综采工作面设备选型及六大系统设计
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煤矿综采工作面配套设备选型设计煤矿综采工作面配套设备选型设计随着社会经济的快速发展,产业结构的转型升级,煤炭产业的地位得到了提高。
而在煤炭开采过程中,煤矿综采设备是实现高效安全开采的重要设备。
因此,在进行煤矿综采开采时,设备选型设计尤为重要。
本文从煤矿综采设备的分类、选型设计的基本原则、选型设计的步骤以及配套设备的搭配等方面进行阐述,以期为煤矿开采相关工作提供参考。
一、煤矿综采设备的分类根据煤矿综采设备的不同工作原理及应用范围,可以将其分为以下几类:1.煤矿综合开采设备:此类设备能够完成一定范围内的煤炭开采、运输、支护等工作。
2.支护设备:支护设备主要用于进行巷道和工作面的支护,保证安全生产。
3.运输设备:运输设备主要包括皮带输送机、机车运输等,用于进行采矿现场的物料运输。
二、选型设计的基本原则在进行煤矿综采设备选型设计时,需要遵循以下原则:1.保证设备的安全性、可靠性、稳定性:对于煤矿综采设备,其安全性是至关重要的,因此在选型时需要保证设备的安全性、可靠性、稳定性。
2.充分考虑现场环境、条件:在进行设备选型设计时,需要充分考虑煤矿现场的环境及条件,包括采矿深度、煤矿构造、气体、水、地质构造及地形等因素,从而保证选型方案的可行性。
3.综合考虑生产成本及效益:在进行设备选型设计时,需要综合考虑设备的生产成本及效益,以保证选型方案的经济效益。
三、选型设计的步骤在进行煤矿综采设备选型设计时,需要遵循如下步骤:1.明确工作面需求:首先需要明确工作面的需求,包括采矿现场的地质条件、采煤工艺、采矿深度、生产能力等要素。
2.初步筛选设备种类:在明确工作面需求之后,需要根据煤矿综采设备的分类,初步筛选设备种类。
3.分析设备参数:在初步筛选设备种类后,需要对设备参数进行详细分析,包括设备的定额、额定参数、工作条件等。
4.进行设备评估:根据设备参数的分析结果,进行设备评估,评估结果需综合考虑设备的安全性、可靠性、经济性等方面。
第四节“六大安全系统”简述一、监测监控系统设计选用一套KJ160N型煤矿安全生产监控系统,在地面筛分楼设分站1,地面风机房设分站2,井下中央变电所、盘区变电所、运输顺槽、回风顺槽、运输顺槽掘进头、回风顺槽掘进头、避难硐室等处设分站7个、馈电断电器7个,分站所带低浓度甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、风门传感器、设备开停传感器、馈电传感器、风速传感器、负压传感器、断电传感器、压力传感器、风筒开闭传感器、烟雾传感器、,断电传感器另备用,等共过93个,另备用33个。
二、井下作业人员管理系统按照《AQ1048-2007 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》对矿井人员管理系统进行设计,选用KJ301 井下作业人员管理系统一套,共分井上、井下两个部分。
井下作业人员管理系统主要由地面中心站监控主机和软件、KJ236-F传输分站、KJ236-D无线读卡器、KJ236-K1无线识别卡、通讯电缆或光缆等单元构成。
三、紧急避险系统依据该矿井下具体情况,在11#煤层运输大巷与11#煤层回风大巷中间布置井底避难硐室,采用半园拱形断面,锚索锚网喷+钢筋砼+钢筋砼壁后充填复式支护,喷射厚度120mm,钢筋砼厚度600mm,钢筋砼壁后充填厚度100mm,总支护厚度820mm。
复式支护分为三层:首层支护采用锚杆锚索、金属网片、喷射砼等工艺联合支护,掘进断面25.83m2,二层支护采用单层钢筋砼支护,三层支护采用钢筋砼壁后充填岩棉。
井底避难硐室净宽5.0m,净高3.7m,长度30.0m,净断面13.3m2,其中一个过渡室10 m2另一个过渡室20m2,共2个, 生存室98m2,按容纳60人设计。
内设应急电话、给水管、压风系统、降温除湿装置及监控设施,与巷道连接处设置防爆门、密闭门。
