12050工作面设备选型及验算报告
一、工作面概况
12050工作面位于新义井田12采区，北部为新义井田与新安井田边界保护煤柱，南部为西翼回风大巷保护煤柱，东部为12040工作面采空区，西部为12060工作面未采区。
地表无水体，地貌多为林地、草地、耕地等，有少量居民住户。
井下标高-298.3m～-220.56m，对应地面标高+368m～+399m。
表：采面规格及储量表
工作面主要设备配备表
二、设备选型基本原则
1）设备选型在满足矿井生产的基础上以成熟可靠、经济合理和关键设备技术先进为原则；
2）简化工艺系统，选用处理量大、运行效率高的设备。
3）同类产品在满足工艺要求前提下采用同一型号，减少备品备件种类，便于设备检修。
三、设备选型
(一)、液压支架的选型依据
1、支护强度计算：
1）工作面顶板支护强度：
Q=K×g×h×r
Q=5×9.8×2.2×2.4=258.72（KN/m2）
式中：Q：支护强度
K：安全系数（4-8）取5g=9.8
h: 采高取2.2 m
r：顶板岩石容重支架顶部上覆岩层平均容重取2.4t/m3 2）支架工作阻力计算：
P=Q×(L1+L2+a)×B
P=258.72×(6+0.6+0.34)×1.5=2693.28(KN)
式中：Q:支架支护顶板所需的支护强度258.72KN/m2
L1:支架长度m 6
L2:前伸梁长度m0.6
a:支架的梁端距m0.34
B:支架的宽度m 1.5
3）底板比压校核：
根据工作面最大顶板载荷强度计算支架对底板的最大比压：
D=P×支架支护面积/支架底座面积
根据工作面地质说明书提供的煤层底板抗压强度S=4.5 KN/m2,与计算结果D=1.8 KN/m2比较，S＞D，支架对底板比压符合要求。
4）、ZZ4400/16/25型支架主要技术参数：
支架高度 1.6—2.5m
支架长度6m 不含前伸梁的长度
支架中心距 1.5m
支架工作阻力4357—4381 KN
支架初撑力3915—3957 KN
移架步距0.6m
泵站压力31.5Mpa
支架重量约14t
乳化液浓度3-5%
前伸梁长度0.6m
端头架ZYG5000/18/28型过渡支架技术参数：
支架高度 1.8—2.8m
支架长度 6.4m 不含前伸梁的长度
支架中心距 1.5m
支架工作阻力5000 KN
支架初撑力3845 KN
移架步距0.6m
泵站压力31.5Mpa
支架重量约18.5t
乳化液浓度3-5%
前伸梁长度0.6m
根据以上计算结果，选用ZZ4400/16/25型支架，其工作阻力为4381KN，大于计算所需工作阻力2693.28KN，工作面端头选用ZYG5000/18/28型支架，以上支架均能满足采煤工作面顶板支护强度需要。
（二）、采煤机的选型依据
1）根据12050工作面设计该工作面采用倾斜长壁综合机械化采煤法开采+放顶煤工艺，工作面设计采高为：2.2m，循环进的为0.6m，放煤高度：2.5m，采放比1：1.1。
满足矿井生产能力核定的产量要求。
2）MG160/390-WD双滚筒采煤机，其主要技术参数为：
采高：1.4～2.8m 截深：600mm
装机功率：391kW 牵引速度：0～7m/min
牵引方式：销轨式无链条电牵引牵引力：408kN
供电电压：1140V
根据MG160/390-WD双滚筒采煤机的技术参数，选用该型号采煤机符合要求。
（三）、输送机的选型依据
1）12050工作面正规循环生产能力
W=LS hr c1
=120×0.6×4.7×1.46×93%
=459.5t
式中W—正规循环生产能力
L—工作面长度，120m；
S—正规循环推进长度，0.6 m；
h—煤层平均厚度，2.2 m；
r—煤的视密度t/m³；取1.46
c1—机采采出率；取93%
2）根据工作面设计：每天3个循环。
日产量为：459.5×3=1378.5t。
以4点、0点班正常生产16小时计算采煤机每小时割煤量为1378.5÷16=86.2t/h。
