GBT51169-2016标准规范下载简介

GBT51169-2016 煤炭工业矿井采掘设备配备标准.pdf

采煤机设计最大生产能力（t/

Qmax = K.· Q.

Qm采煤机平均生产能力（t/h）; K。—采煤机割煤不均衡系数，1.2～1.5。 4)采煤机装机功率按下式计算：

DB1310／T 250-2021 美丽乡村 文体设施建设与管理规范.pdfP=60K, ·B·H.Vmax ·r·Hw Vmax = K.XV

式中:P 采煤机装机功率（kW）； K, 备用系数,取K,=1.3～1.5； B 采煤机截深(m); H 工作面煤层平均采高（m）； r 煤层容重（t/m）； Hw 采煤机单位能耗，取（0.6～0.8）（kw·h）/t； Vmax 采煤机最大割煤速度（m/min）； K. 采煤机割煤速度不均匀系数，取1.2～1.5； V一采煤机平均割煤速度。 （2）刨煤机生产能力按下式计算：

4.1.2滚筒式采煤机的采高范围大，对各种煤层适应性强，能截 割硬煤，并能适应较复杂的顶底板条件，因而得到了广泛的应用。 刨煤机要求的煤层地质条件较严，般适用于煤质较软、不粘顶 板、顶底板较稳定的薄煤层或中厚偏下煤层，煤层的倾角一般小于 5°，工作面起伏不大，故应用范围较窄，但是刨煤机结构简单，尤 其在薄煤层条件下劳动生产率较高，条件适应时应优先选择少人 值守的刨煤机。

4.1.3薄煤层采煤工作面厚度较小，为了保证一定的工作空间高 度，常常需要采煤机进行割顶板或底板岩石，因此，采煤机的装机 功率不宜太小。本标准按采煤机最小年生产能力0.90Mt考虑， 规定了采煤机总装机容量不宜小于200kW。 采煤机组在截割过程中，机组截割功率大部分消耗在密实核 的形成发育过程中，加之镐型截齿具有较好的剥离作用，因而使用 镐型截齿的机组截割比能耗较小

4.2.1工作面液压支架包括中间支架、端头支架、过渡支架和超 前支架。支架数量要满足整个采煤工作面的支护要求。工作面两 端头支护宜选用端头支架，端头支架每端1组。厚煤层综采、综放 工作面应设置过渡支架，过渡支架数量一般为1架～3架。中厚 煤层及厚煤层综采、综放面超前支护宜设超前支架。 液压支架的型式按其结构特点和与围岩的作用关系一般分为 三大类，即支撑式、掩护式和支撑掩护式。支架的型式应根据不同 的围岩条件选择。支撑式支架由于对采空区防护性差已逐渐淘 汰。支撑掩护式支架适用范围广，但结构复杂，成本较高。掩护式 支架支护强度较大且均匀，掩护性好，能承受较大的水平推力，对

顶板反复支撑的次数少，能带压移架，立柱少，操作空间大、结构简 单。在缓倾斜及倾斜综采工作面两柱掩护式支架应用更为广泛， 日前，国内大约有90%以上的综采工作面采用两柱掩护式支架。 支架的结构形式和支护特性要适应直接顶下部岩层冒落特 点，无其要注意顶板在暴露后无立柱空间的破碎状态，要尽量保持 该处的完整性。支架的底座要适应底板岩石的抗压强度，防止支 架底座压人底板内。支架的支撑高度要适应工作面采高，采高大 时不丢煤，采高小时支架不被压死。煤层倾角大时.支架应设防滑 装置。 综采放顶煤工作面应选用低位放顶煤插板式液压支架。需铺 设金属网假顶的分层工作面.应选用具有自动铺网及自动联网功 能的液压支架。采空区充填开采的综采工作面液压支架应能满足 充填工艺的要求。工作面与运输巷结合处的端头支架宜选用偏置 式，支架结构应与端头的设备布置相适应，并宜带有推移转载机的 动力装置。 采高大于3m或节理裂隙发育、煤质松软的中厚煤层工作面 的液压支架应设置护帮板。工作面倾角大于15°，液压支架应设 置防倒、防滑装置。倾角大于25°时，液压支架应挂防护网；大采 高工作面倾角大于6°时，液压支架应配置防倒、防滑装置，并应挂 防护网。 支架选型应根据工作面煤层赋存条件及开采工艺，对支架的 支护高度、工作阻力、支护强度等参数进行计算。 （1）支架最大高度Hmix和最小高度Hmin按下式计算：

式中：Mmax 煤层最大采高（m）； Mmin煤层最小采高（m）。 （2）支护强度。液压支架的额定支护强度应与工作面采高和 顶板条件相适应。有矿压观测资料的矿井，液压支架的额定支护