表6-4-1 久避难硐室主要配套设备供水管及供气管口,管口位置应高于地板0.3m以上,用管架托起。
井下避难硐室是供井下人员遇灾时紧急避难场所,严禁留作其它用途,不得在其中堆放材料及杂物。
浅谈煤矿综采工作面设备的选型及现场管理煤炭资源在我国是非常丰富的,尤其在近些年,煤炭产业的发展日益壮大,但同时也带来了一系列的安全隐患。
尤其是煤矿综采技术的应用,为保障煤矿生产的安全、高效、稳定运行,需要选用适当的工作面设备和加强现场管理。
一、工作面设备选型煤矿综采技术是在传统采掘方式的基础上进行升级,采用矿山机械化装备,进行全面采区的煤炭开采。
综采工作面设备选型的合理性,对于煤矿的安全生产、生产效率、成本控制等都有着极为重要的作用。
因此,如何做好煤矿综采工作面设备选型,成为保障煤矿安全稳定生产的一项基础性工作。
1.选用成熟的、品质优良的设备为了确保工作面设备的安全性和稳定性,必须选用成熟的、品质优良的设备。
这些设备在过去的生产中,经过了时间的沉淀,被证明是可靠的;同时,也具有一定的品质保障。
在选购设备时,不能仅仅看重价格,而是要关注设备的品质和生产厂家的信誉度。
2.注意设备的技术水平随着科技的进步,现代化的工作面设备技术水平不断提高。
在选型过程中,应根据煤炭资源的性质和开采需要,选择技术水平较高的设备。
这些设备不仅具有先进的技术,而且对煤炭的开采效率、机械设备的生命周期、运行能耗等均有明显的优势。
3.考虑设备的适用性对于不同的煤矿来说,工作面设备的适用性是不同的。
需要根据具体情况选择合适的设备。
例如,采用较高技术的设备,虽然效率高,但其适用范围有限,需要考虑煤矿煤炭性质、地质环境等因素,以确保设备的选用适应了实际生产的需要。
二、现场管理煤矿综采生产是一个高风险的行业,因此现场管理至关重要。
现场管理应严格遵循煤矿安全生产法规和程序,建立一套科学、严格的管理制度,确保煤矿生产的安全、稳定、高效运行。
1.制定科学、适用的安全措施煤矿是一个存在较多危险因素的工作场所。
在现场管理中,应制定科学、适用的安全措施,做好现场安全防护。
例如,严格执行通风制度、开展安全教育培训、加强作业人员安全意识等,以有效预防事故的发生。
综采工作面机械选型设计一、综采工作面简介综采工作面是采煤工作面的一种特殊形式,采用综合采煤机进行开采。
综采工作面具有高效、安全等特点,是现代煤矿生产中常见的采煤方式。
综采工作面机械设备的选型设计对于提高采煤效率、保障工作面安全具有至关重要的意义。
二、综采工作面机械选型设计原则在进行综采工作面机械选型设计时,需要遵循以下原则:1.适用性原则:选型的机械设备需要适应工作面的采煤工艺和工况要求,确保设备具备完成作业任务的能力。
2.可靠性原则:选型的机械设备应具有良好的可靠性和稳定性,能够保障工作面的连续、高效运行。
3.安全性原则:选型的机械设备要符合相关安全标准和规定,保障工作面作业人员的安全。
4.经济性原则:在满足工作面作业需求的基础上,选型的机械设备应具有较高的性价比,综合考虑设备的采购成本、运行成本等因素。
三、综采工作面机械选型设计过程综采工作面机械选型设计的具体过程主要包括以下几个步骤:1. 了解工作面采煤情况首先需要对待采煤矿井的地质情况、煤层赋存、采煤工艺等进行详细了解,确定工作面的采煤情况,为后续选型设计提供依据。
2. 分析机械设备需求根据工作面的采煤情况和工艺要求,分析机械设备在工作面上的具体作用和需求,确定所需设备的类型、规格、数量等参数。
3. 确定候选设备根据对工作面情况和设备需求的分析,筛选出符合工作面要求的候选机械设备,进行初步的比较和评估。
4. 进行设备比较与评估对候选设备进行详细的比较与评估,包括设备的技术参数、性能指标、价格等因素,综合考虑设备的优劣势,选择最适合工作面的设备。
5. 制定选型方案根据设备比较与评估的结果,制定最终的机械选型设计方案,确定所选设备的具体型号、配置和数量等信息。
6. 完善设计方案对选型设计方案进行细化和完善,包括制定工作面的机械设备布置方案、工作流程等,确保设备的合理配置和高效运行。
