中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計范本

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1、中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院2009屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要綜合機械化采煤工所面設(shè)備從選型到安裝的過程是煤礦生產(chǎn)經(jīng)營過程之中一個重要的組成部分，直接影響煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益、安全生產(chǎn)和生產(chǎn)秩序。隨著煤炭開采技術(shù)的發(fā)展，高產(chǎn)高效工作面不斷涌現(xiàn)，對工作面設(shè)備配套的要求也越來越高。提高綜采機電設(shè)備配套的科學(xué)性，增加設(shè)備布置的合理性，增強綜采設(shè)備全技術(shù)措施、工藝的同時，安裝組織管理工作也顯得十分重要。在不斷完善的安裝技術(shù)環(huán)境下的綜采設(shè)備適應(yīng)能力，是煤炭系統(tǒng)工程設(shè)計人員必須要解決的問題。論文結(jié)合煤礦企業(yè)工作的實際，從理論上討論了綜采設(shè)備優(yōu)化與配套的基礎(chǔ)上，充分考慮到煤礦綜采工作面設(shè)備與安裝的特點，總結(jié)了影響

2、綜采設(shè)備安裝進度的各種因素，并運用系統(tǒng)工程的基本理論和方法對影響安裝的因素進行了深入分析，找出了影響進度計劃編制的主要因素。運用網(wǎng)絡(luò)計劃的方法，結(jié)合因素分析，在廣泛收集和分析各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料之后，對設(shè)備安裝項目的工序分解、工序間的邏輯關(guān)系、工序的時間參數(shù)、資源匹配、計劃的調(diào)整與優(yōu)化進行了深入細致的研究，并以泗河煤礦2326工作面綜采設(shè)備安裝為實例編制了安裝的進度計劃。針對方案的實施控制，在全面分析的基礎(chǔ)上，對可能出現(xiàn)的偏差進行了預(yù)測，指出了設(shè)備安裝實施階段的關(guān)鍵控制因素和保證措施。本文針對長期以來，綜采設(shè)備選型過程與安裝計劃編制方法落后，計劃的可操作性差等特點，運用網(wǎng)絡(luò)計劃的方法進行了有益的

3、探索。關(guān)鍵詞：綜采工作面； 液壓支架； 設(shè)備安裝； 網(wǎng)絡(luò)計劃； 進度分析中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院2009屆畢業(yè)設(shè)計（論文）目 錄1緒 論1 1.1 選題的背景1 1.2 課題的來源2 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2 1.4 研究內(nèi)容4 1.5研究方法52 綜采工作面設(shè)備確定配套分析 62.1綜采工作面設(shè)備確定和配套的程序62.2液壓支架的計算確定92.3采煤機的計算確定102.4刮板輸送機的計算確定152.5綜采工作面“三機”幾何關(guān)系的確定162.6三機的性能及生產(chǎn)能力的確定172.7本章小結(jié)183 泗河煤礦綜采設(shè)備配套及工藝參數(shù)優(yōu)化203.1 礦井概況203.2 泗河煤礦綜采設(shè)備配套關(guān)鍵技術(shù)的研究

4、203.3 泗河煤礦綜采裝備配套的實現(xiàn)223.4 工作面工藝參數(shù)優(yōu)化233.5 工作面工序匹配的保障措施243.6 井下理論性工業(yè)試驗263.7 本章小結(jié)284 綜采設(shè)備安裝原理與優(yōu)化應(yīng)用304.1 網(wǎng)絡(luò)計劃中的設(shè)備安裝原理304.2 本章小結(jié)40致 謝42主要參考文獻43中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院2009屆畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒論1.1選題的背景能源問題不僅關(guān)系到國家的經(jīng)濟安全，而且還涉及到國家的政治安全。根據(jù)有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計與預(yù)測，在我國的能源消費結(jié)構(gòu)比例中化石能源的比重很大，而且我國的化石能源中煤炭資源則占據(jù)著極其重要的地位，結(jié)合我國的實際國情及廣大民眾的能源消費習(xí)慣和消費偏好，毋庸置疑，在未

5、來相當(dāng)長的一段歷史時期內(nèi)，煤炭仍舊是我國能源消費結(jié)構(gòu)中的主要能源，煤炭產(chǎn)業(yè)仍將是我國一些地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的支柱產(chǎn)業(yè)。但我國的煤炭資源在新的形勢下，受到了前所未有的挑戰(zhàn)。煤炭工業(yè)是中國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。長期以來，煤炭在中國一次能源生產(chǎn)和消費構(gòu)成中均占2/3以上。中國煤炭資源豐富，在未來的相當(dāng)長的時間內(nèi)，以煤為主的能源供應(yīng)格局不會改變。隨著加工轉(zhuǎn)換和利用技術(shù)水平的提高，煤炭可以成為高效、清潔利用的能源。在我國煤礦中,薄煤層的儲量占煤炭可采儲量比例較大,在已探明的礦區(qū)中,有84%的礦區(qū)有薄煤層,儲量約620億t,占總儲量的17.5%。由于在開采技術(shù)上薄煤層屬于難采煤層,機械化水平一直比較低,在開采煤層中

