煤矿三机配套及顺槽设备选型设计毕业设计论文

1、煤矿三机配套及顺槽设备选型设计毕业设计论文 本科毕业论文设计 题目煤矿三机配套及顺槽设备选型设计 摘要通过这次设计任务使我们更好的掌握了综采工作面机电设备的选型及配套的理论原理同时也为今后进行进一步的研究和工作奠定了良好的基础 回采工作面是整个矿井生产系统的核心因此综采设备配套是否合理是整个矿井能否实现高产高效安全生产的关键所在近二十年来在我国得到了长足的进步综采生产也已积累了丰富经验综采设备基本可立足国内针对我国地质条件的综采工艺也日趋成熟综采已成为我国现代化矿井的主要开采手段但是综采面的设备配套选型以及单产等方面与世界先进水平还存在着一定的差距因此正确的配套设备选型以提高工作面单产已成为目

2、前急需解决的课题 关键词综采工作面设备配套高产高效 论文类型设计报告ABSTRACTThrough this design task it can make us better master the selection and matching of electrical and mechanical equipment in the fully mechanized working face but also lay a good foundation for further study and work Mining face is the core of the whole produc

3、tion system So whether mining equipments match well is the key of whether the whole mine can achieve high production and efficiency and safety In recent twenty years it has made much progress in our country and comprehensive production has accumulated much experience Compound mining equipment is wid

4、ely used in our country Compound mining process based on our geological conditions has become gradually mature Compound mining has become the main means But compared to worlds advanced level our selection and matching of electrical and mechanical equipment still exists certain gap Therefore the righ

5、t selection and matching of equipment and increasing production have become the urgent problem to be solvedKEY WORDMechanized coal mining Ancillary equipment High production and high efficiencyTYPE OF THESIS Design Reporter 第一部分 三元2303工作面矿井情况潞安矿区北以西川断层为界与武夏矿区相接南以长治与晋城市行政边界为界与晋城矿区毗邻东以15号煤层露头为界西以15号煤层

6、1500m埋深线为界南北长约746km东西宽约631km面积约为304465km2潞安矿区煤炭资源丰富地质储量147415Mt矿区总规模8600 Mta其中生产矿井4座在建矿井5座一期规划矿井4座二期规划矿井2座本矿井为一期规划矿井规划生产能力 22 Mta11 地理概况三元煤业位于长治市郊区垢北庄镇垢西庄村南太原焦作铁路长治站至小宋站一段紧临井田东界距长治火车站约25km行政区划隶属长治市郊区堠北庄镇管辖井田地理坐标为东经113°0022113°0437北纬36°73036°1257在工业场地北边缘建有煤炭铁路专线长晋高速公路从井田南部的吴村和秦村之间

7、通过距地面工业场地约26km公路四通八达交通十分便利井田地处山西省东南部靠近河南河北具有良好的铁路及公路运输条件本区公路交通发达长治-晋城公路从井田西侧通过乡村间简易公路密如蛛网矿井建设与生产期间的物资与设备运输经公路可抵达工业场地公路运输条件极为便利井田位于太行山中段西侧的山前地带即被称之为上党盆地的一部分地势开阔平坦总的来看呈东高西低之态势最高点位于井田西南边缘标高为96770m最低点位于井田北部边缘标高为90250m相对高差6520m本区属海河流域漳河水系井田内无大的地表水体只有为数不多的地表冲沟冲沟中平时无水只有在雨季时才有少量流水漳河流经井田西部外边缘在井田附近河床宽约50100m水

8、深较浅据有关数据记载该河最大流量为489m3s最大流速为417ms最小流速为017ms最大含砂量为172kgm3根据地质报告提供的资料流经井田段的最高洪水位井田南端9327m中部工业场地附近916m北部903m本矿井工业场地最高洪水位标高9160m低于副立井井口标高93150m155m主立井井口标高93150m155m本矿井南翼风井工业场地最高洪水位标高9327m低于回风立井井口标高93880m61m进风立井井口标高93800m53m本矿井工业场地均有完善的排水系统12 煤层埋藏及开采条件1地层该井田位于沁水煤田长治矿区东北部区内均被黄土覆盖盘区地层自下而上依次为奥陶系中统峰峰组石炭系中统本溪

