马幺坡煤矿-成套方案设计

1、平坝县乐平乡马幺坡煤矿【工作面设备初步选型】 山东矿机集团股份有限公司2014年11月选型原则综采（高档普采）工作面成套设备主要以“采煤机、刮板输送机、液压支架（单体液压支柱）”工作面三机、“转载机、破碎机、皮带机”顺槽三机（根据需要配置转载机迈步自移装置）、供电系统、供液系统（主要为高压乳化液、喷雾和冷却水）、控制系统和通讯系统为主。为了发挥综采工作面设备最大生产能力和安全生产；第一、采煤机割煤能力和运输系统能力要合理配置和衔接，既采煤机割煤能力Qc刮板输送机输送能力Qs桥式转载机的转载能力Qz破碎机的通过能力Qp顺槽皮带机输送能力Qd；第二、采煤机、刮板输送机和液压支架之间在性能参数、结构

2、参数、工作面空间尺寸以及相互连接部分的形式、强度和尺寸等方面，必须有效保证设备能力相互匹配；第三、供电系统要合理配置电力资源，防止单个移动变压器负荷过大或过小，合理配置和布置电缆，使供电系统电路损失最小；第四、高压乳化液的压力和流量要满足液压支架的支护强度和追机（采煤机）速度要求；第五、控制系统必须保证控制工作面成套设备正确运转和得到有效控制并能上传控制中心，通讯系统必须保证工作面各关键部位信息畅通；否则将造成部分设备能力的浪费，效率低下，甚至无法正常回采。第一部分 普采设备配套方案煤层工作面（120m）推荐综采设备选型推荐如下：序号设备名称型 号数量备注单价总价1采煤机MG150/345-W

3、DK1部工作面2刮板输送机SGZ630/1801部工作面3刮板输送机SGB620/40T1部顺槽4皮带输送机DSJ65/20/2×551部顺槽5单体液压支柱DW22-25/100800根工作面单体液压支柱DW25-25/100200根顺槽6铰接金属顶梁DJB1200/3001000根工作面7乳化液泵站BRW80/20两泵一箱8移动变电站KBSGZY-630/101台以上设备配置能满足年产量25万吨。设备选型、技术参数一、贵州平坝马幺坡煤矿基本地质条件：煤层厚度1.32米，平均厚度1.5米，工作面倾角小于10°，长度110米，底板很软。年产量30万吨。二、采煤机选型2.1、采

4、煤机平均割煤速度工作面循环产量：Q1=b×h×L××C式中b采煤机截深，本矿井取0.63m； h工作面煤层平均厚度1.5m； L工作面长度，本矿井取110m； 煤层容重1.35t/m3； C煤的回收率，取90。Q1=b×h×L××C0.63×1.5×110×1.35×0.90127t工作面产量目标分解表目 标年 产月 产日 产产量30万t3万t0.1万t采用“三八”制作业，两班生产，一班检修，每天工作时间按16×60=960min计算 VC=Qr/960k·

5、;B·H··h 式中：Qr日产量 ,取1000t； k开机率，取k70%； H采煤机平均割煤高度，取1.5m； h运行效率，取h0.8。 B截深，取0.63m； 煤层容重1.35t/m3； VC=1000/960×0.7×0.63×1.5×1.35×0.81.46m/min采煤机要求平均割煤速度1.46m/min，相应采煤机平均小时落煤能力为：QC=60×B×H××VC=60×0.63×1.5×1.35×1.46=111.76t/h2.

6、2、循环时间按照经济合理的原则考虑，在完成产量目标的前提下，工作面顺槽运输能力不宜搞的过大，工作面采、放平行作业。采煤机端部斜切进刀，采煤机双向割煤：每割一刀煤所需时间为：图1端部斜切双向割煤作业循环图式中：端部斜切割煤的作业循环时间，min，采煤机摇臂水平时最大长度，m，=10.832m （MG150/345-WD采煤机）；端部斜切进刀长度，m，=1.5×10.832=16.249m；缺口长度，m，=10.832×2+16.249=37.913m；采煤机的辅助作业时间，min；停机等待移刮板机机头(机尾)时间，取移机头、机尾作业时间的平均值，min，=10min；工作面长

