谢桥煤矿6.5m大采高综采面设备选型

2011-10-26黄方荣淮南矿业集团谢桥煤矿综采二队安徽颍上236221

中国科技信息 2011年10期

黄方荣淮南矿业集团谢桥煤矿综采二队，安徽颍上 236221

谢桥煤矿6.5m大采高综采面设备选型

黄方荣淮南矿业集团谢桥煤矿综采二队，安徽颍上 236221

基于谢桥煤矿1161(3)工作面煤厚为1.5m～7.3m，平均煤厚为5.33m的地质采矿条件，分析了大采高工作面的综采设备选型原则，对淮南矿区第一个6.5m大采高全套国产综采工作面谢桥煤矿1161(3)工作面设备配套选型进行总结，并对该套设备液压支架支护强度进行了验算。该项大采高国产综采配套技术，对该地区厚煤层开采具有重要的试验、借鉴意义。

大采高；设备选型；综采面；国产装备

中国分类号：TD353

1、工作面概况

谢桥煤矿隶属于淮南矿业（集团）有限责任公司，位于安徽省颍上县东北部，距颍上县城约20km，距淮南市约70km。谢桥煤矿属煤与瓦斯突出矿井，原设计生产能力4.0M t/a，1983年12月开工建设，1997年5月移交生产；2005～2007年矿井实施技术改造及扩建工程，2006年核定能力7.0M t/ a；矿井采煤机械化程度为100%，掘进机械化程度近80%。

2、试验工作面地质条件

1161(3 )面为东一采区13-1煤层六阶段，走向长1865.8 m，倾斜长218.1 m。回风顺槽煤层底板标高为-640.0m～-664.2m，运输顺槽煤层底板标高为-682.7m～-716.6m。西起-720m东翼皮带上山，东至Fs205断层，北至1151(3)工作面运输顺槽，南到-720m煤层底板等高线；煤层产状为185°～195°∠12～15°。根据上、下顺槽实见煤厚点，煤厚为1.5m～7.3m，平均煤厚为5.33m。煤层顶板为泥岩及13-2煤复合顶板，底板为泥岩。

3、工作面设备选型

综合机械化采煤使用的成套设备，主要包括采煤机、刮板运输机、液压支架、端头支护设备、顺槽转载机、破碎机、带式输送机、乳化液泵站等。这些机电设备不是孤立的“单机”，而是结构上相互配合和联系，作业上需要协调，且具有较强的配套要求和较高的可靠性要求[1-5]。综采设备选型配套，就是通过计算确定综采工作面设备的类型和参数，将这些机械设备合理组合在使其在结构上相互配合、功能上相互协调的有机整体，并符合强度、几何尺寸和可靠性等方面要求，最终使选用的综采设备适合煤层赋存条件和矿井生产技术条件，获得良好的使用效果。

3.1 采煤机

该面采用太原矿山机器集团有限公司生产的MG750/1940-WD型采煤机。采高范围3.0m～6.0m，适应煤层倾角0°～30°，供电电压3300V，装机总功率1940kW，摇臂长度3098mm。泵站电机功率40 kW，调高泵额定压力20 MPa，排量42 m L/r～6 m L/r。截割电机功率2×750 kW，滚筒转速23.45 r/m in，截割速度3.68 m/s，滚筒直径3000mm，滚筒截深800mm。破碎装置电机功率160 kW，滚筒直径1132 mm，滚筒转速1742.46 r/m in，截割速度11 m/s。牵引电机功率2×120 kW，机载式交流变频调速，销轨式无链牵引。

3.2 液压支架

郑州煤矿机械厂生产的大采高液压支架，其中ZY10800/30/65D型中间架106架、ZZ10800/24/50型端头架8架、ZYG10800/28/55型过渡架6架。表1为液压支架基本参数。

表1 液压支架基本参数

3.3 刮板输送机

中煤张家口煤矿机械有限责任公司生产的SGZ1000/2×1000型刮板输送机，输送能力：2500t/h，装机功率2×1000 kW(单速)，链速1.86m／s，中双链，刮板链中心距280 m m ，链条规格2×φ48×152mm，电动机额定功率1000 kW，中部槽规格(长*内宽*高)1750*1000*376 mm，连接强度4000kN。

3.4 转载机和破碎机

中煤张家口煤矿机械有限责任公司生产的SZZ-1000/525型转载机和PCM-250型破碎机，转载机输送能力3000 t／h，装机功率525 kW（双速），与可伸缩皮带机有效搭接长度7m，电动机型号YBSD-525/263-4/8(抚顺)，减速器型号43JS-525。破碎机通过能力3000 t/h，出料粒度300（250、200、150）mm，电机额定功率250 kW，破碎锤头数量8个，破碎锤头冲击速度20.5 m/s，最大入料粒度(长×宽长度不限×高)：长度不限×1000×900 mm。

3.5 皮带输送机

DSJ120/160/3×315型皮带输送机带宽1200mm，输送量1600t/h，输送距离2100 m，驱动功率3×315 kW，带速4.0m/s，储带长度100m，传动滚筒直径830 mm，卸载滚筒直径824 mm，整机质量22.491 t。

3.6 乳化泵站

无锡威顺煤矿机械有限公司生产的BRW400/31.5型乳化泵站，额定压力31.5 MPa，公称流量400 L/ min，电机功率250 kW，转速1480 r／min，蓄能器充气压力19 MPa，卸载阀调定压力为31.5 MPa，安全阀出厂调定压力34.7～36.2 MPa，工作介质为含3%～5%乳化油中性水溶液。

4、支架支护强度验算

顶板载荷核算： Q1=M1×K×R，Q2=M2×K×R

式中：Q1——预计除上、下端头外工作面顶板载荷；

Q2——预计上、下端头顶板载荷；

M1——除上、下端头以外最大采高，取6.3m；

M2——上、下端头最大采高，取4.3m；

K——增载系数，取6.0；

R——顶板岩石容重，取2.5 t/m3。

则 Q1=M1×K×R=6.3×6.0×2.5×9.8×10-3=0.926(MPa)

Q2=M2×K×R=4.3×6.0×2.5×9.8 ×10-3=0.632(MPa)

根据我矿已开采13-1煤层顶板岩性情况，在支架的选型上，要求工作阻力尽量大一些，因此选用ZY10800/30/65D型、ZZ10800/24/50型、ZYG10800/28/55型液压支架，由运输顺槽的三台BRW-400/31.5型乳化泵（两台使用、一台备用）提供动力。

ZY10800/30/65D型中间架支护强度P1=1.05MPa～1.08Mpa，ZZ10800/24/50型端头架支护强度P2=0.86MPa～0.90MPa，而工作面顶板载荷Q1=0.9261MPa、Q2=0.632，由于Q1＜P1、Q2＜P2，所以支架支护强度满足工作面顶板载荷的要求，故本面选用ZY10800/30/65D型、ZZ10800/24/50型、ZYG10800/28/55型液压支架控制顶板。