综采工作面设备配套选型专家系统
陈楠郁钟铭
摘要为使设备配套选型合理，应用专家系统的理论和思想，结合计算机技术，对综采工作面设备选型和配套进行研究，开发设计的DHFES系统实现了设备选型和配套的科学化和智能化。
关键词高产高效综采工作面设备配套选型专家系统
1 概述
高产高效矿井建设已成为煤炭行业的发展趋势，工作面高产高效是矿井高产高效的核心，工作面高产高效的先决条件是综采设备的正确选择和使用。综采工作面设备主要由采煤机、刮板输送机和液压支架组成，通常称为工作面“三机”，只有通过正确的“三机”配套选型，才能充分发挥设备的生产效能，搞好工作面设备选型和配套是用好工作面设备的前提。
本文结合综采技术，针对设备选型的特点，运用专家系统的理论和方法，以Visual FoxPro为工具，设计完成一个能直接应用于煤矿生产实际的综采工作面设备配套选型专家系统(DHFES)，从而实现工作面设备“单机”和配套选型的科学化、智能化。
2 综采设备配套选型
2.1 液压支架选型
2.1.1 液压支架选型原则
①支护强度与工作面矿压相适应；②支架结构与煤层赋存条件相适应；③支护断面与通风要求相适应。
2.1.2 影响液压支架选型的主要因素
顶板(直接顶、老顶)和底板岩性，煤层可采厚度，煤层倾角，煤层瓦斯含量等。
2.1.3 支架性能参数的确定
(1)架型根据顶、底板岩性级别来确定。
(2)支架最大高度H
max 和最小高度H
min
H
max
＝M
max
＋0.2
H min ＝M
min
－(0.25～0.35)
式中M
max 、M
min
——煤层最大、最小采高,m。
(3)支架工作阻力。本文采用折算法来计算顶板载荷，即按老顶岩性和支架最大高度确定的支架载荷Q。
Q＝q F×10－3
式中Q——支架载荷，kN；
F——支架的支护面积，m2；
q——支架的支护强度，MPa。
2.2 采煤机选型
2.2.1 采煤机选型原则
①适合特定的煤层地质条件，并且采煤机采高、截深、牵引速度等参数选取合理，有较大的实用范围；②满足工作面开采生产能力要求，采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力10%～20%；③与液压支架和刮板输送机相匹配。
2.2.2 影响采煤机选型的主要因素
煤层的力学特性、厚度和倾角，工作面生产能力。
2.2.3 采煤机性能参数的确定
(1)采高。采煤机的采高H
t
应与煤层厚度M的变化范围相适应，由于浮煤和顶板下沉的影响，工作面的实际高度会在开采过程中变小，为
保证采煤机能够正常工作，采高H
t
与煤层厚度M应保持下列关系
M min ＝（1.1～1.2）Ht
min
M max ＝(0.9～0.95)Ht
max
式中H
tmin 、H
tmax
——采煤机最小、最大采高，m。
(2)截深。截深的选取与煤层厚度，煤层软硬，顶板岩性以及支架移架步距有关，DHFES系统的截深由用户自己选择。
(3)牵引速度。这主要根据工作面设计生产能力来选择
式中Q
h
——工作面小时产量，t/h；
V
g
——采煤机所需牵引速度，m/min；
M——采高，m；
B——截深，m；
γ——煤容重，t/m3。
所选工作面采煤机牵引速度V≥V
g
。
(4)装机功率。采煤机需要配备的电动机功率，决定于煤质硬度f 和煤层开采厚度M，装机功率的大小决定采煤机在具体条件下可能达到的生产率。
N 1＝60BMVH
w
／3.6
N
2
＝300×0.6×F×0.9×V／3
式中N
1、N
2
——电动机功率，kW；
H
w
——能耗系数，按1.1～4.4选取；
F——煤质硬度系数。
2.3 刮板输送机选型
2.3.1 刮板输送机选型原则
①刮板输送机的运输能力应大于采煤机最大生产能力，一般取1.2倍；②要根据刮板链的负荷确定链条数目，结合煤质硬度选择链子结构型式；③应优先选用双电机双机头驱动方式；④应优先选用短机头和短机尾；⑤应满足采煤机的配合要求。
2.3.2 刮板输送机参数的确定
(1)工作面输送机运输能力的确定。工作面刮板输送机必备的运输能
力Q
b1，Q
b2
，可用如下计算式分别计算
Qb1＝60K
c
K
y
K
s
Q
h
式中K
c ——采煤机与输送机的相对修正系数K
c
＝V
g
／（V
g
±V
n
），V
g
、
V
n
分别为输送机链速和割煤速度，它们方向相同时，式中取“-”号，相反取“+”号；
K
y
——输送机的装载不均匀系数，取1.5～1.6；
K s ——考虑煤层倾角及运输方向的系数，煤炭下运时，倾角≤10°，K
s
＝1.3，倾角＞10°时，K
s ＝1.5；上运时，倾角≤10°，K
s
＝0.9，倾角
＞10°时，K
s
＝0.7。
另外根据工作面生产能力确定的输送机能力：
式中Q
a
——工作面年产量，t/a；
d——年工作日，一般为300 d；
f——能力富裕系数；
h——日工作时间，h；K——开机率。
则刮板输送机必备的运输能力Q
b ＝max｛Q
b1
，Q
b2
｝
所选刮板输送机额定运输能力Q≥Q
b
，则符合要求。
(2)工作面刮板输送机长度的确定。输送机的铺设长度要能够达到工作面长度，即工作面上只铺设1台输送机，所以所选输送机的出厂长度≥工作面长度的值时，符合要求。
(3)工作面输送机功率的确定。①工作面输送机的重段、空段阻力
W 1与W
2
为
W
1
＝q
L（f
1
cosα－sinα）＋qL（f
2
cosα－sinα）
W
2
＝qL(f
2
cos α＋sin α)
式中W
1、W
2
——重段、空段阻力，kN；
q
——刮板输送机每米刮板链的重量，kg/m；
q——每米刮板输送机负荷，q＝
Q
b
／3.6 V，V为链速(m/s)；
L——刮板输送机的铺设长度，m；
f
1
——煤与刮板之间的摩擦因数，取0.7；
f
2
——金属板之间的摩擦因数，取0.4；
α——输送机的倾斜坡度。
②刮板输送机运行所需的最大最小功率N
1和N
2
为
N 1＝K
a
K
（W
1
＋W
2
）V／102K
d
N 2＝K
b
qLVcos α／102K
d
式中K
a 、K
b
——功率备用系数，分别取1.15、1.20；
K
d
——传动效率，取0.83；
K
——刮板弯曲段阻力因数，可取1.12。
③刮板输送机所需的电机功率N
s
为
(1)
式中N
p
——刮板输送机电机必备功率，kW；
K
p
——电机容量备用因数，可取0.72。
2.4 “三机”配套选型
2.4.1 “三机”几何关系配套
从安全的角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间愈小愈好。
2.4.2 “三机”性能配套
主要解决各设备性能间互相制约的问题，从而充分发挥设备性能，以满足生产的需要。
2.4.3 “三机”生产能力配套
工作面生产能力取决于采煤机落煤能力，而工作面输送机、液压支架和其它设备的生产能力都要大于采煤机的生产能力。
综采工作面的生产能力，可按下列程序计算：
(1)确定综采工作面所需的生产能力。工作面所需的小时生产能力可按下式计算
式中k——生产不均衡因数，可取1.1～1.25；
Q
d
——工作面日产量，t/d；
s——时间利用系数，目前一般为0.3～0.5。
(2)采煤机可实现的生产能力。可按下式计算：
Q s ＝60V
1
HBγ
式中Q
s
——采煤机可实现的生产能力，t/h；
