采區(qū)布置與裝備

1、第四章 采區(qū)布置與裝備第一節(jié) 采煤方法一、采煤方法的選擇（一）開采技術(shù)條件1、構(gòu)造井田主體構(gòu)造為碎石井背斜，兩翼對稱向南傾沒。軸部地層產(chǎn)狀3°5°，兩翼地層產(chǎn)狀一般為15°36°，深部可達40°45°，平均地層產(chǎn)狀小于25°。本背斜對開拓開采影響較大，另有井田東北邊界構(gòu)造趙兒塔向斜及與其平行排列的火燒坡背斜（位處井田邊界之外）對開拓開采影響不大。在井田北部發(fā)現(xiàn)落差大于2030m的斷層有3條，其性質(zhì)已控制和查明。斷層集中在27勘探線以北，對礦井初期開采沒有影響。2、煤層井田內(nèi)含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組，共含煤41層，平均總厚41

2、.24m。礦井前期主采煤層為1、2煤。1煤主要分布于井田東翼，西翼多不可采，煤層厚度0.105.37m，平均2.20m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬較穩(wěn)定煤層，少數(shù)含夾矸達四層，夾矸巖性多為砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉砂巖。2煤層位穩(wěn)定，全井田可采，單層地質(zhì)儲量占全井田儲量的40%左右，是井田內(nèi)最主要的可采煤層，煤厚4.74(2514孔)9.42m（L64孔），平均7.88m。2煤厚度變化小，結(jié)構(gòu)單一，少數(shù)鉆孔含13層夾矸，屬穩(wěn)定煤層。根據(jù)礦井開拓布置，設(shè)計選定的首采區(qū)位于24I以北，27線以南，背斜東側(cè)、+950m水平以上、走向長6km左右的井田東中部區(qū)域，即12采區(qū)。該采區(qū)南翼1煤厚度為0.574.31m，平均

3、2.2m，2煤厚度為6.528.66m，平均7.83m，傾角5°32°；采區(qū)北翼1煤厚度為2.394.48m，平均3.72m，2煤厚度為7.628.79m，平均7.9m，傾角18°35°。煤層賦存穩(wěn)定（個別鉆孔靠近火燒區(qū)或煤層露頭處變?。?，結(jié)構(gòu)簡單，個別鉆孔含1或2層夾矸，夾矸巖性多為砂質(zhì)泥巖，厚度一般在300mm以下。全井田1、2煤可采儲量分別為37.73 Mt和248.74 Mt，大部分適合機械化開采；其中首采12采區(qū)的1煤和2煤可采儲量分別為12.63 Mt和37.94 Mt。3、頂?shù)装鍘r性1煤：東翼27線以北，西翼2001號、2002號鉆孔以北地

4、段，直接頂板以直羅組底部粗粒砂巖為主；上述地段以南頂板為厚度3m左右的細粒砂巖、粉砂巖。底板以厚4m左右的粉砂巖、細粒砂巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖、局部為炭質(zhì)泥巖。2煤：頂板以厚24m的炭質(zhì)泥巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖。底板以厚3m左右的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，泥巖次之。4、瓦斯本礦井為低瓦斯礦井。5、其它開采技術(shù)條件本礦井1煤、2煤無地溫異常區(qū)。煤層屬易自然發(fā)火煤層，并有煤塵爆炸危險。本礦井初期開采1、2煤，屬中厚、厚煤層，賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，開采面積大，應(yīng)優(yōu)先采用綜合機械化開采。（二）采煤方法的選擇本井田計算儲量的可采煤層達15層，主要可采煤層有1、2、6、7、8下、10、12、14等

5、8個煤層。井田構(gòu)造及水文地質(zhì)條件簡單，對開采影響較小。礦井移交時，開采1、2煤，故本設(shè)計主要對1、2煤的采煤方法進行選擇，其它煤層根據(jù)今后的技術(shù)發(fā)展情況確定。1、1煤煤層厚度0.105.37m，平均厚度2.2m，首采區(qū)（12采區(qū)）內(nèi)煤北翼厚度為2.394.48m，平均3.72m，南翼變化較大，0.574.31m，平均2.2m，煤厚南薄北厚，沿走向變化趨勢明顯。為便于提高工作面單產(chǎn)和設(shè)備選型，m以下區(qū)域后期開采，則12采區(qū)南翼首采范圍內(nèi)煤平均厚度m左右。設(shè)計采用走向長壁綜采，全部垮落法管理頂板。礦井投產(chǎn)時在1煤中布置一個一次采全高國產(chǎn)綜合機械化工作面。2、2煤初期開采的2煤，厚度4.749.42

6、m，平均7.88m，厚度變化小，結(jié)構(gòu)單一。根據(jù)國內(nèi)外厚煤層開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合井田開采技術(shù)條件，設(shè)計認為2煤可供選擇的采煤方法主要有：綜采放頂煤一次采全高和分層綜采。（1）綜采放頂煤一次采全高綜采放頂煤一次采全高的主要優(yōu)點是：易于實現(xiàn)高產(chǎn)高效，巷道掘進率和材料消耗量低，巷道維護條件有所改善，可減少綜采設(shè)備的搬家次數(shù)與費用，動力消耗小，采煤成本低，對煤厚變化大、構(gòu)造比較復(fù)雜的地質(zhì)條件有較好的適應(yīng)性，可降低煤層自然發(fā)火幾率。其主要缺點是：煤炭回收率稍低，工作面設(shè)備多、管理復(fù)雜，易混入矸石、原煤灰分高、工作面作業(yè)條件較差。我國綜采放煤始于1982年，先后在沈陽、平頂山、潞安、窯街、烏魯木齊、陽泉礦

7、務(wù)局等進行推廣應(yīng)用，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。進入20世紀90年代以來，對綜放開采中存在的瓦斯治理、火災(zāi)防治、粉塵治理、提高回收率、全煤巷錨桿支護技術(shù)難題進行攻關(guān)研究，取得了可喜進展，綜放工作面?zhèn)€數(shù)逐年增加，1997年全國有92個綜放工作面，占工作面總數(shù)的4.4%，1999年有11個綜放面年產(chǎn)超200萬t，占全國同類指標總數(shù)的68.8%。2000年超2.0Mt/a的19個綜采隊中，綜放隊占68%。設(shè)計年產(chǎn)6.0Mt/a的綜放工作面已在兗州興隆莊投產(chǎn)。2002年年產(chǎn)超300萬t的高產(chǎn)高效礦井中，綜放面30個，占工作面總數(shù)的25%。 綜放開采已成為厚煤層礦區(qū)實現(xiàn)高效集約化生產(chǎn)的主要途徑。由于放頂煤

