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21707工作面设备配置及支护设计

 赵官采煤专业 2018-05-20

  设备配置

一、采煤机

选型原则:

1、工作面倾斜长1278.8m,走向宽179m,倾角5~11°。煤层平均煤厚0.91m,工作面采高1.3m,直接顶为泥岩,直接底为粉砂岩,岩石硬度系数f=3.0。选用710型采煤机满足生产能力。

2、适应采高及与支架运输机的配套要求。

根据以上原则选用:MG2x160/710-AWD型交流变频电牵引采煤机,其主要技术参数:

采煤机型号:MG2x160/710-AWD       高:02.569m  

     深:630 mm               适用倾角:≤30°

牵引力400~240kN                 滚筒直径:φ1250mm;

滚筒转速:1470r/min              牵引速度:0~7.6~12.6m/min

机面高度: 853mm                 牵引型式:齿轮-销轨

最小卧底量:346mm                灭尘方式:内外喷雾

装机功率:707.5kW                电压:1140V    

机重:29 T

二、运输机

1.选型原则:

按照运输机满足综采支架、采煤机间的三机配套要求。选用:工作面选用SGZ-630/264型中双链刮板输送机(简称面溜子)。

2.SGZ-630/264型中双链刮板机技术规格:

①主机

出厂长度:179m               输送量:260t/h

刮板链速度:0.75m/s          垂直方向弯曲:正负3°

水平方向弯曲:正负1.2°      中部槽规格:1500×630×190mm

②刮板链

型式:中双链 (中心距90mm)  规格:2-Φ22×86mm

刮板链速0.75m/s              刮板间距:946mm

最小破断负荷:≥610kN

③.电动机

型号:YSB-132                转速:1475r/min

电压:1140/660V              功率: 132kW

④.减速机

型号:JS110                 传动比:39.324:1              

液力偶合器型式:水介质液力偶合器YOXD-500S

3.根据面刮板输送机运输能力,采用SZB-630/40T转载机满足输送要求,转载机型号:SZD-630/40T。

SZD-630/40T转载机技术规格:

装机功率:55KW               电压:660/1140V       

输送量:200t/h               刮板链速度:0.86m/s

长度:40m                    电动机型号:YBS-40Q   

 转速:1470r/min              液力耦合器型号:YOXD400

工作液体:清水               注水量:12.5L

4.根据转载机运输能力,胶带输送机选用2部DSS80/40/55x2型带式输送机。其技术参数为:

 400t/h           输送长度      1400m

输送带宽度:800mm            输送带速度    :2m/s

贮藏带长度:50m              转载机行走长度:12m

主电机

型号:DSB-55-4               功率: 55KW

转速:1475r/min              电压:660/1140V  

三、液压支架的主要技术特征:

ZY3200/7.5/16液压支架的主要技术参数:

型号:ZY3200/7.5/16            高度:750~1600 mm

宽度:1420~1590 mm              中心距:1500 mm

初撑力: 1945~2324kN            工作阻力:2458~2937kN

支护强度:0.47~0.56 MPa(f=0.2)对底板比压:前尖端1.3~1.5MPa

操纵方式:临架操作               重量:8310kg

四、泵站

(一)泵站及管路选型、数量

选用BRW-200/31.5型乳化泵,分别装备二泵一箱,选用Ф25mm高压钢管为进液管路,Ф32mm高压钢管为回液管路,Ф16mmФ13mmФ10mm作为支架管路,耐压均在40MPa以上。

乳化液泵

选用:BRW-200/31.5乳化液泵及RX-200/16泵箱

1.乳化液泵技术参数

公称压力:31.5MPa         公称流量:200L/min

电机功率:125kW           电机电压:1140V    电机转速:1475r/min

2.乳化液箱技术参数

型号:RX-200/16       有效容积:1600L  额定卸载压力:31.5 MPa

(二)泵站设置位置:泵站安设回风联络巷。

(三)使用规定

1.保证泵站压力不低于30MPa;乳化液浓度3%--5%。使用自动配比仪,必须使用糖量仪测量乳化液配比浓度。乳化液对水质的要求:无色、透明、无臭味,水中不应有机械杂质及悬浮物;PH值在6-9范围内;氯离子的含量不大于5.7 mg当量/L200mg/L);硫酸根的含量不超过8.3mg当量/L400mg/L)。水质超出指标应进行处理,水质应每季度检查化验一次。

