综采支架选型方案.docx
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综采支架选型方案
.
前言···················································3
(一)矿井及煤层概况·····································3
(二)矿方意见···········································4
(三)公司推荐方案·······································4
(四)选用ZY2400/08/16型液压支架的理由及可行性··········5
(五)工作面顶板压力的估算及支架的支护强度················6
(六)劳动组织············································7
(七)主要经济技术指标及效益估算··························8
(八)、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数合理
性:
················································9
(九)ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明··········10
(十)落煤方法··········································12
(十一)安全措施·········································13
(十二)优惠条件········································14
(十三)结论·············································14
(十四)支架技术参数····································15
;.
.
一、矿井及煤层概况
山东鑫国煤电有限责任公司为一老矿井
,地质储量200万吨,可采储量
150万吨,为立、斜井开拓,设计生产能力
40万吨,有可采煤层6层,本次设
计薄煤层32煤层,并兼顾
煤层,设计工作面走向长度
400
米,倾斜长度
80
#
9#
米。
32#煤层为稳定煤层,煤层厚0.8—1.3米,平均煤厚1.1米。
煤层倾角8—12°,煤质硬度f=1.5—2,,煤的容重1.35t/m3。
煤层埋深130—140m。
32#煤层伪顶为粉砂岩厚0.15m,直接顶粉砂岩厚3.0m;煤层伪底泥质砂岩厚0.3m,其下为粉砂岩厚2.0米。
伪顶硬度系数f=2,伪底硬度系数f=3。
9#煤层0.7—1.8m,平均厚度1.38m,内含0.05—0.5m夹矸,硬度较大。
直接
顶为灰色泥灰岩,厚0—2.7m,裂隙发育,f=3—4,底板为黑色泥灰岩,厚0.6
—4.86m,f=2—3。
副井罐笼尺寸较小,大型设备只能运输从斜井运输。
因斜井下车场原砌碹
100m段宽度较窄,支架设计宽度不超过1.2m。
原采煤方法:
MG—100型机组落煤,SGB620/40T型刮板输送机运煤,DW14—30/100单体支柱控顶。
从矿领导及下井了解知,顶板垮落跟顶1—2m,矿压显现不明显,选择支
架工作阻力可不需要偏大。
二、矿方意见
1、采用走向长臂后退式采煤,综采液压支架+机采落煤+刮板机运输,平巷
配置转载机搭接可伸缩式皮带运输。
2、选择支架依32#煤为主,并兼顾9#煤层采高要求,支架宽度不大于1.2m,
若32#煤厚度影响通机,可考虑机组割底0.3m。
3、所选支架要体积小、重量轻、强度高、适合该矿井煤层高度的要求、其
运输、安装方便。
4、工作面支架、溜子配套:
轻型液压支架、液压牵引采煤机、刮板运输机。
以提高工作面的生产、运输能力。
三.推荐方案
1、根据32#、9#煤层煤厚综合考虑,选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架
;.
.
支护顶板。
相应配套设备选用MG160/360—BWD型采煤机落煤,SGZ—630/180
型刮板机运输,循环进度0.6米,三班生产,边采边准,每班5个循环。
2、配备部分单体液压支柱、铰接顶梁或π梁作为上下顺槽超前支护。
四、选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架的理由及可行性:
1.选型原则:
安全可靠,技术可行,投资少,因井而宜。
2.选型理由及可行性:
(1)根据32#、9#煤层厚度特点,我公司推荐ZY2400/08/16型掩护式液压支架。
支架最小高度0.8m,最大高度1.6m;采高范围1.0—1.5m。
支架宽度1.19
米,中心距1.25m,工作面长度80米,需支架64架。
(2)支架采用整体顶梁四连杆机构,刚性强、结构紧凑、护顶稳定性好,适用中等稳定及以下顶板。
对煤层厚度变化大的工作面也有较强适应性。
(3)支架采用即时支护方式设计,能随机组割煤能对机道顶板进行及时支护,可有效控制机道顶板。
(4)支架采用缸径125mm的平衡千斤顶,使支撑合力靠近煤帮,可有效防止
支架端面处顶板的早期离层和破坏,非常适合不稳定煤层采煤。
(5)支架通过优化设计,减少底座前端比压,选用整体刚性半开挡底座。
底座中后部底板敞开,便于浮煤及碎石排出。
底座前端为圆弧结构,可防止移架啃底。
(6)支架采用单侧护板设计,以利于工作面调架。
五、工作面顶板压力的估算及支架的支护强度
(1)、工作面顶板压力估算:
根据煤层采高及顶板岩性估算顶板压力
-6
Q=1000×n×h×r×9.8×10/μ=
1000×8×1.5×2.5×9.8×10-6/0.85=0.35MPa
式中:
Q----
支架支护强度,Mpa;
n----
与煤层底板分类相关系数,取
8;
r----
岩石容重,取2.5T/M3;
h----
工作面最大采高,取1.5m;
μ---
支护效率,取0.85.
