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2 0 1 3 年第 1 期 No ． 1 2 01 3 煤 炭 科 技 C 0AL S C I E NC E T E CHN0L OGY MAGA Z I NE 5 7 文章编号 1 0 0 8 3 7 3 1 2 0 1 3 0 1 0 0 5 7 - 0 3 国 产敲殒燥菠 】医王絮莅观 仡 大 型 矿 j } 巾曲 虚 用 白兆学 潞安新疆煤化工集 团有限公司 二矿， 新疆 哈密8 3 9 3 摘要 内蒙古伊泰煤炭股份有 限公 司酸刺沟矿井以选用国产低位放顶煤支架为基本点， 对工 作面全套应用设备进行设计选型， 通过在6 上 1 0 5 0 2 工作面应用实践， 取得了很好的安全和经济 效益， 为国产低位放顶煤设备配套和工艺应用提供了 借鉴。 关键词 国产化 ； 放顶煤液压支架； 设备配套 中图分类号 T D 3 5 5 “ ． 4 文献标志码 B 内蒙古伊泰煤炭股份有限公司酸刺沟矿井规划 的矿井面积 为 7 6 ． 5 k m ， 地质储量 2 6 5 6 ． 8 2 Mt ， 可 采储量 1 5 5 9 。 7 7 Mt ， 规划矿井 的年设计生产能力为 1 2 ． 0 Mt ， 规划设计服务年限为9 5 a 。主要可采煤层 3 层 ， 分别为 4 煤 、 6 上 煤 、 6 煤 ； 现开采 的6 上 煤位于石 炭系上统太原组第二岩段上部， 煤层 自然厚度 7 ． 0 4 2 O ． 7 7 m， 平均 1 2 ． 7 0 m； 煤层结构较复杂 ， 含0 ～1 2 层夹矸 ， 一般含 5 层夹矸 ， 煤层上部 的两层夹矸 比较 稳定 ， 中部夹矸较多， 但不稳定 ， 夹矸总厚平均 1 ． 5 8 m， 岩性多为泥岩 、 碳质泥岩 。煤层顶板多为粗粒砂 岩 、 细粒砂岩 ， 局部为泥岩 ； 底板多为泥岩、 砂质黏土 岩 ， 局部为粗粒砂 岩 。距上覆 5 煤层 间距 1 2 ． 0 9 6 6 ． 0 6 m， 平均 3 5 ． 8 0 m。6 上 煤 为相对可靠 、 全 区可 采的较稳定煤层。 1 巷道布置 工作面两巷均沿煤层走 向、 双巷布置； 开切眼沿 煤层倾向布置 ， 如图 1 所示。 回风大 主运大 辅运大 图 1工作面巷道布 置 1 运输巷 。巷道形状和规格 矩形 ， 宽 5 ． 4 m， 高 3 ． 4 m， 断面为 1 8 ． 3 6 m 。巷道支护形式 锚杆 、 锚 索 、 网片 、 钢筋梯子梁联合支护。巷道用途 运煤 ， 回 风； 布置有供 、 排水管。 2 风巷。巷道形状和规格 矩形 ， 宽 5 ． 2 m， 高 3 ． 4 m， 断 面为 1 7 ． 6 8 m 。巷 道支护形式 锚 杆 、 锚 索、 网片 、 钢筋梯子梁联合支护。巷道用途 运人 ， 运 料 ， 进风； 布置有供、 排水管， 压风管及高压电缆。 3 开切眼。巷道形状和规格 矩形 ， 宽 9 ． 8 m， 高 3 ． 4 m， 断 面为 3 3 ． 3 2 m ， 长 2 4 4 ． 7 m。巷 道支护 形 式 锚杆 、 锚索 、 网片 、 w 形钢带 、 木点柱联合 支 护。巷道用途 设备安装。 4 回撤通道 。巷道形状为矩形 ， 主 回撤通道 宽 5 ． 6 m， 高 3 ． 8 m， 断 面为 2 1 ． 2 8 m 。 ， 长 2 4 4 ． 7 m。 副回撤通道宽5 ． 2 m， 高3 ． 4 m， 断面为 1 7 ． 6 8 m ， 长 2 4 4 ． 7 m。巷道采用锚杆 、 锚索 、 网片、 钢筋梯子梁联 合支护。巷道用途 设备 回撤。 5 联络巷。巷道形状为矩形 ， 宽 5 ． 2 m， 高 3 ． 4 m， 断面为 1 7 ． 6 8 m 。支护形式 为锚杆 、 锚索 、 网片、 钢筋梯子梁联合支护。巷道用途 运人 ， 运料 ， 进风。 6 采放 比。工作面设计采高为 3 ． 8 m， 采放 比 1 1 ． 8 9 。 