补连塔补连塔煤矿1200万ta综采工作面生产技术研究报告1200万ta综(7)

根据计算结果,1200万t/a工作面日循环数n为23, 采用“四六制”作业方式，即三个班出煤，一个班准备、检修，采煤机每个循环的平均作业时间为:

t=3×T×60/n=3×6×60/23= 46.96,min

式中：T—每个采煤班工作时间，h；

t—采煤机每个循环的作业时间，h。 采煤机截煤时的平均牵引速度按下式计算:

V=(L+2L1)/(t-t1)=(300+2×50)/(46.96-5)=9.53,m/min

式中: L—工作面长度,m；

L1—采煤机及斜切进刀长度,m； t1—辅助工作时间,取5min； V—采煤机牵引速度度,m。 （2）采煤机生产能力计算

采煤机正常开机割煤时的理论生产率估算公式如下： Q=

BVρC，t/h

式中：Q—采煤机理论生产率，t/h ；

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H—工作面煤层平均采高，取5.5m ； B—采煤机滚筒截深，取0.85 m；

V—采煤机截煤时的平均牵引速度,m/min ；

ρ—煤的实体密度，取1.29t/m3； Q=60×5.5×0.85×9.53×1.29=3448,t/h （3）装机功率

采煤机装机功率可以采用比能法进行计算。

P=QHw，kW

式中：P—装机功率，kW；

Q—采煤机的理论生产率，3448t/h； Hw—采煤机单位能耗，kW.h/t。

以补连塔矿所用JOY公司生产的6LS采煤机为例估算Hw。 6LS采煤机装机功率为P=1500kW，采高H=4.5m,牵引速度V=8m/min，小时生产能力Q=60×4.5×0.85×8×1.29=2368,t/h。

Hw=P/Q=1500/2368=0.6, kW.h/t

由此计算得：

P=QHw=3448×0.6=2069kW

因此，选用的采煤机装机功率应不小于2000 kW。

（4）牵引力

神东矿区煤质硬度普氏系数达到f =3左右，且韧性较大，工作面倾角一般在0—3°。目前所用的采煤机自重75t左右，牵

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引功率达到2×70kW，牵引力达到600kN以上，平均割煤牵引速度8m/min。多年的生产实践表明在神东矿区生产条件下，这些技术参数匹配合理，对1200万t/a工作面采煤机牵引力的选取有相当大的对比参考价值。实现1200万t/a生产能力时，采煤机平均割煤牵引速度应达到9.53m/min以上。因此，采煤机牵引功率应达到2×110kW以上，牵引力达到800kN以上。

（5）滚筒直径

双滚筒采煤机的滚筒直径以大于工作面最大采高的0.5倍为宜。

补连塔煤矿综采工作面配套支架最大高度为6m，工作面最大采高必须控制在5.8m以下，所以双滚筒采煤机的滚筒直径大于2.9m即可满足使用要求。根据采煤机滚筒直径系列，取滚筒直径D=2.9m 。

根据上述分析计算，生产能力为1200万t/a的综采工作面，配套采煤机主要性能和技术参数应满足以下要求：

①采煤机的生产能力大于3448t/h；

②采煤机允许的平均截割牵引速度大于9.53m/min； ③采煤机应优先选用865mm截深的滚筒； ④采煤机的装机功率不低于2000kW；

⑤采煤机牵引功率2×110kW以上，牵引力800kN以上； ⑥滚筒直径2.9m。

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目前世界上几个先进的采煤机生产厂家的产品能达到以上生产能力及技术要求，根据我矿区目前使用情况，选用Eickhoff SL500系列型采煤机比较理想，而且该型采煤机在南非MATLA二矿6m大采高综采工作面也得到成功使用。 Eickhoff SL500型采煤机技术参数见综采工作面设备一览表。表5—4。

5.2 液压支架的选型

5.2.1 液压支架选型原则

补连塔煤矿1200万t/a综采工作面配套液压支架的选型主要应考虑以下几方面：

（1）支架架型结构与工作面煤层赋存条件相适应； （2）液压支架对顶板的支护强度与神东煤田大采高综采工作面顶板破断运动规律相适应；

（3）支架的支撑高度与工作面采高相适应；

（4）支架电液控制系统的技术性能（主要指跟机移架循环周期）与工作面高速推进的生产技术条件相适应；

（5）支架的可靠性（主要指实际大修周期和实际使用寿命）必须与高产高效工作面的生产要求相适应；

（6）支架运输尺寸、搬运方式及支架自重与矿井辅助运输条件相适应；

（7）支架通风断面与工作面通风要求相适应。 5.2.2 液压支架性能及参数的确定

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（1） 液压支架结构型式的确定

根据补连塔煤矿1-2煤层的矿压特点和近年来引进支架的使用情况，1200万t/a综采工作面配套液压支架结构型式宜选用两柱掩护式。

（2）液压支架主要技术参数确定 ①支架额定工作阻力和初撑力

根据对综采面液压支架工作阻力的计算，中心距为1.75m，控顶距约为4.05m的支架的工作阻力为11000kN ，支护强度约为1.4MPa。

初撑力可按下式确定：

P0=（60%—80%）P，kN

式中：P0—液压支架额定初撑力，kN；

P—液压支架额定工作阻力，kN。

综采面支架的初撑力可以根据上面公式推荐的60%—80%范围，以矿区正在使用的液压支架的初撑力做参考，采用对比法选定。神东矿区目前在用的四种液压支架的工作阻力与初撑力对比情况见表5—1。

表5—1 神东矿区在用液压支架初撑力参数表

支 架 型 号 JOY76250/2.2/4.3 JOY8670/2.4/5.0 DBT7432/2.2/4.5KD 工作阻力（kN） 初 撑 力（kN） 比 值（％） 7625 8670 7432 5063 6056．6 5053.8 66.4 70 68

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