山阳煤矿5号煤层综采工作面设备技术要求

山阳煤矿5号煤层综采工作面

设备技术要求

第一部分  液压支架技术要求

一、 工作面概况

1．煤层赋存条件

煤层：煤层开采厚度2.5～4.5m，煤层倾角小于10°。

顶板：直接顶板大部分为灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，局部为灰色、灰白色中细粒砂岩，层状，多与煤层直接接触。

底板：直接底板多为石英砂岩、细粒砂岩，少量的粉砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩。

2.开采方法

采用全机械化长壁一次采全高综采采煤法。

3. 工作面参数

工作面长度180m（实体煤长）。生产能力20万吨/月。

二、工作面支架组成

基本支架(ZY5500/20/45)：113架（工作面配套用量）

端头支架（ZZT19400/25/40）：1组

三、支架技术规格

1. 基本支架技术规格和参数

1.1 型式：二柱掩护式

1.2支架适应工作面倾角：0～6°，适应工作面走向倾角：±5°。

1.3支架高度：最大展开高度 4500 mm，最小收缩高度 2000 mm。

1.4支架中心距：1750mm

1.5支架宽度：1650－1850 mm

1.6工作阻力：(44.6MPa) 5500 KN

1.7 初撑力：(31.5MPa) 3878 KN

1.8支护强度：（平均）0.80MPa

1.9 地板比压：（平均）2.25 MPa

1.10推移步距：800mm

1.11单架循环移架速度：＜17s

1.12 控制及操作系统：本架手动全液压控制

1.13 重量：～23.5t

1.14立柱（2根）：双伸缩

缸径：φ280/φ200mm

柱径：φ260/φ185 mm

工作阻力：(44.6MPa) 2750 kN

初撑力：(31.5MPa) 1939 kN

1.15 推移千斤顶（1根）

缸径/杆径：φ180 mm/φ120 mm

推溜力/移架力：445KN/799KN

行程：950 mm

1.16 平衡千斤顶（1根）

缸径/杆径：φ200 mm/φ140 mm

推阻力/拉阻力：(42MPa) 1069 KN/(42MPa) 594 KN

1.17伸缩千斤顶（2根）

缸径/杆径：φ100 mm/φ70 mm

推力：247 KN

行程：800 mm

1.18 护帮千斤顶（1根）

缸径/杆径：φ125 mm/φ70 mm

推力：387 KN

1.19 二级护帮千斤顶（2根）

缸径/杆径：φ63 mm/φ45 mm

推力：98KN

1.20 侧推千斤顶（4根）

缸径/杆径：φ80 mm/φ60 mm

推力/拉力：158 KN/68 KN

行程：200 mm

1.21提底千斤顶（1根）

缸径/杆径：φ100 mm/φ80 mm

推力：247 KN

1.22底调千斤顶（1根）

缸径/杆径：φ125 mm/85 mm.

