综采支架选型方案.doc

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。
2.选型理由及可行性：
（1）根据32#、9＃煤层厚度特点,我公司推荐ZY2400/08/16型掩护式液压支架。支架最小高度0.8m，最大高度1。6m;采高范围1。0-1.5m。支架宽度1。19米，中心距1.25m，工作面长度80米，需支架64架。
（2）支架采用整体顶梁四连杆机构,刚性强、结构紧凑、护顶稳定性好,适用中等稳定及以下顶板.对煤层厚度变化大的工作面也有较强适应性。
(3)支架采用即时支护方式设计，能随机组割煤能对机道顶板进行及时支护,可有效控制机道顶板。
（4)支架采用缸径125mm的平衡千斤顶,使支撑合力靠近煤帮，可有效防止支架端面处顶板的早期离层和破坏,非常适合不稳定煤层采煤.
（5）支架通过优化设计，减少底座前端比压，选用整体刚性半开挡底座。底座中后部底板敞开，便于浮煤及碎石排出。底座前端为圆弧结构,可防止移架啃底。
（6)支架采用单侧护板设计,以利于工作面调架。
五、工作面顶板压力的估算及支架的支护强度
（1）、工作面顶板压力估算:
根据煤层采高及顶板岩性估算顶板压力　
Q =1000 × n × h × r ×9。8 ×10-6/μ =
1000× 8 ×1.5× 2。5 × 9.8×10—6/0.85=0。35MPa
式中：Q——-—支架支护强度，Mpa;
n--——与煤层底板分类相关系数,取8;
r—-—-岩石容重,取2。5T/M3；
h———-工作面最大采高，取1.5m;
μ--—支护效率，取0。85。
(2)、经验岩重法估算（按支撑采高8倍的上覆岩重估算）
PZ=8hr×10—5/0。85 (式中字母含义同上式)
=8×1。5×2500×10-5/0。85=0.36MPa
(3)、ZY2400/08/16型掩护式液压支架主要技术特征表如一:表一 　　　　　　　
序 号
名 称
参 数
说 明
1
支架最小最大高度
0.8—1.6m

