综采工作面三机配套选型.doc

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 0116 0116 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 0116 0116 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 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 160m 400m 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 5 10 平均 7 煤类为 JM 1 3JM 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 26 37 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 1353 1408 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 230 2230 米 面积 2km2 据现有资料 0116 采区基本为一向 SWW 倾斜的单斜构造 地 层倾角平缓 一般倾角为 5 10 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 46 11 60m 平均 6 37m 可采厚度 3 34 8 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 1 8 层 一般 3 4 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 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 3 6 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 3 0 8 330 0 70 550m 工作面生产能力按下式计算 A L M C S 10 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 工作面年推进度 取 550m 16 号煤视密度 1 54t m3 C1 工作面机采采出率 取 93 则 A 5 20 1 54 240 0 93 550 10 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 L1 L2 N 3 T1K 60 一 N T2 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 240 45 5 3 6 70 60 3 30 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 2 6m 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 Q 60H B V r C 60 5 2 0 8 2 0 1 54 0 93 714 9 t 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 Q Hw 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 6 0 8kW h t 则 P 715 0 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 2 6 1滚筒截深 mm 0 8 牵引速度 m min 0 11 5 2 3 装机功率 kW 1910 滚筒直径 m 3 2 牵引力 kN 1000 5000 煤层倾角 25 灭尘方式内外喷雾供电电压 V 3300 5 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 3840 2250 1100 2 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 60 B H Vc Kc Kh Kv Ky C 60 0 8 5 2 2 0 1 54 1 35 1 1 05 1 3 93 1317t h 式中 Qq 工作面刮板输送机能力 t h B 采煤机截深 0 8m H 采高 采煤机采 5 2m Vc 采煤机平均割煤速度 取 2m min 煤的容重 16 煤层容重 1 54t m3 Kc 采煤机割煤速度不均匀系数 取 1 35 Kh 采煤机割煤高度不均匀系数 取 1 Kv 采煤机与刮板输送机同向运动修正系数 取 1 05 Ky 考虑运输方向及倾向系数 取 1 3 C 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链条规格 mm 42 146 装机功率 kW 1050链速 m s 1 1 供电电压 V 3300中部槽规格 mm 1750 1000 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 3 6 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 85 Mmax 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 200 400mm S2考虑周期来压时的下沉量 移架 时支架的下降量和顶梁上 底板下的浮矸之和 大采高支架取 500 900 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 P n 9 8 S M cos 7 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 6 8 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 P 8 9 8 9 8 2 4 6 1 cos8 8 9 8 9 8 2 4 6 1 cos8 1113911139 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 10 14s 架 应用电液控制技术 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 13 1 16 8 神华乌海能源利民煤焦有限责任公司 支架高度 mm 2800 6300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