综采成套设备讲座

主讲人：尹力综采成套设备与联合采煤机组讲座2010年01月三一重型装备有限公司1目录第一部分成套产品定义第二部分产品型谱第三部分技术参数与配置说明第四部分系统总体设计第五部分系统价值点第六部分采煤自动化工艺2第一部分成套产品定义3综采成套产品的组合模式1）自动化联合采煤机组2）手动联合采煤机组3）工作面联合采煤机组4）普采联合采煤机组5）放顶煤联合采煤机组4以长壁工作面综采设备为核心，通过中央控制室内的中央控制系统，实现综采成套设备的远程集中监控和管理，全自动联合采煤机组采装煤系统输送系统破碎系统支护系统中央控制系统辅助动力系统冷却除尘系统自动化联合采煤机组56大倾角工作面7联合采煤机组成套设备采煤机液压支架输送机设备列车中央控制室组合开关箱变电设备乳化液泵、箱喷雾泵、箱8状态统一监控+设备协调工作全自动联合采煤机组不是综采设备（采煤机、刮板输送机、液压支架）简单的叠加和组合，它是基于综采成套设备优化配置和高度自动化控制基础上的一个完整的、高产高效的采装煤、运煤和支护系统。9手动联合采煤机组工作面设备顺槽设备设备列车10工作面联合采煤机组11普采联合采煤机组12放顶煤联合采煤机组13第二部分产品型谱14QMZ300煤炭机组年产量（万吨）全自动联合采煤机组命名规则：15薄煤层型谱类别项目设计目标标准配置QMZ50年产量：30-50万吨工作面长度：100-200m煤层厚度：0.9-1.5m采煤机：MG100/245-BW或MG2×65/305-WD刮板输送机：SGZ630/220液压支架：ZY3000/08/18DQMZ100年产量：50-100万吨工作面长度：100-200m煤层厚度：1.6-2.8m采煤机：MG170/411-WD刮板输送机：SGZ630/264液压支架：ZY5000/15/32D16QMZ200年产量：100-200万吨工作面长度：150-200m煤层厚度：2.3-3.6m采煤机：MG300/710-WD刮板输送机：SGZ764/630液压支架：ZY6000/20/40DQMZ300年产量：200-300万吨工作面长度：200-250m煤层厚度：2.3-3.8m采煤机：MG500/1180-WD刮板输送机：SGZ900/1050液压支架：ZY6000/20/40DQMZ400年产量：200-400万吨工作面长度200-250m煤层厚度：2.3-4.3m采煤机：MG650/1720-WD刮板输送机：SGZ900/1050液压支架：ZY6800/22/45D(中)厚煤层型谱17QMZ500年产量：500万吨工作面长度：200-300m煤层厚度：2.7-5.0m采煤机：MG650/1720-WD刮板输送机：SGZ1000/1400液压支架：ZY8683/25.5/55DQMZ600年产量：400-800万吨工作面长度：250-300m煤层厚度：3.0-5.3m采煤机：MG900/2260-WD刮板输送机：SGZ1000/2100液压支架：ZY10000/27/56DQMZ1000年产量：600-1200万吨工作面长度：250-350m煤层厚度：3.5-6.0m采煤机：MG1000/2610-WD刮板输送机：SGZ1200/3000液压支架：ZY13000/29/63D(超)厚煤层型谱18第三部分技术参数与配置19QMZ300年产量：300万吨工作面长度：250m煤层厚度：2.3-3.8m采煤机：MG500/1180-WD刮板输送机：SGZ900/1050SZZ900/315PLM2000PZY2700液压支架：ZY6000/20/40DZGY6000/20/40DZTY6000/20/40DSYHC-I/C型电液控制系统矿用隔爆兼本质安全型工控机PCJ12/127DVM-SANY视频监控系统乳化液泵站：BRW400/31.5（三泵一箱）喷雾泵站：BPW400/16（两泵一箱）移动变电站：3150/101250/10组合开关