6、產(chǎn)量比例小。在薄煤層中,由于受煤層薄、人員活動空間小等限制,在采煤方法的選擇上是一個難題。目前，我國大多中小煤礦工作面采用普采、炮采為主的工藝方式，所引起的諸多問題己成為制約礦區(qū)安全、高效生產(chǎn)重大問題。由于普采工藝對頂板的控制能力較差，導(dǎo)致工作面經(jīng)常出現(xiàn)冒頂?shù)软敯迨鹿?，?yán)重地威脅著礦工的生命安全和礦井安全高效生產(chǎn)1。尤其是隨著生產(chǎn)不斷向后組煤和邊角采區(qū)拓展，生產(chǎn)安全條件更為困難。要提高單產(chǎn)水平和工作面效率,實現(xiàn)礦井安全、高效開采,必須采用綜合機械化開采。1.2課題來源目前，我國還存在大量的中小煤礦。據(jù)資料顯示，2005年，我國煤炭產(chǎn)量為21.9億噸，但大中型煤礦產(chǎn)量僅占54%，采煤機械化程度僅

7、為45%；小型煤礦2.1萬處，數(shù)量多，裝備差，大多數(shù)仍處于炮采甚至手工作業(yè)水平，普遍缺乏技術(shù)、裝備、管理。在本課題研究過程中總結(jié)的經(jīng)驗，對眾多地方中小煤礦下一步的生產(chǎn)工藝改造能起到很大的借鑒作用。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外綜采技術(shù)的發(fā)展主要以地質(zhì)條件相對簡單的煤層條件進行了研究應(yīng)用：中厚煤層長壁綜采在我國煤礦生產(chǎn)中普遍使用，占綜采比例70%以上，技術(shù)、裝備和生產(chǎn)管理己經(jīng)成熟。長壁大采高(5m以下厚煤層)綜采和長壁綜放開采(5m以上厚及特厚煤層)技術(shù)是在改革開放近20年來迅速發(fā)展起來的兩種長壁綜采技術(shù)，且己基本成熟，解決了厚及特厚煤層開采在技術(shù)和管理上以往存在的而未能很好解決的一些問題，使采準(zhǔn)巷

8、道工程大大減少、運輸系統(tǒng)簡化、管理集中，工作面單產(chǎn)高、效率高，噸煤生產(chǎn)成本下降(較分層開采成本一般降低10%左右，有的降低高達18%)，經(jīng)濟效果好。且生產(chǎn)能力大，如神東煤炭公司大柳塔礦大柳塔井依靠全套引進設(shè)備單原煤產(chǎn)量首次突破千萬噸，2002年綜采工作面年產(chǎn)量達到874萬t，刷新世界記錄。據(jù)此，可以認(rèn)為這是開采厚及特厚煤層行之有效的采煤法，而且隨著技術(shù)裝備的性能、可靠性和管理水平的提高，技術(shù)組織措施的完善，綜合機械化的采煤工藝會更具優(yōu)越性和發(fā)展前途。綜采工作面液壓支架的選型是綜采機械化采煤工藝的一個重要組成部分。綜采工作面設(shè)備的數(shù)量多、體積大、噸位重，通常每套設(shè)備包括液壓支架、采煤機、刮板輸送

9、機、轉(zhuǎn)載機、膠帶輸送機及電控設(shè)備等，重量已達2000噸以上，井下運輸距離一般為2-3km，甚至更遠，工作面設(shè)備安裝和拆除一次，工序繁雜，需要較長一段時間，如果方法不對、措施不力、組織不嚴(yán)，不僅要消耗大量的人力、物力和財力，而且減少了工作面產(chǎn)量，甚至使整個礦井的采掘失調(diào)，經(jīng)濟效益受到影響。德國萊茵礦區(qū)的調(diào)查結(jié)果表明，平均每安裝一個工作面用工量多達10000個工，耗資480萬馬克。該礦區(qū)每年有50個工作面搬遷，僅安裝費就達2.4億馬克。統(tǒng)計表明，工作面安裝費用約占生產(chǎn)費用的49%，可見安裝對生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的影響是非常大的。安裝期間如不加快安裝速度或拆裝倒面設(shè)備，就會嚴(yán)重欠產(chǎn)，使礦井均衡生產(chǎn)受到影響

10、。因此，如何合理組織好工作面設(shè)備的安裝和拆除工作，就顯得非常重要。目前，我國綜采工作面設(shè)備安裝的實際效率與國外相比有一定差距，主要原因是：目前我國絕大多數(shù)礦井的階段內(nèi)都采用采區(qū)式布置，采區(qū)內(nèi)工作面采用后退式開采，工作面搬遷距離一般2km以上，設(shè)備安裝與運輸要經(jīng)過區(qū)段平巷、中部車場、采區(qū)上（下）山和新工作面的中部車場、平巷才能進入新工作面。其運輸距離長，線路復(fù)雜，巷道條件差。如巷道起伏大、彎道曲率半徑小、斷面小、坡度大等，都使得安裝工作費工、費時。目前我國輔助運輸基本上是軌道運輸，運載工具基本上是普通平板車、材料車；搬遷要從平巷到斜巷再到平巷，需要多次運轉(zhuǎn)；設(shè)備起吊、裝車、卸車都十分費事，安全性

