摘 要：本文通過(guò)闡述工作面設(shè)備的基本要求結(jié)合同忻礦8214綜放工作面，分析認(rèn)為合理的工作面總體配套，在設(shè)備性能保證優(yōu)良、運(yùn)行實(shí)現(xiàn)正常、外圍各個(gè)系統(tǒng)有效的情況下，保證工作面的正規(guī)生產(chǎn)率，各設(shè)備、設(shè)施之間協(xié)調(diào)配合，最大限度發(fā)揮工作面生產(chǎn)效能，實(shí)現(xiàn)安全高效的目的。

關(guān)鍵詞：綜放工作面;“三機(jī)”配套;選型;開(kāi)機(jī)率

0 引言

綜放工作面的“三機(jī)”設(shè)備是工作面的主要設(shè)備，包括采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)。其選型首先要考慮到設(shè)備相互之間的總體配套、正確的設(shè)備選型，設(shè)備連接效果，影響著綜放工作面的生產(chǎn)能力和各設(shè)備的性能發(fā)揮。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常、性能可靠、其他系統(tǒng)可靠合理的前提下，能實(shí)現(xiàn)工作面的正規(guī)生產(chǎn)率、各設(shè)備配合嚴(yán)密，不發(fā)生打架影響，能實(shí)現(xiàn)工作面的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，提高綜采放頂煤工作面的生產(chǎn)能力、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，最主要的是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

1 綜采工作面主要設(shè)備要求

1.1 采煤機(jī)

1.1.1 采煤機(jī)性能參數(shù)

采煤機(jī)對(duì)綜采工作面的安全、生產(chǎn)效率、能耗等都有重要的影響。它與煤層的物理、機(jī)械特性、煤層厚度、煤層傾角、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件等有關(guān)，同時(shí)要考慮與其配套的支護(hù)設(shè)施、運(yùn)輸設(shè)備之間相互關(guān)系。在設(shè)備選型的過(guò)程中考慮多方面的因素，全面分析后去確定。

1.1.2 采煤機(jī)截深選型

截深是采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)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(yīng)、頂板穩(wěn)定性及采煤機(jī)的可靠性有關(guān)。厚煤層中，采煤機(jī)的工作截深宜大，選擇采煤機(jī)的截深為0.81m。

1.1.3 滾筒的直徑選擇

按經(jīng)驗(yàn)公式雙滾筒采煤機(jī)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(yīng)大于最大采高的一半。

1.1.4 采煤機(jī)的最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力

采煤機(jī)的最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率用公式表示為：

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

式中：Q為一采煤機(jī)的日平均產(chǎn)量。

1.1.5 滾筒的轉(zhuǎn)速

由采煤機(jī)截齒的最大切削厚度hmax=1000×v/m×n可知，在實(shí)踐中滾筒轉(zhuǎn)速愈高則循環(huán)愈快，采煤機(jī)裝煤效果不好。當(dāng)采煤機(jī)滾筒上安裝的截齒數(shù)m一定時(shí)，牽引速度v越高，轉(zhuǎn)速n愈高，截割部能耗也就越高，煤塵產(chǎn)生量愈大。所以滾筒的轉(zhuǎn)速對(duì)裝載、能耗、煤塵影響都很大。滾筒的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在30～50r/min，采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)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(gòu)成分析基礎(chǔ)上的估算法：

工作面支架工作阻力應(yīng)能支撐冒落帶頂板巖層和頂煤的重量，并平衡基本頂失穩(wěn)時(shí)對(duì)支架的動(dòng)載，計(jì)算公式為：

lt;E：＼123456＼中小企業(yè)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(wěn)時(shí)的動(dòng)載系數(shù)，根據(jù)礦壓觀測(cè)結(jié)果，一般取1.1～1.8，此處動(dòng)載系數(shù)取1.4;

根據(jù)煤層結(jié)構(gòu)，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(yùn)輸機(jī)

刮板輸送機(jī)輸送能力計(jì)算：

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

每小時(shí)輸送能力為：lt;E：＼123456＼中小企業(yè)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(guān)。刮板輸送機(jī)裝運(yùn)貨載的最大橫截面積與溜槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，還與松散煤的安息角有關(guān)。

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

刮板輸送機(jī)的小時(shí)輸送能力為：

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

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

圖A "工作面支護(hù)強(qiáng)度與頂板下沉位移關(guān)系圖

2 同忻礦8214綜放面設(shè)備配套選型

根據(jù)上述設(shè)備配套原則，針對(duì)同忻煤礦煤層開(kāi)采條件及礦井設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力，8214綜放工作面的設(shè)備配套目標(biāo)為：確定配套設(shè)備的性能和生產(chǎn)能力，為避免生產(chǎn)中出現(xiàn) “卡阻”現(xiàn)象的發(fā)生，按工作面運(yùn)輸煤流的方向，配套設(shè)備生產(chǎn)能力要按“里小外大”配置，設(shè)備配套選型要本著經(jīng)濟(jì)可靠、適應(yīng)安全高效、通盤(pán)為安全生產(chǎn)服務(wù)的原則。8214綜放工作面設(shè)備具體配套選型如下：

2.1 采煤機(jī)選型

采煤機(jī)選用波蘭生產(chǎn)的KSW-1500EU型電牽引采煤機(jī)，該煤機(jī)電源電壓為3300 V，總體結(jié)構(gòu)為多電機(jī)橫向布置。牽引方式為機(jī)載式交流變頻無(wú)級(jí)調(diào)速，強(qiáng)力銷(xiāo)軌式無(wú)鏈牽引;操作方式為計(jì)算機(jī)操作、控制，并能實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài)、故障監(jiān)測(cè)。

2.2 前、后部刮板輸送機(jī)選型

根據(jù)8214面生產(chǎn)實(shí)際情況，按照前部刮板輸送機(jī)滿足采煤機(jī)割煤的要求，后部輸送機(jī)應(yīng)滿足放頂煤能力的要求，前部刮板輸送機(jī)采用SGZ1000/2X 1200型中雙鏈鑄焊封底式刮板輸送機(jī);后部刮板輸送機(jī)采用 SGZ1200/2X 1200中雙鏈鑄焊封底式刮板輸送機(jī)。

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(guò)渡支架，中部選用ZF 15000-23/43型綜放液壓支架共139架，合計(jì)146架。根據(jù)工作面條件與支架適應(yīng)條件選用ZF 15000-23/43型支架，能滿足底板比壓值要求的同時(shí)，也能滿足頂板管理支護(hù)強(qiáng)度需要。

3 小結(jié)

綜采放頂煤工作面總體配套設(shè)備，是根據(jù)綜放生產(chǎn)系統(tǒng)中順槽尺寸、工作面參數(shù)和支護(hù)方式以及各類(lèi)設(shè)備和采煤機(jī)、液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、前后部刮板輸送機(jī)、膠帶輸送機(jī)以及輔助運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備之間的相互連接關(guān)系和能力匹配?？傮w配套的好壞，直接影響到綜放面的各類(lèi)設(shè)備生產(chǎn)能力的發(fā)揮。在設(shè)備運(yùn)行正常、性能優(yōu)良、外部生產(chǎn)系統(tǒng)可靠的前提下，合理的工作面設(shè)備總體配套，能保證工作面的開(kāi)機(jī)最高率，各設(shè)備相互適應(yīng)，不發(fā)生干涉影響，從而發(fā)揮工作面的最大生產(chǎn)效能，提高綜放工作面的生產(chǎn)能力、實(shí)現(xiàn)安全高產(chǎn)高效。

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