坚硬顶板条件下综采面设备选型及液压支架设计

《坚硬顶板条件下综采面设备选型及液压支架设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第l5卷第4期(总第95期)煤矿开采Vo1．15No．4(SeriesNo．95)2010年8月CoalminingTechnologyAugust2010坚硬顶板条件下综采面设备选型及液压支架设计李明忠(天地科技股份有限公司开采没计事业部，北京100013)[摘要]针对长治矿区中鼎矿15号煤层的地质条件，综合考虑煤层储量、坚硬顶板条件、地质储量、供电条件、投资规模等问题，对该综采工作面进行设备选型及液压支架设计研究，并对支架的理论参数进行了计算，同时对支架的结构特点进行了

2、详细的设计研究。[关键词]液压支架；选型；设计[中图分类号]TD355．42[文献标识码】B[文章编号]1006-6225(2010)04-0083-02EquipmentsLectotypeofFull-mechanizedMiningFaceandPoweredSupportDesignunderHardRoofCondition120m，每天只需推进1．2m，即可满足产量要求，1工作面煤层地质情况与综采可行性分析工作面倾角8～9。，可选用SGZ730／264型刮板输山西长治矿区中鼎矿设计生产能力300k

3、t／a。送机。矿井开采15号煤层，煤层厚度4～5．2m，平均其他设备转载机：SZB730／75；破碎机：4．55m，煤层倾角一般8～9。，煤层结构简单，含1PCM90；乳化液泵站：BRW400／31．5；喷雾泵：～2层炭质泥岩夹矸，全井田稳定可采；15号煤层BPW200／6．3。直接顶缺失，煤层基本顶为石灰岩，局部为泥岩、根据以上选型，工作面所需设备总功率约为炭质泥岩伪顶。底板为泥岩，局部为炭质泥岩伪945kW，满足矿方1000kW的要求。底，易发生底鼓现象；为低瓦斯矿井；煤尘有爆炸3综采工作面液压支架设计方

4、案性；属自燃煤层。矿井现用刀柱式采煤方法，采出率较低，仅仅3．1煤层赋存特点及对支架的设计要求达到30％～40％，拟采用综合机械化开采，以提(1)设计生产能力300kt／a，综采面供电容量高采出率。受供电影响，工作面设备总功率不超过1000kW，且投资额度不宜过大，不适合大型综采1000kW，投资规模不宜太大。设备。(2)坚硬顶板，支架应保证有足够大的支撑2工作面综采设备选型能力及切顶力，应优先选用四柱支撑掩护式支架。结合15号煤层地质条件，以提高煤炭采出率(3)煤层基本顶为石灰岩，完整性较好，沿为目的、保证

5、综采工作面的作业安全为原则，优选顶板开采，采用整体顶梁，不带侧护板结构，既减工作面配套设备，使其符合工作面供电要求，采用轻了支架重量，又便于加工生产。一次采全高综合机械化开采。(4)工作面倾角为8～9。，且采高较大，支架采煤机15号煤层属于中厚煤层，适宜的采预留防倒、防滑装置连接耳座。煤机较多，但受矿井供电能力及投资规模限制，工(5)底板易发生底鼓现象，支架需设置抬底作面不能采用大功率的采煤机，经过比较各个采煤机构。机的功率、采高，确定采用MG200／475一WD型采(6)15号煤层煤尘有爆炸性，要求支架配置

6、煤机，其改进后最大采高可达到4．1m，可以回采喷雾降尘装置。90％以上的煤层，与刀柱式采煤方法相比，采出率3．2液压支架方案设计得到了显著的提升。3．2．1支架高度确定刮板输送机工作面年产300kt，工作面长度一般工作面支架高度的确定是根据煤层厚度，【收稿日期]2010—04—26[作者简介]李明忠(1978一)，男，山东郓城人，在读博士，工程师，现从事液压支架研究工作。83学兔兔www.xuetutu.com总第95期煤矿开采2010年第4期但该煤矿受矿井供电、投资规模限制，只能采用MG200／475一WD

7、采煤机，改进后最大采高可达4．1ITI。因此，支架的最大结构高度定为4．3m。在坚硬顶板条件下，为减少掩护梁载荷，掩护梁应尽量短。顶梁、底座柱窝处要求具有更高强度，通常在满足配套及下井要求前提下，根据目前成熟架型，以及立柱的伸缩比，确定支架最小结构高度为2．1In。3．2．2支护强度确定根据15号煤层的地质条件，确定液压支架的额定支护强度下限为：Q。=72．3h+4．5L。+78．9B一10．24N一62．1式中，Q为额定支护强度下限，MPa；h为采高，取最大采高h=4．1m；L。为基本顶周期来压步距，取L。

8、=50m；B。为控顶距，取B。=4m(顶梁图1zz5500／21／43型支撑掩护式液压支架长度+梁端距)；N为充填系数，Ⅳ=0．75。杆的抗弯、抗扭能力，提高了支架的稳定性。将上述各参数代入上述公式计算得：(3)采用四柱支撑掩护式架型，后端切顶力Q=0．767(MPa)最大可以达到4000kN，适应于坚硬顶板的开采。因此，确定支护强度Q>O．767MPa。(4)支架在设计上通过增大掩护梁背角和减3．