安全經濟高效的綜采設備“三機”配套設計實例

曲寶福，王榮鑫（肥城礦業集團梁寶寺能源有限責任公司，山東 濟寧 272404）

安全經濟高效的綜采設備“三機”配套設計實例

曲寶福，王榮鑫
（肥城礦業集團梁寶寺能源有限責任公司，山東 濟寧 272404）

通過實例，介紹了安全經濟高效的綜采設備“三機”配套設計的方法。

安全經濟高效；綜采；“三機”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，其頂底板分級3級，頂板穩定。經過分析，選用四柱支撐掩護式支架，由于是綜采生產，煤層厚 3.3～3.9m，平均3.5m，支架高度的選擇適應煤層厚度變化的影響，通常按設計規范最大采高大300mm，選用支架的最大結構高度，按最小采高小350mm，選最小結構高度，結合支架參數，即選取支架高度在1.7～3.8m范圍內為宜。由以上分析，根據目前國產液壓支架技術特征和經過調研有關綜采生產的兄弟單位和液壓支架制造廠家。決定選用鄭州煤機廠ZZ6200/17/38型支撐掩護式支架。

2　采煤機選型

對采煤機選型的原則是要符合煤層賦存條件，滿足對生產能力的要求以及與刮板機和液壓支架的匹配要求。根據目前常見的采煤機技術特征，緊緊跟隨當前國內采煤機先進技術，選用太原礦山機械廠MGTY930/400-3.3 D采煤機。目前我國產定型采煤機較多，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能力和有關配套幾何尺寸要求，采煤機工作安全可靠就能選型。

3　刮板輸送機和轉載機選型

刮板運輸機是綜采工作面的關鍵，根據當前綜采設備運輸機向更加一體化，高強度發展，結合國內主要運輸機廠家生產的運輸機技術的特征，選用西北奔牛生產的SZG800/800型運輸機。該運輸機最大特點是重型鑄焊凹凸聯結溜槽，刮板、鏈條使用高強度、高耐磨材料，運輸機變速箱采用行星輪減速箱，減小了變速箱體積，降低了機頭高度。

轉載機主要以滿足工作面設計的原煤輸出能力為基本選型原則，其運輸能力與刮板運輸機要相匹配。當前，我國轉載機和刮板運輸機一般均有同一廠家制造，其運輸能力及設備配套幾何參數，已有廠方配套完成。因此，轉載機選型為西北奔牛公司生產SZZ－800/250型。該機主要特點是皮帶機伸縮機尾與轉載機整機的配合設計，實現轉載機自移行走，皮帶機伸縮自動的一體化要求。

4　綜采主要設備三機配套要求

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

4.1生產能力配套

（1）采煤機生產能力應與生產任務和工作面生產能力相適應。礦井設計生產力180萬t，后改進的設計已達240萬t，月產量5500t-7000t，按每天生產時間15h計算，生產能力為480t/h，而MGTY-930/400-3.3D采煤機生產能力達到1200t/h，最大能力2400/h，故滿足設計要求；

（2）刮板輸送機運輸能力應大于采煤機生產能力。SGZ800/800運輸機運輸能力1500t/h；

（3）轉載機的輸送能力應與運輸機相匹配，SZZ800/250的轉載機輸送能力為1800t/h，滿足生產要求；

（4）破碎機的破碎能力應與轉機運輸能力和工作面可能出現大塊煤、巖石等狀況相適應。由于破碎機已與轉載機整機設計成一體，故滿足生產需求。PLM2000破碎機，破碎能力2000t/h，進口端面100×900mm，出口粒度300mm以下。

4.2設備性能及幾何位置配套

（1）輸送機與轉載機：由于MGTY930/400-3.3D采煤機為鏈輪-銷排式無鏈牽引方式、運輸機配套設計有匹配的銷排和銷排座；

（2）采煤機與液壓支架：采煤機采高范圍與液壓最大和最小結構尺寸相適應。采煤機截深與支架推移步距相適應，液壓支架的移架速度應與采煤機牽引速度相適應。為了適應采煤機牽引速度最大（12.8m/分、平均7.7m/分），我們設計要求液壓支架立柱升降采用大流量操作系統400L/min:支架降、移、升在15s內完成；

（3）刮板運輸機與液壓支架：輸送機中溜槽與液壓支架連接裝置的距離和連接機構的匹配，由于其他綜采設備有關經驗可提供借鑒，故易于選型。液壓支架采用推移千斤頂倒裝方式和推移框架式結構，與運輸機連接采用水平連接機構，保證支架有足夠大的移架力。此外，為了保證過渡支架與運輸機頭、尾處電機-變速箱增加的寬度有足夠的安全空間，過渡支架頂梁設計加長了500mm；

（4）液壓支架梁端距尺寸確定：液壓支架根據采煤機、運輸機與其配套空間依據煤礦設計規范要求，確定梁端距為385mm，符合煤礦安全規程中小于400mm的規定。

4.3綜采工作面設備選型配套

（1）根據以上綜合分析與研究，總結國內綜采設備配套經驗，結合有關煤礦設計單位和煤機制造企業的咨詢建議，最后確定梁寶寺煤礦綜采工作面主要設備配套技術參數。

（2）主要配套設備的特點。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，支架的一個工作循環所需時間在15s內（降、升柱200mm，移架）。提高移架速度，保證追機移架時間，保證了工作面生產能力。使用了伸縮前梁和伸縮雙立柱，維護了面前頂板，保證了安全生產；2）刮板運輸機、轉載機：SZG800/800是綜合國內外同類型刮板運輸機的特點，結合我國具體情況近幾年研制的一種新型運輸機 ，采用了整體鑄焊工藝使鏟煤板、齒軌（導軌）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，框架結構中溜槽中板不受力，延長了中部槽使用壽命，功率大，運輸、推移安全可靠；3）采煤機：多電機橫向布置，機載式交流變頻無級調速、銷軌式牽引、計算機操作、控制及故障檢測。主機架為框架式結構、其強度大、剛性好。各部件安裝均可單獨進行，電牽引、大截深800（一般600）提高了采煤機生產能力。

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

曲寶福（1989-），男，主要從事專業技術工作。