采煤工艺设计教学

1、表3 SL500采煤机主要技术特征表表4 PF4/1132刮板输送机主要技术特征表表5 转载机技术特征表表6 破碎机技术特征表（3）液压支架的选择液压支架架型选择液压支架是综采工作面最重要的设备之一，从目前世界先进采煤国家长壁工作面中的液压支架看，液压支架基本以掩护式为主，约占全部架型的96，且有向2柱式发展的明显趋势。美同1994年有80个长壁工作面，使用2柱掩护式支架73套，占91.25，是美国长壁工作面使用的主要架型，支架工作阻力大部分在7 000 80 00 kN，最大的2柱掩护式支架工作阻力达到9 800 kN。美国煤层赋存平缓，埋藏浅。顶板一般为砂岩或砂质页岩，属中等稳定和稳定类别

2、，底板多为页岩和砂岩，也较为稳定。多年的生产实践证明，高工作阻力的二柱掩护式支架适应顶板属于中等稳定的长壁工作面。寺河矿井煤层赋存条件及顶底板条件与美国相类似，借鉴国外生产高产高效工作面经验，结合我国架型选择要求，工作面液压支架采用掩护式。支架的顶梁要求采用整体刚性结构。不使用铰接顶梁，支架在要求的工作高度下应能保证支架的整体稳定性，应设护帮板，前探梁带一级护帮板，支架底座采用带有基座千斤顶的刚性底座。操作方式的选择液压支架技术的重大突破当属电液控制系统，采用了电子控制的先导阀，先进呵靠的压力和位移传感技术，灵活自由编程的微处理技术和红外遥感技术等现代科技成果，可实现成组移架、推溜，使液压支架

3、的动作自动连续进行，移架速度大大提高，移架循环时间可达到6 8 s。支架的电液控制系统应接收采煤机的位置信号，实现与采煤机的联动。并可将工作面支架工作状况图形及数据和采煤机的部分数据传输至地面。美国1994年共有80个工作面其中70个工作面是电液控制支架工作面，占87.5。澳大利亚采用电液控制的工作面也占绝大多数。总之，支架应具有结构简单，控制先进可靠，操作简单，便于维修等特点。支架支撑高度的确定最大高度：Hmax = hmax+S1Hmaxhmax煤层最大采高S1伪顶或浮燥冒落厚度，一般取200 300 mm。Hmax = 5.2+0.3 = 5.5（m）最小高度：HminhminS2abH

4、minhmin煤层最小采高S2顶板最大下沉量，一般取200 mm；amin为支架移架所需最小降架量，取50 m；b为浮煤厚度，按50 m估算支架支护强度的计算根据支架支护强度的估算法。P = NhlP支架支护强度MPaN支架载荷相当采高岩重的倍数，中等稳定顶板以下取N = 6 8h采高，取5.0 m；l顶板岩石密度，取2.57 t/m3；b为浮煤厚度，按50 m估算P = （6 8）5.02.57 = 80.18 106.9 （t/m2）。取110 t/m2，即1.1 MPa。支架工作阻力实际上反映了支架在工作过程中所需承受的顶板载荷。而顶板载荷与煤层厚度近似成直线关系增长，以此来确定支架的工

5、作阻力为：Q = 9.8 NhFl = 9.8 （6 8） 5 8.16 2 570 = 6166 8 220 kN，取8 300（kN）。式中：F为支架的支护面积，取8.16 m2。根据计算确定液压支架的技术参数见表7。表7 掩护式液压支架技术参数首采工作面共设计配套130架支架，其中端头架、过渡架共15架，支承高度2.25 4.5 m；中间架115架，支承高度2.55 5.5 m；每个支架由1个带微处理器的PM4服务器和螺纹式驱动器和若干传感器组成。每8个PM4提供1个电源，顺槽安装有1个主PM4服务器和1个Windows操作界面的主计算机MCU，通过快速插头连接线组成整个工作面PM4电液

6、控制系统。（4）浮化液泵的选型及液箱配置浮化液泵的压力要满足初撑力和千斤顶所需最大推力的要求，流量要满足每架（组）在移动循环中所需的动作的立柱和千斤顶的最大流量，同时要满足支架追机速度要求。控制方面要求随支架载荷变化，根据系统压力自动调节开启泵的台数，能根据液位自动控制补水，具有乳化液自动配液装置，并对高液位、乳化液出口压力、泵润滑油压力进行检测和保护。依据原则，泵站压力应满足：Pb1 = 4P1/ZD1Pb1泵站压力，MPaP1支架初撑力，5890 kNZ支架的主立柱根数，个；D1支架立柱缸体内径，0.325 m。Pb1 = 4 5890/2 3.14 0.3252 = 35518 kPa

7、= 35.5 （MPa）。泵站压力还应满足：Pb2 = 4Pn/D2Pb2泵站压力，MPaPn 千斤顶的最大推力，310 kND2 千斤顶缸体内径，0.1 m。Pb2 = 4 310/3.14 0.12 = 36470 kPa = 36.5 （MPa）满足式1014、1015的泵站压力为：P = K PbmaxP泵站压力，MPaK 泵站系统压力损失系数，取1.051.1Pbmax Pb1Pb2中的大者D2 千斤顶缸体内径，0.1 m。P = 1.05 36.5 = 38.3 （MPa）泵站流量应考虑成组快速移架的需要，按6架/组计算：Q（n1S(F1+F2)+n3BF3）/（1000（L/Vq

8、t4） （1/）Q液压泵站的工作流量，L/minn1n3移架时同时降的立柱数和千斤顶数，分别为12和6S、B移架时立柱的行程和千斤顶的行程290 cm、86.5 cm；F1、F2、F3立柱环形腔、活塞腔及千斤顶移架腔的作用面积分别为934.82、1 056.24、298.17 cm2；L支架架间距，1.756 m 6；Vq采煤机牵引速度，取7 m/min；t4移架过程中的其它辅助时间0.2 min；泵站容积效率取 = 0.90.92Q（12 290（934.82 1056.24）+6 86.5 298.17）/（1000（1.756 6/70.2） （1/0.91） = 563.6 L/min

9、液箱以满足V3Q+Q = 563.6 3+200 = 1890.8 L。停泵时全部进回液管回液和煤层厚度变化使立柱伸缩造成的流量变化等因素，选择德国豪森科公司的EHP-3K200型泵和液箱。具体技术参数见表8。表8 乳化液泵的技术参数及配套项根据艾柯夫SL500采煤机水冷及喷雾系统水流量510 L/min，P = 40 100 bar的要求选择德国豪森科公司生产的EHP-3K125型两泵（一用一备一箱，其技术参数见表9。表9 喷雾泵技术参数项备采煤机和运输机单机功率大的特点，为提高工作面供电质量，降低起动和正常电压损失，采用了3.3 kV供电，其余设备采用1140 V供电，盘区采用6 kV供电。工作面电气设备选用法国赛特公司生产的2台TEKl534-2000-6/3.45负荷中心，低压侧4组合，分别供SL500采煤机和工作面刮板输送机；2台TSl281-100