三機(jī)配套終極版

1、綜采工作面配套設(shè)備選型設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)所給原始數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備配套選型的詳細(xì)計(jì)算2) 編寫綜采設(shè)備配套選型設(shè)計(jì)的說明書3) 工作面綜采設(shè)備配套關(guān)系圖原始數(shù)據(jù)及條件煤層厚度(M截割阻 抗A(N/mm)煤層 傾角( )頂板條件工作面 長度(M)設(shè)計(jì) 產(chǎn)量(萬 噸/年)生產(chǎn)安排HmaxHmin老 頂直接頂2.42.0200102級(jí)U類110651、 一年工作日按300天計(jì)算2、實(shí)行四班工作 制，三班 采煤，一班準(zhǔn)備，每 天生產(chǎn)時(shí)間為18小 時(shí)。目錄綜采工作面配套設(shè)備選型設(shè)計(jì)說書第一章液壓支架的選型.第二章滾筒采煤機(jī)的選型第三章工作面可彎曲刮板輸送機(jī)的選型第四章工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)的選型第五

2、章采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及變壓器、電纜、開關(guān)的選型第六章總結(jié)第七章參考文獻(xiàn)第一章液壓支架的選型一、影響液壓支架選型的因素影響液壓支架選型的因滾主要是礦山地質(zhì)條件，如頂、底板穩(wěn)定性、煤層厚度、煤層傾角、煤層賦存狀況及瓦斯含量等，其中以煤層及頂，底扳穩(wěn)定性影響最大。1、頂板穩(wěn)定性頂板穩(wěn)定性直接影響支架的架型支護(hù)強(qiáng)度，頂板巖性的不同.決定支架的架型的型式，巖層載荷和頂板的穩(wěn)定性主要影響支架支護(hù)強(qiáng)度和頂梁的結(jié)構(gòu)型式。 一般講: 煤層頂板穩(wěn)固平整，應(yīng)選用支撐式支架；煤質(zhì)松軟、頂板破碎煤層，應(yīng)選用掩護(hù)式支架； 而煤層頂板堅(jiān)硬。則應(yīng)選用支撐掩護(hù)式支架。2、底板穩(wěn)定性底板巖石的組成.結(jié)構(gòu)及巖石力學(xué)性質(zhì)是支架選型不可忽視

3、的另一重要條件.底板 的穩(wěn)定性.對(duì)支架底座影響頗大.支架架型選取不當(dāng)，會(huì)使支架陷入底板，使移架困難。根據(jù)我國煤層底板巖石抗壓強(qiáng)度。建議按表1-1選型。表1-1不同底板條件下選用的架型巖石松軟粘土巖頁巖（或 松軟煤）較軟粘土巖頁巖（或 松軟煤）一般粘土巖砂頁 巖、砂巖（或煤）抗壓強(qiáng)度MPav 2.0 2.0 4.0應(yīng)選架型掩護(hù)式液壓支架式兩柱支掩式掩護(hù)式支架支掩式支架支掩式及強(qiáng)力支撐四 柱及強(qiáng)力支撐3、煤層厚度煤層厚度主要影響支架支護(hù)強(qiáng)度，煤層厚度越大支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)越高，煤層厚度大小及 變化情況，又決定著支架的結(jié)構(gòu)高度和伸縮范圍。厚度超過2.5m,頂板有水平推力時(shí)，應(yīng)選用抗水平推力強(qiáng)的掩護(hù)式或者支撐

4、掩護(hù)式 支架，一般不宜采用支撐式支架。厚度在2.52.8m （軟煤取上限，硬煤取下限）以上時(shí), 支架應(yīng)帶支護(hù)幫裝置，當(dāng)厚度較大時(shí)，支架應(yīng)選用調(diào)高范圍較大的雙伸縮立柱或者帶機(jī) 械加長桿的單伸縮立柱，若為假頂分層開采，應(yīng)選用掩護(hù)式支架。4、煤層傾角煤層傾角主要影響支架穩(wěn)定性，煤層傾角大則易使支架發(fā)生傾倒、下滑等現(xiàn)象。必 須采取防倒防滑措施。當(dāng)傾角大于1015 （支撐式支架取下限，掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式取上限）時(shí)，應(yīng) 選用有防滑裝置的支架。當(dāng)傾角大于 18時(shí)，應(yīng)選用防滑、防倒和調(diào)架裝置的支架。5、煤層埋藏穩(wěn)定性對(duì)于斷層十分發(fā)育、斷層落差大、煤層厚度變化過大、 頂板的允許暴露面積小于 5 8 m2,允許暴

