安全經(jīng)濟(jì)高效的綜采設(shè)備“三機(jī)”配套設(shè)計(jì)實(shí)例

曲寶福，王榮鑫（肥城礦業(yè)集團(tuán)梁寶寺能源有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)寧 272404）

安全經(jīng)濟(jì)高效的綜采設(shè)備“三機(jī)”配套設(shè)計(jì)實(shí)例

曲寶福，王榮鑫
（肥城礦業(yè)集團(tuán)梁寶寺能源有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)寧 272404）

通過實(shí)例，介紹了安全經(jīng)濟(jì)高效的綜采設(shè)備“三機(jī)”配套設(shè)計(jì)的方法。

安全經(jīng)濟(jì)高效；綜采；“三機(jī)”配套

1　支架架型的確定

梁寶寺井田3上層煤，頂板為粉砂巖，1.17m厚，老頂粗砂巖，2.2m厚，其頂?shù)装宸旨?jí)3級(jí)，頂板穩(wěn)定。經(jīng)過分析，選用四柱支撐掩護(hù)式支架，由于是綜采生產(chǎn)，煤層厚 3.3～3.9m，平均3.5m，支架高度的選擇適應(yīng)煤層厚度變化的影響，通常按設(shè)計(jì)規(guī)范最大采高大300mm，選用支架的最大結(jié)構(gòu)高度，按最小采高小350mm，選最小結(jié)構(gòu)高度，結(jié)合支架參數(shù)，即選取支架高度在1.7～3.8m范圍內(nèi)為宜。由以上分析，根據(jù)目前國(guó)產(chǎn)液壓支架技術(shù)特征和經(jīng)過調(diào)研有關(guān)綜采生產(chǎn)的兄弟單位和液壓支架制造廠家。決定選用鄭州煤機(jī)廠ZZ6200/17/38型支撐掩護(hù)式支架。

2　采煤機(jī)選型

對(duì)采煤機(jī)選型的原則是要符合煤層賦存條件，滿足對(duì)生產(chǎn)能力的要求以及與刮板機(jī)和液壓支架的匹配要求。根據(jù)目前常見的采煤機(jī)技術(shù)特征，緊緊跟隨當(dāng)前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)先進(jìn)技術(shù)，選用太原礦山機(jī)械廠MGTY930/400-3.3 D采煤機(jī)。目前我國(guó)產(chǎn)定型采煤機(jī)較多，已滿足不同采高（0.65－4.5m）的各種硬度的煤層。只要滿足工作面生產(chǎn)能力和有關(guān)配套幾何尺寸要求，采煤機(jī)工作安全可靠就能選型。

3　刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)選型

刮板運(yùn)輸機(jī)是綜采工作面的關(guān)鍵，根據(jù)當(dāng)前綜采設(shè)備運(yùn)輸機(jī)向更加一體化，高強(qiáng)度發(fā)展，結(jié)合國(guó)內(nèi)主要運(yùn)輸機(jī)廠家生產(chǎn)的運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的特征，選用西北奔牛生產(chǎn)的SZG800/800型運(yùn)輸機(jī)。該運(yùn)輸機(jī)最大特點(diǎn)是重型鑄焊凹凸聯(lián)結(jié)溜槽，刮板、鏈條使用高強(qiáng)度、高耐磨材料，運(yùn)輸機(jī)變速箱采用行星輪減速箱，減小了變速箱體積，降低了機(jī)頭高度。

轉(zhuǎn)載機(jī)主要以滿足工作面設(shè)計(jì)的原煤輸出能力為基本選型原則，其運(yùn)輸能力與刮板運(yùn)輸機(jī)要相匹配。當(dāng)前，我國(guó)轉(zhuǎn)載機(jī)和刮板運(yùn)輸機(jī)一般均有同一廠家制造，其運(yùn)輸能力及設(shè)備配套幾何參數(shù)，已有廠方配套完成。因此，轉(zhuǎn)載機(jī)選型為西北奔牛公司生產(chǎn)SZZ－800/250型。該機(jī)主要特點(diǎn)是皮帶機(jī)伸縮機(jī)尾與轉(zhuǎn)載機(jī)整機(jī)的配合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載機(jī)自移行走，皮帶機(jī)伸縮自動(dòng)的一體化要求。

4　綜采主要設(shè)備三機(jī)配套要求

采煤機(jī)，液壓支架，刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)（包括破碎機(jī)、皮帶機(jī)）組成了工作面的生產(chǎn)系統(tǒng)，各設(shè)備之間生產(chǎn)能力配套是綜采設(shè)備配套的主要問題。

4.1生產(chǎn)能力配套

（1）采煤機(jī)生產(chǎn)能力應(yīng)與生產(chǎn)任務(wù)和工作面生產(chǎn)能力相適應(yīng)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)力180萬t，后改進(jìn)的設(shè)計(jì)已達(dá)240萬t，月產(chǎn)量5500t-7000t，按每天生產(chǎn)時(shí)間15h計(jì)算，生產(chǎn)能力為480t/h，而MGTY-930/400-3.3D采煤機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到1200t/h，最大能力2400/h，故滿足設(shè)計(jì)要求；