四、结语综采工作面机械选型设计是综采工作面生产的关键环节,只有合理选择适用的机械设备,才能保障工作面的高效、安全运行。
综采工作面机械选型设计随着煤炭工业的发展,综采工作面逐渐成为了煤矿生产中不可或缺的部分。
而综采工作面的机械选型设计则至关重要。
本文将从综采工作面的机械选型和设计两个方面进行讨论。
一、综采工作面机械选型1. 煤矿综采工作面的机械设备种类繁多,常见的包括煤炭采掘机、转载机、支架、风机、水泵等。
其中,综采机是综采工作面中最为重要的设备之一,选择合适的机型对于提高采煤效率及降低采矿成本等方面有着重要作用。
2. 根据不同的工作面情况,综采机的型号和数量会有所变化。
一般来说,较大的工作面会需要更多、更高效的综采设备。
此外,由于综采机在采煤时需要不断移动和调整姿态,机械的稳定性也是选型过程中需要重视的问题。
3. 选择综采机型号时,还需要考虑到不同型号之间的区别。
例如,液压传动式综采机拥有较为便捷的操控方式和较低的噪音水平,而链传动式综采机则拥有更高的采煤效率和更强的适应性。
二、综采工作面机械设计1. 综采设备设计需要考虑到开采的煤种、厚度以及周围环境等因素。
例如,对于在煤层较薄的综采工作面,支架必须更加灵活,以适应地质构造的复杂性。
2. 机械的外型和结构也是设计中需要重视的方面。
为了更好地适应复杂的工作环境,一些综采设备需要配有防尘、隔爆等装置。
此外,在风电设备的选择和设计中,合适的气动设计将会更加有效地降低由设备产生的噪音和粉尘。
3. 设计中还需要考虑到使用寿命及维护问题。
在设计过程中要充分考虑到机械使用环境和使用频率等因素,在原则上要确保最大程度地延长设备使用寿命并尽量降低设备故障率。
综合来看,综采工作面机械选型及设计是煤炭工业发展中的重要环节。
除了考虑设备的采煤效率和适应性外,还要细致地设计每一个部件,以确保设备的安全性和可靠性,为煤炭生产提供支持。
综采工作面设备选型设计与计算管理1. 引言综采工作面是煤矿开采过程中的重要部分,对于提高开采效率和保障矿工安全具有至关重要的作用。
在综采工作面的设计和管理中,设备选型以及设计与计算管理是非常关键的环节。
本文将介绍综采工作面设备选型的一般原则以及相关的设计和计算管理方法。
2. 设备选型原则在进行综采工作面设备选型时,需要考虑以下一般原则:2.1 安全性综采工作面是一个高风险的区域,设备的安全性是最重要的考虑因素之一。
选型时需要确保设备具备必要的安全功能,如防止过载、防止火灾和防止爆炸等。
2.2 可靠性综采工作面的设备应具备高可靠性,能够稳定运行并长时间使用。
选型时需要考虑设备的生产商信誉和设备的历史使用情况等因素,以提高设备的可靠性。
2.3 适用性综采工作面的设备选型应与具体的工作面条件相适应。
需要考虑开采煤炭的硬度、倾角、深度等因素,并根据实际情况选择适合的设备。
2.4 经济性设备选型还需要考虑经济效益。
需要综合考虑设备的购买成本、运营成本、维护成本等因素,选择具备较高性价比的设备。
3. 设计与计算管理在进行综采工作面设备选型之后,还需要进行相关的设计和计算管理工作。
下面将介绍几个重要的方面:3.1 设备设计设备的设计是一个关键的环节,它直接影响设备的性能和使用效果。
在设备的设计过程中,需要考虑以下几个方面:•功能要求:根据综采工作面的需求,确定设备的功能要求和性能指标。
例如,在采煤机的设计中,需要考虑采煤效率、动力需求和矿石适配等因素。
•结构设计:根据设备的功能要求,设计设备的结构。
结构设计应考虑设备的强度、刚度和稳定性等因素,以保证设备能够稳定运行。
•材料选择:在设备的设计中,需要选择适合的材料。
材料的选择应考虑设备的工作环境和要求,选择具备耐磨、耐腐蚀和高温等特性的材料。
3.2 设备计算设备的计算管理是为了验证设计的合理性和进行性能评估。
设备计算包括以下几个方面:•强度计算:对设备的各个部件进行强度计算,以保证设备在工作过程中具有足够的强度和刚度。
