近距离开采下煤层300m刮板输送机适用性研究.pdf

科技资讯 2012 NO.16 SCIENCE L为工作面倾斜长度m;S为循环进 度0.8m;M为 采 高 ,3.2m;ρ为 煤 的 容 重 ,1.45t/m3。 则计算得循环产量Q1114t。 所选的采煤机以及煤层厚度,得到所需刮板输送机的输送率为 ρ⋅⋅⋅⋅ ks VM60QS 2 式中 k V为采煤机的最大牵引速度,6m/min;10- 103工作面长 度为300m,最大煤层厚度为3.2m,采用的是MG500/1200- WD型采 煤机,采煤机的截深为0.8m,采煤机的最大牵引速度取6m/min,煤 的散密度取1.45t/m3,同时考虑1.2倍的富裕系数,则目前所需刮 ①基金项目国家自然科学基金10972096,50774046。 作者简介张胜运1963- ,男,山西乡宁人,高级工程师。 霍州煤电集团有限公司木瓜煤矿矿长;Tel0358－6081001,Email hefeng78 。 近距离开采下煤层 300m 刮板输送机适用性研究① 张胜云1 何峰1 , 2 张小康1 1 . 山西焦煤霍州煤电集团有限公司 山西霍州 0 3 1 4 0 0 ; 2 . 辽宁工程技术大学力学与工程学院 辽宁阜新 1 2 3 0 0 0 摘 要在我国近距离煤层赋存和开采所占比重很大,而吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10m的可采储量占总储量的80,木瓜煤矿主采10 号煤层,工作面长度由250m延长设计为300m,为保证煤矿安全高效生产,所以研究近距离下煤层300m刮板输送机技术具有重要的现实意 义。 针对木瓜煤矿近距离下煤层300m超长综放工作面刮板输送机适用性确定的技术难题,基于矿山运输机械设计原理,采用理论计算的方 法,对300m综放工作面刮板输送机运输能力、 功率、 链条强度等指标进行理论验算。 通过计算分析表明,选取SGZ1000/21200刮板输送 机各项工作指标达到了工作面加长后的要求,为相似矿井刮板输送机选型分析提供借鉴。 关键词近距离煤层 300m综采工作面 刮板输送机 工作指标 校核 中图分类号TD823文献标识码A文 章 编 号1672- 3791201206a- 0109- 02 Study on Applicability of 300 m Scraper Coveyor in Closed Distance Lower Coal Mining Z h a n g S h e n g - y u n 1 H E F e n g1 , 2 Z h a n g X i a o - k a n g1 1 . H u o z h o u C o a l E l e c t r i c i t y G r o u p C o . L t d . o f S h a n x i C o k i n g C o a l , H u o z h o u 0 3 1 4 0 0 ; 2 . I n s t i t u t e o f M e c h a n i c a l s a n d E n g i n e e r i n g , L i a o n i n g T e c h n i c a l U n i v e r s i t y , F u x i n 1 2 3 0 0 0 A b s t r a c t It has large proportion of the closed distance coal seam mining in China,and recoverable Mining coal reserves to total reserves of 80 is less than 10m layer distance in Mugua mine of Lvliang,10 coal seam is main mining coal mine,working face 250m length design for extending to 300m. In order to ensure the efficient and safety production of coal mine,so the study of 300m scraper conveyor technology on the close coal seam has the important practical significance.And scraper conveyor is determined the applicability of 300m mechanized working face in Mugua mine,the research based on the design principle of mining transport machinery,the theoretical calculation is used in transport capacity,power,chain strength index of scraper conveyor were calculated in the 300m fully mechanized coal face of Mugua mine.The results of calculation and analysis shows that,the work inds of selecting SGZ1000/2x1200 scraper conveyor reached the request of extended mining face,and the study on scraper conveyor selection analysis of similar mine can provide reference. K e y Wo r d s Close coal seam;300m mechanized working face;Scraper Coveyor;Perance index;Check 型号 产地 技术参数 地点 S G Z 1 0 0 0 / 2 1 2 0 0 山西煤矿机械制造有限责任公司 生产能力 2 2 0 0 t / h ; 总装机功率 2 1 2 0 0 k W; 电 压等级 3 3 0 0 V ; 链速 1 . 