巴彥高勒礦井采煤機(jī)選型分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u29969第一章巴彥高勒礦井概述 24371.1井田位置 2299051.2煤礦交通 4174261.3煤礦水文地質(zhì) 4167691.4煤層情況 563491.5煤質(zhì)情況 5124331.6設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限 6110071.7盤(pán)區(qū)布置 6262271.8資源儲(chǔ)量 792291.9地形地貌及地表水系 727691.10井田開(kāi)拓 8270101.11氣象及地震情況 8326131.12主要自然災(zāi)害 99994第二章工作面設(shè)備選型原則 10139852.1采煤機(jī)選型原則 10278972.2刮板輸送機(jī)選型原則 10288102.3液壓支架的選型原則 11123462.4順槽運(yùn)輸設(shè)備選型原則 1160002.5其他設(shè)備選型原則 117846第三章采煤機(jī)選型 138793.1采高 1348723.2采煤機(jī)滾筒直徑的選擇 13252993.3截深 1336803.4滾筒轉(zhuǎn)速 13140463.5截割速度 1320843.6割煤時(shí)的牽引速度和生產(chǎn)率 1439703.7總裝機(jī)功率 16137043.8采煤機(jī)牽引力 16179233.9選取采煤機(jī) 16102693.10檢驗(yàn)它的技術(shù)參數(shù) 17巴彥高勒礦井概述井田位置根據(jù)呼吉爾特礦區(qū)準(zhǔn)的規(guī)劃，本礦位于礦區(qū)南部，井田范圍由6個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，面積65.2734km2，本井田與周邊礦井關(guān)系示意圖見(jiàn)圖1.1。井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表1.1。巴彥高勒井田位于東勝~神府煤田的東南部,由于主要的可采用煤層比較深,井田內(nèi)及其周邊地區(qū)至今尚無(wú)生產(chǎn)出大型礦井和中小型煤礦。表1.1拐點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XY14295278.75236614410.01524295278.75236625051.24334294147.12036625095.73044291524.00036622401.4205428758306064287486.67036614522.350井田與周邊礦井關(guān)系示意圖1.1圖1.1煤礦交通煤礦交通位置狀況見(jiàn)圖1.2。圖1.2煤礦水文地質(zhì)根據(jù)《內(nèi)蒙古呼吉爾特礦區(qū)巴彥高勒礦井水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報(bào)告》(2012年11月),井田的水文地質(zhì)劃分為第一～二類(lèi)第二型裂隙充水的水文地質(zhì)條件中等的礦床。預(yù)計(jì)礦井正常涌水量797m3/h，最大涌水量1196m3/h，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》(2009年),礦井的主要水文地質(zhì)資源類(lèi)型情況應(yīng)該較為復(fù)雜。故本項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)以提高礦井的自然水文地質(zhì)探測(cè)性能為復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)防。井田煤層頂?shù)装鍘r石的強(qiáng)度較低，多為軟弱～半堅(jiān)硬巖石。工程調(diào)查地質(zhì)根據(jù)調(diào)查礦井類(lèi)型主要分別為第三類(lèi)第二型第三層狀型頁(yè)巖類(lèi)和該工程調(diào)查地質(zhì)根據(jù)調(diào)查礦井條件分別為中等地質(zhì)類(lèi);礦井屬瓦斯礦井；煤塵有爆炸危險(xiǎn)性；煤層為容易自燃煤層；沒(méi)有對(duì)土壤地?zé)岬闹苯游：?。煤層情況煤層傾角傾向300～320°,地層平均方向傾角1～3°,地層內(nèi)的生產(chǎn)利用狀況沿其結(jié)構(gòu)走向及地層傾向均可能存在一定的幅度變化,但是這個(gè)變化趨勢(shì)總體變化不大。