7、度，m，=110m；采煤机割煤牵引速度，考虑煤质硬度，取=1.46m/min；采煤机端部斜切进刀时牵引速度，m/min，=1.0 m/min；采煤机最大牵引速度，m/min， =8.0m/min；放煤影响时间，min；=0min；采煤机空载上山，至端头时间，min；=0min； =115min 2.3、煤层工作面日循环刀数采用“三八”制作业，两班生产，一班检修，采煤机割煤速度为2.65m/min、调头速度为8m/min时，日工作时间16小时计算，工作面长度110m，滚筒截深0.63m，工作面日循环刀数为：结论：日平均有效截煤刀数为：9刀； 日推进度：9×0.63=5.67m。2.4、

8、 采煤机牵引力考虑煤层最大倾角，采煤机的所需最大牵引力为：P=Ks·M·g·（sin+f·cos）+Rq =1.2×17×9.8×（sin100×0.25×cos100）+0 =8.55KN式中：ks附加阻力系数，1.2；Rq滚筒平均牵引阻力，0kN；(下山采煤，上山空载，故牵引阻力为0kN) M采煤机重量，17t；f摩擦系数，0.252.5 、采煤机功率计算理论装机功率可用下式估算：NfHw·Q式中：Hw滚筒采煤机的单位能耗，Hw=0.31.2kW·h/m3； Q采煤机小时截煤量，m

9、3/h。其中采煤机小时割煤量Q可用下式计算：Q= 60×H×B×vc式中：H采高，取1.5m；B截深，取0.63m；vc采煤机牵引速度，取1.46m/min。将各参数代入得：Q=60×1.5×0.63×1.46=82.8m3/h实际生产中，采煤机的装机功率比正常割煤进所需的功率要多出3050%，即实际装机功率N(1.31.5)Nf，以增强采煤机过地质构造时的破岩能力。因为煤层本身容易截割，但直接顶底板岩性坚硬且地质构造复杂，采煤机的装机容量应有较多的富裕系数，以确保工作面推进速度。取Hw0.8kW·h/m3，N=1.5Nf，

10、计算得N=0.8×1.5×82.8100kW需说明的是，上述方法仅是一种概算方法。由于影响采煤机功率的因素很多，并且很复杂，目前尚无一种精确计算采煤机功率的方法。通常采用类比法，即根据煤质、采高、滚筒个数、煤层倾角、生产能力等要求，与使用条件大致相同的正在使用的采煤机进行比较，参照有关资料来确定采煤机的功率。结合上面概算结果，将采煤机的功率确定为345kW，其中截割电机功率150 kW。考虑到采机机身高度、采高要求、煤质情况等因素，采煤机型号推荐选择：MG150/345-WDK。MG150/345-WDK型交流电牵引采煤机技术参数1、适应煤层采高范围(m)： 1.12.4煤

11、层倾角（°）： 35°煤质硬度： f 42、总体 机身厚度（mm）： 400机面高度（mm）： 930摇臂摆动中心距（mm）： 5822行走轮中心距（mm）： 5268过煤高度（mm）： 375截深(mm)： 630滚筒直径（mm）：最小下切深度（mm）： 最大采高（mm）：110011323493、截割部摇臂结构形式： 整体、弯摇臂摇臂长度（mm）： 1968截割功率（kW）： 2×(2×75)转速（r/min）： 63.354、牵引行走部牵引形式： 齿轮销排式电牵引牵引功率（kW）： 2×18.5牵引速度（m/min）： 05.92/8.0

12、牵引力（kN）： 300/2225、电机截割电机电机型号： YBC-75S额定功率（kW）： 75额定电压（V）： 1140牵引电机电机型号： KCB-18.5（380）额定功率（kW）： 18.5额定电压（V）： 380调高电机电机型号： YBRB-7.5(660/1140)额定功率（kW）： 7.5额定电压（V）： 11406、冷却和喷雾冷却： 截割电机、牵引电机、调高电机、泵箱、摇臂分别水冷喷雾方式： 内、外喷雾供水压力(Mp): 3.0供水流量（l/min）： 2507、配套工作面刮板输送机型号： 630、730系列8、整机重量（T）： 17采煤机结构特点1、截割电动机横向布置在摇臂上