V
1
——采煤机牵引速度，m/min；
H——平均采高，m。
(3)刮板输送机可实现的生产能力。可按下式计算：
Q c ＝3600FΨγV
2
式中Q
c
——刮板输送机可实现的生产能力，t/h；
F——溜槽货载截面积，m2；
Ψ——装满因数，一般为0.65～0.90；
γ——装载的松散容重，t/m3；
V
2
——刮板机链速，m/s。
各单机可实现的生产能力与工作面生产能力的关系应满足：
Q c ≥Q
s
≥Q
h
2.5 DHFES的设计和使用
本文采用Visual FoxPro为开发工具，设计完成了双高工作面专家系统(Doubles High Face Expert System)，简称DHFES。
系统的工作过程是：①系统以静态数据库的形式将工作面的自然条件特征如煤层厚度、倾角等，工作面参数如设计生产能力，工作面长度，
以及“三机”的具体型号、技术特征等贮存起来；②系统从静态数据库中取出工作面的相应数据，运用知识库中的规则，按一定的推理方式进行“三机”选型推理，其中间结果以动态数据库形式贮存起来，根据需要可随时取出；③系统经过推理搜索得到若干种适合工作面条件的“三机”设备，最后系统将进行“三机”配套方案的确定；④按一定顺序和形式输出DHFES确定的“三机”配套方案，提供给用户。DHFES系统应用“事实→结论”的正向推理方法，运用深度优先的控制策略，其推理过程如图1所示。
图1 DHFES推理过程
DHFES系统的功能结构可分为四大部分：①系统管理；②基础数据录入；③设备选型推理；④帮助。
3 实例研究
对盘江矿务局山脚树矿21128工作面进行实例研究。21128综采工作面位于山脚树矿21126工作面的下部，21126工作面上部21104工作面已回采完毕，煤层赋存较稳定，直接顶为2.5～3.0 m 的泥质砂岩和粉砂岩，老顶为8.0～10.0 m的铁质细砂岩，属Ⅰ类Ⅱ级顶板，底板为Ⅱ类松软底板，瓦斯涌出量为5.3 m3/min，煤层采高2.0～3.55 m，平均采高3.0 m，煤层平均倾角为10°，煤的普氏系数f＝1～2，煤层容重1.47 t/m3，矿井计划产量90万t/a，劳动组织为“三八制”。
通过DHFES系统推理运行，得出21128工作面设备配套方案有3种：方案1：MG200-GW采煤机，ZY3200／17／38液压支架，SGZ-764／500刮板输送机。
方案2：MG200-GW采煤机，ZY3200／17／38液压支架，800B刮板输送机。
方案3：EDW300-L／LH采煤机，ZY3200／17／38液压支架，800B
刮板输送机。
通过经济和技术比较，三个方案的优先选用关系：方案1＞方案3＞方案2。
产量和工效预测结果为：工作面日产2 850.54 t/d，工作面年产85.52万t/a，工效25.23 t/工。
以上运行结果完全符合设计要求和生产实际需要，只要将开机率或采煤机牵引速度提高10%，工作面产量和工效平均提高10%，证明DHFES 系统具有一定的专家水平，是合理的、可行的。
4 结论
(1)DHFES系统设备选型和配套一体化，通过实例研究表明可以实现综采工作面设备配套选型科学化、系统化、智能化，并为其他条件下综采设备的选型和配套提供有益经验。
(2)DHFES系统将数据库和专家系统有机地集成运用，扩展了各自的功能和应用范围，将参数定量化，大大提高了系统的推理速度和效率，系统以工作面编号为中心线索，推进过程始终围绕此线索进行。
(3)DHFES系统将知识库和推理机分开，有利于推理机系统的相对稳定性和知识库的维护与更新。系统具有实现工作面单机选型和设备配套选型的功能，是专家系统在综采工作面设备选型方面应用的一种新的尝试。
作者简介陈楠1974年生，1998年毕业于贵州工业大学采矿系并获硕士学位，现在煤炭科学研究总院上海分院掘进所工作，发表论文数篇。地址：上海市天钥桥路1号，邮码：200030。
作者单位：陈楠煤炭科学研究总院上海分院
郁钟铭贵州工业大学采矿系
参考文献
1 任秉钢主编.综采生产管理手册.北京：煤炭工业出版社，1994
2 武同振.综采综掘高档普采设备选型配套图集.徐州：中国矿业大学出版社，1993
3 马玉祥，武波.专家系统.成都：电子科技大学出版社，1994
4 杨俊安，钟子发.FoxPro2.5编程指南.合肥：安徽科学技术出版社，1995
(收稿日期：1999-01-06；责任编辑：许升阳)
C8采煤工作面安装安全技术措施 一、概况： C8工作面位于矿井C8煤层西翼，为我矿井后的现在回采工作面，上限标高+1614m，下限标高+1587，走向长约250m,倾斜长60m，煤层倾角24～30°，平均27°。煤层平均厚度2.5m，可采储量约3.3万吨。采煤方法：采用走向长壁单体液压支柱配合金属铰接顶梁式，采用一次采全高全部垮落管理顶板，放炮落煤，工作面采用DZ25-30/100G 型单体液压支柱支护,支柱布置形式为齐柱式，“三、四”排支柱管理顶板，见四回一，采面支柱排距为0.7m，柱距为1m。 运输方式：采面采用SGB-420/30T型刮板输送机运输，运输巷采用SGB-420/30T型刮板输送机。 二、C8工作面安装设备型号及数量： 1、单体液压支柱 型号：采区采用DZ25-30/100G型单体液压支柱，上下巷超前支护采用DZ25-30/100G型单体液压支柱支护。 2、刮板输送机 型号:SGB-420/30T三台，采面一台，顺槽两台。 3、乳化泵二台（备用一台） 型号：XRB2B80/20 三、供排水、压风系统： 1、供水系统： ⑴地面→轨道上山→+1577井底车场→C8运输巷→C8工作面。
2、排水系统： ⑴C8运输巷→井底水仓→轨道上山→主平硐→地面。 3、压风系统： ⑴地面→轨道上山→C8运输巷→C8工作面。 四、运输路线 1、地面→运输大巷→+1619总回风巷→C8回风巷→C8切眼 2、地面→轨道上山→+1577井底车场→C8运输巷→C8切眼 五、运输巷刮板输送机的安装 1、铺设时必须按：机头架→过渡槽→中部槽→机尾的顺序进行铺设，所有螺丝必须上齐，拧紧使整个转载机联成一体。 2、刮板输送机的中心线和皮带运输机的中心线在一条直线上。 3、机头必须摆正，传动装置联接面要严密，不留间隙。 4、刮板链不允许扭链。 5、链条要松紧适度，松动不得大于两环。 6、油质和油量要符合规定要求。 7、刮板链安装时，套包的凸起部分要向上，刮板链螺栓头必须向着刮板的运行方向。 六、单体液压支柱的安装 1、安装方法： C8采区切眼先安装两排支柱的安装支柱的方法，用SGB-420/30T刮板输送机出货，刷帮时够一颗支柱位置及时支护，把暴露出来的顶板支护好。支护支柱时必须用线拉着打，支柱必须打直，迎山角符合作
a:支架的梁端距m 0.34 B:支架的宽度m 1.5 3）底板比压校核： 根据工作面最大顶板载荷强度计算支架对底板的最大比压： D=P×支架支护面积/支架底座面积 根据工作面地质说明书提供的煤层底板抗压强度S=4.5 KN/m2,与计算结果D=1.8 KN/m2比较，S＞D，支架对底板比压符合要求。 4）、ZZ4400/16/25型支架主要技术参数： 支架高度 1.6—2.5m 支架长度6m 不含前伸梁的长度 支架中心距 1.5m 支架工作阻力4357—4381 KN 支架初撑力3915—3957 KN 移架步距0.6m 泵站压力31.5Mpa 支架重量约14t 乳化液浓度3-5% 前伸梁长度0.6m 端头架ZYG5000/18/28型过渡支架技术参数： 支架高度 1.8—2.8m 支架长度 6.4m 不含前伸梁的长度 支架中心距 1.5m 支架工作阻力5000 KN 支架初撑力3845 KN 移架步距0.6m 泵站压力31.5Mpa