11、差，運轉(zhuǎn)速度低，延誤搬遷時間。工作場地狹窄，照明條件差，職工隊伍的素質(zhì)尚有相當(dāng)?shù)牟罹?。設(shè)備搬遷、安裝計劃不科學(xué)，用工不合理，窩工現(xiàn)象多。根據(jù)目前我國綜采工作面設(shè)備安裝狀況，提高綜采設(shè)備的安裝速度和效率，是綜采發(fā)展急需解決的一個大問題。假設(shè)我國的綜采設(shè)備安裝時間降低到15天左右，那么綜采設(shè)備的利用率就可提高約10%，按全國使用290套綜采設(shè)備計算，幾乎相當(dāng)與增加29套綜采設(shè)備，由此所產(chǎn)生的效益將是十分可觀的。1.4研究內(nèi)容綜合機械化采煤工作面設(shè)備配套是一個集地質(zhì)開采學(xué)、采礦工程學(xué)、礦壓及其控制學(xué)、機械工程學(xué)、采煤工藝學(xué)、安全工程學(xué)、電氣自動化、液壓傳動、通風(fēng)管理、環(huán)境保護和經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科的綜合工程

12、問題。本課題旨在解決目前采煤工作面設(shè)備配套中普遍存在的結(jié)果粗糙、經(jīng)驗主義泛濫的傾向，以提高綜采設(shè)備選型配套的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，并對工作面設(shè)備的快速安裝進行研究，達到快速準(zhǔn)確地完成工作面設(shè)備選型和安裝任務(wù)。根據(jù)煤層厚度一般將煤層劃分為4類:厚煤層(3.5m)、中厚煤層(3.5l.3m)、薄煤層(1.30.8m)和極薄煤層(250300mm； 采煤機機身上方的空間高度，按便于司機操作及留有頂板下沉量確定，mm。2.6“三機”的性能及生產(chǎn)能力配套“三機”性能配套主要解決各設(shè)備性能間互相制約的問題,從而充分發(fā)揮設(shè)備性能，以滿足生產(chǎn)的需要?！叭龣C”生產(chǎn)能力配套工作面生產(chǎn)能力取決于采煤機落煤能力，而工作面輸

13、送機、液壓支架和其它設(shè)備的生產(chǎn)能力都要大于采煤機的生產(chǎn)能力。綜采工作面的生產(chǎn)能力，可按下列程序計算13-14：（1）確定綜采工作面所需的生產(chǎn)能力。工作面所需的小時生產(chǎn)能力可按下式計算： (2.42)式中生產(chǎn)不均衡因數(shù)，可取1.11.25；工作面產(chǎn)量，；時間利用系數(shù)，目前一般為0.30.5。（2）采煤機課實現(xiàn)的生產(chǎn)能力?？砂聪率接嬎悖?(2.43)式中采煤機可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力，；采煤機牽引速度，；平均采高，m。（3）刮板輸送機可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力?？砂聪率接嬎悖?(2.44)式中刮板輸送機可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力，；溜槽貨載截面積，；裝滿因數(shù)，一般為0.650.90；裝載的松散容重，；刮板機鏈速，。各單機可實

14、現(xiàn)的生產(chǎn)能力與工作面生產(chǎn)能力的關(guān)系應(yīng)滿足： (2.45)2.7本章小結(jié)本章主要分析了在綜采工作面處于動態(tài)發(fā)展和復(fù)雜多變的地下環(huán)境中，受多種隨機因素的影響，煤層地質(zhì)條件多種多樣等條件下，包括采煤、支護、運輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)可選用層次不同的開采設(shè)備的選型及配套情況。綜采工作面使用的設(shè)備繁多，它們不是簡單的拼湊，而是有機的結(jié)合。綜采工作面設(shè)備配套就是要正確確定綜采工作面設(shè)備的類型和參數(shù)。本章考慮綜采工作面設(shè)備在空間尺寸、能力之間存在聯(lián)系和匹配關(guān)系，彼此間要相互適應(yīng)和協(xié)調(diào)等原因，最終使選用的綜采成套設(shè)備適合煤層賦存條件和礦井生產(chǎn)技術(shù)條件，以期獲得良好的使用效果。中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院2009屆畢業(yè)設(shè)計（論

15、文）3 泗河煤礦綜采設(shè)備配套及工藝參數(shù)優(yōu)化3.1礦井概況 泗河煤礦主采4#煤層厚度在O3m，平均厚度1.5，從已開采揭露情況看，現(xiàn)在正在開采煤層為復(fù)合頂板。直接頂為灰黑色泥質(zhì)粉砂巖，厚度一般在0.52m，其上一般有2個小煤層，厚度01.6m，復(fù)合頂總厚度4.5m，開采中頂板極難控制，頂板管理難度大。底板一般為粘土巖，有時為砂頁巖互層和細砂眼。中間含小煤層厚度在01m，底板總厚度35m，受壓時極易出現(xiàn)底板變形，造成支柱鉆底，從而影響工作面的支護質(zhì)量。煤層傾角一般不大于25度。落差在3以內(nèi)的斷層及破碎帶分布較多，采面的涌水量一般在0.5m3/min。3.2泗河煤礦綜采設(shè)備配套關(guān)鍵技術(shù)的研究3.2.

