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1、综采工作面主要设备选型设计目录第一篇 综采工作面主要设备的选型第一章 序言第一节 概论第二节 选型设计原始资料第三节 综采工作面主要设备的选型原则第二章 液压支架的选型第一节 液压支架选型第二节 乳化液泵的选型第三章 采煤机的选型第四章 工作机刮板输送机的选型第五章 载转机的选择第六章 可伸缩性胶带运输机的选型第二篇 采区供电系统的确定第一章 概述第二章 采区负荷统计表及供电系统确定综采工作面主要设备选型设计8101 综采工作面主要设备选型设计第一章 序言第一节 概论开采技术发展史：煤炭被誉为工业的粮食，做为能源的重要的一部分，在我国开采有着悠久的历史，开采技术经历了漫长的阶段。解决初期，采用
2、煤破落煤，人工装煤，木材支护，由于工作面运输机，运输能力有限，工作面长度大多在一百米以下，五十年代后期，采用了运输能力较大，强度较高的刮板链运输机，为改进爆破技术，实现爆破装煤创造了条件，在此之间，部分矿井使用了宽截深框形截联合式采煤机及各种截煤机。开始推广使用金属支柱，六十年代末期，浅截深滚筒式采煤机组。（滚筒采煤机与可弯曲刮板输送机）刨煤机组以及与之配套的金属支柱，铰接顶梁的使用，把回采工作面生产技术提高到一个新的水平，使破煤、装煤、运煤基本上实现了机械化、综采工作面主要设备选型设计连续化。解放了工人笨重体力劳动，提高了劳动生产率和工作面生产水平，同时，也简化了生产工序，改善了劳动条件，尽
3、量减少某些不必要的辅助工作量，使我国煤炭事业得到了发展。走向了世界先进水平行列。综采工作面主要设备选型设计第二节 选型设计的原始条件（一）围岩性质1、顶板条件伪顶：有直接顶：以泥质页岩为主，砂质页岩老顶：二级老顶2、底板条件岩石种类：中砂岩承压强度：大于 800Kg/cm2工作面倾斜长：200 米工作面走向长度：1000 米工作面方向：右（二）、煤层条件：煤层厚度：2.53.0 米煤层倾角：12 度15 度煤层硬度：中硬瓦斯涌出量：中等水文地质情况：简单综采工作面主要设备选型设计工作面生产能力：10 万吨/月矿井工作制度：年工作日为 300 天，每天为三班作业，两班采煤，一班维修，采煤班每班工
4、作 7 小时。综采工作面主要设备选型设计第三节 综采工作面主要设备的选型原则（一）液压支架的选型原则：1、要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接和老顶岩层移动所产生的压力，使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。2、要移得走，它的结构形式和支护特性要适应直接顶下部的岩层冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后未支护民政部下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性，支架底座的比压要适应底板岩石的抗压强度，以防止底板松软而使底板下陷不能移架。3、要适应采高变化和按煤层倾角考虑其对支架稳定性的要求。4、要与采煤机的高度，刮板运输机长度与支架的宽度相匹配。（二）采煤机综采工作面主要设备选型设计1、采煤机必须满足煤
5、层开采厚度和煤的切割阻力的需要，要与煤层的倾角适应。2、要考虑与支架和刮板运输机配套，与移架速度和运输机运煤能力相适应。3、具有有效的喷雾抑尘装置。（三）、刮板运输机1、要满足工作面长度和倾角对于运输机铺设长度和稳定性的要求。2、运输机必须与采煤机的能力相适应，要保证采煤机 效能的发挥。3、要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜子（或爬底板）正常运行。综采工作面主要设备选型设计第二章 液压支架的选型第一节 液压支架选型一、选型依据1、煤层厚度为 2.53.0 米，老顶类别为二类，直接顶为一类，底板为中砂岩，起伏不大，煤层倾角 12 度15 度，中等瓦斯矿井。2、根据以上条件及配套关系初选为 ZF
6、2400/16.5/25型掩护式液压支架。其技术数据如下：1、架型：四柱单摆杆放顶煤液压支柱2、支架高度： 16002400mm3、支架宽度： 14001570mm4、支架运输长度： 38154331mm5、支架中心距： 1500mm6、支护强度： 0.450.51MPa7、对底板比压： 0.420.90MPa综采工作面主要设备选型设计8、支架初撑力： 16821852kN9、支架工作阻力：（P=3.90MPa） 22322417kN10、操作方式： 本 架11、泵站压力： 31.4MPa12、支架重量： 8050Kg13、立 柱： LDGGW1413870L1根 数： 4缸 径： 140mm
