薛湖煤礦綜采工作面設(shè)備配套選型

徐洪周

（河南神火煤業(yè)有限公司薛湖煤礦，河南永城 476600）

薛湖煤礦綜采工作面設(shè)備配套選型

徐洪周

（河南神火煤業(yè)有限公司薛湖煤礦，河南永城 476600）

根據(jù)薛湖煤礦首采區(qū)的煤層賦存條件，確定了首采工作面的主要參數(shù)，并對綜采工作面液壓支架、采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機等設(shè)備進行了選型配套，以實現(xiàn)工作面年產(chǎn)1.2Mt的生產(chǎn)目標。

綜采工作面;設(shè)備;配套;選型

Equipment Lectotype and Match of Full-mechanized Mining Face in Xuehu Colliery

1 首采區(qū)煤層賦存條件

首采區(qū)布置在二2煤層中，煤層兩極厚度0～4.77m，平均2.23m，煤層可采性指數(shù)0.89，變異系數(shù)43%，瓦斯含量高。煤層層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較簡單，偶見1層泥巖和砂質(zhì)泥巖夾矸，夾矸厚0.02～0.52m，屬較穩(wěn)定煤層。煤層傾角變化不大，大部分區(qū)域傾角為2～6°。煤層埋藏深，二2煤層基本在高溫區(qū)內(nèi) （－850m以淺為正常地溫和Ⅰ級高溫區(qū)，－850m以深屬Ⅱ級高溫區(qū)）。煤質(zhì)以亮煤為主，煤層頂部普遍發(fā)育一層0.5～0.7m質(zhì)地堅硬的塊狀煤，中部和下部多為粉粒煤。

2 工作面采煤方法

根據(jù)薛湖煤礦首采區(qū)煤層賦存條件，確定采用傾斜長壁采煤法進行開采。該方法優(yōu)點是巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低，運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，工作面出煤經(jīng)運輸巷直達運輸大巷，運輸費用低，通風(fēng)線路短。

3 工作面參數(shù)確定

3.1 采高確定

首采區(qū)的32個鉆孔中，煤層厚度在0～0.7m的鉆孔有5個，占總數(shù)15.63%;0.7～1.7m的鉆孔有6個，占總數(shù)18.75%;1.7～3.0m的鉆孔數(shù)量為18個，占總數(shù)的56.25%，3.0～4.77m的鉆孔數(shù)量為3個，占總數(shù)的9.37%。其中，煤層厚度在0～0.7m的5個鉆孔屬不可采點，如果除去這5個點，煤層厚度范圍0.7～1.7m的占總數(shù)22.22%;煤層厚度范圍在1.70～3.0m的占到總量的 66.67%，3.0～4.77m 的占到總量的11.11%。不難看出，二2煤層厚度變化較大，因此設(shè)備選型時，機采高度應(yīng)盡量選取較大范圍。由于立柱伸縮比的關(guān)系，支架采高不可能涵蓋所有煤層，只能滿足大多數(shù)煤層，初步確定支架的最小采高為1.7m，最大采高為3.0m，平均采高2.6m。

3.2 其他參數(shù)確定

根據(jù)薛湖礦區(qū)二2煤層地質(zhì)條件、工作面作業(yè)方式和首采面1.2Mt/a的生產(chǎn)能力要求，確定工作面截深為0.6m，工作面傾斜長度為160m，走向長度為660m。具體參數(shù)見表1。

表1 工作面的主要參數(shù)

4 工作面設(shè)備選型配套

4.1 采煤機的選型

（1）滾筒的選擇 薛湖礦區(qū)首采面最大采高為3.0m，最小采高為1.7m，采煤機滾筒直徑一般為采高的0.50～0.65倍，考慮裝煤效果 （滾筒直徑大裝煤效果好）和挖底量要求，采煤機滾筒直徑選擇1.6m。

（2）牽引速度的確定 工作面進刀方式采取端部斜切進刀、雙向割煤方式，往返1次割2刀。移架推輸送機采用分工、分段追機作業(yè);采煤機割煤與其他工序盡量做到平行作業(yè)?？紤]工作面1.2Mt年產(chǎn)目標，結(jié)合工作面采高及采煤機開機率要求，采煤機牽引速度應(yīng)大于6m/s。

根據(jù)計算結(jié)果和采煤機情況，要求采煤機截割高度在3.0m左右，煤層傾角≤20°，截割功率≥2×300kW，電壓等級1140V，截深630mm，主要參數(shù)見表2。