支架重量约18.5t 乳化液浓度3-5% 前伸梁长度0.6m 根据以上计算结果，选用ZZ4400/16/25型支架，其工作阻力为4381KN，大于计算所需工作阻力2693.28KN，工作面端头选用ZYG5000/18/28型支架，以上支架均能满足采煤工作面顶板支护强度需要。 （二）、采煤机的选型依据 1）根据12050工作面设计该工作面采用倾斜长壁综合机械化采煤法开采+放顶煤工艺，工作面设计采高为：2.2m，循环进的为0.6m，放煤高度：2.5m，采放比1：1.1。满足矿井生产能力核定的产量要求。 2）MG160/390-WD双滚筒采煤机，其主要技术参数为： 采高：1.4～2.8m 截深：600mm 装机功率：391kW 牵引速度：0～7m/min 牵引方式：销轨式无链条电牵引牵引力：408kN 供电电压：1140V 根据MG160/390-WD双滚筒采煤机的技术参数，选用该型号采煤机符合要求。 （三）、输送机的选型依据 1）12050工作面正规循环生产能力 W=LS hr c1 =120×0.6×4.7×1.46×93% =459.5t 式中W—正规循环生产能力 L—工作面长度，120m；
附件2: ***矿综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m，工作面长度225m,走向长度为2000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度5.5m，工作面采用三进两回布置方式。 矿井井下高压采用10KV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电，西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘，变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT——11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，其额定功率1815KW，其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V；两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率35KW，破碎机功率100KW，额定电压为3300V。两台主电动机同时起动。 工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为3300V。 2、顺槽设备
1）破碎机：采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机，其额定功率315KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。其额定功率315KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机（1部），驱动电机额定功率3×400 KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。皮带机采用CST启动方式。 4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型（2台），其额定功率132KW,额定电压1140V。 3、其它设备 移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号RCDC-25S，电机功率30KW,额定电压1140V；皮带顺槽巷采用2台15KW 排污泵临时排水，额定电压1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 综采工作面设备安装安全技术 措施(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
综采工作面设备安装安全技术措施(标准 版) 设备的安装 一、转载机、破碎机的安装 1、转载机、破碎机的安装要按照设计要求进行。 2、铺设前应先将作业地点的浮煤及杂物清扫干净。 3、将转载机机头架、过渡槽及传动部件用安装在机巷的8＃、9#绞车拉到皮带机尾处，并放置稳妥。 4、将破碎机箱体及前拖座运至安装地点，逐件进行安装；紧固各部连接螺栓，将底链铺入底槽，并每隔2.76m（即30个环）安装一块刮板，防止链条拧劲。 5、依次安装转载机起坡段，桥身段及过渡槽，并随着铺设的进行，在桥身段下架设三个“＃”型木垛，木垛间距2.5m；木垛用料
0.2×0.2×2m，0.2×0.2×1.5m方木，木垛必须架设在实底上，并与桥身段接实。 6、在机巷工字钢梁上用Φ26×92mm锚链、连接环悬挂一台5吨手拉葫芦，将转载机机头架用5吨手拉葫芦吊起放在皮带机尾架上，与过渡槽连接在一起，上齐连接销轴。起吊前在起吊梁两侧各加打一架一梁三柱抬棚，棚梁用2.6m兀型钢梁，棚腿用3.15m单体支柱，以此稳固起吊梁。 7、紧固各部连接螺栓，依次上齐转载机起坡段、桥身段两侧的挡煤板夹板，然后安装转载机及破碎机传动部。 8、待三架端头支架安装完毕后，再安装剩余中部槽及机尾架，铺设上链，补齐刮板，预紧刮板链，进行试运转。 二、支架的安装 （一）端头支架的安装： 1、安装端头支架前，先将5344机巷溜煤井漏斗关严，溜煤井贯满填实，在漏斗处架设一架2.8×2.8×2.5m（长×宽×高）的＃形木垛，木垛接顶要严密；并将安装地点的浮煤杂物清扫干净。
前言 一、概述 1.1设计题目、条件、任务及相关资料 1.1.1设计题目和条件 1.1.2任务和相关资料 1.2选型的基本原则 1.2.1采煤机 1.2.2运输机 1.2.3液压支架 二、采煤机的选型 2.1初选采煤机 2.1.1根据煤的坚硬度选型 2.1.2根据煤层厚度选型 2.1.3根据煤层倾角选型 2.2滚筒 2.2.1滚筒直径的确定 2.2.2滚筒截深 2.3采煤机的生产率 2.3.1理论生产率 2.3.2技术生产率 2.3.3实际生产率 2.4采煤机的牵引力和允许的最大牵引速度 2.4.1牵引力 2.4.2最大牵引速度 2.5防滑设备 三、液压支架的选型 3.1确定架型 3.2主要参数计算和支架型号的确定 3.2.1支护强度和工作阻力 3.2.2初撑力 3.2.3支架高度 3.2.4顶梁长度 3.2.5确定支架型号 3.3支架布置台数 四、输送机的选型 4.1.刮板输送机的选用原则 4.2运输能力的验算 4.3刮板输送机电机功率的验算 五、乳化液泵站的选型 5.1乳化液泵 5.2乳化液泵的电机功率 5.3乳化液 参考文献 总结
前言 一、概述 1.1设计题目、条件、任务及相关资料 1.1.1设计题目和条件 1.1.2任务和相关资料 工作面长度：350米；倾角：40度；煤层平均厚度：4.5米；顶板中等稳定；A=230N/mm f=3.5.
