坚硬顶板条件下综采面设备选型及液压支架设计

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坚硬顶板条件下综采面设备选型及液压支架设计坚硬顶板条件下综采面设备选型及液压支架设计
李明忠
(天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013)
[摘要] 针对长治矿区中鼎矿15号煤层的地质条件，综合考虑煤层储量、坚硬顶板条件、地
质储量、供电条件、投资规模等问题，对该综采工作面进行设备选型及液压支架设计研究，并对支架
的理论参数进行了计算，同时对支架的结构特点进行了详细的设计研究。
[关键词 液压支架；选型；设计
[中图分类号]TD355.42 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2010)04-0083-02
Equipments Lectotype of Full-mechanized Mining Face and Powered
Support Design under Hard Roof Condition
1 工作面煤层地质情况与综采可行性分析
山西长治矿区中鼎矿设计生产能力300kt/a。
矿井开采15号煤层，煤层厚度4～5.2m，平均
4.55m，煤层倾角-般8-9。，煤层结构简单，含1
～2层炭质泥岩夹矸，全井田稳定可采；15号煤层
直接顶缺失，煤层基本顶为石灰岩，局部为泥岩、
炭质泥岩伪顶。底板为泥岩，局部为炭质泥岩伪
底，易发生底鼓现象；为低瓦斯矿井；煤尘有爆炸
性；属自燃煤层。
矿井现用刀柱式采煤方法，采出率较低，仅仅
达到30%～40%，拟采用综合机械化开采，以提
高采出率。受供电影响，工作面设备总功率不超过
1000kW，投资规模不宜太大。
2工作面综采设备选型
结合15号煤层地质条件，以提高煤炭采出率
为日的、保证综采工作面的作业安全为原则，优选
工作面配套设备，使其符合工作面供电要求，采用
-次采全高综合机械化开采。
采煤机15号煤层属于中厚煤层，适宜的采
煤机较多。但受矿井供电能力及投资规模限制，工
作面不能采用大功率的采煤机，经过比较各个采煤
机的功率、采高，确定采用MG200/475-WD型采
煤机，其改进后最大采高可达到4.1m，可以回采
90%以上的煤层，与刀柱式采煤方法相比，采出率
得到-r显著的提升。
刮板输送机工作面年产300kt，工作面长度
120m，每天只需推进1.2m，即可满足产量要求，
工作面倾角8-90，可选用SGZ730/264型刮板输
送机。
其他设备 转载机：SZB730/75；破碎机：
PCM90；乳化液泵站：BRW400/31.5；喷雾泵：
BPW200/6.3。
根据以上选型，工作面所需设备总功率约为
945kW，满足矿方1000kW的要求。
3综采工作面液压支架设计方案
3.1煤层赋存特点及对支架的设计要求
(1)设计生产能力300kt/a，综采面供电容量
1000kW，且投资额度不宜过大，不适合大型综采
设备。
(2)峰硬顶板，支架应保证有足够大的支撑
能力及切顶力，应优先选用I兀1柱支撑掩护式支架。
(3)煤层基本顶为石灰岩，完整性较好，沿
顶板开采，采爿j整体顶梁，不带侧护板结构，既减
轻了支架重量，又便于加工生产。
(4)工作面倾角为8-9。，且采高较大，支架
预留防倒、防滑装置连接耳座。
(5)底板易发生底鼓现象，支架需设置抬底
机构。
(6)15号煤层煤尘有爆炸性，要求支架配置
喷雾降尘装置。
3.2液压支架方案设计
3.2.1支架高度确定
-般工作面支架高度的确定是根据煤层厚度，
[收稿13期2010-04-26
[作者简介李明忠(1978-)，男，山东郓城人，在读博士。工程师，现从事液压支架研究工作。