薄煤层资料.ppt

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1、薄煤层综采配套设备的薄煤层综采配套设备的 研究与应用研究与应用枣庄矿业（集团）有限责任公司第一机械厂二五年十月十九日n1 绪论绪论n2 薄煤层综采配套设备的选型薄煤层综采配套设备的选型n3 薄煤层综采配套设备方案的确定薄煤层综采配套设备方案的确定n4 应用情况应用情况n5 工作面矿压观测情况工作面矿压观测情况n6 综采设备性能分析综采设备性能分析n7 经济效益分析经济效益分析n8 结语结语1 绪论n n我国薄煤层分布广泛，储量丰富。目前，已探明薄煤层可采我国薄煤层分布广泛，储量丰富。目前，已探明薄煤层可采储量约为储量约为 61.561.5亿吨，约占全国煤炭储量的亿吨，约占全国煤炭储量的 20%

2、20%。全国国有重点。全国国有重点煤矿薄煤层储量为煤矿薄煤层储量为 25.2925.29亿吨。其中，亿吨。其中，9595个重点煤炭集团公司，个重点煤炭集团公司，有有8080个公司个公司 455455处矿井都赋存有薄煤层，薄煤层储量占可采储处矿井都赋存有薄煤层，薄煤层储量占可采储量 的量 的 17.67%17.67%。一些省区薄煤层储量比重也很大，如四川省占。一些省区薄煤层储量比重也很大，如四川省占60%60%，山东省占，山东省占 54%54%，黑龙江省占，黑龙江省占 51%51%，贵州省占，贵州省占 37%37%，其他，其他产煤省份如山西、内蒙、河北、吉林等也有丰富的薄和较薄产煤省份如山西、内

3、蒙、河北、吉林等也有丰富的薄和较薄煤层资源分布，薄煤层可采储量分布广泛，可持续开采煤层资源分布，薄煤层可采储量分布广泛，可持续开采 周期长，将成为矿井主采煤层。周期长，将成为矿井主采煤层。n n长期以来，由于薄煤层开采高度低，工作面作业空间狭窄，长期以来，由于薄煤层开采高度低，工作面作业空间狭窄，工人劳动强度大，特别是煤层埋藏深，地质条件复杂，断层工人劳动强度大，特别是煤层埋藏深，地质条件复杂，断层多，矿压大，造成薄煤层开采经济效益低下。同时，我国薄多，矿压大，造成薄煤层开采经济效益低下。同时，我国薄煤层开采工艺和技术装备较为落后，致使大量薄煤层煤炭资煤层开采工艺和技术装备较为落后，致使大量薄

4、煤层煤炭资源处于搁置状态，缩短了矿井服务期限。特别是各矿区在投源处于搁置状态，缩短了矿井服务期限。特别是各矿区在投产初期从提高经济效益出发，优先开采中厚煤层和厚煤层，产初期从提高经济效益出发，优先开采中厚煤层和厚煤层，造 成 生 产 接 续 和 资 源 平 衡 开 采 之 间 的 矛 盾 日 益 突 出。造 成 生 产 接 续 和 资 源 平 衡 开 采 之 间 的 矛 盾 日 益 突 出。n n为实现薄煤层综合机械化开采，提高煤炭资源的利用率，我为实现薄煤层综合机械化开采，提高煤炭资源的利用率，我厂经过深入细致地调研和论证，决定进行薄煤层综采配套设厂经过深入细致地调研和论证，决定进行薄煤层综

5、采配套设 备的研究与应用。备的研究与应用。2 薄煤层综采配套设备的选型 2.1 采煤机的选型n n综采工作面生产以采煤机割煤为中心，因此采煤机的选型是综采设备选型配套的首要问题。采煤机平均割煤速度是反映工作面生产状况的主要参数，所以可以将采煤机平均割煤速度作为工作面设备能力选型配套计算的基本参数。（1）采煤机平均落煤能力和割煤速度n n根据工作面生产能力要求，确定采煤机的平均落煤能力，当工作根据工作面生产能力要求，确定采煤机的平均落煤能力，当工作面采用端部斜切进刀双向割煤时，采煤机的平均落煤能力为：面采用端部斜切进刀双向割煤时，采煤机的平均落煤能力为：QmQm 60Q 60Q（L+2Ls+Lm

6、L+2Ls+Lm）/1440KCL/1440KCL3TdQr/3TdQr/BHBHn nQmQm采煤机平均落煤能力，采煤机平均落煤能力，t/ht/hn nQrQr工作面平均日产量，工作面平均日产量，Q=2000t/dQ=2000t/dn nB B 采煤机截深，采煤机截深，mmn nH H 平均采高，平均采高，mmn n煤体容重，煤体容重，=1.4t/m3=1.4t/m3n nC C 工作面采煤机割煤采出率，工作面采煤机割煤采出率，C=0.90C=0.90n nL L 工作面长度，工作面长度，mmn nLs Ls 刮板输送机弯曲段长度，刮板输送机弯曲段长度，mmn nLmLm采煤机两滚筒中心距，