强度应根据类似条件工作面的矿压观测资料确定；无矿压观测资 料的矿井，设计中可采用倍重系数估算法、工程类比法计算，并选 取最大值作为工作面支架合理支护强度。根据计算的支架支护强 度和顶梁参数，计算出支架所需的工作阻力，初撑力一般不小于工 作阻力的70%。 1)倍重系数估算法按下式计算：

面液压支架额定支护强度及延米支护强

主：工作面采高不是整数时，支护强度及延米支护强度下限值用插值法确定。 I、IⅡI、Ⅲ、V级基本顶的额定支护强度下限按下式计算：

式中:P 额定支护强度下限（kN/m²）； hm 煤层采高(m); Lp 基本定周期来压步距（m）； B。 控顶宽度（其值为梁端距加上顶梁长度）（m）； N 直接顶充填系数；N=h;/hm，当直接顶厚度小于6倍 采高时，h，取实测直接顶厚度；当直接顶厚度大于6倍 采高时,取h;=6hm。 ⅡV级基本顶额定延米支护强度下限按下式计算

4.3.1刮板输送机随煤炭1业的发展.装机功率越来越大，驱 动传动方式由电机直接驱动演变到电机十耦合器驱动，双速电机 驱动，变频电动机直接动。 刮板输送机根据型式不同分为中双链、双边链、单链.轧制、整 本铸焊，是否封底板等。双边链的拉煤能力强，任对于大块较多的 使煤，其两条链受力不均.特别是部槽在弯曲状态下运行时更为 亚重；单链没有受力不均的情况，但其整体破断强度不高，因而限 制了其在大功率刮板输送机上的应用；中双链吸取双边链与单链 各自的优点.既较好地解决了在弯曲段受力分配不均的间题，又解 决了整个链强度不高的矛盾 一次采全高刮板输送机及放顶煤作面前部刮板输送机，同 时满足公式（27）和公式（28）下列两种计算公式，并取大值：

(27) （28) (29)

Q≥K..K..K..Q.. Qi≥K·Qax V. K.= V.+V

= 60H: B: m :: C(1+C,))

表3煤层倾角及运输方向的系数

后部刮板输送机运输能力按下式计算

式中：Q运 后部刮板输送机运输能力（t/h）； Kr 放煤流量不均匀系数，见表4； K. 煤层倾角及运输方向的系数

部刮板输送机运输能力按下式计算

Q ≥ K K, : Q

表放煤流量不均匀系数表

E:90 刮板链每米重量（kg/m）

q 货载每米重量（kg）； V. 链速(m/s); L 刮板输送机铺设长度（m）； f1 货载与溜槽间运行阻力系数，取0.6～0.8； f2 刮板与溜槽间运行阻力系数，取0.2～0.35； α 工作面倾角（°）； K 刮板弯曲段附加阻力系数，取1.12： 7 传动效率，取0.83； Ka,K, 功率备用系数，分别取1.15、1.20

4.4可伸缩带式输送机

4.4可伸缩带式输送机

4.4.1工作面运输巷宜铺设1台可伸缩带式输送机；当工作面运输

巷较长，要求带强过大时，可以增设一个中部驱动或选用两台搭接。 可伸缩带式输送机的带宽应根据工作面生产能力要求而确 定,按下式计算：

巷较长，要求带强过大时，可以增设一个中部驱动或选用两台搭接。

式中：B 带宽（mm）； Q上级设备（转载机）生产能力（t/h）; E 输送机负载断面系数，按表5取值 物料散积容重（t/m）； 带速(m/s); C—输送机倾角系数，按表6取值； 速度系数，按表7取值。

表5输送机负载断面系数表

表6输送机倾角系数表

计算出的带宽还需用物料最大块度来校核。各种带宽能够输 1物料最大块度推荐按表8取值

8各种带宽能够输送的物料最大块度

如带宽不满足最大块度要求，则可把带宽提高一档，但不能提 高二档及以上，以免造成浪费

4.5.1转载机能力计算如下：

一部刮板输送机时，转载机能力按

式中：Q转 转载机能力（t/h）； K一一能力富裕系数,取1.2; Qmax—采煤机设计最大生产能力（t/h）。 (2）两部刮板输送机时，转载机的输送能力按下式计算

式中：Q转 转载机能力（t/h）； Qm 采煤机平均落煤能力（t/h）； Qf 工作面平均放顶煤能力（t/h）； K. 采煤机割煤速度不均衡系数； K. 放煤流量不均匀系数。