9、组上统太原组二迭系下统山西组下石盒子组上统上石盒子组及第四系现依据钻孔资料由老至新分述如下1奥陶系中统峰峰组O2f井田内未出露为一套浅海相深灰色厚层状石灰岩顶部含泥岩石灰岩角砾局部可见轻微的白云岩化夹石膏层据区域数据厚度56200m中下部节理裂隙及溶隙发育2石炭系中统本溪组C2b井田内未出露厚度1080m平均554m岩性为浅灰色泥岩砂质泥岩具贝壳状断口见有黄铁矿结核局部为铝土岩致密细腻具有滑感底部可见 山西式铁矿与下伏峰组呈平行不整合接触3石炭系上统太原组C3t井田内未出露为主要含煤地层之一为一套海陆交互相含煤建造厚895413267m平均12070m岩性主要由灰黑色泥岩砂质泥岩石灰岩中细粒砂

10、岩及煤层组成含K2K3K4K5K6层较稳定的石灰岩另有一层不稳定的石灰岩沉积有7891011131415号煤层富含植物化石本组地层以K1细砂岩为底界与下伏本溪组呈整合接触K1砂岩局部相变为砂质泥岩4二迭系下统山西组P1s井田内未出露厚39495845m平均550m主要含煤地层之一为一套陆相含煤建造岩性主要由泥岩砂质泥岩中细粒砂岩组成含123号煤层本组以K7细砂岩为底界与下伏太原组呈整合接触该地层在盘区内北部被剥蚀5二迭系下统下石盒子组P1x井田未出露厚76418543m平均800m岩性由泥岩砂质泥岩各粒级砂岩组成本组以K8细砂岩为底界与下伏山西组呈整合接触该地层上部在盘区北部被剥蚀6二迭系上统

11、上石盒子组P2s井田内遭受剥蚀最大残留厚度22860m岩性主要为一套浅黄色黄色浅灰色灰色泥岩砂质泥岩细砂岩中粗砂岩组成本组以K10粗砂岩为底界与下伏下石盒子组呈整合接触7第四系Q井田内广泛分布厚806225516m平均184m左右岩性主要为粘土砂质粘土粉土粉砂及细砂上部47m以上以褐色及灰黄色粉土为主具孔隙含植物根茎及少量钙质结核等下部47m以下至基岩面以褐色灰绿色及棕红色粘土粉土互层为主中间夹薄层粉细砂层粘土中多含动物碎片局部含钙质结核及少量砾石细砂分选较好局部夹薄层中砂13 井田地质构造井田处于全掩盖区据勘探钻孔及煤矿开采揭露井田内地质构造简单地层总的走向为北东南东向倾向南西倾角2

12、6; 14°井田北部局部地层较陡倾角约14°南部地层较缓倾角约2°一般约5°左右仅见褶曲构造未见岩浆岩侵入构造属简单类型现将井田内褶曲叙述如下1南寨背斜S1位于南寨村轴向北东10°背斜轴井田内延伸长度3km东翼倾角约5°西翼倾角4°该背斜由补111补10389补108补106等钻孔控制背斜向南延伸至崔漳村一带消失2蒋村向斜S2位于蒋村暴马村一带其轴向与南寨背斜近似平行两轴相距约900m该向斜同样伸至宋家小庄一带消失该向斜由补110238补101239等钻孔控制两翼最大倾角约14°向斜轴长约16km3S3背斜位于该矿

13、井井筒南侧轴向近北西南东向两翼倾角约3°左右该背斜由补1111102补110194钻孔控制该背斜延伸至崔漳村南补111以南消失向斜轴井田内延伸长度约15km4S4向斜位于下秦村北侧轴向近北东南西向两翼倾角约3°4°该向斜在崔漳村以南1306工作面西侧消失向斜轴在井田内延伸长度约11km该向斜由钻孔1931103补109及井下巷道控制勘探中及煤矿开采中均未发现断层在第三剖面线以北褶皱构造发育对盘区工作面布置会带来不便在向斜发育部位容易蓄水将来开采时涌水量可能会增大井田南部仅有2个钻孔119177控制程度低从现阶段来看为单斜构造预计将来进一步勘探或矿井开采仍然是褶曲构