5、露時(shí)間在20min以下的工作面，暫時(shí)不宜使用液壓支架。實(shí)踐證明：煤層埋藏越平穩(wěn)，綜采的效果越好。斷層及其性質(zhì)對(duì)支架的使用好壞起 決定性的影響。若斷層落差大，綜采設(shè)備通不過，斷層條數(shù)多，綜采面搬家次數(shù)多。6、煤層瓦斯含量瓦斯含量大的煤層應(yīng)采用通風(fēng)斷面大的支架。液壓支架架型選擇是否合適，最終必然反映到經(jīng)濟(jì)效果上。應(yīng)盡量做到安全、 高效，而又能降低噸煤成本。支撐式液壓支架雖然價(jià)格便宜，但使用性能遠(yuǎn)不如掩護(hù)式 和支撐掩護(hù)式液壓支架優(yōu)越。因此：在可能情況下，應(yīng)優(yōu)先選用掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式兩 種架型。除礦山地質(zhì)條件外，采礦技術(shù)條件，如回采方式，采面長度，采煤機(jī)械類型、生產(chǎn) 環(huán)節(jié)等因素對(duì)液壓支架的造型也有一定

6、的影響。二、煤層頂板及頂板分類覆蓋在煤層上的巖石，依次分為偽頂、直接頂、老頂，它們統(tǒng)稱為煤層的頂板。偽 頂是緊貼在煤上極易冒落的較薄巖層，通常在煤層被采下后隨即冒落，對(duì)液壓支架的選 型一般沒有影響。直接頂位于偽頂之上，無偽頂時(shí)直接位于煤層之上，通常是在移架或回柱后隨即冒落，直接頂下部 1.52 米厚的巖石叫直接頂下位巖石， 它對(duì)架型的選擇有決定性的影響。1、直接頂分類我國將緩傾斜煤層回采工作面直接頂根據(jù)其穩(wěn)定程度分為四類1）、不穩(wěn)定頂板：也稱破碎頂板，這類頂板很易冒落。冒落后巖石能基本充滿采空 區(qū)。泥質(zhì)頁巖，再生頂板等屬于這類頂板。2）、中等穩(wěn)定頂板：強(qiáng)度較高，但有大量節(jié)理裂隙，局部較完整，冒

7、落后不能充滿采空區(qū)，一般在支護(hù)設(shè)備前移后隨即冒落。砂質(zhì)頁巖，粉砂巖屬予這類頂板3）、穩(wěn)定頂板：難于冒落，需支架幫助切頂。4）、堅(jiān)硬頂板：極難于冒落，采后需強(qiáng)制放頂，砂巖，堅(jiān)硬砂質(zhì)頁巖等屬于這后兩 類。表1-2直接頂分類類別指標(biāo)1234不穩(wěn)定頂板中等穩(wěn)定 頂板穩(wěn)定頂板堅(jiān)硬頂板主要指標(biāo)強(qiáng)度指數(shù)D120無直接頂層厚在25米以上，巖石 單向抗壓強(qiáng)度6080MPa節(jié)理裂隙間距和分層厚大于1米的整 體巖層。參 考 指 標(biāo)直接頂初次跨 落步距L:（M252、基本頂分級(jí)基本頂位于直接頂之上，頂板分級(jí)主要由直接頂厚度刀h與采高H之比值N來決定, 再參考老頂初次來壓步距L2, N的意義是指冒落帶充滿采空區(qū)的程度，

8、L2是指工作面初次切頂線到開切眼煤壁之間老頂懸露的長度。老頂周期來壓的強(qiáng)弱，對(duì)確定支架的噸位即支護(hù)強(qiáng)度有決定性影響，N越大L2越小，說明老頂周期來壓不明顯，作用在支架上的載荷小而穩(wěn)定，支架的支護(hù)強(qiáng)度不需 要很大，相反，N越小，L2越大，老頂周期來壓就越強(qiáng)烈，作用在支架上的載荷就越 大且有沖擊，支架的支護(hù)強(qiáng)度就要求比較高。根據(jù)N和L2值老頂被分為四級(jí)。見表1-4。表1-4老頂分級(jí)級(jí)別InIV周期來壓不明顯明顯強(qiáng)烈極強(qiáng)烈指標(biāo)N3 50.3N 3 5L=25 50(M)0.3N50(M)N 0.3Li=25 50(M)N50(M)三、液壓支架的選型液壓支的選型，包括選擇支架的架型，支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)和支