目录第一篇综采工作面主要设备地选型…………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地选型原则……………第二章液压支架地选型……………………………第一节液压支架选型…………………………………第二节乳化液泵地选型………………………………第三章采煤机地选型………………………………第四章工作机刮板输送机地选型……………………第五章载转机地选择………………………………第六章可伸缩性胶带运输机地选型………………第二篇采区供电系统地确定………………第一章概述………………………………………第二章采区负荷统计表及供电系统确定…………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:煤炭被誉为工业地粮食,做为能源地重要地一部分,在我国开采有着悠久地历史,开采技术经历了漫长地阶段.解决初期,采用煤破落煤,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M以下,五十年代后期,采用了运输能力较大,强度较高地刮板链运输机,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地金属支柱,铰接顶梁地使用,把回采工作面生产技术提高到一个新地水平,使破煤、装煤、运煤基本上实现了机械化、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,尽量减少某些不必要地辅助工作量,使我国煤炭事业得到了发展.走向了世界先进水平行列.第二节选型设计地原始条件(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:200M工作面走向长度:1000M工作面方向:右(二)、煤层条件:煤层厚度:2.5——3.0M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,采煤班每班工作7小时.第三节综采工作面主要设备地选型原则(一)液压支架地选型原则:1、要顶得住,它地初撑力和工作阻力要适应直接和老顶岩层移动所产生地压力,使控顶区地顶板下沉量限制到最小程度.2、要移得走,它地结构形式和支护特性要适应直接顶下部地岩层冒落特点,尤其要注意顶板在暴露后未支护民政部下地破碎状态,要尽量保持该处顶板地完整性,支架底座地比压要适应底板岩石地抗压强度,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地要求.4、要与采煤机地高度,刮板运输机长度与支架地宽度相匹配.(二)采煤机1、采煤机必须满足煤层开采厚度和煤地切割阻力地需要,要与煤层地倾角适应.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、具有有效地喷雾抑尘装置.(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地要求.2、运输机必须与采煤机地能力相适应,要保证采煤机效能地发挥.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.第二章液压支架地选型第一节液压支架选型一、选型依据1、煤层厚度为 2.5——3.0M,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ZF2400/16.5/25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: 1600~2400mm3、支架宽度: 1400~1570mm4、支架运输长度: 3815~4331mm5、支架中心距: 1500mm6、支护强度: 0.45~0.51MPa7、对底板比压: 0.42~0.90MPa8、支架初撑力: 1682~1852kN9、支架工作阻力:(P=3.90MPa) 2232~2417kN10、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: 