8、主要是利用礦山壓力破煤，因此煤層的冒放性是能否采用放頂煤綜采的關(guān)鍵。根據(jù)多年來我國綜采放頂煤采煤經(jīng)驗，影響頂煤冒放性的自然因素主要有煤層賦存深度、煤層厚度和強度、煤層結(jié)構(gòu)、煤巖體節(jié)理裂隙發(fā)育程度及煤巖交界面地質(zhì)結(jié)構(gòu)整合程度、頂?shù)装鍡l件、地質(zhì)構(gòu)造、自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件等。下面對2煤的冒放性進行分析評價。a、煤層強度煤層強度是煤層本身抗破壞能力的主要指標，包括煤層的單向抗壓強度，粘結(jié)系數(shù)和內(nèi)摩擦角。國內(nèi)外大多數(shù)放頂煤綜采工作面的實測資料統(tǒng)計表明，煤層強度是影響頂煤冒放性的關(guān)鍵因素。一般認為當煤層硬度f系數(shù)小于3、強度小于20MPa時，頂煤冒放性較好。反之，頂煤的破壞程度降低，冒落性漸差。因

9、此大同“兩硬”條件下放頂煤開采中采用了使“兩硬”變“兩軟”的弱化措施，才使頂煤順利冒放。根據(jù)精查地質(zhì)報告及煤炭科學總院巖石力學實驗室對相鄰的羊場灣井田所作2煤煤巖物理力學實驗，2煤自然狀態(tài)下單軸抗壓強度為19MPa以下，浸水后抗壓強度隨浸水時間加長，強度不斷增加，單從抗壓強度看，2煤屬軟至中硬煤層，冒放性較好。但2煤抗拉強度大，韌性高（平均1.21MPa，韌性指標910），節(jié)理不發(fā)育，受頂煤厚度、頂板壓力等因素影響，容易在采空區(qū)形成倒臺階懸壁，垮落滯后，呈大塊、特大塊，遠離切頂線無法放出。由此看來，2煤冒放性較差。b、煤層賦存深度根據(jù)理論計算和實踐證實，頂煤冒放性隨著開采深度的增大而加強。一般

10、情況下，開采深度大于400m時，頂煤易于冒落。本井田+950m水平2煤埋深在50430m之間，首采工作面埋深150350m之間，從開采深度看，2煤在+950m水平以上頂煤冒放性較差。c、煤層厚度與采放比一般來說，過厚的頂煤其上部難以達到充分松動，國內(nèi)外綜放工作面的實測數(shù)據(jù)和有關(guān)科研院所所作模擬試驗結(jié)果都表明，頂煤冒放性隨煤層厚度的增大而減弱，同時證明綜放開采的最大臨界厚度為12.515.0m。采放高度比即綜放工作面放煤高度與采煤高度之比，它對頂煤冒放性影響反映在兩方面，一是采煤工作面支架的反復(fù)支撐對頂煤的破碎作用，二是采放高度比影響著頂煤冒落充分松散的空間條件，我國緩傾斜厚煤層放頂煤采放比一般

11、1：12.4之間。井田內(nèi)2煤平均厚度7.88m，最大厚度9.42m，按采煤機割煤高度3m計算，頂煤厚度平均4.88m，采放比1：1.63，從煤層厚度和采放比來看，2煤適合綜采放頂煤開采。d、煤層結(jié)構(gòu)一般認為，煤層中夾矸(單層)厚度不宜超過0.30m，其硬度系數(shù)f也不應(yīng)大于3，頂煤中夾矸層厚度占煤層厚度的比例也不宜超過10-15%，否則，應(yīng)采取預(yù)破碎措施。2煤結(jié)構(gòu)簡單，一般含夾矸13層，但大部分矸石集中于煤層下部，煤層中上部基本無矸石，因此2煤夾矸對放頂煤開采影響較小。e、頂板條件影響煤層冒放性的煤層頂板包含直接頂和基本頂兩部分，直接頂對頂煤壓裂無直接影響，但直接頂能夠隨采隨冒并具有一定的厚度是

12、綜放開采頂煤破碎冒落后順利放出的基本條件，否則不利于頂煤回收。因此，無論從礦壓角度還是從頂煤放出率來考慮，都希望直接頂?shù)淖钚『穸饶苓_到充滿采出煤厚的空間。根據(jù)瓷窯堡煤礦及羊場灣二礦的開采實踐，2煤頂板暴露23h后即開始冒落，頂板巖性松散，極易風化破碎。因此大部分情況下，其頂板對綜放開采也是適宜的。f、自然發(fā)火問題本礦井2煤屬易自然發(fā)火煤層，預(yù)防自然發(fā)火是放頂煤開采成敗的關(guān)鍵。若有效控制采空區(qū)順槽兩側(cè)、開切眼和停采線遺留煤量，綜放開采可利于防止煤炭自燃，否則治理煤層自然發(fā)火比分層綜采更加困難。根據(jù)靈武礦區(qū)多年來的防火工作來看，只要采取有效措施，如后退式開采，加快推進速度，提高頂煤回收率，均壓通風

13、，預(yù)防性灌漿，噴灑及壓注阻化劑，注氮防火等措施，自然發(fā)火可以得到控制，不會影響綜采放頂煤的實施。g、瓦斯問題瓦斯問題是放頂煤開采的重大安全問題。由于放頂煤開采同時出煤量加大，瓦斯涌出量隨之增大。但從本礦井2煤瓦斯涌出量較小的特點看，這一問題對進行放頂煤開采影響不大。根據(jù)以上的綜合分析，設(shè)計認為影響本礦2煤冒放的最主要因素是煤層的高韌性。在自然條件下2號煤層在+950m水平以上不宜采用綜采放頂煤開采。從綜采放頂煤在我國的發(fā)展情況看，不僅在厚及特厚緩傾斜中硬煤層中被普遍采用，而且也在類似鄭州礦區(qū)“三軟”不穩(wěn)定厚煤層和大同礦區(qū)“兩硬”煤層中獲得成功。其中在“硬”煤層和“兩硬”煤層中主要采取對頂煤、頂