沿著火山路線的南北走向都是呈現(xiàn)縱寬緩慢的波狀方向發(fā)展,區(qū)內(nèi)沒(méi)有一次發(fā)現(xiàn)明顯的火山斷裂或者主要是褶皺狀的結(jié)構(gòu),也沒(méi)有明顯的火山巖漿石溢流侵入,地質(zhì)調(diào)查結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易。煤層厚度煤層為侏羅系中的傳統(tǒng)延安組,包括四個(gè)煤組,含有少量的煤8～23層,其中礦山全區(qū)或大多數(shù)可以開(kāi)采的煤層4層(礦山編號(hào)分別為)中發(fā)掘,井田范圍內(nèi)所包含的、5-1),局部可以開(kāi)采煤層4層(礦山編號(hào)分別為上、上),可以開(kāi)采區(qū)零星分布的不可以開(kāi)采煤層2層(),其余的煤層都是無(wú)法開(kāi)采。主要開(kāi)采煤層3-1煤可采厚度3.2～6.21m，平均5.9m，該煤層層位穩(wěn)定，厚度變化小，其資源量占總資源量的。煤質(zhì)情況井田內(nèi)的煤質(zhì)主要為低至高~中等濃度水分,特低灰、少量黑色石油和其他低灰、特少量氧化硫和高~中等濃硫,特低磷和高~小量黑色石油和其他低磷、高、特?zé)嶂档姆浅?qiáng)粘性焰型煤、長(zhǎng)焰燃燒型煤及其他弱黏性焰型煤,是良好的民用及工業(yè)動(dòng)力綜合利用能源煤。設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限礦井的日常工作日和時(shí)間日常管理制度:按照要求設(shè)計(jì)的每個(gè)礦井每人年平均每個(gè)工作日330d,每天4班按時(shí)進(jìn)行日常作業(yè),其中3班按時(shí)進(jìn)行日常生產(chǎn),1班按時(shí)進(jìn)行日常檢修。每日的凈質(zhì)量提高工作時(shí)間一般控制在16h。本項(xiàng)目礦井自然資源豐富,外部建設(shè)環(huán)境條件優(yōu)良、煤質(zhì)保證嚴(yán)格、用戶安全穩(wěn)定,開(kāi)采工藝和技術(shù)條件優(yōu)越,開(kāi)拓工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)效益好,適于各種類(lèi)型的礦井建設(shè)。礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力標(biāo)準(zhǔn)確定值為4.2mt/a。礦井井型556.43mt,其中(3-1煤以上)364.33mt,儲(chǔ)量中的備用壽命系數(shù)大約取1.4,則4.2mt/a井型的電力供電系統(tǒng)服務(wù)器的使用壽命年限大約為101a,a?？鄢呀?jīng)開(kāi)始回采的11個(gè)礦井開(kāi)采區(qū)生產(chǎn)資源的存儲(chǔ)量19.44mt/a(3.5a),礦井當(dāng)期剩余生產(chǎn)服務(wù)資源使用量的年限可以設(shè)定為97.5a。盤(pán)區(qū)布置礦井在井上搬運(yùn)和井下移交煤炭生產(chǎn)時(shí)平均需要分別井下布置1個(gè)搬運(yùn)盤(pán)區(qū),即13盤(pán)區(qū),井下分別需要布置1個(gè)3-1煤炭生產(chǎn)工作水平面,達(dá)到4.2mt/a的礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。首采區(qū)域13盤(pán)區(qū)東西寬2.95km，南北長(zhǎng)5.18km，面積約為11.3km2。根據(jù)各煤層的相對(duì)間距和資源數(shù)量,礦井劃分3個(gè)水平,每個(gè)煤層按水平分盤(pán)區(qū)域共布置6組主要大巷,各一組水平大巷沿著所有采用的煤層方向布置，三條大巷間距50m。根據(jù)煤礦瓦斯、通風(fēng)及道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)技術(shù)性能要求,經(jīng)過(guò)綜合地測(cè)量分析并設(shè)計(jì)充分考慮每個(gè)礦井在巷道工程施工期間的現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)際工作狀態(tài),每個(gè)礦井工作面均線上應(yīng)分別布置兩條交通巷道,回風(fēng)巷一條;散裝貨物巷和搬運(yùn)巷道各一條。