2 工作面“ 三机“ 型号及相关技术参数 工作面“ 三机” 型号及相关技术参数如下 1 工作面双滚筒采煤机技术参数 采煤机型号 5 8 煤炭科技 2 0 1 3 年第 1 期 MG 7 5 0 ／ 1 8 6 0 一 G WD ， 过煤高度7 5 2 m m， 供电电压3 3 0 0 V， 总装机功率 1 8 6 0 k W， 滚筒 直径 2 5 0 0 m m， 采高 范围2 ． 6 ～4 ． 6IT I ， 机面高度 1 6 4 4m m， 生产能力 3 5 0 0 ，牵引速度0～1 2 ． 5 m ／ m i n ， 滚筒直径 2 5 0 0 mm， 滚 筒截深 8 6 5 mm。 2 Z F 1 5 0 0 0 ／ 2 6 ／ 4 2四柱支撑掩护 式低位放 顶 煤支架 ， 工作阻力 1 5 0 0 0 k N， 支架中心距 1 7 5 0 1T i m， 移架力 8 0 1 k N， 本架操作， 支撑高度2 6 0 0 ～ 4 2 0 0 m m， 移架步 距 8 6 5 ／ mm， 推溜 力 4 5 5 ／ k N， 泵 站 压力 3 1 ． 5 MPa 。 3 z F G 1 5 0 0 0 ／ 2 7 ／ 4 6 过渡支架， 工作阻力 1 5 0 0 0 k N， 支架中心距 1 8 0 0 m m， 移架力 9 8 9 k N ， 本架操 作， 支撑高度2 7 0 0 4 6 0 0 m m， 移架步距8 6 5 m il l ， 推溜力 5 0 4 k N， 泵站压力 3 1 ． 5 MP a 。 4 Z F T 2 3 7 0 0 ／ 2 6 ／ 5 0 放 顶煤端头支架 ， 支撑 阻 力 2 3 7 0 0 k N， 初 撑力 2 0 2 6 4 k N， 移架力 8 3 1 k N， 支 撑高度 2 6 0 0 ～5 0 0 0 m m， 移架步距 9 0 0 mm， 推溜力 1 5 4 5 k N， 泵站压力 3 1 ． 5 MP a ， 本架操作 。 5 S G Z l 0 0 0 ， 2 1 0 0 0 输送机 ， 输送量 2 5 0 0 t ／ h ， 供 电电压 3 3 0 0 V， 驱动转速 1 4 9 0 r ／ m i n ， 中双链 ， 中 部 槽 1 7 5 0 mm1 0 0 0 m m3 6 2 m m， 链 速 1 ． 6 8 m ／ S ， 电机 功率 21 0 0 0 k W， 额定 电流 2 0 3 A， 端 头卸 载 ， 圆环链规格4 21 4 6 m m， 紧链方式 液压马达和 机尾伸缩辅 紧链 。 6 S G Z 1 2 0 0 ／ 21 0 0 0 输送机 ， 输送量 3 0 0 0 t ／ h ， 供电电压 3 3 0 0 V， 驱动转速 1 4 9 0 r ／ m i n ， 中双链 ， 中 部槽 1 7 5 0 mm1 2 0 0 m m3 7 6 m m， 链速 1 ． 8 1 m ／ s ， 电机功率 21 0 0 0 k W， 额定 电流2 0 3 A， 端头卸载 ， 圆环链规格 4 81 5 2 mm， 紧链方式 液压马达和机 尾伸缩辅紧链 。 3 工作面支护设计 3 ． 1 工作面控顶距的计算 工作面控顶距是 由液压支架的顶梁长度 、 端 面 距及采煤机的截深决定的。 最大控顶距 L⋯ L S 5 41 07 07 7 0 06 8 1 7 mm 最小控顶距 L i L 1 2 5 4 1 07 0 76 1 1 7 mm 式中 厶为液压支架顶梁长度， 5 4 1 0 ra m； 为端面 距 ， 7 0 7 m m； ．s 为采煤机截深 ， 7 0 0 m m。 3 ． 2 液压支架支护强度验算 P 48 Mr 式中 P为计算支架支护强度 ， t ／ m ； M为采高 ， 取最 大值4 ． 2 m； r 为上覆顶煤与顶板岩层视密度， 2 ． 1 9 ～ 2 ． 4 2 t ／ m ， 取最大值 2 ． 4 2 t ／ m 。 根据经验， 按8 倍计算， 则 P 84． 22 ． 4 2 81 ． 3l t ／ m 支架工作阻力 PoP Lm Lo 9 50 6 ． 08 kN 式 中 P 0 为计算的支架工作阻力 ， k N； P为计算支架 支护强度 ， 8 1 ． 