喬武俊

（大同煤礦集團軒崗煤電有限責任公司梨園河礦， 山西 忻州 034114）

引言

煤礦井下運輸是制約礦井產量和效益的重要因素，而工作面刮板運輸機的選擇更是井下運輸系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，選擇合適的刮板運輸機對工作面的正常生產有著十分重要的意義。而對于刮板運輸機的選型，一方面，要滿足工作面產量的要求，另一方面，也要考慮與采煤機和液壓支架的配套，遵守“三機配套”的原則。本文以某礦淺埋深中厚煤層工程為背景，利用理論計算的方法，對工作面刮板運輸機進行合理選型，為相似礦井的開采設備選型提供了參考。

1 工程概況

某礦3106工作面位于四采區(qū)西南部，主采3號煤層，煤層厚度為1.6～2.7 m，平均2.3 m，煤層傾角為1°～5°，平均2°，為近水平煤層，埋深約1700m，走向長度為1 560 m，傾斜長度為150 m。工作面直接頂為2.2 m厚的砂質泥巖，老頂為3.5 m厚的細砂巖，直接底為1.3 m厚的泥巖。

2 刮板運輸機選型原則

1）刮板運輸機的運輸能力應滿足采煤機的開采能力，并在此基礎上，有一定的富余量；

3）刮板運輸機的驅動方式多為電機驅動，選擇時應優(yōu)先選擇雙電機雙機頭的驅動方式；

4）在刮板運輸機靠煤壁的一側，可設置鏟煤板，方便清理機道的浮煤。

3 刮板運輸機合理選型

3.1 采煤機割煤能力的確定

一般來講，刮板運輸機的運輸能力必須能夠滿足采煤機的割煤能力，因此，首先對采煤機的實際割煤能力進行計算[1]。

已知3106工作面的年生產量預計為100萬t，工作面長度為150 m，采煤機截深B取0.8 m，煤層平均采高為2.3 m，則采煤機的割煤速率應大于

式中：Qh為采煤機每小時的產量，t/h；f為富裕系數(shù)，取1.3；Q為工作面年產量，取1 Mt；D為年生產天數(shù)，取330天；N為日工作班數(shù)，取3；t為每班工作時間，取6 h；K為開機率，取0.5。

將數(shù)據(jù)代入式（1），計算可得采煤機每小時的生產能力應為437.71 t/h。

3.2 刮板運輸機生產能力的確定

在實際生產中，刮板運輸機的運輸能力應略大于采煤機割煤能力，其計算表達式如式（2）所示[2]：

生活中，常聽人說，酒品如人品，茶品如人品，棋品如人品，當然還有粥品如人品。套用一句話說：“水至清則無魚，粥至清則無味，數(shù)杯清水數(shù)把米，半碗糊涂半碗仙，斯文慢火，羽扇經綸，煮沸著整個江湖?！?/p>

式中：Qy為刮板運輸機的運輸能力，t/h；Kc為采煤機割煤速度不均勻系數(shù)，一般可取1.3～1.5；Kv為刮板運輸機運動修正系數(shù)，取1.05；Ky煤層傾角修正系數(shù)，取0.9；其余符號含義與前面相同。

將數(shù)據(jù)代入式（2），可得刮板運輸機的運輸能力應為 525.25～612.79 t/h。

3.3 刮板運輸機電機功率的確定

下面，對刮板運輸機的電機功率進行計算，首先確定運輸機上每米的煤重為：

式中：qb為刮板運輸機煤重，kN/m；Q為運輸機額定運量，取1 000 t/h；V為運輸機刮板鏈速，取1.28 m/s。

將數(shù)據(jù)代入式（3），可得qb=2.13 kN/m。

刮板運輸機的上鏈拉力為：

式中：Fs為上鏈拉力，kN；qk為刮板鏈自重，取1.735 kN/m；L為工作面長度，取150 m；I為橫向傾斜率，取1；C為運輸機曲率，取1.08；C0為上鏈阻力系數(shù)，取0.42；α為運輸機上運角度，取10°。將數(shù)據(jù)代入式