16、1解決滾筒裝煤裝備配套技術(shù)由于薄煤層的特點，滾筒直徑的選擇要小，由此帶來了一系列問題。要使?jié)L筒裝煤達到良好效果，必須解決3個方面的技術(shù)問題。滾筒直徑、過煤高度、臥底量對裝煤效果的影響。滾筒的轉(zhuǎn)速與滾筒裝煤效果關(guān)系。滾筒裝煤與滾筒結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3.2優(yōu)化配套，降低最小采煤高度在薄煤層綜采機械化裝備配套中，機身高度、輸送機高度與過煤高度的選擇是薄煤層最低開采高度的決定因素。機身高度即采煤機上平面到地平面的高度；過煤高度是指輸送機中板到采煤機機身下平面的高度，是煤流及矸石通過的空間；機面高度取決于輸送機高度、過煤高度與采煤機機身厚度。薄煤層采煤機為了降低機身高度，采用去掉底托架、機身各部件間用拉桿相連

17、的結(jié)構(gòu)，驅(qū)軌輪改為突出機身布置，從而達到了降低機身厚度的目的。輸送機高度在選擇時，采用鑄造封底結(jié)構(gòu)，鏈環(huán)形式為中雙鏈，對刮板及中部槽結(jié)構(gòu)進行了特殊設(shè)計，也使其高度大大降低16。采煤機和輸送機一經(jīng)選定，厚度和高度無法改變，只有選擇合理的過煤高度，使機面高度進一步降低。過煤高度的選擇，通過對煤塊和矸石塊度大小的統(tǒng)計來選擇，保證其從采煤機身下順利通過。只有這樣，才能使配套后的機面高度降到最低，從而保證配套設(shè)備達到最低采煤高度的要求。3.2薄煤層輸送機特點和對裝備配套的要求用于薄煤層的輸送機，有著與中厚煤層輸送機不同的特點。首先要求中部槽高度要低；其次，由于采煤機機身厚度變薄，從而使機身寬度加大，這要

18、求輸送機的寬度相應(yīng)增加，保證輸送機的縱向重心線與采煤機重心線相吻合，否則，采煤機割煤或矸石時，產(chǎn)生的震動會使配套設(shè)備工作不穩(wěn)定。另外，輸送機的加寬，需要解決:在電纜架滿足存放電纜水管的前提下，結(jié)構(gòu)盡可能低且窄，以增加行人空間；由于電纜架也需要降低，要防止支架底座非正常情況下與電纜架干涉；支架設(shè)計時頂梁相應(yīng)加長；支架底座的設(shè)計時要較薄；支架上操縱閥的設(shè)置要為增加行人空間提供便利。3.2薄煤層特點對采煤機的要求薄煤層對采煤機除了降低厚度要求外，還要求整機長度應(yīng)盡可能縮短，以適應(yīng)工作面高低起伏的條件，同時也是為了保證配套裝備的最低工作高度。另外，由于薄煤層賦存條件變化較大(斷層、夾矸、變薄帶較多)，

19、薄煤層采煤機截割堅硬矸石的機會比中厚煤層要多，帶來的震動、沖擊也要比中厚煤層頻繁和劇烈，因此，對整機的結(jié)構(gòu)提出了更強更高的要求，截煤部的結(jié)構(gòu)強度與截割功率要求較高，采煤機要有較高的整體結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性，以滿足薄煤層開采的特點。3.3泗河煤礦綜采裝備配套的實現(xiàn)3.3.1液壓支架根據(jù)泗河煤礦薄煤層開采的特點，采用計算機對支架四連桿機構(gòu)進行運動分析尋優(yōu)與強度設(shè)計，滿足工作條件，優(yōu)化了支架結(jié)構(gòu):支架為支撐掩護式，采用了整體頂梁，二柱支撐滿足了大伸縮的要求；主要結(jié)構(gòu)件用Q550高強度結(jié)構(gòu)鋼板制作，減輕了支架重量。采用焊前預(yù)熱，焊后人工時效的焊接工藝，保證結(jié)構(gòu)件焊接質(zhì)量；選用大流量液壓元件，提高支架的響應(yīng)

20、速度；合理布置液壓管路系統(tǒng)，加大了人、機空間。選用的ZY5200/9/20型液壓支架的技術(shù)特征如下:兩柱支撐掩護式，支撐高度0.9 m2.0 m，支架寬度1.43 m1.6 m，中心距1.5 m，工作阻力5200 kN，支護強度0.97 MPa，適應(yīng)傾角不大于15，操作方式為鄰架控制，支架重量13600 kg。3.3.2采煤機結(jié)合薄煤層開采的技術(shù)特點，對采煤機以下幾個方面進行了改造:改進設(shè)計泵箱，解決發(fā)熱問題，以滿足綜采開機率高的工況需要；專門設(shè)計一組錐形軸搖臂，使?jié)L筒圈直徑減小，相應(yīng)增大葉片高度，滿足臥底量要求；優(yōu)化滾筒設(shè)計，合理增大葉片螺旋升角，改善裝煤效果；適當(dāng)減低機身高度(824 mm

21、)，采煤機各大連接處作了相應(yīng)改進。選用的MG2100/465-W型采煤機的技術(shù)特征如下:采高范圍1.2 m2.0 m，適應(yīng)傾角不大于25，適應(yīng)硬度系數(shù)f4，滾筒直徑800 mm/1 000 mm，機面高度824 mm，最小臥底量180 mm，牽引方式為無鏈牽引，牽引力295 kN，牽引速度0 m/min5.9 m/min，電動機功率4100 kW+165 kW，電壓等級1140 V，機器總重18 t，機器總長7 858 mm。3.3.3刮板輸送機對刮板輸送機主要在以下幾個方面進行了改造:采用了薄煤層刮板輸送機中雙鏈傳動結(jié)構(gòu)，輸煤條件得以改善；國內(nèi)首次在薄煤層刮板輸送機上采用了22E型中部槽型鋼