2
工作阻力
2400KN
39Mpa
3
初撑力
1972kN
31。5 Mpa
4
中心距
1250mm

5
支架宽度
1190—1330mm

6
可采煤高度
1000-1500mm

7
支护强度
0。 50Mpa

8
对底板平均比压
1.26 Mpa

9
支柱缸径/数量
￠200mm /2根

10
主梁长度/端面距
3377/306mm

11
移架步距(本架操作)
600mm

12
外形尺寸长×宽×高
4464×1190×800

13
支架重量
5。6t 6。6吨

根据以上计算结果，顶板压力0.36Mpa小于ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护强度0。50Mpa,故选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架能满足支护强度要求。选择支架如下配套图:
ZY2400/08/16型掩护式液压支架配套图
六、劳动组织：
32＃煤层回采工作面长度80米，平均煤厚1。1米，采用ZY2400/08/16型掩护式液压支架管理顶板，可三班生产,采准平行作业,采煤机截深0.6米，每日完成15个循环。每班工作人员配备如下：
工作面每班有一名班长负责组织生产，配有质量验收员、采煤机司机、移架工、清理浮煤工、维修工、泵站司机等相关工种操作人员若干名。
工作面人员配备见劳动组织图表 表二
序号
工 种
一班
二班
三班
合计
1
班长
1
1
1
3
2
质量验收员
1
1
1
3
3
采煤机司机
3
3
3
9
4
移架工
2
2
2
6
5
清理浮煤工
4
4
4
12
6
端头维修工
2
2
2
6
7
支架维修工
2
1
1
4
8
泵站司机
1
1
1
3
9
机电维修工
2
1
1
4
10
合 计
18
16
16
50
实际出勤率50÷85%＝59人
七、主要经济技术指标及效益估算
根据32＃煤层煤厚选用 ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板煤层产量预计（保守估计）:机采工作面长度80米，平均采高1。1米,煤炭容重1.35T/M3，循环进度0。6米,工作面回收率98％,每天完成15个循环,每月30天，每年按300天计算产量。即每个原班产量：
80×0.6×1.1×1。 35×98％×15=1050（含矸1365)吨。
按正常开机率50％，小时生产能力为：
1050÷8÷3÷0.5=88.0(含矸114）吨
按机组最大速度6.7m/min的60％计,小时生产能力：
1.1×0。6×1.35×4.0×60＝214（含矸270）吨
月产量： 1050×30=31500吨
年产能：31500吨×10=31.5万吨。
八、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数和合理性：
（一）选型原则
机组割煤量〈刮板输送机运煤量<转载机运煤量〈带式输送机运煤能力.
（二）主要参数
（1）机组
MG160/360-BWD采煤机,采高1.0—1。6米，截深0。63米，滚筒直径0.9米，牵引力261KN, 牵引速度0-6。7米,液压无链电牵引，供电电压1140V， 使用倾角≤30°,机身高678mm ,卧底量156mm, 机重20吨
（2）刮板机
SGZ630/180型刮板机，输送量350吨/小时, 设计长度150米（实际长度80米）,链速1。0米,电机功率2×90千瓦,刮板链规格∮22×86—C,中部槽尺寸（长×宽×高mm)1500×590×190，铸焊（山东新煤机械有限公司）。
（3） SZB730/40型桥式转载机
SZB730/40型桥式转载机，输送量400吨/小时， 设计长度40米，链速0.86米,电机功率55千瓦,刮板链规格∮18×64，中部槽尺寸（长×宽×高mm）1500×630×550，重量22吨（山东新煤机械有限公司）。
（4） DSJ80/40/2×40带式输送机
DSJ80/40/2×40带式输送机,设计长度400米，带宽800mm,带速2。0m/s，输送量450吨/小时,电机功率2×40千瓦,机头尺寸（宽×高mm）1891×1385，重量43.5吨（山东新煤机械有限公司)。
（三）设备选择合理性
机组割煤量<刮板运输机运煤量〈转载机运煤量<带式输送机运量。实际选择机组割煤量、刮板运输机运煤量、转载机运煤量、带式输送机运输量为：
机组小时割煤量214(270)吨/小时＜刮板运输机350吨/小时＜转载机400吨/小时＜带式输送机450吨/小时。选择设备符合要求.
九、ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明
1. 组焊件：本支架组焊件（包括顶梁、前伸梁、顶梁活动侧护板、掩护梁、掩护梁活动侧护板、前连杆、底座、推杆等）均采用Q460、Q550级高强度合金结构钢板和16Mn普通低合金结构钢板材组焊；厚度均为GB709-88热轧钢板尺寸系列中支架常用优选规格。
其中16Mn高强度合金结构钢板材占组焊件重量约40%左右。
Q460、Q550级高强度合金结构钢板材占组焊件重量约60％左右。
2。液压缸及活塞杆:本支架所有液压缸、立柱用管材均采用27SiMn，管材规格均选用支架常用优选规格。活塞杆采用40Cr或27SiMn棒材。
立柱、推移千斤顶、平衡千斤顶的密封件均采用聚氨脂材料。
3。销轴、导杆类:销轴类中，较重要销轴均采用30CrMnTi棒材，重量约占80%；其余均采用40Cr棒材，重量约占20%.
销轴、导杆均镀锌、钝化处理。
4。液压系统：所有阀类（型号、厂家）要求生产厂家严格按设计图纸组织配套。本支架采用400L/min大流量阀和125L/min小流量阀。主进液管路为25高压胶管。主回液选32高压胶管。架内连接操纵阀进回液管选用19高压胶管。
