古城煤矿大采高综采工作面设备选型配套研究.pdf

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1、总第193期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．09．019古城煤矿大采高综采工作面设备选型配套研究关伟(潞安集团古城煤矿建设管理处，山西长治046100)摘要：通过对潞安矿区古城煤矿N1303首采工作面资源赋存条件调查、煤岩力学参数及相似模拟实验、数值计算，确定了N1303首采工作面的合理开采技术参数，以及工作面采煤机、支架和刮板输送机等设备的性能参数和选型配套，并对大采高工作面在开采过程中煤壁片帮、冒顶严重，支架围岩系统稳定性控制难度较大等实际问题，提出了相应措施。关键词：大采高；综采；设备选型；安全开采中图分

2、类号：TD421．8文献标识码：B文章编号：1005—2798(2015)09—0048—03依据煤层赋存条件和工作面参数，生产能力的要求，1工程概况并满足与刮板输送机、液压支架相配套。一次采全古城煤矿隶属于山西潞安矿业集团公司，是一高煤层要求采煤机选择双滚筒，可以自开缺口、双向座在建的现代化特大型矿井，位于山西省长治市屯割煤。留县境内，设计能力800万t／a，属高瓦斯矿井，井田1)双向割煤采煤机平均落煤能力。面积157．648km，矿井采用斜立混合开拓方式，6op(L+2L+)——————主、副井工业场地分开布置。N1303首采工作面位于m14

3、40KLC一3rd北一盘区，煤层厚度5．15～6．67m，平均6．04m，含泥岩、炭质泥岩夹矸0～2层，一般1层。其中距底板式中：q为双向割煤采煤机平均落煤能力，约0．80m一层夹矸发育较为稳定(平均厚度t／h；q为要求的工作面日产量，取24242t／d；L为0．22m)，煤层倾角2～13。，平均5。，煤层直接顶板工作面长度，取245m；L为输送机弯曲段长度，取为砂质泥岩、泥岩，局部为粉砂岩，稳定性差，结构松45m；L为采煤机两滚筒中心距，取13m；y为实体软，吸水软化，强度较低；老顶为中一细粒砂岩，为半煤容重，取1．43t／m；C为工作面回采率

4、，取95％；坚硬一坚硬的岩石。煤层平均埋深510m，地质构为采煤机反向时间，取1min；B为采煤机截深，造总体简单，影响北一盘区的褶曲有苏村背斜、苏村取0．865m；H为采高，取6．8m；K为采煤机开机向斜率。取0．6。经计算得：q=2572t／h。2大采高工作面设备配套2)采煤机平均截割牵引速度。工作面采、运、支设备的选择，需考虑满足技术Vc-丽Qh先进、生产可靠、开机率高、通用性强的原则，采运设备能力应配套、运输能力适应大采高采煤工作面产式中：为采煤机平均截割牵引速度，m／min；量高的要求，并保证环节畅通，同时为采煤工作面在q为采煤机生产能

5、力，取2572t／h；H为采高，取煤层瓦斯抽放率提高后增加工作面单产创造条件。6．8m；B为截深，取0．865m；T为煤的容重，取2．1采煤机1．43t／m；C为工作面回采率，取0．95。综采工作面生产能力主要取决于采煤机割煤能经计算得：vo：5．36m／min。力，它与采煤机最大割煤牵引速度、无故障割煤时考虑采煤机割煤不均衡性，综采工作面采煤机间、截深、采高和煤的容重等有关。无故障割煤时间最大割煤速度为：取决于综采成套设备的可靠性、煤层赋存条件、回采Vm=1．5×vo=8．04m／min。工艺及作业方式等。而设备可靠性在很大程度上决3)采煤机装

6、机功率。定于装机功率和机械的性能。因此，采煤机选型应按采煤机单位能耗计算采煤机的装机功率。收稿日期：2015-07—16作者简介：关伟(1985一)，男，山西长治人，助理工程师，在读工程硕士，从事煤矿安全生产管理工作。2015年9月关伟：古城煤矿大采高综采工作面设备选型配套研究第24卷第9期N=60×Kb×B×H××月_w(4．08×2．05=8．36in)；为采高，取6．8m；为式中：N为采煤机截割功率，kW；Kb为备用系顶板岩石视密度。3号煤层顶板岩石视密度2．63数，取1．4；为采煤机割煤单位能耗，3号煤层属2．70t／m。，取y=2．70

7、t／m；为煤层倾角，支架服于软煤，取H=0．5kWh／m。务范围内煤层倾角3—15。；6～8为安全系数。则3号煤层大采高综采工作面采煤机截割功率经计算：P=9013～11624kN。为：考虑到泥岩类底板以及顶板岩性部分区域较N=60×1．4×0．865×6．8×8．04×0．5=1986kW。差、煤壁易片帮。支架阻力值再考虑1．3的系数．考虑工作面过5m以下断裂构造、切割煤层夹P=11717～15111kN，ZY16800／32／70D型液压支矸以及设备先进性、可靠性等因素，选用德国Eick．架满足工作阻力要求。同时在工作面上、下端头．各hof的

8、SL1000型采煤机，其主要参数：总装机功率布置3组过渡支架和4组端头支架。2590kW；采高2．77．11TI；截深865him；滚筒