采煤机的选择应与工作面生产能力相适应,可用采煤机的平均割煤速度作为基本参数计算,对于端头斜切进刀,单向割煤,采煤机的平均落煤能力可用下式计算:
60A(L?2LS?Lm)Qm≥
3tdA1440K?CL?BHr式中:Qm——采煤机落煤能力,t/h; A——工作面日产量,2727t/d; B——采煤机滚筒截深,0.6m; C——工作面回收率,取95%; L——工作面长度,150m;
Ls——刮板输送机弯曲段长度,35m; Lm——采煤机两滚筒中心距,取10m; K——采煤机日开机率,根据经验取45%; H——工作面平均采高,2.89m; γ——煤的容重,1.53t/m3; Td——采煤机反向时间,取5min。 Qm=
60?2727?(150?70?10)?489t/h
3?5?27271440?0.45?0.95?150?0.6?2.89?1.53根据采煤机的平均落煤能力计算采煤机的平均割煤速度,公式如下:
QmVc=
60BHr式中:Vc——采煤机平均割煤速度,m/min,其它参数意义同前;
489Vc==3.07m/min
60?0.6?2.89?1.53在采煤过程中,采煤机实际落煤量和割煤速度是一个随机值,因此,采煤机的最大割煤速度较平均割煤速度应有一定的富裕量。
采煤机的最大割煤速度: Vmax=KVc
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式中:K——采煤机不均衡系数,取1.5;
Vmax=1.5×3.07=4.61m/min 采煤机的最大割煤能力:
Qmax=60×B×H×γ×Vmax=60×0.6×2.89×1.53×4.61=734t/h 采煤机截割功率: N=60B·H·Vmax·Hw
式中:N——采煤机截割功率,KW;
Hw——采煤机能耗指数,取0.75kw·h/m3 N=60×0.6×2.89×4.61×0.75=360kw
根据以上计算,并考虑煤层的硬度及夹矸情况,结合目前国内高产高效采煤工作面设备配置,采煤机的型号选用MG200/500-WD电牵引无链采煤机,截割功率为2×200KW,其技术特征见下表:
采煤机主要技术特征
牵引机构 采牵引速度型 号 高(m/mi(m) 力(KN) n) 截割机构 滚牵筒截引直深方径(mm式 (mm) ) 1400 160无0 630 链 180800 0 2000 电动机 功率(KW) 电压(V) 质量(t) 卧底用量途 型号 (mm) 截YBC4-割 200 牵YBQYS引 -40 调高 MG200/5001.8/3-WD .5 500/30-00 8.4/14 185 285 385 485 2×114200 0 2×380 40 34 18.5 1140 工作面日推进度为:
QS=
L?M?r?c式中:S——工作面日进度,m; Q——工作面日产量,2727t/d; L——工作面长度,150m;
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M——工作面平均采高,取2.89m; γ——煤的容重,1.53t/m3; c——工作面回采率,取95%;
2727?4.33m S=
150?2.89?1.53?0.95工作面循环进尺为0.6m,日循环数n为: Sn=?7.2 B取工作面日循环数为9个,工作面日进度5.4m,年进度为1782m。 2、刮板输送机
工作面刮板输送机能力要保证将采煤机采落的煤全部运出,并留有一定的富裕,刮板输送机能力应不低于采煤机最大割煤能力。
Qc=Kc·Kh·Km·Ky·Qm
式中:Qc——刮板输送机能力,t/h; Kc——采煤机截割不均衡系数,取1.2;
Kh——采高修正系数,Kh=Hmax/H,其中Hmax为最大采高,3.19m;H为采高,2.89m;Kh=1.1;
Km——采煤机与刮板机同向运行时修正系数,Km=Ve/(Ve-Vc),其中Ve为刮板机链速57m/min,Vc为采煤机牵引速度,3.07m/min;Km=1.06; Ky——运输方向及倾角系数,取1.0;
Qm——采煤机平均落煤能力,489t/h。 故Qc=1.2×1.1×1.06×1.0×489=684t/h
选与采煤机相配套的刮板输送机型号为SGZ730/320型侧卸刮板输送机,其技术特征见下表:
刮板输送机技术特征
型号 设输送刮板 电动机 中部槽 机 头 采煤 23
计 量 链速 长(t/h) (m/s型号 功率度 ) (KW) (m) SGZ730/3200 700 1.1 KBY680/12×160 20 60 电压 长×宽×高等级(mm) (V) 1140 卸最大尺寸 机 单件载 长×宽×重 牵引 方高 方式 (kg) 式 (mm) 3139×2160×8294 无链 1500×764×222 端卸 1344 3、转载机、破碎机、可伸缩胶带机考虑采煤机割煤不均衡性,转载机、破碎机、顺槽可伸缩胶带输送机的能力按下式确定:
Q≥Qm?(km?1)2?Q2m
式中:Qm——采煤机平均落煤能力,489t/h; km——采煤机割煤速度不均衡系数,取1.5; Q≥489?(1.5?1)2?4892=734t/h
根据以上计算,并考虑我国目前高产高效工作面的实际情况及国内采煤机的制造和供应水平,对工作面的转载机、破碎机和顺槽可伸缩胶带机选型如下:
转载机选用SZZ764/132型刮板转载机,输送能力1000t/h,电机功率132KW; 破碎机选用PEM-1000×650型颚式破碎机,过煤能力1000t/h,电机功率55KW; 其技术特征见下表:
刮板转载机技术特征 机头尺寸 爬坡性能 电动机 行爬输送 刮板 中部槽 走 坡 爬坡 功型号 长度能力链速长×宽×高爬坡 电方(m) (t/h) (m/s) 高度宽度角率(mm) 高度型号 (KW压式 (mm) (mm) 度长度(mm) (°(mm) ) (V) ) SZZ764/1500×764KBY500/114骑41.2 1000 1.28 1736 1982 12 5500 1930 132 132 ×222 132 0 带 破碎机技术特征
过煤 破碎 最大输 最大输 电动机 能力 入块度 出块度 功率 型号 能力(t/(t/h) (mm) (mm) (KW) h) PEM-10001000 600 1000×40-370 55 ×650 650 煤流间外形尺寸 破碎机 隙 长×宽×高总重 使用范调整范围 (mm) (t) 围(mm) 150-3270×2260×11.9 SZZ764/350 1430 132配套 24
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