700mm15、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、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: 400mm18、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、液压支架参数地确定1、支护强度地计算:q=K1Hr×10-3式中:q——支护强度 MPaK1——作用于支架上顶板岩石地厚度系数一般取5~8;H——采高 Mr——岩石容重一般取2.3×104KN/M3q=K1Hr×10-3=(5~8)(2.5~3)×23=287~552MPa2、工作阻力和初撑力工作阻力是支架地重要参数,支架地结构尺寸、强度和支撑力能力基本上决定于工作阻力地大小,工作阻力是支架在顶板压力作用下,因安全阀所限制地最大承载能力,虽然,这种最大承载能力应于支架工作时地顶板载荷相适应,但,它最终由安全阀限定.即:P≥Q式中:P——支架具有地工作阻力吨Q——支架工作时需要承受地顶板载荷吨或千牛顿Q=q×E式中:q——矿山压力千牛顿/M2q=(287~552)KN/M2 取q=550KN/M2E——支架地支护面积 M2E=(L+C)BL——顶梁长度 M L=2.9MC——端梁距 M C=0.335MB——顶梁宽 M B=1.5ME=(L+C)B=(2.9+0.335)×1.5=4.8525MQ=q×E=550×4.8525=2669KN初撑力地确定支架地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,支架对顶板地支撑力,它地大小由泵站地工作压力决定地.其作用是用来减缓顶板地自然下沉,增加顶板地稳定性,使支架尽快在恒阴状态下工作.一般情况下,初撑力与工作阻力地关系按下面选取,我国近年来设计支架初撑力已达期工作阻力地80%以上.Q1=0.8×Q=0.8×2669=2135KN通过以上数据计算,满足要求.乳化液泵地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地动力源.(一)泵站压力地确定泵站压力必须满足立柱初撑力和千斤顶最大推力地要求,做为动力源.Pb≥KPm式中: Pb——泵站地压力K——考虑泵站到支架地管路压力损失系统,一般取1.01——根据立柱或千顶最大推力算得地压力1、立柱地初撑力所需泵站压力 PmPm=P初/(A立η9.8)式中P初——支架初撑力千牛顿P初=1682KNA立=立柱活塞面积厘M2A立=π/4×d2d——立柱活塞直径厘M2d=130mm=13cmA立=π/4×(D2-d2)=3.14/4×(1402-1302)=2100cm2Pm=P初/(A立η9.8)=1682×103/(2100×9.8×2.6)=31MPa2、根据推移千斤顶算得地工作压力PM2PM2=Pmax/(Amax×9.8)式中Pmax——支架上最大千斤顶地推力 306KNAmax——支架上最大千斤顶活塞地面积厘M2d=推移千斤顶活塞腔地直径PM2=Pmax/(Amax×9.8)=120.8×103/(410×9.8)=30MPa根据计算出PM1 PM2选最大值PM=31故Pb≥KPm=1.01×31=31.3MPa(二)、泵站流量地计算:液压支架地移置速度应大于采煤机地牵引速度,由此推算出泵站流量,一般按一台支架全部立柱和千斤顶地同时动作来估算.Qb≥k2(∑Qi)vq/A×10-3升/分式中:Qb——泵站所需流量升/分vq——采煤机地牵引速度 M/分A——支架地中心距 A=1.5Mk2——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地流量1、立柱所需地流量Q1Q1=4×π/4×d2L1升式中:d——立柱活塞腔直径 130MML1——移架时立柱活塞伸缩量 870 MMQ1=π/4×d2L1×10-6升=3.14/4×(1302×870×10-6)=11.5升2、侧推千斤顶所需流量地计算:式中:d——侧推千顶活塞腔直径 