综采工作面三机配套选型

1、利民煤焦XX公司煤矿n 0116采区工作面设备选型说明书利民煤焦XX公司二一二年六月八日利民煤焦XX公司煤矿n 0116采区工作面设备选型说明书编制单位：生产技术部编制时间：2021年6月8日编制人：生产部部长：总工程师：副总经理：总经理：董 事 长：一、矿井根本情况：利民煤焦XX公司煤矿简称利民煤矿位于自治区鄂尔多斯市 鄂托克旗境，卓子山煤田棋盘井矿区东南部。矿井井田面积 7.986 kn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

2、斜构造，倾角5°10°，平均7°煤类为JM 1/3JM与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：II 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2302230米，面积2km。据现有资料

3、，I 0116采区根本为一向SW倾斜的单斜构造。地 层倾角平缓，一般倾角为510°，采区南部受F27正断层与其派生 断层的影响，煤层倾角略有增大。本区没有陷落柱，岩浆侵入体与古 河床冲刷现象。矿井煤层位于石炭系上统组上部第一岩段Q2-1丨下部，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、比照可靠、全区发育且可采的较稳定煤层。三、米煤方法：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

4、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、回采工作面布置与主要参数工作面布置：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：根据16#煤层的走向，倾斜长度与?采矿工程设 计手册?的有关规定，采区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：16号煤层自然厚度，平均6.15m;可采厚度，平均5.16m,根据煤层厚度与液压支架结 构高度，开采高度围确定为4.36.1m

5、,工作面的平均采高为5.2m。工作面推进度：综采工作面采煤机有效截深为 0.8m，那么其循环进度为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：3X 0.8 x 330X 0.70550m工作面生产能力按下式计算：A=L M- C S丫 10-6式中：A工作面生产能力，Mt/a ;L工作面机采长度，取 240mM工作面平均机采高度，取 5.20m;S工作面年推进度，取550m16号煤视密度,1.54t/mCi工作面机采采出率，取 93%那么：A =5.20 X 1.54 X 240 X 0.93 X 550X 10-6

6、=0.98(Mt/a)五、工作面设备选型1、米煤机选型:采煤机平均割煤速度为：V= L1 L2x N + 3 T1KX 60 一 NX T2式中：V 采煤机平均割煤速度，m/s;Li工作面长度m取240mL2采煤机开缺口长度 m 取45mN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- 45X 5 +3X 6X 70%X 60- 3X 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到达26m/mi n,空载时，要求其速度不小于 8m/mi n,以减少辅助工作

7、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：Q= 60H-B -V -C= 60X 5.2 X 0.8 X 2.0 X 1.54 X 0.93=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/m 3;C工作面回采率，取93%采煤机装机功率：P=QHw式中：P装机功率，kVVQ采煤机生产率，t/h ;Hw比能耗，一般取 0.60.8kWh/t。那么：P=715X 0.8=572kW根据以上计算结果和目前国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

8、与本矿井实际情况，便于矿井生产管理，设 计选用MG750/1910-GW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-GW型采煤机技术参数表工程参数工程参数工程参数米高围(m)3.2 6.1滚筒截深(mm)0.8牵引速度(m/mi n)011.523装机功率(kW)1910滚筒直径(m)3.2牵引力(kN)10005000煤层倾角(° )< 25灭尘方式外喷雾供电电压(V)3300整机重量133最大不可拆卸重量< 20最大不可拆卸 尺寸3840X 2250x 11002、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

9、煤机生产能力相适应，原那么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 丫 Kc - Kh -K v Ky C=60x 0.8 x 5.2 x 2.0 x 1.54 x 1.35 x 1X 1.05 x 1.3 x 93%= 1317t/h式中：Qq工作面刮板输送机能力，t/h ;B采煤机截深，0.8mH采高，采煤机采 5.2mVc采煤机平均割煤速度，取2m/mi nY 煤的容重，16煤层容重1.54t/m 3Kc采煤机割煤速度不均匀系数

10、，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考虑运输方向与倾向系数，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。SGZ1000/1050型刮板输送机技术参数表工程参数工程参数输送量2000链条规格(mm) 42 x 146装机功率(kW)1050链速(m1.1供电电压(V)3300中部槽规格(mm)1750X 1000宽3、液压支架选型、支架高度确实定：煤层开采厚度4.36.1m支架最大结构高度：HmaX=MLx+S=6100+200=6300支架最低结构高度：

11、Hmin=Mk + S2=4300-900=3400支架伸缩比：Ks = Hnax/Hmin=6300/3400= 1.85MLx、ML为煤层最大、最低采高mm S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：液压支架的工作阻力是支架设计中最根本的参数，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

12、：P= n 9.8 S 丫 M- cos a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;丫 一一顶板岩层的容重，取2.4t/m 3。M截割高度，取6.1m;a煤层倾角，按8°计算。液压支架工作阻力为：P= 8X 9.8 X 9.8 X 2.4 X 6.1 x cos8 °=11139 kN液压支架支护效率按0.95考虑，那么支架工作阻力为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

13、接关系到工作面的平安生产和高产高效的实现， 支架的选择必须 符合以下条件： 稳定性好，可靠性高，故障率低，寿命长。 支撑咼度围大，米煤咼度较咼，不小于 6.0m。 电液控制，移架速度1014s/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。根据以上原那么与计算结果，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。ZY12000/28/63型液压支架参数工程参数工程参数支架型式：两柱掩护式支护强度MPa1.13 1.16支架咼度mr28006300中心距mr1750初撑力kN7916 Po=31.5MPa泵站压力MPa31.5工作阻力kN12000 P=47.7MPa控制方式电液控制4、工作面辅助设备选型：、工作面机选型：考虑我国目前高产高效工作面的实际情况与煤机械制造水平，对工作面的破碎机SZZ1000/375型机，技术参数如下：SZZ1000/375型机技术参数表工程参数工程参数输送量250C链速m1.6装麦机功率kW)375链连破断力kN)145()供电电压V3300出厂长度m40、乳化液泵站和喷雾泵站乳化液泵