9、架強(qiáng)度的確定。1、架型的選擇液壓支架根據(jù)對(duì)頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，可分為支撐式、掩護(hù)式、支撐掩 護(hù)式三種基本型式。支撐式支架頂梁長，立柱多，且垂直支撐，工作阻力大，切頂能力強(qiáng).通風(fēng)斷面大， 后部有簡單的擋矸裝置，架間不撐緊，對(duì)頂板不密封，它適用于穩(wěn)定或堅(jiān)硬以上直接頂 和周期來壓明顯或強(qiáng)烈的老頂條件。掩護(hù)式支架有寬大的掩護(hù)梁可擋住采空區(qū)冒落的矸石，它的頂梁較短，支柱少且傾 斜支撐，架間密封，支架工作阻力較小，切頂能力差，但由于頂梁較短控頂面積小，支 護(hù)強(qiáng)度不一定小，它適用于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定直接頂條件。支撐掩護(hù)式支架兼有支撐式和掩護(hù)式支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，頂梁較長，立柱較多，呈垂直 或傾角較小傾斜支

10、撐，故工作阻力大，切頂能力強(qiáng)，具有掩護(hù)梁架間密封，擋矸掩護(hù)性 能好。它適用穩(wěn)定以下各類頂板，有取代支撐式支架的趨勢(shì)，但它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較 大，價(jià)錢較高。當(dāng)工作面直接頂類別，老頂級(jí)別已確定經(jīng)過分析論證后，可按表1-4選擇支架型式。表1-4適應(yīng)不同類級(jí)頂板的架型及支護(hù)強(qiáng)度老頂級(jí)別In出IV直接頂類別12312312344架型掩護(hù)式掩 護(hù) 式:支 撐 式掩 護(hù)掩式奄護(hù)式，支撐掩護(hù)式支:撐;式?支 掌 奄 護(hù) 式支 撐 掩 護(hù) 式掩護(hù)式，支撐掩護(hù)式掩護(hù) 式，支 撐掩護(hù) 式采咼2.5m支撐式，采高2.5m支撐掩護(hù)式支架支護(hù)強(qiáng)度/.MPa采高10.31.3 X 0.31.6 X 0.302 X 0.30

11、結(jié)合深孔 爆破，軟化 頂板等措 施處理采 空區(qū)(米)20.35(0.25)1.3 X 0.35(0.25)1.6 X 0.352 X 0.3530.45(0.35)1.3 X 0.45(0.35)1.6 X 0.452 X 0.4540.55(0.45)1.3 X 0.55(0.45)1.6 X 0.552 X 0.55使用表1-5時(shí)，還應(yīng)注意下列因素：1、煤層厚度大于2.5米，頂板有側(cè)向推力時(shí)，一般不宜采用支撐式支架，煤層厚度在2.52.8米以上時(shí)，應(yīng)選用帶護(hù)幫裝置的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架，煤層厚度變化大時(shí)應(yīng)采用調(diào)高范圍大的雙伸縮支柱。2、煤層煩角在101 5 （支撐式支架取下限，掩護(hù)式取上

12、限）以上時(shí)，支架應(yīng)有可靠的 防滑防倒裝置。3、底板強(qiáng)度、支架對(duì)底板比壓應(yīng)小于底板巖石允許抗壓強(qiáng)度4、瓦斯含量，瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)優(yōu)先選用通風(fēng)斷面大的支撐式或支撐掩護(hù)式支 架。5、 地質(zhì)構(gòu)造、斷層發(fā)育、煤層厚度變化大，頂板允許暴露時(shí)間和面積分別為20分鐘以 下和58m時(shí)，暫不宜米用綜米設(shè)備。6設(shè)備成本，能同時(shí)允許選用不同架型時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格便宜的支架。另外，表1-4中的支護(hù)強(qiáng)度是指單位面積上的支撐力大小，括號(hào)內(nèi)數(shù)字是掩護(hù)式支護(hù)強(qiáng)度；但允許有 5%的波動(dòng)范：1.3，1.6，2分別為I、U、W級(jí)老頂比1級(jí)老頂?shù)脑鰤罕稊?shù)，W級(jí)老頂由于地質(zhì)條件變化較大，只給出最低限2,具體數(shù)字應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定

