矿井支护与采煤机选型设计

矿井支护与采煤机选型设计

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时间:2018-07-22

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1、毕业设计说明书第一章支护设备与采煤机选型设计一、机械化采煤工作面类型的确定与论证机械化采煤工作面,根据支护设备型式不同。可分为普通机械化采煤工作面(简称普采)及综合机械化采煤工作面(简称综采)。综采工作面主要设备为双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架,综采工作面机械化程度高、安全、生产率高,国内不少综采工诈面年产量超过100万吨.但它的设备投资大,对煤层厚度、倾角、地质条件变化要求严格.普采工作面主要设备为滚筒采煤机、刮板机输送机、金属摩擦支柱或单体液压支住及金属铰接顶梁。(采用单体液压支往、金属铰接顶粱

2、的工作面亦称高档普采工作面)。普采工作面设备投资小,在煤层厚度、倾角、地质条件变化较大时,适应性好,但它的机械化程度、安全、生产率比综采低。当工作面的煤层厚度、倾角、地质条件,设计生产能力等已知时,究竟采用那种类型的机械化采煤工作面,应经过经济技术方面认真分析,论证后再去确定,一般讲当工作面内煤层厚度较厚,煤层倾角及煤层厚度变化不大,地质条件比较稳定,没有大的断层,夹矸等,工作面没计生产能力又比较高.采用综采比较好,相反,当煤层厚度不大.但厚度、倾角变化较大,工作面设计生产能力不很高时,采用高档普采能更

3、好的适应煤层地质条件的变化,并能取得较好的经济效益.我国目前规定普采年生产量为20~30万吨。综采;当采高大于2米,年产量为50~80万吨,采高1.1米时年产量为30~50万吨。采区原始数据煤层厚度(M)截割阻抗(牛顿/毫米)煤层倾角(°)顶板条件工作面长度(M)设计生产量(万吨/年)生产安排HmaxHmin老顶直接顶2.0根据所支架情况而定16012IV级4类12050一年工作300天,实行四班制,三班生产,一班检修,日工作时间18小时该工作面煤层厚度较厚,煤层倾角厚度变化不大,该煤层地质条件较稳定,

4、没有大的断层、夹矸,该工作面生产能力较高,因此我们采用综合机械化采煤生产工艺。第53页毕业设计说明书二、液压支架的选型液压支架的选型要综合考虑矿山的地质条件,如煤层厚度、顶、底板稳定性、煤层倾角,本设计中这些数据已在原始数据表中列出,查下表:由直接顶类别为IV、老顶级别4级,初步拟定采用支架支护强度为1.6×55(吨/米2)的支撑掩护式支架,采高为2.2米的采煤方式。1、液压支架结构参数的确定液压支架的结构参数,主要是指液压支架的结构高度,液压支架的结构高度,应能适应采高的要求。它根据煤层厚度及采取地质

5、条件变化因素而定。适应不同类级顶板的架型及支护强度老顶级别ⅠⅡⅢⅣ直接顶类别12312312344架型掩护式掩护式支撑式掩护式支掩撑护掩式护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式支支撑撑掩式护式支支撑撑掩式护式采高〈2.5m时支撑式采高〈2.5m时支撑掩护式支架支护强度(吨/米2)采高(米)1301.3×301.6×30〉2×30结合深孔爆破,软化顶板的措施处理采空区235(25)1.3×35(25)1.6×35〉2×35345(35)1.3×45(35)1.6×45〉2×45455(45)1.3×55(45)1

6、.6×55〉2×55单体支柱支护强度(吨/米2)采高(米)1151.3×151.6×15按采空区处理方法确定2251.3×251.6×253351.3×351.6×35其选择原则是:在最大采高时。液压支架能“顶得住”,在最小采高是支架能“过得去”。支架的结构高度Hmax和最小结构Hmin高度具体计算由经验公式计算。第53页毕业设计说明书Hmax=hmax+a米   =2.0+0.2   =2.2(米)Hmin=hmin―SZ―b―C米   =1.8-0.2-0.1-0.1   =1.4米式中:Hmax,

7、hmin——煤层最大厚度和最小厚度;米a——考虑伪顶,煤皮冒落后,支架仍有可靠初撑力所需要的支撑高度的补偿量;中厚煤层可取200毫米,厚煤层可取300毫米;薄煤层适当减小;S——顶板最大下沉量(一般取支架后排立柱处顶板的下沉量,可借鉴邻近工作面的观测资料选取,若无这方面资辩,可按100~200毫米选取,I级老顶取大值,Ⅳ级老顶取小值;b——支架卸载前移时,立柱伸缩余量,煤层厚度大于1.2米时,取80~100毫米。c——支架顶粱上存留的浮煤和碎矸石厚度,一般取50~100毫米。2.支架支护强度的确定  .

8、支架支护强度q:支架单位支护面积上的支撑力。它是衡量液压支架性能的一个重要参数,可由下列方法确定;1)按经验公式估算Q=K·H·R吨/米2 =8*2.0*2.3 =34.4吨/米2式中:K—作用于支架上的顶板岩石厚度系数,日本取5,苏联取6—9;英国取5—7;我国中厚煤层取6—8;H—最大采高米;R—岩石容重,-般取2.3吨/米3。3.选择液压支架型号   第53页毕业设计说明书由上面计算出的支架最大和最小结构高度和支护强度的数值,从液压支

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