22、，整機剛性、強度有較大提高；降低機頭、機尾過渡槽高度(為430 mm)，改善了采煤機對機頭、機尾煤壁的截割條件；加強了鏟板、電纜槽架、牽引排銷等處的連接。選用的SGZ764/264-W型刮板輸送機技術(shù)特征如下:出廠長度170 m，輸送量450 t/h，裝機功率2132 kW，刮板鏈速1.0 m/s，緊鏈方式為閘盤緊鏈。3.4工作面工藝參數(shù)優(yōu)化工作面合理工藝參數(shù)的確定，是綜采配套設(shè)備實現(xiàn)工作面高產(chǎn)的基礎(chǔ)。3.4.1截深的選擇綜合考慮采煤機功率、煤質(zhì)硬度系數(shù)、煤層厚度及采高、頂板節(jié)理發(fā)育情況、支撐壓力壓酥煤壁深度、支架支護方式等因素來確定截深。通過認(rèn)真分析工作面地質(zhì)條件和設(shè)備配套情況，確定截深為0

23、.6 m。當(dāng)頂板節(jié)理發(fā)育、片幫嚴(yán)重時，每刀拉架時進行超前支護，以提高循環(huán)單產(chǎn)。3.4.2支護與移架方式采用鄰架操作，及時支護。在采煤機割過后，先移支架撐住頂板，然后再移輸送機。結(jié)合煤層厚度掌握加長桿伸縮范圍，以便以合理架位及高度支護頂板19。頂板情況允許時，順序移架與隔架移架相結(jié)合，保證移架速度滿足采煤機割煤速度，以實現(xiàn)連續(xù)快速割煤。3.4.3采煤機進刀方式采用MG2100/465-W型采煤機落煤，單向采煤，中部斜切進刀，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，自開缺口。3.5工作面工序匹配的保障措施薄煤層綜采工作面合理工藝參數(shù)的有效保障，主要包括工作面各運輸環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)及過載保護、長距離通訊指揮、工作

24、面“三直一平”及過地質(zhì)構(gòu)造的控制措施。為此，泗河煤礦采用了國內(nèi)最先進的TK-200通訊控制系統(tǒng)，強化了工作面生產(chǎn)管理，保證了工作面各工序的最佳匹配，大幅度降低了工作面故障率，使工作面開機率達到90%以上。3.5.1TK-200通訊控制系統(tǒng)的應(yīng)用TK-200通訊控制系統(tǒng)由TK110型工作面控制器、TK120型電源、TJ100型礦用電流檢測裝置、TK130擴音電話、TK130C多功能電話、TK150型智能終端、TK150E型智能耦合器和TK130-X型五芯帶屏蔽礦用拉力電纜組成。TK-200通訊控制系統(tǒng)的應(yīng)用，充分發(fā)揮出其通訊控制一體化功能，大幅度降低了工作面設(shè)備的故障，最大限度地實現(xiàn)了各工序間的

25、協(xié)調(diào)運作，極大地提高了工作面的工時利用率，有力地保證了薄煤層工作面高產(chǎn)高效20-21。由于TK-200通訊控制系統(tǒng)在工作面布置了12部TK130系統(tǒng)電話，在電氣列車上設(shè)有控制臺，工作面所有電話及控制臺之間均可任意通話，控制臺可實現(xiàn)工作面所有設(shè)備的集中控制，大幅度降低了機電故障率。由于工作面擴音電話能實現(xiàn)工作面沿線全線擴音，所以極大地方便了跟班隊長、班組長的生產(chǎn)指揮，改變了以往人員來回跑動指揮、晃燈發(fā)信號、喊話聯(lián)系的方式，加強了工作面各生產(chǎn)工序之間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，使各工序之間密切配合，充分發(fā)揮單位時間內(nèi)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的有效性，大大提高了工作效率。由于采用了集中控制和工作面沿線閉鎖方式，使工作面沿線操

26、作人員只能停機，不能開機；如要開機，通知控制臺。控制臺在開機時，均要進行語言報警，并且設(shè)有延時裝置，避免了以往盲目起車而損壞機電設(shè)備或造成安全事故的現(xiàn)象。如工作面沿線有故障，操作人員可以迅速閉鎖停機，并通知所有作業(yè)人員，這樣將事故消滅在萌芽狀態(tài)，從而保證了安全生產(chǎn)。TK-200通訊控制系統(tǒng)本身配備了TJ100型電流檢測報警裝置，能隨時不間斷地對工作面電流進行檢測。一旦檢測到工作電流超過設(shè)定值，便進行報警，則操作人員可以及時調(diào)整割煤速度和減少采煤量，避免了因過載而造成的壓溜、燒電機、損壞減速器等事故現(xiàn)象的發(fā)生，不但方便了生產(chǎn)，提高了效率，而且大大地降低了材料和配件的消耗。2326工作面運輸巷布置

27、3部帶式輸送機和斜巷1部刮板輸送機，運輸環(huán)節(jié)直接制約著工作面開機率。使用該系統(tǒng)后，通過精心計算最合適的斜巷刮板輸送機和帶式輸送機負(fù)荷，對工作面刮板輸送機的工作電流進行了報警設(shè)定，從而減少了斜巷刮板輸送機和帶式輸送機的過載和空轉(zhuǎn)時間，不但節(jié)約了電能，而且提高了工作面開機率。3.5.2工作面地質(zhì)條件適應(yīng)性控制措施確保工作面“三直一平”是實現(xiàn)薄煤層綜采工作面正常生產(chǎn)的有效手段。尤其工作面過斷層或褶曲等地質(zhì)構(gòu)造時，工作面設(shè)備難以適應(yīng)地質(zhì)條件，必須強化工作面生產(chǎn)管理，采取有效的控制措施，降低設(shè)備故障率，提高工作面開機率。確保工作面“三直一平”的措施工作面實行拉線管理；工作面懸掛照明燈具作參照物；推溜時，

