薛湖煤矿综采工作面设备配套选型

2012-03-08徐洪周

采矿与岩层控制工程学报 2012年1期

关键词：技术参数刮板采煤机

徐洪周

（河南神火煤业有限公司薛湖煤矿，河南永城 476600）

薛湖煤矿综采工作面设备配套选型

徐洪周

（河南神火煤业有限公司薛湖煤矿，河南永城 476600）

根据薛湖煤矿首采区的煤层赋存条件，确定了首采工作面的主要参数，并对综采工作面液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机等设备进行了选型配套，以实现工作面年产1.2Mt的生产目标。

综采工作面;设备;配套;选型

Equipment Lectotype and Match of Full-mechanized Mining Face in Xuehu Colliery

1 首采区煤层赋存条件

首采区布置在二2煤层中，煤层两极厚度0～4.77m，平均2.23m，煤层可采性指数0.89，变异系数43%，瓦斯含量高。煤层层位稳定，结构较简单，偶见1层泥岩和砂质泥岩夹矸，夹矸厚0.02～0.52m，属较稳定煤层。煤层倾角变化不大，大部分区域倾角为2～6°。煤层埋藏深，二2煤层基本在高温区内（－850m以浅为正常地温和Ⅰ级高温区，－850m以深属Ⅱ级高温区）。煤质以亮煤为主，煤层顶部普遍发育一层0.5～0.7m质地坚硬的块状煤，中部和下部多为粉粒煤。

2 工作面采煤方法

根据薛湖煤矿首采区煤层赋存条件，确定采用倾斜长壁采煤法进行开采。该方法优点是巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，运输系统简单，占用设备少，工作面出煤经运输巷直达运输大巷，运输费用低，通风线路短。

3 工作面参数确定

3.1 采高确定

首采区的32个钻孔中，煤层厚度在0～0.7m的钻孔有5个，占总数15.63%;0.7～1.7m的钻孔有6个，占总数18.75%;1.7～3.0m的钻孔数量为18个，占总数的56.25%，3.0～4.77m的钻孔数量为3个，占总数的9.37%。其中，煤层厚度在0～0.7m的5个钻孔属不可采点，如果除去这5个点，煤层厚度范围0.7～1.7m的占总数22.22%;煤层厚度范围在1.70～3.0m的占到总量的 66.67%，3.0～4.77m 的占到总量的11.11%。不难看出，二2煤层厚度变化较大，因此设备选型时，机采高度应尽量选取较大范围。由于立柱伸缩比的关系，支架采高不可能涵盖所有煤层，只能满足大多数煤层，初步确定支架的最小采高为1.7m，最大采高为3.0m，平均采高2.6m。

3.2 其他参数确定

根据薛湖矿区二2煤层地质条件、工作面作业方式和首采面1.2Mt/a的生产能力要求，确定工作面截深为0.6m，工作面倾斜长度为160m，走向长度为660m。具体参数见表1。

表1 工作面的主要参数

4 工作面设备选型配套

4.1 采煤机的选型

（1）滚筒的选择薛湖矿区首采面最大采高为3.0m，最小采高为1.7m，采煤机滚筒直径一般为采高的0.50～0.65倍，考虑装煤效果（滚筒直径大装煤效果好）和挖底量要求，采煤机滚筒直径选择1.6m。

（2）牵引速度的确定工作面进刀方式采取端部斜切进刀、双向割煤方式，往返1次割2刀。移架推输送机采用分工、分段追机作业;采煤机割煤与其他工序尽量做到平行作业。考虑工作面1.2Mt年产目标，结合工作面采高及采煤机开机率要求，采煤机牵引速度应大于6m/s。

根据计算结果和采煤机情况，要求采煤机截割高度在3.0m左右，煤层倾角≤20°，截割功率≥2×300kW，电压等级1140V，截深630mm，主要参数见表2。

表2 MG300/700－AWD采煤机主要技术参数

4.2 工作面刮板输送机的选型

工作面刮板输送机的选型原则是要保证工作面运煤能力。由计算可知，采煤机的最大落煤能力为591.7t/h，考虑刮板输送机装载不均匀系数1.2，因而刮板输送机最大输送能力应不小于710t/h。考虑到刮板输送机要适应长度160m工作面，最终确定刮板输送机的型号为SGZ764/400，其主要技术参数见表3。

4.3 液压支架选型

4.3.1 液压支架架型工作阻力确定

根据薛湖煤矿煤层赋存条件，确定其适用架型为两柱掩护式，计算所需支护强度应大于0.80MPa，确定支架工作阻力为6600kN。

4.3.2 通风断面与瓦斯

薛湖煤矿瓦斯高，支架的通风断面要满足通风需要。计算表明，在H=2600mm，支架的通风断面S断面=7.782m2，瓦斯含量在1.0%以下，风速V在4m/s下，允许每秒产生的瓦斯量为Qs= 0.311m3。工作面平均瓦斯绝对涌出量为12.18m3/ min，抽放率为30%，抽放后二2煤工作面的平均瓦斯绝对涌出量为8.53m3/min，即0.142m3/s＜0.311 m3/s，故支架的通风断面满足通风需要。

4.3.3 液压支架主要技术参数

支架高度1.4～3.2m，宽度1.43～1.60m，中心距1.5m;初撑力（P=31.5MPa）5066kN，工作阻力（P=41.05MPa）6600kN，对底板比压（前端）1.71～2.34MPa，支护强度0.91～1.04MPa，移架步距600mm，泵站压力31.5MPa。适应倾角≤20°，手动邻架操作。