【正文】 能 （ 主 要 指 跟 機(jī) 移 架 循 環(huán) 周 期 ）與 工 作 面 高 速 推 進(jìn) 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 條 件 相 適 應(yīng) ；（ 5） 支 架 的 可 靠 性 （ 主 要 指 實(shí) 際 大 修 周 期 和 實(shí) 際 使 用 壽 命 ） 必須 與 高 產(chǎn) 高 效 工 作 面 的 生 產(chǎn) 要 求 相 適 應(yīng) ；（ 6） 支 架 運(yùn) 輸 尺 寸 、 搬 運(yùn) 方 式 及 支 架 自 重 與 礦 井 輔 助 運(yùn) 輸 條 件相 適 應(yīng) ；（ 7） 支 架 通 風(fēng) 斷 面 與 工 作 面 通 風(fēng) 要 求 相 適 應(yīng) 。XX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—28— 液 壓 支 架 性 能 及 參 數(shù) 的 確 定（ 1） 液 壓 支 架 結(jié) 構(gòu) 型 式 的 確 定根 據(jù) 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 12 煤 層 的 礦 壓 特 點(diǎn) 和 近 年 來 引 進(jìn) 支 架 的 使 用情 況 ， 1200 萬 t/a 綜 采 工 作 面 配 套 液 壓 支 架 結(jié) 構(gòu) 型 式 宜 選 用 兩 柱掩 護(hù) 式 。（ 2） 液 壓 支 架 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 確 定① 支 架 額 定 工 作 阻 力 和 初 撐 力根 據(jù) 對(duì) 綜 采 面 液 壓 支 架 工 作 阻 力 的 計(jì) 算 ， 中 心 距 為 ，控 頂 距 約 為 的 支 架 的 工 作 阻 力 為 11000kN ， 支 護(hù) 強(qiáng) 度 約為 。初 撐 力 可 按 下 式 確 定 ：P0=（ 60%—80%） P， kN式 中 ： P0—液 壓 支 架 額 定 初 撐 力 ， kN；P—液 壓 支 架 額 定 工 作 阻 力 ， kN。綜 采 面 支 架 的 初 撐 力 可 以 根 據(jù) 上 面 公 式 推 薦 的 60%—80%范 圍 ，以 礦 區(qū) 正 在 使 用 的 液 壓 支 架 的 初 撐 力 做 參 考 ， 采 用 對(duì) 比 法 選 定 。 神東 礦 區(qū) 目 前 在 用 的 四 種 液 壓 支 架 的 工 作 阻 力 與 初 撐 力 對(duì) 比 情 況 見 表5—1。表 5—1 神 東 礦 區(qū) 在 用 液 壓 支 架 初 撐 力 參 數(shù) 表支 架 型 號(hào) 工 作 阻 力 （ kN）初 撐 力（ kN）比 值 （ ％ ）JOY76250/XX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—29—JOY8670/． 6 70DBT7432/DBT8638/ 從 表 5—1 可 以 看 出 ， 神 東 礦 區(qū) 目 前 使 用 的 四 種 液 壓 支 架 的設(shè) 計(jì) 初 撐 力 約 占 其 額 定 工 作 阻 力 的 66%—73%。 這 些 支 架 已 經(jīng) 在 神東 礦 區(qū) 應(yīng) 用 多 年 ， 對(duì) 工 作 面 頂 板 維 護(hù) 效 果 良 好 。 因 此 ， 補(bǔ) 連 塔 煤 礦綜 采 面 支 架 的 設(shè) 計(jì) 初 撐 力 可 參 考 選 定 為 支 架 額 定 工 作 阻 力 的70%—75%左 右 。 所 以 ， 初 撐 力 P0=70%P=70%11000=7700 kN。（ 3） 支 架 移 架 循 環(huán) 周 期液 壓 支 架 的 跟 機(jī) 移 架 速 度 必 須 滿 足 采 煤 機(jī) 割 煤 時(shí) 的 平 均 牽 引速 度 ， 即 不 得 低 于 。