5。阀类:安全阀选用100升安全阀；液控单向阀为200升流量；其余阀均为支架常用优选系列且较为成熟型号。
6。高压胶管及接头等附件:高压胶管选用“青岛”胶管，接头及附件均选用专供煤矿井下使用的优选系列型号。
7.工艺要求：本支架组焊件中主要装配孔，均要求部件组焊后整体镗孔.高强度板组焊后均需进行消除应力处理。
8。支架型式试验及验收标准:本支架按《液压支架技术条件》MT312—2000标准执行。
十、落煤方法
1、采煤机进刀方式见附图:采煤机进刀示意图
采煤机采取端部自开缺口、斜切进刀的方式;斜切进刀段长度不少于20m，进刀深度0.6m。
(1)采煤机位于上端头进刀处上行割三角煤。
（2）采煤机下行割煤至下出口,其上推移刮板输送机。
（3)采煤机在下端头向上斜切进刀。
（4）采煤机下行割三角煤，再返刀上行割煤至上出口.
（5）采煤机向下割煤斜切进刀。
2、采煤机割煤方式
(1）采取双向割煤；即煤机从上部进刀处上行割三角煤，再反刀由上向下割煤；割煤至下出口后斜切进刀，煤机从进刀处下行割三角煤，再反刀由下向上割煤；割煤至上出口后斜切进刀,再进行下一循环的割煤。
(2)采煤机以0-4m/min的速度进行割煤,下行割煤时采用下滚筒割顶煤，上滚筒割底煤的方式;上行割煤时采用上滚筒割顶煤，下滚筒割底煤的方式。
（3）采煤机割煤时，煤机上下5m范围内严禁与其它操作平行作业。
3、牵引方式：采用铸造锯齿轨做轨道自行牵引
十一、安全措施
（1)工作面开采前,矿方要制定强制放顶安全措施，随同作业规程一起学习考试.
（2)成立强制放顶专业队伍，对老空区悬顶及时进行强制放顶。
（3)初采工作面推出5米,顺工作面每5米打一组炮眼， 每组两个炮眼,位置在支架切顶线内侧0。5米处,沿走向与顶板夹角75°—85°，方向朝向空区顶板。每组强制放顶炮眼相距0.15米，夹角15°，眼深3-4米，每个炮眼用两个同等型号的电雷管引爆,药卷外用炮泥封实，当班炮眼当班放完.
（4）随工作面推进，悬顶走向超过20米,斜长超过面长的三分之一，按上述相同的方法进行强制放顶.强制放顶时，除放炮员外,工作面其他人员全部撤出。
（5)放炮母线拉线长度正常情况不低于200米,据工作面上下出口不少于150米，并在躲避洞内进行.
（6）当工作面走向推出40米、经强制放顶顶板仍未冒落，应组织专家会诊，制定安全措施后方可生产。
（7)正常推进中,若顶板不冒落，可沿走向每6—8米，设一棵直径为12cm的砍口信号柱，信号柱设在距上下顺槽各三分之一处(一次采全高）。并设人注意观察顶板，发现问题及时汇报处理。
(8）生产中，发现顶板震顶,片帮、煤帮压酥等情况跟班领导应停止生产立即撤人.
十二、优惠条件
1。保质期 ：易损件保质期半年，焊购件保质期二年，质保期内免费更换配件，质保期外优惠优先提供各种配件.
2.随机配件；随机配送二套专用工具;架子图纸1套。
3。交货期：交货期为90—--120天。
4.制造厂家无偿派资深专家为矿方进行指导安装、调试及人员培训，直至矿方人员能够独立操作我方人员方可撤回。在矿方使用过程中,如果发现质量问题，在接到矿方电话后，8小时内到达矿方.
5.付款方式：预付款30%，交货款(进度)45%，安装调试完毕付款20%，质保金5%一年内付清.
十三、结论：
根据矿方要求和方案拟选可以看出，选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架配MG160/360—BWD采煤机生产,方案完全可行.
本报告仅简述液压支架在该矿使用的可行性，也恳请矿方领导、工程技术人员及专家一同切磋交流优化最佳支护方案，实现我们协作的双赢。
报告人: 贺成云 采煤专业高级工程师
山东新煤机械有限公司
2011年5月26日
附:山东鑫国煤电有限责任公司方案支架详细技术性能参数：
掩护式液压支架
1.1 ZY2400/08/16型掩护式液压支架主要技术参数
1。1。1支架总体参数：
型 式： ZY2400/08/16型掩护式液压支架
最大高度(mm) 1600
最小高度(mm) 800
支护高度(mm） 1000－1500
额定工作阻力(KN） 2400 (P=39MPa)
初撑力 （KN） 1978（P=31。5MPa）
支架中心距(mm) 1250
支架宽度(mm） 1190～1330
推移行程（mm) 600mm
泵站压力 31.5MPa
操作方式 本架或邻架控制
运输尺寸(mm) 4464×1190×800
（2)立柱、千斤顶主要技术参数
①立 柱： 2根
型式 双伸缩
缸径 /柱径 200/190，160/130mm
行程 740mm
初撑力 989KN（31。5MPa）
工作阻力 1200KN（39MPa)
②平衡千斤顶 外注式两根
缸径/杆径 125/70mm
行程 236mm
初撑力(推/拉) 385/264KN（31.5MPa）
工作阻力（推/拉） 486/334KN（40。0MPa）
③推移千斤顶 外供式1根 活动活塞
缸径/杆径 125/85mm
行程 750 mm
推力/拉力 178/207KN(31.5MPa）
④ 侧推千斤顶 外供式3根
缸径/杆径 63/45mm
行程 140 mm
推力/拉力 99/49KN（31.5MPa）
资金投入预算
（1)掩护式液压支架，工作面面长80米，用支架64架（设过渡架）。工作面支架每架7。6万元,64架支架资金486.4万元。
（2）上下顺槽超前支架30米，资金16.0万元。
（3)MG160/360—BWD采煤机每台220万元(参考价）.
（4)SGZ630/180型刮板机一部，资金120万元.
(5）SZB730/40型桥式转载机,资金45万元。
(6）DSJ80/40/2×40带式输送机一部,资金52万元。
（7）BRW200/31。5乳化液泵站一台（两泵一箱），资金25万元。
合计资金964。4万元。
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