【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平均采高，；K——采煤機(jī)平均日開(kāi)機(jī)率。帶入?yún)?shù)計(jì)算得采煤機(jī)平均落煤能力為： 采煤機(jī)平均割煤速度工作面是否達(dá)到預(yù)定的產(chǎn)量，主要取決于采煤機(jī)的切割速度。 采煤機(jī)最大割煤速度和最大生產(chǎn)能力采煤機(jī)最大割煤速度： 采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力： 式 中：——采煤機(jī)最大割煤速度，m/min；——采煤機(jī)最大落煤量，t/h；——采煤機(jī)割煤不均衡系數(shù)。Vmax＝＝ m/minQmax＝＝ 采煤機(jī)截割功率 按采煤機(jī)單位能耗計(jì)算采煤機(jī)的截割功率為：式 中：N——采煤機(jī)截割功率，kW；——備用系數(shù)，取=；——采煤機(jī)割煤?jiǎn)挝荒芎?，按鐵法、扎萊諾爾等礦區(qū)實(shí)測(cè)，=～，取=,則工作面采煤機(jī)截割功率為：N=60= 根據(jù)煤層賦存條件、煤層硬度及夾矸情況，本次設(shè)計(jì)移交的二采區(qū)工作面，選用性能可靠、大功率電牽引的采煤機(jī)，其型號(hào)為MG450/1040WD，電動(dòng)機(jī)總功率1040 kW，牽引力為748kN，牽引速度為0～7m/ min， m，～ m,最大生產(chǎn)能力2050t/h。綜采放頂煤液壓支架的選型是放頂煤技術(shù)的關(guān)鍵，綜采放頂煤液壓支架不同于普通綜采液壓支架，其作用不僅是支護(hù)頂板、推移支架和刮板運(yùn)輸機(jī)，還起到回收和破碎頂煤、隔離矸石的作用。支架按放煤口位置分為高、中、低位放頂煤支架。從實(shí)際使用情況看，低位放頂煤液壓支架具有連續(xù)、無(wú)脊背損失、回采率高、產(chǎn)量高、煤塵小、放煤速度快、采煤和放煤可平行作業(yè)、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，是目前普遍使用的架型，故設(shè)計(jì)選用綜采低位放頂煤液壓支架。支架工作阻力的確定（1） 根據(jù)上覆巖層壓力計(jì)算：綜采工作面液壓支架受力，主要是受上覆可垮落下位巖層(直接頂)的靜壓力和上位巖層(老頂)來(lái)壓時(shí)的動(dòng)壓力的影響。為安全起見(jiàn)，煤層開(kāi)采后，可及時(shí)垮落的上巖層形成對(duì)支架的靜壓力一般按煤層開(kāi)采后所需的垮落高度來(lái)計(jì)算。煤層開(kāi)采后，上位巖層最大可垮落高度為：式中：—可及時(shí)垮落的上覆巖層厚度(m)；—直接垮落后未經(jīng)壓實(shí)的碎脹系數(shù)，取=；—煤層最大采高，=。（2）盡管直接頂和部分老頂能夠隨采隨冒，但是上位巖層的周期性斷裂時(shí)，仍然對(duì)支架有一定的動(dòng)載荷。支架支護(hù)強(qiáng)度可按下式估算：式中：—老頂來(lái)壓時(shí)動(dòng)載荷系數(shù)，k=；—可及時(shí)垮落的上覆巖層厚度，H1=；—巖層容重，=。（3）確定支架的支護(hù)強(qiáng)度之后，即可根據(jù)支架的控頂范圍和支架的結(jié)構(gòu)型式，確定支架的工作阻力。P=nLmin Bp/(η1η2)=5090()＝7734kN/架式中：B—架間距，B＝；η1—支護(hù)效率，取η1＝；η2—安全閥波動(dòng)系數(shù)，取η2=；p—支護(hù)強(qiáng)度，；Lmin—最小控頂距，5090mm；n—安全系數(shù)。本次設(shè)計(jì)征求了扎煤公司對(duì)液壓支架選型意見(jiàn)，扎煤公司認(rèn)為基本支架工作阻力以提高到7734kN對(duì)生產(chǎn)更為有利，考慮扎煤公司意見(jiàn)和一定的富裕系數(shù)，確定本井支架工作阻力為12000kN。