采煤工藝設(shè)計教學

1、表3 SL500采煤機主要技術(shù)特征表表4 PF4/1132刮板輸送機主要技術(shù)特征表表5 轉(zhuǎn)載機技術(shù)特征表表6 破碎機技術(shù)特征表（3）液壓支架的選擇液壓支架架型選擇液壓支架是綜采工作面最重要的設(shè)備之一，從目前世界先進采煤國家長壁工作面中的液壓支架看，液壓支架基本以掩護式為主，約占全部架型的96，且有向2柱式發(fā)展的明顯趨勢。美同1994年有80個長壁工作面，使用2柱掩護式支架73套，占91.25，是美國長壁工作面使用的主要架型，支架工作阻力大部分在7 000 80 00 kN，最大的2柱掩護式支架工作阻力達到9 800 kN。美國煤層賦存平緩，埋藏淺。頂板一般為砂巖或砂質(zhì)頁巖，屬中等穩(wěn)定和穩(wěn)定類別

2、，底板多為頁巖和砂巖，也較為穩(wěn)定。多年的生產(chǎn)實踐證明，高工作阻力的二柱掩護式支架適應(yīng)頂板屬于中等穩(wěn)定的長壁工作面。寺河礦井煤層賦存條件及頂?shù)装鍡l件與美國相類似，借鑒國外生產(chǎn)高產(chǎn)高效工作面經(jīng)驗，結(jié)合我國架型選擇要求，工作面液壓支架采用掩護式。支架的頂梁要求采用整體剛性結(jié)構(gòu)。不使用鉸接頂梁，支架在要求的工作高度下應(yīng)能保證支架的整體穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)護幫板，前探梁帶一級護幫板，支架底座采用帶有基座千斤頂?shù)膭傂缘鬃２僮鞣绞降倪x擇液壓支架技術(shù)的重大突破當屬電液控制系統(tǒng)，采用了電子控制的先導閥，先進呵靠的壓力和位移傳感技術(shù)，靈活自由編程的微處理技術(shù)和紅外遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，可實現(xiàn)成組移架、推溜，使液壓支架

3、的動作自動連續(xù)進行，移架速度大大提高，移架循環(huán)時間可達到6 8 s。支架的電液控制系統(tǒng)應(yīng)接收采煤機的位置信號，實現(xiàn)與采煤機的聯(lián)動。并可將工作面支架工作狀況圖形及數(shù)據(jù)和采煤機的部分數(shù)據(jù)傳輸至地面。美國1994年共有80個工作面其中70個工作面是電液控制支架工作面，占87.5。澳大利亞采用電液控制的工作面也占絕大多數(shù)?？傊?，支架應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單，控制先進可靠，操作簡單，便于維修等特點。支架支撐高度的確定最大高度：Hmax = hmax+S1Hmaxhmax煤層最大采高S1偽頂或浮燥冒落厚度，一般取200 300 mm。Hmax = 5.2+0.3 = 5.5（m）最小高度：HminhminS2abH

4、minhmin煤層最小采高S2頂板最大下沉量，一般取200 mm；amin為支架移架所需最小降架量，取50 m；b為浮煤厚度，按50 m估算支架支護強度的計算根據(jù)支架支護強度的估算法。P = NhlP支架支護強度MPaN支架載荷相當采高巖重的倍數(shù)，中等穩(wěn)定頂板以下取N = 6 8h采高，取5.0 m；l頂板巖石密度，取2.57 t/m3；b為浮煤厚度，按50 m估算P = （6 8）5.02.57 = 80.18 106.9 （t/m2）。取110 t/m2，即1.1 MPa。支架工作阻力實際上反映了支架在工作過程中所需承受的頂板載荷。而頂板載荷與煤層厚度近似成直線關(guān)系增長，以此來確定支架的工

5、作阻力為：Q = 9.8 NhFl = 9.8 （6 8） 5 8.16 2 570 = 6166 8 220 kN，取8 300（kN）。式中：F為支架的支護面積，取8.16 m2。根據(jù)計算確定液壓支架的技術(shù)參數(shù)見表7。表7 掩護式液壓支架技術(shù)參數(shù)首采工作面共設(shè)計配套130架支架，其中端頭架、過渡架共15架，支承高度2.25 4.5 m；中間架115架，支承高度2.55 5.5 m；每個支架由1個帶微處理器的PM4服務(wù)器和螺紋式驅(qū)動器和若干傳感器組成。每8個PM4提供1個電源，順槽安裝有1個主PM4服務(wù)器和1個Windows操作界面的主計算機MCU，通過快速插頭連接線組成整個工作面PM4電液

