综采支架选型方案

综采支架选型方案(总12页)

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目录

前言···················································3

（一）矿井及煤层概况·····································3

（二）矿方意

见·································

··········4 （三）公司推荐方

案 ·································

······4

（四）选用ZY2400/08/16型液压支架的理由及可行性 ··········5

（五）工作面顶板压力的估算及支架的支护强度················6

（六）劳动组

织·································

···········7 （七）主要经济技术指标及效益估

算··························8

（八）、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数合理性：································

················9

（九）ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明··········10

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（十）落煤方

法·································

·········12

（十一）安全措

施·································

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（十二）优惠条

件·································

·······14 （十三）结

论·································

············14

（十四）支架技术参

数·································

···15

一、矿井及煤层概况

山东鑫国煤电有限责任公司为一老矿井，地质储量200万吨，可采储量

150万吨，为立、斜井开拓，设计生产能力40万吨，有可采煤层6层，本次设计薄煤层32#煤层，并兼顾9#煤层，设计工作面走向长度400米，倾斜长度80米。

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32#煤层为稳定煤层，煤层厚—米，平均煤厚米。煤层倾角8—12°，煤质硬度f=—2，,煤的容重 t/m3。煤层埋深130—140m。

32#煤层伪顶为粉砂岩厚，直接顶粉砂岩厚；煤层伪底泥质砂岩厚，其下为粉砂岩厚米。伪顶硬度系数f=2 ，伪底硬度系数f=3。

9#煤层—,平均厚度，内含—夹矸，硬度较大。直接顶为灰色泥灰岩，厚0—，裂隙发育，f=3—4，底板为黑色泥灰岩，厚—，f=2—3。

副井罐笼尺寸较小，大型设备只能运输从斜井运输。因斜井下车场原砌碹100m段宽度较窄，支架设计宽度不超过。

原采煤方法：MG—100型机组落煤，SGB620/40T型刮板输送机运煤，DW14—30/100单体支柱控顶。

从矿领导及下井了解知，顶板垮落跟顶1—2m，矿压显现不明显，选择支架工作阻力可不需要偏大。

二、矿方意见

1、采用走向长臂后退式采煤，综采液压支架+机采落煤+刮板机运输，平巷配置转载机搭接可伸缩式皮带运输。

2、选择支架依32#煤为主，并兼顾9#煤层采高要求，支架宽度不大于，若32#煤厚度影响通机，可考虑机组割底。

3、所选支架要体积小、重量轻、强度高、适合该矿井煤层高度的要求、其运输、安装方便。

4、工作面支架、溜子配套：轻型液压支架、液压牵引采煤机、刮板运输机。以提高工作面的生产、运输能力。

三.推荐方案

1、根据32#、9#煤层煤厚综合考虑，选用 ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板。相应配套设备选用MG160/360—BWD型采煤机落煤，SGZ—630/180型刮板机运输，循环进度米，三班生产，边采边准，每班5个循环。

2、配备部分单体液压支柱、铰接顶梁或π梁作为上下顺槽超前支护。

四、选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架的理由及可行性:

1.选型原则：安全可靠，技术可行，投资少, 因井而宜。

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2.选型理由及可行性：

（1）根据32#、9#煤层厚度特点，我公司推荐ZY2400/08/16型掩护式液压支架。支架最小高度，最大高度；采高范围—。支架宽度米，中心距，工作面长度80米，需支架64架。

（2）支架采用整体顶梁四连杆机构，刚性强、结构紧凑、护顶稳定性好，适用中等稳定及以下顶板。对煤层厚度变化大的工作面也有较强适应性。 （3）支架采用即时支护方式设计，能随机组割煤能对机道顶板进行及时支护，可有效控制机道顶板。

（4）支架采用缸径125mm的平衡千斤顶,使支撑合力靠近煤帮，可有效防止支架端面处顶板的早期离层和破坏，非常适合不稳定煤层采煤。

（5）支架通过优化设计，减少底座前端比压，选用整体刚性半开挡底座。底座中后部底板敞开，便于浮煤及碎石排出。底座前端为圆弧结构，可防止移架啃底。

（6）支架采用单侧护板设计，以利于工作面调架。

五、工作面顶板压力的估算及支架的支护强度

（1）、工作面顶板压力估算： 根据煤层采高及顶板岩性估算顶板压力 Q =1000 × n × h × r × ×10-6/μ = 1000× 8 ×× × ×10-6/=

式中：Q----支架支护强度，Mpa;

n----与煤层底板分类相关系数，取8； r----岩石容重，取M3； h----工作面最大采高，取; μ---支护效率，取.

