谢桥煤矿6.5m 大采高综采面设备选型.pdf

- 7 3 - 1、工作面概况 谢桥煤矿隶属于淮南矿业（集团）有限 责任公司，位于安徽省颍上县东北部，距颍 上县城约2 0 k m，距淮南市约 7 0 k m。谢桥 煤矿属煤与瓦斯突出矿井，原设计生产能力 4 . 0 Mt / a ，1 9 8 3 年 1 2 月开工建设，1 9 9 7 年 5 月移交生产；2 0 0 5 ～2 0 0 7 年矿井实施技术 改造及扩建工程，2 0 0 6 年核定能力7 . 0 Mt / a ；矿井采煤机械化程度为 1 0 0 ％，掘进机械 化程度近8 0 。 2 、试验工作面地质条件 1 1 6 1 3 面为东一采区 1 3 - 1煤层六阶 段，走向长1 8 6 5 . 8 m，倾斜长2 1 8 . 1 m 。回 风顺槽煤层底板标高为- 6 4 0 . 0 m～- 6 6 4 . 2 m ， 运输顺槽煤层底板标高为 - 6 8 2 . 7 m～- 7 1 6 . 6 m。西起- 7 2 0 m东翼皮带上山，东至F s 2 0 5 断层，北至1 1 5 1 3 工作面运输顺槽，南到- 7 2 0 m煤层底板等高线；煤层产状为1 8 5 ～ 1 9 5 ∠1 2 ～1 5 。 根据上、 下顺槽实见煤厚 点， 煤厚为1 . 5 m～7 . 3 m， 平均煤厚为5 . 3 3 m。 煤层顶板为泥岩及1 3 - 2 煤复合顶板， 底板为 泥 岩 。 3 、工作面设备选型 综合机械化采煤使用的成套设备，主要 包括采煤机、 刮板运输机、 液压支架、 端头支 护设备、顺槽转载机、破碎机、带式输送机、 乳化液泵站等。 这些机电设备不是孤立的 “单 机” ，而是结构上相互配合和联系， 作业上需 要协调， 且具有较强的配套要求和较高的可靠 性要求[ 1 - 5 ]。综采设备选型配套，就是通过 计算确定综采工作面设备的类型和参数， 将这 些机械设备合理组合在使其在结构上相互配 合、 功能上相互协调的有机整体， 并符合强度、 几何尺寸和可靠性等方面要求， 最终使选用的 综采设备适合煤层赋存条件和矿井生产技术条 件， 获得良好的使用效果。 3 . 1 采煤机 该面采用太原矿山机器集团有限公司生 产的MG 7 5 0 / 1 9 4 0 - WD型采煤机。采高范 围 3 . 0 m～6 . 0 m，适应煤层倾角 0 ～3 0 ， 供电电压3 3 0 0 V ，装机总功率1 9 4 0 k W，摇 臂长度3 0 9 8 mm。泵站电机功率 4 0 k W，调 高泵额定压力 2 0 MP a ，排量 4 2 mL / r ～6 mL / r 。截割电机功率 2 7 5 0 k W，滚筒 谢桥煤矿6 . 5 m大采高综采面设备选型 黄方荣 淮南矿业集团谢桥煤矿综采二队，安徽 颍上 2 3 6 2 2 1 转速 2 3 . 4 5 r / mi n ，截割速度3 . 6 8 m/ s ， 滚筒直径 3 0 0 0 mm，滚筒截深 8 0 0 mm。破碎 装置电机功率 1 6 0 kW ，滚筒直径 1 1 3 2 mm，滚筒转速1 7 4 2 . 4 6 r / mi n ，截割速度 1 1 m/ s 。牵引电机功率2 1 2 0 k W，机 载式交流变频调速，销轨式无链牵引。 3 . 2 液压支架 郑州煤矿机械厂生产的大采高液压支 架，其中 Z Y1 0 8 0 0 / 3 0 / 6 5 D型中间架1 0 6 架、ZZ1 0 8 0 0 /2 4 /5 0型端头架 8架、 Z Y G 1 0 8 0 0 / 2 8 / 5 5 型过渡架 6 架。表1 为液 压支架基本参数。 表 1 液压支架基本参数 3 . 3 刮板输送机 中煤张家口煤矿机械有限责任公司生产 的 S G Z 1 0 0 0 / 2 1 0 0 0 型刮板输送机，输送 能力2 5 0 0 t / h ，装机功率 2 1 0 0 0 k W 单 速 ，链速 1 . 8 6 m／ s ，中双链，刮板链中 心距 2 8 0 mm，链条规格 2φ 4 8 1 5 2 mm，电动机额定功率1 0 0 0 k W，中部 槽规格 长* 内宽 * 高 1 7 5 0 * 1 0 0 0 * 3 7 6 mm， 连接强度4 0 0 0 k N。 3 . 4 转载机和破碎机 中煤张家口煤矿机械有限责任公司生产 的S Z Z - 1 0 0 0 / 5 2 5 型转载机和P C M- 2 5 0 型破 碎机，转载机输送能力3 0 0 0 t ／h ，装机功 率 5 2 5 k W（双速） ，与可伸缩皮带机有效 搭接长度7 m， 电动机型号Y B S D - 5 2 5 / 2 6 3 - 4 / 8 抚顺 ，减速器型号4 3 J S - 5 2 5 。破碎机 通过能力3 0 0 0 t / h ，出料粒度3 0 0 （2 5 0 、 2 0 0 、1 5 0 ）mm，电机额定功率2 5 0 k W， 破碎锤头数量8 个，破碎锤头冲击速度 2 0 . 5 m/ s ，最大入料粒度 长宽长度不限高 长度不限1 0 0 0 9 0 0 mm。 3 . 