13、，摇臂和机身联接没有动力传递；与纵向布置的结构相比，取消了螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴。2、所有的截割反力、调高油缸支承反力和行走反作用力都由牵引行走部壳体承受，不需通过螺栓联接环节，可靠性高。3、主机身分三段，取消了底托架，三段间用高强度液压螺栓副联接，简单可靠，拆卸方便。主要部件都可以从老塘侧抽出，而不影响其它元部件，更换容易，维修方便。4、采用开关磁阻（SRD）调速、摆线轮销轨牵引系统，启动电流小、扭矩大，能频繁启动和换向，电机不怕闷车，非常适合煤矿井下恶劣的工作条件。5、调高系统采用集成阀块结构，管路少，维修方便，液压元件选用成熟的产品。6、行走部为独立部件，配套不同槽宽的刮板输送机，只

14、需改变行走部宽度，而无需改变主机身。7、摇臂采用整铸弯摇臂结构，刚性好，过煤空间大，装煤效果好。8、电控系统采用可编程控制器（PLC）控制，各项保护和显示功能齐全，并配套中文液晶显示屏。9、采用“一拖一”形式，当一台控制器发生故障时，可由另一台控制器驱动采煤机移动。三、刮板输送机3.1、工作面刮板输送机运输能力：Qs1.2 QC =1.2×111.76134（采煤机的割煤能力）取Qs=250th3.2、工作面刮板运输机功率确定式中：电动机功率备用系数 =1.2 :刮板链绕过两端链轮时的附加阻力系数 =1.1 :输送机水平弯曲时附加阻力系数 =1.1 ：货载每米重力（N） = 630

15、N/m ：货载在溜槽中运行阻力系数 =0.6 ：刮板链在溜槽中运行阻力系数 =0.4 ：工作面倾角（°） ：刮板链每米重力（N） =372 N/m : 刮板机铺设长度 =110m : 刮板机链速（m/s） =1. 01m/s ：动力传递效率 =0.9当工作面倾角0°时 =134Kw综合考虑工作面情况和留有足够“裕度”，取刮板机装机功率：= 180 Kw3.3、工作面刮板运输机链条安全系数确定 链条安全系数n=(·Sp·i)/Scmax其中：Scmax=Smax+Sdmax式中：Sp链条破断拉力 Sp=610 KN i链条股数 i=2 不均匀系数 =0.8

16、5链条安全系数n=3.8753.5，安全。3.4、SGZ630/180刮板机技术规格(1)刮板机整机技术性能指标 l 运输能力(t/h)：250l 设计长度(m)：110l 适应的工作面倾角(°)：35l 供电电压(V)：660/1140l 供电频率(Hz)：50l 总装机功率(KW)：180l 链速（m/s）：1.01l 驱动装置的布置方式：平行布置l 采煤机牵引装置：齿轮、销轨式无链牵引l 是否适应左右工作面互换: 是(2）机头（尾）减速器l 制造厂： 山东矿机集团股份有限公司l 型号：JS110l 结构形式：圆锥圆柱齿轮三级传动l 速比：29.362：1l 润滑方式及润滑油（脂

17、）的技术参数：N320飞溅润滑(3)链条张紧装置l 型式：闸盘紧链(4)链轮l 结构形式：链轮体整体锻造l 齿数：7齿l 密封型式：机械密封（浮封环）(5)溜槽l 结构形式：铸焊、封底l 外形尺寸(L×W×H mm)：1500×590（内宽）×252l 连接方式：哑铃连接l 连接处垂直方向可弯曲角度(°)：3l 连接处水平方向可弯曲角度(°)：1l 中板厚度(mm)：25，材质：NM360l 底板厚度(mm)：16, 材质：Q345Bl 底链检查装置形式：开天窗槽(6)链条和刮板l 链条型号：22×86-Cl 链条制造厂商：