液 壓 支 架 一 個(gè) 降 架 —移 架 —升 架 循 環(huán) 的 周 期 t 可 以 采 用 下 式計(jì) 算 ：t≤ 60A/V=60式 中 ： v—采 煤 機(jī) 平 均 截 割 牽 引 速 度 ， ； A—支 架 中 心 距 ， 。(4)支 架 推 移 步 距液 壓 支 架 的 有 效 推 移 步 距 應(yīng) 與 采 煤 機(jī) 的 截 深 相 配 套 ， 采 煤 機(jī) 選型 計(jì) 算 推 薦 采 用 865mm 截 深 的 滾 筒 ， 因 此 對(duì) 應(yīng) 液 壓 支 架 的 有 效 推 移步 距 應(yīng) 為 865mm。（ 5） 大 修 周 期 與 壽 命依 據(jù) 神 東 公 司 引 進(jìn) 綜 （ 連 ） 設(shè) 備 壽 命 及 大 修 期 表 ， 液 壓 支 架 大XX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—30—修 產(chǎn) 量 為 1200—1400 萬 t。 故 此 選 用 引 進(jìn) 液 壓 支 架 在 大 修 周 期內(nèi) 可 以 滿 足 工 作 面 1200 萬 t 出 煤 量 。（ 6） 底 座 對(duì) 工 作 面 底 板 的 比 壓支 架 底 座 對(duì) 工 作 面 底 板 的 比 壓 以 礦 區(qū) 在 用 的 液 壓 支 架 的 底 座 比壓 作 參 考 ， 采 用 類 比 法 選 定 。 選 定 情 況 見 表 5—2。表 5—2 神 東 礦 區(qū) 液 壓 支 架 底 座 比 壓 對(duì) 比支 架 型 號(hào)工 作 阻 力kN最 大 比 壓MPa平 均 比 壓MPa 6715 JOY7625/JOY8670/從 表 5—2 可 以 看 出 ， 神 東 礦 區(qū) 目 前 在 用 液 壓 支 架 的 平 均 比 壓 為—。 這 些 支 架 已 經(jīng) 在 神 東 礦 區(qū) 應(yīng) 用 多 年 ， 配 合 提 底 座 機(jī)構(gòu) 的 應(yīng) 用 ， 支 架 底 座 對(duì) 工 作 面 底 板 條 件 的 適 應(yīng) 情 況 良 好 。 因 此 ， 補(bǔ)連 塔 綜 采 面 支 架 的 平 均 底 座 比 壓 可 參 考 選 定 為 小 于 。 大 采 高 支 架 在 全 球 已 經(jīng) 廣 泛 使 用 ， 目 前 裝 備 支 架 的工 作 面 就 有 8 個(gè) 綜 采 工 作 面 ， 其 中 德 國 Lazy 礦 、 南 非 Matla 礦裝 備 了 6m 大 采 高 支 架 ， 南 非 MATLA 二 礦 開 采 石 炭 二 疊 系 煤 層 ， 主采 煤 層 厚 度 ， 埋 藏 深 度 116m， 屬 于 淺 埋 煤 層 ， 開 采 技 術(shù) 條 件類 似 神 東 礦 區(qū) 。 液 壓 支 架 工 作 阻 力 為 10556KN， 完 全 能 控 制 頂 板 ，支 架 使 用 非 常 成 功 。神 東 公 司 開 采 實(shí) 踐 表 明 ， 本 區(qū) 礦 山 壓 力 較 大 ， 由 于 淺 埋 深 薄 基XX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—31—巖 厚 松 散 層 的 特 點(diǎn) ， 有 時(shí) 頂 板 破 斷 運(yùn) 動(dòng) 表 現(xiàn) 為 整 體 巖 柱 切 落 。 需 要足 夠 的 支 撐 力 來 控 制 頂 板 ， 經(jīng) 理 論 計(jì) 算 中 心 距 為 米 的 支 架 ，采 高 米 ， 最 理 想 的 工 作 阻 力 為 11000KN。 目 前 DBT 公 司制 造 的 6m 支 架 完 全 可 以 滿 足 。但 是 采 高 增 大 后 可 能 會(huì) 產(chǎn) 生 較 嚴(yán) 重 的 片 幫 問 題 ， 可 以 通 過 改 變液 壓 支 架 的 護(hù) 幫 機(jī) 構(gòu) 來 解 決 ， 為 解 決 液 壓 支 架 的 傾 倒 問 題 以 及 調(diào)面 困 難 問 題 ， 在 設(shè) 備 底 座 上 配 備 底 調(diào) 油 缸 。 