贵州青利集团王家营煤矿第 1 页 （共 35 页）一、综放工作面的设备选型及工艺设计1、支护设备选型（1）工作面支架选型该工作面选用 ZFS4800/18/32B 型液压支架，该支架具体参数如下：高度（m） 1.8～3.2 工作阻力（KN） 4800 中心距（m） 1.5 支护强度（MPa） 720 初撑力（KN） 4596.7 工作压力（KN） 31.5伸缩量（m） 1.4 伸缩比 1.8长×宽（m） 5.24×1.42 顶梁长（㎜） 43701)支护强度和工作阻力A、支架支护强度q=kHγ=8×3.0×27.44=658.6KN/m2＜700KN/m 2B、工作阻力P=kHFγ=8×3.0×1.5×（4.37+0.3）×27.44=4613.2KN＜4800KN式中 q——支架支护强度，KN/m 2k——作用于支架上的顶板岩石系数，一般取 5～8，8H——采高，mγ——顶板岩石密度，一般取 2.8T/m3=27.44/m3F——支护面积，1.5×（4.37+0.3）㎡经校算，符合要求2)支架的初撑力支架的初撑力一般应等于或大于工作阻力的 90％即：4613.21×90％=4151.89KN＜4596.7KN符合要求3)支架的调高范围支架最大结构高度H 大 =M 大 +S1=3.2+0.3=3.5mH 小 =M 小 +S2=1.8+0.35=2.15m贵州青利集团王家营煤矿第 2 页 （共 35 页）式中 S 1——伪顶冒落的最大厚度一般取 0.2-0.3m,0.3S2——顶板周期来压的最大下沉量，移架时支架的下降量和顶梁上、底座下的浮矸、浮煤厚度之和一般取 0.25-0.35m,0.35mM 大 与 M 小 ——为最大、最小采高 3.2m 和 1.8m4)支架的伸缩量和伸缩比支架的伸缩量 S=H 大 -H 小=3.5-2.15=1.35m＜1.4m支架的伸缩比 m=H 大 /H 小=3.5/2.15=1.63＜1.8符合要求5)工作面最小、最大控顶距工作面最小控顶距为 L 小 =d+e=4370+300=4670㎜工作面最大控顶距为 L 大 =d+e+s=4370+300+600=5330㎜式中 d——支架顶梁长度，4370mme——梁端距，一般取 200-400mm，300mms——采煤机截深，660mm6)支架数目的计算n=LA=1881.5=126（个）式中 n——支架个数L——支护长度，mA——中心距，m根据验算，27 号煤层可选用 ZFS4800/18/32B 型液压支架（2）单体液压支柱选型1)支柱规格的选择支柱最大高度 H max =Mmax-b+c=2.8-0.07+0.10贵州青利集团王家营煤矿第 3 页 （共 35 页）=2.83m式中 M max——工作面开缺口处最大采高，取 2.8mb——顶梁厚度，取 0.07c——活柱的富裕行程，取 0.1m支柱的最小高度：H min =MMIN-Δh-b+a=2.6-0.20-0.07+0.10=2.43m式中 M min——工作面开缺口处最小采高，为 2.6mΔh——顶板在最大控顶距下的平均最大下沉量，取 0.2ma ——支柱必须的卸载高度，取 0.2m根据以上计算，本工作面选用 DZ-32 型单体液压支柱2)支护设计及压力计算A、顶板压力计算工作面顶板压力以下式估算P=(2-4)M×γ式中 p——顶板压力，KN/m 2M——工作面采高，取 2.8mγ——顶板岩石密度，取 2.8T/m3=27.44KN/m3P=4×2.8×27.44=307.33KN/m2B、计算单体液压支柱的实阻工作阻力Rs=Rb×hz×hb=289.1×0.8×0.8=185KN式中 R S——支柱的实阻工作阻力，KNRB——支柱的额定工作阻力，取 289.1kNhz——支柱的増阻系数，取 0.8hb——支柱承载不均衡系数，取 0.8C、支护数目的计算η=PRS=307.33185=1.66 根/m 2根据采煤机滚筒截深 0.66m,因此A=SL贵州青利集团王家营煤矿第 4 页 （共 35 页）=8.438.5=0.99m式中 A——柱距，mS——最大顶距下每组支架支护工作面的顶板面积由 N/η（N 为每组支架有效支柱的根数，14 根）算出 S=14/1.66=8.43m 2L——工作面最大控顶距但为了便于生产管理，把工作面的实际柱距为 0.80mD、工作面实际支护密度η s =148.5×0.80=2.06 根/m 2E、工作面实际支护强度 PS =2.06×185=381.1Kn/m2>307.33kN/m2由此可知 PS>P故所选的排、柱距是合理的。