根據(jù)國(guó)內(nèi)外厚層巖煤層綜合開(kāi)采管理技術(shù)的研究發(fā)展和國(guó)際應(yīng)用趨勢(shì)現(xiàn)狀,結(jié)合目前我國(guó)井田煤層開(kāi)采的主要技術(shù)基礎(chǔ)條件,設(shè)計(jì)3-1煤層應(yīng)采用雙向長(zhǎng)壁煤層綜合開(kāi)采機(jī)械化一次采全高大采高落的采煤管理方法,全高大冒采高落煤方法采煤進(jìn)行人工管理煤層頂板,工作面落法進(jìn)行管理后退式煤層回采。本礦的首采工作面長(zhǎng)度約為300m,推進(jìn)時(shí)的方向長(zhǎng)度約2500左右。初期建成的投產(chǎn)地段平均涂料厚度約為5.9m,設(shè)計(jì)時(shí)采用一次性開(kāi)采全高綜采,最大開(kāi)采高度為6.2m,最小3.2m。資源儲(chǔ)量總資源儲(chǔ)量（331+332+333+334）共計(jì)1040.22Mt。礦井工程設(shè)計(jì)計(jì)算中的地質(zhì)資源/礦物儲(chǔ)量損失是在泛指為了計(jì)算使使用礦井的長(zhǎng)期工業(yè)地質(zhì)資源/礦物儲(chǔ)量損失減去按照礦井設(shè)計(jì)計(jì)算方法所需要計(jì)算生產(chǎn)出的自然斷層地質(zhì)煤柱、防水地質(zhì)煤柱、井田中的境界地質(zhì)煤柱、地面上的建(構(gòu))物。礦井工程設(shè)計(jì)的實(shí)際可持續(xù)采用煤礦資源/煤炭?jī)?chǔ)量值在減去各種煤礦工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地和煤礦環(huán)形工程安裝施工車(chē)間采用煤柱與主要采礦井巷采用煤柱之間的采用煤炭?jī)?chǔ)量后,乘以煤礦開(kāi)采重點(diǎn)區(qū)域的資源回收率即可作為整個(gè)礦井工程設(shè)計(jì)的實(shí)際可持續(xù)采用資源儲(chǔ)量。工業(yè)用生產(chǎn)場(chǎng)地及廠房環(huán)形煤柱安裝場(chǎng)地廠房專(zhuān)用煤柱的基本計(jì)算敷設(shè)方法主要是根據(jù)場(chǎng)地巖層沿著位置方向移動(dòng)的基巖角度方向進(jìn)行公式計(jì)算基本留設(shè),參考了與東勝鐵礦煤田其它崗位相鄰的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地廠房和煤礦井,巖層沿著位置方向移動(dòng)的基巖角度可用公式表示為:其中基巖45°,基巖角度δ=65°。采區(qū)煤層回采率厚中薄煤層一般平均取,中厚中薄煤層一般平均取,薄中厚煤層按比例進(jìn)行計(jì),經(jīng)綜合測(cè)量分析該采區(qū)礦井煤層設(shè)計(jì)最大煤層可采儲(chǔ)量一般為582.34mt。地形地貌及地表水系井田位于之東南部，區(qū)“東勝梁”的南側(cè)，為的東北邊緣地帶。井田北部地區(qū)自然屬于的自然地貌變化特點(diǎn),大部分井田地區(qū)都已經(jīng)是被第四斷層系統(tǒng)的風(fēng)暴沉積沙丘斷層所完整覆蓋,多數(shù)是呈類(lèi)似新月形或類(lèi)似波浪狀的小沙丘,沒(méi)有任何變質(zhì)基巖的山體出現(xiàn)。區(qū)內(nèi)所有森林動(dòng)物植被品種數(shù)量相對(duì)較少,屬半封閉荒漠性森林地區(qū)。井田內(nèi)部并沒(méi)有無(wú)常年的大量地表性降水徑流。雨水大部分時(shí)候是通過(guò)地下風(fēng)沙或積沙直接將水滲透到地下。井田開(kāi)拓根據(jù)臨近礦井的施工經(jīng)驗(yàn)，本礦井筒施工需采用全深凍結(jié)，采用斜井開(kāi)拓明顯不合適，因此設(shè)計(jì)推薦采用立井開(kāi)拓方式。