表2 MG300/700－AWD采煤機主要技術(shù)參數(shù)

4.2 工作面刮板輸送機的選型

工作面刮板輸送機的選型原則是要保證工作面運煤能力。由計算可知，采煤機的最大落煤能力為591.7t/h，考慮刮板輸送機裝載不均勻系數(shù)1.2，因而刮板輸送機最大輸送能力應(yīng)不小于710t/h?？紤]到刮板輸送機要適應(yīng)長度160m工作面，最終確定刮板輸送機的型號為SGZ764/400，其主要技術(shù)參數(shù)見表3。

4.3 液壓支架選型

4.3.1 液壓支架架型工作阻力確定

根據(jù)薛湖煤礦煤層賦存條件，確定其適用架型為兩柱掩護式，計算所需支護強度應(yīng)大于0.80MPa，確定支架工作阻力為6600kN。

4.3.2 通風(fēng)斷面與瓦斯

薛湖煤礦瓦斯高，支架的通風(fēng)斷面要滿足通風(fēng)需要。計算表明，在H=2600mm，支架的通風(fēng)斷面S斷面=7.782m2，瓦斯含量在1.0%以下，風(fēng)速V在4m/s下，允許每秒產(chǎn)生的瓦斯量為Qs= 0.311m3。工作面平均瓦斯絕對涌出量為12.18m3/ min，抽放率為30%，抽放后二2煤工作面的平均瓦斯絕對涌出量為8.53m3/min，即0.142m3/s＜0.311 m3/s，故支架的通風(fēng)斷面滿足通風(fēng)需要。

4.3.3 液壓支架主要技術(shù)參數(shù)

支架高度1.4～3.2m，寬度1.43～1.60m，中心距1.5m;初撐力 （P=31.5MPa）5066kN，工作阻力（P=41.05MPa）6600kN，對底板比壓 （前端）1.71～2.34MPa，支護強度0.91～1.04MPa，移架步距600mm，泵站壓力31.5MPa。適應(yīng)傾角≤20°，手動鄰架操作。

4.4 工作面轉(zhuǎn)載機和破碎機選型

根據(jù)轉(zhuǎn)載機的選型原則，選擇SZZ764/132型轉(zhuǎn)載機，能夠滿足薛湖礦區(qū)二2煤層生產(chǎn)和使用的要求，其技術(shù)參數(shù)見表4。

表4 SZZ764/132轉(zhuǎn)載機的技術(shù)參數(shù)

4.5 乳化液泵站的選型

根據(jù)采面液壓支架、立柱及推移缸的工作壓力及快速移架、多架同時作業(yè)等要求，選取LRB400/ 31.5型乳化液泵3臺泵并聯(lián)自動控制運行，1臺備用，配套用RX400/25型乳化液箱2臺。主要技術(shù)參數(shù)見表5。

表5 乳化液泵站的主要技術(shù)參數(shù)

4.6 噴霧泵站的選型

噴霧泵主要供支架噴霧和采煤機噴霧、冷卻。工作面配備2臺流量315L/min噴霧泵，1臺工作，1臺備用。1個容積2500L液箱。主要技術(shù)參數(shù)見表6。

表6 噴霧泵主要技術(shù)參數(shù)

5 使用情況

薛湖煤礦2102綜采工作面于2008年12月試生產(chǎn)，截止2009年11月31日，累計推進660m，共生產(chǎn)原煤0.68Mt，最高日產(chǎn)達到12kt，工作面采出率達到98%。配套設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，沒有出現(xiàn)設(shè)備干涉現(xiàn)象。

［1］天地科技股份有限公司開采設(shè)計事業(yè)部.神火煤電股份有限公司薛湖煤礦二2煤層綜采工作面設(shè)備選型配套［R］.北京:天地科技股份有限公司，2008.

［2］王國法.高效綜合機械化采煤成套裝備技術(shù)［M］.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

［3］田軍先.三道溝煤礦綜采工作面設(shè)備配套選型［J］.煤礦開采，2009，14（6）:53－54.

TD355.42

B

1006-6225（2012）01-0070-02

2011－08－22

徐洪周 （1980－），男，河南開封人，薛湖煤礦機電科副科長，主要從事礦山機電技術(shù)設(shè)計與設(shè)備管理工作。

［責(zé)任編輯:徐亞軍］