谋煤矿综采工作面配套设备汇报材料.pptx

一、一、15112工作面概况工作面概况1511215112工作面位于工作面位于5#5#煤层南翼。煤层南翼。1511215112回风巷开口底板标高位于回风巷开口底板标高位于+1755m+1755m水平水平,已施工完毕，走向长已施工完毕，走向长度度14301430米米,宽度宽度4.24.2米，下帮高度米，下帮高度2.82.8米，掘进断面米，掘进断面14.44m214.44m2。1511215112运输巷开口底板标高位于运输巷开口底板标高位于+1683m+1683m水平水平,走向长度走向长度14231423米，宽米，宽度度 4.9米，掘进断面16.41m2。15112深孔巷开口底板标高位于+1720m水平,设计长度1415米，宽度3.7米，掘进断面10.17m2。1511215112工作面平均走向长度工作面平均走向长度1426.5米。1511215112开切眼开切眼沿煤层倾向伪斜布置，斜长257米，倾角9至25。宽8米，高3米，掘进断面24 m2。一、一、15112工作面煤层厚度工作面煤层厚度煤50层米厚做度一按次照地回质采素方描向如每下：距离煤层厚度距离煤层厚度0m4.5m50m0.8（0.1）3.4100m3.5m150m4.2m200m3.5m250m4.2m300m3.3m350m3.1m400m3.7m450m3.6m500m3.6m550m3.5m600m4.5m650m1.2（0.2）3.6700m1.4（0.2）2.7750m1.5（0.3）3.6800m4.1m850m4.2m一、一、15112工作面煤层厚度工作面煤层厚度900m4.295041000m3.910503.781100m3.7811503.88工作面平均厚度约：3.9m二、考察情况1、平煤十矿 戊11-17020工作面:走向长1280m，工作面斜长280m，工 作面采高1.6m左右，工作面倾角26度，采用支架为平煤生产 ZZ4000/12/25共188架，采煤机功率为600KW，现工作面月 生产原煤6-9吨，最高产量9万吨，使用的刮板机是764刮板机，功率2375KW，长288m，下运式。启动方式采用2台BPJ-500/1140交流变频器，使用两台400m3/h的五柱塞乳化液泵，该工作面使用供电电压等级1140V。二、考察情况2、平煤十矿 戊9-17019工作面。走向长800m，工作面斜长255m，工作面采高2.8-3.0米，工作面 倾角25度，采用支架为平煤生产ZY4000/17/37共171架，采煤机 为700KW，现工作面月生产原煤8-9吨，最高产量9.8万吨，使用 的刮板机是764刮板机，功率2375KW，长260m，下运式。启动 方式采用2台BPJ-500/1140交流变频器，使用两台400m3/h的五柱 塞乳化液泵，该工作面使用供电电压等级1140V。二、考察情况3、平煤四矿 戊16-16140工作面(已采完回收);走向长830m，工作面斜长260m，工作面采高2.8-3.0米，工作面 倾角12度，采用支架为平煤生产ZY4000/17/37共174架，采煤机 功率为700KW，工作面月生产原煤8-9吨，使用的刮板机是764刮 板机，功率2375KW，长260m，下运式。启动方式采用2台BPJ-500/1140交流变频器，使用两台400m3/h的五柱塞乳化液泵，该 工作面供电电压等级1140V。二、考察情况4、平煤四矿 已16-13010工作面;工作面斜长180m，工作面采高2.8-3.0米(中间一层0.4-1.0米夹 矸)，工作面倾角10-12度，采用支架为平煤生产ZY4000/17/37共 121架，采煤机功率为700KW，工作面月生产原煤5-6吨，使用的 刮板机为764刮板机，功率2375KW，长180m，下运式。