煤礦綜放工作面主要設備選型配套研究報告

1、煤礦綜放工作面主要設備選型配套研究報告根據(jù)XX集團公司2005年11月4日會議精神，確定XX煤礦二煤以后的 開采工藝采用綜采放頂煤工藝；為此 xx煤礦根據(jù)現(xiàn)有工作面布置情況 和所屬井田內(nèi)二號煤層賦存條件及集團公司 11 月 4日會議精神， 擬定 二煤后續(xù)的工作面布置按照綜放開采工藝布置，現(xiàn)就xx煤礦擬設綜放工作面地質(zhì)條件及相鄰磁窯堡二礦綜放工作面情況及其綜放設備使用 情況做如下分析，并初步確定xx煤礦綜放設備的型式。一、xx煤礦擬設綜放工作面情況：xx煤礦初步確定的綜采放頂煤工作面位于xx井田11采區(qū)+1100+ 1142m水平之間的110203及110204工作面，開采二號煤層，110203

2、 工作面位于 14勘探線以南 14米至 17勘探線以南 102米之間； 110204 工作面位于56勘探線以南318米至17勘探線以北98m之間。110203 工作面位于首采工作面 110201 的傾斜方向下部，與 110201 工作面之 間保留有 30m 的煤柱。 110204工作面位于擬安裝引進設備的 110202 工作面的傾斜方向下部，與110202工作面之間保留有30m的煤柱。工 作面開采范圍的地表為沙丘覆蓋的自然地表，煤層埋藏深度 221.6 263.6m。該兩個工作面切眼長度均為 250米左右，走向長度約為2400 米。xx 煤礦范圍內(nèi)二號煤層為穩(wěn)定的厚煤層，黑色，塊狀，半暗型煤，

3、結(jié)構單一。110203 工作面煤厚：7.2 （1626#孔） -6.44m （1424#孔）,平 均換行7.0m。110204 工作面煤厚：7.74 （1913#孔）-6.7m （5425#孔），平均7.18m。二煤偽頂為碳質(zhì)頁巖（平均厚0.3m）,直接頂巖性由北向 南由細砂巖變成粉砂巖，老頂巖性由北向南由粗砂巖變成細砂巖。煤 的硬度f= 1.61.9,容重1.31t/m3。根據(jù)勘探資料和已施工的巷道資 料表明,本區(qū)段地質(zhì)構造簡單,總體為一單斜構造,但還發(fā)育有多個 次級褶皺。受次級褶皺的影響，煤巖層走向變化較大，走向210o變化到270o,傾向120o180o傾角9o-12o,平均11o。由于

4、煤層走向變化 較大，巷道施工過程中常有上下坡變化。二層煤老頂砂巖水及一層煤 頂板直羅組砂巖水會通過節(jié)理、 裂隙以淋、滴水方式涌入掘進巷道內(nèi)， 在巷道的低洼處匯集。掘進期間涌水量約在 1-3m?;/h 左右。二、磁窯堡二礦綜采放頂煤情況： 磁窯堡二礦在 2003 年 12 月投產(chǎn)的綜放試驗工作面是靈武礦區(qū)第一個 綜采放頂煤工作面，該工作面位于 xx井田北翼+1170+1150m水平之 間，開采二號煤層，北以 13 勘探線礦井保護煤柱為界，南以井筒保護 煤柱線為界。工作面開采范圍的地表為沙丘覆蓋的自然地表，煤層埋 藏深度100150m。該礦二號煤層平均厚為10.04m,底部有0.50m的 夾矸，夾

5、矸以上煤厚平均8.54m,煤的硬度彳=1.61.9,容重1.31t/m3。 老頂厚度3.81m。直接頂厚度0.98m。偽頂厚度0.050.25m。直接底 厚度0.72m。老底厚度2.35m。磁窯堡二礦綜放試驗工作面在開采過程 中,局部有滴水淋水現(xiàn)象,該區(qū)域正常涌水量為30 60m3/h 。在工作面開采范圍內(nèi)有一斜交正斷層 F6,對工作面正?；夭捎休^大影響。該工作面支架選型時頂板的壓力強度按 8 倍采高的上覆巖層的重量近似計算，工作面采用ZFS5800/18/32型液壓支架管理頂板，其額定支護 強度為0.730.76MPa,該套支架自2003年12月13日起在磁二礦井 下使用， 2004年 2月

6、份后支架較大面積出現(xiàn)問題，此時工作面平均推 進110.25m。問題主要表現(xiàn)在如下九個方面：(1)底座開裂：表現(xiàn)為支 架底座在連桿支座前沿處上封板焊縫開裂，少數(shù)底座主筋開裂。( 2)立柱壓壞：表現(xiàn)形式為立柱中缸缸口處被加長段連接卡環(huán)壓堆破壞。 壓堆破壞是在頂板壓力作用下， 支架安全閥提前開啟， 工作阻力低。(3) 支架頂梁開裂。( 4)四連桿銷軸剪斷。 ( 5)伸縮梁梁角開焊。 ( 6)抬 底千斤頂耳座損壞。 ( 7)護幫板鉸接座損壞。 ( 8)四連桿銷軸限位塊 開焊、銷軸軸頭限位板掰斷、限位擋銷斷。( 9)安全閥漏液和液控單向閥鎖不住。該套支架出現(xiàn)以上問題后，經(jīng)組織對該工作面礦壓進行測定和觀察

