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兴海矿业三机配套设计

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前言

综采工作面采煤机，刮板输送机及液压支架的“三机”配套是整套综采设备的核心。采煤机和刮板输送机的生产能力应满足工作面产量要求，采煤机和液压支架调高范围要适应煤层厚度及变化范围，支架移架速度要跟得上采煤机的牵引速度。采煤机要依靠刮板输送机导向并在其上移动，刮板输送机依靠液压支架推移液压支架又靠输送机支承而移动，因此，为了实现综采工作面最大生产力和安全生产，采煤机，刮板输送机和液压支架之间在性能，结构，采面空间要求以及“三机”相互联接形式，强度和尺寸等方面，必须相互适应和匹配。

目录

第一章采区概述4

第二章设备选型的程序5

第三章设备选型13

第一节采煤机选型16

第二节液压支架设备选型21

第三节刮板输送机的选型26

结束语36

第一章采区概述

1、采区概况

兴海矿业7#煤为全区可采，属稳定煤层。本层以中厚煤层为主，次为厚煤层，薄煤层仅8个点。勘探区内煤层厚度沿走向自北向南变薄，在倾向上由西向东变薄，且煤层厚度变化规律明显。结构较简单，层间距变化不大，自北向南稍有增大的趋势。煤层顶板以粗粒砂岩、粉砂岩为主，部分钻孔有伪顶，岩性为泥岩和碳质泥岩，底板为粉砂岩和细粒砂岩，局部见有碳质泥岩和伪底。矿井设计生产能力为2．4Mt／a。

2、煤层条件

该采区位于该矿第一水平，开采5号和7号煤层。工作面长度为200m；采区长度为1850m.煤层平均倾角为12°，截深为0.8m,井田内煤层赋存稳定，煤层可采厚度5.0～7.0m，平均5．64m，煤的密度为1.34t/m3地面无需保护地物。

3.采区煤层及其顶底板特征

煤层的自然发火期为12个月，煤层顶板无伪顶，直接顶为厚度7.0m的细沙岩，基本顶厚度为13m厚度的砾岩。煤层底板为石灰岩。

4.采区瓦斯、相对涌水量、煤质

采区瓦斯相对涌水量15m3/t，正常涌水量100m3/h煤尘具有爆炸性,煤质中硬。

第二章三机配套选型的程序

一、明确煤层赋存条件、生产条件及工作面产量要求

综合机械化采煤是一个多工序、多环节的采煤过程，工作面采煤(放煤)、运煤及支护(包括端头及过渡支护)构成了综采最重要的几个环节。因此，这些环节上主要设备的功能、质量、生产效率与使用寿命是决定综采能否达到高产高效的关键，所以应依据煤层赋存及矿井选用可靠的具有良好使用效果的综采成套设备。为此在设备配套选型前应了解下列资料和要求。

(1)煤层赋存条件：煤层厚度(最大、最小和平均)；煤层倾角(最大、最小和平均)；开采深度(最大、最小和平均)；煤层硬度；煤层顶、底板的厚度、岩性及其分类；煤质和储量等。

(2)矿井地质及水文条件：地质构造复杂程度、断层、褶曲等；瓦斯含量；煤层自燃倾向性，煤尘爆炸危险程度；矿井尺寸及采区划分、采面长度、采高、推进长度等；水文地质条件(水源及涌水量等)。

(3)矿井能力及对工作面产量要求：矿井生产能力(万t／a)；矿井开采计划；矿井通风、排水、供水、供电、运煤、辅助运输等方式和能力；对工作面产量要求(t／月，t／a)及年工作日数；分析确定可能的工作面生产能力及采煤参数。

二、采煤工作面三机配套选型

(一)分析围岩条件，提出对架型、支架参数和支架结构选择的要求液压支架选型涉及采面顶板分类，要根据综采工作面的矿压特性选定液压支架支护阻力，并要考虑煤层赋存条件对支架结构的要求。对于高产高效工作面液压支架的选型中，液压控制方式和系统的选择尤为关键，因为它决定着工作面推进速度，影响着工作面高产高效。综采工作面矿压特性随不同的采煤方法及顶板类、级而异，因而对支架选型有相应要求。

(1)1、2类直接顶与I、Ⅱ级基本顶综采工作面的基本顶来压步距小而稳定，强度较小、顶板岩石压力小且分布均匀，直接顶特别是端面不稳定，受移架影响严重。因而要求支架初撑力高，控制端面顶板能力强，护顶能力强，挡矸、护帮装置全，能快速从邻架操作移架，及时支护。

（2）3、4类直接顶与Ⅲ、Ⅳ级基本顶综采工作面基本顶来压步距大、强度高，顶板岩石压力大而且分布不均，直接顶稳定。要求支架支撑能力大、抗水平推力强、切顶性能好，在冲击压力下支架安全阀流量大。

（3）倾斜分层下行垮落长壁综采工作面的基本顶来压对各分层越向下越缓和，顶板压力分层越向下越小而不均，下分层支架易压死、歪斜倾倒，顶板易破碎，下分层移架和所需时间对顶板稳定性的影响大于上分层。因此，要求上、下分层支架应有区别。对于上分层，由于顶板为