箱：1500/3300-91500/1140配置说明20QMZ50年产量：50万吨工作面长度：200m煤层厚度：0.9-1.5m采煤机：MG100/245-BW(MG2*65/305-WD)刮板输送机：SGZ630/220SZZ730/75液压支架：ZY3000/08/18DZGY3400/10/22DSYHC-I/C型电液控制系统矿用隔爆兼本质安全型工控机PCJ12/127乳化液泵站：BRW200/31.5（两泵一箱）喷雾泵站：BPW200/6.3（两泵一箱）移动变电站组合开关箱2122高标准：分析国内外采煤机的设计思想，以艾柯夫采煤机作为标杆产品，合理吸收JOY、DBT及国内一些机型设计特点，将整机可靠性作为设计中第一重要的指标。高度重视可维修性。高配置：轴承、密封、主控器、变频器、液压泵阀等关键元件均选用国际知名品牌。高自动化：除拥有常规采煤机控制功能外，还具有滚筒自动调高、摇臂高速端轴承温度检测、机身姿态自动检测、牵引速度自动调节，端头掉道自动保护、行走轮自我保护等功能。采煤机23MG100/245-BW型采煤机（薄煤层）MG2×65/305-WD型采煤机（薄煤层）MG170/411-WD型采煤机（中厚煤层）MG300/710－WD型采煤机（中厚煤层）MG500/1180-WD型采煤机(中厚煤层）MG650/1720-WD型采煤机（厚煤层）MG1000/2610-WD型采煤机（厚煤层）目前采煤机产品型谱：24630输送机成套设备764输送机成套设备800输送机成套设备900输送机成套设备1000输送机成套设备目前已研发的主要刮板成套输送机系列型谱：刮板输送机成套设备25与皮带机机尾自移装置和转载机自移装置配套使用，实现快速移动。(SZZ1200,900,800,764,730)采用窄V三角带传动，整体式锤轴组件。具有过载冲击保护功能。配备有喷雾降尘装置。(PLM3500,2000,1800,1000)与转载机配套使用，可实现转载机和皮带输送机的不间断推移。(PZY2700,2300)顺槽输送机设备26卸载方式为端卸或者交叉侧卸，中部槽整体铸焊结构，高强耐磨中板和底板，高强度轨座和销轨。具有工况检测功能：可检测减速器润滑油温度、油位、刮板链张紧力、电机功率等。C型推移长孔，拉架时有效解决了推移耳的应力峰值，解决了推移耳部位由于偏载而引起的断裂失效问题。刮板输送机27液压马达低速紧链及可伸缩机构可实现刮板链的张力调整。刮板输送机采用双速电机或者变频调速软启动技术，配有摩擦限矩器过载保护。28目前以研发液压支架主要系列液压支架29采用自主专利的计算机辅助设计软件，对整个液压支架进行等安全裕度优化设计，使其使用寿命大幅度提高。采用三维设计，对顶梁、掩护梁、底座、连杆、立柱等主要受力部件进行CAE的静态、疲劳分析。结构件制造优良，运用先进、可靠的高强度钢板焊接技术和热处理工艺，使得三一液压支架整体变形量小，残余应力小，可靠性大大提高。液压支架30矿用隔爆型工业PC机DVM—SANY工作面视频监控系统其它配置:扩音电话，电液控制服务器中央控制室31中央控制室内部布置中央控制室32控制功能：“远程”控制和“本地”控制。“本地”控制原则上优先于远程控制。远程控制包括：“程序”控制和“点动”控制。控制功能主要实现：程序启停、采煤自动化、性能协调、复杂工况监控等。监视与显示功能：实现参数监控与图像监测，文字、动画、视频显示。主要包括：设备开/停状态检测、运行状态、保护状态、沿线状态等监测。图像监测：通过工作面的隔爆、防尘监控摄像头，对整个工作面图像状态实时监视，显示到中央控制室显示终端。通讯与闭锁功能：通过扩音电话实现工作面内、工作面与顺槽皮带、工作面与地面调度室通话，出现紧急情况的通过闭锁停设备。中央控制室保护与诊断功能：设备启停车报警、传感器超限报警、闭锁报警、故障报警、过载极限工况的自动保护、报警设备故障诊断。