(2)、经验岩重法估算（按支撑采高8倍的上覆岩重估算） PZ=8hr×10-5/ (式中字母含义同上式) =8××2500×10-5/=

(3)、ZY2400/08/16型掩护式液压支架主要技术特征表如一：表一

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序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名 称 支架最小最大高度 工作阻力 初撑力 中心距 支架宽度 可采煤高度 支护强度 对底板平均比压 支柱缸径/数量 主梁长度/端面距 移架步距(本架操作) 外形尺寸长×宽×高 支架重量 参 数 — 2400KN 1972kN 1250mm 1190—1330mm 1000-1500mm 0. 50Mpa Mpa ￠200mm /2根 3377/306mm 600mm 4464×1190×800 吨 说 明 39Mpa Mpa 根据以上计算结果，顶板压力小于ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护强度，故选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架能满足支护强度要求。选择支架如下配套图：

ZY2400/08/16型掩护式液压支架配套图

六、劳动组织：

32#煤层回采工作面长度80米，平均煤厚米，采用ZY2400/08/16型掩护式液压支架管理顶板，可三班生产，采准平行作业，采煤机截深米，每日完成15个循环。每班工作人员配备如下：

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工作面每班有一名班长负责组织生产，配有质量验收员、采煤机司机、移架工、清理浮煤工、维修工、泵站司机等相关工种操作人员若干名。 工作面人员配备见劳动组织图表 表二 序号 工 种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 班长 质量验收员 采煤机司机 移架工 清理浮煤工 端头维修工 支架维修工 泵站司机 机电维修工 合 计 一班 1 1 3 2 4 2 2 1 2 18 二班 1 1 3 2 4 2 1 1 1 16 三班 1 1 3 2 4 2 1 1 1 16 合计 3 3 9 6 12 6 4 3 4 50 实际出勤率50÷85%＝59人

七、主要经济技术指标及效益估算

根据32#煤层煤厚选用 ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板煤层产量预计（保守估计）：机采工作面长度80米，平均采高米，煤炭容重M3，循环进度米，工作面回收率98%，每天完成15个循环，每月30天，每年按300天计算产量。即每个原班产量：

80×××1. 35×98%×15=1050（含矸1365）吨。 按正常开机率50%，小时生产能力为：

1050÷8÷3÷=（含矸114）吨

按机组最大速度min的60%计，小时生产能力： ××××60＝214（含矸270）吨

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月产量: 1050×30=31500吨

年产能：31500吨×10=万吨。

八、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数和合理性：

（一）选型原则

机组割煤量<刮板输送机运煤量<转载机运煤量<带式输送机运煤能力。 （二）主要参数 （1）机组

MG160/360—BWD采煤机，采高—米，截深米，滚筒直径米，牵引力261KN, 牵引速度0—米，液压无链电牵引，供电电压1140V, 使用倾角≤30°,机身高678mm ,卧底量156mm, 机重20吨 （2）刮板机

SGZ630/180型刮板机，输送量350吨/小时, 设计长度150米（实际长度80米），链速米，电机功率2×90千瓦，刮板链规格∮22×86—C,中部槽尺寸（长×宽×高mm）1500×590×190，铸焊（山东新煤机械有限公司）。 （3）SZB730/40型桥式转载机

SZB730/40型桥式转载机，输送量400吨/小时, 设计长度40米，链速米，电机功率55千瓦，刮板链规格∮18×64，中部槽尺寸（长×宽×高mm）1500×630×550，重量22吨（山东新煤机械有限公司）。 （4）DSJ80/40/2×40带式输送机