7、采煤机两滚筒中心距，mmn nTdTd采煤机返向时间，采煤机返向时间，minminn nK K 采煤机平均日开机率，采煤机平均日开机率，mm根据平均落煤能力要求计算采煤机平均割煤速度：n nVc c=Qmm/60BHn n式中，Vc c采煤机平均割煤速度，m/min（2）采煤机最大割煤速度和 装机功率 在工作面采煤过程中，采煤机的实际落煤量和割在工作面采煤过程中，采煤机的实际落煤量和割煤速度是一个随机值，并服从正态分布规律，用煤速度是一个随机值，并服从正态分布规律，用概率统计理论确定达到平均落煤能力要求的采煤概率统计理论确定达到平均落煤能力要求的采煤机 最 大 落 煤 量机 最 大 落 煤 量

8、 Q Qmaxmax和最大割煤速度和最大割煤速度 V Vcmaxcmax为：为：n n Q QmaxmaxKKc cQ Qmm （2-62-6）n nV VcmaxcmaxKKc cV Vc c式中：式中：n nK Kc c采煤机割煤速度不均匀系数，其值为采煤机割煤速度不均匀系数，其值为 K Kc c=1+=1+U Ua a c c/V Vc cn n UaUa标准正态分布关于标准正态分布关于 的上侧分位数的上侧分位数n n c c割煤速度标准差，割煤速度标准差，m/minm/minn n在选择采煤机时，除满足式（在选择采煤机时，除满足式（2-42-4）外，采煤机牵）外，采煤机牵引速度还应满足

9、：引速度还应满足：n n V Vk k V Vc cmaxmax (2-7)(2-7)n n式中，式中，VkVk采煤机牵引速度，采煤机牵引速度，m/minm/min。n n装机功率是衡量采煤机生产能力及破煤能力的综合装机功率是衡量采煤机生产能力及破煤能力的综合性参数，选择采煤机的装机功率取决于煤层硬度、性参数，选择采煤机的装机功率取决于煤层硬度、采高、割煤速度及工作机构，常用比能法进行计算，采高、割煤速度及工作机构，常用比能法进行计算，即：即：n n N Nmaxmax=60BHVcmaxHwKn (2-8)=60BHVcmaxHwKn (2-8)n n式中：式中：n nN Nmax采煤机最大

10、装机功率，采煤机最大装机功率，kWkWn nKnKn 富裕系数富裕系数n nHw Hw 采煤机单位能耗，采煤机单位能耗，kW.h/tkW.h/t。n n其他符号同前。其他符号同前。n n经多方分析对比，本着创新、发展、有所提高的原则，在选用薄煤层液压牵引采煤机的基础上，我厂与辽源煤矿机械厂联合生产了MG270/330-BWD1型薄煤层电牵引采煤机。n n2.1.1 MG270/330-BWD1型薄煤层电牵引采煤机主要性能指标见表1、表2,附图2-1。MG270/330-BWD1型采煤机主要性能指标 表1理论生产率（最大生产率）理论生产率（最大生产率）t/h603（V=6m/min）采高采高m1

11、.12.0煤层倾角煤层倾角35煤质硬度煤质硬度f3.5卧底量卧底量mm225、150牵引速度牵引速度m/min07调动速度调动速度m/min010.4牵引力牵引力KN340操纵方式操纵方式中间手动，两端手动、电动、遥控中间手动，两端手动、电动、遥控牵引方式牵引方式无链销排，变频调速电牵引、落地式机外载无链销排，变频调速电牵引、落地式机外载控制方式控制方式PLC控制控制滚筒直径滚筒直径mm1250、1100滚筒转速滚筒转速r/min55、65截深截深mm630装机功率装机功率kW330截割机型号截割机型号YBC-70电压电压V1140牵引电机型号牵引电机型号YBS-22B电压电压V380调高电机

12、型号调高电机型号YBS-5.5电压电压V1140外形尺寸外形尺寸摇臂长摇臂长mm1905.841滚筒中心距滚筒中心距mm8822摇臂回转中心距摇臂回转中心距mm5010导向滑靴间距导向滑靴间距mm3910机体宽机体宽mm850机体厚机体厚mm430机面高机面高mm859机器重量机器重量kg22169主电缆型号主电缆型号MCP350+110+36MCP350+110+74供水管型号供水管型号KJR25电缆夹板型号电缆夹板型号H-150/180配套水泵型号配套水泵型号PB-250/6.3刮板输送机刮板输送机SGZ730/320液压支架液压支架ZY2400/09/202.1.2 MG270/330-

