<menuitem id="jtlvp"><ruby id="jtlvp"></ruby></menuitem><cite id="jtlvp"></cite>
<ins id="jtlvp"></ins>
<cite id="jtlvp"><span id="jtlvp"></span></cite>
<ins id="jtlvp"><noframes id="jtlvp">
<var id="jtlvp"></var>
<del id="jtlvp"><noframes id="jtlvp"><del id="jtlvp"></del>
<ins id="jtlvp"></ins>
版權信息

 


主管單位:河南省科技廳
主辦單位:河南省科學技術信息研究院

社長總編:胡 煒

社長助理:賈志遠

編輯部主任:宋先鋒

責任編輯:吳丹丹

編輯部:童殿程  歐陽曦  吳丹丹  石劉影

美術編輯:李婉婷

網址:www.jzzshg.cn

郵箱:hnkjzzs@vip.126.com

雜志社地址:鄭州市政六街3號

駐事辦:濟南市歷下區19號科學院

國際刊號:1003-5168
國內刊號:41-1081/T
郵發代號:36-175
創刊時間:1985年
雜志開本:大16開

《河南科技》錄用名單

您的當前位置:首頁 >> 錄用名單
龍王溝煤礦綜放開采頂煤冒放性及設備選型分析
雜志名稱:河南科技 投稿:河南科技雜志社
 

龍王溝煤礦綜放開采頂煤冒放性及設備選型分析

何振江

(大唐陜西府谷煤電有限責任公司,陜西 榆林 719000)

摘要:針對龍王溝煤礦6#煤層地質賦存條件,進行綜放開采頂煤冒放性分析,并對相應的綜采設備選型進行選型分析,確定了液壓支架合理架型和工作阻力,對采煤機、刮板輸送機等設備功率、運輸能力等技術參數進行計算,確定了相應設備型號。龍王溝煤礦現場生產實踐表明:6#煤層頂煤冒放性好,液壓支架工作阻力選擇合理,各個設備間協同運轉正常。

關鍵詞:特厚煤層  綜放開采  頂煤冒放性  設備選型

Analysis on the Precipitation of Top Coal and its Setting Options in Comprehensive Mining of Longwanggou Coal Mine

Hezhenjiang

(Datang Shaanxi Fugu Coal and Power Co., Ltd., Shaanxi Yulin 719,000)

Abstract: according to the geological deposit condition of 6 # coal seam in longwanggou coal mine, this paper carries on the analysis of the capping coal of the comprehensive mining, and the selection and selection of the corresponding synthesizing and setting, and determines the rational frame type and working resistance of the hydraulic support. The technical parameters such as power and transportation capacity of coal mining machine and scraper conveyor are calculated, and the corresponding equipment models are determined. The field production practice of Longwanggou coal mine shows that: 6 # coal seam top coal discharge ability is good, the working resistance choice of hydraulic support is reasonable, and the coordination operation between various equipment is normal.

Key words: option of top coal capillarity in ultra-thick coal seam mining

中圖分類號TD82

1 煤層地質賦存條件

龍王溝煤礦主采6#煤層,為近水平煤層,傾角約,煤層厚度14.5~23.4 m,平均20.6 m,埋深平均423.4 m,煤層賦存穩定,全區可采。煤層構成復雜,含夾矸0~30層,夾矸總平均厚度2.8 m,多為砂質泥巖及泥巖。直接頂板主要為砂質泥巖及粉砂巖,厚度平均約為25.1 m,直接底板主要為砂質泥巖與泥巖,厚度平均約為8.7 m,泥巖具有遇水軟化的特性。6#煤層密度為1.43 t /m3,普氏系數f=1.65

2 頂煤冒放性分析

頂煤冒放性是決定放頂煤開采適用性的最基本關鍵因素,頂煤具有良好的冒放性才能順利放出,保證頂煤的采出率。因此,在選擇綜放開采方式前,需要對頂煤冒放性進行分析評價。影響頂煤冒放性的因素有:煤層埋深、煤體強度、煤層厚度、煤層結構、夾矸厚度、裂隙指標和直接頂充填系數等[1-3]。龍王溝煤礦煤層賦存條件各因素對頂煤冒放性的影響分析如下。

1)煤體強度

6#煤層整體強度普氏系數f值為1.65,強度不高,冒放性好。

2)煤層埋深因素

煤層賦存深度直接影響著原巖應力大小,同時也影響工作面超前支承壓力峰值和范圍大小,因此煤層埋深因素決定了頂煤是否能在超前支承壓力的作用下破壞。煤體強度與埋深影響因素關系如式(1)所示:

