综采工作面设备配套选型专家系统

《综采工作面设备配套选型专家系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、综采工作面设备配套选型专家系统高产高效矿井建设已成为煤炭行业的发展趋势，工作面高产高效是矿井高产高效的核心，工作面高产高效的先决条件是综采设备的正确选择和使用。综采工作面设备主要由采煤机、刮板输送机和液压支架组成，通常称为工作面“三机”，只有通过正确的“三机”配套选型，才能充分发挥设备的生产效能，搞好工作面设备选型和配套是用好工作面设备的前提。　　本文结合综采技术，针对设备选型的特点，运用专家系统的理论和方法，以VisualFoxPro为工具，设计完成一个能直接应用于煤矿生产实际的综采工作面设备配套选型专家系统(DHFES)，从而实现

2、工作面设备“单机”和配套选型的科学化、智能化。1　综采设备配套选型1.1　液压支架选型1.1.1　液压支架选型原则　　①支护强度与工作面矿压相适应；②支架结构与煤层赋存条件相适应；③支护断面与通风要求相适应。1.1.2　影响液压支架选型的主要因素　　顶板(直接顶、老顶)和底板岩性，煤层可采厚度，煤层倾角，煤层瓦斯含量等。1.1.3　支架性能参数的确定　　(1)架型根据顶、底板岩性级别来确定。　　(2)支架最大高度Hmax和最小高度HminHmax＝Mmax＋0.2Hmin＝Mmin－(0.25～0.35)式中　Mmax、Mmin——煤

3、层最大、最小采高,m。　　(3)支架工作阻力。本文采用折算法来计算顶板载荷，即按老顶岩性和支架最大高度确定的支架载荷Q。Q＝qF×10－3式中　Q——支架载荷，kN；　　F——支架的支护面积，m2；　　q——支架的支护强度，MPa。1.2　采煤机选型1.2.1　采煤机选型原则　　①适合特定的煤层地质条件，并且采煤机采高、截深、牵引速度等参数选取合理，有较大的实用范围；②满足工作面开采生产能力要求，采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力10%～20%；③与液压支架和刮板输送机相匹配。1.2.2　影响采煤机选型的主要因素　　煤层的力学

4、特性、厚度和倾角，工作面生产能力。1.2.3　采煤机性能参数的确定　　(1)采高。采煤机的采高Ht应与煤层厚度M的变化范围相适应，由于浮煤和顶板下沉的影响，工作面的实际高度会在开采过程中变小，为保证采煤机能够正常工作，采高Ht与煤层厚度M应保持下列关系Mmin＝（1.1～1.2）HtminMmax＝(0.9～0.95)Htmax式中　Htmin、Htmax——采煤机最小、最大采高，m。　　(2)截深。截深的选取与煤层厚度，煤层软硬，顶板岩性以及支架移架步距有关，DHFES系统的截深由用户自己选择。　　(3)牵引速度。这主要根据工作面设

5、计生产能力来选择式中　Qh——工作面小时产量，t/h；　　Vg——采煤机所需牵引速度，m/min；　　M——采高，m；　　B——截深，m；　　γ——煤容重，t/m3。　　所选工作面采煤机牵引速度V≥Vg。　　(4)装机功率。采煤机需要配备的电动机功率，决定于煤质硬度f和煤层开采厚度M，装机功率的大小决定采煤机在具体条件下可能达到的生产率。N1＝60BMVHw／3.6N2＝300×0.6×F×0.9×V／3式中　N1、N2——电动机功率，kW；　　Hw——能耗系数，按1.1～4.4选取；　　F——煤质硬度系数。1.3　刮板输送机选型1.

6、3.1　刮板输送机选型原则　　①刮板输送机的运输能力应大于采煤机最大生产能力，一般取1.2倍；②要根据刮板链的负荷确定链条数目，结合煤质硬度选择链子结构型式；③应优先选用双电机双机头驱动方式；④应优先选用短机头和短机尾；⑤应满足采煤机的配合要求。1.3.2　刮板输送机参数的确定　　(1)工作面输送机运输能力的确定。工作面刮板输送机必备的运输能力Qb1，Qb2，可用如下计算式分别计算Qb1＝60KcKyKsQh式中　Kc——采煤机与输送机的相对修正系数Kc＝Vg／（Vg±Vn），Vg、Vn分别为输送机链速和割煤速度，它们方向相同时，式中

7、取“-”号，相反取“+”号；　　　Ky——输送机的装载不均匀系数，取1.5～1.6；Ks——考虑煤层倾角及运输方向的系数，煤炭下运时，倾角≤10°，Ks＝1.3，倾角＞10°时，Ks＝1.5；上运时，倾角≤10°，Ks＝0.9，倾角＞10°时，Ks＝0.7。　　另外根据工作面生产能力确定的输送机能力：式中　Qa——工作面年产量，t/a；　　d——年工作日，一般为300d；　　f——能力富裕系数；　　h——日工作时间，h；　　K——开机率。　　则刮板输送机必备的运输能力Qb＝max｛Qb1，Qb2｝　　所选刮板输送机额定运输能力Q≥Qb

8、，则符合要求。　　(2)工作面刮板输送机长度的确定。输送机的铺设长度要能够达到工作面长度，即工作面上只铺设1台输送机，所以所选输送机的出厂长度≥工作面长度的值时，符合要求。　　(3)工作面输送机功率的确定。①工作面输送机