Matla 礦 使 用 的 液 壓支 架 為 兩 節(jié) 護(hù) 幫 板 。 另 外 ， 采 煤 機(jī) 采 煤 機(jī) 也 采 取 了 相 應(yīng) 的 防 片 幫 措施 。端 頭 支 架 建 議 國 產(chǎn) 化 ， 選 用 支 撐 高 度 為 5m、 頂 梁 可 以 伸 縮 的四 柱 支 撐 掩 護(hù) 式 支 架 。根 據(jù) 上 述 分 析 計(jì) 算 ， 生 產(chǎn) 能 力 為 1200 萬 t/a 的 綜 采 工 作 面 ，配 套 液 壓 支 架 的 主 要 性 能 和 技 術(shù) 參 數(shù) 見 綜 采 工 作 面 設(shè) 備 一 覽 表 表 5—4。 三 機(jī) 選 型 三 機(jī) 選 型 原 則綜 采 工 作 面 三 機(jī) 的 選 型 主 要 從 設(shè) 備 配 套 性 ， 對(duì) 工 作 面 地 質(zhì) 條 件的 適 應(yīng) 性 ， 安 全 可 靠 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 等 方 面 。（ 1） 刮 板 輸 送 機(jī) 、 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 、 破 碎 機(jī) 的 運(yùn) 輸 能 力 都 應(yīng) 大 于 采 煤 機(jī)的 生 產(chǎn) 能 力 ， 一 般 取 倍 ；（ 2） 工 作 面 刮 板 輸 送 機(jī) 、 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 、 破 碎 機(jī) 大 修 期 的 過 煤 量 應(yīng) 大XX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—32—于 工 作 面 回 采 煤 量 ；（ 3） 刮 板 輸 送 機(jī) 應(yīng) 滿 足 與 采 煤 機(jī) 、 液 壓 支 架 的 配 套 要 求 ；（ 4） 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 要 與 可 伸 縮 膠 帶 輸 送 機(jī) 相 配 套 ；（ 5） 刮 板 輸 送 機(jī) 的 鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度 滿 足 工 作 面 長(zhǎng) 度 要 求 。 三 機(jī) 參 數(shù) 及 性 能 的 確 定（ 1） 刮 板 輸 送 機(jī) 技 術(shù) 參 數(shù) 確 定① 輸 送 能 力按 照 采 煤 機(jī) 割 煤 時(shí) 的 平 均 落 煤 能 力 確 定 工 作 面 刮 板 輸 送 機(jī) 輸 送能 力 。 通 常 考 慮 到 工 作 面 輸 送 條 件 較 差 ， 工 作 面 輸 送 機(jī) 的 實(shí) 際 運(yùn) 輸能 力 應(yīng) 為 平 均 落 煤 能 力 的 倍 ， 所 以 刮 板 輸 送 機(jī) 應(yīng) 具 備 的 輸 送能 力 為Qg=Q=3448=4138， t/h式 中 ： Q—采 煤 機(jī) 的 理 論 生 產(chǎn) 率 。② 刮 板 輸 送 機(jī) 的 鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度刮 板 輸 送 機(jī) 的 鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度 應(yīng) 達(dá) 到 工 作 面 長(zhǎng) 度 ， 約 為 308m， 其 精確 長(zhǎng) 度 詳 細(xì) 配 套 設(shè) 計(jì) 時(shí) 確 定 。③ 刮 板 輸 送 機(jī) 功 率A、 刮 板 輸 送 機(jī) 的 重 段 和 空 段 運(yùn) 行 阻 力 可 按 下 式 計(jì) 算Wzh=(qω + q0ω 0)Lcosβ 177。