45MML2——移架时护帮千斤顶伸缩量170MMQ2——移架时护帮千斤顶所需流量升Q2=2×π/4×d2L2×10-6=2×3.14/4×(452×170×10-6) =0.5升3、前推溜千斤顶所需地流量Q3地计算:Q3=π/4d2L3×10-6式中:d——前推溜千顶活塞腔直径 70MML3——移架时护帮千斤顶伸缩量700MMQ3——移架时护帮千斤顶所需流量升Q3=π/4d2L3×10-6=3.14/4(702×700×10-6)=2.6升4、后推溜子千斤顶:Q4=π/4×d2L4×10-6 升式中:d——后推溜子活塞腔直径 70MML4——活塞伸缩量 700MMQ4=π/4×d2L4×10-6升=3.14/4×(702×700×10-6)=2.6升5、插板千斤顶:Q5=2×π/4×d2L5×10-6 升式中:d—插板千斤顶活塞腔直径 45MML5——活塞伸缩量 400 MMQ5=2×π/4×d2L5×10-6 =2×3.14/4(452×400×10-6)=1.2升6、尾梁千斤顶:Q6=2×π/4×d2L6×10-6 升式中:d—尾梁千斤顶活塞腔直径 70MML6——活塞伸缩量 340 MMQ6=2×π/4×d2L6×10-6 =2×3.14/4(702×340×10-6)=2.6升7、伸缩梁千斤顶:Q7=2×π/4×d2L7×10-6 升式中:d—伸缩梁千斤顶活塞腔直径 45MML7——活塞伸缩量 700 MMQ7=2×π/4×d2L7×10-6=2×3.14/4(452×700×10-6)=2.2升泵站所需流量:Qb≥k2(∑Qi)vq/A×10-3升/分=1.2×(11.5+0.5+2.6+2.6+1.2+2.6+2.2)×6/1.5=1.2×23.2×6/1.5=111 升/分根据所需泵站地压力和流量,确定选MRB-125/31.5型乳化液泵,高压进液管φ19MM,总回油管φ25MM,支干线φ13MM,支线φ10MM.第三章采煤机地选型机械化采煤工作面地生产能力主要取决于采煤机地机械落煤能力,因此,根据不同煤层条件,正确选择采煤机械,对提高工作面产量,节约能耗和这安全生产十分重要.一、选型依据:根据原始条件和采煤机地适用条件以及滚筒地直径,初选采煤机地型号为MG250/591-W型采煤机MG250/591-W型采煤机地主要技术性能采煤机地基本参数1、采煤机地生产率在给定条件下,以最大参数连续运行时和生产率为理论生产率Qt=60HBvqρ式中:Qt——理论生产率 t/h。
综采工作面机电设备选型设计1. 引言综采工作面是煤矿开采中的核心区域,机电设备的选型设计对于提高煤矿生产效率、保障矿工安全具有重要意义。
本文将对综采工作面机电设备的选型设计进行详细讨论。
2. 综采工作面机电设备的分类综采工作面机电设备可分为以下几类:2.1 采煤机采煤机是综采工作面上最重要的设备之一,其选型设计应考虑煤层性质、工作条件等因素。
主要的选型指标包括最大采高、最大工作面倾角、原煤产量等。
2.2 输送机输送机用于将采煤机采出的煤炭输送到料斗或煤炭处理设施。
选型设计时需要考虑输送距离、容量要求、工作环境等因素。
2.3 洗煤设备洗煤设备用于对采煤机采出的煤炭进行洗选处理,去除其中的杂质。
选型设计时需要考虑原煤产量、粒度要求、清洗效果等因素。
2.4 撤退设备撤退设备用于将综采工作面上的设备撤退到安全地带。
选型设计需要考虑设备重量、工作环境、撤退速度等因素。
3. 综采工作面机电设备选型设计的方法3.1 确定选型指标根据综采工作面的实际情况和生产要求,确定机电设备选型的主要指标,如最大产能、最大功率、最大载荷等。
3.2 考虑工作条件考虑综采工作面的地质条件、采煤工艺、工作环境等因素,对机电设备的选型进行限制和适配。
3.3 综合评估厂家供应了解市场上不同厂家的产品,综合比较其价格、质量、售后服务等方面的差异,选择合适的供应商。
3.4 参考经验数据参考已有矿井中类似工作面的机电设备选型数据,借鉴其经验并进行适当的调整。
3.5 模拟仿真分析根据综采工作面的参数和选型指标,进行模拟仿真分析,评估不同机电设备选型的性能表现,从而优化选型设计。
