两柱掩护式低位放顶煤支架的研制

1附件1：冀中能源集团公司科学技术进步奖申报书一、项目基本情况类别：专业评审组：编号：项目名称两柱掩护式低位放顶煤支架的研制主要完成人刘占群、纪茂峰、梁崇山、李军霄、高炜、牛世胜、付国芳、孙宇、李晓主要完成单位冀中能源机械装备有限公司邢台机械厂推荐单位（盖章）冀中能源机械装备有限公司主题词两柱；掩护式放顶煤支架；三软；适应性好；学科（专业）分类名称：代码：4006010成果应用的国民经济行业B任务来源（注明具体计划、基金名称和编号）A、国家计划B、部委计划C、省、市、自治区计划D、基金资助E、国际合作F、其他单位委托G、集团公司H、推荐单位I、其它项目起止时间起始：2008年3月5日完成：2009年8月20日2二、项目简介项目所属科学技术领域、主要内容、创新点及应用推广情况两柱放顶煤液压支架属于煤机领域，是为放顶煤开采研制新型支架的项目。两柱放顶煤液压支架是针对葛泉煤矿、山西左权佳新矿“三软”煤层的地质条件，开发的一种新型液压支架。两柱放顶煤液压支架创造性的将掩护式支架的基本结构应用于放顶煤支架中，从而使支架能有效适应三软煤层的放顶煤开采条件，为矿井的高产高效提供了设备保障，有很强的使用价值和推广价值。(限800个汉字)3三、项目简要内容1.立项背景目前，国内放顶煤开采普遍使用四柱支架，放顶煤支架当顶梁后部顶煤冒空后，矿山压力只能从顶梁经整个支架向地板传递，而支架的尾部基本不受力；另外，适宜放顶煤的煤层一般都属于中软煤层，采动过程中由于顶板压力的作用以及支架顶梁多次反复支撑已使控顶区的顶煤的完整性遭到了破坏，使顶煤的整体强度降低，顶煤在顶梁尾端的跨落角大于90°，顶煤体呈梯形状，顶板压力和顶煤自重等外载的合力位置在顶梁的前部；而四柱支架在前后柱之间有最强的支撑能力，当外载合力作用位置超出前后柱间区域时，支架的支撑能力大大降低。两柱掩护式支架由于平衡千斤顶的作用，使其对煤层都有较好的适应性。因此，为解决葛泉煤矿、佳新矿三软煤层条件下的放顶煤开采问题，研制出两柱掩护式低位放顶煤液压支架。(不超过800个汉字)42.详细科学技术内容葛泉矿、左权佳新煤矿工作面属于三软煤层工作面，根据工作面煤层的附存特点，为克服四柱放顶煤支架存在的支撑特性与顶板压力的分布特性不匹配问题，在吸收两柱掩护式支架优良特点的基础上，研制出ZF3200/16/26两柱掩护式低位放顶煤液压支架。根据该煤层的地质特点，要求该支架在加大初撑力的基础上，优化整机结构:顶梁采用伸缩梁加护帮板结构，起到临时护顶及防片帮的作用；配有抬底和底调结构，适应性强；降柱自动喷雾，降尘效果好；使用双平衡千斤顶，调节性能好；设计φ160千斤顶倒置的推移框架结构，移架力大，适应性好；并配备齐全的防倒、防滑、抬底及底调装置，以提高煤矿综合机械化开采能力。ZF3200/16/26两柱掩护式低位放顶煤液压支架的主要技术参数如下：1、型式：两柱掩护式2、高度：1600～2600mm3、宽度：1410-1580mm4、中心距：1500mm5、初撑力：2616kN6、工作阻力：3200kN7、支护强度：0.55MPa（平均）8、底板比压：1.33MPa（平均）9、尾梁最大摆转角度：73.5°10、操纵方式：邻架控制11、支架重量：12.5t(纸面不够，可另增页)53.主要发现、发明及技术创新点：a、支架采用两柱支撑，立柱向前倾斜布置，最大支撑合力作用点相对靠近煤壁，能与顶煤作用下的矿山压力较好地相适应；b、采用双平衡，在平衡千斤顶的作用下，顶梁上的有效承载区较宽，适合于在较松软的煤层中使用；c、纵向控顶范围较短，减少了顶梁对顶煤的反复支撑次数，在同支护强度下，支架重量较轻，更经济；d、立柱前倾斜布置，前部与输送机间有较宽敞的人行通道，后连杆、尾梁及伸缩插板在后部形成较大的放煤和过煤空间；e、顶梁采用伸缩梁带护帮板结构，结构紧凑。(不超过600个汉字)64.保密要点：(不超过200个汉字)5.