浅埋坚硬煤层6.0m大的采高关键装备参数优化确定.ppt

浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定郭佐宁 黄永安 党春才 刘韩勇;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;在力矩极限平衡条件时，底板反力作用点在O点处，此时有 …………………….(1) ………………………(2) 式中，h为支架高度；α为工作面煤层倾角；B为支架底座宽度；b为支架自重作用方向与支架底座下边缘的水平距离；h为重心高度。 从式(2)可看出b与α成反比。当支架底座越宽、支架重心越低、支架越稳定，适应性越强。降低支架的重心，增加底座与底板接触面积，使整台支架有稳定性基础。图4~图6分别描述各机构的应力与位移计算结果。;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;浅埋坚硬煤层6.0m大采高关键装备参数优化确定;3.1 采煤机稳定性控制 张家峁大采高工作面开采过程中，采煤机重心高，稳定性差；煤层硬，采煤机稳定性差。因此必须考虑采煤机的性能参数(采高、截深、最大牵引速度和最大牵引力等)以及在走向上要和支架与刮板运输机推移(距离与速度)保持最佳匹配。采煤机的采高应与煤层厚度变化范围相适应。在实际开采中，由于浮煤和顶板下沉的影响，工作面的实际高度会在开采过程中变小，为保证采煤机正常工作，采高应满足下列关系： Hmin=(1.1~1.2)Htmin (5) Hmax=(0.9~0.95)Htmax (6) 式中，Hmin、Hmax、Htmin和Htmax分别为采煤机和支架的最小与最大采高。;3.2 采煤机关键参数确定 基于工作机构牵引力、输送机牵引阻力和摩擦阻力影响等，通过计算(公式(7))，装机功率2300kW，截深0.865m。 ........................(7) 式中，-采煤机牵引力;-工作机构牵引力;-将煤装入输送机牵引阻力;-机器重量,随机移动电缆,水管重量与机器移动时产生摩擦阻力;-煤层倾角引起下滑力;-滑靴被卡等产生附加阻力。;据统计，国外高产高效工作面的开机率一般在70%以上，最高达97%；国产高产工作面的开机率平均50%，神东矿区引进设备已达到80%以上。考虑本矿井为新建矿井，初期管理水平及开采经验较少，设计确定采煤机组每班开机率为55%。按矿井设计生产能力6.0Mt/a考虑，首采5-2煤层长壁综采工作面年日产量应在18000t/d左右，则采煤机的平均截割牵引速度可按下式计算： .......................(8) 式中： L-工作面长度，m；取260m H-采高，m；平均取6.0m B-截深，m；取0.8m ?-煤层容重，t/m3；取1.32t/m3 T-每班工作时间，h；取6h I-采煤机开缺口行程，m；取50m K-采煤机组开机率，%；取55% C-工作面回采率，%。取93％;经计算，采煤机的平均截割牵引速度V＝6.11m/min，平均割煤能力2700t/h。采煤机的实际截割牵引速度应根据煤层厚薄变化适当调整，空载时要求其速度不小于20m/min，以减少辅助工作时间。国外“双高”工作面采煤机的实际截割速度普遍都在8～11m/min以上，最高达13m/min。根据国内外采煤机割煤能耗资料，开采1t煤所需能量为0.8～0.9kW.h，按照能耗系数法，根据以上计算的采煤机平均截割牵引速度及割煤能力，求得5-2煤采煤机功率为2160～2430kW。 根据以上计算，并考虑切割硬煤的要求，应适当加大采煤机的切割功率。设计5-2煤选用引进的大功率电牵引双滚筒采煤机，滚筒直径3.2m，装机功率2300kW左右，截深0.865m，最大采高6.3m，额定生产能力大于2700t/h，牵引方式为