28、確保頂溜千斤頂?shù)男谐踢_到標(biāo)準(zhǔn)要求；工作面出現(xiàn)局部不直現(xiàn)象時，應(yīng)及時移架或移溜；提高職工操作水平，增強責(zé)任心。工作面過斷層措施調(diào)整工作面與斷層間夾角；采煤機割煤過后及時移架，管理好頂板；工作面支架進行超前支護；控制好工作面周期來壓；端部出現(xiàn)局部冒頂時，要及時挑頂護頂；帶壓擦頂移架；煤壁打設(shè)障率。工作面過褶曲措施調(diào)整褶曲軸向兩側(cè)的坡度。軸向兩側(cè)坡度較大時適當(dāng)留底煤，軸向兩側(cè)坡度較小時應(yīng)適當(dāng)破底，確保軸向兩側(cè)坡度平緩；隨時調(diào)整支架，防止支架歪斜；加強褶曲段工作面頂板管理。防止刮板輸送機躥動措施采煤機司機、移架工、推溜工應(yīng)密切配合，確保工作面“三直一平”；控制好工作面上、下兩巷的推進度；工作面支架傾斜

29、時，要及時擺正；工作面刮板輸送機有滑動趨勢時，應(yīng)及時甩刀或趕溜；利用支架側(cè)護板，調(diào)整刮板輸送機，阻止其上躥下滑；埋設(shè)地銷或安設(shè)千斤頂，防止刮板輸送機躥動；采用合理進刀方式，防止刮板輸送機上竄下滑。3.6井下理論性工業(yè)試驗較薄煤層綜采工作面配套設(shè)備均為新研制的設(shè)備，在出廠前各制造廠家均根據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做了實驗室型式試驗，井下工業(yè)性試驗在泗河煤礦2326工作面進行。該項試驗的目的主要在于通過工作面生產(chǎn)實踐來檢驗該套綜采裝備的合理性與科學(xué)性，驗證工作面綜采設(shè)備液壓支架、采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機與破碎機等順槽設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)是否合理、設(shè)備性能是否可靠。除此之外，井下工業(yè)性試驗的目的還在于通過井下工

30、業(yè)性實踐來全面考核該套設(shè)備在較薄煤層綜采工作面是否能夠完成本項目最初提出的年產(chǎn)100萬t的高效開采要求，并通過工業(yè)性試驗來全面檢測該套技術(shù)裝備中可能存在的問題，為今后進一步改進提供依據(jù)22-23。通過的井下工業(yè)試驗證明，項目總體設(shè)計適應(yīng)本工作面地質(zhì)條件，能滿足礦井生產(chǎn)工藝要求。在工業(yè)性試驗期間，最高日產(chǎn)3796噸，平均日產(chǎn)2510噸；最高工效84t/工，平均工效50.8t/工；工作面回采率達98%。各種實踐證明，在解決生產(chǎn)中的棘手問題方面，項目的關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用發(fā)揮了巨大作用。生產(chǎn)區(qū)隊記錄表明，全套設(shè)備在試驗期間各設(shè)備運行正常，可靠性高，狀態(tài)良好，設(shè)備富裕能力較大，可以預(yù)測在外部條件正常情況

31、下，日產(chǎn)量還會穩(wěn)步增長，生產(chǎn)能力將會超過100萬t/年。工業(yè)性試驗階段各工作面主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)如表3.1、3.2所示。表3.1 較薄煤層綜采工作面主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)時 間產(chǎn)量(萬t)進尺(m)生產(chǎn)天數(shù)日產(chǎn)(t)回采工效(t/工)工作面05.8.69.510.825930平均3600最高4880平 均52.2最高70.724005.9.69.216.018816平均3750最高4780平 均54.3最高69.306.2.12.289.625028平均3429最高5796平 均49.7最高84.0232606.3.13.185.921218平均3278最高5708平 均47.5最高82.7表3.2

32、月份故障影響時間持續(xù)表舉例項 目2月1日1月28日3月1日3月18日所占比例煤機事故時間(分)1540112058.9%電器事故時間（分）54036019.9%皮帶事故時間（分）4000.8%輸送機事故時間（分）90603.3%轉(zhuǎn)載機事故時間（分）2401809.3%破碎機事故時間（分）45301.66%支架事故時間（分）90302.2%其它影響時間（分）120303.3%合計事故時間（分）27051810100%萬噸事故時間（小時/萬噸）11.2 3.02 生產(chǎn)天數(shù)（天）1530開機率53.5%70%3.7 本章小結(jié)本章在分析了泗河煤礦采區(qū)綜采工作面具體情況的基礎(chǔ)上，在設(shè)備配套與參數(shù)優(yōu)化方面

