極薄煤層開采設(shè)備探究及選型

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1、極薄煤層開采設(shè)備探究及選型摘要：介紹了煤礦極薄煤層的現(xiàn)狀及其開采的意義，研究了極薄煤層機械化采煤裝備技術(shù)解決方案，提出了采煤機、液壓支架、刮板運輸機選型及參數(shù)確定技術(shù)要點。為礦井極薄煤層開采提出新的思路和解決辦法。關(guān)鍵詞：極薄煤層開采采煤裝備電液控制設(shè)備選型1、國內(nèi)極薄煤層開采技術(shù)現(xiàn)狀煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我煤炭仍將是我國的主要能源。根據(jù)煤層厚度劃分，厚度0.8?1.3m屬于薄煤層，小于0.8m屬于極薄煤層。我國煤炭賦存多樣化，部分省區(qū)極薄煤層儲量見（表1）所示，薄與極薄煤層的可采儲量

2、約為60多億噸，約占全國煤炭總儲量的19%o薄煤層的高效安全開采問題是當(dāng)前煤炭行業(yè)的重要研究課題。我國薄煤層現(xiàn)在采用的主要機械化開采方法有電牽引采煤機綜采、刨煤機開采及螺旋鉆采煤機開采。極薄煤層的開采技術(shù)與裝備發(fā)展緩慢，許多礦區(qū)對極薄煤層因沒有經(jīng)濟安全的極薄煤層的開采技術(shù)只好棄采，造成了煤炭資源的巨大浪費。2、極薄煤層開采配套設(shè)備研究與選型極薄煤層主要采煤裝備選型原則(1)液壓支架：采用兩柱雙伸縮掩護式支架的形式，工作阻力及支護強度等參數(shù)要滿足極薄煤層礦壓要求，最低采高實現(xiàn)0.9m,同時要保證最小過機空間和三機配套的參數(shù)

3、合理。(2)采煤機：選用大功率的交流變頻電牽引采煤機，機面高度要充分保證在開采較薄地段條件時有足夠的過機空間，要求功率大、體積小，穩(wěn)定性好。(3)運輸機：選用雙中鏈封底結(jié)構(gòu)的鑄焊中部槽，降低中部槽的高度，以適應(yīng)極薄煤層開采的需要。降低機頭高度和卸載高度，選用高效減速機，實現(xiàn)雙速啟動、機頭尾互換。3、極薄煤層液壓支架選型根據(jù)礦井煤層頂?shù)装鍡l件，結(jié)合圍巖類型，選用基本支架架型為二柱掩護式，立柱雙伸縮，電液操作方式。結(jié)構(gòu)設(shè)計上，充分考慮極薄煤層開采時的特點，以重點降低整體配套高度、保證良好工作性能為目標(biāo)，滿足三機配套技術(shù)要求。

4、3.1極薄煤層對液壓支架的要求(1)支架的機構(gòu)采用兩柱掩護式結(jié)構(gòu)形式，采用了較大直徑的平衡千斤頂結(jié)構(gòu)，增大支架頂梁和掩護梁之間的調(diào)節(jié)能力和強度。運用計算機輔助設(shè)計手段，對支架四連桿機構(gòu)各項參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計、受力分析和結(jié)構(gòu)強度校核，滿足支架高可靠性要求。（2）支架結(jié)構(gòu)力求簡單、可靠。通過優(yōu)化設(shè)計，合理選用高強度材板，減小支架重量，在保證支架高可靠性的前提下，滿足尺寸小、重量輕等要求。（3）減小了對底板的比壓，兩架間采用新型調(diào)底裝置以適應(yīng)大傾角工作面。（4）為了保證支架具有較大的推拉力和行走速度，采用先進的電液操作系統(tǒng)，保證

5、快速跟機作業(yè)和支護自動化。3.2支架架型確定3.2.1支架工作阻力支架工作阻力大小直接影響支架的支護能力，選擇較大工作阻力有利于提高支架的適應(yīng)能力及可靠性，考慮支架中心距（1500mm）及立柱缸徑230mm,在立柱安全閥合理開啟壓力范圍內(nèi)，確定支架工作阻力為3300kN（安全閥開啟壓力39.7MPa）o3.2.2支架中心距的確定液壓支架按1.5m中心距進行選取。3.2.3推移步距的確定在頂板條件允許的情況下，增大截深可有效地提高每一循環(huán)的產(chǎn)量，提高生產(chǎn)率。但截深過大，將造成對架前頂板的支護能力減小。采煤機截深確定為0.6

6、m,將支架移架步距確定為0.6mo3.2.4頂梁前后比立柱作用點到頂梁前端長度與立柱作用點到頂梁后端長度之比值稱為頂梁前后比。頂梁前后比直接影響支架頂梁載荷分布及支架承載能力。此值越大頂梁前端承載能力越小，頂梁前后比過小時將嚴(yán)重影響支架前端支護能力。3.3液壓支架結(jié)構(gòu)特點(1)支架架型為兩柱掩護式液壓支架，穩(wěn)定性好，具有足夠的抗扭能力。(2)支架采用電液控制，技術(shù)先進，安全可靠，支護、推溜、移架機構(gòu)完善，人行道暢通。(3)頂梁為整頂梁結(jié)構(gòu)，對支架前部頂板的支撐效果好；(4)控頂距小。頂梁較短，因而對頂板反復(fù)支撐次數(shù)少，減

7、少了對直接頂?shù)钠茐摹?、極薄煤層采煤機選型根據(jù)極薄煤層賦存條件特點以及國內(nèi)采煤機發(fā)展現(xiàn)狀，選用非機載交流變頻調(diào)速采煤機，該機具有功率大、切割能力強、機身高度低等特點。極薄煤層對采煤機結(jié)構(gòu)的要求：(1)極薄煤層開采要求采煤機機身厚度薄、機身短，以適應(yīng)煤層薄，工作面起伏，實現(xiàn)采高在0.9米時三機配套高度的需要。(1)極薄煤層綜采開采存在著采煤機在切割頂?shù)装鍟r帶來的震動和沖擊。對整機的功率、重量、強度和穩(wěn)定性要求高。(2)極薄煤層綜采開采，煤層較薄架內(nèi)空間小，行人不便，要求薄煤采煤機必須能夠離機控制。5、極薄煤層運輸機選型采用

8、SGZ-630/220整體鑄焊結(jié)構(gòu)刮板輸送機，根據(jù)薄煤開采特點，對輸送機的結(jié)構(gòu)進行了特殊設(shè)計。即在保證可靠性的前提下，降低整體溜槽的高度、降低輸送機機頭的卸載高度，實現(xiàn)在采高0.9m煤層條件下的配套要求。對刮板機影響配套的要求：第一、降低中部槽的高度；第二、降低刮板機的卸載高度；第三、采用雙速啟動方式；第四、具有適應(yīng)