13、B MG270/330-BWD1型采煤机主要性能指标 表2附图附图2-12.1.2 MG270/330-BWD1型薄煤层电牵引采煤机技术特征n n（1 1）采用多电机驱动，截割电机横向布置在摇臂上，摇臂与机身通过销）采用多电机驱动，截割电机横向布置在摇臂上，摇臂与机身通过销轴 铰 接，无 动 力 传 递，取 消 了 螺 旋 伞 齿 轮 等 复 杂 结 构。轴 铰 接，无 动 力 传 递，取 消 了 螺 旋 伞 齿 轮 等 复 杂 结 构。n n（2 2）单摇臂双电机驱动）单摇臂双电机驱动,截割功率大截割功率大,解决了薄煤层采煤机功率小的缺点。解决了薄煤层采煤机功率小的缺点。n n（3 3）切割

14、反力，调高油缸支撑反力与牵引反力均由牵引减速箱体承受，）切割反力，调高油缸支撑反力与牵引反力均由牵引减速箱体承受，可靠性高。可靠性高。n n（4 4）主机身分三段，取消底托架结构，采用高强螺柱与高强度螺母）主机身分三段，取消底托架结构，采用高强螺柱与高强度螺母 接，简单可靠，拆装方便。接，简单可靠，拆装方便。n n（5 5）采用交流变频调速技术）采用交流变频调速技术,实现牵引速度无级调速实现牵引速度无级调速,电牵引效率高电牵引效率高,牵引力大并有反逆转超速功能。牵引力大并有反逆转超速功能。n n（6 6）变频部分放顺槽内，使机身电控箱简化，缩短了机身长度，便于维）变频部分放顺槽内，使机身电控箱

15、简化，缩短了机身长度，便于维 护，提高了薄煤层采煤机的适应性。护，提高了薄煤层采煤机的适应性。n n（7 7）主电机、牵引电机均可横向抽出，维修方便。）主电机、牵引电机均可横向抽出，维修方便。n n（8 8）各种操纵开关，控制按钮，显示装置均设在老塘侧）各种操纵开关，控制按钮，显示装置均设在老塘侧,操作安全方便。操作安全方便。n n（9 9）机器中间手把和按钮操纵，两端按钮控制和离机遥控多种控制，操）机器中间手把和按钮操纵，两端按钮控制和离机遥控多种控制，操 纵方便。纵方便。n n（1010）机器实际工况有屏幕显示，可充分发挥机器的效率。）机器实际工况有屏幕显示，可充分发挥机器的效率。n n（

16、1111）电气系统设有过热及过流保护装置）电气系统设有过热及过流保护装置 2.2 液压支架的选型n n液压支架是综合机械化采煤工作面主要装备之一,它与采煤机、刮板输送机配套使用,起着管理顶板、隔离围岩，维护作业空间，与刮板输送机配套能自行前移，推进采煤工作面连续作业。结合工作面地质构造,选用合理的回采工艺，装备可靠、先进的液压支架，可有效地提高工效、增加产量、降低成本、减少损耗。在改善工作面劳动条件、有效地保护采煤工作面设备和人身安 全 的 同 时,可 获 得 很 高 的 经 济 效 益 。（1 1）支架选型应考虑：支护强度与工作面矿压相适）支架选型应考虑：支护强度与工作面矿压相适应；支架结构

17、与煤层赋存条件相适应；支护断面应；支架结构与煤层赋存条件相适应；支护断面与通风要求相适应；推移连接装置与采煤机、刮与通风要求相适应；推移连接装置与采煤机、刮 板输送机等设备相匹配。板输送机等设备相匹配。支护强度n n顶板所需的支护强度取决于顶板的等级和煤层厚顶板所需的支护强度取决于顶板的等级和煤层厚度，可按经验公式确定，即：度，可按经验公式确定，即：n nq=10q=10-5-5K K1 1H H （2-92-9）式中：式中：n nq q 支护强度，支护强度，MpaMpan nK K1 1作用于支架上的顶板岩层厚度系数作用于支架上的顶板岩层厚度系数n n岩石容量，岩石容量，t/mt/m3 3n

18、 nH H 平均采高，平均采高，mm支架工作阻力和初撑力支架工作阻力和初撑力n n支架工作阻力实际上是反映支架在工作过程中所支架工作阻力实际上是反映支架在工作过程中所需承受的顶板载荷，计算公式为：需承受的顶板载荷，计算公式为：n nP PqFqF/=10/=103 3q q（b+cb+c）（）（B+KB+K）/式中：式中：n npp支架工作阻力，支架工作阻力，KNKNn nbb顶梁长度，顶梁长度，mmn ncc梁端距，梁端距，mmn nBB顶梁宽度，顶梁宽度，mmn nKK支架间距，支架间距，mmn n支撑效率支撑效率n n其他符号同前。其他符号同前。n n初撑力大小对支架的支护性能和成本都有