33、主要解決了：泗河煤礦綜采工作面滾筒裝煤裝備配套問題；在薄煤層綜采機械化裝備配套中，機身高度、輸送機高度與過煤高度的選擇問題，從而保證了配套設(shè)備達到最低采煤高度的要求；用于與中厚煤層輸送機不同的特點，薄煤層輸送機特點和對裝備配套的要求的問題；為滿足薄煤層開采的特點對采煤機的要求的問題。還有，分析了TK-200通訊控制系統(tǒng)在泗河煤礦的具體應(yīng)用，充分發(fā)揮出其通訊控制一體化功能，大幅度降低工作面設(shè)備的故障，最大限度地實現(xiàn)各工序間的協(xié)調(diào)運作，提高工作面的工時利用率。最后，分析了工作面地質(zhì)條件適應(yīng)性控制措施，確保工作面“三直一平”，以實現(xiàn)薄煤層綜采工作面的正常生產(chǎn)。中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院2009屆畢業(yè)設(shè)

34、計（論文）4 綜采設(shè)備安裝原理與優(yōu)化綜采設(shè)備的正確選型是下一步進行設(shè)備安裝的基礎(chǔ)，在上一章討論完綜采工作面設(shè)備的選型與相關(guān)配套方法及理論的基礎(chǔ)上，本章重點研究基于網(wǎng)絡(luò)計劃原理基礎(chǔ)上的綜采設(shè)備在采煤工作面上的優(yōu)化安裝。研究中，引入了網(wǎng)絡(luò)計劃理論，安裝計劃的控制理論，以及在比較分析了安裝工序特性及時差對安裝工期的影響下的在具體采面安裝實例中的優(yōu)化過程。4.1煤礦綜采設(shè)備安裝進度計劃的制定4.1.1煤礦綜采設(shè)備安裝進度計劃編制的現(xiàn)狀分析以泗河煤礦現(xiàn)行的安裝計劃編制為例，主要采取以下編制程序：圖4.3 現(xiàn)行安裝計劃編制程序泗河煤礦現(xiàn)行的綜采設(shè)備安裝計劃根據(jù)每年年初的采掘銜接計劃的要求，在工程準(zhǔn)備結(jié)束之

35、后，首先由機電管理部門作出安裝決定，并提出安裝工期要求，安裝工區(qū)負(fù)責(zé)編制安裝計劃并實施。這種計劃編制方法的優(yōu)點是：表達方式直觀，清晰。易于被人們掌握，理解和運用。但這種方法存在較大的不足：這種計劃的適應(yīng)性差，工序分解粗糙，實施過程中對操作者的指導(dǎo)性不強，給安排工作實施造成難度。無法對計劃的實施進行有效的控制。易使計劃的實施陷入盲目的狀態(tài)。不便于管理部門對區(qū)隊的監(jiān)督、考核與協(xié)調(diào)。對管理部門來講，發(fā)揮其服務(wù)職能不具備約束性。不利于對進度進行管理，無法優(yōu)化工程，對于工程效率也無法提高。無法實現(xiàn)計算機管理，提高工作效率。4.1.2影響綜采設(shè)備安裝進度計劃編制的因素影響煤礦綜采工作面設(shè)備安裝進度計劃編制

36、的因素很多，這些因素充分體現(xiàn)了煤礦企業(yè)作業(yè)的特點，如何確定這些因素可采用下列過程：圖4.4 因素的確立過程針對安裝過程中預(yù)定的46個過程因素組織相關(guān)：機電、生產(chǎn)、安全、調(diào)度等部門，按因素的類別進行歸類，最后總結(jié)出6大類因素，見圖3-3：因素分析的層階結(jié)構(gòu)圖。圖4.5 因素分析的層階結(jié)構(gòu)圖從圖中可以看出，除“事故影響”因素外其他的因素都為確定性因素。這種因素?zé)o論在編制計劃還是在計劃實施過程中都能給以充分的考慮。由于“事故影響”為不確定因素，在整個的安裝過程中事故可能發(fā)生，也可能不發(fā)生，編制計劃時，為了提高計劃的抗風(fēng)險性，也必須對該因素給已足夠的重視。因素分析的目的是為了在計劃的編制過程中充分給予

37、考慮，使計劃更合理、更有效。從圖3.1網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的應(yīng)用步驟可以看出，前四步為關(guān)鍵性的步驟，必須和因素分析緊密結(jié)合起來。每一步需考慮的因素如表4.2實施步驟與影響因素對應(yīng)表。4.1.3綜采設(shè)備安裝進度計劃編制的原則按照煤礦企業(yè)生產(chǎn)的特點，結(jié)合泗河礦內(nèi)部管理程序，每年的12月份，本礦根據(jù)情況要給所屬區(qū)隊下達下一年度的采掘生產(chǎn)計劃及煤炭產(chǎn)品的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)計劃；各區(qū)隊根據(jù)集團公司的采掘生產(chǎn)計劃及煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)計劃指標(biāo)結(jié)合井下工作面布局編制本單位的年度采掘銜接計劃。在年度的銜接計劃中就基本確定了一個年度內(nèi)需要安裝的綜采工作面?zhèn)€數(shù)及大概的安裝時間區(qū)間。在一年的生產(chǎn)實施過程中，當(dāng)一個綜采工作面的工程準(zhǔn)備工作結(jié)束