启动方 式采用2台BPJ-500/1140交流变频器，使用两台400m3/h的五柱塞 乳化液泵，该工作面供电电压等级1140V。二、考察情况5、兴隆庄矿兖矿兴隆庄煤矿:19140工作面，长260m，采高4m左右，坡度12度，下运式，采用支架ZY10000/23/48共174架，工作面每日平均生产原煤1.6-2万吨，使用的1000刮板机，功率2700KW，长260m，启动方式采用2台BPJ-700/3300交流变频器，使用3台400m3/h的五柱塞乳化液泵，该工作面电压等级3300V。二、考察情况说明;根据考察发现所有综采工作面刮板输送机驱动方式均采用变频驱动。咨询后知其原因，原使用驱动方式下操作人员处理刮板机埋压时，均采用强行连续点动启动电机方式处理，经常造成电机烧毁和刮板机链条拉断事故发生。其中平煤4#煤矿最高纪录是一个月内烧毁4台电机。三、1890煤矿现有综采设备情况液压支架ZZ5800/22/43型，郑煤集团生产，共有200架，其中16122工作面现有108架，2015回采完，接续到南翼16111工作面。15111工作面共有92架，三角煤回采完后，现工作面有43架，巷道摆放38架，随着工作面推进，工作面加长，此38架还需安装到工作面，机修中心有11架。15111工作面的液压支架，低调、侧护需调向，建议外修36架。回采完后接续到15112工作面，工作面长257m，需安装支架171架。刮板输送机SGZ800/800型，共有两部，其中16122工作面一部长度162m，回采完，接续到南翼16111工作面。15111工作面一部长138m。转载机SGZ764/200型，共有二部，其中16122工作面一部，回采完，接续到南翼16111工作面。15111工作面一部，回采完接续到15112工作面。采煤机MG400/920-WD型，三台，16122工作面一台，回采完，大修理。15111工作面一台，回采完大修理后，接续到南翼16111工作面。地面机修中心一台，返厂大修理后，接续到15112工作面。四、15112工作面配套设备一、刮板输送机。一、刮板输送机。根据矿井原有设备的型号，以便设备通用性及互换性，以及现有的三机配套。根据矿井原有设备的型号，以便设备通用性及互换性，以及现有的三机配套。此刮板机预选型号按原有的此刮板机预选型号按原有的SGZ800/800SGZ800/800型，进行计算。型，进行计算。工作面基本参数及刮板输送机基本性能要求工作面基本参数及刮板输送机基本性能要求1 1、工作面基本参数、工作面基本参数工作面长度：257m（巷道中心对中心斜长）工作面倾角：1525（下山运煤）工作面走向长度：1426m供电电压：1140V2 2、刮板输送机基本性能要求、刮板输送机基本性能要求刮板机型号：SGZ800/800刮板机输送量：1000t/h链条规格型号：34126刮板链链速（m/s）：1.13（7齿链轮）四、15112工作面配套设备二、刮板输送机选型方案二、刮板输送机选型方案1.1.工作面刮板输送机运煤能力计算工作面刮板输送机运煤能力计算工作面采煤机割煤能力Qg=60*Bg*Hg*V*煤*Kg其中：Qg-采煤机的落煤能力；Bg-采煤机截深，取0.60.8m；Hg-采煤机平均割煤高度，取；V-采煤机牵引速度；煤-煤的容重，取1.3t/h；Kg-采煤机割煤回收率，取0.97；刮板输送机运煤能力 刮板输送机的最大运输能力应满足 Qy*Ky1*Qg 四、15112工作面配套设备 其中：Qy-运输机的最大运煤能力；Ky1-运输机的装载不均匀系数，取1.31.8；根据15112工作面运巷所选刮板转载机为SZZ764，该型号转载机每小时运量1000t/h,依据转载机的运输能力应大于输送机的运输能力，因此，刮板输送机每小时最大运输量为1000t/h.2、刮板输送机功率计算依据和不同倾角总消耗功率计算2.1刮板输送机总功率计算依据N总=0.6KdSqr（NMaxNMax+NMinNMin+NMax