推力：387 KN

2. 端头支架技术规格和参数

2.1架型：前后架组合，两架一组

2.2支架高度：2500～4000      mm

2.3总工作阻力：8400+11000=19400    KN

2.4支架宽度：2685    mm

2.5重量：～70 t

2.6前架  

支架高度： 2500～4000 mm

工作阻力： 8400 KN

支架宽度： 2685 mm

推移步距： 800 mm

立柱（4根）

型式  单伸缩     

缸径  φ250 mm

柱径  φ230 mm

工作阻力 (P=42.2MPa)   2100 KN

初撑力  （P＝31.5MPa） 1560 KN

前梁千斤顶（2根）     

缸径  φ140 mm

杆径  φ105 mm

推力  (40 MPa)  615 KN

侧护千斤顶（4根）     

缸径  φ80 mm

杆径  φ60 mm

推力  158 KN

2.6后架  

支架高度   2500～4000  mm

工作阻力   11000 KN

立柱（4根）

型式  双伸缩

缸径：φ280/φ200mm

柱径：φ260/φ185 mm

工作阻力：(44.6MPa) 2750 kN

初撑力：(31.5MPa) 1939 kN

推移千斤顶（2根）

缸径  φ230mm

杆径  φ140mm

推力/拉力 1308/1035 kN

侧推千斤顶（2根）     

缸径  φ80 mm

杆径  φ60 mm

推力  158 KN

侧护千斤顶（4根）     

缸径  φ80 mm

杆径  φ60 mm

推力  158 KN

伸缩千斤顶（4根）     

缸径  φ100 mm

杆径  φ70 mm

推力  247 KN

4．液压系统及其元件技术特征和参数

4.1 液压系统特征和配置参数

⑴ 本架手动操纵；

⑵ 立柱的控制采用300 l/min的液控单向阀组，安全阀的卸载流量不小于300 l/mm；

⑶ 平衡千斤顶采用双向锁控制，安全阀的卸载流量120 l/mm；

⑷ 护帮千斤顶采用双向锁控制加120 l/min安全阀。

⑸ 推移千斤顶活塞腔用单向锁控制

⑹ 伸缩梁千斤顶的杆腔由液控单向阀组控制，装用120 l／min安全阀。

⑺ 为保证支架系统乳化液的清洁，在每个支架液压系统的进液口处设置1个过滤精度为40μm的过滤器。

⑻ 为防止支架动作时对相邻支架的干扰而产生的误动作和回液污染，在每个支架的回液口安装回油断路阀。

⒆ 每架中有一个立柱上安装高压防震压力表。

4.2 支架高压胶管配置

所有胶管及阀的接头尺寸统一采用我国较为通用的KJ系列标准。根据功能要求的不同，对不同的千斤顶采用不同规格尺寸的胶管及接头。

工作面液压支架液压控制系统管路胶管的通径参数如下:

4.3 供回液系统技术特征和参数

⑴ 工作面采用双泵供液。

⑵ 供回液管公称直径及额定工作压力

主供液管公称通径DN40S，工作压力大于31.5MPa。

主回液管公称通径DN50，工作压力大于10MPa。

架间供液管公称通径DN40S，工作压力大于31.5MPa。

架间回液管公称通径DN50， 工作压力大于10MPa。

喷雾架间管公称通径KJ25 ，工作压力大于10MPa。

⑶ 工作面端头第一架到乳化液泵站距离 200m。

⑷ 顺槽供液管路应给转载机机头和胶带机尾留有供回液接口。

⑸ 自泵站至头尾支架的所有供回液管由支架供货商提供

四、材料和外购元件的选用

1．结构件所用钢板牌号、机械性能和所占结构件比例

2. 立柱、千斤顶所用钢材型号和主要机械性能

缸筒钢材                     机械性能 

27SiMn                 σs≥650MPa    σb≥760MPa

3. 主要销轴材质

35CrMnSiA，30CrMnTi，27SiMn，40Cr

4. 外购元部件

4.1所有液压控制阀全部采用全不锈钢阀体（型号和供应商待定）

4.2全部液压缸密封组件采用进口材料产品，其中立柱、平衡千斤顶、推移千斤顶用切削组合密封。

5. 液压支架产品执行标准

液压支架的设计、制造质量标准执行GB25974-2010《液压支架通用技术条件》。

第二部分   采煤机技术要求

1.整机技术性能指标

1.1 生产能力：不小于1500t/h

1.2 煤的单向抗压强度：≤20MPa；适应夹矸的单向抗压强度: ≤70 MPa

1.3适应工作面倾角：0～10°，适应工作面走向倾角：±8°

1.4 适应采高2.5-4.5m，滚筒的有效截深800mm

1.5 供电电源：3300V(±12%)，50HZ

1.6所有电机功率必须为连续功率

1.7 装机总功率：930KW

1.8 截割电机功率：2×400KW

1.9控制形式：交流变频调速

1.10有效截割速度: ≥5.0 m/min

1.11牵引方式: 机载式交流变频调速、链轮销轨式无链牵引

1.12机身高度：＜1650mm

1.13滚筒直径：φ2240mm

1.14 要求整机质保期： 3Mt过煤量

1.15整机大修周期：≥9Mt过煤量(整机大修周期的范围包括主机架、电控箱、牵引部高速区和摇臂)