5 皮带输送机 D S J 1 2 0 / 1 6 0 / 3 3 1 5 型皮带输送机带宽 1 2 0 0 mm，输送量1 6 0 0 t / h ，输送距离2 1 0 0 m，驱动功率3 3 1 5 k W，带速 4 . 0 m/ s ， 储带长度1 0 0 m，传动滚筒直径8 3 0 mm，卸 载滚筒直径 8 2 4 mm，整机质量2 2 . 4 9 1 t 。 3 . 6 乳化泵站 无锡威顺煤矿机械有限公司生产的 B R W4 0 0 / 3 1 . 5 型乳化泵站，额定压力 3 1 . 5 MP a ，公称流量4 0 0 L / mi n ，电机功率2 5 0 k W，转速 1 4 8 0 r ／mi n ，蓄能器充气压力 1 9 MP a ，卸载阀调定压力为3 1 . 5 MP a ，安 全阀出厂调定压力3 4 . 7 ～3 6 . 2 MP a ， 工作介 质为含3 ～5 乳化油中性水溶液。 4 、支架支护强度验算 顶板载荷核算 Q1M1 K R， Q 2 M2KR 式中Q 1预计除上、下端头外工作 面顶板载荷； Q2预计上、下端头顶板载荷； M1除上、下端头以外最大采高，取 6 . 3 m ； M 2上、下端头最大采高，取 4. 3 m； K增载系数，取 6 . 0 ； R顶板岩石容重，取 2 . 5 t / m3。 则 Q 1 M1KR 6 . 3 6 . 0 2 . 5 9 . 8 1 0 - 3 0 . 9 2 6 MP a Q 2 M2KR 4 . 3 6 . 0 2 . 5 9 . 8 1 0 - 3 0 . 6 3 2 MP a 根据我矿已开采1 3 - 1煤层顶板岩性情 况，在支架的选型上，要求工作阻力尽量大 一些，因此选用 Z Y1 0 8 0 0 / 3 0 / 6 5 D型、 Z Z 1 0 8 0 0 / 2 4 / 5 0 型、Z Y G 1 0 8 0 0 / 2 8 / 5 5 型液 压支架，由运输顺槽的三台B R W- 4 0 0 / 3 1 . 5 型乳化泵（两台使用、一台备用）提供动 力 。 Z Y1 0 8 0 0 / 3 0 / 6 5 D型中间架支护强度 P 1 1 . 0 5 MP a ～1 . 0 8 Mp a ， Z Z 1 0 8 0 0 / 2 4 / 5 0 型 端头架支护强度 P 2 0 . 8 6 MP a ～0 . 9 0 MP a ， 而工作面顶板载荷Q 1 0 . 9 2 6 1 MP a 、Q 2 0 . 6 3 2 ，由于 Q 1 ＜P 1 、Q 2 ＜P 2 ，所以支架 支护强度满足工作面顶板载荷的要求，故本 面选用Z Y 1 0 8 0 0 / 3 0 / 6 5 D型、Z Z 1 0 8 0 0 / 2 4 / 5 0 型、Z Y G 1 0 8 0 0 / 2 8 / 5 5 型液压支架控制顶 板 。 5 、大采高国产设备使用效果分析 1 谢桥煤矿1 1 6 1 3 综采面是淮南矿区 第一个装备大采高全套国产综采设备的工作 面，经过生产实践，综采面各类设备能够满 足安全、高产高效综采工作面设计要求，设 备配套选型科学合理，技术性能均达到国内 先进水平， 实现综采工作面日产量超过1 . 7 万 吨 。 2 目前国内大采高设备的机械制造质量 基本能满足要求，液压支架制造质量上已经 比较可靠，完全能够满足生产的要求。 3 提高工作面外围系统的可靠性， 简化 运输系统， 保证工作面设备正常运转。 摘 要 基于谢桥煤矿1 1 6 1 3 工作面煤厚为1 . 5 m ～7 . 3 m ， 平均煤厚为5 . 3 3 m 的地质采矿条件， 分析 了大采高工作面的综采设备选型原则，对淮 南矿区第一个6 . 5 m 大采高全套国产综采工作 面谢桥煤矿1 1 6 1 3 工作面设备配套选型进行 总结，并对该套设备液压支架支护强度进行 了验算。 该项大采高国产综采配套技术， 对该 地区厚煤层开采具有重要的试验、借鉴意 义。 关键词 大采高；设备选型；综采面；国产装备 中国分类号T D 3 5 3 文献标识码B 参考文献 [ 1] 张宁，富强，刘文岗．鄂尔多斯地区 大采高综采设备配套选型与实践[ J ] ．中国矿 业. 2 0 0 8 ，1 7 9 5 7 - 6 0 [ 2] 徐永圻．煤矿开采学[ M] ．徐州中国 矿业大学出版社. 1 9 9 9 [ 3 ] 苏清政．国产首套 6 . 2 m大采高综采支架 应用实践[ J ] ．煤炭工程. 2 0 0 7 ，5 9 9 - 1 0 1 [ 4] 闫振东，程建祯．寺河矿一次采全高 国产装备大采高回采工艺实践[ J ] ．煤炭科学 技术. 2 0 0 9 ，3 7 1 0 4 - 6 [ 5 ] 成运涛．寺河矿 6 . 2 m大采高综采设备选 型[ J ] ．煤. 2 0 0 8 ，1 7 2 2 4 - 2 6 ． 作者简介 黄方荣（1981-） ，男，陕西汉中人， 助理工程师，2 0 0 6年毕业于中国矿业大学， 现于淮南矿业集团谢桥煤矿综采二队工作。 D O I 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 - 8 9 7 2 . 2 0 1 1 . 1 0 . 0 4 5