NMin）=525（kw）其中：NMax-满载功率；NMin-空载功率；Kd-电机功率备用系数，1.15Kd1.3，取1.3；Sqr-开平方；四、15112工作面配套设备 其中：Qy-运输机的最大运煤能力；Ky1-运输机的装载不均匀系数，取1.31.8；根据15112工作面运巷所选刮板转载机为SZZ764，该型号转载机每小时运量1000t/h,依据转载机的运输能力应大于输送机的运输能力，因此，刮板输送机每小时最大运输量为1000t/h.2 2、刮板输送机功率计算依据和不同倾角总消耗功率计算、刮板输送机功率计算依据和不同倾角总消耗功率计算2.12.1刮板输送机总功率计算依据刮板输送机总功率计算依据N总=0.6KdSqr（NMaxNMax+NMinNMin+NMax NMin）=525（kw）其中：NMax-满载功率；NMin-空载功率；Kd-电机功率备用系数，1.15Kd1.3，取1.3；Sqr-开平方；四、15112工作面配套设备2.1.1满载功率计算NMax：NMax=KdW总V链/=503（kw）其中：W总-刮板链总运行阻力，取332kN；V链-刮板链速，m/s；-电机传递效率，0.800.85，取0.83；2.1.2空载功率NMin：NMin=1.12V链q0LCos()/=262（kw）其中：q0-每米刮板链质量，取86 kg/m；L-工作面长度，取270m；-工作面倾角，下山运煤；四、15112工作面配套设备2.22.2不同倾角总消耗功率计算不同倾角总消耗功率计算根据以上功率计算公式，结合工作面实际情况及刮板机性能要求，计算不同倾角下消耗功率：电机在高速高速1486r/min1486r/min时以输送机每小时输量1000t/h1000t/h，刮板链速为1.13m/s1.13m/s，工作面长度为270m270m时，当工作面倾角为0 时，电机消耗总功率为752kW752kW；当工作面倾角为-5 时，电机消耗总功率为681kW681kW；当工作面倾角为-10时，电机消耗总功率为605kW605kW；当工作面倾角为-15时，电机消耗总功率为525kW525kW；当工作面倾角为-20时，电机消耗总功率为338kW338kW；当工作面倾角为-25时，电机消耗总功率为274kW274kW；因此，刮板输送机以工作面下山1552525运煤时，推荐电机总功率为800800kW,电机富裕量为275275526526kW，电机安全系数最小1.51.5以上。四、15112工作面配套设备2.32.3不同工作面长度计算不同工作面长度计算电机在高速高速1486r/min1486r/min时以输送机每小时输量1000t/h1000t/h，刮板链速为1.13m/s1.13m/s，工作面电机总功率为800kW800kW时，当工作面倾角为0时，工作面长度为280m；当工作面倾角为-5时，工作面长度为300m；当工作面倾角为-10时，工作面长度为320m ；当工作面倾角为-15-15时，工作面长度为350m350m ；因此，刮板输送机总电机功率为800800kW,能满足工作面倾角在-15-25之间变化。四、15112工作面配套设备3 3、中双链链条、中双链链条34*12634*126安全系数计算：安全系数计算：3.13.1、国内标准校核：、国内标准校核：m=2Sp/1.2Smax其中：m-安全系数，要求m3.5 SP-链条的破断力，取1450kN Smax-最大静张力；-双链负荷不均系数，取0.85。当工作面水平时，链条安全系数m=5.453.5；当工作面下山15时，链条安全系数m=9.53.5，均满足使用要求。