14、板預(yù)處理措施，提高頂煤及頂板冒放性，以實現(xiàn)綜采放頂煤開采，參照類似經(jīng)驗，設(shè)計認為本井田2煤在采取頂煤軟化處理措施后，可以采用放頂煤綜采，并有望實現(xiàn)高產(chǎn)高效。軟化處理措施主要有：工作面松動爆破或在頂煤中布置措施巷，通過注水或放震動炮等措施對頂煤進行弱化處理。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國已有許多礦區(qū)采用頂煤或頂板軟化處理措施進行綜放開采。但由于軟化處理措施工藝復(fù)雜、工序多，工效相對較低，目前已有的工作面其產(chǎn)量尚未突破2.00Mt/a。如銅川下石節(jié)、彬縣下溝煤礦工作面條件與本礦2煤相似，下石溝礦采用頂煤高壓注水與深孔爆破相結(jié)合的方法對頂煤進行處理；彬縣下溝煤礦主要采取工作面架間爆破松動頂煤的措施。但放頂煤

15、工作面日產(chǎn)平均4000t/d，最高5200t/d。大同煤礦集團忻州窯礦主采煤層也與本礦2煤條件類似，采用頂煤和頂板松動爆破措施放頂煤開采，綜放工作面平均月產(chǎn)101kt，最高月產(chǎn)121kt，年產(chǎn)量1.2Mt左右。本礦井煤層傾角較大，不利因素多，加上本礦區(qū)綜放開采尚在試驗階段，管理和人員培訓滯后，設(shè)計從生產(chǎn)的穩(wěn)妥可靠性出發(fā)，認為礦井移交初期不宜采用綜采放頂煤開采。目前，鄰近本礦的磁窯堡技改井正在對2煤進行軟化處理措施后的綜采放頂煤開采試驗（工作面正在進行試采）。待試驗成功和工作面產(chǎn)量達到一定規(guī)模后本礦井再根據(jù)其試驗的技術(shù)經(jīng)濟指標考慮是否采用綜采放頂煤開采。（2）分層綜采分層綜采適用于煤層頂板不十分

16、堅硬，易于垮落，直接頂具有一定厚度的緩傾斜及傾斜厚煤層。我國自1974年在開灤礦務(wù)局唐山礦試驗成功緩傾斜厚煤層下行垮落金屬網(wǎng)假頂綜合機械化采煤以后，分層開采的綜合機械化采煤工藝已在十多個礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用，積累了較豐富的經(jīng)驗。如晉城古書院綜采一隊在頂分層運用鋪頂網(wǎng)綜合機械化采煤工藝創(chuàng)造了年產(chǎn)180萬t的好水平，兗州東灘綜一隊傾斜分層開采，采高2.9m，年產(chǎn)205萬t/a，平一礦開采戊8-10煤層21191工作面上分層，年產(chǎn)也在204萬t/a以上，隨著大采高分層綜采技術(shù)的應(yīng)用，工作面單產(chǎn)水平已有了進一步提高。據(jù)統(tǒng)計，2000年全國76個百萬噸綜采隊中，采用分層綜采技術(shù)和綜放開采技術(shù)的綜采隊分別為4

17、9個和27個，各占全國創(chuàng)水平綜采隊的64.5%和35.5%。如以全國現(xiàn)有220個綜采隊計算，綜放開采所占比例更小，所以目前乃至今后相當長時期內(nèi)，分層綜采技術(shù)仍是我國厚煤層主導(dǎo)的開采技術(shù)。結(jié)合2煤厚度及煤層特點，根據(jù)采高不同，分層綜采可分為大采高綜采（分2層，每層采高4m左右）、一般綜采（分3層，每層采高2.53.5m）及放頂煤開采（分2層，每層采高2.55m）。分層一般綜采由于下分層工作面頂板管理困難，產(chǎn)量較低，效率不高，基本上已不用。采用分兩層進行放頂煤開采，在下分層開采時由于頂分層已經(jīng)開采，礦壓破煤作用減弱，不利于頂煤破壞。大采高分層綜采可以實現(xiàn)高產(chǎn)高效，相對一般分層綜采，具有以下優(yōu)點：a

18、、簡化了回采巷道，降低了巷道掘進率和巷道維護工作量；b、對不穩(wěn)定煤層的厚度變化適應(yīng)性較強；c、避免了多層分層時做大量勘探煤厚的工作量及嚴格控制分層采高的困難，減少了工作面搬移次數(shù)及費用；d、大采高采場過風斷面大，為稀釋瓦斯創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)過許多局礦在各種地質(zhì)條件下的探索和實踐，大采高分層綜采工藝在技術(shù)上已趨成熟。大采高綜采在刑臺、開灤、鐵法、西山、徐州及神東等礦區(qū)應(yīng)用較好。龍口梁家礦綜采隊在4.2m大采高和“三軟”煤層條件下年產(chǎn)原煤1.56Mt；刑臺東龐礦在采高4.2m條件下工作面單產(chǎn)多年保持在2.0Mt以上；神東大柳礦采高4.5m，多年維持高產(chǎn)，2000年工作面單產(chǎn)達到8.0Mt以上； 徐

19、州張雙樓礦煤層傾角17°35°，平均24°，煤層5m條件下2000年單產(chǎn)達到1.39Mt。根據(jù)本礦井煤層厚度及賦存情況，設(shè)計認為本礦井2煤適合于大采高分層綜采。根據(jù)下分層頂板形成條件不同，分層綜采又分為人工假頂和利用再生頂板分層綜采等類型。人工假頂分層綜采的主要優(yōu)點是煤炭回收率高，主要缺點是鋪設(shè)假頂工作量大、用人多、工藝復(fù)雜、推進速度慢，由于下分層頂板為柔性金屬或塑料隔離體，回采過程中易發(fā)生兜網(wǎng)、漏矸等問題，下分層頂板及巷道維護困難、巷道掘進率高、生產(chǎn)組織管理復(fù)雜、成本高。利用再生頂板分層綜采，工藝簡單、工序少、成本低、煤炭資源回收率高，因此有條件形成再生頂板的礦

20、井應(yīng)盡量利用再生頂板分層綜采。本井田2煤偽頂多為泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度為0.281.39m，主要分布于28勘探線以北；直接頂多為炭質(zhì)泥巖和泥巖，厚28.5m,屬中等易冒落和中等穩(wěn)定巖層。雖然巖石節(jié)理裂隙不發(fā)育，但巖石松軟，遇水軟化。相鄰的羊場灣一號井、二號井在采用分層開采2煤時， 其頂分層開采12年后，下分層即可形成再生頂板，本設(shè)計2煤擬采用采區(qū)內(nèi)“先采上分層，再采下分層”的回采順序，下分層一般34年后才開始回采，將有利于再生頂板的形成。根據(jù)本礦井地質(zhì)構(gòu)造和2煤厚度及煤層特點，設(shè)計認為2煤采用走向長壁大采高分層開采比較合適：分兩層開采，頂分層采高為4.0m，下分層采高約3.54.0m左右。綜上所

