毕业设计——唐楠(7)

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拉移，巷道需投入大量人力物力进行扩修，进而影响采面生产进度。

该方案的优点是，设备列车距采面较近，乳化液泵站的供液距离和移动变电站的供电距离都较近，供液压力损失和供电压降小，有利于保障采面设备正常运转。

（5）顶板管理

采用全部垮落法管理顶板。 b 工艺说明

工艺流程：割煤→移架→推移输送机→割煤。

（1）落煤：采煤机端头斜切进刀割煤，采高4.2 m，截深0.8m。 （2）移架：采煤机过后及时伸出护帮板护顶，滞后采煤机3～5架，依次顺序移架，顶板破碎地段采用带压移架，移架步距0.8m。

（3）推移运输机：采煤机割煤后，滞后采煤机12～15m，将运输机推至煤墙，并确保运输机弯曲段不小于15m，按采煤机运行方向依次进行。

c 工艺说明

工艺流程：割煤→推移输送机→移架→割煤。

（1）落煤：采煤机端头斜切进刀割煤，采高4.2 m，截深0.8m。 （2）推移运输机：采煤机割煤后，滞后采煤机12～15m，将运输机推至煤墙，并确保运输机弯曲段不小于15m，按采煤机运行方向依次进行。

（3）移架：采煤机过后及时伸出护帮板护顶，滞后采煤机3～5架，依次顺序移架，顶板破碎地段采用带压移架，移架步距0.8m。

d 设备选型 (1)采煤机选型

① 采煤机应具有的最小生产能力由下式计算： Qh=Qy×f/[D×(N-M)×t×K] 式中：

Qh——工作面设备所需最小生产能力，t/h；

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Qy——要求的工作面年产量，1.0×106t/a； D——年生产天数，300d； f——能力富余系数，1.3； N——日作业班数，3班； M——每日检修班数，1班； t——每班工作时数，8h； K——开机率，0.6。

则Qh=1.0×106×1.3/[300×(3-1)×8×0.6]=451 t/h 采煤机牵引速度： ② 采煤机牵引速度 采煤机平均截割牵引速度Vc Vc=Qh/(60×B×H×γ×C) 式中：

Vc——采煤机平均截割牵引速度，m/min； Qh——采煤机可实现的生产能力，451t/h； H——平均采高，4.2m； B——截深，0.8m； γ——煤的容重，1.4t/ m3 C——工作面回采率，0.95；

则Vc=451/(60×0.8×4.2 ×1.4×0.95)= 1.68m/min ③ 采煤机装机功率

装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎电动机、液压泵电动机、机载增压喷雾泵电动机等电动机功率总和。装机功率由下式估算：

P=Q×Hw 式中：

P——装机功率，kW；

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Q——采煤机生产率，451t/h；

Hw——比能耗，一般0.6～0.7，取0.7。 经计算P=451×0.7=316kW。 ④ 确定滚筒直径

滚筒直径一般按最大采高的0.6倍考虑，该工作面一次采全高，平均厚度4.2 m，滚筒直径取2.2m。

根据以上分析结果，参照国内外高产高效矿井工作面装备情况，工作面选用国产MG500/1130-WD无链电牵引采煤机。 （2）支架选型

丁5-6—21110工作面煤层属于中厚煤层，结构较为简单，为稳定煤层。煤层直接顶为沙质泥岩，直接底为泥岩。

根据本工作面煤层顶底板情况和煤层赋存条件，参照近年矿区综合机械化开采经验，确定选用支撑掩护式液压支架。

①每组支架工作时顶板载荷

根据顶板岩性分析每组支架在基本顶周期来压时所承受的顶板载荷： P＝8MR＝8×4.2×2.59＝0.87Mpa Q＝PS＝0.87×1410×3780＝4636KN 式中：K—顶板厚度系数，（4-8）取8 M—采高，4.2m； R—岩石密度。 S—顶梁承载面积； ②底板比压验算

支架工作时产生的底板比压小于等于底板容许比压，即 P`=(Q+G)/S`＝(4636＋22.6)／3200×1390＝0.99Mpa 式中：p`—底板比压

G—支架自重，取22.6吨

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S`—支架底座面积，3200×1390m m2 ③安全性能比较

从以上1、2项计算数据知： P＝0.87MPa<0.99～1.02MPa Q ＝4636KN<6400KN P`＝0.99MPa<2.36～4.49MPa

根据工作面平均采高和支护强度的计算结果，工作面选用ZY6400-23/45型支撑掩护式液压支架，支撑高度2.3～4.5m，工作阻6400kN，推移行程0.8m，支架中心距1.5m，初撑力5050kN，对底板最大比压2.36 MPa ～4.49MPa，支护强度0.99～1.02Mpa，支架整体顶梁钢性结构。

端头支护采用走向长钢梁对棚支护。两巷超前支护采用单体液压支柱均配合金属铰接顶梁，超前支护段长度不小于20m。

2.4 矿井通风系统概况

平煤股份六矿矿井通风方式为分区与中央并列混合式通风，通风方法为抽出式通风，共采用3组主要通风机联合运转。一水平主副井、二水平明斜井、北山进风井进风，一水平丁四风井、二水平北山回风井、二水平戊二风井回风共三对风井分别担负丁四采区、丁二采区和丁一采区及戊二采区共四个采区的风量。进风井五个，即一水平主井、二水平主井、副井、南风井和东风井；回风井二个，即北山风井和已三风井。如表2-11所示。目前，矿井需要风量为16591 m3/min，实际风量为19594 m3/min，有效风量为17069 m3/min。

平煤股份六矿现为一、二水平同时生产，现生产采区有4个，分别为丁一下山采区、丁二下山采区、戊二下山采区和丁四采区，现在完全按照分区通风进行管理。丁四采区为一水平，由丁四风井回风；戊二、丁一、

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丁二采区为二水平，戊二风井承担戊二采区的回风，北山风井承担丁一、丁二采区的回风。北山系统的风量为7657 m3/min，风压为3100 Pa，等积孔为2.73 m2；戊二系统的风量为7010 m3/min，风压为4700 Pa，等积孔

为2.03 m2；丁四系统的风量为4927 m3/min，风压为3675 Pa。

表2-11 进回、风井筒数量及风量表 （m/min）

风井类别 风井名称 风井风量

一水平 主井 3254

进风井 二水平 斜井 4221

副井 5383

北山进 风井 4211

丁四回 风井 4494

回风井 北山回 风井 7176

戊二回 风井 7924

3

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