四、15112工作面配套设备3.23.2、国外标准校核：、国外标准校核：n=P链/P其中：n-链条安全系数，要求1.2；P链链条传递的功率，kW P链=2SdV/1.25K P需要传递最大功率，取800kW因此，n=2.871.2，满足使用要求；四、15112工作面配套设备4 4、刮板机采煤弯曲计算：、刮板机采煤弯曲计算：Lw=4*a*R-a2其中：a-机身推移距离，取0.8m；R-弯曲段曲率半径；R=1/2*(a/2)其中：l-中部槽长度，取1.5m；a，-相邻两节中部槽水平最大偏转角度，取1；因此，弯曲段总长LW=16.5m，弯曲段中部槽节数n=11；四、15112工作面配套设备针对15112工作面基本条件和已有机型配置，SGZ800/2*400机型，选用YBSS-400，1140V，方案如下：方案:一拖一型式，需2台变频器，现有电网无需改造：安装布置：机头、机尾双电机驱动，变频器2台，一拖一型式，机头变频器设置为主机，机尾变频器设置为从机，通过双绞屏蔽电缆连接起来，从机以主机为参照，自动调整自身的输出，实现动态功率平衡。优点：需要优点：需要1 1台移动变压器为变频器供电；刮板输送机使用变频台移动变压器为变频器供电；刮板输送机使用变频驱动可保护电机防止强行频繁启动造成烧毁，保护刮板机链条防驱动可保护电机防止强行频繁启动造成烧毁，保护刮板机链条防过载被拉断。改变了现有矿井工作面操作工人处理刮板输送机因过载被拉断。改变了现有矿井工作面操作工人处理刮板输送机因偏帮等原因压实而采用的强行频繁点动电机处理的习惯。可避免偏帮等原因压实而采用的强行频繁点动电机处理的习惯。可避免电机烧毁、刮板输送机链条断链，减少非正规生产厂家生产刮板电机烧毁、刮板输送机链条断链，减少非正规生产厂家生产刮板输送机链条断链几率。可节约两根输送机链条断链几率。可节约两根300300米米9595平方的电缆。可减少平方的电缆。可减少两台组合开关，启动平稳，减少对电网的冲击。两台组合开关，启动平稳，减少对电网的冲击。四、15112工作面配套设备成功案例成功案例 BPJ-400/1140、BPJ-500/1140等型号变频器，在河南平煤集团下属各煤业公司，基本上已全部普及并取代软启动，效果比较好，基本没有出现烧电机现象。在平煤集团下属第11矿072工作面，经过实地考察与矿上交流，该工作面使用两台BPJ-500/1140变频器，在井下运行一年，断链情况很少发生，联轴器之间的弹性盘，没有更换过，链轮轴组没有出现漏油，减速器未出现故障。四、15112工作面配套设备附变频器参数：附变频器参数：1.变频器型号：BPJ-400/11402.主要参数：2.1输入参数：额定功率：400Kw额定输入电压：1140VAC（15%）额定输入电流：250A额定输入频率：50Hz相数：3相工作制式：S12.2输出参数：输出电压：01140VAC输出电流：0372A输出频率范围：050Hz四、15112工作面配套设备本安参数：Uo:12.5VDc；Io:0.42A；Co:10F；Lo:0.1mH；3.外形尺寸（长）2150mm（宽）1150 mm（高）1120 mm重量：3500Kg4.冷却方式水冷散热；有两种水冷却方式方式一：使用外部循环水泵、水箱等构成等闭环冷却系统；方式二：直接由供水管路经过滤器和电动阀向变频器提供冷却水，出水采用开放式直接排出。5.控制模式自动、手动控制；变频器等输出频率自动调节，多台（不超过6台）联合驱动。四、15112工作面配套设备液压支架：根据矿井现有液压支架，可接续到15112工作面的支架共有15111工作面退出的92架。根据现场液压支架的完好情况及矿井自己能修维修的情况，建议外围大修液压支架36架，矿井自己审购配件检修56架液压支架，并安装到15112工作面。还需外购液压支架115架。