1.2选型的基本原则 1.2.1采煤机 1.2.2运输机 1.2.3液压支架 二、采煤机的选型 2.1初选采煤机 2.1.1根据煤的坚硬度选型 煤的力学性质主要包括煤的坚硬度系数f,抗压强度,截割阻抗A,韧性,层理和节理的发育状况,夹石含量及分布等.这些因素关系到选择采煤机械的工作机构形式和采煤机械的功率大小.
煤矿综采工作面供电设计
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附件２: ＊＊*矿综采工作面供电设计 (一)综采工作面主要条件 该工作面属于3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m,工作面长度２25m,走向长度为２０00m,平均倾角３-5度，采用一次采全高采煤工艺,可采最高煤层厚度5．5m，工作面采用三进两回布置方式。 矿井井下高压采用10KＶ供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电,西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面**＊110KV站8１５、８16号盘,变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关,保护选用上海山源ZBT——１1综合保护,盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二)设备选用 1、工作面设备 采煤机选用德国艾柯夫公司生产的ＳL500型采煤机,其额定功率18１5KW,其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3３00V;两台牵引电机功率为９0KW,额定电压为460V；调高泵电机电压１000V,功率３5KＷ，破碎机功率100KW，额定电压为330０Ｖ。两台主电动机同时起动。 工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ１000－Ｚ×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350／700KW的双速电机,额定电压为3300Ｖ。 2、顺槽设备
１）破碎机:采用山西煤机厂制造PＣＭ-315型破碎机,其额定功率315KW,额定电压１14０V。 2)转载机:采用山西煤机厂制造SZZ1200／3１5型转载机。其额定功率315KＷ,额定电压11４0Ｖ。 3)顺槽带式输送机：采用**集团机电总厂生产的SSＪ-14０／250/３＊400型输送机（1部)，驱动电机额定功率3×40０ KW,循环油泵电机额定功率３×１８.５ＫW，冷却风扇电机额定功率3×５.5ＫＶ，抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为11４0Ｖ,自动涨紧油泵电机额定功率12KＷ,卷带电机额定功率15KW,电压114０V。皮带机采用CＳT启动方式。 4)乳化液泵站:三泵二箱,乳化液泵采用无锡威顺生产的BＲW400/3１.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压114０Ｖ。 5）喷雾泵:采用无锡威顺生产的BPW516/１3.2型(2台）,其额定功率132KＷ,额定电压114０V。 3、其它设备 移动列车处安装JH2-１8．５慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率1８.５KW,额定电压等级1140V;顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台,型号RCDC-２5S,电机功率3０KW，额定电压11４0Ｖ；皮带顺槽巷采用2台１５KW 排污泵临时排水，额定电压114０V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。 (三）工作面移动变电站及配电点位置的确定
综采工作面设备安装标准 3．1 液压支架安装标准 3. 1. 1支架上下成一条直线，平均中心距为 1.5m ，垂直于工 作面刮板输送机， 并和前后溜子联接好， 所有大小联接件及各种销按 标准安装，严禁缺漏。 3.1.2 支架位置调好后，立即接通供液管路，将支架升起，顶梁 与顶板接触要严密，不得歪斜，局部超高或接触不好的用木梁构实， 支架达到初撑力。 3.1.3 支架安装后要及时更换损坏和丢失的零部件， 管路排列整 齐，不漏接头可靠、不得用铁丝代替 U 型销，乳化液浓度符合 3-5% 的规定，泵站供液压力为31.5Mpa,最低不小于26Mpa 3.1.4 支架立柱裸露活塞杆部分要求加帆布护套， 护套吊挂要整 齐，保护严实。 3.1.5 支架有编号，支架内无浮矸、杂物、钢轨、木料等杂物， 架外浮矸不埋压管路和液压件。 3.1.6 所有结构件和液压件动作灵活， 结构件无别卡； 液压系统 无串、漏液。 3.2 刮板输送机安装标准 3.2.1 减速器安装 3.2.1.1 箱内清洁无杂物。 3.2.1.2 齿轮的啮合情况和顶侧间隙符合 《煤矿安装工程质量检 验评定标准》。 3.2.1.3 箱体不漏油；油质、油量符合说明书要求；水冷系统畅 通且不漏水。 3.2.2 液 力联轴器装配 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.2.4 5min 不得渗漏。 3.2.2.5 易熔塞必须符合设计技术文件规定。 涡轮与泵轮的间隙为2?4mm 密封圈要保证质量，不可重叠。 所有螺栓受力均匀。 联轴器装好后进行耐压试验，试验压力 0.5 Mpa,持续
3.2.2.6工作用液的品种和充液量必须符合设计文件规定。 3.2.3温升
2014新版 综采工作面虚拟仿真 实操系统 技术参数
