计算时间上升次数n，(次)取计算=43.98，取44，(6)计算合理的上升量，根据=8.96t计算=8.96t次表选择合适的箕斗规格： JDS9/110X4， 钢缆的选择计算，在1、钢缆的选择原则1 )供给的条件被允许的情况下，优先采用三角股钢缆2 )，在不能解决三角股钢缆的供给的情况下，必须选择线接触、品种结构为w (华盛顿式)、t (填充式)的同方向扭圆股钢缆、2、提高钢丝绳的绳端载荷Qd提高箕斗时：提高Qz容器(箕斗

9、或罐)的质量kg； 多绳q一次升程量、kg； g重力加速度，m/s2。 因此，=(8960 10700) 9.8=192668N，3、钢丝绳的最大悬垂长度Hc、式中HH尾绳的高度、m、s钢丝绳的中心距离提高(即提高容器的井筒中的中心距离)，m； 2.2m Hg过卷高度、m、煤矿安全规程和煤工业设计规范：上升速度不到10m/s，过卷高度在速度值以上，6m以上上升速度在10m/s以上，=6 1.52.2=9.3m，Ht升高，m； 从Hz装载水平到井下运输水平的高度，m； Hs井筒深度，m； 从Hx卸载水平到井口的高度，m，=20 238 15=273m Hk，当油箱处于卸载位置时，从油箱底部到主轮

10、轴线的高度，Hr油箱全高，m； 从Hf防撞梁底部到导轮层级的高度，m； Hl导轴中心距地面的高度，m； 从Hzx主轮中心到导向轮中心的高度，m。 如上所述，=9.3 273 7=289.3m 4，绳索每米的质量p上升决定了绳索每米的质量p上升的计算式，箕斗升式中b绳索的标称桩拉伸强度，Pa； 在我国多为1550和1700，这里使用1550n/mm2 n钢缆的数量的4 g重力加速度、m/s2； 提高9.8 ma钢丝绳的安全系数。提高ma绳索的安全系数，在煤矿安全规程和煤炭工业设计规范中，绳索悬垂长度Hc在1200m以下时，用下式计算： ma7.2-0.0005Hc ma=7.06升降者专用时：用

11、ma9.2-0.0005Hc计算，P 39.58N/M，计算出的p值选择的结果，绳索6(30 )股(612 )绳索心纤维单位的重力40.57N/m，绳索直径32.5mm，绳索的拉伸力之和为2091500N时，该绳索的安全系数为7.2 7.02，因此计算结果满足。矿山升降机的选择，因为上面选择的箕斗是JDS9/110X4，是多绳箕斗，因此，初步确定了升降机是多绳摩擦塔升降机。 1、选定计算(1)选择卷扬机的卷径和卷扬机直径的主要原则：为了不使绳索缠绕在卷扬机上时产生的弯曲应力过大，确保绳索具有一定的装载能力和寿命，在我国的煤矿安全规程中，对设置在地面上的卷扬机，其直径和钢丝直径的关系是， 80d

12、=2600mm 1200=2760mm是卷扬机的卷筒直径d为卷扬线直径32.5mm是卷扬线中最粗的线直径，2.3mm根据计算结果选择标准卷筒直径2800mm，对应的卷筒宽度为1.5m，卷扬机JKM-2.8/4， (2)卷线器的实际宽度B H为升降机高度，m D为升降机卷线器直径，m D为升降机钢丝直径，mm为升降机钢丝的间隙，一般=2-3mm来计算，=1.31mB (3)升降机的最大静张力和最大静张力差为升降机动作状态的最大静张力，n为升降机动作N Q是有益的载荷kg提高容器的质量，kg P是钢丝绳的单位长度的重力，N/M H是提高高度，m是求得的，=285【 】=330=56 【 】=100

13、满足要求。 根据、天轮的选定计算，根据煤矿安全规程的规定，在地面设备中，绳索相对于天轮的抱角大于90的情况下(立井) 80d=2600 1200=2760，天轮直径d上升，绳索直径32.5mm，绳索中最粗的线直径，为2.3mm 下表是该天轮的参数：矿井通风方式和通风系统的选择，根据矿井设计生产能力，煤层活化条件，矿井气体喷出量等条件，本矿选择通风方式为中央并列式，主扇动作方式为抽取式。 通风设备，具体设计依据：矿山达到1.20Mt/a的设计生产能力，开采4号煤层时，矿山绝对CH4涌出量为31.99m3/min，CH4涌出量为12.67m3/t，绝对C02涌出量为7.92m3/min，C02涌出

14、量为6.通风器选定，通风器，通风器，决定主扇风量，决定主扇风压，选择电动机，hmin=hminhhmax=hgh，Qe-井下必要风量K-漏风系数。 风井抬不起来时，k=1.1-1.5箕斗井兼用时，k=1.15-1.2罐时，k=1.25-1.3，全压式，FBCDZ-10煤矿防爆轴流风扇(590r/min )，矿山需求风量为213， 排水设备选择条件，1、地质报告显示，正常涌水量为80m3/h最大涌水量为114m3/h 2，考虑各种水的析出而设计：正常涌水量为120m3/h的最大涌水量为174m3/h 3，排水高度为238m 4，排水通道长度为500m 5，坑道水质为中性6，坑道水容积： 1050 km、排水设备、排水设备的选定计算、1、水泵的选定、正常涌水量时、QB=1.2Qk最大涌水量时、QBmax=1.2Qmax、2、吸水管路的选择、按经济流速选择排水管