19、很大影响，较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳定性，但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求也将提高。一般初撑力可按下式确定：n np0=（0.60.8）p （2-11）n n式中，p0支架初撑力，KN。支架调高范围及伸缩比n n支架最大结构高度和最小结构高度分别为支架最大结构高度和最小结构高度分别为n nHmaxHmax=Mmax+S=Mmax+S1 1 （2-122-12）n nHminHmin=Mmin-S=Mmin-S2 2 （2-132-13）n n式中：式中：n nH Hmaxmax 、H Hminmin支架最大、最小结构高度，支架最大、最小结构高度

20、，mmn nMMmaxmax 、MMminmin煤层最大、最小采高，煤层最大、最小采高，mmn nS S1 1伪顶冒落的最小厚度，伪顶冒落的最小厚度，mmn nS S2 2顶板周期来压时支架最大下沉量，移架高度等之和，顶板周期来压时支架最大下沉量，移架高度等之和，mmn n支架伸缩比反映支架对煤层厚度变化的适应能力，其值为：支架伸缩比反映支架对煤层厚度变化的适应能力，其值为：n nKs=Ks=H Hmaxmax/H/Hminminn n式中，式中，KsKs支架伸缩比支架伸缩比 移架速度n n支架移架速度支架移架速度VzVz可按下式估算可按下式估算 n nVzVz=Q Qb bA A/K Kx

21、xQQi i式中：式中：n nQ Qb b 泵站流量，泵站流量，l/minl/minn nQQi i一架支架全部立柱和千斤顶同时动作所需的液体容一架支架全部立柱和千斤顶同时动作所需的液体容积，积，l ln nA A 支架中心距，支架中心距，mmn nKxKx泄露损失系数泄露损失系数n n为保证高产高效工作面采煤机连续割煤为保证高产高效工作面采煤机连续割煤,整个工作面的移整个工作面的移架速度不应小于采煤机连续割一刀平均割煤速度架速度不应小于采煤机连续割一刀平均割煤速度.即要求：即要求：n n VzKzcVcVzKzcVc （2-162-16）n n式中，式中，KzcKzc采支速度比采支速度比n

22、n考虑首采工作面地质、地压等方面的因素，结合考虑首采工作面地质、地压等方面的因素，结合枣庄矿业集团公司使用枣庄矿业集团公司使用 ZY2400/17/30ZY2400/17/30二柱掩护式二柱掩护式支架的成功经验，经计算分析，薄煤层综采工作支架的成功经验，经计算分析，薄煤层综采工作面的支架强度应不低于面的支架强度应不低于 0.4Mpa0.4Mpa。结合设计支架、。结合设计支架、采煤机、输送机三机配套布置图，由支护强度和采煤机、输送机三机配套布置图，由支护强度和支护面积，推算出支架工作阻力应为支护面积，推算出支架工作阻力应为 2400KN2400KN。采。采用掩护式、无前探梁、平衡千斤顶结构，其工

23、作用掩护式、无前探梁、平衡千斤顶结构，其工作阻 力阻 力 2400KN2400KN，初 撑 力，初 撑 力 2185KN2185KN，支 护 强 度，支 护 强 度0.410.46Mpa0.410.46Mpa，对底板比压，对底板比压 1.05Mpa1.05Mpa，能够满足地，能够满足地质条件要求，支架宽度质条件要求，支架宽度 14301600mm14301600mm，中心距，中心距1.5m1.5m，支架最低高度时长约，支架最低高度时长约 4.2m4.2m，支架升降高度，支架升降高度为为0.92.0m0.92.0m，能满足工作面采高要求。因此，选，能满足工作面采高要求。因此，选用用 Z Y 2

24、4 0 0/0 9/2 0Z Y 2 4 0 0/0 9/2 0型 掩 护 式 液 压 支 架。型 掩 护 式 液 压 支 架。支架支架型号：型号：ZY2400/09/20 操作方式：邻架操作操作方式：邻架操作架型：两柱掩护式薄煤层液压支架架型：两柱掩护式薄煤层液压支架整机技术参数整机技术参数支架高度支架高度：9002000mm支架宽度：支架宽度：14301600mm布置中心距：布置中心距：1500mm工作阻力：工作阻力：2400KN（P=34.6Mpa）初撑力：初撑力：2185KN（P=34.6Mpa）支护强度：支护强度：0.410.46 Mpa底板平均比压：底板平均比压：1.05Mpa，泵