13、，單體液壓支柱的支護(hù)密度，可用表中的支護(hù)強(qiáng)度除以 工作阻力計(jì)算。表中采高系最大采高，具體采高下的支護(hù)強(qiáng)度可用插值法計(jì)算。2、液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定液壓支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要指液壓支架的結(jié)構(gòu)高度，液壓支架的結(jié)構(gòu)高度，應(yīng)能適應(yīng)采高的要求。它根據(jù)煤層厚度（或采高）和采區(qū)范國內(nèi)地質(zhì)條的變化等因素來確定。 其選擇的原則時(shí)：在最大采高時(shí)，液壓支架應(yīng)能“頂?shù)米　?，在最小采高時(shí)，支架能“過 得去”。支架最大結(jié)構(gòu)高度 H max和最小結(jié)構(gòu)高度H min，具體由下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：H max 二？h max+a=2.4+0.2 =2.6 (m)Hmin =?hmin- S2-b-c=2.0-0.15-0.05-0.0

14、5=1.75(m) a ：考慮偽頂，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撐力所需要的支撐高度的的補(bǔ) 償量；一般取0.20.3m，中厚煤層取小值，厚煤層取大值，薄煤層適 當(dāng)減小。S2最大控頂距處頂板下沉量，一般取 0.10.2m。b:支架卸載前移時(shí)，最小可伸縮量，一般取 0.05m；c :支架頂梁上留存的浮煤和碎矸石厚度，一般取 0.05m；3、支架支護(hù)強(qiáng)度的確定支架支護(hù)強(qiáng)度Q:支架單位支護(hù)面積上的支撐力。它是衡量液壓支架性能的一個(gè)重 要參數(shù)，可由下列方法確定；1) 按經(jīng)驗(yàn)公式估算q=KHR2.4=1.248米，采高小時(shí)取大值D=0.6 2.4=1.44米。單滾筒采煤機(jī)滾筒直徑選擇時(shí)為了防止?jié)L筒在頂板下沉

15、時(shí)被夾住而截割巖石，直徑 D= H min-(0.10.2) =2.0-(0.10.2)=1.81.9米，采煤機(jī)的滾筒已經(jīng)系列化，可選 用與計(jì)算值相近的標(biāo)準(zhǔn)滾筒，以降低制造成本。2、截深的選擇滾筒截深是采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)截入煤璧的深度，是影響采煤機(jī)裝機(jī)功率及生產(chǎn)率的主 要因素，決定截深時(shí)應(yīng)充分考慮煤層的壓張效應(yīng)，截割阻抗 (截齒截割單位切屑厚度所對(duì) 應(yīng)的截割阻力 )大小，煤層厚度、傾角、頂板穩(wěn)定性及采煤機(jī)穩(wěn)定性等。另外：為了管理 頂板方便，截深應(yīng)等于液壓支架的推移步距。中厚煤層截深可取 0.60.8 米，若頂扳穩(wěn)定，截割阻抗小可適當(dāng)加大。 厚煤層為了減輕煤壁片幫，減輕液壓支架載荷和避免煤從運(yùn)輸機(jī)溢

16、出，截深宜小，可取0.5 米左右。薄煤層由于工人行走困難，牽引速度比較低。為了保證大的生產(chǎn)率截深可取0.81米。國內(nèi)生產(chǎn)采煤機(jī)，為了制造方便，大部分截深在 0.6 米左右，薄煤層為 1 米左右。 根據(jù)截?fù)?jù)阻抗為 200 牛頓/毫米，阻抗較大選用截距深度為 0. 6 2米的截深3、滾筒轉(zhuǎn)速及截割速度滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)截煤比能耗、裝載效果、粉塵大小都有很大影響，由截齒最大切屑厚度hmax公式可知，當(dāng)滾筒每條截線上的截齒數(shù) m,牽引速度V已定，轉(zhuǎn)速n愈高，切屑 厚度愈小，煤塵產(chǎn)生量大，截割比能耗增大。另外，實(shí)踐表明，滾筒轉(zhuǎn)速過高，循環(huán)煤 會(huì)增多，裝載效率降低， 裝煤效果不好， 所以，現(xiàn)代采煤機(jī)， 滾筒轉(zhuǎn)速出

17、現(xiàn)降低的趨勢(shì)， 如英國AM 500、日本DR100 100采煤機(jī)，滾筒最低轉(zhuǎn)速分別為 21.2轉(zhuǎn)/分和26轉(zhuǎn)/ 分。但滾筒轉(zhuǎn)速也不能太低，否則會(huì)在牽引速度不太高時(shí)，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。般認(rèn)為滾筒轉(zhuǎn)速在 30 50 轉(zhuǎn)/分較為適宜，薄煤層小直徑滾筒由于裝煤能力差，為了提高生產(chǎn)率轉(zhuǎn)速可增大到 60100轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速及滾筒直徑經(jīng)確定后截齒截割速度也就定了，截割速度一般控制在4米/秒左右較好。4. 采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率采煤機(jī)在采煤過程中，由于處理故障，檢查和更換刀具，日常維修，等候支護(hù)，處理片幫等，經(jīng)常出現(xiàn)停頓，采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)率比設(shè)計(jì)的理論生產(chǎn)率小的多，為了 表明這些因素的影響，可用有效開動(dòng)率表示。有效開動(dòng)率