（2）刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力應(yīng)大于采煤機(jī)生產(chǎn)能力。SGZ800/800運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸能力1500t/h；

（3）轉(zhuǎn)載機(jī)的輸送能力應(yīng)與運(yùn)輸機(jī)相匹配，SZZ800/250的轉(zhuǎn)載機(jī)輸送能力為1800t/h，滿足生產(chǎn)要求；

（4）破碎機(jī)的破碎能力應(yīng)與轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)輸能力和工作面可能出現(xiàn)大塊煤、巖石等狀況相適應(yīng)。由于破碎機(jī)已與轉(zhuǎn)載機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)成一體，故滿足生產(chǎn)需求。PLM2000破碎機(jī)，破碎能力2000t/h，進(jìn)口端面100×900mm，出口粒度300mm以下。

4.2設(shè)備性能及幾何位置配套

（1）輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)：由于MGTY930/400-3.3D采煤機(jī)為鏈輪-銷排式無鏈牽引方式、運(yùn)輸機(jī)配套設(shè)計(jì)有匹配的銷排和銷排座；

（2）采煤機(jī)與液壓支架：采煤機(jī)采高范圍與液壓最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。采煤機(jī)截深與支架推移步距相適應(yīng)，液壓支架的移架速度應(yīng)與采煤機(jī)牽引速度相適應(yīng)。為了適應(yīng)采煤機(jī)牽引速度最大（12.8m/分、平均7.7m/分），我們?cè)O(shè)計(jì)要求液壓支架立柱升降采用大流量操作系統(tǒng)400L/min:支架降、移、升在15s內(nèi)完成；

（3）刮板運(yùn)輸機(jī)與液壓支架：輸送機(jī)中溜槽與液壓支架連接裝置的距離和連接機(jī)構(gòu)的匹配，由于其他綜采設(shè)備有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可提供借鑒，故易于選型。液壓支架采用推移千斤頂?shù)寡b方式和推移框架式結(jié)構(gòu)，與運(yùn)輸機(jī)連接采用水平連接機(jī)構(gòu)，保證支架有足夠大的移架力。此外，為了保證過渡支架與運(yùn)輸機(jī)頭、尾處電機(jī)-變速箱增加的寬度有足夠的安全空間，過渡支架頂梁設(shè)計(jì)加長(zhǎng)了500mm；

（4）液壓支架梁端距尺寸確定：液壓支架根據(jù)采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)與其配套空間依據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范要求，確定梁端距為385mm，符合煤礦安全規(guī)程中小于400mm的規(guī)定。

4.3綜采工作面設(shè)備選型配套

（1）根據(jù)以上綜合分析與研究，總結(jié)國(guó)內(nèi)綜采設(shè)備配套經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合有關(guān)煤礦設(shè)計(jì)單位和煤機(jī)制造企業(yè)的咨詢建議，最后確定梁寶寺煤礦綜采工作面主要設(shè)備配套技術(shù)參數(shù)。

（2）主要配套設(shè)備的特點(diǎn)。1）液壓支架：ZZ6200/17/38支架（基本架）采用了大流量閥組，主操縱閥流量為400L/min，支架的一個(gè)工作循環(huán)所需時(shí)間在15s內(nèi)（降、升柱200mm，移架）。提高移架速度，保證追機(jī)移架時(shí)間，保證了工作面生產(chǎn)能力。使用了伸縮前梁和伸縮雙立柱，維護(hù)了面前頂板，保證了安全生產(chǎn)；2）刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)：SZG800/800是綜合國(guó)內(nèi)外同類型刮板運(yùn)輸機(jī)的特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)具體情況近幾年研制的一種新型運(yùn)輸機(jī) ，采用了整體鑄焊工藝使鏟煤板、齒軌（導(dǎo)軌）與溜槽連成一體，杜絕了擋、鏟板掉落的事故。采用了封底框架溜槽，減少了推溜摩擦力，框架結(jié)構(gòu)中溜槽中板不受力，延長(zhǎng)了中部槽使用壽命，功率大，運(yùn)輸、推移安全可靠；3）采煤機(jī)：多電機(jī)橫向布置，機(jī)載式交流變頻無級(jí)調(diào)速、銷軌式牽引、計(jì)算機(jī)操作、控制及故障檢測(cè)。主機(jī)架為框架式結(jié)構(gòu)、其強(qiáng)度大、剛性好。各部件安裝均可單獨(dú)進(jìn)行，電牽引、大截深800（一般600）提高了采煤機(jī)生產(chǎn)能力。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.228

曲寶福（1989-），男，主要從事專業(yè)技術(shù)工作。