3 1 t ／ r ff； L m 为工作面最大控顶距 ， 6 8 1 7 I T l m； L o 为液压支架宽度 ， 1 7 5 0 m m。 工作面选用郑州煤机厂生产的支架 1 4 3 架 ， 其 中端 头支架 1 组 两架 ， 过渡支 架 7 架 ， 中间支架 1 3 5 架。Z F 1 5 0 0 0 ／ 2 6 ／ 4 2 型中间支架的额定工作阻力为 1 5 0 0 0 k N ， 大于计算 的液压支架工作阻力 9 5 0 6 ． 0 8 k N， 该 型号 的支架 能够满 足本 工作面顶 板支护 的 要求。 3 ． 3工作面矿压参数 工作面矿压参数如表 1 所列。 表 1 工 作面矿压参数 3 ． 4 工作面 两巷顶板控制 3 ． 4 ． 1 支护 方 式 工作面两巷的超前支护均采用单体液压支柱配 合高强度柱帽、 柱鞋进行。支护距离规定如下 风巷 超前2 0 in 范围内打两排单体液压支柱， 两排单体各 距帮 1 ． 5 m布置 ， 两排单体排距 2 1 1 3 ， 柱距 1 ． 0 I n ； 运 巷 1 0 I n 范围内采用抬棚支护 ， 副帮超前工作面 2 0 m 范围内打1 排单体液压支柱 包括抬棚腿 ， 柱距 1 in ， 2 0 1 3 年第 1 期 No ． 1 2 01 3 煤 炭 科 技 COAL S CI ENCE TECHNOLOGY MAGAZI NE 5 9 文章编号 1 0 0 8 3 7 3 1 2 0 1 3 0 1 0 0 5 9 0 2 感应自动风门的研制与应用 熊国平， 李金强 徐州矿务集团 安全监察部 ， 江苏 徐州2 2 1 0 0 6 摘要 介绍了感应自动风门的组成和原理， 总结了其现场应用效果。应用感应自动风门， 解决 了普通风门容易被机车撞坏及人车通过风门不方便等问题， 提高了矿井通风系统的可靠性。 关键词 自动风 门； 组成； 原理 ； 应用 中图分类号 T D 7 2 6 文献标志码 B 1 问题 的提 出 目前 ， 煤矿井下大多采用普通木质风门和撞杆 式 自动风 门。该类风门存在 以下问题 容易被机车 撞坏造成维护量大和风流不稳定 ， 人 、 车通过风门不 方便 ， 容易挤伤人 。新研制的感应 自动风门可有效 解决上述问题 。 2感应 自动风 门的组成 感应 自动风门由两套无压风门， 一套机械闭锁 装置， 一套电控系统 ， 两套气动传动装置， 两套语音 报警 系统 ， 以及 四套红外传 感装置 组成 见 图 1 。 每道无压风门为双扇异 向同步开闭 ， 运用联杆平衡 机构把作用在风门上的压力转化为一种内力并得到 压力平衡 ， 便于开启 。 由于端头支架超 前工作 面 4 m， 所 以需 架设抬棚 6 架 ， 两排单体分别距正帮 1 m、 副帮0 ． 5 m。 3 ． 4 ． 2 丈护枕聃 两 巷 均 采 用 单 体 液 压 支 柱 与 高 强 度 柱 帽 G J M 一 3 、 X F D 3 2 0 、 柱鞋 G J x 一 4 配套支护。单体 液压支柱参数如表 2 所列。 表 2单体液压 支柱参数 1 水 沟；2 平衡机构 ；3 风 门；4 门框 ； 5 连杆机构 ；6 闭锁机构；7 拉手； 8 门轴； 9 轨道 图 1 感应 自动风 门主体 结构 压力平衡式风门为异向开闭 ， 无论风流方向如 何 ， 两扇 门均同时受到风流的推力和风流的压力 ， 而 且大小相等 ， 开启力与风门前后压差关 系较小。另 4 结论 通过一年多的摸索 ， 与以前的分层开采相 比， 单 产提高了， 工作效率提高了， 综合成本降低了， 巷道 掘进工程量和工作面搬家次数减少了， 对煤层厚度 变化及地质构造 的适应性变强 了。通过注浆 防灭 火 ， 克服了残 留煤易发火 的缺点。 作者简介 白兆学 1 9 6 2 一 ， 男， 吉林通化人 ， 1 9 8 9 年 毕 业于广东佛 山煤田地质学院地质专业， 潞安新疆煤化工集 团有 限公 司二矿工程师。 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 0 2
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