1.16整机寿命：≥15Mt过煤量

1.17要求左右链轮箱可互换，牵引块大修周期:≥3Mt过煤量（含链轮）

2.功能要求

2.1采煤机采用无链牵引，适用于SGZ900系列刮板输送机配套，割煤时最大速度不小于5m/min，空载最大速度不小于12m/min，具有恒功率自动调速功能。

2.2采煤机必须装有密封注油装置，并配有动力注油泵。

2.3内、外喷雾要满足中国煤矿安全规程规定的灭尘要求。除内、外喷雾以外的冷却水应引到刮板运输机溜槽外。

2.4要求采煤机装备监测系统，对运行工况进行多点监测，并具有显示报告、数据传导功能。

2.5采煤机要求具有故障自诊断显示功能。

2.6采煤机要求具有中文显示功能。

2.7采煤机的电控箱应具有下列功能：

2.7.1采煤机应具有有线和无线遥控功能，实现对采煤机的操作，遥控器的有效控制距离不小于30m。

2.7.2遥控器的电源采用可充电电源,其连续工作时间必须达到10h。

2.7.3采煤机应设紧急停机开关，在紧急情况下能立即停止采煤机。

2.7.4采煤机起动前能发出预警信号。

2.7.5采煤机有水压、水量保护。

2.7.6电机应预埋温度传感器，实现对电机的温度监测和保护。

2.7.7采煤机电控装置应具有过载、过流、过压和欠压保护及接地漏电保护。

2.7.8采煤机上必须装有能停止刮板机运行的闭锁装置和瓦斯报警断电装置。

2.7.9 采煤机的各类保护均具有显示、报警功能。

2.8采煤机可根据刮板机运行功率自动调速。

2.9采煤机具有采高显示功能。

2.10采煤机应具有齐全的机械保护。

2.11电气设备应具有中国国家电气安全标准所规定的各种保护。

2.12采煤机的电器外壳防护等级不低于IP54。

2.13设备入井前应取得中国国家煤矿安全标志证书和″MA″标志。

第三部分   运输三机技术要求

一．工作面刮板输送机

1.技术性能指标

1.1 数    量：1台，运输长度200m

1.2 运输能力：＞1500(t/h) （近水平状态下）

1.3 工作面倾角：0～10°

1.4 适应的工作面走向倾角：±5°左右

1.5 供电电源：3300V（±12%），50Hz

1.6 驱动电机功率：2×700KW（连续功率）

1.7 起动方式：双速电机

1.8 电机外壳的防护等级：不低于IP55

1.9 紧链方式：液压紧链

1.10中部槽规格：长度1750mm，槽内宽度900mm

1.11 刮板链规格：中双链，2-φ42×146-C。

1.12 链速：≥1.20m/s

1.13卸载方式：端卸

2.功能要求

2.1刮板输送机具有左右工作面互换性，中部槽每5～8节设有底链检查装置，机头和机尾变线槽都设有底链检查装置。

2.2在刮板输送机的两端配有采煤机限位装置，刮板输送机铲煤板及牵引导轨应与采煤机配套。电缆槽与采煤机的电缆、水管拖曳装置相配套。

2.3机头喷雾要满足中国煤矿安全规程规定的灭尘要求。

2.4采用封底式溜槽，中部槽帮为整体结构，中板厚度≥40mm，底板厚度≥30mm，中板必须为高强度耐磨板，NM450。

2.5刮板输送机机头和机尾驱动装置上要配有液压紧链装置，其工作压力31.5MPa。

2.6刮板输送机链条采用中双链形式。配备手动张力调节装置，并可显示张紧力。

2.7刮板输送机起动前能发出预警信号，过载时应在通讯闭锁上能发出预警信号。

2.8刮板机有水压、水量保护。

2.9整机质保期：≥3.0 Mt过煤量或1年（以先到时间为准）。

2.10要求整机寿命：9Mt过煤量。

2.11设备入井前应取得中国国家煤矿安全标志证书和″MA″标识牌。

二．转载机

1.技术性能指标

1.1数    量：1台

1.2运输能力：≥1500(t/h)

1.3长  度： 50m

1.4适应的工作面走向倾角：10°左右

1.5供电电源：1140V（±12%），50Hz。

1.6驱动电机功率：400KW（连续功率）

1.7电机外壳的防护等级：不低于IP55。

1.8溜槽尺寸：内宽900mm，中板厚度45mm，中板必须为高强度耐磨板，NM450。

1.9刮板链规格：2-φ38×137。

2.功能要求

2.1紧链装置：液压紧链，可伸缩机头。

2.2驱动单元与转载机平行布置，整机能满足左右工作面互换的要求，破碎机的入口处应能使煤流顺利通过。转载机上有电缆和软管保护设施（即有布置电缆和液管的装置）。

2.3链条采用中双链形式。配备液压紧链马达和涨紧装置，并可显示张紧力。

2.4转载机应与胶带机机尾相适应, 转载机制造商应与皮带输送机机尾供货商进行配套，其液压系统应与乳化液泵站的液压系统相适应，其中紧链马达工作压力为31.5MPa

2.5机头喷雾要满足中国煤矿安全规程规定的灭尘要求。

2.6链轮具有自清理装置，减少底链拉回煤。

2.8冷却系统具有水压、水量保护。

2.10转载机启动前能发出预警信号，过载也应具有预警功能。

2.11整机质保期：≥3.0Mt过煤量。

2.12要求整机寿命：9Mt过煤量。

2.13设备入井前应取得中国国家煤矿安全标志证书和″MA″标识牌。

三．破碎机

1.技术性能指标

1.1数    量：1台

1.2破碎能力：≥1500(t/h)