与当前国内外同类研究、同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较综采放顶煤开采技术是近十几年在我国迅速发展起来的一种新型采煤方法。本次研制的ZF3200/16/26型两柱低位放顶煤液压支架系统地分析了放顶煤支架的受力机理，采用两柱式结构，克服了四柱支撑掩护式放顶煤支架在围岩的相互作用中普遍存在前后排立柱受力不均现象（一般表现为前排立柱受力大，后排立柱受力小，甚至后排立柱受拉），在平衡千斤顶作用下使得支架对各种煤层条件都有较好的适应性，并配备了齐全的防倒、防滑及抬底、底调装置，完全能够满足厚煤层放顶煤开采的需要。总之，所研制的ZF3200/16/26型两柱低位放顶煤液压支架在技术上有创新，开采厚煤层做了新的尝试，极具推广应用前景。(不超过800个汉字)76.应用情况ZF3200/16/26型两柱低位放顶煤液压支架为葛泉及左权佳新矿综合机械化开采提供了支护设备保障，满足了高产高效的生产要求，提高了煤炭资源回收率，取得了显著的经济效益。(不超过800个汉字)87．经济效益单位：万元(人民币)项目总投资额回收期(年/月)栏目年份新增利润新增税收创收外汇节支总额2008年-2009年323.75129.5累计各栏目的计算依据：该项目在实际生产中完成了葛泉矿85架及左权矿100架（支架销售单价175000元/台）的生产共计产值：175000元/台×185台=3237.5万元新增利润＝新增产值×10％＝323.75万元新增利税＝新增产值×4％＝129.5万元8、社会效益：ZF3200/16/26型两柱低位放顶煤液压支架为葛泉煤矿及左权佳新矿综合机械化开采提供了支护设备保障，满足了高产高效的生产要求，提高了煤炭资源回收率，取得了显著的经济效益；同时，支架放煤空间大，配套性好，维修安装方便，大大改善了工作条件，社会效益显著。该项目的研制成功具有广泛的经济效益和社会效益。9四、发表论文、专著与引用情况年份题目或书名作者出版单位引用情况五、申请、获得发明专利或其他知识产权情况国别申请号专利号项目名称10六、主要完成人情况表第1完成人姓名刘占群性别男民族汉出生地河北省仁县出生日期64年11月党派中共党员工作单位装备有限邢台机械厂联系电话[phone]通讯地址及邮政编码邢台市新兴西大街365号054000家庭住址河北省邢台市金宫花园住宅电话（含手机）13503281766电子信箱[e-mail]毕业学校山西矿业学院文化程度大学本科学位硕士职务、职称装备公司副总经理、厂长、正高级工程师专业、专长矿山机械设计、制作毕业时间83.7曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）MGN132/316-DW型薄煤层电牵引采煤机的研制获河北省煤炭科技进步一等奖、电磁调速电牵引采煤机制动运行及机载高压喷雾技术研究获河北省煤炭工业科技进步一等奖、电牵引采煤机实用新型专利参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献总体部署、方案制定及项目策划本人签名：年月日11六、主要完成人情况表第2完成人姓名纪茂峰性别男民族汉出生地河北省宁晋县出生日期65年10月党派中共党员工作单位装备公司邢台机械厂联系电话[phone]通讯地址及邮政编码邢台市新兴西大街365号054000家庭住址河北省邢台市金宫花园住宅电话（含手机）13603196978电子信箱[e-mail]毕业学校阜新矿业学院文化程度大学本科学位硕士职务、职称书记、正高级工程师专业、专长矿山机械设计、制作毕业时间88.7曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）MGN132/316-DW型薄煤层电牵引采煤机的研制获河北省煤炭科技进步一等奖、电牵引采煤机高效开采薄煤层成套装备研究获河北省煤炭工业科技进步二等奖、大倾角综采工作面关键设备研究获河北省煤炭工业科技进步二等奖、电牵引采煤机实用新型专利参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