7、分 析發(fā)現(xiàn)其平均初撐力為2603KN最大平均初撐力為3951KN,分別為設 計初撐力的56.5%和81.5%;平均工作阻力為3023KN,占其額定工作 阻力(5800KN的50.5%;最大工作阻力為 6810KN,最大工作阻力平均 值為5659KN,分別為額定工作阻力的117.4%和97.7%。上述實測數(shù)據(jù) 表明，實驗工作面的大部分綜放支架的實際工作阻力偏低。在 2004年 磁窯堡二礦在第二套綜放(綜采)支架選型時，充分考慮以 換行 上因 素后，將支架工作阻力提高至 6800KN所選架型為ZFS6800/18/35型液 壓支架，該套支架在 2004年 10月安裝在該礦第二個綜放工作面 C122

8、 綜放工作面使用該工作面收尾，支架基本性能穩(wěn)定，全部克服了第一套支架所存在的問題三、XX煤礦現(xiàn)有綜采設備情況：XX煤礦現(xiàn)有配套綜采支架兩套，均為大采高支架，其中110201綜采工 作面所用支架為平頂山煤機廠生產(chǎn)的 ZZ6300/21/42型大采高綜采支架, 從該套支架在 110201 工作面使用兩個多月的情況看，性能基本穩(wěn)定， 但在周期來壓時個別支架安全閥有開啟現(xiàn)象；另外一套設備為全進口設備，支架型號為2 -LegShield/2柱掩護式支架，工作阻力為 7608kN, 該套設備準備在 110202綜采工作面安裝。四、xx煤礦綜放設備的初步選型：根據(jù)以上比較，分析認為xx煤礦與相鄰的磁窯堡二礦

9、所采煤層均屬于XX 井田內(nèi)的二層煤，井田范圍相接，地質(zhì)條件相近，煤種相同，只是xx 煤礦范圍內(nèi)的二煤厚度較磁窯堡二礦薄，埋深大。按照磁窯堡二礦 綜放試驗工作面及該礦 C122綜放工作面液壓支架使用情況和 xx煤礦 現(xiàn)有 110201 綜采工作面的大采高配套設備情況， 本著主要設備配置統(tǒng) 一、提高備品備件的互換性，另外考慮在綜放開采時，盡可能提高煤 炭回收率的原則；結(jié)合xx煤礦二層煤賦存厚度等條件，一次采放全高。 初步確定將 xx 煤礦綜采放頂煤開采工藝確定為采 3 米放 4 米，這樣正 常情況下可使煤炭回收率達到 75以上；另外，經(jīng)調(diào)研目前鄭州煤機 集團公司和北京煤礦機械廠均有即兼顧大采高并可

10、實現(xiàn)低位放頂煤的 支架設計方案，為此初步提出xx煤礦綜放工作面主要設備按以下參數(shù) 進行配置：一：液壓支架：（一）基本支架：1）：架型：支撐掩護式，液壓支架既能滿足大采高分層鋪網(wǎng)、單一煤層開采，又能滿足放頂煤開采工藝。采煤機截深為 800MM 。2）：工作阻力： 7800KN3）：高度： 1.83.5 米4）數(shù) 量：170架（二）： 過渡支架：1）：工作阻力： 8000KN，2）：高度： 1.9-3.6 米3）換行:數(shù)量：6架（三）：端頭支架：1）:選用二架一組型式2）:工作阻力：1 50 0 0 KN,3）：高度： 1.9-3.6 米4）：數(shù)量：一組二：采煤機：（一）：技術參數(shù)1）：型號： M

11、G-450/1020QWD2）:數(shù)量：一臺3）:控制形式：四象限控制，交流電牽引。4）:過煤高度：不小于700毫米5）:截深：800毫米6）:臥 底量：大于400毫米7）:滾筒直徑：2240毫米，要求采用鎬形截齒.8）:煤層傾角：835度.9）:牽引力：700KN,10）：牽引速度：0-12.26米/分11）：電壓等級：3300V三：工作面前、后刮板機：（一）：技術參數(shù)1）：型號： SGZ960/10502）:運量：1 800噸/小時3）:調(diào)節(jié)方式：液壓伸縮機尾4）：長度： 260 米5）：卸載方式：端卸6）：緊鏈方式：液壓緊鏈（二）：配雙速電機及電器控制設備（生產(chǎn)廠由礦方提供確保配置可靠 產(chǎn)

12、品）（三）：數(shù)量：二臺套 換行（四） ：電壓等級； 3300V 四：橋式順槽轉(zhuǎn)載機，破碎機：（一）橋式順槽轉(zhuǎn)載機：1）:型 號：SZZ1000/4002 ）:輸送量：2200噸/小時3 ）:爬坡角度：6 15度4）:長度：40米5）：緊鏈裝置：液壓緊鏈，伸縮機頭鏈條微調(diào)6）：數(shù)量：一臺6）：配雙速電機（二）：破碎機：1）：型號： PLM25002）:破碎能力：2 50 0噸/小時3）:最大入口斷面：1 0 0 0* 1 0 0 0毫米4）：出口粒度：500毫米以下5）：數(shù)量：一臺（三）：電壓等級： 3300V 五：順槽膠帶輸送機：（一）：技術參數(shù)1）：驅(qū)動方式：電機配調(diào)速型液力偶合器驅(qū)動2）：運量：1500180