21、述，設(shè)計確定1煤采用一次采全高走向長壁綜合機械化開采，2煤在投產(chǎn)初期采用分層綜采，后期根據(jù)鄰近礦井放頂煤開采試驗效果決定是否采用綜采放頂煤開采。（三）回采工作面參數(shù)的確定1、工作面長度及推進方向長度工作面長度與地質(zhì)因素和機械設(shè)備能力、頂板管理等技術(shù)因素關(guān)系密切，直接影響生產(chǎn)效益，適當加大工作面長度，不僅可以減少工作面的準備工程量，提高回采率，而且也相對減少了端頭進刀等輔助作業(yè)時間，保證工作面高產(chǎn)高效。而提高工作面推進方向長度，可以減少搬家倒面次數(shù)，為工作面連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。目前我國新建大型礦井綜采工作面長度多在200250m之間，年推進度20003000m。統(tǒng)計資料分析認為綜采工作面長

22、度在150250m時產(chǎn)量最大，效率最高。煤科院北京開采所根據(jù)膠帶輸送機鋪設(shè)長度、順槽維護、設(shè)備大修及工作面搬家等因素模擬計算，工作面推進方向最優(yōu)長度在15002500m。本礦井投產(chǎn)初期采區(qū)構(gòu)造簡單，煤層頂?shù)装遢^好，設(shè)計根據(jù)礦井規(guī)模、靈武礦區(qū)生產(chǎn)管理水平以及技術(shù)發(fā)展等因素，確定初期工作面長度在175220m之間，推進方向長度暫定3000m左右。隨著科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新和設(shè)備可靠性的加強，工作面長度和推進方向長度可適當加長。2、工作面采高1煤為薄至中厚煤層，在25線以南，1煤厚度沿走向變化較大，可采范圍內(nèi)為0.84.31m，平均為2.2m。為便于提高工作面單產(chǎn)和設(shè)備選型，2m以下區(qū)域后期開采，則12

23、采區(qū)南翼煤層平均厚度3m左右，北翼3.72m左右，設(shè)計采用綜采一次采全高進行回采。2煤為厚至特厚煤層，首采區(qū)平均厚度7.83m，設(shè)計采用分層綜采，上分層采高取4.0m，下分層采高約3.54.0m左右。3、采煤機截深目前我國綜采工作面的截深為600800mm，世界上高產(chǎn)高效工作面所采用的截深一般為800mm1000mm?？紤]到本井田煤層韌性大，采煤機截深太大，會增大采煤機截割功率，本次設(shè)計采煤機截深取800mm。二、工作面設(shè)備選型1、設(shè)備選型原則和裝備標準建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，提高礦井機械化水平是發(fā)展高產(chǎn)高效的有效途徑。我國從70年開始經(jīng)過對綜合機械化采煤技術(shù)不斷探索、引進、消化

24、、創(chuàng)新，使之有了突飛猛進的發(fā)展，降塵、防塵、防火、防瓦斯積聚及提高采出率研究在“九五”期間取得重大進展，裝備水平不斷提高。目前采煤機朝大功率、大截深、高速電牽引方向發(fā)展；運輸設(shè)備朝大運量、大功率、重型化、高強度、多點驅(qū)動、高自動化方向發(fā)展；液壓支架朝簡單實用、高工作阻力、高強度、高可靠性方向發(fā)展，采用電液控制系統(tǒng)，提高移架速度和安全性能。針對這種發(fā)展趨勢，結(jié)合本井田煤層傾角較大等實際情況，在工作面主要設(shè)備選型時考慮以下原則：a、機械設(shè)備的選擇首先滿足技術(shù)先進、生產(chǎn)可靠、提高綜采設(shè)備的開機率，達到高產(chǎn)高效。同時設(shè)備間相互配套，保證運輸暢通，并增加運輸環(huán)節(jié)的緩沖能力，以期達到采運平衡，最大限度地發(fā)

25、揮綜采優(yōu)勢。b、為綜采工作面創(chuàng)造快速連續(xù)開采的條件，加大工作面推進方向長度，減少搬家次數(shù)，并保證快速搬家。同時做到采準工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，利用煤層頂?shù)装遢^好，煤層韌性大，有一定硬度的條件，采用樹脂錨桿支護以提高掘進速度，保證工作面接替要求。c、對輔助運輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，工作人員能快速方便地到達工作地點。棗泉煤礦作為特大型礦井，依照高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率、高效益的開發(fā)建設(shè)原則，其工作面裝備需充分依靠科技進步，選擇國內(nèi)外先進的高產(chǎn)高效、性價比高、安全可靠的采、掘、運、支設(shè)備。國內(nèi)外實踐表明：提高工作面單產(chǎn)，關(guān)鍵在于加大綜采工作面的配套設(shè)備能力和提高采煤機開機率。根據(jù)目前

26、國內(nèi)外采煤工藝和技術(shù)發(fā)展狀況的分析，設(shè)計對礦井工作面?zhèn)€數(shù)和設(shè)備選型考慮了三種方案進行比較：方案一：綜采設(shè)備全部引進方案本方案以一井一面保證礦井5.0Mt/a生產(chǎn)能力，在西井11采區(qū)南翼投產(chǎn)一個2煤全引進綜采機械化工作面。我國從70年代末開始引進國外成套設(shè)備，礦井的產(chǎn)量和效益得到了很大提高，同時也掌握了一些國外綜采設(shè)備及其使用情況。總的來說，國外設(shè)備裝機功率大，機電一體化和可靠程度高，開機率高，使用壽命長，故障率低。全套引進國外高產(chǎn)高效綜采設(shè)備綜采工作面，平均日產(chǎn)可達到15000t以上，年產(chǎn)4.5Mt左右。如神華礦區(qū)大柳塔礦采用全引進采掘設(shè)備，在煤層厚度4m6m的條件下，工作面單產(chǎn)突破8.0Mt