井下的主要運(yùn)輸機(jī)組均采用膠帶式輸送電動(dòng)機(jī),輔助運(yùn)輸則采用不同的軌道膠輪機(jī)。氣象及地震情況據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯烏審旗地區(qū)氣象站根據(jù)歷年氣溫?cái)?shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì):當(dāng)?shù)仄骄罡叩貐^(qū)氣溫+36.6℃,最低氣溫的年平均值分別為-27.9℃;年各月密布分別為194.7~531.6mm,分別為,且多部分集中于三個(gè)降水月內(nèi);降雨量分別為,平均當(dāng)?shù)叵陆到涤炅糠謩e為2534.2mm,年平均當(dāng)?shù)卣舭l(fā)降雨量約等于占年平均降水雨量總和的5~12倍。井田內(nèi)部有季風(fēng)多雨但云霧少,最大地區(qū)持續(xù)最高風(fēng)速平均可達(dá)24m/s,一般地區(qū)持續(xù)最高風(fēng)速2.6~5.2m/s,最大最小凍土沉積深度沙塵為1.71m,最大最小凍土深度沙塵和風(fēng)暴日為50d/a。據(jù)2011年中國(guó)對(duì)特大地震烈度活動(dòng)峰峰測(cè)值烈度區(qū)劃圖,井田水庫(kù)所處地震區(qū)域的特大地震測(cè)量活動(dòng)烈度峰值地震加速度大約為0.05g,地震烈度活動(dòng)峰值烈度預(yù)測(cè)等級(jí)峰值為中或相當(dāng)于特大地震活動(dòng)強(qiáng)度的其他地方為地震烈度,屬于弱弱地震區(qū)域的預(yù)測(cè)峰值范圍,歷史上亦未多次發(fā)生任何造成破壞性的特大地震。主要自然災(zāi)害礦區(qū)的主要天氣和自然災(zāi)害是沙塵暴和冰凍的天氣。夏季降雨集中,雨量大時(shí)低洼處易形成水澇,雨量小時(shí)易造成干旱。礦井工業(yè)用場(chǎng)地、風(fēng)井施工場(chǎng)地、礦井安裝車(chē)站、風(fēng)井公路等工程用場(chǎng)地及周邊無(wú)任何洪水、泥石流、滑坡、巖崩及其他工程地質(zhì)災(zāi)害,因此各個(gè)建設(shè)項(xiàng)目所遭遇的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率較低,危害嚴(yán)重程度較低,而且發(fā)生的危險(xiǎn)性較小。工作面設(shè)備選型原則采煤機(jī)選型原則采煤機(jī)的選型位置應(yīng)該是否能夠滿足采煤機(jī)對(duì)割掘高度的要求以及割掘能力是否符合生產(chǎn)技術(shù)要求,采煤機(jī)的生產(chǎn)能力也不得低于采煤機(jī)的工作平面理論生產(chǎn)能力。憑借已知的和計(jì)算出來(lái)的采高,滾筒的直徑、截深、生產(chǎn)率、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、牽引力及其牽引運(yùn)行速度等來(lái)確定初選采煤機(jī),.然后和我們初選的支護(hù)裝置一起,盡可能地與表中所要求提供的成套裝置吻含,以有效地節(jié)約費(fèi)用,并通過(guò)配套的設(shè)備列表來(lái)選擇輸送機(jī)。采煤機(jī)的初選作出決定后,通過(guò)相關(guān)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)等其他有關(guān)信息可以獲取采煤機(jī)的高度、質(zhì)量、電機(jī)、滾筒直徑、牽引力、牽速度、電機(jī)等參數(shù)。并且以此為單位列出了初選的采煤機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。刮板輸送機(jī)選型原則刮板輸送機(jī)主要是利用刮板鏈條進(jìn)行物料輸送的一種設(shè)備，刮板輸送機(jī)選型主要可以參考以下幾個(gè)方面：刮板式輸送機(jī)可以是水平或者傾斜式輸送機(jī)的粉狀、細(xì)胞形及小型塊態(tài)的物料,對(duì)于各種類(lèi)型的輸送物料,對(duì)于刮板輸送機(jī)選型有很多影響,如輸送高溫性質(zhì)的物料可以選擇耐熱型材質(zhì),即耐高溫型刮板輸送機(jī)。通過(guò)對(duì)刮板輸送機(jī)的輸送量進(jìn)行分析,它們可以決定一個(gè)刮板機(jī)槽的寬度及其刮板鏈條的運(yùn)行速度,進(jìn)而決定鏈條的型號(hào)及其鏈輪的直徑,根據(jù)鏈速及其鏈輪的直徑,它們就可以精確地計(jì)算得出一個(gè)刮板頭輪的運(yùn)行轉(zhuǎn)速,在相同的輸送量下,選擇略大一些的機(jī)型就可以使得鏈速有所降低,從而延長(zhǎng)了它們的使用壽命。液壓支架的選型原則支架的初始承撐力和支架工作時(shí)的阻力量級(jí)需要非常適合直接控制頂和頂或老頂?shù)装鍘r層地帶位移時(shí)所可能產(chǎn)生的位移壓力,把對(duì)于空頂巖層地帶的頂和老底板巖層位移壓力量級(jí)的控制設(shè)定在了最低壓的限度。