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煤矿机电设备选型设计毕业设计 一章综釆工作面配套设备选型 1.1机械化采煤工作面类型的确定与论证 XXX煤矿煤层最大厚度2. 9in，煤层傾角6°，煤层載割阻抗A= 375N/mm， 顶板岩性：老顶为01级，直接顶为2类，工作面设计长度为110m，设计年 产量为75万t/a。 本矿煤层赋存条件较好，煤层为进水平煤层，煤层厚度适中，为2. 9m， 井型为中型矿井，设计能力为75万t/a，直接顶为2类中等稳定顶板，老 顶为HI类顶板?周期来压强烈，要求工作面支护强度较大。 根据本矿工作面条件及我国目前采煤方法的类型及设备配套情况，设 计确定工作面的方法为综采一次采全高。 L2液压支架的选型 1.2.1影响液压支架选型的因素 影响液压支架选型的因素?主要考虑煤层顶底板稳定性，煤层厚度、 傾角赋存状况及瓦斯含量等情况，其中以煤层及顶、底板稳定性影响较大。 本矿煤层厚度2. 9m，倾角6、煤层赋存条件较好。 本矿工作面煤层直接顶为2类顶板，属中等稳定顶板，强度较高?强 度指数在31?70kg/cm‘之间，发育大量节理製隙，随采随落。 本矿工作面老顶为m级顶板?周期来压强烈，对支架支护强度的要求 较高。 1.2.2液压支架的选型 1. 2. 2. 1架型的选择 液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同?可分为支撑式、掩 护式、支撑掩护式三种基本型式。 WORD版本. WORD WORD版本. WORD WORD版本. WORD WORD版木. 支撑式支架顶梁长?立柱多?且垂直支撑，工作阻力大，切顶能力强， 通风断面大，后部有简单的挡砰装置，架间不撑紧，对顶板不密封?它适 应于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显和强烈的老顶条件。 掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的歼石，它的顶梁较短， 支柱少且倾斜支撑，架间密封，支架工作阻力较小，切顶能力差，但由于 顶梁较短，控顶面积小，支护强度不一定小，它使用于不稳定和中等稳定 直接顶条件。 支撑掩护式支架兼有上述两种支架的结构特点，顶梁絞长，立柱较多， 呈垂直或傾角较小倾斜支撑，故工作阻力大，切顶能力强，具有掩护梁架 间密封?挡肝掩护性能好，它使用于稳定以下各类顶板，有取代支撑式支 架的趋势，但结构复杂，重量较大，价钱相对较高。 由于本工作面的直接顶类别及老顶级别均以确定，所以可直接根据“适 应不同类级顶板的架型及支护强度表”直接选择。 根据表中给定的架型选择标准，确定本工作面的支架类型为支撑掩护 式。虽然该支架结构复杂?成本较高，但该类型支架技术成熟，安全性高? 工作性能稳定，对不同地质条件的煤层适应性强，应用广泛。 1. 2. 2. 2液压支架结构参数的确定 Hnax = hsm+ H Hiin = h?iin — Si - b — C 式中：H .心——支架最大支护高度，m， He 支架最小支护高度 111 h…——煤层最大厚度，2. 9m hmin 煤层最小厚度，取2. 4in， a——考虑伪顶，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撑力所需要的支 撑高度的补偿量；中厚煤层取200mm， S/——顶板最大下沉量，取1 60mm ? b——支架卸载前移时，立柱伸缩余量，煤层厚度大于1. 2m时取 80?100mm，本次设计取100mm , c——支架顶梁上存留的浮煤和碎歼石厚度，取100mm。 则? Hnax = 2. 9 + 0. 2 = 3 . 1 III Hmin=2.4-0. 16-0. 1-0. 1=2. 04m 1. 2. 2. 3支架支护强度的确定 I、根据经验公式估算： q=K?H?R 式中：q——支架支护强度，t/m\ K——作用于支架上的顶板岩石厚度系数，我国取6?8，设计取8， H 最大采高1 2. 9m * R——岩石容重，一般取2. 3t/『。 则:q = 8x2. 9x2.3 = 53.36 t/m‘ 2 直接查表选取 根据顶板条件及煤层厚度，直接查表可知 支架支护强度为：72 t/m2 据以上计算及查表选取，确定支架支护强度为72t/m2 ? 1.2.2.4选择液压支架型号 根据支架结构参数及支护强度，设计选取支架型号为ZY-35型。 该支架技术参数如下： 支架初撑力：188.4吨力（ 1884kN）， 支架工作阻力：400吨力(4000kN)， 底板比压：18.6公斤力/厘米2 ( 1.86MPa)， 泵站工作压力：200公斤力/厘米2(20 MPa) ? 支护强度：73吨力/米气0.73 MPa)。 1. 3单体液压支柱工作高度，支护强度及型式的选择 1.3.1支柱最大工作高度IU及最小工作高度IU的计算 Hmax= hmax — c Hm i n = hm i n — s — c — a 式中：Hmax 支柱最大工作高度，m , Hmin 支柱最小工作高度，m