1.3破碎方式：锤式

1.4最大入口断面：800×800 mm

1.5入料粒度: ≥800×800 mm

1.6出料粒度: 厚度300～150 mm

1.7供电电源：1140V（±12%），50Hz。

1.8驱动电机功率：≥200KW(连续功率)。

1.9适应破碎物的单向抗压强度：≤20MPa的煤和≤70MPa的夹矸。

1.10 与SZZ900/400型转载机配套。

2.功能要求

2.1破碎高度可调节

2.2破碎机入料口应有防堵塞保护，出料口有防护装置

2.3电机外壳的防护等级：不低于IP55

2.4整机适合左右工作面互换的要求。

2.5喷雾要满足中国煤矿安全规程规定的灭尘要求。

2.6整机质保期：≥3.0Mt，过煤量。

2.7要求整机寿命：9Mt过煤量。

2.8设备入井前应取得中国国家煤矿安全标志证书和″MA″标识牌。

四．皮带自移机尾

1.技术性能指标

1.1适用皮带宽度：1200 mm

1.2自移方式:液压自移，采用乳化液泵站供液，压力31.5MPa。

1.3自移行程:不小于2700mm。

1.4机尾滚筒、机尾架须与胶带机生产厂家联络，满足胶带机整体装配要求。

2.功能要求

2.1机尾自移行走方式由厂家根据巷道实际情况自行设计。

2.2推移千斤的推移力满足顺槽坡度最大10°时的顺利推移，左右推移千斤集中控制，同步推移。

2.3机尾移动操作方式：手动操作。

2.4能实现在顺槽胶带输送机不停机状态下机尾自移。

2.5 自移机尾能够实现左右工作面互换。

2.6 质保期： 3Mt过煤量

注：转载机、破碎机和皮带自移机尾必须由同一厂商提供。

所有刮板和链轮组件必须遵照中煤张家口煤矿机械有限责任公司或宁夏天地重型装备科技有限公司的产品标准。

第四部分   泵站技术要求

1.乳化液泵站技术要求

1.1  乳化液泵站全系统包括3台泵（2台运行，1台备用），2个乳化液箱。

1.2  每台泵的额定流量：≥320升/min，额定工作压力：≥31.5MPa。连续可调。

1.3  泵体上配备润滑油压力和油位的监测仪表。

1.4  乳化液箱采用不锈钢材料，液箱工作容积≥2500升。配有自动加油装置。液位、油位传感器要适应顺槽坡度起伏的变化。

1.5  具有自动配液功能。

1.6  乳化液系统中供液、进水过滤器精度25μm，回路过滤器精度30μm。自清洗。

1.7  采用电子监控技术：具有故障诊断、自动配液、低油位、低液位、超温、管路失压、润滑油压力和油位及油温等保护功能。可显示压力、流量、液位、温度等数据，有自动卸载功能。

1.8 供电电源：1140V/660V（±12%），50Hz。

1.9 乳化液泵驱动电机功率：200kw（连续功率）。绝缘等级：F级

1.10 电机外壳的防护等级：不低于IP55。

1.11 整机寿命：≥8年；

1.12大修周期：≥3年。

1.13 设备入井前应取得中国国家煤矿安全标志证书和″MA″标志。

2.喷雾泵站技术要求

2.1乳化液泵站全系统包括3台泵（2台运转，1台备用），2个不锈钢水箱,每个容积≥2500升，全部可安装在平板车上移动运输。。

2.2  每台泵的额定流量≥315升/min，额定压力≥12MPa,并连续可调。

2.4  系统中进、出水过滤器精度25μm。

2.5  所有乳化液泵和喷雾泵均由一个集中控制系统控制。此外，每台泵又有其独立的控制装置。

2.6  具有水箱低水位、超温、润滑油压力和油位及油温等保护功能，可显示压力、流量、水位、温度等数据。

2.8  配有电磁阀控制的进水装置，供水出口加装截止阀。

2.9  供电电源：1140V/660V（±12%），50Hz。

2.11 喷雾泵驱动电机功率：≥100KW（连续功率）。绝缘等级：F级

2.12 电机外壳的防护等级：不低于IP55。

2.13 整机寿命：≥8年；

2.14大修周期：≥3年。

2.15 设备入井前应取得中国国家煤矿安全标志证书和″MA″标志。