為了使支架對(duì)煤厚變化有較大的適應(yīng)性，～，同時(shí)借鑒國(guó)內(nèi)綜放液壓支架使用經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)正常段選擇ZF12000/23/37型四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架，工作阻力12000kN，初撐力10128kN，。端頭支架選擇為ZTZ30356/20/42型，過(guò)渡支架選擇為ZFG13000/23/3ZFG13000/23/40型，超前液壓支架選擇為ZTC40000/23/4ZW30400/23/37型。工作面前、后可彎曲刮板輸送機(jī)分別采用SGZ1000/1400（前）、SGZ1000/1400（后）各一臺(tái)，運(yùn)輸能力為2500t/h，牽引方式為齒軌式，長(zhǎng)度為200m，功率2 700kW。運(yùn)輸順槽內(nèi)鋪設(shè)DSJ120/160型可伸縮帶式輸送機(jī)2臺(tái)，帶寬B=1200mm,帶長(zhǎng)L=2000m，運(yùn)量Q=1600/h，電機(jī)功率為2500kW。工作面設(shè)備配備情況表 表334序號(hào)名 稱型 號(hào)單位數(shù)量B備 注1超前支架ZTC40000/23/42組42超前支架ZW30400/23/37架43端頭支架ZTZ30536/23/42組1三架一組4過(guò)渡支架ZFG13000/23/37架75過(guò)渡支架ZFG13000/23/40架16基本支架ZF12000/23/37架1067采煤機(jī)MG450/1040WD臺(tái)1QJZ1800/8前刮板輸送機(jī)SGZ1000/1400臺(tái)1QJZ1800/9后刮板輸送機(jī)SGZ1000/1400臺(tái)1QJZ1800/10轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ1200/700臺(tái)1QJZ1800/11破碎機(jī)PLM3500臺(tái)1QJZ1600/（）8八組合開(kāi)關(guān)控制12乳化液泵站BRW400/套2QJZ1600/（）8八組合開(kāi)關(guān)控制13膠帶輸送機(jī)DSJ120/160/2*500臺(tái)2用BPJ630/660變頻器控制14移動(dòng)變電站KBSGZY—4000/10/臺(tái)215移動(dòng)變電站KBSGZY—1600/10/臺(tái)316移動(dòng)變電站KBSGZY—500/10/臺(tái)217無(wú)極繩絞車SQ80（110）P臺(tái)2BPJ3250/660變頻器控制、裝煤和運(yùn)煤 采用采煤機(jī)割煤，該工作面割煤方式設(shè)計(jì)為工作面端部斜切割三角煤進(jìn)刀方式，機(jī)組雙向割煤。 由采煤機(jī)滾筒螺旋葉片旋轉(zhuǎn)裝入工作面前刮板運(yùn)輸機(jī)，后部由放煤口直接落入后刮板運(yùn)輸機(jī)，工作面少量浮煤由人工裝入刮板運(yùn)輸機(jī)。 工作面采用刮板運(yùn)輸機(jī)，順槽采用轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。 ，工作面采用綜放液壓支架支護(hù)，采用全部垮落法管理頂板。 一、液壓支架選型設(shè)計(jì) 工作面液壓支架數(shù)計(jì)算。工作面液壓支架數(shù){（＋+4）}/ =114。加入一臺(tái)端頭液壓支架，共115臺(tái) 。