14、造发育区4构造对采掘的影响及评价本井田地质构造类型属简单类型但井田范围内总体勘探程度低从采掘工程和已施工钻孔看井田范围内主要是褶曲构造因此预测南翼区的褶曲构造也较为发育但分布范围及其大小位置只能够靠加强地质勘探工作来解决14 煤层及煤质1煤层井田内含煤地层为太原组和山西组不同的聚煤环境形成了不同的岩性组合岩相特征含煤性也存在较大差异太原组为一套海陆交互相含煤建造含海相灰岩56层含煤9层主要赋存于本组上中下部编号自上而下为7号8号9号10号11号13号14号15-1号15号其中15号煤层为全区较稳定大部可采煤层14号煤层为全区较稳定大部可采煤层9号煤层为稳定的全区可采煤层其余煤层均不稳定不可采地

15、层平均总厚12070m煤层平均总厚844m含煤系数为699山西组为陆相含煤地层共含煤三层自上而下编号为1号2号3号其中3号煤层为区内稳定可采煤层其余为不稳定不可采煤层地层平均总厚550m煤层平均总厚827m含煤系数为1504井田内太原组山西组煤层平均总厚1677m含煤系数为952可采煤层为山西组P1s3号煤层及太原组C3t9号14号15号煤层可采煤层特征表见表2-1-1可采煤层分述如下13号煤层俗称香煤位于山西组下部上距K8砂岩底36m左右下距K7细砂岩8m左右距太原组K6燧石灰岩17m左右距9号煤层68m左右煤层厚636840m平均718m为厚煤层普遍含02层炭质泥岩夹矸结构简单厚度大可采性

16、指数为1厚度变异系数66属全区可采之稳定煤层属该矿井批采煤层目前正在开采采空区范围位于井田中部中央盘区内采空区面积约为12km229号煤层位于太原组中部上距3号煤层56757133m平均6800m厚度110187m平均146m结构简单无夹矸全区可采之稳定煤层可采性指数为1厚度变异系数137属一型314号煤层位于太原组下部上距9号煤层29024747m平均3718m厚度070095m平均082m结构简单无夹矸可采性指数062厚度变异系数362较稳定局部可采415号煤层位于太原组下部该煤层结构复杂夹矸薄厚不一但层位稳定总体来看该煤层上部有一层夹矸具一定规律可进行对比将其分为上下两层15115151

17、号分层仅局部可采全区绝大部分不可采为不可采煤层个别钻孔15煤层其间夹石较厚但无规律难以进行对比15号煤层上距14号煤层平均1134m厚度0685m平均344m结构复杂含夹矸04层可采性指数为093厚度变异系数326除补108号孔缺失外其它均达可采属大部可采较稳定煤层15 三号煤层顶底板情况顶板影响煤层冒放性的煤层顶板包含直接顶和老顶两部分直接顶对顶煤压裂无直接影响但直接顶能够随采随冒并具有一定的厚度是综放开采顶煤破碎冒落后顺利放出的基本条件否则不利于顶煤回收因此无论从矿压角度还是从顶煤放出率来考虑都希望直接顶的最小厚度能达到充满采出煤厚的空间直接顶多为灰黑色泥岩部分为砂质泥岩厚度为219783

18、m平均为501m老顶为灰白色中粒砂岩厚度3151023m平均为680m有时该层直接覆盖于3号煤之上3号煤层顶板岩石力学性质如下抗压强度为151Mpa抗剪强度为261 MPa抗拉强度为115MPa普式系数为151属中等坚固类岩层属中硬顶板容易冒落且厚度适中底板多为砂质泥岩局部为砂岩和泥岩灰黑色厚度215667m平均493m个别为炭质泥岩厚度不足1m本矿开采3号煤层时初次来压步距约30m周期来压步距约12m在采煤工作面老顶初次来周期来压时要求矿上技术负责人要亲临现场指挥增加特种支架确保支护可靠开采煤层3号煤层属结构简单稳定型煤层煤层顶板属中硬顶板且厚度适中容易冒落本矿井放顶煤工作面开采采用综合机械

19、化采煤工艺顶板管理采用全部跨落法管理16 三号煤层情况 三号煤层的厚度为638840m平均厚度为718为厚煤层普遍含02层炭质泥岩夹矸结构简单厚度大可采指数为1厚度变异系数为66属全区可采稳定煤层煤层间距为36757133m平均间距为680m夹石总厚为01105m目前三号煤层可采储量为3812Mt煤类为贫煤或瘦煤会分为1956挥发分为1498硫分为04水分为081发热量为35932MJkg煤的容重为146t每立方米煤层属于较软煤层内生裂隙较发育抗压强度151MPa有利于顶煤的冒放工作面煤层厚度平均733m含矸厚5cm煤层中单层夹矸厚度不大于030m岩石硬度系数小于3顶煤中夹矸厚度占煤层厚度的比