WM-ZC综采工作面虚拟仿真实操系统 1.产品简介 煤矿机械设备操作培训，当前主要依靠口头传授和老技工传带。理论培训脱离井下环境，内容较为抽象，培训效果较差。老技术工人的传帮带方式，存在安全隐患，尤其综采设备误操作甚至会带来严重的安全事故，另外该学习方法效率不高且影响正常的采掘作业。开发采煤系统实训操作台，通过计算机控制等技术，再现井下设备操作环境，配合采煤机操作台、支架工控制台、遥控操作台、液晶显示屏、计算机、单片机等硬件对相关设备工作原理、动作进行仿真，将井下设备搬到实验室，从根本上改变煤矿设备操作的培训模式。 2.产品特点 该设备为综采工作面安全技术虚拟实训系统，主要用于培训煤矿采煤工作面各技术工种，可实现采煤机司机、支架工、推溜工的协同实操模拟训练。 产品特点 (1) 培训手段新颖，直观性强，效果良好。采用3D仿真技术，模拟真实操作环境，实现人机交互操作，对采煤系统的操作技术要求、工作原理、故障处理等，都能在模拟的三维环境下，实现采煤机司机、支架工、溜子工，以及安检工等进行协同模拟操作。该系统采用先进的虚拟现实技术、3D动画、人机交互等先进技术，培训手段新颖，直观性强，能达到良好的培训效果。 (2) 培训成本较低，安全可靠，内容丰富。该采煤系统虚拟实训操作台为一次性投入，在长期的采煤系统培训中可以重复使用，培训内容可以无限丰富，也可以根据具体矿井情况进行修改，相比部分矿井建立“实训基地”的方式来说投入较低。另外，培训环境采用计算机仿真技术再现，具备很强的临场感，相对于“传帮带”方式则显得更加安全可靠。 (3) 能够实现多工种协同操作。本操作台通过主控计算机，能够实现采煤机司机、支架工、溜子工，以及安检工等进行协同模拟操作，这比各个工种单独通过理论、现场操作等培训方式更加直接，效果更加良好。 (4) 有利于缩短培训周期，更有利于提高培训合格率。该操作台可以根据矿上的具体情况，可以定制开发，也不存在安全隐患，培训方式更加先进，受训人员兴趣更高，效果良好，能够使培训的周期明显缩短，培训合格率也能得到提高。 (5) 培训内容更加丰富，有利于煤矿安全生产与事故隐患处理的统一协调。
智能化(自动化)采煤工作面介绍 智能化采煤工作面自动化系统主要由液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、综采自动化控制系统等组成，可提高煤矿综采自动化水平，改善煤矿开采安全条件，降低煤矿工人的劳动强度、提高生产效率。 一、液压支架电液控制系统 液压支架电液控制系统是对液压支架实施多功能、高效率、自动化控制的成套设备，能够有效提高液压支架的动作速度，减轻工人的劳动强度，确保生产安全。可接入煤矿信息化系统，实现井上下综采设备信息的实时共享和分析，为用户的科学生产管理和决策提供有力保障。 电液控换向阀：是电磁换向阀和液控换向阀的组合，具有200L/min、320L/min、500L/min等多种规格，通过电信号控制乳化液流向的电液转换装置。
控制器：由微处理器、存储器、型式多样的输入输出接口、通信接口等硬件和系统程序、应用程序等软件组成。通过存储并运行程序，指挥液压支架的所有动作，并监测支架的关键姿态和数据。 传感器：感知支架各种姿态和参数，变换成为电信号传递给控制器，以满足支架信息的处理、存储、显示和控制等要求。 二、智能集成供液系统 智能集成供液系统为煤矿用户提供一套完整的综采工作面支架液压系统供液方案，集泵站、电磁卸载、智能控制、变频控制、乳化液自动配比、多级过滤及系统运行状态记录与上传为一体，为综采工作面提供恒压、清洁、配比稳定的
高质量乳化液，是煤矿综采工作面高产、高效、节能环保、长时间稳定工作的值得信赖的后备保障系统。 自动配液站：能够实现乳化液的自动配比和工作面乳化液浓度的自动调节，具有动态调节，浓度配比及调整精确的优点。该系统通过对CONFLOW混合器吸油部分增加电控节流阀来实现配液浓度的调节，控制机构调节精确、具有电气保护系统和机械保护结构，使用最稳定的原装进口机械式的混合器与自动化控制系统相结合，且以最经济可靠的方式实现乳化液配比的自动调节与工作面乳化液系统的浓度调节。 乳化液泵：该产品工作压力40MPa，公称流量630L/min，采用电控、液控双卸荷冗余系统设计且可实现自动切换；三支撑、中分人字齿传动系统，优化曲轴受力状态和提高负载能力；高耐磨陶瓷柱塞及进口盘根密封，摩擦力小、寿命高；模块化设计，便于维修，具有稳定可靠、寿命持久、高效节能及维护方便等优点。
综采工作面设备安装标准 一、液压支架安装标准 1、支架上下成一条直线，平均中心距为1.5m，垂直于工作面刮板输送机成一条直线，并和溜子联接好，所有大小联接件及各种销按标准安装，严禁缺漏。 2、支架位置调好后，立即接通供液管路，将支架升起，顶梁与顶板接触要严密，不得歪斜，局部超高或接触不好的用木梁构实，支架达到初撑力。 3、支架安装后要及时更换损坏和丢失的零部件，管路排列整齐，无漏液现象，接头连接可靠、不得用铁丝代替U型销，乳化液浓度符合3-5%的规定，泵站供液压力为符合规程规定． 4、支架有编号，支架内无浮矸、杂物、钢轨、木料等杂物，架外浮矸不埋压管路和液压件。 5、所有结构件和液压件动作灵活，结构件无别卡；液压系统无串、漏液。 6、每隔10架安设一组架间通讯及照明，并固定合理可靠。架间通讯必须有通话和闭锁刮板机功能。 二、刮板输送机安装标准 （1）减速器安装 1、箱内清洁无杂物。减速器与机头架相连接必须采用相符合的螺栓，螺杆要露出帽并紧固可靠，减速器要紧贴机头架不得有缝。 2、齿轮的啮合情况和顶侧间隙符合《煤矿安装工程质量检验评定标准》。 3、箱体不漏油；油质、油量符合说明书要求；水冷系统畅通且不漏水。 （2）刮板安装：运行无卡阻，运转平稳，无异常振动。 （3）刮板输送机的允许偏差：间距允许偏差（+3～-2mm），接头上下错动允许偏差（1mm），两滑道相对高低差允许偏差（3mm）。 (4)所有紧固件必须加垫紧固可靠． （4）组装要求 1、中部槽的铺设必须正确。 2、挡煤板与槽邦之间要靠紧，螺丝紧固无缝隙。 3、圆环链焊口不得朝向中板，不得扭链，刮板间距为1米，链环数量必须相等。 4、接链环必须按要求使用立环不能用错，短链必须用单环链。接链环使用与大链相同型号。 5、刮板螺栓必须采用防退帽并紧固可靠。 6、沿刮板输送机的信号装置符合要求。 7、刮板方向必须正确。 8、溜子整体达到平、直标准。 9、刮板机头与转载机尾搭接必须合理。 三、转载机安装标准 （1）减速器安装 1、箱内清洁无杂物。 2、齿轮的啮合情况和顶侧间隙符合《煤矿安装工程质量检验评定标准》。 3、箱体不漏油。 （2）刮板机安装完后运行无卡阻，运转平稳，无异常振动。
12050工作面设备选型及验算报告 一、工作面概况 12050工作面位于新义井田12采区，北部为新义井田与新安井田边界保护煤柱，南部为西翼回风大巷保护煤柱，东部为12040工作面采空区，西部为12060工作面未采区。地表无水体，地貌多为林地、草地、耕地等，有少量居民住户。井下标高-298.3m～-220.56m，对应地面标高+368m～+399m。 表：采面规格及储量表 工作面主要设备配备表
二、设备选型基本原则 1）设备选型在满足矿井生产的基础上以成熟可靠、经济合理和关键设备技术先进为原则； 2）简化工艺系统，选用处理量大、运行效率高的设备。 3）同类产品在满足工艺要求前提下采用同一型号，减少备品备件种类，便于设备检修。 三、设备选型 (一)、液压支架的选型依据 1、支护强度计算： 1）工作面顶板支护强度： Q=K×g×h×r Q=5×9.8×2.2×2.4=258.72（KN/m2） 式中： Q：支护强度 K：安全系数（4-8）取5 g=9.8 h: 采高取2.2 m r：顶板岩石容重支架顶部上覆岩层平均容重取2.4t/m3 2）支架工作阻力计算： P=Q×(L1+L2+a)×B P=258.72×(6+0.6+0.34)×1.5=2693.28(KN) 式中： Q:支架支护顶板所需的支护强度258.72KN/m2 L1:支架长度m 6 L2:前伸梁长度m 0.6 a:支架的梁端距m 0.34 B:支架的宽度m 1.5