其中，工作面上端頭設(shè)有ZTZ30536/23/42型端頭支架3架一組，在端頭支架與基本液壓支架之間設(shè)1臺(tái)ZFG13000/23/40型過(guò)渡液壓支架和3臺(tái)ZFG13000/23/37型過(guò)渡液壓支架，工作面設(shè)ZF12000/23/37型基本液壓支架106臺(tái)，基本液壓支架到下順槽處設(shè)ZFG13000/23/37型過(guò)渡液壓支架4臺(tái),綜放工作面總共設(shè)液壓支架115臺(tái)。(附：工作面布置圖) 靈露礦液壓支架主要參數(shù)的確定 （1）支架工作阻力的確定 ① 根據(jù)上覆巖層壓力計(jì)算： 綜采工作面液壓支架受力，主要是受上覆可垮落下位巖層(直接頂)的靜壓力和上位巖層(老頂)來(lái)壓時(shí)的動(dòng)壓力的影響。為安全起見(jiàn)，煤層開(kāi)采后，可及時(shí)垮落的上巖層形成對(duì)支架的靜壓力一般按煤層開(kāi)采后所需的垮落高度來(lái)計(jì)算。煤層開(kāi)采后，上位巖層最大可垮落高度為： 式中： ——可及時(shí)垮落的上覆巖層厚度(m)； ——直接垮落后未經(jīng)壓實(shí)的碎脹系數(shù)，取=； ——煤層最大采高，=。 盡管直接頂和部分老頂能夠隨采隨冒，但是上位巖層的周期性斷裂時(shí)，仍然對(duì)支架有一定的動(dòng)載荷。支架支護(hù)強(qiáng)度可按下式估算： 式中： ——老頂來(lái)壓時(shí)動(dòng)載荷系數(shù)，k=； ——可及時(shí)垮落的上覆巖層厚度，H1=； ——巖層容重，=。 確定支架的支護(hù)強(qiáng)度之后，即可根據(jù)支架的控頂范圍和支架的結(jié)構(gòu)型式，確定支架的工作阻力。 P=nLmin Bp/(η1η2) =5090() =7734kN/架 式中： B——架間距，B＝； η1——支護(hù)效率，取η1＝； η2——安全閥波動(dòng)系數(shù)，取η2=； p——支護(hù)強(qiáng)度，； Lmin——最小控頂距，5090mm； n——安全系數(shù)。 ② 根據(jù)礦壓觀測(cè)計(jì)算：（參照鐵北礦的新二采區(qū)右五片綜放工作面） 新二采區(qū)右五片工作面支護(hù)采用ZF8000/18/35型放頂煤液壓支架最大支撐高度4m，初撐力為5860KN，工作阻力為8000KN。 礦壓觀測(cè)在工作面設(shè)10個(gè)測(cè)站，分別為1234567894液壓支架上。為了使實(shí)際測(cè)量值更接近于頂板壓力值，通過(guò)調(diào)高所測(cè)液壓支架安全閥卸載壓力值，準(zhǔn)確掌握頂板最大壓力。 通過(guò)對(duì)加權(quán)平均壓力曲線（為2小時(shí)加權(quán)值）的觀察，可以看出： a、13＃，最大值為7680KN。 b、22＃，最大值為7901KN。 c、31＃，最大值為7868KN。 d、40＃，最大值為7850KN。 e、49＃，最大值為7950KN。 f、58＃，最大值為7820KN。 g、67＃，最大值為7913KN。 h、76＃，最大值為6560KN。 i、85＃，最大值為7213KN。 j、94＃，最大值為7860KN。 綜上所述，整個(gè)工作面加權(quán)阻力最大值為6266KN。 ③ 根據(jù)以上計(jì)算，確定支架工作阻力為12000kN。 （2）支架的選擇 一般來(lái)講，支架的連桿形式可分為：?jiǎn)螖[桿、正四連桿、反四連桿幾種形式。單擺桿一般多用于工作面傾角不大、礦壓顯現(xiàn)不明顯的輕型支架；正四連桿機(jī)構(gòu)支架抗偏載能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，人行通道較大，通風(fēng)斷面大，但支架后部的運(yùn)輸機(jī)過(guò)煤空間相對(duì)較??；反四連桿形式影響人行通道，且通風(fēng)斷面減少，操作困難，但支架后部的運(yùn)輸機(jī)過(guò)煤空間相對(duì)較大。