xxx煤矿机电设备选型设计

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1、毕业设计(论文)说明书共95页第81页第一章综采工作面配套设备选型1.1机械化采煤工作面类型的确定与论证XXX煤矿煤层最大厚度2.9m,煤层倾角6°,煤层截割阻抗A=375N/mm,顶板岩性:老顶为Ⅲ级,直接顶为2类,工作面设计长度为110m,设计年产量为75万t/a。本矿煤层赋存条件较好,煤层为进水平煤层,煤层厚度适中,为2.9m,井型为中型矿井,设计能力为75万t/a,直接顶为2类中等稳定顶板,老顶为Ⅲ类顶板,周期来压强烈,要求工作面支护强度较大。根据本矿工作面条件及我国目前采煤方法的类型及设备配套情况,设计确定工作面的

2、方法为综采一次采全高。1.2液压支架的选型1.2.1影响液压支架选型的因素影响液压支架选型的因素,主要考虑煤层顶底板稳定性,煤层厚度、倾角赋存状况及瓦斯含量等情况,其中以煤层及顶、底板稳定性影响较大。本矿煤层厚度2.9m,倾角6°,煤层赋存条件较好。本矿工作面煤层直接顶为2类顶板,属中等稳定顶板,强度较高,强度指数在31~70kg/cm2之间,发育大量节理裂隙,随采随落。本矿工作面老顶为Ⅲ级顶板,周期来压强烈,对支架支护强度的要求较高。1.2.2液压支架的选型1.2.2.1架型的选择81毕业设计(论文)说明书共95页第81页

3、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,它适应于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显和强烈的老顶条件。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,它使用于不稳定和中等稳定直接顶条件。支撑掩护式支架兼有上述两种支架的结构特点,顶梁较长,立柱

4、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,它使用于稳定以下各类顶板,有取代支撑式支架的趋势,但结构复杂,重量较大,价钱相对较高。由于本工作面的直接顶类别及老顶级别均以确定,所以可直接根据“适应不同类级顶板的架型及支护强度表”直接选择。根据表中给定的架型选择标准,确定本工作面的支架类型为支撑掩护式。虽然该支架结构复杂,成本较高,但该类型支架技术成熟,安全性高,工作性能稳定,对不同地质条件的煤层适应性强,应用广泛。1.2.2.2液压支架结构参数的确定Hmax=hmax+aHmi

5、n=hmin-S2-b-C式中:Hmax——支架最大支护高度,m,Hmin——支架最小支护高度,m,hmax——煤层最大厚度,2.9mhmin——煤层最小厚度,取2.4m,a——考虑伪顶,煤皮冒落后,支架仍有可靠初撑力所需要的支81毕业设计(论文)说明书共95页第81页撑高度的补偿量;中厚煤层取200mm,S2——顶板最大下沉量,取160mm,b——支架卸载前移时,立柱伸缩余量,煤层厚度大于1.2m时取80~100mm,本次设计取100mm,c——支架顶梁上存留的浮煤和碎矸石厚度,取100mm。则:Hmax=2.9+0.2=

6、3.1mHmin=2.4-0.16-0.1-0.1=2.04m1.2.2.3支架支护强度的确定1、根据经验公式估算:q=K·H·R式中:q——支架支护强度,t/m2,K——作用于支架上的顶板岩石厚度系数,我国取6~8,设计取8,H——最大采高,2.9m,R——岩石容重,一般取2.3t/m3。则:q=8×2.9×2.3=53.36t/m22、直接查表选取根据顶板条件及煤层厚度,直接查表可知支架支护强度为:72t/m2据以上计算及查表选取,确定支架支护强度为72t/m2。1.2.2.4选择液压支架型号根据支架结构参数及支护强度,

7、设计选取支架型号为ZY—35型。81毕业设计(论文)说明书共95页第81页该支架技术参数如下:支架初撑力:188.4吨力(1884kN),支架工作阻力:400吨力(4000kN),底板比压:18.6公斤力/厘米2(1.86MPa),泵站工作压力:200公斤力/厘米2(20MPa),支护强度:73吨力/米2(0.73MPa)。1.3单体液压支柱工作高度,支护强度及型式的选择1.3.1支柱最大工作高度Hmax及最小工作高度Hmin的计算Hmax=hmax-cHmin=hmin-s-c-a式中:Hmax——支柱最大工作高度,m,H

8、min——支柱最小工作高度,m,hmax,hmin——煤层最大最小采高,分别为2.9m,2.4m,c——顶梁高度,96mm,s——最大控顶距处顶板顶板下沉量,160mm,a——支柱卸载高度,80mm。则:Hmax=2.9-0.096=2.804(m)Hmin=2.4-0.16-0.096-

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