1123综采工作面主要设备选型设计(正原)讲解

目录

第一篇综采工作面主要设备的选型…………第一章序言

第一节概论……………………………………………第二节选型设计原始资料……………………………第三节综采工作面主要设备的选型原则……………第二章采煤机的选型……………………………第一节采煤机选型…………………………………

第二节液压支架的选型………………………………第三节乳化泵的选型………………………………

第三章刮板输送机的选型……………………

第四章可伸缩性胶带运输机的选型………………第二篇采区供电系统的确定………………

第一章概述………………………………………第二章采区负荷统计表及供电系统确定…………

综采工作面主要设备选型设计

第一章序言

第一节概论

开采技术发展史：

煤炭被誉为工业的粮食，做为能源的重要的一部分，在我国开采有着悠久的历史，开采技术经历了漫长的阶段。

解决初期，采用煤破落煤，人工装煤，木材支护，由于工作面运输机，运输能力有限，工作面长度大多在一百米以下，五十年代后期，采用了运输能力较大，强度较高的刮板链运输机，为改进爆破技术，实现爆破装煤创造了条件，在此之间，部分矿井使用了宽截深框形截联合式采煤机及各种截煤机。开始推广使用金属支柱，六十年代末期，浅截深滚筒式采煤机组。（滚筒采煤机与可弯曲刮板输送机）刨煤机组以及与之配套的金属支柱，铰接顶梁的使用，把回采工作面生产技术提高到一个新的水平，使破煤、装煤、运煤基本上实现了机械化、

连续化。解放了工人笨重体力劳动，提高了劳动生产率和工作面生产水平，同时，也简化了生产工序，改善了劳动条件，尽量减少某些不必要的辅助工作量，使我国煤炭事业得到了发展。走向了世界先进水平行列。

第二节选型设计的原始条件

1、矿井内有两层可采煤层，煤层倾角10～13o，平均倾角11o。双龙煤层厚度一般0.35～0.8m，平均厚约0.42m，煤层结构简单，由两分层及一夹矸组成，上分层煤厚0.17～0.5m，下分层煤厚0.05～0.4m，夹矸厚度0.2～1.55m，夹矸岩性为砂质泥岩或粉砂岩。为高灰(HA)、低硫(LS)、低热质(LQ)煤、煤类为无烟煤二号(WY2)。上下连煤层厚度一般0.59～0.7m，平均0.62m。为简单结构煤层，上连煤厚一般0.26～0.40m，下连煤厚0.27～0.36m，中部夹矸为砂质泥岩或粉砂岩，厚一般0.42～1.25m。为中灰(MA)、低硫(LS)、高热质(GQ)煤、煤类为无烟煤三号(WY3)。可作为火力发电用煤及一般工业锅炉用煤，该矿块煤

绝大部份为工业用煤，粉煤主要用于民用蜂窝煤。该矿历年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，开采煤尘无爆炸危险性，煤的自燃倾向性为Ⅲ类，属不易自燃煤层，矿井水文地质条件为中等类型。工程地质条件为简单类型，矿区环境地质类型为中等。

第二章采煤机的选型

第一节采煤机的选型

（一）采煤方法及采煤工艺选择

本矿设计采用倾斜长壁采煤法，高档普采采煤工艺。

（二）采煤工艺及工作面设备选型

1、工作面采煤、装煤、运煤方式

工作面采用采煤机落煤，运行时端部斜切进刀，一个循环一个进尺，采煤机链条牵引运行，落煤时滚筒实现装煤，部分煤炭需要人工装煤，采用刮板输送机运煤。

2、采煤工作面设备选型

（1）采煤机选型

1）采煤机选型原则

①适合特定的煤层地质条件，采煤机采高、截深、功

率、牵引方式等主要参数选取合理，有较大的适合范围；

②满足工作面生产能力的需要，采煤机实际生产能力要大于工作面的设计生产能力；

③采煤机技术性能良好，工作可靠性高，各种保护功能完善；

④采煤机检修、维护等方便。

2）采煤机参数的确定：

①设计投产工作面长度为150m，采煤机应具有的生产能力按下式计算：

Q h=Q y/(DTK)

式中：Q h——设备小时生产能力，t/h；

Q y——要求的单工作面年产量，150kt；

D——年工作天数，330d；

T——每日生产小时数，12h；

K——总时间利用系数，取0.4。

则Q h =150000/(330×12×0.4)=94.7t/h

②为满足Q h所需的采煤机工作牵引速度按下式计算：

V c=Q h/(60BHγC)

式中：V c—采煤机割煤速度，m/min；

B—截深，由于煤层较薄取0.6m；

H—煤层厚度，0.62m，薄层炭质泥岩夹矸一起计入煤层厚度的平均采高为0.7m；

γ—煤的视密度，1.4t/m3；

C—工作面回采率，0.97。

则V c=94.7/(60×0.6×0.7×1.4×0.97)=2.76m/min

③采煤机的滚筒直径D

根据前述所选的采煤机割煤方式，设计考虑滚筒直径应不小于0.80m。

④截深B：根据煤层顶底板条件、瓦斯含量及生产能力等方面因素，并参考现有采煤机标准截深，确定B=0.6m。

⑤采煤机实际生产率

Q=60MBVγK

式中：Q—采煤机生产率，t/h；

M—平均采高，平均取1.2m,采用双滚筒采煤机，滚筒直径0.8m，二趟割全高；

B—截深，0.6m；

V—采煤机截煤时的实际牵引速度，考虑到国内机采工作面采煤机的实际使用经验，设计取1.9m/min；

γ—煤的密度，为1.4t/m3；

K—工作面回采率，0.97。

则Q=60×1.2×0.6×1.9×1.4×0.97

=111.5t/h

⑥采煤机装机功率P

装机功率包括割煤电动机、牵引电动机、液压泵电动机、机载增压喷雾泵电动机等所有电动机功率。

a、用单齿比能耗法计算

P=Q max H w

式中：Q max—采煤机理论生产率，111.5t/h；

H w—切割比耗能，取0.65kW·h/t。

则P=111.5×0.65

=72.5kW

b、根据截割阻抗选取

矿井煤层普氏系数在2～4之间，截割阻抗为2.4～

3.3kN/cm，按照《高产高效综采工作面设备选型与配套》中