18、山东矿机集团股份有限公司l 连接装置型号：22×86l 链条最小破断力(KN)：6100l 链中心距(mm)：90l 刮板制造厂商：山东矿机集团股份有限公司l 刮板间距(mm)：1032 (7)驱动电机l 制造厂家：西北骏马煤矿电机制造股份有限公司l 型号：YBSD-90/45-4/8l 额定功率(KW)：45/90l 额定电压(V)：660/1140（8）其他l 电缆槽高度(mm)：根据配套调整l 采煤机的牵引方式：铸造销轨l 卸载高度(mm)：根据配套要求确定l 机尾回转端链轮中心高度(mm)：根据配套要求确定3.5、SGZ630/180型刮板输送机结构特征： SGZ630/18

19、0型输送机采用端卸式，机头、机尾减速器圆锥圆柱齿轮传动，减速器与链轮组件间采用齿轮联轴器联接，减速器与双速电机采用半联轴器+弹性垫联接，可有效的缓解冲击；在不拆卸减速器的前提下，可方便地拆卸更换链轮；传动装置与输送机平行布置，有效地减小了工作面端头的支护面积；输送机完全满足左、右工作面运输要求；中部槽采用每七节配一节开天窗槽，以保证刮板链的检测和维修。（1）中部槽中部槽采用铸焊封底结构，挡铲板槽帮均采用ZG30MnSi钢整体铸造而成，槽帮正火处理，中板厚度为25mm，底板厚度为16mm；通过一系列热处理工艺、加工工艺及设计手段的改进，极大的保证了中部槽的连接精度、强度、耐磨性；槽间采用哑铃联接

20、，联接强度高，安装维护方便。（2）链轮组件驱动链轮组件选用调心滚子轴承，提高了链轮组件的使用寿命；在不拆卸减速器的情况下，可以方便地装卸链轮；链轮体齿形表面采用火焰淬火，使链窝淬硬层更均匀，淬硬层深度可达8mm以上，大大提高了链轮的使用寿命；各处动密封均采用浮动机械密封，保证了密封效果，提高了使用寿命；链轮组件，采用稀油润滑，既保证了润滑效果，又便于注油和润滑状况的检测。（3）减速器减速器选用JS110圆锥圆柱齿轮三级传动减速器，结构紧凑，性能稳定；采用强制润滑，满足大倾角工作面的使用要求。（4）刮板链刮板选用高强材料，整体锻造成型，并经整体调质加两端淬火的热处理工艺，保证了刮板的强度、刚度和

21、耐磨性，提高了刮板的使用寿命。圆环链自动编链、热处理、预拉伸等先进的设计、制造和检测技术，确保了22×86-C圆环链的产品质量，使其破断负荷大于610KN。(5)采煤机牵引销轨采煤机牵引销轨采用优质合金钢铸造成型，经整体调质，与采煤机接触面淬火的热处理工艺，强度高，改善了采煤机牵引轮与销轨的啮合状况，使啮合更平稳，使用寿命长，更换和维护方便，利于采煤机导向滑靴的排煤，在输送机水平和垂直弯曲时，能满足使用要求。第二部分 综采成套设备方案煤层工作面（150m）推荐综采设备选型推荐如下：序号设备名称型 号数量备注单价总价1采煤机MG132/320-WD1部工作面2刮板输送机SGZ630/2

22、201部工作面3刮板输送机SGB620/40T1部顺槽4皮带输送机DSJ65/20/2×551部顺槽5中部支架ZY2800/10/2396架工作面过渡支架ZY2800/12/264架工作面6乳化液泵站BRW320/31.5两泵一箱7移动变电站KBSGZY-630/101台以上设备配置能满足年产量45万吨。一、液压支架1中间支架（ZY2800/10/23）主要技术参数序号项 目ZY2800/10/23备注支架技术参数支架形式两柱掩护式支架高度10002300mm支架中心距1500mm工作阻力2800kNP=40.4MPa初撑力2180kNP=31.5MPa支架宽度1430-1600mm支护强度（f=0.2）0.30MPa底座前端比压（f=0.2）2.5MPa推移步距630mm操作方式手动邻架控制泵站压力31.5 MPa重量7.5吨立柱数量2根形式双伸缩缸径/柱径210/200/160/130mm初撑力1090