深井厚煤层综采工作面参数确定及设备选型配套

亚珠

(山东科技大学机械电子工程学院 山东 青岛 266590)

深井厚煤层综采工作面参数确定及设备选型配套

张震赵奇张亚珠郭徽

(山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590)

文章根据对530工作面的充分调研，简明阐述了深井厚煤层综采工作面参数的确定及配套设备技术。对各工作面参数进行了系统分析并确定数值，同时对各配套设备进行了选型配套，以达到高产、高效的生产目的。

深井厚煤层；综采工作面；设备配套

一、工作面的地质概况

矿井地质资料表明，该采区工作面煤层厚度4.62～5.4m，平均煤厚4.94m。煤层顶板的成分从下往上分别是：粉砂岩、细粒砂岩、煤、中粒砂岩。

二、工作面主要参数的确定

(一)工作面截深。煤层地质条件是影响工作面截深的首要因素，第二因素是配套设备能力[1]。根据唐口煤矿的煤层地质概况，分析我国采掘机械技术的技术成果，工作面截深确定为0.865m。

(二)工作面长度。矿井与综采工作面的高产高效与工作面长度密不可分。为充分研究工作面长度与围岩关系，依据实际地质情况，FLAC3D数值计算模型，从理论上分析研究合理的工作面长度。

图1 推进60m时的垂直应力云图(Szz)

通过对工作面布置方案进行分析，可得结论：工作面长度为300m时的超前支撑应力与400m时的相差不大，从超前支撑应力的角度进行分析，工作面长度可以增加到400m。

(三)工作面推进长度。工作面推进长度L可用下式进行确定：

式中：工作面年产量Q取500万t，工作面长度L取250m，采高H取5m，实体煤密度γ取1.3t/m3，采出率η取0.98。

按每年两个工作面计算，则所需工作面推进长度L=L/2≈1570m

根据上述计算，分析矿井煤层赋存条件，将首工作面推进长度确定为1560m。

三、配套设备选型

(一)采煤机选型。采高、截深、牵引速度和功率对采煤机选型都有影响，而且工作面两端斜切进刀自开缺口对其选型也有要求[2]。综上，选用具有监控功能的电牵引采煤机。

(二)刮板输送机选型。根据工作面刮板输送机的运输能力，要求刮板输送机能够适应长度400米工作面，运输能力要大于3000t/h，端卸。综上，SGZ1000/2×700型刮板输送机可满足要求。

(三)转载机选型。转载机的运输能力应大于工作面输送机的能力；机头传动装置、电动机以及溜槽类型应尽量与工作面输送机一致[3]。根据上述原则，选用SZZ1200/400型转载机可满足要求。

(四)液压支架主要参数及结构。根据唐口煤矿工作面特点、两巷顺槽条件和矿井运输要求，将支架高度确定为2.3～4.5m，工作面阻力10000kN。综合考虑确定选用ZY10000/26/55型两柱支撑掩护式液压支架。支架结构为整顶梁带伸缩梁和二级护帮机构，单侧活动侧护板，特点是结构简单、重量轻、调高幅度大。支架外部结构如图2所示。

图2 ZY10000/26/55液压支架结构外形图

(五)综采工作面成套装备参数

要保证工作面实现日产1.3万t，年产400万t能力，综合分析认为，国产综采设备完全能够满足要求。工作面设备的主要技术参数如表1所示。

表1 工作面设备选型一览表

四、结束语

530采区综放工作面设备配套与技术研究项目在唐口煤矿的试验成功，充分完成了生产任务，显著提高了矿井生产的效率及经济效益，使唐口煤矿在高效集中开采研究中实现了重大突破，集团的综采技术得到突破、完善。

[1]王金华.我国高效综采成套技术的发展与现状[J].煤炭科学技术,2003,35(1):5-8.

[2]沈利华.采煤机选型的若干问题[J].煤矿机电,2009,(1):42-44.

[3]张成刚.大跨距煤矿用带式转载机的振动模态分析[J].煤矿机械,2011,32(8),55～59.

张震，男，汉族，山东淄博人，硕士，山东科技大学机械电子工程学院，机械工程专业。