支架的支護(hù)結(jié)構(gòu)特征形式及其作用支護(hù)結(jié)構(gòu)特征最重要的是能夠充分適應(yīng)直接支架頂下部變質(zhì)巖層的發(fā)生懸浮破裂冒泡掉落等氣候特征,尤其要的是此時(shí)要充分能夠注意看到當(dāng)直接頂板上部處于垂直無(wú)縫或立柱狀的空間環(huán)境中的懸浮破裂掉落狀態(tài)時(shí),要盡可能地盡量保持此處的直接支架上部結(jié)構(gòu)完整。支架的基板底座位置需要由于能夠有效適應(yīng)壓在基礎(chǔ)上的整塊底板而被巖石壓并具有較高的土地耐壓性和強(qiáng)度,以此也便于有效防止撐撐支架的基板底座被巖石壓在無(wú)人支撐到底的基礎(chǔ)上,影響撐撐支架的橫向位移。支架的大小支撐高度大小需要與支架工作在地面的原煤采高相匹配適應(yīng),一般使用情況下我們要求支架當(dāng)原煤采高大時(shí)不會(huì)產(chǎn)生遺棄大的煤,當(dāng)要求采低度高小時(shí)需要保證煤的支架不容易受到外力壓死。當(dāng)支架煤層滑動(dòng)傾角較大時(shí),支架上部位應(yīng)及時(shí)設(shè)置煤層防倒、免滑動(dòng)等裝置。支架的梁端距應(yīng)為350mm左右。順槽運(yùn)輸設(shè)備選型原則順槽里面的這些設(shè)備，其作用就是要讓采煤機(jī)才出來(lái)的煤一定能運(yùn)送出去才行，那么，這里面的這些東西就必須滿足采煤機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的量必須小于或者等于順槽里面的裝置能運(yùn)出去的最大的量。這些裝置的后一個(gè)要比前一個(gè)至少要強(qiáng)才行，這就需要我們認(rèn)真的挑選。其他設(shè)備選型原則乳化液液壓泵站的整體選型系統(tǒng)需要能夠結(jié)合最大公稱空氣液壓撐撐支架的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)對(duì)其本身進(jìn)行系統(tǒng)選型,乳化液液壓泵站的最大公稱空氣壓力和最大公稱液壓流量都要求能夠?yàn)槠浔旧硖峁┮粋€(gè)公稱液壓撐撐支架以便使其符合正常工作運(yùn)行設(shè)備工作的最大初始支撐力量和要求,移動(dòng)機(jī)械變電站選型可以通過(guò)對(duì)類(lèi)型工作臺(tái)平面各種移動(dòng)機(jī)械設(shè)備的最大功率,功率成本因數(shù)等相關(guān)參數(shù)可以進(jìn)行應(yīng)用計(jì)算機(jī)的方式分析來(lái)對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)選型,移動(dòng)機(jī)械變電所的最大輸入輸出電壓參數(shù)及其輸出容量參數(shù)可以充分滿足各種類(lèi)型工作面各種移動(dòng)機(jī)械設(shè)備正常工作運(yùn)行與設(shè)備生產(chǎn)的最大需求和要求。采煤機(jī)選型采高最大采高6.2m最小采高3.2m平均采高5.9m采煤機(jī)滾筒直徑的選擇雙滾筒式采煤機(jī)中的滾筒長(zhǎng)度通常是不超過(guò)最大開(kāi)采高度的一半。如今雙滾筒式采煤發(fā)動(dòng)機(jī)的滾筒直徑已經(jīng)完成了標(biāo)準(zhǔn)化,因而在滾筒直徑的初始選擇上尋到了與標(biāo)準(zhǔn)直徑相差很大的型號(hào)。 (3.1)式中：D采煤機(jī)滾筒直徑，m；采煤機(jī)最大采高，m。根據(jù)計(jì)算，設(shè)計(jì)取3.2m。截深采煤機(jī)切割的各種機(jī)構(gòu)(例如滾筒)每次切割后以b為截深度,取代采煤機(jī)切割后的深度。它直接決定了工作臺(tái)面每一次推動(dòng)時(shí)間的高低,是影響采煤機(jī)裝機(jī)能力和生產(chǎn)效果的主要因素,也是保證支護(hù)裝置配套運(yùn)行的一個(gè)非常重要的參數(shù)。滾筒轉(zhuǎn)速通常滾筒轉(zhuǎn)速為最合適。取滾筒轉(zhuǎn)速為30r/min。截割速度 (3.2)采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 (3.3)求得: 采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率： (3.4) 得：割煤時(shí)的牽引速度和生產(chǎn)率 (3.5)求得：m/s (3.6)m/mi