贵州大方县安强煤矿综采工作面设备选型方案

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1、山东能源机械集团技术文件贵州大方县安强煤矿综采工作面设备选型方案山东能源机械集团2012年4月第31页共31页9/20/2021山东能源机械集团技术文件1、工作面基本条件1.1煤层地质条件15号煤层埋深平均110m，首采面走向长度520m，倾斜长度118m，属高瓦斯矿井。煤层开采厚度1.76～3.31m，平均2.48m，倾角小于8～10°，煤层硬度系数f=2～3，层理比较发育，含夹矸硬度系数f=3～4。4号煤0.45～2.01m，平均1.35m，埋深0~250m,顶板岩性细纱岩粉砂质泥岩.1.2其他条件机头（尾）锚杆支护，需要强制放顶，10

2、～15m放一次，要求架间应留有打孔装置。4号煤现采用高档普采，排距1.2m，柱距0.8m。2、工作面设计要求工作面长200米；采高满足1.2~1.4米；单工作面年产90万吨；煤质f=3~4；提高过煤空间，增加块煤产出率；提高备用系数，取较型大煤机、刮板机，减少故障率，提高设备服务年限；3、工作面设备选型以下所选设备，应根据煤层赋存条件校核，如有异议请及时沟通联系，共同协商，顺利完成煤矿设备订货工作。(1)工作面产量工作面生产能力90万吨工作面应具有的最大生产能力第31页共31页9/20/2021山东能源机械集团技术文件Qh=式中：Qh—工作

3、面设备所需最小生产能力，t/h；Qy—要求的工作面年产量，0.9Mt/a；D—年生产天数，300d；f—能力富裕系数，1.2；N—日作业班数，2.5班；M—每日检修班数，0.5班；t—每班工作时数，8h；K—采煤机开机率，取0.4。经计算得：Qh=469t/h。工作面设计生产能力应满足469t/h以上的要求。(2).工作面循环产量：Q1=b×h×L×γ×C式中b——采煤机截深，本矿井取0.63m；h——工作面煤层平均厚度2.0m；L——工作面长度，200m；γ——煤层容重1.4t/m3；C——煤的回收率，取95％。Q1=b×h×L×γ×C＝

4、0.63×2.0×200×1.4×0.95＝335t.(3).日循环个数：为满足工作面日生产能力的要求，工作面日循环个数：n≥Q/Q1式中n——日循环个数，按照日产（900000/300天×0.9）/335计算n=9.95，取n=10，则割煤刀数为N=10刀。第31页共31页9/20/2021山东能源机械集团技术文件液压支架选型计算（一）、液压支架工作阻力的确定液压支架的架型选择主要依照工作面煤层地质条件而定，对单一煤层开采，世界普遍采用两种架型，即二柱掩护式和四柱支撑掩护式，但从发展趋势看，包括中国在内特别是美国、澳大利亚、南非等采煤技术

5、发达国家二柱掩护式占主导地位，如美国综采工作面多采用高工作阻力、整体顶梁的双柱掩护式液压支架。支架宽度有1.50m和1.75m两种规格，额定工作阻力为280t-1000t，600t以上占82%，初撑比为0.70～0.90，移架循环时间大多小于10s。二柱掩护式支架的突出优点是：①提供了良好的沿工作面的运输通道；②所有元件简单，容易维修；③液压元件很少发生故障；④提供的合力靠近工作面，在控制不稳定顶板、易于跨落的工作面证明是有效的；⑤顶梁短，控顶距小；⑥掩护式支架的几何形式在阻止顶板运动和减少支架在前移过程中存在的问题方面提供了很稳定的结构；

6、⑦采空区完全与工作面隔开；⑧使用大伸缩液压支架，能适应煤厚的变化；⑨立柱受力状态好，特别是大采高支架，调高范围大、结构较简单、安装方便、抗水平力较强。我国近些年使用大采高支架的工作面，如神华集团、大柳塔矿、晋城寺河矿等均采用了二柱掩护式型式，并都取得了极为良好的技术经济效果，因此对安强矿高产高效工作面，按其地质条件采用二柱掩护式型式是合适的。（二）基本支架主要技术参数的确定1．液压支架支护强度的确定综采工作面15煤层平均煤厚为2m、9煤层煤厚为1.09~2m，二者兼顾一次采全高，综采工作面的长度初步确定为200m。第31页共31页9/20/

7、2021山东能源机械集团技术文件综采工作面液压支架受力，主要是受上覆可垮落下位岩层（直接顶）的静压力和上位岩层（老顶）来压时的动压力的影响。为安全起见，煤层开采后，可及时垮落的上岩层形成对支架的静压力一般按煤层开采后所需的垮落高度来计算。煤层开采后，上位岩层最大可垮落高度为：式中：——可及时垮落的上岩层厚度（m）；——直接垮落后未经压实的碎胀系数，，取；——煤层最大采高，。尽管直接顶和部分老顶能够随采随冒，但是上位岩层的周期性断裂时，仍然对支架有一定的动载荷，特别是浅埋深煤层。则支架支护强度可按下式估算：式中：——老顶来压时动载荷系数,k=

8、1.3;——可垮落下位岩层厚度，H1=12m；——岩层容重，=2.3t/m3。因此，建议工作面液压支架的支护强度应不小于.2.支架工作阻力的确定根据支护强度、配套设备尺寸、支架顶