20、例小于1015时顶煤冒放性好否则应采取预破碎措施3号煤层结构简单含1层夹矸夹矸薄且大部分位于煤层中下部因此3号煤层结构对放顶煤无不利影响 煤田走向长度为1014Km倾斜宽度为496km井田面积为229517km2回采工作面长度为198m回采工作面年推进杜维1188m矿井年生产能力为220万吨日产量为66667t矿井采用一工一备一掘进的工作制度年工作日为330天采用四 六工作制即三班生产一般检修维护每天净提升时间为16t 第二部分 采煤工艺方法的确定21 冒放性分析1采煤工艺根据地质条件和煤层赋存情况工作面生产能力开采技术条件以及通风安全矿井生产能力回收率等诸多因素考虑3号煤层工作面采用走向长壁

21、综采放顶煤的采煤工艺全部垮落法管理顶板2机采高度及放煤厚度增大机采高度缩小采放比可以提高工作面采出率但需增加液压支架的重量同时还应考虑设备和机道上方顶煤和煤壁的稳定性采高越大越易发生片帮结合本矿井煤层厚度实际开采经验和技术管理水平确定工作面开采高度为30m放煤厚度433m采放比为1144符合煤矿安全规程采放比小于13的规定3采放高度比它对顶煤冒放性的影响反映在两方面一是采面支架的反复支撑对顶煤的破碎作用现场观测表明放顶煤工作面支架对顶煤的破碎作用范围一般仅限于支架上方2m左右再向上则所受影响很小因此顶煤厚度越大顶煤的冒放性越差二是采放高度比影响着破碎顶煤冒落空间顶煤只有充分破碎冒落时才有利于其

22、回收2303工作面煤层厚平均733m含矸厚5cm采高为30m采放比为l144较适于顶煤的放出经冒放性分析3号煤层具有较好的冒放性不需人工强制放22 放煤步距和采煤机截深的确定放煤步距就是相邻两次放落顶煤的间隔距离放煤步距是确定工作面采出率和含矸率的重要因素放煤步距过大过小都将造成回采率的下降或含矸率的提高根据放煤椭球体理论合理的放煤步距应该是与顶煤放落椭球体短轴半径和放煤高度相匹配使煤矸石和采空区矸石同时达到放煤口达到丢煤最少含矸率最低根据矿井生产实践确定2303工作面采煤机选用MGTY30073011D截深为06m放煤步距为06m采用割一刀放一次顶煤的一采一放采煤工艺 1放煤步距放煤步距是相

23、邻两循环放煤之间工作面向前推进的距离最佳的放煤步距应是顶煤垮落后能从放煤口全部放出的距离合理的放煤步距与顶煤厚度破碎块度松散程度放煤口的位置及顶煤冒落时的垮落角等多种因素有关根据近年来放顶煤生产经验设计取放煤步距为06m 2放煤方式根据3号煤层的赋存条件顶底板岩性根据本矿井其他综放工作面的成功经验确定2303工作面的放煤方式为多人分段单轮放煤方式通过收尾梁使顶煤落入后溜中直到见矸后伸出尾梁停止放煤为了减少顶板周期来压对收尾的影响在收尾期间应加强矿压观测保证收尾工作顺利完成参照本矿井生产实际情况初步确定2303工作面末采放煤在距离停采线12m范围内停止放煤在生产中也可根据采煤工作面的具体条件在顶

24、板条件允许的前提下调整放煤的距离23进刀方式的选择由于工作面长度较长采煤机进刀方式采用端部斜切进刀的方法工艺过程下端头进刀上行割煤装煤移架移前溜上端头进刀下行割煤装煤移前溜放顶煤移后溜采煤机采用上下端头斜切进刀进刀长度25m左右移架滞后采煤机后滚筒3-5m追机作业滞后移架10-15m推移前部输送机输送机弯曲长度不小于15m推移步距06m采煤机下行割煤完成后再放顶煤以免两工序相互影响放煤在工作面处于最小控顶距的条件下进行放煤方式为单轮间隔低位放煤当矸石量占放出物的13时即停止放煤遇到大块煤不易放出时反复伸缩插板小幅度上下摆动尾梁使底煤破碎后顺利放出放完顶煤后滞后支架10-15m推移后部输送机弯曲