3）底板比压校核： 根据工作面最大顶板载荷强度计算支架对底板的最大比压： D=P×支架支护面积/支架底座面积 根据工作面地质说明书提供的煤层底板抗压强度S=4.5 KN/m2,与计算结果D=1.8 KN/m2比较， S＞D，支架对底板比压符合要求。 4）、ZZ4400/16/25型支架主要技术参 数： 支架高度 1.6—2.5m 支架长度 6m 不含前伸梁的长度 支架中心距 1.5m 支架工作阻力 4357—4381 KN 支架初撑力 3915—3957 KN 移架步距 0.6m 泵站压力 31.5Mpa 支架重量约14t 乳化液浓度 3-5% 前伸梁长度 0.6m 端头架ZYG5000/18/28型过渡支架技术参数： 支架高度 1.8—2.8m 支架长度 6.4m 不含前伸梁的长度 支架中心距 1.5m 支架工作阻力 5000 KN 支架初撑力 3845 KN 移架步距 0.6m
综采工作面的主要设备 第一节矿用电气设备的特点 由于煤矿井下存在着易燃的瓦斯和易爆的煤尘，因此为保证井下安全生产，矿用电气设备必须具备以下特点： （1）为节省硐室建设费用和搬迁方便，矿用电气设备应体积小，重量轻并便于移动，在此综采工作面都配有移动变电站。 （2）由于井下存在冒顶、片帮、淋水、涌水等现象，所以矿用电气设备应有坚固的外壳和较好的防潮、防锈性能。 （3）井下有瓦斯和煤尘。所以矿用电气设备应有隔爆性能。 （4）井下机电设备工作任务繁重，启动频繁，负载变化较大，设备易过载。故矿用电器设备应有较大的过载能力。 （5）井下潮湿，易触电。故矿用电器设备应有机械、电气闭锁及专用接地线；对煤电钻、照明、信号及控制电器应采用127V和36V供电。 第二节综采工作面供电控制系统的特点 矿井综采工作面，其工作系统由采煤机的落煤，输送煤及溜子的推进。液压支架的移动这一全过程都采用自动化。所以对其供电控制有以下几个特点： （1）变压器容量大 （2）电压等级高 （3）向工作面供电的变压器中的特点采用经电控制器或经电阻接地的方式，并与保护装置配合后，以减小单相接地时的故障电流。
（4）变压器一次侧和二次侧均采用六氟化硫（SF6）断路器或真空断路器，具有可靠，灵敏的保护和实验功能，并且可以指示和观察断路器的工作状态及各种保护的动作情况，还具有直观的故障查询系统，有些还带有自动重合闸装置，迅速恢复供电。 （5）控制负荷合的组合开关可同时可同时控制多台负载电动机，最多可配有10个出现模块，每个出线模块包括真空接触器和控制、保护装置。 （6）使用微机控制技术，如在各控制开关上采用可编程控制器等进行控制和通信，增强了这些设备的功能可以实现多种控制方案。 因此，采煤工作面采用了高电压、大容量的移动变电站供电和组合开关控制。 第三节综采工作面设备的选择 在此设计中综采工作面所用的电气设备有：矿用隔爆组合式移动变电站、电牵引采煤机、低压馈电开关、隔爆电磁启动器，可弯曲刮板输送机、电液控制液压支架、破碎机、转载机、带式皮带输送机、乳化液泵站、喷雾泵、安全液压绞车等。 1、矿用隔爆组合式移动变电站 随着采煤机组容量的不断增大，工作面的耗电量骤增，又随着高产高效生产条件的约束。如果继续沿用过去从采区变电所用低压向工作面供电的方式，显然是不经济、不合理的，也不符合高产高效矿井生产的要求。为此产生了移动变电站。为此产生了移动变电站放在综采工作面附近区段，平巷的轨道上，可随工作面的推进而移动，并将采区变电所送来的6KV 高压电降为1140V后输出。 此移动变电站其组合方式是隔爆变压器的高压侧采用隔爆真空配电箱，主要负责高压侧的控制、保护，以及变压器二次绕组的漏电保护；低压侧采用隔爆自动馈电开关负责负荷的通断及低压侧的各种保护。 该种组合既保留了若变压器二次绕组发生漏电，可使高压断路器动作，从而消除了高压负荷开关仅能分断正常的负荷电流这一盲区。又克服了利用高压真空配电箱通断负荷和切断短路会产生较高的过电压，这一缺点。
综采工作面机电设备安 装标准 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
综采工作面机电设备安装标准 一、采煤机安装标准： 1、各部螺栓、螺帽、丝堵、盖板齐全，螺栓紧固达到规定扭矩，设备完好无变形刮碰现象。 2、各部位油质、油量符合要求、各种配套设备齐全、性能良好。 3、各操作手把、按钮、旋钮等位置正确，操作灵活、可靠，无缺损。 4、各液压系统保护齐全、灵敏、可靠，各接合面密封良好无漏油现象。 5、摇臂升降灵活，牵引正常无异响。各传动部（截割部、牵引部）运行正常。 6、管路及接头无损坏无漏液，转动及结合面无漏油现象,各仪表及显示器齐全完好，显示准确。 7、各种连接必须正确、齐全。线缆规格型号及长度符合要求。 8、滚筒截齿齐全、锋利，内外喷雾符合煤矿安全规程规定，滚筒与摇臂连接牢固可靠。 9、牵引装置灵活可靠，行走轮与销轨啮合正常。 10、冷却、喷雾水必须用清洁水，进水水压符合规定压力。 11、电缆拖移装置齐全、牢固，电缆移动不受压力。 12、内、外喷雾水路畅通，喷嘴齐全，喷雾效果良好。 13、水管、油管无挤压、无破损、无渗漏。 二、液压支架安装标准 1、支架液压管路排列整齐合理，无破损、漏液、短缺。 2、每台支架与对应的溜槽连接好，且连接件齐全可靠。 3、立柱电镀层无脱落，无自降、漏液现象。
4、支架的各种销子、卡子、挡片无短缺使用的U型卡合格，无单腿卡和其它物品代替现象。 5、支架各种油缸密封良好，无漏液现象，伸缩正常无卡阻。 6、电液控制器操作灵活，安装位置合理可靠。 7、电控小线布置合理，用绑扎带绑扎。 8、柱窝填充物安装到位，不缺失。 9、工作面支架排列整齐，其偏差不大于±50mm。 10、支架与顶板接触严密，且相邻支架不能有超过顶梁侧护板高2/3的错差。 11、支架压力表齐全无损坏，且压力不能低于24MPa。 12、阀组性能良好，不窜液、不漏液、动作灵活可靠。 13、高压液管完好、无漏液，管路排列整齐，连接正确，无挤压、扭、刮等现象。 14、支架编号管理，编号吊挂整齐，形式统一。 15、动作灵活可靠，液压系统密封良好，无窜液、漏液和堵塞现象。 16、照明充足，每五架一盏照明灯，照明灯吊挂形式统一。 17、支架护网完好，无破损。 18、架间液管用绑扎带进行绑扎。 19、试生产前必须对支架、主管路、液箱进行冲洗。 三、刮板输送机安装标准 1、机头、机尾链轮组件传动平稳无异常声响。 2、机头、机尾的润滑装置完好，无缺油、漏油现象。 3、刮板机头、机尾的电机、减速器水冷却系统完好、无阻塞。 4、销排、销排销及挡销、别销等完好无缺。 5、运输机头有停止转载机运转的急停按钮且能够正常使用。