二、采煤机的选型1、采煤机选型该工作面选用 AM500/3.5 系型号 RDS500/730/ 003002 型采煤机，其主要参数如下：采高（m）：2.2-3.5 摇臂长度（mm）：2064机面高度（mm）：1480 最大卧底量（mm）：200截深（mm）：660 牵引力（kN）：529牵引速度（m/min）：0-5.5 电动机：DMB-375S（1）理论生产率 Qt=60HBVgρ =60×3×0.66×5.5×1.4=914.76式中 Qt——理论生产率，t/hH——采高，mB——截深，mVg——给定工作面条件下可能的最大牵引速度，m/minρ——煤的实体密度，常取 ρ=1.3-1.4,t/m贵州青利集团王家营煤矿第 5 页 （共 35 页）（2）技术生产率Q=Qt×K1=914.76×0.6=548.86t/h式中 Q——技术生产率，t/hK1——与采煤技术的可靠性和完备性有关的系数，一般 K1=0.5-0.7,0.6（3）实际生产率Qm=Q×K2=548.86×0.6=329.3t/h27 号煤层的计划日生产能力 160.38t/h即 Qm>160.38t/h故所选的采煤机适用于该工作面三、刮板输送机的选型1、刮板输送机选型该工作面选用 SGB-764/264 型刮板输送机，其主要参数如下：设计长度(m) 200 出厂长度(m) 150输送量(t/h) 700 刮板链速(m/s) 1.12刮板链每米质量(kg) 41.5 中部槽高度(mm) 222中部槽宽度(mm) 764 电动机额定功率(kw) 2×132链环破断力(kN) 6102、运输能力的计算F=½ab+½a½atanα´=1/2×0.764×0.22+1/2×0.764×1/2×0.764×0.577=0.16m2 式中 Q——溜槽装煤最大截面积，m 2a——中部槽宽度，mb——中部槽高度，mα ´——煤的堆积角，一般取 20°-30°，取 30°Q=3600Fρ ´ΦV=3600×0.16×1×1×1.12=645.12t/h式中 Q——刮板输送机的运输能力，t/hρ ´——煤的松散密度，取 ρ ´=0.85t/m3-1t/m3,取 1φ——装满系数，水平及向下运输取 0.9-1,取 1贵州青利集团王家营煤矿第 6 页 （共 35 页）V——刮板链运行速度，m/s329.34.2Smax=S4式中 k——刮板链抗拉强度安全系数N——链条数，取 2λ——两条链子分配不均匀系数，取 0.85SP——链条破断力，kNSmax——刮板链实际承受的最大张力值，kN贵州青利集团王家营煤矿第 8 页 （共 35 页）四、胶带输送机的选型1、胶带输送机选型该工作面选用 SSJ1200/M(A)型胶带输送机，其主要参数如下：输送量：1200t/h 带宽：1200mm带速：3.15m/s 最大输送长度：1500mm储带长度：100mm 主电机功率：3×160kw围包角：450º-454º 2、输送能力与胶带宽度计算（1）输送能力Q 带 =KB2Vρ´C=458×(1.2)2×3.15×1×1=2077.49t/h式中 Q 带 ——带式输送机输送能力，t/hK——货载断面系数，458B——带宽，mV——带式输送机运行速度，m/sρ´——煤的松散密度，0.8-1t/m 3C——输送机倾角系数，取 1Q 带 >Q 刮 符合要求（2）胶带宽度如给定使用地点设计运输生产率为 A，则 A= Q 刮 =645.12t/h,则满足设计运输生产率要求的最小胶带宽度为B=AKVρ ′ C=645.12485×3.15×1×1=0.67m对于未过筛的松散货载B>=2amax+2001200>=2×500+200B>=3.3ap+2001200>=3.3×300+200式中 a max——货载最大块度的横向尺寸，500mmap——货载平均块度的横向尺寸，300mm 经验算，符合要求3、运行阻力的计算（1） 、直线段运行阻力贵州青利集团王家营煤矿第 9 页 （共 35 页）qg′= = =16.67kg/mGg′Lg′ 251.5qg″= = =6.67kg/mGg″Lg″ 203q= Q刮3.6V=645.123.6×3.15=56.89kg/mqd=1.1B(δi+δ 1+δ 2) =1.1×1.2(2×8+3+1)=26.4kg/mWzh=g(q+qd+q g´)Lω´cosβ±g(q+q d)Lsimβ=10×(56.89+26.4+16.67)×879×0.06×1±0=52718.90Wk=g(qd+qg″)Lω″cosβ±gq dLsimβ=10×(26.4+6.67)×879×0.056×1±0=16278.38式中 q g′——折算到每米长度上的上托辊转动部分的质量，kg/mqg ″——折算到每米长度上的下托辊转动部分的质量，kg/mGg′——分别为每组上托辊转动部分质量，kgGg″——分别为每组下托辊转动部分质量，kgLg′——上托辊间距，取 1.5mLg″——下托辊间距，取 3mq——每米长胶带上的货载质量,kg/mqd——每米长胶自身质量，kg/mWzh——胶带在重段的运行阻力，NWk——胶带在空段的运行阻力，Nβ——输送机的倾角，0 0L——输送机长度，879mω′——槽形托辊阻力系数，0.06ω″——平形托辊阻力系数，0.056B——胶带宽度，mi——胶带帆布间层数，8δ——一层帆布的厚度，2mm贵州青利集团王家营煤矿第 10 页 （共 35 页）δ 1——胶带上保护层厚度，3mmδ 2——胶带下保护层厚度，1mm（2）曲线段运行阻力S2=S1+WKS3=S2+W2-3S4=S3+WzhS4=S1+Wzh+WK+W2-3W2-3=0.07S2S4 =(1+ )eµɑ-1m′=S1+(1+ )10.5-11.2=8.92S1 ①S4 =S1+Wzh+Wk+0.07(S1+Wk)=1.07S1+Wzh+1.07Wk ②由 ① ② 解得S1=8934.62NS4=79696.81NS2=S1+Wk=25213NW 从 =0.07Sy´=0.07S2=0.07×。