综放工作面参数分析黄庆国1,李纯宝2(1.山西大同大学工学院,山西大同 037003;2.山东龙口矿业集团经济运行处,山东龙口 265700)摘 要 综放面参数选择影响因素很多,该文在分析了采高、工作面长度、放顶煤高度、放煤步距等参数影响因素的基础上,分别给出了相应的取值方法和范围,对综放面参数确定有一定参考意义。
关键词 综放面 放顶煤 参数选择中图分类号T D823.49 文献标识码 CAnalysis on P arameters of Fully Mechanized C aving F aceHuang Qing-guo1,LI Chun-bao2(1.C ollege of Engineering of Shanxi University in Shanxi Province,Datong of Shanxi Province0370032.Economy runs officee of Longkou M ineral Industry G roup C om pany,265700)Abstract There are many factors that affect the choice of fully mechanized caving face parameters.In this paper,the m ining height,length of the face,caving height,caving step,and other parameters were analyzed,then the appropriate method and the scope of value were given.This is useful to determ ine the parameters to a certain extent.K ey w ords fully mechanized caving face;top coal caving;parameters selection 综采放顶煤采煤法是厚及特厚煤层开采优先采用的方法,已经成为我国厚煤层矿区建设高产高效矿井的重要技术途径,能否合理确定综放工作面参数,是决定综采放顶煤技术成败的关键。
1 工作面采高目前我国缓倾斜综采放顶煤工作面的采煤机割煤高度在2.5～3.5m。
工作面的出煤量由采煤机割煤和放顶煤两部分组成,其生产能力取决于开采煤层厚度,而与采煤机割煤高度无关。
综放面合理采高主要根据3收稿日期:2008-11-12作者简介:黄庆国(1961-),男,河北阜平县人,山西大同大学工学院,副教授,E-mail:hbhqg2009@ 工作面的通风要求、放顶煤液压支架的稳定性、煤壁的稳定性、合理采放高度比以及工作面合理操作空间等因素所决定。
⑴工作面通风要求。
由于放顶煤工作面增加了放顶煤出煤点,工作面粉尘浓度高于普通综采工作面,因此工作面的风速不能过高。
⑵支架造价及稳定性。
通常情况下,采高越大,支架的造价越高,而且稳定性越差,尤其当采高超过一定限度后,支架的重量和造价会大幅度地增加,因此在确定工作面采高时,应考虑支架投入多少的因素。
⑶煤壁的稳定性。
采高越大,煤壁的稳定性越差,当采高在2.5m以上时,为保证煤壁的稳定性,支架需加设防片帮装置。
概率。
精确的获得这一概率值是困难的,因为目前可靠性数据的积累较少,尽管如此,仍可以对该系统的可靠性进行定性分析。
循环冷却水系统的可靠性与组成这个系统的各个设备的可靠性以及系统的连接方式有关。
设备的可靠性与制造厂的机加工水平、设计水平、材料性质等有较大关系。
为了提高系统的可靠性,一般均要进行可靠性设计。
例如循环水泵的配置及连接,一般设置两台或三台循环水泵,其中一台备用,连接采用冗余方式并联连接。
根据可靠性理论,并联连接方式的可靠性与并联设备的个数、并联设备的可靠性以及转换开关的可靠性有关。
并联设备的个数越多,并联设备的可靠性越高,整个并联系统的可靠性就越高。
两台或多台冷油器的并联设置也是基于上述理论。
3 结语(1)火力发电厂循环冷却水系统对于保证电厂的安全性和经济性是十分重要的,应予以足够重视。
(2)为了提高经济性,凝汽器中可采用适当的强化传热措施,如改膜状凝结为珠状凝结,换热系数可提高数十倍。
提高冷却水流速为强化传热的有效措施之一,但要优化考虑,选一个最佳流速。
(3)尽量保持较低的冷却水进口温度是取得高经济效益的关键措施。
除了恰当的设计循环冷却水系统外,还要适当选择冷却设备、并尽量采用强化传热传质的措施,尽量提高冷却效果。
(4)设计循环冷却水系统时要进行可靠性评价,对于重要部分,要采用冗余措施,控制软件要具有容错功能,以便整个系统的可靠性提高。
