综放工作面运输设备选型与研究

史爱生

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿， 山西 阳泉 045008）

1 工作面概况

8205工作面地表位置位于北山梁以东，张花沟以南，南叉沟以西，吴家掌以北的山梁沟谷地带。地表无建筑物，有部分农田及山林。井下位于南条带丈八二采区中部，东部为本采区S8204回采工作面（尚未掘进），南部为本采区回风大巷，西部为本采区S8206回采工作面（尚未掘进），北部为北翼扩十一区（正在掘进），对应上方为本井四尺三采区采区大巷和4302已采区。

8205工作面煤层赋存稳定，结构复杂，煤层总厚度最大6.90 m，最小6.35 m，平均为6.74 m。煤层中一般含夹石1～2层，其中上夹石普遍存在，厚度在0.12 m左右，俗称“八寸石”。中下部的一层夹石极不稳定，呈凸透镜状，俗称“驴石”。工作面基本顶灰色石灰岩，致密坚硬，含动物化石，夹方解石脉。直接顶为黑色泥岩，下部含炭质。直接底为灰色砂质泥岩，2.07 m含大量植物化石及少量铝质。基本底为灰黑色中砂岩，5.50 m，成份以石英为主，云母次之，分选、磨圆好，硅质胶结，局部相变为细砂岩。

8205工作面可采走向长度880 m，倾斜长度220.5 m，工作面采用走向长壁采煤法，后退式开采；综合机械化放顶煤一次采全高采煤方式；全部垮落法管理顶板。

2 运输设备选型内容

设备选型是综放工作面安全高效生产的必要条件。设备选择需要根据工作面的生产能力相适应，本工作面初步选用MG300/700-WD型电牵引采煤机。再选型包括刮板输送机、转载机（破碎机）和皮带输送机等运输设备。前后刮板输送机分别运输前部采煤机割煤和后部放顶煤，转载至装载机和胶带输送机。运输路线：工作面刮板输送机→转载机→进风顺槽皮带→新补巷三部皮带→西大巷底卸煤仓→2号主斜井强力皮带→选煤厂。

3 刮板输送机选型

3.1 后部输送机能力计算

综放工作面生产工序主要割煤和放顶煤，为实现产量最大化，需要割煤和放顶煤尽量平行作业，提高生产效率。阳煤一矿采用一采一放的作业方式，放煤速度与割煤速度相同。

因此与采煤机落煤能力相匹配的工作面平均放煤能力为：

式中：Hf为综放工作面平均顶煤厚度，取4.5 m；B为采煤机截深，取0.8 m；m为放煤步距与采煤截深之比，一采一放取1；γ为15号煤容重，取1.4 t/m3；Cf为顶煤回收率，80%；Cg为放出顶煤的含矸率，取10%；Vf为放煤速度，取 0.5 m/min。

将数据代入公式得：Qf=133 t/h。

放煤流量最大时后部刮板输送机运输能力为：

式中：Kf为放煤流量不均衡系数，取1.5；Ky为考虑到运输方向与倾角，取1。

将数据代入公式得：Q≥199.5 t/h。

3.2 后部输送机选型

8205工作面后溜现使用SGZ－880/800型刮板输送机，具体参数如下。设计长度为223 m；运输能力为1 000t/h；中部槽规格（长×宽×高）为1500m×880 m×290 m；中部槽型式为铸造焊底；刮板链速为1.28 m/s；圆环链规格为2×Φ34×126 mm；装机功率为2×400 kW。

3.3 前部刮板输送机选型

工作面前部刮板输送机与后部刮板输送机型号相同，满足生产。

4 转载机

1）转载机生产能力计算。转载机生产能力应满足综放工作面两输送机的卸载要求。其生产能力按下式计算：

式中：Qm为采煤机平均落煤能力，99 t/h；Qf为工作面平均放煤能力，133 t/h；Kf为放煤流量不均衡系数，取1.5；Kc为采煤机割煤速度不均衡系数，取1.5。

将数据代入公式得：Qz=232 t/h。

2）转载机选型。按照转载机运输能力计算，工作面现在使用的SZZ－880/250型转载机能够满足生产需要。SZZ－880/250型转载机主要技术参数如下：

转载机设计长度为51 m；运输能力为1 800 t/h；中部槽规格为槽内宽800 mm；装机功率为250 kW；刮板链速为1.40 m/s；圆环链规格为Φ34×126-C。

3）破碎机。破碎机选用现有的PCM－2000型锤式破碎机，电机功率160 kW，破碎能力2 000 t/h。

5 胶带输送机

胶带输送机的能力应与转载机的能力相匹配。由于胶带输送机输送能力与运输距离密切相关。在胶带输送机在工作面生产能力相同的情况下，工作面推进长度越长，其装机功率随运输距离的加大而加大。8207工作面选用与转载机相匹配的一套SSJ－1200/2×250可伸缩胶带输送机。

SSJ－1200/2×250型胶带输送机主要技术参数如下：带宽为1 200 mm；带速为2.5 m/s；运输能力为2 000 t/h；装机功率为2×250 kW。

6 运输设备注意事项

密切观察运行中的输送机各部件及运行情况，如出现卡链、跳链、输送带严重跑偏及过载等现象时，立即停机，处理好后方可开机。物料在巷道内堆放时距轨道距离大于70 cm。进风巷转载机和后部刮板输送机严禁运输任何物料。人员跨越转载机时，必须走过桥。前后部刮板输送机在运行时，司机严禁站在刮板输送机机头正对面和电机减速器上，应站在刮板输送机两侧且退路畅通的安全地点。工作面必须安设能发出停止和启动前后部刮板输送机的信号装置，所设信号点的间距不得超过15 m。

7 设备配套分析

经过科学计算和分析，为综放工作面提供了可靠的运输设备，整个运输线从刮板输送机到装载机到皮带输送机，系统简单合理，运输能力和生产能力相适应。刮板输送机的输送能力为1 000 t/h，满足综放工作面采煤机落煤和放顶煤能力要求。转载机过煤能力为1 800 t/h，满足工作面运输和破碎要求。可伸缩高强度胶带输送机，输送能力达到2 000 t/h，满足工作面最大落煤运输能力要求。经过现场监测和生产分析，运输能力的较工作面生产能力富裕系数达1.8倍以上。现场的运输设备检修到位，为综放工作面的高效生产创造条件，也提供了安全高效、经济合理的运输装备。

8 结语

8205工作面生产以来，设备选型合理，配套不断优化，月产量达到15万t，设备的事故率一直保持在较低水平，开机率不断提高，达到了预期目标，创造了可观的经济效益，为综放工作面的设备选型提供了借鉴。