同忻礦8214綜放面工作面“三機”配套選型

摘 要：本文通過闡述工作面設備的基本要求結合同忻礦8214綜放工作面，分析認為合理的工作面總體配套，在設備性能保證優良、運行實現正常、外圍各個系統有效的情況下，保證工作面的正規生產率，各設備、設施之間協調配合，最大限度發揮工作面生產效能，實現安全高效的目的。

關鍵詞：綜放工作面;“三機”配套;選型;開機率

0 引言

綜放工作面的“三機”設備是工作面的主要設備，包括采煤機、液壓支架、刮板輸送機。其選型首先要考慮到設備相互之間的總體配套、正確的設備選型，設備連接效果，影響著綜放工作面的生產能力和各設備的性能發揮。在設備運轉正常、性能可靠、其他系統可靠合理的前提下，能實現工作面的正規生產率、各設備配合嚴密，不發生打架影響，能實現工作面的設計生產能力，提高綜采放頂煤工作面的生產能力、實現高產高效，最主要的是實現安全生產。

1 綜采工作面主要設備要求

1.1 采煤機

1.1.1 采煤機性能參數

采煤機對綜采工作面的安全、生產效率、能耗等都有重要的影響。它與煤層的物理、機械特性、煤層厚度、煤層傾角、現場地質條件等有關，同時要考慮與其配套的支護設施、運輸設備之間相互關系。在設備選型的過程中考慮多方面的因素，全面分析后去確定。

1.1.2 采煤機截深選型

截深是采煤機工作機構切入煤壁的深度，確定截深是與煤層傾角、煤層厚度、截割阻抗大小、壓張效應、頂板穩定性及采煤機的可靠性有關。厚煤層中，采煤機的工作截深宜大，選擇采煤機的截深為0.81m。

1.1.3 滾筒的直徑選擇

按經驗公式雙滾筒采煤機的滾筒直徑D=（0.52～0.6） hmax= 0.52× 4.8=2.496m，初步選取滾筒直徑為2.5m，滾筒直徑應大于最大采高的一半。

1.1.4 采煤機的最小設計生產能力

采煤機的最小設計生產率用公式表示為：

lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-1.jpggt;

式中：Q為一采煤機的日平均產量。

1.1.5 滾筒的轉速

由采煤機截齒的最大切削厚度hmax=1000×v/m×n可知，在實踐中滾筒轉速愈高則循環愈快，采煤機裝煤效果不好。當采煤機滾筒上安裝的截齒數m一定時，牽引速度v越高，轉速n愈高，截割部能耗也就越高，煤塵產生量愈大。所以滾筒的轉速對裝載、能耗、煤塵影響都很大。滾筒的轉速應控制在30～50r/min，采煤機滾筒轉速為32r/min。

1.2 液壓支架

支架工作阻力的確定使用建立在支架工作阻力構成分析基礎上的估算法：

工作面支架工作阻力應能支撐冒落帶頂板巖層和頂煤的重量，并平衡基本頂失穩時對支架的動載，計算公式為：

lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-2.jpggt; （1）

式中：q冒—冒落帶巖層自重，q冒=r頂×h，r頂為頂板巖層容重，取26KN/m3;

q頂煤—支架上方頂煤自重，q頂煤=r煤×Md，r煤為頂煤容重，取14.44KN/m3;

Kd—基本頂失穩時的動載系數，根據礦壓觀測結果，一般取1.1～1.8，此處動載系數取1.4;

根據煤層結構，冒落帶高度h取34.0m;

初步估算q=1.4×（34.0×26+5.2×14.44）=1342.7kN/m2。

1.3 刮板運輸機

刮板輸送機輸送能力計算：

每秒鐘的運輸生產能力為：lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-3.jpggt;（2）

每小時輸送能力為：lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-4.jpggt; （3）

q值與溜槽中貨載斷面積有關。刮板輸送機裝運貨載的最大橫截面積與溜槽的結構形式及結構尺寸有關，還與松散煤的安息角有關。

貨載的實際斷面為lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-5.jpggt;，所以lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-6.jpggt;

刮板輸送機的小時輸送能力為：

lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-7.jpggt;

lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼241-8.jpggt;

圖A "工作面支護強度與頂板下沉位移關系圖

2 同忻礦8214綜放面設備配套選型

根據上述設備配套原則，針對同忻煤礦煤層開采條件及礦井設計的生產能力，8214綜放工作面的設備配套目標為：確定配套設備的性能和生產能力，為避免生產中出現 “卡阻”現象的發生，按工作面運輸煤流的方向，配套設備生產能力要按“里小外大”配置，設備配套選型要本著經濟可靠、適應安全高效、通盤為安全生產服務的原則。8214綜放工作面設備具體配套選型如下：

2.1 采煤機選型

采煤機選用波蘭生產的KSW-1500EU型電牽引采煤機，該煤機電源電壓為3300 V，總體結構為多電機橫向布置。牽引方式為機載式交流變頻無級調速，強力銷軌式無鏈牽引;操作方式為計算機操作、控制，并能實時顯示運行狀態、故障監測。

2.2 前、后部刮板輸送機選型

根據8214面生產實際情況，按照前部刮板輸送機滿足采煤機割煤的要求，后部輸送機應滿足放頂煤能力的要求，前部刮板輸送機采用SGZ1000/2X 1200型中雙鏈鑄焊封底式刮板輸送機;后部刮板輸送機采用 SGZ1200/2X 1200中雙鏈鑄焊封底式刮板輸送機。

2.3 液壓支架選型

8214工作面上、下端頭分別安裝3架和4架ZFG15000-26/43H型過渡支架，中部選用ZF 15000-23/43型綜放液壓支架共139架，合計146架。根據工作面條件與支架適應條件選用ZF 15000-23/43型支架，能滿足底板比壓值要求的同時，也能滿足頂板管理支護強度需要。

3 小結

綜采放頂煤工作面總體配套設備，是根據綜放生產系統中順槽尺寸、工作面參數和支護方式以及各類設備和采煤機、液壓支架、轉載機、破碎機、前后部刮板輸送機、膠帶輸送機以及輔助運輸等設備之間的相互連接關系和能力匹配。總體配套的好壞，直接影響到綜放面的各類設備生產能力的發揮。在設備運行正常、性能優良、外部生產系統可靠的前提下，合理的工作面設備總體配套，能保證工作面的開機最高率，各設備相互適應，不發生干涉影響，從而發揮工作面的最大生產效能，提高綜放工作面的生產能力、實現安全高產高效。

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