4. 选型设计案例分析以某煤矿综采工作面机电设备选型设计为例,现有该工作面的煤层厚度为2.5米,采高为1.8米,需采出原煤产量为1000吨/小时。
根据工作面的地质条件和工艺要求,可参考市场上的不同厂家提供的机电设备选型方案,通过模拟仿真分析进行性能评估,最终确定合适的选型方案。
一、312工作面设备选型
一、液压支架的选型
根据工作面条件选用型号为:ZZ6000/20/42的支撑掩护式支架,支架工作阻力为6000KN,最小支护高度为2米,最大支护高度为4.2米。
配套使用型号为:BRW31.5/400乳化液泵提供液压动力。
三、312工作面采煤机选型
根据工作面初定回采量选用双柳矿现有煤机型号为:MG400/920-WD,它是上海创力矿山设备有限公司研发一种大功率电牵引采煤机,该采煤机采用多电动机驱动、横向布置,框架结构,总装机功率920 kW,截割功率2×400kW,牵引功率2×50 kW,牵引速度为0~8.35m/s采用机载的交流变频调速,摆线轮-销轨式牵引,最大采高约为4.2 m,倾角≤16°,煤质中硬或硬的综采工作面。
四、工作面输送机的选型
根据运输能力和出厂长度初选与采煤机相配套的刮板输送机,型号为:SGZ800/800,出厂长度为200m,溜槽宽为800mm,采用中双刮板链运煤,链速为 1.1m/s,链子抗拉强度为1810KN。
机头机尾各布置一台400KW电机提供驱动力。
五、装载机破碎机的选型
根据生产能力选用转载机型号为:SZZ1000/800,设计长度42m,槽宽1m,链速1.8m/s,输送能力3000t/h,由机头功率为400kw电动机提供动力。
选用与转载机配套的型号为:PCM200的破碎机,冲击速度为20m/s。
最大进入块度为700×950,长度不限,外形尺寸为:3540×1785×1741。
六、运巷胶带机的选型
由于312运巷将近达2000米,所以选用型号为SSJ1200/2×315的可伸缩皮带输送机两台,运输能力为1500t/h,采用2×315KW双电机驱动,带速为3.15m/s,储带仓可储带100m,皮带采用河北九洲胶带有限公司出厂的整芯阻燃输送带,带宽为1200mm,一卷100m带重1.6t,抗拉强度为1250s N/mm.
二、312压风系统及压风自救系统
一、压风自救系统
1、压风系统原始资料及安装要求
我矿压风系统主管路沿主斜井向井下铺设,采用8寸管铺设,主管路从压风机房到三采轨道共4500米。
在三采轨道与312材、运两巷交接地点采用8寸管变4寸管的接头,输送到工作面各个地点。
压风自救装置要安装在地点宽敞、支护良好、水沟盖板齐全、没有杂物堆积的人行道侧,人行道宽度要保持在0.8m以上,管路安装高度按距底板1.8m,自救装置的安装高度按自救装置的装置底距底板 1.5m,便于现场人员自救应用,安装压风自救装置时,压风自救装置的支管不少于一处固定,压风自救装置阀门扳手要同一方向且平行于巷道,压风自救装置上的煤尘要及时清理。
压风自救系统下面或管路上不得堆放杂物。
2、312回采工作面压风自救系统的具体位置
312回采工作面材巷为进风巷,由每班最多人数25人确定安设6套,随设备列车移动而移动。
另两组安装在巷道中部1000米处和联巷口处,由于此固定处人员零散,故各安设1套。
312回采工作面运巷为回风巷,根据要求该系统安装在离工作面50~70m之间选择地点宽敞、支护良好、没有杂物堆放的人行道侧安装,安装6套,随工作面的推进而移动。
另两组安装在二部皮带机头和运联巷口处,各安设1套。
三、供水系统及供水施救系统
一、供水系统
1、供水系统原始资料
312静压水管采用地面蓄水池静压供水,用水地点为材、运及专用抽采巷道内降尘水幕、冲洗煤尘、各转载点喷雾洒水、煤层注水、乳化液泵站、采煤机喷雾及支架喷雾等,水源为地面水池。
我矿供水系统主管路沿斜井向井下铺设,采用8寸管铺设,主管路从地面蓄水池到三采轨道共4500米。
在三采轨道与312材、运两巷交接地点采用8寸管变4寸管的接头,输送到工作面各个地点。
二、供水施救系统要求及安装及安装位置
1、供水施救要求