煤矿综采工作面配套设 备选型设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
矿山机械课程设计 综采工作面配套设备选型设计 （90万吨/年） 专业班级：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 河南理工大学
综采工作面配套设备选型设计任务书 （一）设计任务 1）根据所给原始数据进行设备配套选型的详细计算 2）编写综采设备配套选型设计的说明书 3）工作面综采设备配套关系图 4）原始数据及条件 （二）具体要求 根据所给已知参数，综采工作面配套设备选型设计，并绘出综采面配套设备关系图； 1）装订顺序如下：封面－任务书－目录－说明书正文。 2）图纸折叠好装入毕业设计专用袋内。 3）图纸、说明书必须手绘、手写，且严禁图纸、说明书复印件或抄袭他人成果，发现雷同设计成绩一律不及格。 4）图纸一律用A3号图纸绘制；说明书用A4开纸书写，内容应在20～30页。
目录 综采工作面配套设备选型设计说明书 (1) 第1节“三机”的选型原则和装备标准 (1) 第2节滚筒采煤机的选择 (5) 第3节液压支架的选型.......................................................................... 错误!未定义书签。第4节工作面可弯曲刮板输送机、转载机、破碎机.. (18) 第5节采煤机、支护设备、输送机配套关系图.................................. 错误!未定义书签。第6节选型设计结果汇总. (25) 参考文献 (26) 结束语 (27)
陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业公司 30201综采工作面设计 编制单位：生产技术部 编制： 二〇一六年四月十日
目录 第一节工作面概况3 第二节地貌概况4 第三节煤层与围岩性质4 一、煤层性质 4 二、围岩性质 4 第四节水文地质5 一、水文地质条件5 二、回采期间涌水量预计方法及预计涌水量6 第五节影响采掘的其它地质因素7 一、瓦斯 7 二、煤尘 7 三、煤的自燃性7 第六节巷道布置及掘进安排7 第七节工作面布置及参数要求8 一、工作面的几何参数9 二、巷道的布置9 第八节工作面支护及设备选型11 一、工作面的支护11 二、输送机13 三、转载机13 四、破碎机14 五、液压支架 14 六、超前支架 16 七、顺槽输送机17 八、自移装置 17 九、阻化多用泵17 十、隔爆型潜污水电泵18 第九节容量计算19 一、工作面负荷统计19 二、变压器容量选定19 三、将胶带输送机和牵引绞车用一台变压器，编号为3#，其计算容量为：20第十节供电方式、供电设备及电缆选型配备20 一、供电方式及供电设备的确定20 二、工作面设备的电压等级21 三、综采工作面主要低压电缆的选择 21 第十一节生产系统23 一、回采运煤路线23 二、掘进运煤路线23 三、辅助运输 23 四、回采工艺 24 五、工作面工序安排24
六、回采方式 24 第十二节通风系统24 一、通风 24 第十三节安全技术措施26 一、一般规定 26 二、预防破碎性顶板安全技术措施29 三、“一通三防”及安全监测安全技术措施29 四、机电运输管理安全技术措施32 五、工作面处理大块煤（矸）安全措施34 六、工作面、上下端头出口防片帮、冒顶安全技术措施35 七、综采工作面使用供电安全技术措施39 二、作业前的准备40 三、设备操作及检修作业的安全技术措施41 四、大型设备起吊安全技术措施42 五、控制刮板输送机上下窜动时行人安全技术措施43 六、扶倒架、处理咬架安全技术措施45 七、工作面机头（尾）拉底、飘溜、起桥安全技术措施47 八、联巷、尾巷管理措施48 九、防止液管崩裂等设备误伤人措施 48 十、拉设备列车安全技术措施48 二、设备安全 50 三、人员安全 51 四、拉列车后续工作53 五、防跑车措施54 六、设备列车文明生产管理措施54 七、高空作业安全技术措施55 八、个人防护安全技术措施55 九、其它安全管理技术措施57 第十三节灾害预防及应急预案60 一、灾害预防 60 二、火灾防治 61 三、瓦斯防治 64 四、煤尘防治 65 五、顶板灾害防治66 六、灾害预防措施67
综采工作面设备选型及具体设备介绍 综采工作面采煤机、刮板运输机以及液压支架的三机配套是整套综采设备的核心，采煤机和刮板运输机的生产能力应满足工作面的产量要求，采煤机和液压支架调高范围要适应煤层厚度及其变化范围，采煤机要依靠刮板运输机导向并在其上移动，刮板运输机依靠液压支架推移，因此为了实现综采工作面最大生产能力和安全生产，要选择合理设备，达到三机最优配置，除此三机外，其它综采设备如泵站、开关群、通讯等也要与之相适应和匹配。 第一章综采设备选型原则 第一节采煤机 采煤机按滚筒数分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。单滚筒采煤机机身短，重量轻，自开切口性能较差，适宜在高档普采以及较薄煤层工作面中使用；双滚筒采煤机调高范围大，生产效率高，适用范围较广。 煤层赋存条件、地质构造、综采工作面设备配套尺寸及配套能力是确定采煤机的主要因素。 一、根据煤层厚度及采高 在此同时还要考虑其它因素：所配用滚筒直径的装煤效果、配套液压支架能适应的最大和最小高度、滚筒的采高范围等。 二、按煤层倾角大小 煤层倾角的大小是采煤机牵引方式选择的一个重要因素。倾角越大，牵引力也越大，防滑问题也越突出。链牵引才采煤机只能在≤15°倾角的条件下使用，当倾角大于15°时必须设置防滑安全装置，但也只能在倾角≤25°时使用。 无链牵引采煤机因牵引力大，可用在倾角≤55°的条件下。但是一般无链液压牵引采煤机只能用在倾角≤35°条件下使用，无链电牵引采煤机只有采用四象限运行交流变频调速系统技术的才可以在倾角45°~55°倾角的条件下使用。