25、段长度不小于15m采煤机的割煤方式采煤机双向割煤往返两刀的割煤方式其生产工艺过程为双向割煤方式的主要特点是采煤机沿工作面前后滚筒同时割煤上行下行割煤厚度30m并同时完成推移输送机支架等一个采煤循环的全过程采煤机沿工作面上下行割煤装煤完成一个采煤循环采煤机的进刀方式端部斜切式进刀法如图所示其进刀过程为当采煤机割煤至工作面端头时其后的输送机槽已移近煤壁采煤机机身处尚留有一段下部煤调换滚筒位置前滚筒降下后滚筒升起然后沿输送机弯曲段返向割入煤壁直到采煤机机身进输送机直线段为止这时采煤机已向煤壁推进了一个截深然后将输送机移直再调换两滚筒的上下位置采煤机重新返回割煤至输送机机头处再次调换上下滚筒位置采煤机

26、沿工作面向右正常割煤直到工作另一端向下运行一个机长将前滚筒放下然后向下割煤装煤直至下顺槽第三部分工作面三机选型31综放工作面配套设备悬着原则1必须与开采煤层的地质条件相适应2能满足工作面生产能力的需要3设备结构性能和主要技术才是必须相互匹配4综采设备选型配套设备英语矿井的煤炭运输通风辅助运输等系统能力相适应5配套设备的整体可靠性与生产能力相适应32 采煤机1采煤机选型原则1适合特定的煤层地质条件并且采煤机截深截割高度功率计牵引方式等主要参数选取合理有较大的适用范围2满足工作面生产能力要求3采煤机技术性能良好工作可靠度高保护功能完善4采煤机使用检修维护方便2选取采煤机时考虑的因素1煤层的硬度2煤

27、层的厚度3煤层的倾角4顶底板性质3 选型计算由工作面的原始数据知道2303工作面的年产量是22Mt年工作日为330天日产量为66667td采煤机选择应与工作面生产能力相适应采用采煤机的平均割煤速度为基本参数采煤机采用双滚筒电牵引采煤机采用端部斜切进刀方式双向割煤采煤机平均落煤能力可采用以下公式计算式中Qm采煤机落煤能力th A工作面日产量6667td B采煤机滚筒截深06m C工作面回收率取97 L工作面长度198m Ls刮板输送机弯曲段长度30m Lm采煤机两滚筒中心距取18m K采煤机日开机率根据经验取60 H采煤机割煤高30 mHf放顶煤厚度平均取43mLf工作面顶煤长度188mCf放顶

28、煤回收率取86 煤的容重146tm3 Td采煤机反向时间取5min代入数据得335th2采煤机平均割煤速度 根据采煤机的平均生产能力计算采煤机的平均割煤素的公式如下式中Vc采煤机平均割煤速度mmin其它参数意义同前代入数据得 212mmin由于采煤机在采煤过程中煤层的赋存情况并不是固定不变的所以采煤机的实际落煤量和割煤速度是随机的因此在选择采煤机时采煤机的最大速度较平均速度应有一定的富裕量采煤机的最大割煤速度VKVc式中K采煤机不均衡系数取14V14×212297mmin采煤机的最大割煤能力QKcQKc-采煤机不均衡系数取14代入数据得QKcQ14×335469th采煤机截

29、割功率N60BHVnaxHw式中N采煤机截割功率KW Hw采煤机能耗指数取076kwhm3 B采煤机得截深取06m H采煤机的截割高度取30m Hw采煤机能耗系数取值276 N60×06×3×297×076245kw根据以上计算考虑煤层厚度夹矸情况并利用矿方现有设备采煤机型号利用MGTY30073011D电牵引采煤机截割滚筒电机功率为2×3001滚筒2摇臂减速器3固定减速器4电动机5牵引部6底托架其技术特征如下表内容参数型号MGTY30073011D采高范围m2035供电源电压v1140机面高度m1580适应煤层倾角25°适应煤层硬度