(qω + q0ω 0)Lsinβ ， NWk= 0Lμ cosβ sinβ ， N式 中 ： Wzh—重 段 運(yùn) 行 阻 力 ， N；XX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—33—Wk—空 段 運(yùn) 行 阻 力 ， N；q—工 作 槽 內(nèi) 單 位 長(zhǎng) 度 上 的 負(fù) 荷 質(zhì) 量 ,kg/m；q=Qg/247。（ ） =703， kg/mQg—刮 板 輸 送 機(jī) 的 輸 送 能 力 ， 4000t/h；v—鏈 速 ， ；ω —煤 在 溜 槽 中 的 運(yùn) 行 阻 力 系 數(shù) ， ；q0—刮 板 鏈 單 位 長(zhǎng) 度 的 質(zhì) 量 ， q0=160kg/m；ω 0—刮 板 鏈 在 溜 槽 中 的 運(yùn) 行 阻 力 系 數(shù) ， 取 ；β —煤 層 傾 角 ， 補(bǔ) 連 塔 煤 層 傾 角 為 0—3176。， 取 β =0176。；L—刮 板 輸 送 機(jī) 的 鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度 ， 按 308m 計(jì) 算 ；177。—向 上 運(yùn) 輸 用 “+”號(hào) ， 向 下 運(yùn) 輸 用 “”號(hào) 。由 此 得 出 ：Wzh=(703+160)300=920808， NWk=160308=96589， NB、 刮 板 輸 送 機(jī) 功 率 計(jì) 算刮 板 輸 送 機(jī) 總 的 運(yùn) 行 阻 力 為 ：W0=(920808+96589) =1253433， N式 中 ： W0—刮 板 鏈 的 牽 引 力 ， N；ω f—刮 板 輸 送 機(jī) 溜 槽 彎 曲 段 的 附 加 阻 力 系 數(shù) ， 取 。刮 板 輸 送 機(jī) 的 裝 機(jī) 功 率 為 ：Nmax=W0V247。η 247。1000， kWXX 煤 炭 公 司 補(bǔ) 連 塔 煤 礦 1200 萬 t/a 綜 采 面 生 產(chǎn) 技 術(shù) 研 究 報(bào) 告—34—Nmax=1253433247。247。1000=2330， kW式 中 ： η —傳 動(dòng) 裝 置 的 效 率 ,取 。③ 刮 板 輸 送 機(jī) 的 壽 命 估 計(jì)根 據(jù) 以 上 計(jì) 算 可 選 擇 DBT 公 司 生 產(chǎn) 的 PF6/1142*2058mm 型 刮板 輸 送 機(jī) ， 大 修 期 過 煤 量 可 采 用 以 下 類 比 的 方 法 確 定 。目 前 神 東 公 司 所 用 DBT 公 司 生 產(chǎn) 的 刮 板 機(jī) 的 輸 送 能 力 為2500t/h 時(shí) ， 實(shí) 際 大 修 期 過 煤 量 為 9001100 萬 t， 由 于 新 選 用 的DBT 公 司 生 產(chǎn) 的 PF6/1142*2058mm 型 刮 板 輸 送 機(jī) 輸 送 能 力 為4000t/h， 相 應(yīng) 大 修 期 過 煤 量 應(yīng) 按 比 例 增 大 ， 其 設(shè) 備 大 修 期 可 按 比例 估 算 為 ：大 修 期 過 煤 量 =4000／ 2500900＝ 1440， 萬 tPF6/1142*2058mm 型 刮 板 輸 送 機(jī) 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 見 綜 采 工 作 面 設(shè)備 一 覽 表 。 表 5—4。通 過 實(shí) 際 考 察 情 況 ， PF6 較 我 們 現(xiàn) 在 使 用 的 PF4 在 設(shè) 計(jì) 和 制造 工 藝 方 面 做 了 很 多 優(yōu) 化 和 改 進(jìn) ， 主 要 表 現(xiàn) 在 以 下 幾 個(gè) 方 面 ： 溜 槽 由 過 去 的 重 載 鑄 鋼 槽 結(jié) 構(gòu) 改 為 組 裝 槽 結(jié) 構(gòu) （ 目 前JOY 公 司 采 用 鑄 鋼 槽