27、/a，達到世界領(lǐng)先水平。但國外全引進設(shè)備投資高，經(jīng)初步估算，一套全引進綜采工作面設(shè)備投資約為國產(chǎn)綜采工作面的23倍。而且零配件國產(chǎn)化程度低，設(shè)備維修費用高。同時只有礦井主輔運輸、掘進、支護、工作面搬家技術(shù)與裝備、供電、安全保障等系統(tǒng)配套才會最大限度地發(fā)揮全進口綜采設(shè)備的生產(chǎn)潛力。從國內(nèi)的生產(chǎn)情況看，國外全套引進設(shè)備一般使用在開采技術(shù)條件較好的礦區(qū)，煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，開采技術(shù)條件優(yōu)越，煤層傾角一般在8°以內(nèi)。如大柳塔礦煤層傾角23°，晉城寺河礦35°，活雞兔礦井13°。本礦井8°以內(nèi)煤層儲量只有13.94Mt，服務(wù)時間短。不利于充分發(fā)揮

28、進口設(shè)備潛力。方案二：綜采設(shè)備全國產(chǎn)方案本方案以二井三面保證礦井5.0Mt/a生產(chǎn)能力。即分別在西井11采區(qū)南翼2煤投產(chǎn)一個國產(chǎn)綜采機械化工作面（2.0Mt/a）、北翼2煤投產(chǎn)一個國產(chǎn)綜采機械化工作面（1.3Mt/a），東井12采區(qū)南翼1煤投產(chǎn)一個國產(chǎn)綜合機械化工作面（1.5Mt/a）。我國從1974年引進43套綜采設(shè)備以來，綜合機械化采煤技術(shù)與裝備經(jīng)歷近30年的發(fā)展歷史。在引進、消化和吸收的基礎(chǔ)上，經(jīng)過改進完善和開發(fā)研究，我國的綜采技術(shù)得到長足發(fā)展，綜采技術(shù)趨向于大型化、集中化、高產(chǎn)高效的方向發(fā)展，某些綜采技術(shù)達到了國際先進水平，部分國產(chǎn)采煤機械設(shè)備還出口印度、俄羅斯、土耳其、美國等國家，我

29、國日產(chǎn)7000t，年產(chǎn)200萬t成套綜采設(shè)備已經(jīng)比較成熟，該套設(shè)備在鐵法曉南礦連續(xù)多年單產(chǎn)超過2.2Mt。目前國產(chǎn)采煤機裝機功率最高已達1200kW，裝機功率1800kW的電牽引采煤機也將于今年下半年在晉城寺河礦投入使用；重型刮板輸送機裝機功率已達1400kW，即將在大同四老溝礦投入使用；液壓支架最大支護高度達到5m，最大工作阻力11000kN；掘進機已具備研制開發(fā)切割功率200kW，適應(yīng)斷面33、經(jīng)濟切割硬度f8的中重型能力。從近年來高產(chǎn)高效礦井建設(shè)看，工作面單產(chǎn)超過3.0Mt/a的礦井都不同程度地引進或部分引進了國外設(shè)備。一些關(guān)鍵部件和技術(shù)仍需進口。我國在綜采技術(shù)、設(shè)備發(fā)展、質(zhì)量穩(wěn)定性、新

30、技術(shù)應(yīng)用、科學管理等方面與采煤技術(shù)先進國家相比，還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)裝機功率小，工作能力差。我國采煤機目前功率大多在300800kW，大功率采煤機性能尚不穩(wěn)定，而國外功率1000kW以上，滾筒截深1.0m的大功率大截深低故障率的采煤機在國外各大煤業(yè)公司得到廣泛的應(yīng)用。同時，工作面輸送機大型化、鎧裝化發(fā)展的速度相當快，普遍采用側(cè)卸機頭、雙速電機、主副電機液壓平衡的一體機，裝機功率最大1575kW，輸送長度300m，工作能力3500t/h。在支架、運輸順槽皮帶和乳化液泵等配套設(shè)備方面，亦存在較大差距。(2)設(shè)備可靠性差，使用壽命短。這個問題最為突出，如有的采煤機現(xiàn)場要求

31、采出量大修期為100萬t，而實際采出量不到15萬t，就得更換馬達和泵，采出量不到70萬t，就必須大修。(3)新技術(shù)應(yīng)用上的差距。國外非常重視新設(shè)備和新技術(shù)應(yīng)用，特別是電子計算機的應(yīng)用，大部分設(shè)備都裝備了電子計算機，實現(xiàn)了計算機控制或無線電遠方控制及工況和故障監(jiān)控診斷。(4)國產(chǎn)設(shè)備配套系統(tǒng)可靠性低，生產(chǎn)連續(xù)性差，開機率低。根據(jù)本礦井煤層傾角較大，近水平區(qū)域可采儲量少的情況看，全部采用國產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的目標有一定困難；同時采用全國產(chǎn)綜采設(shè)備所需的工作面數(shù)量多、工程量大、生產(chǎn)分散、管理復(fù)雜、接替緊張。方案三：部分引進方案為保證整個工作面生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定，提高開機率，設(shè)計在東井12采區(qū)南翼

32、1煤和2煤各布置一個綜采工作面，其中2煤綜采工作面關(guān)鍵設(shè)備或部件考慮全部或部分引進，1煤工作面采用國產(chǎn)設(shè)備，能力分別達到3.3Mt/a和1.5Mt/a。礦井以二個工作面保證5.0Mt/a的生產(chǎn)能力。通過以上分析，結(jié)合礦井煤層賦存情況和開采技術(shù)條件，設(shè)計推薦部分引進方案裝備工作面，既保證了礦井的高產(chǎn)、高效及生產(chǎn)的可靠性，又充分發(fā)揮了設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低了投資。2、工作面設(shè)備選型（1）采煤機a、采煤機應(yīng)具有的生產(chǎn)能力考慮到1煤首采區(qū)工作面走向長度較短，按工作面需搬家一次計（耗時50d），則有效開采時間按250d計算。2煤工作面推進方向長度3000m左右，其有效開采時間按300d計算。采煤機應(yīng)具有的

33、最小生產(chǎn)能力由下式計算：Qh=Qy×f/D×(N-M)×t×K式中：Qh工作面設(shè)備所需最小生產(chǎn)能力，t/h；Qy要求的工作面年產(chǎn)量，1煤工作面1.5×106t/a ， 2煤工作面3.3×106t/a；D年生產(chǎn)天數(shù)，1煤工作面250d，2煤工作面300d；f能力富裕系數(shù)，1.3；N日作業(yè)班數(shù)，3班；M每日檢修班數(shù)，1班；t每班工作時數(shù)，8h；K開機率，2煤工作面0.7，1煤工作面0.6。則1煤Qh =1.5×106×1.3/250×（3-1）×8×0.6=813t/h2煤Qh =3.3&