7、柱 径： 160mm初 撑 力： 452kN工作阻力：（P=39.0MPa） 600kN液压行程： 870mm14、前推溜千斤顶： QGKF127076A1根 数： 1缸 径： 125mm柱 径： 70mm推力/拉力： 120.8/264.5kN行 程： 700mm综采工作面主要设备选型设计15、后推溜千斤顶： QGEK107070F1根 数： 1缸 径： 100mm柱 径： 70mm推力/拉力： 246.6/125.7kN行 程： 700mm16、侧推千斤顶： QSEL634517B1根 数： 2缸 径： 63mm柱 径： 45mm推力/拉力： 99.7/49.8kN行 程： 170mm17
8、、插板千斤顶： QGEL804540V1根 数： 2缸 径： 80mm柱 径： 45mm推力/拉力： 157.8/107.9kN行 程： 400mm综采工作面主要设备选型设计18、尾梁千斤顶： QGEK107034E1根 数： 2缸 径： 100mm柱 径： 70mm推力/拉力： 306/125.7kN行 程： 340mm19、伸缩梁千斤顶： QGEL804570E1 根 数： 2缸 径： 80mm柱 径： 45mm推力/拉力： 157.8/107.9kN行 程： 700mm二、液压支架参数的确定1、支护强度的计算：q=K1Hr10-3式中：q支护强度 MPaK1作用于支架上顶板岩石的厚度 系
9、数一般取 58；综采工作面主要设备选型设计H采高 Mr岩石容重 一般取 2.3104KN/M3q=K1Hr10-3=(58)(2.53)23=287552MPa2、工作阻力和初撑力工作阻力是支架的重要参数，支架的结构尺寸、强度和支撑力能力 基本上决定于工作阻力的大小，工作阻力是支架在顶板压力作用下，因安全阀所限制的最大承载能力，虽然，这种最大承载能力应于支架工作时的顶板载荷相适应，但，它最终由安全阀限定。即：PQ式中：P支架具有的工作阻力 吨Q支架工作时需要承受的顶板载荷 吨或千牛顿Q=qE式中：q矿山压力 千牛顿/米2q=（287552）KN/M2 取 q=550KN/M2E支架的支护面积
10、米2综采工作面主要设备选型设计E=（L+C）BL顶梁长度 米 L=2.9 米C端梁距 米 C=0.335 米B顶梁宽 米 B=1.5 米E=(L+C）B=(2.9+0.335)1.5=4.8525 米Q=qE=5504.8525=2669KN初撑力的确定支架的初撑力是在泵站工作压力作用下,使支架全部立柱升起顶梁与顶板接触时,支架对顶板的支撑力,它的大小由泵站的工作压力决定的.其作用是用来减缓顶板的自然下沉,增加顶板的稳定性,使支架尽快在恒阴状态下工作。一般情况下，初撑力与工作阻力的关系按下面选取，我国近年来设计支架初撑力已达期工作阻力的 80%以上。Q1=0.8Q=0.82669=2135KN
11、通过以上数据计算,满足要求。综采工作面主要设备选型设计乳化液泵的选型乳化液泵由乳化液泵与乳化液箱组成，它为综合机械化采煤工作面或高档采煤工作面支护设备提供高压乳化液，也可以作为其它液压设备的动力源。（一）泵站压力的确定泵站压力必须满足立柱初撑力和千斤顶最大推力的要求，做为动力源。PbKPm式中： Pb泵站的压力K考虑泵站到支架的管路压力损失系统，一般取 1.01根据立柱或千顶最大推力算得的压力1、立柱的初撑力所需泵站压力 PmPm=P初/(A立9.8)式中 P初支架初撑力 千牛顿综采工作面主要设备选型设计P初=1682KNA立=立柱活塞面积 厘米2A立=/4d2d立柱活塞直径 厘米2d=130
12、mm=13cmA立=/4(D2-d2)=3.14/4(1402-1302)=2100cm2Pm=P初/(A立9.8)=1682103/(21009.82.6)=31MPa2、根据推移千斤顶算得的工作压力 PM2PM2=Pmax/(Amax9.8)式中 Pmax支架上最大千斤顶的推力 306KNAmax支架上最大千斤顶活塞的面积 厘米2d=推移千斤顶活塞腔的直径PM2=Pmax/(Amax9.8)=120.8103/（4109.8)=30MPa综采工作面主要设备选型设计根据计算出 PM1 PM2选最大值 PM=31故 PbKPm=1.0131=31.3MPa(二)、泵站流量的计算：液压支架的移置速度应大于采煤机的牵引速度，由此推算出泵站流量，一般按一台支架全部立柱和千斤顶的同时动作来估算。Qbk2(Qi)vq/A10-3升/分式中：Qb泵站所需流量 升/分vq采煤机的牵引速度 米/分A支架的中心距 A=1.5 米k2从泵站到泵站支架管路泄漏系数Qi一台支架全部立柱和千斤顶同时动作所需的流量1、立柱所需的流量 Q1Q1=4/4d2L1 升式中：d立柱活塞腔直径 130MML1移架时立柱活塞伸缩量 870 MM综采工作面主要设备选型设计Q1=/4d2L110-6升=3.14/4(130287010-6)=11.5 升2、