30、f4装机总功率kw730摇臂长度mm2164摇臂摆角上摆角度°309下摆角度°232滚筒的转速rmin327截割速度ms31滚筒直径mm1800滚筒截深mm800摇臂回转中心距mm8155滚筒最大中心距mm12483主架长度mm8405牵引方式交流变频无极调速链轮销排式无链牵引MGTY30073011D采煤机型号含义M煤机G滚筒TY太原300截割功率300kW730装机总功率11电压等级1140vD电牵引工作面日推进度为式中S工作面日进度m Q工作面日产量6667td L工作面长度198m M工作面平均采高取733m 煤的容重146tm3c工作面回采率取97工作面循环进尺为

31、06m日循环数n为取工作面日循环数为6个工作面日进度36m年进度为1188m33刮板输送机的选型 1 刮板输送机选型原则 1刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力一般可取11倍 2要根据刮板链的符合情况确定链条数目根据给定煤质硬度选择链条结构形式煤质较硬块度较大时优先选用边双链煤质脚软时可选用单链或双中链 3输送机中部槽的结构一般选用开底式封底式主要用于较软的底板条件下中部槽宽度尺寸尽可能选用通用尺寸并考虑能与采煤机托架和行走机构尺寸相匹配 4传动装置的布置方式电动机台数和铺设长度方面通常选用多电机驱动一般四台2 刮板输送机选型计算采煤机相配套对于前刮板输送机输送机的运输能力应不低于采

32、煤机的最大割煤能力后刮板输送机在选择时前后刮板输送机之间的配套取决于采煤工作面的采放比三号煤层的平均厚度为733m采煤机的切割高度为30m放煤高度为433m采放高度比为1144后刮板输送机的运输能力应与放煤能力相适应根据采放平行作业的要求工作面平均放顶煤速度为式中Vf工作面平均放顶煤速度mminLf工作面放顶煤区段长度198mL工作面的长度188mLs刮板输送机变曲段长度35mLm采煤机两滚筒中心距取18mtd采煤机的反向时间取50mintdt工作面端头作业时间取400minT1工作面放顶煤辅助工序时间取300minVc采煤机最大割煤速度297mmin则155 mmin工作面平均放顶煤能力为Q

33、f60HfBCf1CgVf式中Qf工作面平均放顶煤能力thHf放顶煤高度433mB采煤机滚筒截深06mCf放顶煤的回收率取86煤的容重146tm3Cg放顶煤的含矸率取86Vf工作面平均放顶煤速度155mmin则Qf60×433×06×086×146×101×155334th后刮板输送机能力为QhKfKyQf式中Q工作面平均放顶煤能力thKf工作面放顶煤不均匀系数取13Ky运输方向及倾角修正系数取12Qh13×12×334521th根据上述计算考虑设备的结构强度刚度维修管理企业现有设备等因素工作面前后刮板输送机型号都

34、选用 SGZ-764500型运输能力900th电机功率为2×250kw另外应该考虑在前刮板输送机的前侧加装产煤板以便把底板浮煤掉入刮板输送机中避免浮煤的堆积影响运输机的移动和损坏零部件提高运行的可靠性同时在后刮板输送机后侧可以拖一个皮带机以提高放顶煤回收率1机架挡板2机头传动部3机尾传动部4刮板链5中部槽6过度槽7过度铲板8推技术特征表 内容 参数型号SZG-764500设计长度210m输送量900th装机功率2×250kW 电动机型号YBSS250电压114V 功率250kw刮板链速11ms减速器型号MS3H90DCSEW速比135刮板链型式中双链圆环链规格30×

35、;108C圆环链最小破断负荷1130KN 中部槽规格1500×724×275mm形式整体铸焊封底式溜槽链接形式哑铃链接链接形式闸盘紧链SZG-764500型刮板运输机的含义S输送机Z中双链G刮板764中部溜槽宽度500装机功率34 支护设备液压支架选型液压支架选型准则 1液压支架选型必须考虑的主要地质和采矿条件 直接顶稳定性类型 基本顶级别及相应矿压参数初次和周期来压步距来压时载荷直接顶厚度 底板类别及相应力学参数 截高煤层强度节理方向煤层厚度变化 煤层倾角和工作面推进方向 瓦斯等级和必要通风断面等 一般选型顺序 根据直接顶基本顶底板类型初步选定基本架型 考虑上述诸因素选定