转载机、破碎机可使用15111工作面退出的设备。采煤机使用16122-1工作面退出，现在机修中心，返厂大修理后安装到15112工作面四、15112工作面配套设备超前支护（超前支架）15112工作面设计巷道为三条巷道，回风巷、运输巷、深孔巷。在生产时需做，三条巷道的超前支护。为能节省工作人员，提高工作效率，保证安全。建议：在15112深孔巷超前段加设超前支架一套。端头支护（端头支架）1890煤矿在16122-1工作面、16122工作面下端头都安装了端头支架，在使用过程中比单体支柱安全，虽然在操作中和现场地质中会出现制约生产的一些问题，通过现场与操作工人及区队管理人员沟通，都建议使用端头支架。建议：15112工作面下端头设置端头支架。四、15112工作面配套设备1 1 乳化泵站选型计算条件乳化泵站选型计算条件配套支架参数形式 ZZ5800/22/43型支撑掩护式中心距/mm 1500初撑力/kN 5235推移步距/mm 600泵站额定供液压力/MPa 31.5立柱参数缸径1/mm 230推移千斤顶参数缸径2/mm 160行程/mm 700推溜力/kN 361四、15112工作面配套设备3 3 泵站的压力计算泵站的压力计算根据液压支架初撑力确定泵站压力Pb1=4P1/zD2=31.5MPa式中 p1-液压支架初撑力，p1=5235KN；z-一架液压支架立柱根数，z=4；D-支架立柱的缸体内径，D=0.23m。根据液压支架最大推力确定泵站压力Pb1=4Pn/zD12=17.96 MPa式中 pn-千斤顶推溜力，pn=361KN；D1-千斤顶缸体内径，D1=0.16m。经计算，选用泵站压力31.5 MPa满足支架初撑力和推移千斤顶推溜力。四、15112工作面配套设备2 2 选型原则选型原则（1）乳化泵站输出的流量、压力应满足液压支架的需要，并考虑管路阻力而造成的压降；（2）乳化液泵输出的单机额定流量和泵的台数，应满足工作面液压支架操作需要，对能快速移架的液压支架或多台支架同时作业时同，需要较大流量；（3）乳化液泵站电动机选用电压，其等级应与工作面其他设备的电压等级一致；（4）乳化液箱的容量应能满足多台泵同时运行的需要；（5）当设立固定乳化液泵站实行远距离供液时，要计算确定所用的类型、口径和液流压降的损失，并确定所需的泵压。四、15112工作面配套设备4 4 泵站流量的确定泵站流量的确定根据支架在工作面中每架（组）在移动的循环中需要动作的立柱和千斤顶的最大流量确定，同时要满足液压支架追 机快速移动的要求，每5架一组。液压泵站工作流量=764L/min5 5 泵站功率计算泵站功率计算泵站电机功率=228.76KW式中 p-泵站的额定压力MPa；-泵站的效率，=0.9；6 6 泵站乳化液箱容积的确定泵站乳化液箱容积的确定按泵站工作流量选择容积V13Q+Q0=1400L式中Q0-液箱箱底至吸液口最低液位时的流量，取Q0=150200L；四、15112工作面配套设备7 7 液压泵站的参数确定液压泵站的参数确定乳化液箱容积应能容纳因采高变化引起的支架所需液量差，且应能容纳全部主进、回液管路的回液量等因素。本矿煤层变化不大，采高变化引起的支架所需液量差很小。综上所述，选择BRW400/31.5型乳化液泵和RX400/25乳化液箱，泵站配备3泵（两用一备）2箱方式工作，具体参数如下：公称压力/MPa 31.5柱塞数量/个 5公称流量/Lmin 400乳化液箱 不锈钢电机功率/Kw 250有效容积/L 2500电压/V 1140四、15112工作面需采购设备清单设备名称型号数量单价备注液压支架ZZ5800/22/43115架刮板输送机SGZ764/200257m乳化液泵VRB400/31.53台乳化液泵箱2台超前支架1套端头支架1套高压电缆3*95+1*252500m