综采支架选型方案Word格式.docx
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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×
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
初撑力
1972kN
31.5Mpa
中心距
1250mm
支架宽度
1190—1330mm
可采煤高度
1000-1500mm
支护强度
0.50Mpa
对底板平均比压
1.26Mpa
支柱缸径/数量
￠200mm/2根
主梁长度/端面距
3377/306mm
11
移架步距（本架操作）
600mm
外形尺寸长×
宽×
高
4464×
1190×
800
支架重量
5.6t6.6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
班长
质量验收员
采煤机司机
移架工
清理浮煤工
端头维修工
支架维修工
泵站司机
机电维修工
合计
18
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×
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×
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×
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
刮板运输机运煤量<
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
1.1ZY2400/08/16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×
（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750mm
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140mm
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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