25、站压力：泵站压力：31.5 Mpa最小外形尺寸：最小外形尺寸：42001430900mm重量：重量：7500kg支撑油缸技术参数支撑油缸技术参数2根根缸径（一级缸径（一级/二级）：二级）：210/160mm柱径（一级柱径（一级/二级）：二级）：190/140mm工作阻力：工作阻力：1200KN（P=34.6Mpa）初初 撑撑 力（一级力（一级/二级）：二级）：1091/633KN行程（一级行程（一级/二级）：二级）：860（436/424）mm推移千斤顶（推移千斤顶（1根）根）型式：浮动活塞双作用式型式：浮动活塞双作用式缸径：缸径：140mm，杆径：杆径：85mm推溜力推溜力/拉架力：拉架力：

26、178/306KN，行程：行程：700mm平衡千斤顶（平衡千斤顶（2根）根）缸径：缸径：125mm，杆径：杆径：70mm初推力初推力/工作阻力：工作阻力：386/466KN（P=38 Mpa）初拉力初拉力/工作阻力：工作阻力：207/250KN（P=38 Mpa）行程：行程：260mm侧推千斤顶（侧推千斤顶（4根）根）缸径：缸径：63mm，杆径：杆径：45mm推力推力/拉力：拉力：98/58KN，行程：行程：170mm 液压支架的技术参数 表2附图附图2-22.2.2 ZY2400/09/20型掩护式液压 支架技术特征 n nZY2400/09/20型掩护式液压支架是在支架与围岩的相互作用机理

27、、支架在受载条件下的力学特征、冲击载荷对支架的作用效应和内力计算方法的基础上，结合地质及矿压特点，采用现代设计理论和 CAD技术成果，对支架四连杆机构进行运动分析寻优 和强度设计。n nZ Y 2 4 0 0/0 9/2 0Z Y 2 4 0 0/0 9/2 0型 掩 护 式 液 压 支 架 特 点：型 掩 护 式 液 压 支 架 特 点：n n（1 1）架型采用整体顶梁，二柱掩护式，满足了大伸缩的）架型采用整体顶梁，二柱掩护式，满足了大伸缩的要求，适应采高要求，适应采高 1.11.8m1.11.8m薄煤层机械化开采。支架的整体薄煤层机械化开采。支架的整体构造采用了构造采用了“人机工程学人机工

28、程学”的原理，结构紧凑，操作方便。的原理，结构紧凑，操作方便。n n（2 2）支架总体结构参数优化，梁端距变化小，顶梁前部）支架总体结构参数优化，梁端距变化小，顶梁前部较 薄，保 证 了 配 套 设 备 和 行 人 具 有 充 裕 的 空 间。较 薄，保 证 了 配 套 设 备 和 行 人 具 有 充 裕 的 空 间。n n（3 3）对支架结构件材料进行了升级换代，采用了）对支架结构件材料进行了升级换代，采用了 Q460Q460、Q550Q550高强度结构钢板取代高强度结构钢板取代 16Mn16Mn，减轻了支架重量，减小，减轻了支架重量，减小了支架体积。满足了薄煤层综采工作面三机配套的要求。了

29、支架体积。满足了薄煤层综采工作面三机配套的要求。n n（4 4）采用封底底座，减小了底座比压，增大了底座刚）采用封底底座，减小了底座比压，增大了底座刚 度、强度。度、强度。n n（5 5）推移机构设计为短推杆正装浮动活塞式千斤顶，保）推移机构设计为短推杆正装浮动活塞式千斤顶，保证 了 支 架 具 有 足 够 的 刚 度、强 度 和 移 架 力。证 了 支 架 具 有 足 够 的 刚 度、强 度 和 移 架 力。n n（6 6）液压系统管路布置采用了悬挂软连接的方法，解决）液压系统管路布置采用了悬挂软连接的方法，解决了 薄 煤 层 液 压 支 架 管 路 布 置 的 难 题。了 薄 煤 层 液

30、压 支 架 管 路 布 置 的 难 题。n n（7 7）顶梁、掩护梁弹簧套筒改为导向杆装置，提高了顶）顶梁、掩护梁弹簧套筒改为导向杆装置，提高了顶梁侧护板、掩护梁侧护板导向装置的强度和可靠性梁侧护板、掩护梁侧护板导向装置的强度和可靠性。2.3 刮板输送机的选型（1）主要参数计算输送能力计算输送能力计算输送能力计算输送能力计算n n选择工作面刮板输送机的主要原则是保证采煤机的落煤能选择工作面刮板输送机的主要原则是保证采煤机的落煤能力，即大于满足工作面生产能力要求的采煤机中最大落煤力，即大于满足工作面生产能力要求的采煤机中最大落煤能力。能力。n n选择工作面刮板输送机的输送能力应满足：选择工作面刮