33采用一台电液控制器可操作三台液压支架（每台液压支架最多16项功能）的系统结构，为用户大大节省了投资费用。全密封结构，达到IP67的防护等级。液压支架电液控制系统控制器采用320×240彩色大液晶显示屏，全中文界面。在面板上设置快捷按键，用户只需要在面板上找到相应动作的按键按下，即可实现手动操作支架。34第四部分系统总体配套设计35综采工作面设备配套设计主要是研究解决生产能力配套和安装结构配套两方面的问题。其次还包括：使用性能、使用寿命、地质条件与开采工艺的匹配。一体化设计生产能力机械结构工作性能使用寿命地质条件开采工艺36在联合采煤机组中，系统生产能力的匹配关系直接影响到设备的选型。生产能力衡量标准采用每小时生产量。为了保证设备的流畅工作，综采工作面选定设备的运输能力和运行速度，要做到从采煤工作面至地面要逐一加大。工作面生产能力、采煤机生产能力、刮板输送机、转载机、破碎机和皮带输送机的能力依次增加的原则。输送机成套设备的运输速度上也应按照逐步增加的原则。总体关系如下：QyQmjQgsQzzQps37现行国内外高产高效综采工作面配比关系主要是：1)采煤机的落煤能力应大于工作面设计生产能力10-20%；2)综采设备的能力应以工作面生产能力为基础,采煤机、工作面刮板输送机、运输巷可伸缩带式输送机的生产能力一般按工作面生产能力分别乘以系数来确定。需要说明的是:上述各种配套关系不是唯一的。也就是说,采煤机、液压支架、刮板输送机的选型完全可以用性能和能力相似的同类产品所代替。3)支架的追机速度大于采煤机工作牵引速度。38工作面中部“三机”几何关系配套设计是要确定刮板机、采煤机和支架的相互搭配尺寸,保证设备运行时不相互发生干涉与影响,使其配套设备效能最大程度的发挥。39几何关系的主要配套关系包括7个部分:1.工作面综采成套设备整体布置图2.中部断面三机配套图(中间架，过渡架，端头架)3.运输顺槽端头设备布置图4.运输顺槽内设备配套图5.通风顺槽端头设备布置图6.工作面整体布架图7.设备列车车载设备布置图4041关键几何匹配参数定义与匹配要求梁端距支架顶梁前端至煤壁的距离简称梁端距。若煤硬、顶板不易冒落、底板起伏大、采高大,梁端距可取值大一点;反之,应取值小一点。通常的取值在200～400mm之间。卧底量采煤机摇臂下摆至极限位置时,刮板机底面至滚筒最下齿尖的垂直距离。一般情况下,在采煤机机体结构允许的情况下,制造厂家应设计使卧底量取值尽量大一点。通常在300以上。过煤高度刮板机中板上面到采煤机底腹面的高度。一般情况下,在满足采煤机机身设计尺寸的要求下,过煤高度选取值应尽量大一点,以利于大块煤和矸石的通过。采煤机过煤高度一般取值在300-800mm左右。42输送机铲板与煤机滚筒空隙距离采煤机滚筒与输送机铲煤板之间的空隙距离。支撑滑靴内侧与产煤板之间距离当采煤机一端的齿轮与销轨配合，右端的滑靴应座落在运输机的铲煤板上，同时距运输机槽帮应有一定的距离。根据多年的经验，这个距离应在40~50mm左右为宜。前立柱与电缆槽之间的距离为了避免输送机倾斜时而挤坏电缆和司机的操作安全，距离应大于200-400mm；如果需要保证行人、工作的最小空间，对于两柱支架而言，此距离应大于600mm。采煤机机身上方空间高度采煤机机身上方空间高度。考虑到工人操作和留有顶板下沉量；空间高度200～250mm之间。43机组工作性能配套主要是解决各设备性能间互相协调与制约的问题，重点在于系统之间连接方式与运动状态的匹配。•包括采煤机摇臂与输送机头、机尾的匹配；•采煤机行走轮与刮板输送机销轨啮合；•刮板机与支架推移千斤顶联接方式；•支架移架时间与采煤机运行速度匹配；•推溜力、拉架力与刮板输送机匹配；•支架推移步距与采煤机滚筒宽度的匹配；44综采工作面的设备选择一定要适应不同地质条件的要求。要根据开采煤层厚度、工作面长度与倾角、煤质硬度与节理发育情况、顶底板条件、顶板载荷（矿山压力显现）、埋深、煤层储量、综采工作面布置方式等进行综合考虑，既要满足安全高效的