三、按煤质（包括夹矸）硬度 煤层的硬度通常用三种指标来衡量，即：煤的坚固系数f、煤的单向抗压强度σ、煤的截割阻抗A。煤质硬度具体分类及选用情况如下表。 四、按采煤工作面的生产能力 采煤机的生产能力应大于工作面的设计生产能力。采煤机的生产能力主要受采煤机牵引速度、移架速度、煤的输送能力和其它诸多因素的影响。 五、按工作面采煤工艺 对薄及中厚煤层的单一长壁采煤工艺，一般可选用通用型滚筒采煤机；急倾斜特厚煤层水平分层的短臂工作面及放顶煤工作面，可选用短机身采煤机。 第二节刮板运输机 刮板运输机在综采工作面中起着承载、运煤和采煤机导向以及液压支架推移支撑等作用，是整套综采设备的“中坚”，其性能、可靠程度和寿命是综采工作面正常生产和取得良好技术经济效果的重要保证。 刮板运输机的选型原则分以下几个方面： 一、按采煤工艺方法 1、大采高工作面应选用输送能力较大的刮板运输机，如900t/h以上，以满足高产高效的要求。 2、放顶煤工作面后部输送机选用与放顶煤支架相匹配的放顶煤刮板运输机。 3、应根据工作设计的长度配置输送机。 4、对仰采和俯采工作面宜选用较宽的中部槽，以增加采煤机的稳定性， 避免采煤机向采空区或煤壁倾斜。 二、按煤层赋存条件
1212综采工作面设计 第一章工作面地质概况 第一节工作面位臵及井上下关系 工作面名称1212综采工作面 地面标高1655.5-1629.2m 井下开采深度1150-1400m 地面相对位臵及建 筑物 地面位臵为石仙岩沟西北部山梁，地表均为山地森林覆盖区，无公路、建筑物、水体等。开采对地面设施无影响。 井下相对位臵及掘进时对地面设施的 影响 1212综采工作面：南部间隔30米为1210采空区；东部为北采区运输、回风巷；北部为实体煤，距法定边界最近处50米；西部距矿界线最近点30米。 整体位于井田西北部。因地表为山地森林所覆盖，无公路、建筑物、水体等，开采对地面设施无影响。 走向西南-东北走向长186m 倾向西-东倾向长1860 m 本工作面可采长度1830米，工作面长186米，可采储量106.9746万吨。 第二节煤层 本工作面设计开采煤层为3上层煤，该煤层位于太原组下段的顶部，通过地质资料分析和两顺槽、切眼掘进证实，该工作面范围内，煤层赋存稳定，煤厚变化不大，厚度2.2～2.6m，均厚2.4m，9号和10号煤之间夹一层0.1m厚的泥岩层，9+10＃煤为中灰、高硫特低磷、发热量高的贫瘦煤，是较好的动力用煤；主要物理性质：黑色、强玻
璃状光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状与参差状断口，性脆，裂隙较发育。 第三节煤层顶底板 9+10#煤层顶板为K2石灰岩,灰色,厚层状,质坚硬,性脆，一般含有燧石层及透镜体。厚度为2.50～10.00m，平均厚7.05m。抗压强度29.5～136.6MPa,均值32.2～53.9 MPa;抗拉强度0.85～4.70 MPa, 均值3.30～4.10 MPa;抗剪强度4.54～12.35 MPa，均值5.87～10.82 MPa,为难冒落的坚硬顶板。局部K2石灰岩与煤层之间夹1.0～1.4米的黑色泥岩层（俗称“小青顶”），极不稳定，易垮落。 9+10号煤层上部分布有2号煤层和6号煤层。2号煤层距9+10号煤层60.85～99.86m，平均80.35m，煤层厚度0.00～1.18m，平均0.63m，含0～1夹矸，结构简单。顶板岩性以粉砂岩为主，底板以泥岩、粉砂岩。6号煤层位距9+10煤层49.05～64.36m，平均58.18m，煤层厚度0.60～1.68m，平均1.07m，含0～1夹矸，结构简单，顶板为黑色粉砂岩，底板为泥岩、粉砂岩。 9+10#煤层底板多为泥岩或黑色粉砂岩，有时为细砂岩，厚度为8m。当底板为粉砂岩时，抗压强度为54.5～73.8 MPa,均值66.5 MPa, 抗拉强度3.04～4.65 MPa, 均值3.64 MPa;抗剪强度5.366～5.73 MPa,均值5.50MPa。 第四节地质构造 切眼处煤层现状：工作面起初切眼呈运输顺槽处低、回风顺槽处高（机头低、机尾高），平均倾角8°；在推进到1500米时会变为平
目录 前言 (3) （一）矿井及煤层概况 (3) （二）矿方意见 (4) （三）公司推荐方案 (4) （四）选用ZY2400/08/16型液压支架的理由及可行性 (5) （五）工作面顶板压力的估算及支架的支护强度 (6) （六）劳动组织 (7) （七）主要经济技术指标及效益估算 (8) （八）、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数合理性： (9) （九）ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明 (10) （十）落煤方法 (12) （十一）安全措施 (13) （十二）优惠条件 (14) （十三）结论 (14) （十四）支架技术参数 (15)
一、矿井及煤层概况 山东鑫国煤电有限责任公司为一老矿井，地质储量200万吨，可采储量150万吨，为立、斜井开拓，设计生产能力40万吨，有可采煤层6层，本次设计薄煤层32#煤层，并兼顾9#煤层，设计工作面走向长度400米，倾斜长度80米。 32#煤层为稳定煤层，煤层厚0.8—1.3米，平均煤厚1.1米。煤层倾角8—12°，煤质硬度f=1.5—2，,煤的容重1.35 t/m3。煤层埋深130—140m。 32#煤层伪顶为粉砂岩厚0.15m，直接顶粉砂岩厚3.0m；煤层伪底泥质砂岩厚0.3m，其下为粉砂岩厚2.0米。伪顶硬度系数f=2 ，伪底硬度系数f=3。 9#煤层0.7—1.8m,平均厚度1.38m，内含0.05—0.5m夹矸，硬度较大。直接顶为灰色泥灰岩，厚0—2.7m，裂隙发育，f=3—4，底板为黑色泥灰岩，厚0.6—4.86m，f=2—3。 副井罐笼尺寸较小，大型设备只能运输从斜井运输。因斜井下车场原砌碹100m段宽度较窄，支架设计宽度不超过1.2m。 原采煤方法：MG—100型机组落煤，SGB620/40T型刮板输送机运煤，DW14—30/100单体支柱控顶。 从矿领导及下井了解知，顶板垮落跟顶1—2m，矿压显现不明显，选择支架工作阻力可不需要偏大。 二、矿方意见 1、采用走向长臂后退式采煤，综采液压支架+机采落煤+刮板机运输，平巷配置转载机搭接可伸缩式皮带运输。 2、选择支架依32#煤为主，并兼顾9#煤层采高要求，支架宽度不大于1.2m，若32#煤厚度影响通机，可考虑机组割底0.3m。 3、所选支架要体积小、重量轻、强度高、适合该矿井煤层高度的要求、其运输、安装方便。 4、工作面支架、溜子配套：轻型液压支架、液压牵引采煤机、刮板运输机。以提高工作面的生产、运输能力。 三.推荐方案 1、根据32#、9#煤层煤厚综合考虑，选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板。相应配套设备选用MG160/360—BWD型采煤机落煤，SGZ—630/180型刮板机运输，循环进度0.6米，三班生产，边采边准，每班5个循环。 2、配备部分单体液压支柱、铰接顶梁或π梁作为上下顺槽超前支护。 四、选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架的理由及可行性: 1.选型原则：安全可靠，技术可行，投资少, 因井而宜。