34、#215;106×1.3/300×（3-1）×8×0.7=1277t/hb、采煤機牽引速度采煤機平均截割牽引速度VcVc= Qh /(60×B×H××C)式中：Vc采煤機平均截割牽引速度，m/min；Qh采煤機可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力，1煤工作面813t/h，2煤工作面1277t/h；H平均采高，1煤工作面3m，2煤工作面4m；B截深，0.8m；煤的容重，1.33t/m3；C工作面回采率，0.93；則1煤工作面Vc=813/（60×0.8×3.0×1.33×0.93）=4.6m/mi

35、n2煤工作面Vc=1277/（60×0.8×4.0×1.33×0.93）=5.4m/minc、采煤機裝機功率裝機功率包括截割電動機、牽引電動機、破碎電動機、液壓泵電動機、機載增壓噴霧泵電動機等電動機功率總和。裝機功率由下式估算：P=Q×Hw式中：P裝機功率，kW；Q采煤機生產(chǎn)率，1煤工作面813t/h，2煤工作面1277t/h；Hw比能耗，一般0.60.7，取0.7。經(jīng)計算1煤為569kW；2煤894kW。d、采煤機所需牽引力據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，采煤機牽引力一般為其裝機功率數(shù)值的0.51倍。e、確定滾筒直徑滾筒直徑一般按最大采高的0.6倍考慮，本礦井1

36、煤首采區(qū)南翼一次采全高，平均厚度3m，滾筒直徑取1.8m；2煤采用分層綜采，上分層厚度4.0m，滾筒直徑取2.2m。根據(jù)以上分析結(jié)果，參照國內(nèi)外高產(chǎn)高效礦井工作面裝備情況，1煤工作面選用國產(chǎn)MG400/920-QWD型無鏈電牽引采煤機。確定2煤工作面采煤機的主要參數(shù)如下：裝機功率1500kW左右，截深不小于800mm，采高2.24.5m，生產(chǎn)能力不小于3.3Mt/a，牽引方式為鏈軌式或銷排式無鏈電牽引，牽引力不小于750kN，額定電壓3300V，頻率50Hz。滿足上述技術(shù)參數(shù)的1煤國產(chǎn)采煤機生產(chǎn)廠家主要有天地公司上海分公司、太原礦山機器集團有限公司、雞西煤礦機械有限公司等；2煤進口采煤機生產(chǎn)廠

37、家有美國JOY公司、德國EICKOFF公司、英國安德森、日本三井三池等。國內(nèi)目前投入使用的采煤機最大功率為1200kW，1800kW大功率采煤機下半年方可出廠。國外采煤機質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，已經(jīng)實踐證實，根據(jù)煤層賦存情況，設(shè)計初選德國EICKOFF公司的SL500型采煤機。采煤機主要技術(shù)參數(shù)見表4-1-1。采 煤 機 技 術(shù) 參 數(shù) 表表4-1-1項 目單 位1煤工作面2煤工作面采煤機型號MG400/920-QWDSL 500總裝機功率kW92012151965截割功率kW400×2（500825）×2采高m2.04.03.56.0截深m0.80.865滾筒直徑m1.82.

38、2驅(qū)動方式交流電牽引交流電牽引牽引速度m/min014.5030.75適應(yīng)煤層傾角45°35°供電電壓V33003300（2）工作面可彎曲刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機工作面刮板輸送機生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機采落的煤被全部運出，并留有一定的備用能力。工作面刮板輸送機的運輸能力應(yīng)滿足Qc=Kc×Km×Ky×Qm式中：Qc刮板輸送機應(yīng)具有的運輸能力，t/h； Kc采煤機截割速度不均衡系數(shù)，1.1；Qm采煤機平均落煤能力，1煤工作面813t/h，2煤工作面1277t/h；Km采煤機與刮板輸送機同向運動時的修正系數(shù)，1.08；Ky運輸方向及傾角系數(shù)，

39、0.9。經(jīng)計算1煤工作面刮板輸送機的運輸能力應(yīng)大于870t/h；2煤工作面應(yīng)大于1366t/h?？紤]工作面運輸條件差，刮板輸送機實際運輸能力按工作面最大出煤量的1.2倍設(shè)計，即1煤工作面應(yīng)不小于1000t/h，2煤工作面應(yīng)不小于1532t/h。轉(zhuǎn)載機、破碎機能力應(yīng)大于刮板輸送機能力?？商峁┥鲜霎a(chǎn)品的廠家有西北煤礦機械總廠、張家口煤礦機械廠等數(shù)十家國內(nèi)生產(chǎn)廠家，國外生產(chǎn)廠家有美國JOY公司、朗艾道、隆格伏爾、德國DBT公司、英國道梯、安德森、伽力克、休五德等。1煤工作面設(shè)計選用國產(chǎn)SGZ830/630型刮板輸送機、SZZ830/315轉(zhuǎn)載機、PCM200破碎機。2煤工作面設(shè)計選用國產(chǎn)SGZ100

40、0-1125型刮板輸送機、國產(chǎn)SZZ1000/400型轉(zhuǎn)載機、國產(chǎn)PCM250破碎機。上述設(shè)備設(shè)計要求關(guān)鍵部件引進。技術(shù)參數(shù)分別見表4-1-24。刮板輸送機技術(shù)參數(shù)表4-1-2項 目單 位1煤工作面2煤工作面型號SGZ830/630SGZ1000-1125輸送能力t/h12002000裝機功率kW315×2375×3鏈速m1.031.31刮板鏈型式中雙鏈中雙鏈供電電壓V3300/11403300/1140中部槽規(guī)格mm(L×W×H)1500×780×2901500×1000×303轉(zhuǎn)載機技術(shù)參數(shù)表4-1-3項 目單

41、 位1煤工作面2煤工作面型 號SZZ830/315SZZ1000/400輸送能力t/h20002200裝機功率kW315400設(shè)計長度m50100供電電壓V3300/11403300/1140破碎機技術(shù)參數(shù)表4-1-4項 目單 位1煤工作面2煤工作面型 號PCM200PCM250輸送能力t/h22003500裝機功率kW200250出口粒度mm300150300250供電電壓V3300/11403300/1140三、工作面頂板管理方式、支架設(shè)備選型（一）支架選型1煤大部分地段頂板為厚3m左右的細粒砂巖、粉砂巖。底板以厚4m左右的粉砂巖、細粒砂巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖、局部為炭質(zhì)泥巖。2煤頂板以厚