31、板输送机的输送能力应满足：n nQ Qq qKKv vK Ky yK Kc cQ Qmm （2-172-17）n n式中：式中：n nQ Qq q刮板输送机的输送能力，刮板输送机的输送能力，t/ht/hn nK Kv v考虑采煤机与刮板输送机同向运行时的修正系数考虑采煤机与刮板输送机同向运行时的修正系数n nK Ky y考虑运输方向及倾角的修正系数考虑运输方向及倾角的修正系数n nK Kc c割煤速度的不均匀系数割煤速度的不均匀系数运行阻力计算运行阻力计算运行阻力计算运行阻力计算n n重段和空段运行阻力可按下式计算：重段和空段运行阻力可按下式计算：n nWzkWzk=（qw+qqw+q0 0w

32、 w0 0）L Lg gcoscos（q q0 0+q+q）LgsinLgsinn nWk=qWk=q0 0LgLg（w w0 0cos cos sinsin）（2-182-18）n n式中：式中：n nWWzkzk重段阻力重段阻力n nWWk k 空段阻力空段阻力n nq q 工作槽内单位长度上的货载质量，工作槽内单位长度上的货载质量，q=Qg/3.6Vq=Qg/3.6V，kg/mkg/mn nQ Qg g 输送能力，输送能力，t/ht/hn nq q0 0 刮板链单位长度质量，刮板链单位长度质量，kg/mkg/mn n 煤层倾角煤层倾角n nw w0 0 刮板链在溜槽中的运行阻力系数刮板链

33、在溜槽中的运行阻力系数n nv v 链速，链速，m/sm/sn nw w 货载在溜槽中的运行阻力系数货载在溜槽中的运行阻力系数n n“、”向上运输用上面符号，向下运输用下面符号。向上运输用上面符号，向下运输用下面符号。电动机的拖动力计算电动机的拖动力计算 n nF=P10F=P103 3Y/V Y/V （2-192-19）式中：式中：n nPP功率功率2160KW2160KWn nYY传动效率传动效率n nVV传动速度传动速度1.1m/s1.1m/sn n液力偶合器液力偶合器YY1 1=0.95=0.95n n减减 速速 器器YY2 2=0.90=0.90n n齿轮联轴器齿轮联轴器YY3 3=

34、0.99=0.99n n链链 轮轮 组件组件YY4 4=0.95=0.95n n链链 传传 动动YY5 5=0.96=0.96n nY=YY=Y1 1YY2 2YY3 3YY4 4YY5 5=0.772=0.772n nF=3200.771/1.1=265KWF=3200.771/1.1=265KW链条的最大预张力计算n nF=L/2F=L/2（q q0 0f f1 1+q+q1 1f f2 2）（2-202-20）式中：式中：n nq q0 0刮板链每米重力，刮板链每米重力，mm0 0g gn nmm0 0刮板链每米重，刮板链每米重，mm0 0=13.7kg/m+20.8kg/m=34.5k

35、g/m=13.7kg/m+20.8kg/m=34.5kg/mn ng g 重力加速度，重力加速度，g=10m/sg=10m/s2 2n nq q1 1=mg=mgn nq q1 1煤炭在刮板输送机上每米质量煤炭在刮板输送机上每米质量kg/mkg/m；按每小时；按每小时700t/h700t/h输送量计算，输送量计算，速度速度V=1.1m/sV=1.1m/s，m=232.5kgm=232.5kgn nf f1 1刮板链移动阻力系数，一般取刮板链移动阻力系数，一般取f f1 1=0.3=0.3 n nf f2 2刮板链移动阻力系数，一般取刮板链移动阻力系数，一般取f f2 2=0.6=0.6n nL

36、L刮板输送机水平直线铺设长度，按设计长度刮板输送机水平直线铺设长度，按设计长度L=200mL=200mn nF=L/2F=L/2（q q0 0f f1 1+q+q1 1f f2 2）22n n=L/2=L/2（mm0 0gfgf1 1+mgf+mgf2 2）22n n=200/2=200/2（34.5100.3+232.5100.634.5100.3+232.5100.6）22n n=149850N=149850Nn n=149.85KN=149.85KN刮板链的安全系数计算刮板链的安全系数计算 n nn=2Fn=2FP P/2F/2Fmaxmax式中：式中：n nn n 安全系数安全系数 3

37、.53.5n nF FP P刮板链的破断力刮板链的破断力850KN850KNn n链条的负荷不均匀，一般取链条的负荷不均匀，一般取0.80.8n nF Fmaxmax刮板链的最大预张力刮板链的最大预张力149.85KN 149.85KN n nn=8500.82/149.85=9n=8500.82/149.85=93.53.5n n根据计算，根据计算，SGZ730/320SGZ730/320型刮板输送机的电动机功率和刮板型刮板输送机的电动机功率和刮板链的强度均能满足正常使用要求。链的强度均能满足正常使用要求。n n 2.3.1 SGZ730/3202.3.1 SGZ730/320型刮板输送机主