式(1

式中:——煤體內摩擦系數;——煤體密度,t/m3——側壓系數;K——應力集中系數;——煤體單軸抗壓強度。

計算得313.5 m

6#煤層平均埋深約423.4 m,能夠滿足頂煤在超前支承壓力作用下破壞的條件,頂煤冒放性較好。

3)裂隙因素

6#煤層頂煤節理裂隙較發育,對頂煤冒放性有利。

4)夾矸影響

煤層夾矸對頂煤冒放性的影響比較復雜,其影響程度與夾矸層的巖性、層厚、層數及空間位置有關。龍王溝煤礦6#煤層含矸層數多,但夾矸平均抗壓強度15.8 MPa,與煤體強度相近,因此夾矸層對頂煤冒放性影響不大。

5)煤層厚度

6#煤層厚度較大,平均約20.6 m,且夾矸層較多,建議適當增加工作面采煤機割煤高度,提高液壓支架支撐高度,增加頂煤松動和冒放空間,使頂煤順利放出,按采放比1:3計算,采煤機割煤高度應在5.0 m左右,因此要求支架最大支撐高度為5.0 m左右。

綜上分析,龍王溝煤礦大采高綜放開采頂煤冒放性較好。

3 設備選型配套

龍王溝煤礦綜放工作面總體設備配套按年產1000 萬噸原煤進行選型配套,要求各設備滿足基本的生產參數要求,且各運輸設備的運輸能力逐級增大。

3.1 液壓支架選型

3.1.1 合理液壓支架工作阻力計算

由于支架工作阻力由頂板覆巖結構所決定,且覆巖運動復雜,難以進行精確計算,故主要采用載荷估算法和經驗估算法進行計算[4-6]

1)載荷估算法

該計算方法的理論基礎是工作面液壓支架工作阻力能承受直接頂和頂煤的載荷,并平衡基本頂失穩時對支架的沖擊動載,支護強度計算公式為式(2):

式(2

式中:q——工作面支架所需支護強度;——基本頂失穩時的動載系數,一般取1.1~1.5,此處取1.2——直接頂自重應力;——直接頂巖層容重,2400 kg/m3——直接頂垮落充填高度,m——支架上方頂煤自重應力;——煤層容重,1400 kg/m3——支架上方頂煤高度,15.6 m——煤層一次采出厚度,20.6 m——直接頂垮落碎漲系數,一般取1.3~1.5,此處取1.4

通過計算可得,支架的合理支護強度應大于1.46 MPa

2)經驗估算法

工作面液壓支架工作阻力下限F可按式(3)進行計算

     式(3

式中:M——機采割煤高度,5 mL——控頂距,5.45 m——基本頂來壓步距,23 mB——支架中心距,2.05 mN——充填系數,0.8——支架支撐效率,90%——煤層傾角,

計算得F=10227 kN,考慮到綜放開采的特殊性和復雜性,為增強液壓支架的承載能力,取支架工作阻力冗余系數1.4,可得支架工作阻力應大于14317.5 kN

3.1.2 液壓支架架型選擇

目前,國內使用較多的放頂煤液壓支架為四柱支撐掩護式和兩柱掩護式放頂煤液壓支架。雖然四柱支撐掩護式液壓支架工作阻力、大發展時間長,但兩柱掩護式放頂煤液壓支架具有控制系統簡單、平衡千斤頂易調節支架合力作用點、切頂能力強等優點,且近年來具有更高工作阻力的兩柱掩護式強力放頂煤液壓支架使用和推廣較多。故液壓支架采用兩柱掩護式放頂煤液壓支架,支架型號及參數如表1所示。

1 支架型號及參數

   

ZFY18000/28/53D

   

2800~5300 mm

支架中心距

2050 mm

初撐力

14718 kN

工作阻力

18000 kN

支護強度

1.51~1.55 MPa

3.2 采煤機選型

根據生產工藝要求,采煤機應具有雙滾筒、雙向采煤自開缺口功能。對反映采煤機生產能力的主要參數討論如下。

1)截深

對于大采高工作面采煤機截深一般為0.8 m1.0 m,由于放頂煤工作面頂板為破碎的頂煤,過大的截深不利于工作面頂板端面的控制,故此處選為0.8 m

2)滾筒直徑

工作面采高最大值大于5.0 m,滾筒直徑一般為最大采高的0.55~ 0.60倍,為提高采煤機滾筒的臥底量及裝煤效率,可適當增大滾筒直徑,故采煤機滾筒直徑約為2.7~3.0 m