42、24m的炭質(zhì)泥巖為主，次為砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖，底板以3m左右的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，泥巖次之。國內(nèi)外長壁工作面生產(chǎn)經(jīng)驗表明，液壓支架是工作面裝備中對生產(chǎn)能力影響最大的設(shè)備，因此必須把支架的可靠性放在首位，不但要穩(wěn)定可靠，故障率低，而且使用壽命長，近年來液壓支架朝重型化發(fā)展，結(jié)構(gòu)型式簡單實用，支架工作阻力不斷增大，一般為6000kN8000kN，最大達到10000kN。根據(jù)本礦井煤層頂?shù)装迩闆r和煤層賦存條件，參照近年來臨近礦井綜合機械化開采實踐，確定選用掩護式液壓支架。支架支護強度以下式估算：P=（68）×9.8×M××Cos×10-3式中

43、M為采高 M = 4.0 m 為頂板巖石容重 =2.5t/m3 為煤層傾角 min=6° P=（68）×9.8×M××Cos×10-3=（68）×9.8×4.0×2.5×Cos6°×10-3=0.5850.780MPa根據(jù)支護強度的計算， 1煤工作面選用ZY5200/17/38型掩護式液壓支架，支撐高度1.7m3.8m，工作阻力5200kN，推移行程0.8m，支架中心距1.5m，初撐力3877kN，對底板比壓1.82.1MPa，要求支護強度0.62 MPa。端頭支架要求與基本

44、架配套，初選SZG6000-19/35型。2煤工作面選用ZY5600/23/47型掩護式液壓支架，支撐高度2.3m4.7m，工作阻力5600kN，推移行程0.9m，支架中心距1.5m，初撐力5000kN，對底板比壓1.92MPa，要求支護強度0.84 MPa。端頭支架要求與基本架配套，初選ZT9000-18/38型。兩層煤支架移架方式均采用國外引進電液控制閥并要求與采煤機實現(xiàn)聯(lián)動，能顯示支架工作狀態(tài)，故障情況，具有隨機操作和成組操作功能，移架速度低于10s。支架整體頂梁鋼性結(jié)構(gòu)，應(yīng)有防倒防滑及調(diào)架裝置。能滿足上述要求的廠家有北京煤機廠、鄭州煤機廠以及美國JOY、英國道梯、安德森等眾多廠家。（二

45、）配套乳化液泵站支架的快速、安全操作是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的前提，而支架的移架速度主要取決于支架液壓系統(tǒng)的流量。為了適應(yīng)綜采工作面快速移架、推移輸送機的需要，目前國外供液壓力已提高到33.5MPa 40.0MPa，最高達50MPa，總流量已加大到250L/min500L/min。設(shè)計要求工作面乳化液泵站國內(nèi)設(shè)備流量應(yīng)不小于315L/min，壓力不小于31.5MPa，引進不小于250L/min，壓力不小于35.5MPa。國內(nèi)設(shè)備廠家有無錫煤礦機械廠，雞西煤礦專用設(shè)備廠、南京六合煤礦機械廠等，我國引進較多的是英國雷波公司產(chǎn)品。1煤工作面設(shè)計選用國產(chǎn)GRB315/31.5型乳化液泵站（兩泵兩箱），其技術(shù)參數(shù)

46、如下：流量：315L/min壓力：31.5MPa單機功率：200kW電壓：1140V2煤暫選用進口S300TRIMAX型乳化液泵站（兩泵兩箱），其技術(shù)參數(shù)如下：流量：270L/min壓力：35.5MPa單機功率：185kW電壓：1140V四、可伸縮帶式輸送機（一）1煤順槽可伸縮帶式輸送機設(shè)備選型1煤工作面長度10001430m，高差100m，傾角05°,輸送能力Q=1.2x1000=1200t/h。具體設(shè)備選型如下：1、初定設(shè)計參數(shù)根據(jù)運距及運量，初定帶寬B=1200mm，帶速V=3.15m/s。上托輥間距ao=1.2m，下托輥間距au=3.0m，上下托輥輥徑133mm，軸承型號為4

47、G306，輥徑d=30mm。2、由帶速、帶寬驗算輸送能力式中：k傾斜系數(shù)，k=0.98； S輸送帶上物料的最大橫截面，S=0.1900； v輸送機的帶速，帶速不變，v=3.15m/s； 物料松散密度，=900kg/m3；>1200t/h，滿足要求。按照煤的最大粒度較核膠帶寬度式中：dmax煤的最大粒度，mm。由此可以看出，帶式輸送機的帶速、帶寬能滿足輸送能力的要求。3、驅(qū)動力和所需傳動功率計算驅(qū)動圓周力：Fu=C·FH+FS1+FS2+FSt式中：C=1.064；附加阻力系數(shù)； FH=fLg(qRO+qRU+(2qB+qG)cos)；輸送機的主要阻力； qRO=，承載分支托輥每

48、米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；qRU=，回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；f模擬摩擦系數(shù)，f=0.03；L輸送機水平長度，L=1430m；H物料提升高度，H=100m。輸送機在運行方向的傾斜角；=05°。 g重力加速度；g=9.81m/s2暫定膠帶為PVG2500S整芯難燃型膠帶，其中qB=26.4kg/m，每米長輸送帶的質(zhì)量；qG=，每米長輸送物料的質(zhì)量；輸送帶速度；=3.15m/s；經(jīng)計算，F(xiàn)H=77887N。FS1=F+Fgl；主要特種阻力；F= C0Ln(qB+qG)gcoscos；托輥前傾的摩擦阻力；C槽形系數(shù)；C=0.430托輥和輸送帶間的摩擦系數(shù)；0=0.3Ln裝有前傾托輥的輸送機長

49、度；Ln=1430m托輥前傾角度；=1°30其它符號同前。經(jīng)計算， F=5766NFgl = ；導(dǎo)料槽欄板的摩擦阻力；2物料與導(dǎo)料槽間的摩擦系數(shù)；2=0.7b1導(dǎo)料槽兩欄板間寬度；b1=0.73ml導(dǎo)料槽欄板長度；l=3.0mIv輸送能力；Iv= ；其它符號同前，經(jīng)計算，F(xiàn)gl=481NFS1=5766+481=6247N。FS2=Ap3；輸送帶清掃器摩擦阻力；A清掃器與輸送帶接觸面積；A=0.012+0.018=0.03P清掃器與輸送帶的壓力；P=10x1043清掃器與輸送帶間的摩擦系數(shù)；3=0.7經(jīng)計算，F(xiàn)S2=2100N。FSt=qGgH；傾斜阻力符號同前，經(jīng)計算， FSt=1

