深井厚煤層綜采工作面參數確定及設備選型配套

亞珠

(山東科技大學機械電子工程學院 山東 青島 266590)

深井厚煤層綜采工作面參數確定及設備選型配套

張震趙奇張亞珠郭徽

(山東科技大學機械電子工程學院山東青島266590)

文章根據對530工作面的充分調研，簡明闡述了深井厚煤層綜采工作面參數的確定及配套設備技術。對各工作面參數進行了系統分析并確定數值，同時對各配套設備進行了選型配套，以達到高產、高效的生產目的。

深井厚煤層；綜采工作面；設備配套

一、工作面的地質概況

礦井地質資料表明，該采區工作面煤層厚度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、工作面主要參數的確定

(一)工作面截深。煤層地質條件是影響工作面截深的首要因素，第二因素是配套設備能力[1]。根據唐口煤礦的煤層地質概況，分析我國采掘機械技術的技術成果，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系，依據實際地質情況，FLAC3D數值計算模型，從理論上分析研究合理的工作面長度。

圖1 推進60m時的垂直應力云圖(Szz)

通過對工作面布置方案進行分析，可得結論：工作面長度為300m時的超前支撐應力與400m時的相差不大，從超前支撐應力的角度進行分析，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，選用具有監控功能的電牽引采煤機。

(二)刮板輸送機選型。根據工作面刮板輸送機的運輸能力，要求刮板輸送機能夠適應長度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)轉載機選型。轉載機的運輸能力應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盡量與工作面輸送機一致[3]。根據上述原則，選用SZZ1200/400型轉載機可滿足要求。

(四)液壓支架主要參數及結構。根據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。支架結構為整頂梁帶伸縮梁和二級護幫機構，單側活動側護板，特點是結構簡單、重量輕、調高幅度大。支架外部結構如圖2所示。

圖2 ZY10000/26/55液壓支架結構外形圖

(五)綜采工作面成套裝備參數

要保證工作面實現日產1.3萬t，年產400萬t能力，綜合分析認為，國產綜采設備完全能夠滿足要求。工作面設備的主要技術參數如表1所示。

表1 工作面設備選型一覽表

四、結束語

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

[1]王金華.我國高效綜采成套技術的發展與現狀[J].煤炭科學技術,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載機的振動模態分析[J].煤礦機械,2011,32(8),55～59.

張震，男，漢族，山東淄博人，碩士，山東科技大學機械電子工程學院，機械工程專業。