4.5.2目前，煤矿采煤工作面破碎机常用的有锤式和式破碎

鄂式破碎机有多种结构形式，工作原理是相同的，即通过动鄂 的周期性运动来破碎物料，在动鄂绕悬挂心轴向固定鄂摆动的过 程中，位于两鄂板之间的物料便受到压碎、劈裂和弯曲等综合作用 而破碎。颚式破碎机优点：结构简单，性能可靠、易于维护；颚式 破碎机也有它的缺点：生产率低、电能消耗大、振动较大、破碎比 小、产品粒度不够均匀、颚板易磨损。 锤式破碎机是利用高速回转的锤头冲击矿石，使矿石沿自然 裂隙和节理面等脆弱部分破碎，当矿石进人破碎腔后，受高速回转 的锤头的冲击而破碎。主要优点：结构简单，生产效率高；操作也 很简便；耗能低、投资低；可以破碎湿料，可以调整间隙，改变出料 的大小，满足不同的用户需求。锤式破碎机也有它的缺点，比如锤 头和篦条筛磨损比较快；破碎湿料，容易堵塞篦条缝隙。 结合破碎机特点，从生产效率和节能的角度考虑，采煤工作面 宜选用锤式破碎机

4.5.3乳化液泵站是保证综采工作面安全可靠运行的重要动力

单元。国外乳化液泵站的发展思路是通过增加乳化液泵的数量来 满足矿井对泵站流量的要求，即三台或四台乳化液泵与一台或两 台液箱配套使用，选用多泵运行，提高系统的可靠性。国内乳化液 泵站一般由两台泵或三台泵组成，选用台使用台备用或两台 使用一台备用的模式运行。国产乳化液泵站的发展趋势是在基本 保持两泵箱配置的基础上，通过增大单台乳化液泵的流量来提 高泵站系统的流量，通过电控系统、监测系统来实现乳化液泵站系 统的自动有序运行，提高了系统的灵活性和可靠性。 （1）泵站压力计算。 1）根据液压支架初撑力计算泵站压力按下式计算

夜压支架初撑力所需要泵站的压力

U.一一米煤机牵引速度（m/min）； 7:—泵站容积效率，一般取0.9～0.92。 （3）泵站功率计算。泵站电机功率按下式计算

N= PQ 6.12n

式中：3Q 一一3min泵的流量（L）； Q一液箱箱底至吸液口最低液位时的液量（L）。 2）满足因停泵可能造成全部回液管回流的液量按下式计算，

式中：c、dz—一主进管、回液管的内径（cm）； LI、L，—一主进管、回液管的长度（cm）。 3)满足因煤层厚度变化使支架立柱伸缩而造成的液量差按下 式计算：

V: ≥"D"hnz × 10°

工作面泵站过滤器过滤网不低于150目，即过滤精度应达到100um。 4.5.5超前支护的型式应根据矿井采煤工作面两端巷道的设备 布置和围岩条件合理选择。有条件的矿井宜优先选用超前液压支 架，以减轻工人劳动强度，提高支护安全性

头支护、回采工作面巷道超前支护或其他临时支护。

式中：Hmax 支柱最大高度； Hmin 支柱最小高度； Mmax 最大采高； Mmin 最小采高； H 顶梁高度； & 支柱达到初撑时液体压缩量，一般α=10mm； 安全回柱高度，中厚煤层6=50mm，薄煤层b= 30mm; 一一工作面顶板最大下沉量的平均值。 普采工作面一般应选用单体液压支柱支护，对煤层稳定、直接 顶中等以上稳定、中硬或坚硬底板的普采工作面可选用悬移支架。

间转载物料输送设备，是可以随着掘进机纵向整体移动的带式车 送机。由于转载机为掘进机的后配套运输设备，为保障掘进运输 其运输能力宜大于掘进实际生产能力的1.2倍。

可伸缩带式输送机，作为单条巷道掘进，具有掘进速度快的优点， 为保障掘进运输的连续性，可伸缩带式输送机的运输能力宜大于 掘进机实际掘进能力的1.2倍。

煤巷及煤岩巷道掘进后配套刮板输送机运输的方式，具有灵 活、简便的优点，特别是对于短距离巷道掘进更具优势。刮板输送 机运输能力宜大于掘进机实际掘进能力的1.2倍。 根据采（盘）区巷道、工作面巷道不同的布置方式，连掘工艺实 现了多条巷道的一次掘进，布置一次到位，为采区和长壁工作面的 顺利接替创造了条件，是一种科学的掘进工艺及组织形式。多巷 掘进时，支护人员互换作业，构成了安全、快速、高效、灵活、便捷的 生产作业方式和完善的掘进工艺、掘进配备和劳动组织结构系统： 形成了快速、高效、优质、低耗、精细、绿色和安全的施工工艺。目 前我国使用的配套掘进工艺主要由运煤梭车、给料破碎机、可伸缩 带式输送机和井下铲车等组成。梭车跟在连采机后面，在采掘工 作面内短距离往返运送煤炭，一般配备2台～3台；给料破碎机的 作用是将运煤梭车转入的大块煤进行破碎，并均匀地将煤输入带 式输送机，以满足带式输送机的运输能力及对块度的要求。