38、要性能指标见表型刮板输送机主要性能指标见表3 3，附图，附图2-32-3。基本参数基本参数设计长设计长度：度：200m 200m 出厂出厂长长度：度：180m180m输输 送送 量：量：700t/h 700t/h 刮板刮板链链速：速：1.1m/s1.1m/s电动电动机机电动电动机功率：机功率：2 2160KW160KW，电动电动机机转转速：速：1475r/min1475r/min电动电动机机电压电压：660/1140V660/1140V电动电动机型号：机型号：YSB-160YSB-160减速器减速器型型 号：号：JS160JS160传动传动比：比：38.825:138.825:1刮板刮板链链型

39、式：中双型式：中双链链 规规格：格：26269292圆环链圆环链破断破断负负荷：荷：850KN850KN中部槽中部槽中部槽中部槽规规格（格（长长宽宽高）：高）：15001500730730270mm270mm紧链紧链装置装置闸盘紧链闸盘紧链SGZ730/320型刮板输送机主要性能指标型刮板输送机主要性能指标 表表3 附图附图2-32.3.2 SGZ730/320型刮板输送机 技术特征n n（1 1）SGZ730/320SGZ730/320型刮板输送机采用铸焊封底式，型刮板输送机采用铸焊封底式，中板选用等离子耐磨喷涂，具有高强度、高中板选用等离子耐磨喷涂，具有高强度、高 耐磨性的特点。耐磨性的特

40、点。n n（2 2）采用可调节的伸缩机尾，使其进行）采用可调节的伸缩机尾，使其进行 0315mm0315mm范围内的调节，从而调节机尾的位置和刮板链的范围内的调节，从而调节机尾的位置和刮板链的松 紧，解 决 了 链 条 松 弛 时 紧 链 的 难 题。松 紧，解 决 了 链 条 松 弛 时 紧 链 的 难 题。n n（3 3）采用重叠式溜槽。）采用重叠式溜槽。n n（4 4）传动装置并列布置。）传动装置并列布置。3 薄煤层综采配套设备方案的确定n n 薄煤层综采配套设备选用了我厂制造的 ZY2400/09/20型掩护式液压支架,SGZ730/320型刮板输送机,及我厂与辽源煤矿机械厂联合生产的

41、MG270/330-BWD1型薄煤层电牵引采煤机等多种配套方案.配套设备在各种地质条件和生产能力、结构尺寸、性能参数等方面都达到了较好地匹配要求;且成套国产化,投资少,成本低;既可满足工作面平均出煤能力的要求,又可满足工作面最大出煤能力的需要;能够实现工作面日产 3 0 0 0吨，月 产 9 0 0 0 0吨 的 目 标。n n薄煤层综采设备配套方案见表4、表5、表6、表7。薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案1 1 表表表表4 4序号序号序号序号设备设备设备设备名称名称名称名称制造厂家制造厂家制造厂家制造厂家设备设备设备设备型号型号型号型号

42、应应应应用用用用单单单单位位位位1 1薄煤层电薄煤层电薄煤层电薄煤层电牵引采煤牵引采煤牵引采煤牵引采煤机机机机辽源煤矿机械厂辽源煤矿机械厂辽源煤矿机械厂辽源煤矿机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂MG270/330-BWDMG270/330-BWD1 1 枣矿集团枣矿集团枣矿集团枣矿集团田陈煤矿田陈煤矿田陈煤矿田陈煤矿新安煤矿新安煤矿新安煤矿新安煤矿 滨湖煤矿滨湖煤矿滨湖煤矿滨湖煤矿2 2液压支架液压支架液压支架液压支架枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂ZY2400/09/20ZY2400/09/203 3刮板输送

43、刮板输送刮板输送刮板输送机机机机枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂SGZ730/320 SGZ730/320 薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案2 表表5 序号序号设备设备名称名称制造厂家制造厂家设备设备型号型号应应用用单单位位1采煤机采煤机鸡西煤矿机械厂鸡西煤矿机械厂MG132/315-WD 临沂矿务局临沂矿务局邱集煤矿邱集煤矿2液压支架液压支架枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂ZY2800/09/203刮板输送刮板输送机机枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂SGZ630/220 薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备

44、方案薄煤层综采配套设备方案3 3 表表表表6 6 序号序号设备设备名称名称制造厂家制造厂家设备设备型号型号应应用用单单位位1采煤机采煤机辽源煤矿机械厂辽源煤矿机械厂MG200-BW2 枣矿集团枣矿集团 田陈煤矿田陈煤矿2液压支架液压支架枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂ZY2400/09/203刮板输送刮板输送机机枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂SGZ630/264 薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案4 4 表表表表7 7 序号序号设备设备名称名称制造厂家制造厂家设备设备型号型号应应用用单单位位1采煤机采煤机鸡西煤矿机械厂鸡西煤矿机械