;.
.
(2)、经验岩重法估算(按支撑采高8倍的上覆岩重估算)
PZ=8hr×10-5/0.85(式中字母含义同上式)
=8×1.5×2500×10-5/0.85=0.36MPa
(3)、ZY2400/08/16型掩护式液压支架主要技术特征表如一
:
表一
序号
名
称
参
数
说明
1
支架最小最大高度
0.8—1.6m
2
工作阻力
2400KN
39Mpa
3
初撑力
1972kN
31.5Mpa
4
中心距
1250mm
5
支架宽度
1190—1330mm
6
可采煤高度
1000-1500mm
7
支护强度
0.50Mpa
8
对底板平均比压
1.26Mpa
9
支柱缸径/数量
¢200mm/2根
10
主梁长度/端面距
3377/306mm
11移架步距(本架操作)
600mm
12
外形尺寸长×宽×高
4464×1190×800
13
支架重量
6.6吨
根据以上计算结果,顶板压力
0.36Mpa小于ZY2400/08/16型掩护式液压支架支
护强度0.50Mpa,故选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架能满足支护强度要求。
选择
支架如下配套图:
ZY2400/08/16型掩护式液压支架配套图
;.
.
六、劳动组织:
32#煤层回采工作面长度80米,平均煤厚1.1米,采用ZY2400/08/16型掩
护式液压支架管理顶板,可三班生产,采准平行作业,采煤机截深0.6米,每
日完成15个循环。
每班工作人员配备如下:
工作面每班有一名班长负责组织生产,配有质量验收员、采煤机司机、移
架工、清理浮煤工、维修工、泵站司机等相关工种操作人员若干名。
工作面人员配备见劳动组织图表
表二
序号
工
种
一班
二班
三班
合计
1
班长
1
1
1
3
2
质量验收员
1
1
1
3
3
采煤机司机
3
3
3
9
4
移架工
2
2
2
6
5
清理浮煤工
4
4
4
12
6
端头维修工
2
2
2
6
7
支架维修工
2
1
1
4
8
泵站司机
1
1
1
3
9
机电维修工
2
1
1
4
10
合
计
18
16
16
50
实际出勤率50÷85%=59人
七、主要经济技术指标及效益估算
根据32#煤层煤厚选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板煤层产量
预计(保守估计):
机采工作面长度80米,平均采高1.1米,煤炭容重1.35T/M3,循环进度0.6米,工作面回收率98%,每天完成15个循环,每月30天,每年按
300天计算产量。
即每个原班产量:
80×0.6×1.1×1.35×98%×15=1050(含矸1365)吨。
按正常开机率50%,小时生产能力为:
;.
.
1050÷8÷3÷0.5=88.0(含矸114)吨
按机组最大速度6.7m/min的60%计,小时生产能力:
1.1×0.6×1.35×4.0×60=214(含矸270)吨
月产量:
1050×30=31500吨
年产能:
31500吨×10=31.5万吨。
八、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数和合理性:
(一)选型原则
机组割煤量<刮板输送机运煤量<转载机运煤量<带式输送机运煤能力。
(二)主要参数
(1)机组
MG160/360—BWD采煤机,采高1.0—1.6米,截深0.63米,滚筒直径0.9米,牵引力261KN,牵引速度0—6.7米,液压无链电牵引,供电电压1140V,使用倾角≤30°,机身高678mm,卧底量156mm,机重20吨
(2)刮板机
SGZ630/180型刮板机,输送量350吨/小时,设计长度150米(实际长度
80米),链速1.0米,电机功率2×90千瓦,刮板链规格∮22×86—C,中部槽尺寸(长×宽×高mm)1500×590×190,铸焊(山东新煤机械有限公司)。
(3)SZB730/40型桥式转载机
SZB730/40型桥式转载机,输送量400吨/小时,设计长度40米,链速0.86米,电机功率55千瓦,刮板链规格∮18×64,中部槽尺寸(长×宽×高mm)1500×630×550,重量22吨(山东新煤机械有限公司)。
(4)DSJ80/40/2×40带式输送机
DSJ80/40/2×40带式输送机,设计长度400米,带宽800mm,带速2.0m/s,输送量450吨/小时,电机功
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