50、03810N。驅(qū)動圓周力：1.064x77887+6247+2100+103810=195029N=195kN。傳動功率計算：傳動滾筒軸功率PA=。4、輸送機膠帶張力的計算在進行膠帶張力計算時，暫不考慮儲帶裝置帶來的阻力、特種阻力和附加特種阻力。計算簡圖見圖4-1-1。輸送機正常運行，必須滿足以下兩個條件：1）滿足輸送帶下垂度要求為了限制輸送帶在兩組承載托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的張力必須大于最小張力Fmin。承載分支：回程分支： （h/a）max輸送帶許用的最大垂度，（h/a）max=0.01；其它符號同前。2）輸送帶不打滑輸送帶不打滑條件為：F2(S1)min式中：Fumax=

51、KAFu=1.5x195=292.5kN；本輸送機采用雙滾筒驅(qū)動，功率配比1:1，1、2分別為驅(qū)動滾筒的圍包角，1=180°，2=210°；為輸送帶與傳動滾筒的摩擦系數(shù)，=0.30。eu= eu1xeu2=3x2.56=7.68則：F2(S1)min43.79kN各特性點張力計算：S1=43.79kNS2=1.04xS1=45.54kNS3=S2+fLg(qRu+qB)-qBhg=33.33kNS4=1.04S3=34.66kNS5=S4+fLg(qRO+(qB+qG)cos)+qBHg+FSt+FS1 =234.8kN輸送帶最大張力為：Fmax=Fu+S1=238.8kN

52、根據(jù)以上計算可知，輸送機膠帶的最大張力Smax=238.8kN。膠帶的安全系數(shù)n=12.56，所以選用PVG2500S整芯難燃型膠帶滿足設(shè)計要求。5、電機功率的計算及驅(qū)動裝置選型電機功率計算：PM=PA/=767.8kW。選用電機型號YB450S3-4，400kW，兩臺，驅(qū)動方式采用雙滾筒驅(qū)動。該帶式輸送機輸送距離長，提升高度高、輸送量大、功率大，其驅(qū)動裝置必須采用軟啟動，消除硬啟動的危險，使帶式輸送機具有良好的啟動技術(shù)性能，保證生產(chǎn)的正常運行。經(jīng)方案比選后，設(shè)計選用進口的CST可控啟動驅(qū)動系統(tǒng)，提高本膠帶輸送機的運行可靠性。CST型號為630KS，速比為31.5，共兩臺。因此1煤工作面可伸縮

53、帶式輸送機的型號為SSJ1200/2x400，儲帶長度為120m。拉緊裝置選用SZL型可伸縮帶式輸送機液壓自動拉緊裝置，型號為SZL-1200/130，液壓泵站電機功率為4kW，慢速絞車功率為5.5kW。（二）2煤順槽可伸縮帶式輸送機設(shè)備選型2煤工作面長度3050m，高差250m，傾角07°，輸送能力Q=1.2x1532=1838.4t/h，取2000t/h。具體設(shè)備選型如下：1、初定設(shè)計參數(shù)根據(jù)以上參數(shù)進行計算可知，選用一條帶式輸送機單點驅(qū)動PVG整芯難燃膠帶帶強不能滿足要求，在設(shè)計中考慮了兩個方案：即方案選用兩條帶式輸送機搭接；方案選用一條帶式輸送機多點摩擦或多點探頭驅(qū)動。方案要

54、求各驅(qū)動單元啟動、制動同步，控制系統(tǒng)要求較高，而且工作面環(huán)境較差，對輸送機運行極為不利；多點驅(qū)動單元至少在6點以上，驅(qū)動單元多，驅(qū)動硐室多，PVG膠帶須進口，投資大，故推薦方案。為了便于工作面的管理，減少設(shè)備裝備時間，兩條帶式輸送機均選用可伸縮式帶式輸送機。兩條可伸縮帶式輸送機基本參數(shù)一致，帶長為1525m，高差125m，傾角07°。初定帶寬B=1400mm，帶速V=3.55m/s。上托輥間距ao=1.2m，下托輥間距au=3.0m，上下托輥輥徑159mm，軸承型號為4G306，輥徑d=30mm。2、由帶速、帶寬驗算輸送能力式中：k傾斜系數(shù)，k=0.975； S輸送帶上物料的最大橫截

55、面，S=0.264； v輸送機的帶速，帶速不變，v=3.55m/s； 物料松散密度，=900kg/m3；>2000t/h，滿足要求。按照煤的最大粒度較核膠帶寬度式中：dmax煤的最大粒度，mm。由此可以看出，帶式輸送機的帶速、帶寬能滿足輸送能力的要求。3、驅(qū)動力和所需傳動功率計算驅(qū)動圓周力：Fu=CxFH+FS1+FS2+FSt式中：C=1.06；附加阻力系數(shù)； FH=fLg(qRO+qRU+(2qB+qG)cos)；輸送機的主要阻力；qRO=，承載分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；qRU=，回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；暫定膠帶為PVG3150S整芯難燃型膠帶，其中qB=39.3kg/m，

56、每米長輸送帶的質(zhì)量；qG=，每米長輸送物料的質(zhì)量；g重力加速度，g=9.81m/s2；f模擬摩擦系數(shù)，f=0.03；L輸送機水平長度，L=1525m；H物料提升高度，H=125m。輸送機在運行方向的傾斜角；=07°。輸送帶速度；=3.15m/s；經(jīng)計算，F(xiàn)H=122544N。 FS1=F+Fgl；主要特種阻力； F= C0Ln(qB+qG)gcoscos；托輥前傾的摩擦阻力； C槽形系數(shù)；C=0.43 0托輥和輸送帶間的摩擦系數(shù)；0=0.3 Ln裝有前傾托輥的輸送機長度；Ln=1525m 托輥前傾角度；=1°30 其它符號同前經(jīng)計算， F=9106NFgl = ；導(dǎo)料槽欄板的摩擦阻力；2物料與導(dǎo)料槽間的摩擦系數(shù)；2=0.7b1導(dǎo)料槽兩欄板間寬度；b1=0.85ml導(dǎo)料槽欄板長度；l=3.0mIv輸送能力；Iv= ；其它符號同前，經(jīng)計算，F(xiàn)gl=776NFS1=9106+776=9882N。FS2=Ap3；輸送帶清掃器摩擦阻力； A清掃器與輸送帶接觸面積；A=0.014+0.021=0.035 P清掃器與輸送帶的壓力；P=10x104 3清掃器與輸送帶間的摩擦系數(shù)；3=0.7經(jīng)計算