2.要加强支架与泵站的维修,杜绝液压系统的窜漏液。当泵站压力达不到30MPa时,应立即停泵,并通知有关人员进行检查,检查处理合格后再重新启动。

附表:工作面设备配置见表。

工作面设备配置表

机械名称

型号

功率

单位

数量

用途

采煤机

MG2X160/710-AWD

707.5kW

1

落煤、装煤

运输机

SGZ-630/264

132kW*2

1

运煤

转载机

SZD-630/40T

55kW

1

运煤

乳化液泵

BRW-200/31.5

125kW

2

供液

液压支架

ZY3200/7.5/16

 

119

支护顶板

液压支架

ZY2400/12/26

 

1

支护顶板

皮带运输机

DSS80/40/2×55

55kW*2

2

运煤

喷浆机

PTS6型推链式混凝土湿式喷射机

5.5KW

1

充填


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 顶板管理

第一节  支护设计

一、液压支架支护强度及工作阻力验算

根据21706工作面矿压参数确定;初次垮落步距14m,初次来压步距34m,周期跨落步距17m。

(一)根据经验公式进行支护强度计算

依照经验,通常工作面支架必须能够有效支撑6至8倍采高的岩石容重,则支护强度为:

P=8hYg =8*1.30*2.5*9.8=254.8(KN/m2),即0.255 MPa

Y---岩石的容重 h---工作面平均采高

(二)采场初次来压阶段顶板控制

1、满足直接顶第一次断裂时控制要求的支护强度PT

PT= Mz×γz×Cz/2 LK=4.5×2.5×14/(2×4)=19.7T/m2=0.20MPa

式中:Mz—直接顶厚度  4.5m(根据21706工作面矿压观测报告)

γz—直接顶岩层容重 ,取2.5T/

Cz—初次垮落步距,Cz14m

2、满足老顶下位岩梁第一次断裂时控制要求的支护强度

PT =A+ ME×γE× Cl/4 LK =12.5+5×2.5×34/(4×4)=39.0625T/ m2=0.39MP

式中: A—直接顶给定载荷  kN/㎡;A=MZ×γZ=5×2.5=12.5T/m2

ME-老顶厚度  5m;

γE -老顶密度  2.5T/ m2

C1初次来压步距,C134m;

CE—周期来压步距,CE17m;

Lk-支架控顶距, Lk4m

支架工作阻力计算     RT =PT×ST

RT =39×6=234T=2340kN

(三)采场正常推进阶段顶板控制及支架选型计算

支架支护强度和阻力必须满足下式要求:

 PT=A+KA×ΔhA/ΔhT

其中A=MZγZ=5×2.5=12.5T/m2

            KA=MEγELK/2lk=5×17×2.5/2×4=26.56T/m2  

ΔhA为岩梁无阻碍最终沉降值,ΔhT为要求控制的采场顶板下沉值,根据存在“内应力场”实际情况,当ΔhA=ΔhT时,可以确定支护强度的下限值:

             PTmin=A+ KA×ΔhA/ΔhT=12.5+26.56=39.06T/m2=0.39MPa

支架工作阻力计算      RT=PT×ST

               RT=39.06×6=234.4T=2344kN

(四)液压支架的主要技术特征:

ZY3200/7.5/16液压支架的主要技术参数:

型号:ZY3200/7.5/16                高度:750~1600 mm

宽度:1420~1590 mm                  中心距:1500 mm

初撑力: 1945~2324kN                工作阻力:2458~2937kN

支护强度:0.47~0.56 MPa(f=0.2)    对底板比压:前尖端1.3~1.5MPa

操纵方式:临架控制                    重量:8310kg

通过上述计算,工作面选取的支护强度0.47~0.56 MPa大于0.39MPa,工作阻力2458~2937kN大于  RTmax =2344kN。因此所选液压支架满足使用要求。

(五)支护设备选择

工作面选用基本液压支架ZY3200/7.5/16型支撑掩护式支架。从运输顺槽到轨道顺槽依次编号为1120#支架。

二、顶板管理方法

采用全部跨落法管理顶板。

三、 确定超前支护

根据《煤矿安全规程》和《2017年集团公司技术管理规范》,工作面端头切顶排向前30m,确定两平巷超前支护距离为30m,工作面前方30m的巷道必须进行加强支护。

四、通过上述比较分析,确定21707工作面支护方式如下:

液压支架:ZY3200/7.5/16      放顶步距:0.6m

最大控顶距:4.0m           最小控顶距:3.4m 

采空区处理方式:全部垮落法 

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