DSJ80/40/2×40带式输送机，设计长度400米，带宽800mm，带速s，输送量450吨/小时,电机功率2×40千瓦，机头尺寸（宽×高mm）1891×1385，重量吨（山东新煤机械有限公司）。 （三）设备选择合理性

机组割煤量<刮板运输机运煤量<转载机运煤量<带式输送机运量。实际选

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择机组割煤量、刮板运输机运煤量、转载机运煤量、带式输送机运输量为： 机组小时割煤量214（270）吨/小时＜刮板运输机350吨/小时＜转载机400吨/小时＜带式输送机450吨/小时。选择设备符合要求。

九、ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明

1. 组焊件:本支架组焊件（包括顶梁、前伸梁、顶梁活动侧护板、掩护梁、掩护梁活动侧护板、前连杆、底座、推杆等）均采用Q460、Q550级高强度合金结构钢板和16Mn普通低合金结构钢板材组焊；厚度均为GB709-88热轧钢板尺寸系列中支架常用优选规格。

其中16Mn高强度合金结构钢板材占组焊件重量约40%左右。 Q460、Q550级高强度合金结构钢板材占组焊件重量约60%左右。 2.液压缸及活塞杆:本支架所有液压缸、立柱用管材均采用27SiMn，管材规格均选用支架常用优选规格。活塞杆采用40Cr或27SiMn棒材。 立柱、推移千斤顶、平衡千斤顶的密封件均采用聚氨脂材料。

3.销轴、导杆类:销轴类中，较重要销轴均采用30CrMnTi棒材，重量约占80%；其余均采用40Cr棒材，重量约占20%。 销轴、导杆均镀锌、钝化处理。

4.液压系统:所有阀类（型号、厂家）要求生产厂家严格按设计图纸组织配套。本支架采用400L/min大流量阀和125L/min小流量阀。主进液管路为25高压胶管。主回液选32高压胶管。架内连接操纵阀进回液管选用19高压胶管。

5.阀类:安全阀选用100升安全阀；液控单向阀为200升流量；其余阀均为支架常用优选系列且较为成熟型号。

6.高压胶管及接头等附件:高压胶管选用“青岛”胶管，接头及附件均选用专供煤矿井下使用的优选系列型号。

7.工艺要求:本支架组焊件中主要装配孔，均要求部件组焊后整体镗孔。高强度板组焊后均需进行消除应力处理。

8.支架型式试验及验收标准:本支架按《液压支架技术条件》MT312-2000标准执行。

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十、落煤方法

1、采煤机进刀方式见附图：采煤机进刀示意图

采煤机采取端部自开缺口、斜切进刀的方式；斜切进刀段长度不少于20m，进刀深度。

（1）采煤机位于上端头进刀处上行割三角煤。 （2）采煤机下行割煤至下出口，其上推移刮板输送机。 （3）采煤机在下端头向上斜切进刀。

（4）采煤机下行割三角煤，再返刀上行割煤至上出口。 （5）采煤机向下割煤斜切进刀。 2、采煤机割煤方式

（1）采取双向割煤；即煤机从上部进刀处上行割三角煤，再反刀由上向下割煤；割煤至下出口后斜切进刀，煤机从进刀处下行割三角煤，再反刀由下向上割煤；割煤至上出口后斜切进刀，再进行下一循环的割煤。

(2）采煤机以0-4m/min的速度进行割煤，下行割煤时采用下滚筒割顶煤，上滚筒割底煤的方式；上行割煤时采用上滚筒割顶煤，下滚筒割底煤的方式。

(3）采煤机割煤时，煤机上下5m范围内严禁与其它操作平行作业。 3、牵引方式：采用铸造锯齿轨做轨道自行牵引

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附图4 ：采煤机双向割煤斜切进刀示意图下上a下上b下上c下上d下上e下上f(a)煤机上行割三角煤 (b)煤机下行割煤 (c)煤机上行吃刀(d)煤机下行割三角煤 (e)煤机上行割煤 (f)煤机下行吃刀

十一、安全措施

（1）工作面开采前,矿方要制定强制放顶安全措施,随同作业规程一起学习考试.