38、時，煤礦機電部門和設(shè)備安裝工區(qū)根據(jù)銜接工期要求及工程狀況分別編制各自的安裝進度計劃及相應(yīng)的控制措施29。設(shè)備安裝進度計劃編制時，必須遵循保證安裝質(zhì)量、保證安裝工期。4.1.3.1保證安裝質(zhì)量綜采設(shè)備的安裝過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。保證綜采工作面設(shè)備安裝完成之后能夠安全、高效、正常投入生產(chǎn)與使用是設(shè)備安裝的根本目的。在實際的工作中，不能保證質(zhì)量而延誤工期，以及投產(chǎn)后不能保證安全生產(chǎn)的教訓(xùn)并不罕見。綜采設(shè)備安裝的質(zhì)量形成是一個有序的系統(tǒng)過程，在這個過程中，由于設(shè)備的單件數(shù)量多（上千件），每一件發(fā)生問題都會給日后的安全運行埋下隱患，因而在安裝的過程中，需要進行一系列的作業(yè)技術(shù)和活動，其目的在于監(jiān)視項

39、目實施過程中所設(shè)計的各種影像質(zhì)量的因素。因此，安裝的進度安排上，要遵循有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、措施，不能盲目趕工期而隨意刪掉必要的施工工序和環(huán)節(jié)；更不能違反操作規(guī)程，野蠻操作，而應(yīng)越是趕進度越要注意質(zhì)量的控制。實踐證明，為了趕進度而忽視質(zhì)量，由此發(fā)生質(zhì)量事故所造成的返工，往往會大大拖延工程進度，造成巨大經(jīng)濟損失。嚴(yán)重的還可能釀成人身事故，危及職工生命安全。4.1.3.2保證安裝工期綜采工作面設(shè)備安裝工期是是綜采隊組實現(xiàn)順利接替的前提和保證，負(fù)責(zé)設(shè)備安裝的管理部門和實施部門必須按照年度采掘銜接計劃的要求，認(rèn)真的去組織和配置各項資源，千方百計地計劃好、控制好安裝進度，保質(zhì)保量的按時完成任務(wù)。4.1.4煤

40、礦綜采設(shè)備安裝進度的網(wǎng)絡(luò)計劃編制方法煤礦企業(yè)受各種因素的影響較多，網(wǎng)絡(luò)計劃的應(yīng)用有其特殊性，其核心的內(nèi)容必須解決好工序分解，邏輯關(guān)系，時間參數(shù)。在解決這些問題時要喝上一節(jié)的因素分析緊密結(jié)合起來。4.1.4.1網(wǎng)絡(luò)計劃編制安裝進度計劃的程序按下列程序進行計劃的編制的工作，如圖4-6所示。 圖4.6 安裝進度計劃的編制程序4.1.4.2確定工作項目及分解對于一些簡單的工程，我們也許能直接將其分解，列出工作項目。但是對于復(fù)雜的情況，直接列出工作項目較困難，我們可以采取逐級逐層分解的辦法將復(fù)雜的情況加以細化。也就是說，將復(fù)雜的情況看做一個系統(tǒng)，然后將系統(tǒng)分解成幾個子系統(tǒng)，對于子系統(tǒng)再將其分解成幾個三級

41、子系統(tǒng)。由此分下去，直至下一級子系統(tǒng)的情況較簡單。最后形成一棵樹型的系統(tǒng)細化圖。針對煤礦綜采工作面的安裝而言可以看做一個系統(tǒng)，它又可以分為：支架安裝、工作面溜子安裝、采煤機安裝、轉(zhuǎn)載破碎機安裝、進風(fēng)巷運輸機安裝、泵站及電氣設(shè)備安裝、設(shè)備調(diào)試，共計七個子系統(tǒng)，除設(shè)備調(diào)試外其它每個子系統(tǒng)又可分為設(shè)備裝運和設(shè)備安裝兩個二級子系統(tǒng)，設(shè)備裝運又可以分為設(shè)備裝車和設(shè)備運輸兩個三級子系統(tǒng)，繼續(xù)分解就需要考慮下列因素：由于煤礦企業(yè)多為24小時不間斷連續(xù)作業(yè)，通常采用三.八制或四.六制，因而因素分解要盡可能以班為單位，便于實施過程中班班安排工作，班班考核與控制。設(shè)備運輸可以把設(shè)備的裝車和運輸一并考慮，也可以分開

42、考慮，每次運輸?shù)能嚁?shù)要考慮井下車場的長度，調(diào)車線的長度；人員素質(zhì)中人員的數(shù)量；運輸問題中礦車、卡車、支架專用車的數(shù)量及車輛的周轉(zhuǎn)。然后再確定每次的運輸量。安裝設(shè)備的工序分解要與每次運輸?shù)脑O(shè)備相配套，以每次運輸?shù)臄?shù)量為一個安裝單元，避免工序分解的繁雜，分解過細會給網(wǎng)絡(luò)圖的繪制和優(yōu)化帶來難度。如：把“往井下運1-16號支架”作為一個工序，那么安裝時通常也要把“安裝1-16號支架”作為一個工序。圖4.7 支架安裝的WBS圖注：泗河煤礦現(xiàn)有支架平車48輛，必須保證周轉(zhuǎn)，井下車場長度120m；調(diào)車線長度32m，最多能放16個支架車。4.1.4.3確定工作之間的邏輯關(guān)系工作項目確定后，我們必須確定這些工作的邏輯關(guān)系，即確定該工作的緊前工作和緊后工作是哪些。一般來說，首先從工藝要求上確定工作的工藝關(guān)系，然后從組織關(guān)系上由時間、工程的資金和設(shè)備等方面來考慮該工作的安排，合理確定其緊后工作。