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1、新元矿建井期间高产高效综掘技术的应用我公司现担负着国家级重点工程阳泉煤业集团新元矿的建设,自进入回风井平巷工程的施工以后,利用炮掘和耙岩机的施工方式已无法满足新元公司的投产要求，为早日实现投产，经多方研究论证，并考虑到新元公司矿井断面大，巷道为半煤岩，决定运用S200M综掘机（趴坡能力：16度；截割硬度：≤80MPA；截割范围：高约2.4—5.1米；宽约3—6.5米；功率：高速200KW；低速130KW。适用于煤巷和半煤岩巷道）。此综掘机为目前国内最先进的综掘机，在集团公司初次投入使用。为了高效率的利用综掘机，首先必须对立井提升系统进行改造。立井提升系统是矿井生产的瓶
2、颈，它的好坏，直接影响到矿井的生产能力。新元矿回风井就是利用立井提升系统，从井口至井底距离为506米。原主提升采用2JK—3.5/15.5型提升机，电机功率为500KW，提升容器使用1吨矿车单层双车临时罐笼，翻罐笼使用转笼式翻罐笼，矿车使用1.0吨矿车，提升钢丝绳使用18×7—φ37—170-特，是按8个普掘工作面的生产能力设计。如采用综掘机施工，原有提升系统不能满足生产需要，必须解决提升能力，因此，经多方研究决定对提升系统进行第二次改造。其次，需要解决综掘机的下放问题，保证下放的安全，省时省力。再次，要解决供电、出煤系统。最终解决快速支护、高速掘进，达到高产高效的目
3、的。自2004年9月份投入使用第一台S200M-23-综掘机，至目前已累计投入使用三台,经过一年多的生产实践,各方面取得卓有成效的成果,平均月进200米，最高月进尺达到230米，80%的巷道都能达到优良。在工程施工中基本完成了质与量的飞跃。第一部分提升系统的改造首先考虑的是第一种方案：方案1、对罐笼、套架、翻罐笼、钢丝绳、绞车全部进行更换。即罐笼改为1吨双车双层罐笼，矿车不更换，更换套架，钢丝绳改为18×7—φ46—170-特。18×7—φ46—170-特钢丝绳每米绳重8.323kg/m，钢丝绳悬挂长度为530m,绳重为4.4T，破断力为151T；罐笼重6T，1T矿车
4、自重为0.592T，最大载重量为1.8T，此时钢丝绳的最大静张力：4.4+6+（1.8+0.592）×4=19.968T2JK—3.5/15.5绞车最大静张力为17T，19.968T>17T,绞车不符合要求,因此必须将绞车更换为2JK—4/20加强型(最大静张力为24T)。18×7—φ46—170-特钢丝绳安全系数为:提物料时151/19.968=7.56>7.5,钢丝绳符合要求。提人时按每罐20人每人重量75Kg计(1.5T),此时钢丝绳最大静张力为:4.4+6+1.5=11.9T151/11.9=12.6>9钢丝绳符合要求。若采用方案1，施工工期很长，至少需要2个
5、月的时间，为避免井下长期停产，制定并采用了以下方案2：方案2、-23-对原有罐笼进行加固，对绞车电机、矿车、钢丝绳、翻罐笼进行更换。绞车电机由原来的500KW改为800KW，矿车改为1.5吨非标矿车，钢丝绳改为18×7—φ40—170-特18×7—φ40—170-特每米绳重6.252kg/m，钢丝绳悬挂长度为530m,绳重为3.3T，破断力为113.5T；1.5T矿车自重0.718T,最大载重量2.7T,此时钢丝绳的最大静张力：3.3+3+（2.7+0.718）×2=13.136T13.136T<17T,则绞车不必更换。18×7—φ40—170-特钢丝绳安全系数为:提
6、物料时113.5/13.136=8.64>7.5,钢丝绳符合要求。提人时按每罐20人，每人重量75Kg计(1.5T),此时钢丝绳最大静张力为:3.3+3+1.5=7.8T113.5/7.8=14.5>9钢丝绳符合要求。500KW电机的提升能力为7.435T,800KW电机的提升能力为12.77T,此系统静张力差为13.136-3-0.718×2=8.7T,绞车静张力差为11.5T,所以更换为800KW电机能满足要求。对罐笼的校核基本数据：1T矿车单层双车罐笼侧体各杆件、物理几何性质。杆件名称型钢名称横截面积惯性矩抗弯模数内竖杆加强槽钢14a21.95mm273.3（I
7、y）16.3（Wy）罐笼自重：Q0=3000kg1.5t矿车自重：Q2=720kg-23-1.5t矿车载矸重量：Q3=2700kg罐笼载重：Q1=2（Q2+Q3）=6840kg（1）侧体荷载：每根弦梁的均布荷载集度为M—罐体弦梁数，M=4ι=每根弦梁计算长度，即外竖杆重心间距，ι=470cm罐笼最大静载重，按两辆矿车及矸石重量计算，每个车轮施加到钢轨上的集中力为：车轮通过钢轨传给横梁的力，就等于横梁在结点施加给该梁的力，把钢架视为三跨连续梁。如图，这是一个二次超静定结构，利用对称性，取半个结构，如图，此为一次超静定结构，用力法计算。①式中、分别代表单