（2）成立强制放顶专业队伍，对老空区悬顶及时进行强制放顶。 （3）初采工作面推出5米,顺工作面每5米打一组炮眼, 每组两个炮眼，位置在支架切顶线内侧米处,沿走向与顶板夹角75°—85°,方向朝向空区顶板。每组强制放顶炮眼相距米,夹角15°，眼深3-4米,每个炮眼用两个同等型号的电雷管引爆,药卷外用炮泥封实，当班炮眼当班放完。

（4）随工作面推进,悬顶走向超过20米,斜长超过面长的三分之一,按上述相同的方法进行强制放顶.强制放顶时,除放炮员外,工作面其他人员全部撤出。 （5）放炮母线拉线长度正常情况不低于200米,据工作面上下出口不少于150米，并在躲避洞内进行。

（6）当工作面走向推出40米、经强制放顶顶板仍未冒落，应组织专家会诊，制定安全措施后方可生产。

（7）正常推进中，若顶板不冒落，可沿走向每6—8米，设一棵直径为12cm的砍口信号柱，信号柱设在距上下顺槽各三分之一处（一次采全高）。并设人注意观察顶板，发现问题及时汇报处理。

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（8）生产中，发现顶板震顶，片帮、煤帮压酥等情况跟班领导应停止生产立即撤人。

十二、优惠条件

1.保质期 ：易损件保质期半年，焊购件保质期二年，质保期内免费更换配件，质保期外优惠优先提供各种配件。

2.随机配件；随机配送二套专用工具；架子图纸1套。 3.交货期：交货期为90---120天。

4.制造厂家无偿派资深专家为矿方进行指导安装、调试及人员培训，直至矿方人员能够独立操作我方人员方可撤回。在矿方使用过程中，如果发现质量问题，在接到矿方电话后，8小时内到达矿方。

5.付款方式：预付款30%，交货款（进度）45%，安装调试完毕付款20%，质保金5%一年内付清。

十三、结论：

根据矿方要求和方案拟选可以看出，选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架配MG160/360—BWD采煤机生产，方案完全可行。

本报告仅简述液压支架在该矿使用的可行性，也恳请矿方领导、工程技术人员及专家一同切磋交流优化最佳支护方案，实现我们协作的双赢。

报告人: 贺成云 采煤专业高级工程师

山东新煤机械有限公司 2011年5月26日

附：山东鑫国煤电有限责任公司方案支架详细技术性能参数： 掩护式液压支架

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ZY2400/08/16型掩护式液压支架主要技术参数

支架总体参数：

型 式： ZY2400/08/16型掩护式液压支架 最大高度(mm) 1600 最小高度(mm) 800 支护高度(mm) 1000－1500 额定工作阻力(KN) 2400 （P=39MPa） 初撑力 (KN) 1978（P=） 支架中心距(mm) 1250 支架宽度(mm) 1190～1330 推移行程(mm) 600mm 泵站压力

操作方式 本架或邻架控制 运输尺寸(mm) 4464×1190×800 （2）立柱、千斤顶主要技术参数 ①立 柱： 2根 型式 双伸缩

缸径 /柱径 200/190，160/130mm 行程 740mm 初撑力 989KN（）

工作阻力 1200KN（39MPa） ②平衡千斤顶 外注式两根 缸径/杆径 125/70mm 行程 236mm

初撑力（推/拉） 385/264KN（） 工作阻力（推/拉） 486/334KN（）

③推移千斤顶 外供式1根 活动活塞 缸径/杆径 125/85mm

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行程 750 mm

推力/拉力 178/207KN（） ④ 侧推千斤顶 外供式3根 缸径/杆径 63/45mm 行程 140 mm 推力/拉力 99/49KN（）

资金投入预算

（1）掩护式液压支架，工作面面长80米，用支架64架（设过渡架）。工作面支架每架万元，64架支架资金万元。

（2）上下顺槽超前支架30米，资金万元。

（3）MG160/360—BWD采煤机每台220万元（参考价）。 （4）SGZ630/180型刮板机一部，资金120万元。

（5）SZB730/40型桥式转载机，资金45万元。 （6）DSJ80/40/2×40带式输送机一部，资金52万元。 （7）BRW200/乳化液泵站一台（两泵一箱），资金25万元。 合计资金万元。

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