下石节矿3#煤层综采工作面设备选型配套及开采工艺.doc

下石节矿3#煤层综采工作面设备选型配套及开采工艺
王新堂 冯桂玖 霍小泉【摘 要】本文介绍了陕西陕煤铜川矿业有限公司下石节煤矿厚煤层综采设备的选型及开采工艺情况,为类似条件下的矿井在综采工作面设备选型配套及开采工艺的选择上,提供了一定的参考依据。
【关键词】厚煤层;开采设备;选型;大采高采煤工艺
1.引言
随着煤矿开采技术的发展更新,目前从开采的安全性,煤炭的回收率上,一次采全高开采技术均有较强的优势。在下石节煤矿3#煤层的开采中,工作面选用综采一次采全高技术进行回采,选择一套适合本矿条件的综采设备便尤为重要,现就本矿设备选型情况进行总结,为类似条件下的矿井在大采高工作面的设备选型提供一定的参考依据。
2.工作面概况
该工作面煤层局部可采,厚度变化在4.0~5.5m之间,平均4.76m。煤层直接顶板以泥岩为主;底板以粉砂岩为主。
3.工作面设备选型与配套
3.1 工作面年生产能力核定
在工作面长度一定的条件下,回采工作面年产量主要取决于采煤机截深、牵引速度和开机率。综采工作面长度210m,采煤机截深为0.8m,工作面平均采高5.09m,采煤机开机率为50%。
采煤机每割一刀煤的产量为:
Qg=L×B×H×r×K
式中:Qg--割一刀煤产量,t;L--工作面长度,取210m;B--采煤机截深,0.8m;H--采煤机平均割煤高度,5.09m;r--煤容重,1.44t/m3;K--采煤机割煤回收率,取0.95。
可得:Qg=1169t。
工作面采用“三、八”制作业,两班生产,一班检修,每天6刀煤,按年工作330天计算,工作面年产量为:2.2Mt。
3.2 主要采煤设备选型
3.2.1采煤机
3.2.1.1采煤机滚筒的确定
工作面最大采高5.6m,推荐滚筒直径D=φ3000mm,要求采煤机最小采高3.5m,最大采高为5.6m。
3.2.1.2采煤机装机功率的确定
工作面配套设备年生产能力2.2Mt,按“三、八”制工作方式,每班工作8小时,开机率50%计算。
工作面每小时的割煤量应不小于:
Qh=f×Q/( D×N×t×K)? ? ? ? ?
式中:Qh--采煤机小时最小生产能力,t/h;f--能力富裕系数,f=1.3;Q--工作面配套设备年生产能力,2.2Mt;D--年生产天数,330天;N--日工作班数,2;t--每班作业时间,8小时;K--开机率,0.5。
将各参数代入可得:Qh=1083t?
要满足工作面年产220万t,工作面每小时需要割煤1083t。
采煤机平均截割牵引速度为:
Vc=Qh/(H×B×r×C)?
式中:Vc--采煤机平均截割牵引速度,m/min;Qh--采煤机每小时最小生产能力,1083t/h;H--平均采高,取5.09m;B--截深,0.8m;r--煤的容重,1.44t/m3;C--工作面回采率,0.95。?
将各参数代入可得:Vc=3.2m/min。
我矿3#煤层含夹矸层多,采煤机截割功率要大一些,将各参数代入可得,采煤机理论装机总功率约为1070kW。实际生产中,采煤机的装机功率比正常割煤所需的功率要多出30~50%,即实际装机功率N=(1.3