3）根据《SGZ-764/500中双链刮板输送机运煤使用维护说明书》表明，其运输能力为800t/h，根据《SZZ-764/200机运煤使用维护说明书》表明，其运输能力为1000t/h，根据《DSG100/80/2×160型带式输送机运煤使用维护说明书》表明，其运输能力为800t/h。
符合运输能力要求。
（四）、泵站的选型依据
1、配套支架的参数:
中心距/mm：1500
初撑力/KN：3915-3957
推移步距/mm：600
泵站额定压力/Mpa：31.5
立柱参数：
缸径/mm：200
推移千斤顶参数：
缸径/mm：160
拉架力/KN：633
2、乳化液泵站必须满足支架对工作面工作压力和流量的要求。
1）根据支架四立柱支撑顶板计算压力
P b1=4/Z/π/D2×P1=4/4/3.14/0.2m/0.2m×3957kN=31.5MPa
式中：P b1—泵站工作压力Mpa
P1—支架初撑力P1=3957kN
Z—1架支架立柱根数，Z=4
D—缸径径。
D=0.2m
2）根据支架移架、推溜需要计算压力
P b2=4/Z/π/D2×P n=4/1/3.14/0.16m/0.16m×633kN=31.498MPa
式中：P b2—泵站工作压力Mpa
P n—千斤顶拉架力P n=633kN
Z—1架支架推移千斤顶根数，Z=1
D—缸径径。
D=0.16m
如果满足支架初撑力和千斤顶最大推力的要求：则泵站压力为：P≥K P max≥1.1×31.5Mpa≥34.65Mpa
式中：P是泵站工作压力
K压力损失系数可取1.1-1.2
P max=[P b1，P b2]取大值
根据质量标准化要求支架初撑力不小于额定值的80%即可，所以泵站压力为31.5Mpa也能满足供液压力要求。
3、泵站流量的确定
按支架追机速度不小于采煤机牵引速度，且1架支架全部立柱和千斤顶同时工作估算
Q b≥R2（∑Q i）Vq/L≥1.2π（1.85²×2×4+1.05²×5+1²×5×2+1.05²×5×2+1²×5+0.45²×1.7×5）×7/1.5/4=197.8 L/min 式中：Q b——泵站流量L/min
∑Q i——1架支架全部立柱和千斤顶同时工作所需液量L
Vq——采煤机最大牵引速度m/min
L——支架中心距m
R2——管路漏损系数，R2=1.1-1.3。
4、泵站电机功率确定
N=PQ/612/η=31.5×197.8 /612/0.9=111kW 式中：P——泵站压力Mpa
Q——泵站流量
η——功率因数取0.9-0.92
5、泵站容积的确定：
V≥3Q+ Q0≥3×200+150≥750L
式中：V——是泵箱容积L
Q——是泵站流量L/min
Q0——是泵箱底至吸液口最低液位时的流量取150L～200L
总之，选择本工作面的液压泵要满足压力在31.5Mpa～35Mpa 之间，流量大于197.8L/min,电机功率大于111kW，泵箱容积大于750L。
BRW-400/31.5乳化泵参数：额定供液压力31.5Mpa，流量400L/min,电机功率250kW，泵箱容积3000L。
故满足本工作面供液要求。
（五）、电气设备选型
采煤机：QJZ-400 速断电流1200A 过负荷300A
机：QJZ-400S 速断电流700A 过负荷85A 漏电20mA
前溜：QJZ-4×400 速断电流1200A 过负荷2×160A 漏电18mA
后溜：QJZ-4×315 速断电流1200A 过负荷2×160A 漏电18mA
乳化液泵：QJZ-400 速断电流1200A 过负荷160A 漏电18mA
QJZ-400 速断电流1200A 过负荷160A 漏电18mA
皮带：QJR-400 速断电流400A 过负荷180A 漏电20mA
采煤工作面各种电气设备均采用660V、1140V电压，通过初步计算各电气设备功率远远大于机电设备功率，电气设备符合要求。
四、结论
经过以上各设备验算，工作面各设备符合要求。
12050工作面设备选型及验算报告
新义矿业。