5.1.4我国煤矿锚杆钻机目前已形成液压、电动、气动三大系列：

液压锚杆钻机能实现一次成孔、孔形好、输出功率大、破君能 力强等优点，比较适合顶板平缓、岩石偏硬的巷道中使用。 气动锚杆钻机体积小、重量轻、转矩大，操作简单，维修方便 司时集钻孔、搅拌、安装锚杆锚索于一身，是顶板硬度F10的各 种岩巷、煤巷、半煤巷进行锚杆作业的理想设备，分顶锚杆钻机和 帮锚杆钻机。 电动锚杆钻机目前在世界上处于领先水平，为了增强电动锚 杆钻机的适应性，推进支腿的动力源也实现了多样化，有油压支 腿、水压支腿和气压支腿，主要适用于煤巷、半煤巷钻顶锚杆及安 装水泥锚杆和树脂锚杆，围岩抗压强度小于80MPa的巷道。 煤矿全液压锚杆锚索钻车是针对掘进工作面宽度4.8m～~ 5.5m、高度2.8m～4.2m的巷道设计的，钻车在结构上和功能上 选用了整体升降的工作平台，可以根据巷道高度情况通过平台升 隆使作业人员进行上下调整，从而很方便地实现巷道内不同高度

5.1.6目前国内生产的掘进除尘风机，主要有湿式、布袋以及泡 沫式除尘器，湿式除尘风机具有除尘范围大、除尘效率高、处理风 量大、能耗低等优点

5.2.1近年来，钻爆法掘进的钻孔机械、装载机械得到了大力发 展，并且形式也多样化。钻孔机械主要用于煤（岩）掘进钻眼爆破 法工作面中钻凿炮眼；单体类凿煤（岩）机的构造、工作原理基本相 同，按动力不同可分为气动、液压、电动凿岩机，风动凿岩机结构简 单、工作可靠、使用安全，在煤矿中应用较早且较多

5.2.2机械化程度较高的有凿岩台车、煤（岩）钻装锚机。煤（

巷钻装锚机能实现工作面装煤、运煤及支护为一体，并将炮掘工作 面打爆破眼转变为机械化作业的主要设备，目前国内有2臂和4 臂式，掘进断面18m～36m，倾角最大15。适用于煤（岩）石巷 道快速掘进。 近年来，普掘工作面后配套设施机械化程度得到大幅提高，根 据不同的岩性、掘进、扒装设备及后配套运输设施不同，有多种组 合，实际生产过程中可采取灵活的组合方式

合在瓦斯、煤尘或其他爆炸性混合气体的巷道中作业，也适用于其 他工程巷道中，一般生产能力为2001/h。 蟹爪（扒爪）式装煤（岩）机主要用于巷道掘进中装载爆落的煤 （岩），装载能力一般为（35～200）m/h，适用于断面5m²、高度 1.3m以上、倾角小于12°的巷道中，不适合装载中硬以上的岩石。 立爪式装煤（岩）机适用于矿山巷道开口、岩巷掘进等工作面 作业，能够实现连续装料、运输及破碎，适应断面面积可达 到20m。 扒爪立爪装煤（岩）机的组成与扒爪式装岩机大致相同，适用 于黏结性较大的煤（岩）装载

6.1.1采区变电所通常无人值守，且和工作面运输巷有一定距

6.1.4薄煤层综采作面空间小.普采工作面动化要求不如

体考虑配电方式JTG D20-2017 公路路线设计规范，或转载机、破碎机与乳化液泵共用移动变

6.1.6采用变频器驱动有利于实现多台驱动电机后动及运行时 的功率平衡，实现软启动功能，并能在检修时进行低速验带。工作 面运输巷可伸缩带式输送机驱动装置通常位于工作面运输巷入口 处，离工作面设备距离较远，宜独立设置配电点。

6.1.7采煤机应能闭锁刮板输送机。刮板输送机、装载机、破碎 机之间应实现集中控制

6.1.7采煤机应能闭锁刮板输送机。刮板输送机、装载机、破碎

岩/钻孔应力、工作面液压支架工作阻力等，便于及的时发现顶极天 稳征兆，预防冒顶、塌方事故发生；采用该系统可以实现顶板数据 测量、采集、记录、分析自动化，便于井下工作人员及时采取应对

6.2.2综掘工作面掘进速度快，设备移动频率高，掘进、运输设备 工艺联系紧密，采用组合开关能减少供电设备数量并实现集中 控制。

6.2.3普掘工作面和岩机械化作业线工作面控制设务分散在

Q／GDW 13001-2014 高海拔外绝缘配置技术规范6.2.4配备备用局部通风机的工作面要求正堂工作局部

和备用局部通风机电源引自同时带电的不同电源，并能自动切换 只有局部通风机专用双电源自动切换组合开关能满足这一要求