5 4 m/ s ; 链条尺寸 Φ4 8 1 5 2 mm; 中部槽尺寸 长宽高 1 7 5 0 1 0 0 0 3 6 2 mm; 圆环链破断负荷 2 9 0 0 k N; 木瓜矿 1 0 - 1 0 3工作面 表1 刮板输送机技术参数表 T a b . 1 t h e t e c h n i c a l p a r a m e t e r s o f S c r a p e r C o v e y o r 1 1 0科技资讯 SCIENCE k W为空段阻力,N;g为重力加速度, m/s2;q为 每 米 载 货 质 量 ,kg/m, vQs⋅6 . 3q 6 式中 s Q为刮板输送机能力,t/h;v为刮板链速,m/s; 1 q为刮 板每米质量,kg/m;L为输送机铺设长度,m;w, 1 w为货载及刮板 链在溜槽内的阻力系数。 为对于重段,向上运行取 “” ,向下运行取 “- ” ;空段,符号与 重段相反。 ③总阻力和牵引力 WW1 . 1W kzhf0 ω＝ 7 式中 0 W为刮板输送机运行时的总阻力,N; f w为附加阻力因 数,取值1.1;输送机不弯曲时取值1。 总阻力即为主动链轮的牵引力。 2电动机功率分析。 ①当输送机满负荷时,刮板输送机的电动机功率达到最大值, 其计算公式为 η⋅⋅1000WP 0max v 8 式中 max P为输送机满负荷时,电动机最大功率,kW; 0 W为主 动链轮牵引力总阻力,N。 ②当输送机空运转,其负荷最小,刮板输送机的电动机功率为 最小,其计算公式为 η βωω 1000 Lvcosgq21 . 1 P 11f min 9 ③刮板输送机电动机的功率可以按等效功率计算,其公式为 2 minminmax 2 max 0 2 d PPPP6 . 0TP ∫ T tdt P 10 式中 d P为电动机功率; t P为在t时刻的电动机功率值, PP mint t T P-P PP minmax mint ;T为输送机工作的延续时间; ④刮板输送机的电动机设备功率为 d P2 . 15 . 1P0 11 所以刮板输送机的电动机应大于或等于 0 P。 3刮板链强度验算分析 maxp FFnkλ⋅⋅≥4.2; zh WFF minmax 12 式 中 k为 刮 板 链 抗 拉 安 全 因 数 ;n为 刮 板 链 条 数 ,单 链 1n ,双链 2n ;λ为链条间负荷分配不均因数,单链 1λ ,双 链 85. 0λ ; p F为刮板链的破断力; max F为刮板链最大张力;一般 取N30002000nFmin⋅。 2 木瓜煤矿3 0 0 m 综采工作面刮板输送机工作性能指标校核 1工作面倾斜长度为300m时电动机功率分析。 目前10103工作面所选用的刮板输送机的电动机功率为2 1200kW,输送机铺设倾角取50,链速为1.54m/s,因为是双链,w取 0.7, 1 w取0.4,采用15248Φ规格链条,根据标准取刮板链每米质 量 1 q为91.4kg/m,则计算分析过程如下 可知输送机每米货载质量为 3.660 309kg/m sk qQvv⋅− 13 计算输送机阻力,分别为 ①重段阻力 zh111 WgqqLcos - gqq Lsin651000Nωωββ 14 ②空段阻力 k11 Wgq Lcossin 133160Nωββ 15 ③总牵引力 0fzhk W1.1W WW 948833N 16 式 中 f W取1.1。 验算电动机功率,计算如下 0 max W P1826kW 1000 v η 17 f1 min 1.1W2gq Lvcos P1272kW 1000 β η 18 22 dmaxmaxminmin P0.6 PPPP1618kW⋅ 19 考虑20的备用功率,电动机的设备功率为 0d P1.2P1.2 16181942kW＝ 20 而目前所用的刮板输送机的电动机功率为2400kW,能够满足 工作面延长到300m后的要求。 2刮板链强度验算。 工作面倾斜长度为300m,可知 zh WFF minmax 657000N 21 2 . 4FFnk maxp ≥⋅⋅λ 22 则 p F≥ 2 . 1623,所以要求当工作面的长度为300m时,刮板输送 机的每条刮板输送链的破断力应大于1623kN,才能保证输送机正 常生产。 目前矿方选择的刮板输送机链条最大破断力为2900kN, 满足要求。 3 结语 木瓜煤矿近距离下煤层300m超长综放工作面刮板输送机适用 性研究是探讨10- 103工作面运输能力、 功率、 链条强度等指标进行 理论验算,分别得出如下结论。 1基于木瓜矿10- 103工作面300m倾斜长度实际条件出发,得 出了输送机重段阻力、 空段阻力和总牵引力阻力,电动机功率为 1942kW小于所选刮板输送机的电动机功率2400kW,满足要求。 2通过对刮板链强度进行验算,得出刮板输送机的每条刮板 输送链的破断力应大于1623kN。 满足矿方选择的刮板输送机链条 最大破断力为2900kN的要求。 综合以上结论,当工作面的长度为300m时,刮板输送机运输能 力、 功率、 链条强度等指标可以满足工作面生产要求。 参考文献 [1] 张百胜,杨双锁,翟英达,等.极近距离煤层回采巷道合理位置确 定方法的探讨[J].岩石力学与工程学报,2008,27197～101. 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