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百万吨工作面综采设备配套研究
2019-04-29  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   

30#层为东荣三矿主采层,煤层厚度0.5~6.5m。在东九采区、东八采区煤层赋存较厚,绝大多数区域厚度在3.5m以上。回采设备先后采用ZZ/6000/25/50重型综采支架一次采全高和ZFB/2400/16.5/25轻型放顶煤支架放顶煤回采。
东十采区煤层厚度总体趋势是变薄,但厚度变化非常大,为0.87~5.01m。规划的综采块段煤层厚度0.95~3.8m,其中85%的储量厚度在1.9~3.5m之间,平均厚度2.68m。原有的重型支架和轻放支架均不能进行有效回采。我们考虑选择其他型号支架进行回采。现将东荣三矿百万吨综采支架选型初步情况,报告如下:
一、采区基本情况
1、采区范围:
东十采区位于井田的东北部,南起F32断层,与东九采区相邻,北以F78、F33断层与东荣四矿交界,东自30层煤露头,西至30层煤负800等高线,采区南北走向长2.3km,东西倾向长3km,面积6.9km。
2、地表:
东十采区地表标高为60m~70m,区内大多被农田覆盖,采区东部有福山屯,北部有二九一农场水得连,采区中央有一条高压电塔至南向北通过。
3、煤层赋存情况:
最浅部也为测区东部的煤层露头,标高为-195m左右,最深处为测区西南部,标高为-760m左右。30号煤层的厚度变化趋势为由南至北逐渐变薄,厚度最大在755钻孔附近,厚度为5.01m,最小在289钻孔附近,厚度为0.87m,平均厚度为2.39m。倾角为0~16度。煤层结构复杂,含2?3层夹矸,夹矸厚度0~0.70m。顶板为中粒砂岩,局部发育砂岩顶,底板为细砂岩,上距30上煤层13.7~ 27m,平均厚度为21m。
4、储量分布情况:
全区共1545万吨。其中:上山区756万吨,下山区789万吨;
含水利连煤柱27万吨,水利连煤柱334万吨, 福山屯煤柱340万吨。
5、采区涌水量预计
根据本采区的构造特点及水文地质条件,参考相同水文地质条件的东八、东九采区,生产过程中实见的水文资料及涌水量观测数据,采用类比法预计本采区最大涌水量200m3/h,正常涌水量150m3/h。
二、主要系统
1、通风系统:东十采区形成后,需风量1560m3/min。现东十采区采区总入风量1200m3/min,东十采区总排风道正在扩面, 现东十采区总排风道在东九总回风进行增阻调节, 通过总回风窗调节,有增风的空间.
2、排水系统:在-760设永久排水系统。按正常涌水量150m3/h,最大涌水量200m3/h设计排水系统。
3、供电系统
东十首采面位于东十采区三片30#煤层,上顺槽走向长度730米,下顺槽走向长度770米,工作面走向长度200米,东十采区变电所采用双回路供电,电缆采用MYJV22-3*120平方mm高压电缆,共计2350m*2,其中一回路电缆就能够担负整个采区的用电负荷,电源来自井底中央变电所。
东十采区视在功率为3387KW。主采层30层首采工作面采用KBSGZY型移动变电站供电,掘进工作面配置2个综掘工作面,采用KBSGZY型移动变电站供电,6个普掘工作面,供电均来自东十采区变电所变压器。
4、压风系统:设采区压风硐室,安移动式压风机。
5、 运输系统
1)、主运输系统:主运输采用皮带运输,东十大巷铺设
SDJ-150可伸缩胶带输送机三台,-490大巷铺设SDJ-150可伸缩胶带输送机两台。
2)、辅助运输:辅助运输采用架线式电机车及矿车运输方式。
3)、上下山提升:
轨道上山采用JKY2/1.5B型防爆式2m液压绞车提升.斜长1000米。
皮带上山采用SPJ1000/2*200X型下运皮带机运输。
三、护工作阻力校核结果如下:
由于东十采区30#层赋存状态变化较大,以前所选支架工作阻力对新支架工作阻力校核参考意义不大,只能通过理论估算进行校核。选取校核公式如下:
Q=Q1+Q2=9.8[(l+l0)bH1+1.5LbH2]/1000
Q---支架载荷,Kn
Q1---支架支护面积上跨落带岩层重量,Kn
Q2---部分老顶裂隙带岩层重量,Kn
H1---跨落带岩层总厚度,约2~4倍采高,取4倍采高14m
H2---老顶岩层厚度,根据以往选型经验取3.4m
l---支架顶梁长度,查表分别取3.2m、3.75m、3.7m
l0---支架最大梁端距,取0.75m
b----支架支护宽度,取1.5m
L----老顶周期来压步距,取7.0m
---顶板岩石密度,取2.5T/m2
可以分别得出三种支架的估算支护阻力如下:
ZY3200/16/36工作阻力为3430Kn>3200Kn;
ZZ3600/16/35工作阻力为3700Kn>3600Kn;
ZZ4000/17/35工作阻力为3676Kn<4000Kn;
ZY4200/17/38工作阻力为3676Kn<4200Kn;
经初步估算ZY4200/17/38型支架符合顶板压力要求,且符合大吨位、高初承力、高可靠性的高产高效原则,该支架为两柱掩护式,梁端控制采用插板式结构,比较适合我矿断层密度较高的地质环境。所以我矿的支架选型初步建议为ZY4200/17/38型四柱支撑掩护式支架。
根据我矿的回采配套经验,我们建议采用,SGZ764/500(铸)型工作面运输机,确保工作面运输设备运行的可靠性。
由于30#层煤质较硬,煤壁片帮严重、块度较大,现在只有MG-581、MG-591采煤机较好的适应这样得采场条件。但是MG-591采煤机采高的上限为3.2m,不能与支架和采场条件相适应,为满足回采需要,我们建议采煤机选型,应该选取MG300/700-WD型采煤机,该机型采高范围1.9m~3.8m、基本满足高产高效型生产模式的需要。
由于东十采区巷道揭露面积小,地质情况有待于进一步查清;鉴于其它采区的掘进经验,我们目前没有找到一条进行快速掘进的方法,以目前状况看东十采区接续无法承担高强度的回采;设备配套的合理性有待于东十采区的现场进一步的验证。鉴于以上状况,我们本着积极稳妥的原则建议采取ZY4200/17/38支架、SGZ764/500(铸)型工作面运输机、MG300/700-WD采煤机的配套方案,力争达到东十采区年产100万吨的水平。
四、根据初步设备配套情况我们进行了经济技术

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