36、具体结构包括顶梁底座侧护结构等 根据提供的地质条件和矿压显现参数计算支架必需的支护强度和相应额定工作阻力 考虑顶底板含水层条件验算支架对底板比压或载荷强度 本矿井首采的3号煤层直接顶板的岩性为砂质泥岩顶板易管理该顶板属于级2类按照缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类MT554-1996对支护的有关规定以及其它矿相似条件的高产高效放顶煤工作面的经验结合国内外支架发展现状确定采用支撑掩护式液压支架3号煤层为综采放顶煤开采其中采煤机割煤高度3m设计确定支架的最大采高应在36m以上最小高度以满足运输要求为宜根据目前国内综放工作面观测结果支架承受的压力一般不大于分层开采时顶分层的压力而且基本顶来压也有所降低两者

37、基本相差不大 支架支护强度的计算支撑高度的确定H大 m s式中 H大 最大支撑高度mm 采煤机割煤高度30m s 伪顶和浮煤冒落高度02mH大 30232m根据回归经验公式qH9768KM0212式中qH支护强度PaK备用系数13M煤层最大高度取733m2顶板岩石容重取26kNm3qH 9768KM02129768×13×733021×26518Pa05MPa根据实测数据回归计算放顶煤支架的支护强度为05MPa按估算法确定支架支护强度支架支护强度按下列计算gKdg冒g顶式中g支架支护强度kNm2Kd动载系数取15g冒冒落带自重应力g冒r1hM工作面采高3m岩石初期

38、碎胀系数12R1上覆岩层容重26mtm3g冒10×26000260000Nm3g顶顶煤自重应力g顶Mdr2433×146×1000×9861954Nm2Md放顶煤厚度146mg15×26000061954048Pa根据估算法计算支架支护强度为049MPa通过上述两种方法计算取其最大者为05MPa即要求所选液压支架支护强度应不低于05MPa的顶板荷载按估算法确定支架支护强度支架支护强度按下列计算gKdg冒g顶式中g支架支护强度kNm2Kd动载系数取15g冒冒落带自重应力g冒r1hM工作面采高3m岩石初期碎胀系数12R1上覆岩层容重26mtm3g冒

39、10×26000260000Nm3g顶顶煤自重应力g顶Mdr2433×146×1000×9861954Nm2Md放顶煤厚度146mg15×26000061954048Pa根据估算法计算支架支护强度为049MPa通过上述两种方法计算取其最大者为05MPa即要求所选液压支架支护强度应不低于05MPa的顶板荷载支架的工作阻力P1P1QhLCA4056KN式中qH05MPL支架顶梁长为44mC梁端距为04mA支架中心距为15m支架的初撑力P2P2075×P127KN根据支架支护强度的计算及上面的论述借鉴国内外经验设计选用低位放顶煤液压支架型号

40、为ZF54001732其支护强度为068Mpa050Mpa符合要求也能适应3号煤层最大厚度时顶板载荷对支架阻力的要求技术特征见下表支撑掩护式液压支架技术特征 内容参数型号ZF5400-17-32支护强度068MPa初撑力5316kN工作阻力6644kN泵站压力35MPa支架高度17003200mm支架宽度14201590mm支架中心距1500mm对底板比压2097MPaZF5400-17-32液压支架型号含义Z支架F放顶煤5400工作阻力5400KN17支架最低高度17dm33支架最大高度33dm 按照要求选择过渡支架为ZF56002033支撑掩护式低位放顶煤过渡支架反四连杆 主要参数 支架最

41、大高度3300mm支架最低高度1700mm 第四部分 顺槽设备选型41 胶带输送机选型胶带输送机选型原则2选型计算给定条件2303运输巷运煤巷长为1500m 设计运输生产率为Q800th初选320kw运输机1000s型煤矿矿用阻燃输送带带宽B1m带速V2ms总包角473°825弧度上下托辊间距分别为Lg15m Lg3m验算1计算并验算胶带的宽度带的最小宽度B1 049式中B1设计运输能力的输送带宽度 Q 设计运输能力800th K 物料断面系数0458V 输送带运行速度2ms 货载散集宽度1tm3 C 运输机倾角系数1对带宽进行块度校核B2a2002×4002001000mma物料的最大块度400m所以带宽满足要求胶带运行阻力计算胶带每米长度上货载的质量q11111kgm换算到每米长度上的上下承载回程托辊转动部分的质量