【文章內(nèi)容簡介】 平均采高，；K——采煤機平均日開機率。帶入?yún)?shù)計算得采煤機平均落煤能力為： 采煤機平均割煤速度工作面是否達到預定的產(chǎn)量，主要取決于采煤機的切割速度。 采煤機最大割煤速度和最大生產(chǎn)能力采煤機最大割煤速度： 采煤機最大生產(chǎn)能力： 式 中：——采煤機最大割煤速度，m/min；——采煤機最大落煤量，t/h；——采煤機割煤不均衡系數(shù)。Vmax＝＝ m/minQmax＝＝ 采煤機截割功率 按采煤機單位能耗計算采煤機的截割功率為：式 中：N——采煤機截割功率，kW；——備用系數(shù)，取=；——采煤機割煤單位能耗，按鐵法、扎萊諾爾等礦區(qū)實測，=～，取=,則工作面采煤機截割功率為：N=60= 根據(jù)煤層賦存條件、煤層硬度及夾矸情況，本次設計移交的二采區(qū)工作面，選用性能可靠、大功率電牽引的采煤機，其型號為MG450/1040WD，電動機總功率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的關鍵，綜采放頂煤液壓支架不同于普通綜采液壓支架，其作用不僅是支護頂板、推移支架和刮板運輸機，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。從實際使用情況看，低位放頂煤液壓支架具有連續(xù)、無脊背損失、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)、工人勞動強度低等特點，是目前普遍使用的架型，故設計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)來壓時的動壓力的影響。為安全起見，煤層開采后，可及時垮落的上巖層形成對支架的靜壓力一般按煤層開采后所需的垮落高度來計算。煤層開采后，上位巖層最大可垮落高度為：式中：—可及時垮落的上覆巖層厚度(m)；—直接垮落后未經(jīng)壓實的碎脹系數(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，仍然對支架有一定的動載荷。支架支護強度可按下式估算：式中：—老頂來壓時動載荷系數(shù)，k=；—可及時垮落的上覆巖層厚度，H1=；—巖層容重，=。（3）確定支架的支護強度之后，即可根據(jù)支架的控頂范圍和支架的結構型式，確定支架的工作阻力。P=nLmin Bp/(η1η2)=5090()＝7734kN/架式中：B—架間距，B＝；η1—支護效率，取η1＝；η2—安全閥波動系數(shù)，取η2=；p—支護強度，；Lmin—最小控頂距，5090mm；n—安全系數(shù)。本次設計征求了扎煤公司對液壓支架選型意見，扎煤公司認為基本支架工作阻力以提高到7734kN對生產(chǎn)更為有利，考慮扎煤公司意見和一定的富裕系數(shù)，確定本井支架工作阻力為12000kN。為了使支架對煤厚變化有較大的適應性，～，同時借鑒國內(nèi)綜放液壓支架使用經(jīng)驗，本次設計正常段選擇ZF12000/23/37型四柱支撐掩護式低位放頂煤支架，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分別采用SGZ1000/1400（前）、SGZ1000/1400（后）各一臺，運輸能力為2500t/h，牽引方式為齒軌式，長度為200m，功率2 700kW。運輸順槽內(nèi)鋪設DSJ120/160型可伸縮帶式輸送機2臺，帶寬B=1200mm,帶長L=2000m，運量Q=1600/h，電機功率為2500kW。工作面設備配備情況表 表334序號名 稱型 號單位數(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過渡支架ZFG13000/23/37架75過渡支架ZFG13000/23/40架16基本支架ZF12000/23/37架1067采煤機MG450/1040WD臺1QJZ1800/8前刮板輸送機SGZ1000/1400臺1QJZ1800/9后刮板輸送機SGZ1000/1400臺1QJZ1800/10轉載機SZZ1200/700臺1QJZ1800/11破碎機PLM3500臺1QJZ1600/（）8八組合開關控制12乳化液泵站BRW400/套2QJZ1600/（）8八組合開關控制13膠帶輸送機DSJ120/160/2*500臺2用BPJ630/660變頻器控制14移動變電站KBSGZY—4000/10/臺215移動變電站KBSGZY—1600/10/臺316移動變電站KBSGZY—500/10/臺217無極繩絞車SQ80（110）P臺2BPJ3250/660變頻器控制、裝煤和運煤 采用采煤機割煤，該工作面割煤方式設計為工作面端部斜切割三角煤進刀方式，機組雙向割煤。 由采煤機滾筒螺旋葉片旋轉裝入工作面前刮板運輸機，后部由放煤口直接落入后刮板運輸機，工作面少量浮煤由人工裝入刮板運輸機。 工作面采用刮板運輸機，順槽采用轉載機和皮帶運輸機運輸。 ，工作面采用綜放液壓支架支護，采用全部垮落法管理頂板。 一、液壓支架選型設計 工作面液壓支架數(shù)計算。