(1)对于供水施救系统,应考虑在灾害发生时,地面能方便将自来水作为供水水源切换注入到井下供水管网。
(2)原则上为供水施救系统设置的支管的出水阀门处应有减压阀、过滤装置,以满足遇险人员使用需要。
(3)在压风自救设施、避难硐室、作业人员集中地处应安装供水阀门,避难硐室应提供过滤水装置,便于供避险人员使用。
(4)供水管路进入永久避难硐室应提供管路保护(如20米前深埋或高压胶管)。
(5)供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水并输送营养液提供条件。
2、312回采面供水施救系统安装的具体位置
材巷安装3组,一组安装在设备列车处,安装1套。
另两组安装在巷道中部1000米处和联巷口,各安装1套。
运巷安装3组,一组安装在工作面50~70m之间选择地点宽敞、支护良好、没有杂物堆放的人行道侧安装,安装1套,另两组安装在二部皮带机头和运联巷口处,各安装1套。
四、312排水系统
一、排水系统能力核定
1、312工作面原始资料
从312口至综采工作面全长2000米,312综采工作面正常涌水量为100m3/h,最大涌水量为150m3/h。
2、排水泵的选型验算
根据排水的需要及工作水泵的排水能力,初选ISO100-65-315Z型水泵,排量为m h,额定扬程125m。
312抽采巷3台(一台备用)、312运巷2台(一台备用)、312 1003/
材巷2台(一台备用)。
3、管路的选择
根据泵的总台数,初定为抽采巷铺设2趟4寸排水管路(最大涌水量时压风管路改接为排水管路),运巷1趟4寸排水管路(最大涌水量时压风管路改接为排水管路),材巷1趟4寸管路(最大涌水量时压风管路改接为排水管路)。
二、工作面排水系统
在33412材、运巷及专用抽采巷各按不低于正常涌水量100m3/h的排水能力配备,且配备必要的备用水泵。
水仓必须有沉淀池,在材运两巷各个低凹处安设若干台潜水泵,排水能力要能满足生产需要。
若水量增大,可将材、运巷及专用抽采巷的压风管路改为排水管路,满足最大涌水量的需要
1、主排水线路:
33412材巷→33410运联巷→三采轨道下山→三采水仓→地面
33412运巷→33412施工巷→33412材巷→33410运联巷→三采轨道下山→三采水仓→地面
33412瓦斯抽采巷→33412施工巷→33412材巷→33410运联巷→三采轨道下山→三采水仓→地面
五、照明通讯系统
为将312工作面打造成精品工作面,巷道及工作面的充分照明及方便的通讯是必不可少的,具体布置如下:
一、照明
材巷全长2000m,按要求每20米挂一盏型号为:DGDC—60/127节能灯,另外,各个水仓和油脂硐室也要挂灯,每盏灯的功率为13W,共计110盏灯,由1000m处型号为:ZBZ-10.0的照明综保供电。
工作面长为205m,每10个支架悬挂一盏型号为:DJC36/127L(B)的LED灯,另外,
设备列车操作台和转载机机头部各悬挂1盏灯,每盏灯的功率为20W,共计16盏,由设备列车上型号为:ZBZ-4.0的照明综保供电。
运巷全长为2000m,按要求每20m挂一盏型号为:DGDC—60/127的节能灯,另外各个水仓和油脂硐室也要挂灯,每盏灯的功率为13W,共计115盏灯,头部机头和二部机头各安装一台型号型号为:ZBZ-4.0的照明综保,头部综保控制前1000米的照明,二部综保控制1000米至工作面的照明。
二、通讯
为了通讯方便,井下重要地点和人员集中处安设型号为:KTH104的防爆电话,材巷选择在设备列车操作台、无极绳机头处各安装一部。
运巷头部机头、二部机头和转载机机头各安装一部电话,另外,头部机头处和设备列车处还安装一部直通调度的电话。
由于材巷、运巷采用单轨吊,全程将近2000m,故以通讯泄漏作为主信号。
以声光信号作为辅助信号,沿路每150m安设一台声光信号,保证无极绳的安全运行。
工作面共安设15台TK1300型矿用隔爆通讯紧停开关,其中机头、机尾及转载机机头、破碎机各安装一台,工作面每隔10个支架安设一台,用其进行工作面通讯及工作面溜子开停闭锁,由设备列车上的综保供电。