45、厂MG132/310-BW 新矿集团新矿集团 华丰煤矿华丰煤矿2液压支架液压支架枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂 ZY2800/8.5/163刮板输送刮板输送机机枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂 SGZ630/220 薄煤层综采配套设备方案薄煤层综采配套设备方案5 表表8 序号序号设备设备名称名称制造厂家制造厂家设备设备型号型号应应用用单单位位1采煤机采煤机鸡西煤矿机械厂鸡西煤矿机械厂MG132/310-BW新矿集团新矿集团 张庄煤矿张庄煤矿2液压支架液压支架枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂ZY2400/09/20 3刮板输送刮板输送机机枣矿集团第一机械厂枣矿集团第一机械厂SGZ6

46、30/264 4 应用情况4.1 枣矿集团田陈煤矿应用情况枣矿集团田陈煤矿应用情况 n n4.1.1 4.1.1 田陈煤矿工作面地质条件田陈煤矿工作面地质条件n n3 3下下531531工作面为工作面为 3 3下煤层，埋藏深度下煤层，埋藏深度 769815m769815m，煤层厚度，煤层厚度0.43.0m0.43.0m，平均厚度，平均厚度 1.25m1.25m，煤层倾角，煤层倾角 10151015，平均倾角，平均倾角1313，f=1.8f=1.8。工作面局部有泥岩伪顶，厚度。工作面局部有泥岩伪顶，厚度 0.01.8m0.01.8m，岩性，岩性松软，随采随冒落；顶板为灰白色中细石英砂岩，平均厚松

47、软，随采随冒落；顶板为灰白色中细石英砂岩，平均厚度度35m35m，坚硬、裂隙发育，坚硬、裂隙发育,其下分层厚其下分层厚 1.5m1.5m为直接顶，顶板为直接顶，顶板局部有一层局部有一层 0.10.4m0.10.4m的灰质泥岩。该工作面倾斜长度的灰质泥岩。该工作面倾斜长度 156m156m，可采走向长度，可采走向长度 1250m1250m，设计采高为，设计采高为 0.9m2.0m0.9m2.0m，是枣矿集，是枣矿集团公司埋藏最深的工作面，运输环节复杂，地温高，从井团公司埋藏最深的工作面，运输环节复杂，地温高，从井口到工作面长达口到工作面长达 5500m5500m，工作面标高为，工作面标高为-72

48、0m-720m至至-770m-770m，工，工作面走向长作面走向长 1000m1000m，倾斜长，倾斜长 160m160m。工作面煤层极不稳定，。工作面煤层极不稳定，煤层最薄处为煤层最薄处为 0.4m0.4m，最厚处达，最厚处达 3m3m多。工作面共有多。工作面共有 8 8条断层，条断层，其 中 落 差 最 大 的其 中 落 差 最 大 的 4 m4 m，最 小 的，最 小 的 0.7m0.7m。煤 层 变 异 系。煤 层 变 异 系 数为数为38.68%38.68%。n n4.1.2 4.1.2 三机配套情况见表三机配套情况见表6 6，附图见，附图见4-14-1所示。所示。枣矿集团田陈煤矿薄

49、煤层综采设备枣矿集团田陈煤矿薄煤层综采设备”三机三机”配套方案配套方案 附图附图4-1 MG200-BW2型采煤机型采煤机ZY2400/09/20型掩护式液压支架型掩护式液压支架SGZ630/264型刮板输送机型刮板输送机n n4.1.3 4.1.3 田陈煤矿应用效果田陈煤矿应用效果n n20032003年年1010月月8 8日，该配套设备在田陈煤矿日，该配套设备在田陈煤矿 3 3下下531531工工作面进行了试开采。作面进行了试开采。当 月当 月 2323天内生产原煤天内生产原煤 4218042180吨（平均单产吨（平均单产 5685156851吨吨/月），月），1111月份在矿井停产月份在

50、矿井停产 2 2天检修的情况下，生产原煤天检修的情况下，生产原煤 7538075380吨（平均单产吨（平均单产8073480734吨吨/月），月），1111月份连续月份连续 1010天日产超过天日产超过 30003000吨吨 以上，最高日产以上，最高日产35043504吨。吨。n n截止到目前为止，田陈煤矿已在截止到目前为止，田陈煤矿已在 3 3下下531531、3 3下下533533等四个工作面进行了成功开采，共累计生产原煤等四个工作面进行了成功开采，共累计生产原煤121.5121.5万万t t，创出了最高月产，创出了最高月产 10.610.6万万t t的较好水平。的较好水平。4.2 新矿集