6、控制系統(tǒng)。（4）浮化液泵的選型及液箱配置浮化液泵的壓力要滿足初撐力和千斤頂所需最大推力的要求，流量要滿足每架（組）在移動循環(huán)中所需的動作的立柱和千斤頂?shù)淖畲罅髁?，同時要滿足支架追機速度要求?？刂品矫嬉箅S支架載荷變化，根據(jù)系統(tǒng)壓力自動調(diào)節(jié)開啟泵的臺數(shù)，能根據(jù)液位自動控制補水，具有乳化液自動配液裝置，并對高液位、乳化液出口壓力、泵潤滑油壓力進行檢測和保護。依據(jù)原則，泵站壓力應(yīng)滿足：Pb1 = 4P1/ZD1Pb1泵站壓力，MPaP1支架初撐力，5890 kNZ支架的主立柱根數(shù)，個；D1支架立柱缸體內(nèi)徑，0.325 m。Pb1 = 4 5890/2 3.14 0.3252 = 35518 kPa

7、= 35.5 （MPa）。泵站壓力還應(yīng)滿足：Pb2 = 4Pn/D2Pb2泵站壓力，MPaPn 千斤頂?shù)淖畲笸屏Γ?10 kND2 千斤頂缸體內(nèi)徑，0.1 m。Pb2 = 4 310/3.14 0.12 = 36470 kPa = 36.5 （MPa）滿足式1014、1015的泵站壓力為：P = K PbmaxP泵站壓力，MPaK 泵站系統(tǒng)壓力損失系數(shù)，取1.051.1Pbmax Pb1Pb2中的大者D2 千斤頂缸體內(nèi)徑，0.1 m。P = 1.05 36.5 = 38.3 （MPa）泵站流量應(yīng)考慮成組快速移架的需要，按6架/組計算：Q（n1S(F1+F2)+n3BF3）/（1000（L/Vq

8、t4） （1/）Q液壓泵站的工作流量，L/minn1n3移架時同時降的立柱數(shù)和千斤頂數(shù)，分別為12和6S、B移架時立柱的行程和千斤頂?shù)男谐?90 cm、86.5 cm；F1、F2、F3立柱環(huán)形腔、活塞腔及千斤頂移架腔的作用面積分別為934.82、1 056.24、298.17 cm2；L支架架間距，1.756 m 6；Vq采煤機牽引速度，取7 m/min；t4移架過程中的其它輔助時間0.2 min；泵站容積效率取 = 0.90.92Q（12 290（934.82 1056.24）+6 86.5 298.17）/（1000（1.756 6/70.2） （1/0.91） = 563.6 L/min

9、液箱以滿足V3Q+Q = 563.6 3+200 = 1890.8 L。停泵時全部進回液管回液和煤層厚度變化使立柱伸縮造成的流量變化等因素，選擇德國豪森科公司的EHP-3K200型泵和液箱。具體技術(shù)參數(shù)見表8。表8 乳化液泵的技術(shù)參數(shù)及配套項根據(jù)艾柯夫SL500采煤機水冷及噴霧系統(tǒng)水流量510 L/min，P = 40 100 bar的要求選擇德國豪森科公司生產(chǎn)的EHP-3K125型兩泵（一用一備一箱，其技術(shù)參數(shù)見表9。表9 噴霧泵技術(shù)參數(shù)項備采煤機和運輸機單機功率大的特點，為提高工作面供電質(zhì)量，降低起動和正常電壓損失，采用了3.3 kV供電，其余設(shè)備采用1140 V供電，盤區(qū)采用6 kV供電。工作面電氣設(shè)備選用法國賽特公司生產(chǎn)的2臺TEKl534-2000-6/3.45負荷中心，低壓側(cè)4組合，分別供SL500采煤機和工作面刮板輸送機；2臺TSl281-100