3)采煤機機面高度

通常,工作面最小割煤高度需比采煤機機面高度大0.5 mm,由于采煤機最小采高為3.5 m,支架頂梁厚度約為0.6 m,故采煤機機面高度應小于2.4 m

4)采煤機生產能力

配套設備年生產能力取1000萬噸,采煤機截深取0.8 m,最大采高5.0 m,按正常割煤速度5 m/min,采煤機每小時的割煤量為:

                 式(4

式中:H——采煤機割煤高度,5.0 mB——采煤機截深,0.8 m——煤體密度,1.4 t/m3——采煤機割煤速度,5.0 m/s

計算得=1680 t/h

5)采煤機功率計算

采煤機理論裝機功率可按下式進行計算:

                   式(5

式中:——滾筒采煤機的單位能耗,=0.3~1.2 kW·h/m3——采煤機小時割煤量,m3/h

采煤機在遇斷層等地質構造時需要割巖,需考慮1.3~1.5的割巖裝機功率系數,實際裝機總功率應大于1764 kW

3.3 刮板輸送機、轉載機和破碎機選型

綜放工作面布置兩臺刮板輸送機,前部刮板輸送機用于運輸采煤機割下的煤壁,后部刮板輸送機用于運輸支架尾梁放出的頂煤,其選型分析計算如下。

前刮板輸送機的運輸能力應不小于采煤機的最大割煤能力,即

式中:——采煤機的最大割煤能力,t /h——考慮刮板輸送機運輸方向及使用傾角的修正系數,1.05——考慮刮板輸送機與采煤機同向運行時的修正系數,1.05——采煤機割煤不均勻系數,1.3

計算得2407.9 t/h。故前部刮板輸送機運輸能力可取為2500 t/h。后部刮板輸送機主要運輸支架后方放出的頂煤,頂煤單位時間放出量與具體的放煤工藝相關,因此沒有固定的計算公式。參照相似綜放工作面開采情況[7],取后部刮板輸送機輸送能力為3500 t/h。前部和后部刮板輸送機型號如表所示。

2 刮板輸送機參數

名稱

前部輸送機

后部輸送機

型號

SGZ1000/2×1000

SGZ1200/2×1200

輸送能力

2500 t/h

3500 t/h

總功率

2×1000 kW

2×1200 kW

刮板鏈形式

Φ48×152

φ48×152

電壓等級

3300 V

3300 V

對于轉載機和破碎機選型,按照輸送能力逐級放大的方式,將轉載機運輸能力選為4000 t/h,轉載機型號為SZZ1350/700,具體參數參見表3。破碎機的選擇應與轉載機配套,選擇型號為PCM700的破碎機,破碎能力為5000 t/h,具體參數見表4

3 轉載機參數

型號

SZZ1350/700

運輸能力

4000 t/h

圓環鏈規格

42×146 mm

電機功率

700 kW

鏈速

1.8 m/s

電壓等級

3300 V

4 破碎機參數

型號

PCM700

破碎能力

5000 t/h

裝機功率

700 kW

入料口尺寸

1600 mm ×1500 mm

出料粒度

<300 mm

3.4 結論

1)頂煤冒放性分析表明:龍王溝礦采用5 m大采高放頂煤,頂煤冒放性好;

2)礦井生產實踐表明:頂煤冒放性好,資源回收率高;液壓支架架型和工作阻力選擇合理,工作面圍巖穩定性好;設備參數選型合理,協同運轉正常,保證工作面高效運轉。

4 參考文獻

[1] 巨江鵬. 龍王溝礦特厚煤層綜放面礦壓規律研究[D].西安科技大學,2015.

[2] 程峰.龍王溝煤礦巨厚煤層開采工藝優選及設備選型[J].現代礦業,2017,33(12):78-80+108.

[3] 陳輝. 放頂煤開采優化參數研究[D].山東科技大學,2005.

[4] 趙明.麻家梁煤礦放頂煤工作面液壓支架選型[J].煤礦開采,2011,16(04):74-75+51.

[5] 張云朝,吳士良,王建行.大采高綜放工作面支架適應性評價[J].煤炭工程,2016,48(06):12-14+18.

[6] 蘇林軍,朱峰.放頂煤液壓支架的創新與發展[J].煤炭科學技術,2011,39(04):84-88+54.

[7] 王家臣.厚煤層開采理論與技術[M].北京: 冶金工業出版社,2009

作者簡介何振江(1987–),男,河南汝南人,漢,助理工程師,本科,工程項目部主管

香港tm46开奖结果