亞珠

(山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院 山東 青島 266590)

深井厚煤層綜采工作面參數(shù)確定及設(shè)備選型配套

張震趙奇張亞珠郭徽

(山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院山東青島266590)

文章根據(jù)對(duì)530工作面的充分調(diào)研，簡(jiǎn)明闡述了深井厚煤層綜采工作面參數(shù)的確定及配套設(shè)備技術(shù)。對(duì)各工作面參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析并確定數(shù)值，同時(shí)對(duì)各配套設(shè)備進(jìn)行了選型配套，以達(dá)到高產(chǎn)、高效的生產(chǎn)目的。

深井厚煤層；綜采工作面；設(shè)備配套

一、工作面的地質(zhì)概況

礦井地質(zhì)資料表明，該采區(qū)工作面煤層厚度4.62～5.4m，平均煤厚4.94m。煤層頂板的成分從下往上分別是：粉砂巖、細(xì)粒砂巖、煤、中粒砂巖。

二、工作面主要參數(shù)的確定

(一)工作面截深。煤層地質(zhì)條件是影響工作面截深的首要因素，第二因素是配套設(shè)備能力[1]。根據(jù)唐口煤礦的煤層地質(zhì)概況，分析我國(guó)采掘機(jī)械技術(shù)的技術(shù)成果，工作面截深確定為0.865m。

(二)工作面長(zhǎng)度。礦井與綜采工作面的高產(chǎn)高效與工作面長(zhǎng)度密不可分。為充分研究工作面長(zhǎng)度與圍巖關(guān)系，依據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，F(xiàn)LAC3D數(shù)值計(jì)算模型，從理論上分析研究合理的工作面長(zhǎng)度。

圖1 推進(jìn)60m時(shí)的垂直應(yīng)力云圖(Szz)

通過對(duì)工作面布置方案進(jìn)行分析，可得結(jié)論：工作面長(zhǎng)度為300m時(shí)的超前支撐應(yīng)力與400m時(shí)的相差不大，從超前支撐應(yīng)力的角度進(jìn)行分析，工作面長(zhǎng)度可以增加到400m。

(三)工作面推進(jìn)長(zhǎng)度。工作面推進(jìn)長(zhǎng)度L可用下式進(jìn)行確定：

式中：工作面年產(chǎn)量Q取500萬(wàn)t，工作面長(zhǎng)度L取250m，采高H取5m，實(shí)體煤密度γ取1.3t/m3，采出率η取0.98。

按每年兩個(gè)工作面計(jì)算，則所需工作面推進(jìn)長(zhǎng)度L=L/2≈1570m

根據(jù)上述計(jì)算，分析礦井煤層賦存條件，將首工作面推進(jìn)長(zhǎng)度確定為1560m。

三、配套設(shè)備選型

(一)采煤機(jī)選型。采高、截深、牽引速度和功率對(duì)采煤機(jī)選型都有影響，而且工作面兩端斜切進(jìn)刀自開缺口對(duì)其選型也有要求[2]。綜上，選用具有監(jiān)控功能的電牽引采煤機(jī)。

(二)刮板輸送機(jī)選型。根據(jù)工作面刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，要求刮板輸送機(jī)能夠適應(yīng)長(zhǎng)度400米工作面，運(yùn)輸能力要大于3000t/h，端卸。綜上，SGZ1000/2×700型刮板輸送機(jī)可滿足要求。

(三)轉(zhuǎn)載機(jī)選型。轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的能力；機(jī)頭傳動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)以及溜槽類型應(yīng)盡量與工作面輸送機(jī)一致[3]。根據(jù)上述原則，選用SZZ1200/400型轉(zhuǎn)載機(jī)可滿足要求。

(四)液壓支架主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)。根據(jù)唐口煤礦工作面特點(diǎn)、兩巷順槽條件和礦井運(yùn)輸要求，將支架高度確定為2.3～4.5m，工作面阻力10000kN。綜合考慮確定選用ZY10000/26/55型兩柱支撐掩護(hù)式液壓支架。支架結(jié)構(gòu)為整頂梁帶伸縮梁和二級(jí)護(hù)幫機(jī)構(gòu)，單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、調(diào)高幅度大。支架外部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 ZY10000/26/55液壓支架結(jié)構(gòu)外形圖

(五)綜采工作面成套裝備參數(shù)

要保證工作面實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)1.3萬(wàn)t，年產(chǎn)400萬(wàn)t能力，綜合分析認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備完全能夠滿足要求。工作面設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 工作面設(shè)備選型一覽表

四、結(jié)束語(yǔ)

530采區(qū)綜放工作面設(shè)備配套與技術(shù)研究項(xiàng)目在唐口煤礦的試驗(yàn)成功，充分完成了生產(chǎn)任務(wù)，顯著提高了礦井生產(chǎn)的效率及經(jīng)濟(jì)效益，使唐口煤礦在高效集中開采研究中實(shí)現(xiàn)了重大突破，集團(tuán)的綜采技術(shù)得到突破、完善。

[1]王金華.我國(guó)高效綜采成套技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2003,35(1):5-8.

[2]沈利華.采煤機(jī)選型的若干問題[J].煤礦機(jī)電,2009,(1):42-44.

[3]張成剛.大跨距煤礦用帶式轉(zhuǎn)載機(jī)的振動(dòng)模態(tài)分析[J].煤礦機(jī)械,2011,32(8),55～59.

張震，男，漢族，山東淄博人，碩士，山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，機(jī)械工程專業(yè)。