（4），可得運輸機上鏈拉力為359.62 kN。

刮板運輸機的下鏈拉力為：

式中：Fx為下鏈拉力，kN；Cu為下鏈阻力系數(shù)，取0.4；其余符號含義與前面相同。將數(shù)據(jù)代入式（5），可得運輸機下鏈拉力為65.54 kN。

因此，可以算出刮板運輸機的實際消耗功率為：

式中：P為刮板運輸機總消耗功率，kW；A為傳動功率，取0.95；其余符號含義與前面相同。將數(shù)據(jù)代入式（6），可得刮板運輸機的總消耗功率為572.85 kW。

3.4 刮板運輸機形式的確定

刮板運輸機的形式按照鏈條數(shù)和布置方式可以分為單鏈、中雙鏈和邊雙鏈等多種。

1）單鏈：結構簡單，運輸平衡，彎曲性能好，但由于只有一根鏈條，運輸能力較差。

2）邊雙鏈：相比于單鏈運輸機，適用范圍更廣，但彎曲性能較差，容易傾斜，現(xiàn)基本不在使用。

3）中雙鏈：彎曲性能好，受力均勻，運輸能力較好。

相比而言，中雙鏈所具備的優(yōu)點更多，適用范圍更廣，是如今刮板運輸機的主要形式，因此，本工作面也選擇中雙鏈刮板運輸機。

3.5 刮板運輸機型號的確定

通過上述計算，綜合工作面液壓支架和采煤機的配套選擇，最終選定SGZ-764/630型刮板運輸機[3]，其主要參數(shù)如表1所示。

由表1可知，該型號刮板運采用中雙鏈形式，額定輸機輸送量為1 000 t/h，大于所需的運輸能力612.79 t/h，電機總功率為630 kW，大于實際消耗功率572.85 kW，完全滿足工作面的實際需求[4]。

4 生產實踐

在實際生產中，該礦3106工作面實際選用選擇了ZY3600/12.5/28型液壓支架，MG250-600-AWD型采煤機和SGZ-764/630型刮板運輸機[5]。在開采過程中，開采設備之間相互配套，工作面每月平均生產煤炭8.28萬t，實現(xiàn)了工作面的高產高效生產，滿足礦井的產量需求，并且未發(fā)生任何安全事故，保障了工作面開采的順利進行。因此，此次對于刮板運輸機的選型結果十分成功，為礦井接下來的工作面開采設備選型提供了一定的借鑒意義[6]。

表1 刮板運輸機主要參數(shù)

5 結論

1）通過計算可知，刮板運輸機的運輸能力應大于612.79 t/h，刮板運輸機電機功率應大于572.85 kW；

2）通過分析刮板運輸機各運輸機形式的優(yōu)缺點，選擇適用范圍更廣、優(yōu)點更多的中雙鏈形式；

3）通過分析，結合采煤機和液壓支架的選型結果，最終確定工作面刮板運輸機的型號為SGZ-764/630型刮板運輸機。

[1] 苑成友.煤礦井下刮板運輸機運輸能力計算[J].煤炭技術,2013，32（5）：36-37.

[2] 李秋生，曹輝，宋志江，等.重型刮板輸送機運行阻力的分析計算[J].煤礦機械，2012，33（12）：1-2.

[3] 吳利學，王學勤，耿增達.綜采工作面刮板輸送機選型計算[J].煤礦機械，2012，33（8）：20-22.

[4] 楊吉文.王家山煤礦急傾斜煤層綜放設備選型及回采工藝[J].煤炭科學技術，2011，39（4）：48-50；64.

[5] 周煜博.王莊煤礦43M1孤島工作面的設備選型與巷道支護技術[J].山西煤炭，2014，34（9）：54-56.

[6] 唐永志，曹海山，張學亮，等.大采高超長工作面設備選型關鍵技術研究[J].煤礦開采，2016，21（3）：55-58.