工作面液壓支架數(shù){（＋+4）}/ =114。加入一臺端頭液壓支架，共115臺 。其中，工作面上端頭設有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1臺ZFG13000/23/40型過渡液壓支架和3臺ZFG13000/23/37型過渡液壓支架，工作面設ZF12000/23/37型基本液壓支架106臺，基本液壓支架到下順槽處設ZFG13000/23/37型過渡液壓支架4臺,綜放工作面總共設液壓支架115臺。(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)來壓時的動壓力的影響。為安全起見，煤層開采后，可及時垮落的上巖層形成對支架的靜壓力一般按煤層開采后所需的垮落高度來計算。煤層開采后，上位巖層最大可垮落高度為： 式中： ——可及時垮落的上覆巖層厚度(m)； ——直接垮落后未經(jīng)壓實的碎脹系數(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，仍然對支架有一定的動載荷。支架支護強度可按下式估算： 式中： ——老頂來壓時動載荷系數(shù)，k=； ——可及時垮落的上覆巖層厚度，H1=； ——巖層容重，=。 確定支架的支護強度之后，即可根據(jù)支架的控頂范圍和支架的結構型式，確定支架的工作阻力。 P=nLmin Bp/(η1η2) =5090() =7734kN/架 式中： B——架間距，B＝； η1——支護效率，取η1＝； η2——安全閥波動系數(shù)，取η2=； p——支護強度，； Lmin——最小控頂距，5090mm； n——安全系數(shù)。 ② 根據(jù)礦壓觀測計算：（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。 礦壓觀測在工作面設10個測站，分別為1234567894液壓支架上。為了使實際測量值更接近于頂板壓力值，通過調(diào)高所測液壓支架安全閥卸載壓力值，準確掌握頂板最大壓力。 通過對加權平均壓力曲線（為2小時加權值）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，整個工作面加權阻力最大值為6266KN。 ③ 根據(jù)以上計算，確定支架工作阻力為12000kN。 （2）支架的選擇 一般來講，支架的連桿形式可分為：單擺桿、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；正四連桿機構支架抗偏載能力強，穩(wěn)定性好，人行通道較大，通風斷面大，但支架后部的運輸機過煤空間相對較??；反四連桿形式影響人行通道，且通風斷面減少，操作困難，但支架后部的運輸機過煤空間相對較大。綜合分析比較，本次設計采用了正四連桿機構，而正四連桿機構通常又有兩種形式，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，本次設計采用前連桿為H型連桿、后連桿為單連桿。在后連桿兩側分布了2根尾梁千斤頂，對提高尾梁的支撐穩(wěn)定性和端部載荷十分有利，同時前后立柱之間人行通道更加寬松。目前，四柱支撐掩護式低位放頂煤支架，絕大多數(shù)礦區(qū)均采用正四連桿鉸接尾梁小插板式結構。 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300萬噸及采放比不能超過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。支架主要結構有：護幫板、伸縮梁、前梁、頂梁、掩護梁、尾梁、插板、前后連桿、底座、頂梁和掩護梁側護板、推移機構、彈簧和導桿、單伸縮立柱、推移千斤頂、側推千斤頂、護幫千斤頂、前梁千斤頂、伸縮梁千斤頂、尾梁千斤頂?shù)?。液壓支架主要技術參數(shù)見表1. （1）工作面端頭支護 工作面上端頭設有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1臺ZFG13000/23/40型過渡液壓支架和3臺ZFG13000/23/37型過渡液壓支架，基本液壓支架到下端頭處設ZFG13000/23/37型過渡液壓支架4臺。 （2）回風平巷的超前支護 超前支護采用ZTC40000/23/42型超前支護液壓支架做為支護設備，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）運輸平巷 超前支護采用ZW304002337型超前支護液壓支架做為支護設備，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幫板。液壓支架主要技術參數(shù) 表1序 號項 目技術特征內(nèi)容1型 式四柱支撐掩護式低位放頂煤支架。2支護高度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平均支護強度6底座寬度1550mm7對底板平均比壓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頂梁長度36