深井厚煤層綜采工作面參數(shù)確定及設(shè)備選型配套

亞珠

(山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院 山東 青島 266590)

深井厚煤層綜采工作面參數(shù)確定及設(shè)備選型配套

張震趙奇張亞珠郭徽

(山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院山東青島266590)

文章根據(jù)對530工作面的充分調(diào)研，簡明闡述了深井厚煤層綜采工作面參數(shù)的確定及配套設(shè)備技術(shù)。對各工作面參數(shù)進行了系統(tǒng)分析并確定數(shù)值，同時對各配套設(shè)備進行了選型配套，以達到高產(chǎn)、高效的生產(chǎn)目的。

深井厚煤層；綜采工作面；設(shè)備配套

一、工作面的地質(zhì)概況

礦井地質(zhì)資料表明，該采區(qū)工作面煤層厚度4.62～5.4m，平均煤厚4.94m。煤層頂板的成分從下往上分別是：粉砂巖、細粒砂巖、煤、中粒砂巖。

二、工作面主要參數(shù)的確定

(一)工作面截深。煤層地質(zhì)條件是影響工作面截深的首要因素，第二因素是配套設(shè)備能力[1]。根據(jù)唐口煤礦的煤層地質(zhì)概況，分析我國采掘機械技術(shù)的技術(shù)成果，工作面截深確定為0.865m。

(二)工作面長度。礦井與綜采工作面的高產(chǎn)高效與工作面長度密不可分。為充分研究工作面長度與圍巖關(guān)系，依據(jù)實際地質(zhì)情況，F(xiàn)LAC3D數(shù)值計算模型，從理論上分析研究合理的工作面長度。

圖1 推進60m時的垂直應(yīng)力云圖(Szz)

通過對工作面布置方案進行分析，可得結(jié)論：工作面長度為300m時的超前支撐應(yīng)力與400m時的相差不大，從超前支撐應(yīng)力的角度進行分析，工作面長度可以增加到400m。

(三)工作面推進長度。工作面推進長度L可用下式進行確定：

式中：工作面年產(chǎn)量Q取500萬t，工作面長度L取250m，采高H取5m，實體煤密度γ取1.3t/m3，采出率η取0.98。

按每年兩個工作面計算，則所需工作面推進長度L=L/2≈1570m

根據(jù)上述計算，分析礦井煤層賦存條件，將首工作面推進長度確定為1560m。

三、配套設(shè)備選型

(一)采煤機選型。采高、截深、牽引速度和功率對采煤機選型都有影響，而且工作面兩端斜切進刀自開缺口對其選型也有要求[2]。綜上，選用具有監(jiān)控功能的電牽引采煤機。

(二)刮板輸送機選型。根據(jù)工作面刮板輸送機的運輸能力，要求刮板輸送機能夠適應(yīng)長度400米工作面，運輸能力要大于3000t/h，端卸。綜上，SGZ1000/2×700型刮板輸送機可滿足要求。

(三)轉(zhuǎn)載機選型。轉(zhuǎn)載機的運輸能力應(yīng)大于工作面輸送機的能力；機頭傳動裝置、電動機以及溜槽類型應(yīng)盡量與工作面輸送機一致[3]。根據(jù)上述原則，選用SZZ1200/400型轉(zhuǎn)載機可滿足要求。

(四)液壓支架主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)。根據(jù)唐口煤礦工作面特點、兩巷順槽條件和礦井運輸要求，將支架高度確定為2.3～4.5m，工作面阻力10000kN。綜合考慮確定選用ZY10000/26/55型兩柱支撐掩護式液壓支架。支架結(jié)構(gòu)為整頂梁帶伸縮梁和二級護幫機構(gòu)，單側(cè)活動側(cè)護板，特點是結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、調(diào)高幅度大。支架外部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 ZY10000/26/55液壓支架結(jié)構(gòu)外形圖

(五)綜采工作面成套裝備參數(shù)

要保證工作面實現(xiàn)日產(chǎn)1.3萬t，年產(chǎn)400萬t能力，綜合分析認為，國產(chǎn)綜采設(shè)備完全能夠滿足要求。工作面設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 工作面設(shè)備選型一覽表

四、結(jié)束語

530采區(qū)綜放工作面設(shè)備配套與技術(shù)研究項目在唐口煤礦的試驗成功，充分完成了生產(chǎn)任務(wù)，顯著提高了礦井生產(chǎn)的效率及經(jīng)濟效益，使唐口煤礦在高效集中開采研究中實現(xiàn)了重大突破，集團的綜采技術(shù)得到突破、完善。

[1]王金華.我國高效綜采成套技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2003,35(1):5-8.

[2]沈利華.采煤機選型的若干問題[J].煤礦機電,2009,(1):42-44.

[3]張成剛.大跨距煤礦用帶式轉(zhuǎn)載機的振動模態(tài)分析[J].煤礦機械,2011,32(8),55～59.

張震，男，漢族，山東淄博人，碩士，山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院，機械工程專業(yè)。