参考文献[1]裘烈钧,孙奉仲.大功率汽轮机运行.水电出版社,1994,6.[2]齐复东.电站凝汽设备和冷却系统.水电出版社,1990,5.[3]张开菊.第十届全国水动力学术会议文集.海洋出版社,1996,9.[4]J.R.S toker,The E lection of Large S team Surface C ondensers,Ingers oll-Rand C om pany,1967.972009年第1期 山东煤炭科技 ⑷工作面合理工作空间。
对于高产高效综放工作面而言,由于后部刮板输送机能力、溜槽宽度和高度增加,要求液压支架的后部有较大的空间,特别是采用中位放煤液压支架时要保证后部输送机的工作空间,支架高度应相应地提高,一般应不小于2.8m。
⑸合理的采放比。
在煤层厚度一定的情况下,采高的确定要考虑放顶煤高度与采煤机割煤高度之比。
在一次采全厚综放开采条件下,根据煤层厚度的不同,采放比可在1:1～1:3之间。
从提高综放工作面采出率的角度考虑,应尽量加大采高、减小放顶煤高度。
2 工作面长度放顶煤工作面的长度主要根据工作面合理的日推进度和日产量来确定。
考虑到放顶煤工作面有自然发火因素,就必须保证工作面的最低日进度,如果放顶煤工作面的长度太大,工作面的推进速度很慢,在采空区就容易产生自燃发火。
目前放顶煤工作面长度一般为120～180m左右,塔山矿工作面的长度230m,最长的高产高效综放工作面已达300m。
工作面长度按下式计算:L=Q rS・H・γ・C(1)式中:L—工作面长度,m;Q r—工作面日产量,t;S—工作面日推进度,m;H—煤层厚度,m;γ—煤体容重,tΠm3;C—工作面回采率,%。
工作面的日推进度与煤层厚度和煤层自然发火期以及顶煤的稳定性有关。
当煤层自然发火期短时,要求工作面保持较快的推进速度;煤层厚度大,放煤时间长,工作面的推进速度较慢;当工作面控顶区顶煤的稳定性较差时,要求工作面保持较高的推进速度,以利于工作面的顶板管理。
目前国产刮板输送机的铺设长度一般不超过300m,选择工作面的合理长度一般应小于刮板输送机的铺设长度。
因此,对煤层厚度较小、采煤机割煤时间大于放顶煤时间的日产万吨综放工作面,其长度以180～200m为宜;对煤层厚度大、放煤时间长的工作面,其长度可减少为160～180m。
3 工作面走向长度走向长度主要取决于煤层厚度H和工作面连续推进时间TC 。
随着煤层厚度的增加,工作面走向长度应缩短,一般为1200～3000m。
放顶煤工作面的回采巷道支护是限制工作面走向长度的因素之一,随着走向长度的增加,巷道维护时间加长,回采巷道的变形量增加,特别是松软煤层的顺槽维护困难,因而工作面长度要以在回采期间不进行大修为宜。
对有自然发火倾向的煤层,要求综放工作面的回采期不宜过长。
顺槽带式输送机的铺设长度限制了工作面走向长度。
目前国产可伸缩带式输送机单机驱动的最大长度一般为1000m,采用中间驱动装置的可达1500～2000m。
综放设备的大修期也是影响工作面推进长度的因素之一,综放设备中以采煤机的大修期最短,按采煤机割煤1500～2000h不大修计算,工作面走向长度为2000～2700m。
工作面走向过长也会给供电、通风和辅助运输造成困难,因此工作面走向长度以1500～2000m为宜。
4 放顶煤高度法国布郎齐煤矿一次采全厚的高度已达33m。
同煤集团塔山矿综放面采高为3.5m,放煤高度达9.13m～25.71m。
放顶煤的高度与煤层硬度、节理发育状况、煤层结构、夹矸的层数及硬度等因素有直接的关系。
综放面的采放比根据煤层厚度不同可在1:1～1:3之间。
急倾斜水平分层综放工作面的分层厚度视煤层厚度和顶煤冒放性而定,一般为8～12m。
工作面采高一般为2.5m左右。
5 采煤机截深和放煤步距放煤步距是放顶煤开采的一个重要参数,放煤步距太大或太小都不利于顶煤回收,最佳的放煤步距应是顶煤垮落后能从放煤口全部放出的距离,在架型确定以后,放顶煤步距应当与支架放煤口的纵向尺寸相一致。
对于综采放顶煤工作面,放顶煤步距应与移架步距(或采煤机截深)成倍数关系,即割一刀煤或2～3刀煤放一次顶煤。
也就是说支架放煤口的纵向尺寸亦应与采煤机循环进刀量成倍数关系,否则放煤步距大于支架放煤口的纵向尺寸时会有一部分冒落的顶煤留在支架放煤口的后方而丢在采空区;如果放煤步距小于支架放煤口的纵向尺寸,则必然有一部分矸石处于放煤口的上方,放煤时这部分矸石被一并放出,增加了含矸率。
与此同时,工作面放煤步距应是采煤机截深的整数倍。
因此,选择采煤机截深应满足放顶煤工艺参数的要求,并有利于工作面采煤机割煤和放顶煤工序最大限度地平行作业,采煤机截深为600～1000mm,根据具体情况选择一刀一放或两刀一放的循环进度。
08山东煤炭科技 2009年第1期。