献总体部署、方案制定及项目策划本人签名：年月日12六、主要完成人情况表第3完成人姓名梁崇山性别男民族汉出生地河北省宁晋县出生日期71年8月党派群众工作单位装备公司邢台机械厂联系电话[phone]通讯地址及邮政编码邢台市新兴西大街365号054000家庭住址河北省邢台市金宫花园住宅电话（含手机）13785965186电子信箱[e-mail]毕业学校焦作工学院文化程度大学本科学位学士职务、职称副总工程师高级工程师专业、专长矿山机械设计、制作毕业时间96.7曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）650型胶带运输机的优化设计获河北省科技质量成果奖、井下巷道矸石充填输送机技术研究获河北省煤炭工业科学技术三等奖、大倾角综采工作面关键设备研究获河北省煤炭工业科学技术二等奖参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献方案制定、落实技术人员分工、主抓图纸设计、审图、试制等工作。本人签名：年月日13六、主要完成人情况表第4完成人姓名李军霄性别男民族汉出生地河北保定市顺平县出生日期83年10月党派无工作单位装备公司邢台机械厂联系电话2067025通讯地址及邮政编码新兴西大街365号，054000家庭住址邢钢东区37-2-27住宅电话（含手机）13931937767电子信箱[e-mail]毕业学校河北科技大学文化程度大学学位学士职务、职称主管工程师助理工程师专业、专长机制毕业时间05.7曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献方案设计及总图连接件的出图工作本人签名：年月日14六、主要完成人情况表第5完成人姓名高炜性别女民族汉出生地河北省沙河市出生日期72年4月党派无工作单位装备公司邢台机械厂联系电话2067064通讯地址及邮政编码新兴西大街365号，054000家庭住址河北省邢台市金宫花园住宅电话（含手机）13930946522电子信箱[e-mail]毕业学校河北工程学院文化程度大学学位学士职务、职称主管工程师工程师专业、专长机制毕业时间2005曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献负责底座、顶梁的设计及出图工作本人签名：年月日15六、主要完成人情况表第6完成人姓名付国芳性别女民族汉出生地河北省南宫市出生日期1973年10月党派无工作单位装备公司邢台机械厂联系电话[phone]通讯地址及邮政编码机械装备公司邢台机械厂技术科054000家庭住址邢台市金宫花园住宅电话（含手机）13903192750电子信箱[e-mail]毕业学校山西矿业学院文化程度大学本科学位学士职务、职称工程师专业、专长机械设计毕业时间1994曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献负责掩护梁的设计和出图工作本人签名：年月日16六、主要完成人情况表第7完成人姓名孙宇性别男民族汉出生地河北省邢台市出生日期84.12党派无工作单位装备公司邢台机械厂联系电话[phone]通讯地址及邮政编码河北省邢台市新兴西大街365号054000家庭住址河北省邢台市矿北生活区住宅电话（含手机）03192066821（15833636330）电子信箱[e-mail]毕业学校河北工业大学文化程度本科学位学士职务、职称助理工程师专业、专长机械设计制造毕业时间07年7月曾获奖励情况（项目名称、获奖时间）无参加本项目的起止时间自2008年3月至2009年8月对本项目主要技术、学术贡献负责尾梁、插板及立柱、千斤顶的设计和出图工作本人签名：年月日17六、主要完成人情况表第8完成人姓名李晓性别男民族汉出生地河北省邢台市出生日期1983年7月党派无工作单位装备公司邢台机械厂联系电话[phone]通讯地址及邮政编码河北省邢台市新兴西大街365号054000家庭住址河北省邢台矿工人