三机配套终极版

综采工作面配套设备选型设计任务书

设计任务

1）根据所给原始数据进行设备配套选型的详细计算

2）编写综采设备配套选型设计的说明书

3）工作面综采设备配套关系图

目录

综采工作面配套设备选型设计说书

第一章液压支架的选型.

第二章滚筒采煤机的选型

第三章工作面可弯曲刮板输送机的选型

第四章工作面运输巷带式输送机的选型

第五章采区负荷统计及变压器、电缆、开关的选型

第六章总结

第七章参考文献

第一章液压支架的选型

一、影响液压支架选型的因素

影响液压支架选型的因滚．主要是矿山地质条件，如顶、底板稳定性、煤层厚度、煤层倾角、煤层赋存状况及瓦斯含量等，其中以煤层及顶，底扳稳定性影响最大。

1、顶板稳定性

顶板稳定性直接影响支架的架型支护强度，顶板岩性的不同．决定支架的架

型的型式，岩层载荷和顶板的稳定性主要影响支架支护强度和顶梁的结构型式。一般讲：煤层顶板稳固平整，应选用支撑式支架；煤质松软、顶板破碎煤层，应选用掩护式支架；而煤层顶板坚硬。则应选用支撑掩护式支架。

2、底板稳定性

底板岩石的组成．结构及岩石力学性质是支架选型不可忽视的另一重要条件．底板的稳定性．对支架底座影响颇大．支架架型选取不当，会使支架陷入底

板，使移架困难。根据我国煤层底板岩石抗压强度。建议按表1-1选型。

表1-1 不同底板条件下选用的架型

3、煤层厚度

煤层厚度主要影响支架支护强度，煤层厚度越大支护强度应越高，煤层厚度大小及变化情况，又决定着支架的结构高度和伸缩范围。

厚度超过，顶板有水平推力时，应选用抗水平推力强的掩护式或者支撑掩护式支架，一般不宜采用支撑式支架。厚度在~（软煤取上限，硬煤取下限）以上时，支架应带支护帮装置，当厚度较大时，支架应选用调高范围较大的双伸缩立柱或者带机械加长杆的单伸缩立柱，若为假顶分层开采，应选用掩护式支架。

4、煤层倾角

煤层倾角主要影响支架稳定性，煤层倾角大则易使支架发生倾倒、下滑等现象。必须采取防倒防滑措施。

当倾角大于10°～15°（支撑式支架取下限，掩护式和支撑掩护式取上限）时，应选用有防滑装置的支架。当倾角大于18°时，应选用防滑、防倒和调架装置的支架。

5、煤层埋藏稳定性

对于断层十分发育、断层落差大、煤层厚度变化过大、顶板的允许暴露面积小于5～8㎡,允许暴露时间在20min以下的工作面，暂时不宜使用液压支架。

实践证明：煤层埋藏越平稳，综采的效果越好。断层及其性质对支架的使用好坏起决定性的影响。若断层落差大，综采设备通不过，断层条数多，综采面搬家次数多。6、煤层瓦斯含量

瓦斯含量大的煤层应采用通风断面大的支架。

液压支架架型选择是否合适，最终必然反映到经济效果上。应尽量做到安全、

高效，而又能降低吨煤成本。支撑式液压支架虽然价格便宜，但使用性能远不如掩护式和支撑掩护式液压支架优越。因此：在可能情况下，应优先选用掩护式和支撑掩护式两种架型。

除矿山地质条件外，采矿技术条件，如回采方式，采面长度，采煤机械类型、生产环节等因素对液压支架的造型也有一定的影响。

二、煤层顶板及顶板分类

覆盖在煤层上的岩石，依次分为伪顶、直接顶、老顶，它们统称为煤层的顶板。伪顶是紧贴在煤上极易冒落的较薄岩层，通常在煤层被采下后随即冒落，对液压支架的选型一般没有影响。

直接顶位于伪顶之上，无伪顶时直接位于煤层之上，通常是在移架或回柱后随即冒落，直接顶下部～2 米厚的岩石叫直接顶下位岩石，它对架型的选择有决定性的影响。

1、直接顶分类

我国将缓倾斜煤层回采工作面直接顶根据其稳定程度分为四类

1)、不稳定顶板：也称破碎顶板，这类顶板很易冒落。冒落后岩石能基本充满采空区。泥质页岩，再生顶板等属于这类顶板。

2)、中等稳定顶板：强度较高，但有大量节理裂隙，局部较完整，冒落后不能充满采空区，一般在支护设备前移后随即冒落。砂质页岩，粉砂岩属予这类顶板。

3)、稳定顶板：难于冒落，需支架帮助切顶。

4)、坚硬顶板：极难于冒落，采后需强制放顶，砂岩，坚硬砂质页岩等属于这后两类。

表1-2 直接顶分类

2、基本顶分级

基本顶位于直接顶之上，顶板分级主要由直接顶厚度∑h 与采高H 之比值N 来决定，再参考老顶初次来压步距L 2，N 的意义是指冒落带充满采空区的程度， L 2 是指工作面初次切顶线到开切眼煤壁之间老顶悬露的长度。

老顶周期来压的强弱，对确定支架的吨位即支护强度有决定性影响，N 越大L 2 越小，说明老顶周期来压不明显，作用在支架上的载荷小而稳定，支架的支护强度不需要很大，相反，N 越小，L 2 越大，老顶周期来压就越强烈，作用在支架上的载荷就越大且有冲击，支架的支护强度就要求比较高。根据N 和L 2 值老顶被分为四级。见表1-4。

三、液压支架的选型

液压支的选型，包括选择支架的架型，支架的结构参数和支架强度的确定。

1、架型的选择

液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本型式。

支撑式支架顶梁长，立柱多，且垂直支撑，工作阻力大，切顶能力强．通风断面大，后部有简单的挡矸装置，架间不撑紧，对顶板不密封，它适用于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显或强烈的老顶条件。

掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的矸石，它的顶梁较短，支柱少且倾斜支撑，架间密封，支架工作阻力较小，切顶能力差，但由于顶梁较短控顶面积小，支护强度不一定小，它适用于不稳定和中等稳定直接顶条件。

支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架结构特点，顶梁较长，立柱较多，呈垂直或倾角较小倾斜支撑，故工作阻力大，切顶能力强，具有掩护梁架间密封，挡矸掩护性能好。它适用稳定以下各类顶板，有取代支撑式支架的趋势，但它的结构复杂，重量较大，价钱较高。

当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表1-4选择支架型式。

表1-4 适应不同类级顶板的架型及支护强度