綜合分析比較，本次設(shè)計(jì)采用了正四連桿機(jī)構(gòu)，而正四連桿機(jī)構(gòu)通常又有兩種形式，即前連桿為Y型連桿，后連桿為單連桿，和前連桿為H型連桿，后連桿仍為單連桿，經(jīng)分析比較，本次設(shè)計(jì)采用前連桿為H型連桿、后連桿為單連桿。在后連桿兩側(cè)分布了2根尾梁千斤頂，對(duì)提高尾梁的支撐穩(wěn)定性和端部載荷十分有利，同時(shí)前后立柱之間人行通道更加寬松。目前，四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架，絕大多數(shù)礦區(qū)均采用正四連桿鉸接尾梁小插板式結(jié)構(gòu)。 二、支架高度的選擇 北二采區(qū)三區(qū)段工作面煤層平均厚度為12m，考慮生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸及采放比不能超過(guò)1:3?？紤]支架穩(wěn)定性及立柱伸縮比，～4m。 工作面基本支架選用ZF12000/23/37型液壓支架，過(guò)渡支架選用ZFG13000/23/37型液壓支架，端頭支架選用ZTZ30536/23/42型液壓支架。 支架型號(hào)及名稱為ZF12000/23/37型放頂煤液壓支架，數(shù)量114架。支架主要結(jié)構(gòu)有：護(hù)幫板、伸縮梁、前梁、頂梁、掩護(hù)梁、尾梁、插板、前后連桿、底座、頂梁和掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板、推移機(jī)構(gòu)、彈簧和導(dǎo)桿、單伸縮立柱、推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、護(hù)幫千斤頂、前梁千斤頂、伸縮梁千斤頂、尾梁千斤頂?shù)?。液壓支架主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1. （1）工作面端頭支護(hù) 工作面上端頭設(shè)有ZTZ30536/23/42型液壓支架3架一組，在端頭支架與基本液壓支架間設(shè)1臺(tái)ZFG13000/23/40型過(guò)渡液壓支架和3臺(tái)ZFG13000/23/37型過(guò)渡液壓支架，基本液壓支架到下端頭處設(shè)ZFG13000/23/37型過(guò)渡液壓支架4臺(tái)。 （2）回風(fēng)平巷的超前支護(hù) 超前支護(hù)采用ZTC40000/23/42型超前支護(hù)液壓支架做為支護(hù)設(shè)備，該套支架由四組支架串聯(lián)而成，兩架并列成一組，互為支撐，交替行走。其中前置支架1組，中置支架2組，后置支架1組。 （3）運(yùn)輸平巷 超前支護(hù)采用ZW304002337型超前支護(hù)液壓支架做為支護(hù)設(shè)備，該套支架由四架支架串聯(lián)而成，互為支撐，交替行走。其中前置支架1架，中置支架2架，后置支架1架，前、后置支架分別裝有護(hù)幫板。液壓支架主要技術(shù)參數(shù) 表1序 號(hào)項(xiàng) 目技術(shù)特征內(nèi)容1型 式四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架。2支護(hù)高度2300～3700 mm；最高高度：3700mm；最低高度：2300mm3額定工作阻力12000 kN（P=）4初撐力（KN）10128kN（P=）5平均支護(hù)強(qiáng)度6底座寬度1550mm7對(duì)底板平均比壓8支架中心距1750 mm9支架寬度1660～1860 mm ；最大寬度：1860mm；最小寬度：1660mm10移架步距800mm11推溜力/拉架力474/801kN12不可拆卸最大件重量～13左右排立柱中心距890mm14頂梁長(zhǎng)度36