18、是指采煤機(jī)在一天或一班內(nèi)有效工作時(shí)間與一天或一班占有時(shí)間的比 值，它綜合反映了設(shè)備可靠性，選型及組織管理水平，工人技術(shù)熟練程度等，西德高 產(chǎn)工作面有效開動(dòng)率可達(dá) 51%，蘇聯(lián)高產(chǎn)綜采工作面可達(dá) 50%，我國根據(jù)有些典型工 作面的推算大約在0.150.35之間，一般可取0.20。當(dāng)采煤工作面生產(chǎn)能力已定，其每小時(shí)的平均產(chǎn)量就是所需采煤機(jī)的最小實(shí)際生產(chǎn)率，考慮到有效開動(dòng)率，則采煤機(jī)按工作面生產(chǎn)能力要求的最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率Qmi n為：一W650000”、Qmin =240.2=300 X 24 X 0.2= 451.39( t/h)式中：W為采煤機(jī)工作面日平均產(chǎn)量噸/日,k有效開動(dòng)率。上式有效開動(dòng)率

19、K取0.2,充分考慮使采煤機(jī)有增產(chǎn)潛力，當(dāng) 有效開動(dòng)率能進(jìn)一步提高，采煤仍有富裕能力，使工作面生產(chǎn)能力得到提高5采煤機(jī)截割時(shí)的牽引速度及生產(chǎn)率采煤機(jī)截割時(shí)牽引速度的高低，直接決定采煤機(jī)的生產(chǎn)率及所需電機(jī)功率，由于滾筒裝煤能力，運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)率，支護(hù)設(shè)備推移速度等因素的影響，采煤機(jī)在截割時(shí) 的牽引速度比空調(diào)時(shí)低的多。采煤機(jī)牽引速度在零到某個(gè)值范圍內(nèi)變化， 選擇截割時(shí)的牽引速度，要根據(jù)幾方面因素，綜合考慮。(1、)根據(jù)米煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 Qin決定牽引速度ViQmin451.39- _ _ .、V1=60HBP = 60 X 2.2 X 0.62 Xn)式中：Qin采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率451.39噸

20、/時(shí)H 采煤機(jī)平均采高，2.2米B采煤機(jī)平均截深，0.6 2 米P煤的實(shí)體密度，一般為1.3 1.4噸/米3?，F(xiàn)在取1.35t/ m3(2 )、按截齒最大切削厚度決定的牽引速度 V2采煤機(jī)截割過程中，滾筒以一定的轉(zhuǎn)速 n轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)采煤機(jī)又以一定的牽引速度v沿工作面移動(dòng)，切削厚度以月牙規(guī)律變化。截齒最大的切削厚度bmax在月牙形中部，可用下式計(jì)算1000vbmaxmn mm式中V采煤機(jī)的牽引速度m/minm滾筒一條截線上安裝的截齒數(shù)個(gè)，一般取 3個(gè)n滾筒的轉(zhuǎn)速,取40r/min.當(dāng)n、m決定后，bmax與牽引速度v成正比，v越大bmax越大，當(dāng)bmax大于齒座上截 齒伸出的長度，使齒座及螺旋葉片

21、也參與截割，則截割阻力及功率劇增，同時(shí)齒座磨損 嚴(yán)重。為了避免上述情況的發(fā)生，一般要求截齒的最大切削厚度應(yīng)小于截齒伸出齒座長度的 0.7，bmax是截齒在齒座上伸出長度的70 %，取45mm，按上述要求可得到采煤機(jī)的牽 引速度V20.7mnbmax = 1000 =3 X 40 X45：1000 = 5.4m/min(3、)按液壓支架推移速度決定牽引速度為V3一般支架的推移速度稍大于采煤機(jī)的牽引速度較好，這樣可以保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。截割時(shí)牽引速度V，應(yīng)根據(jù)上述三方面情況綜合分析后確定，其最大值應(yīng)等于或大于Vi，但應(yīng)小于V2，并于V3相協(xié)調(diào)。使采煤機(jī)能夠滿足工作面生產(chǎn)能力的要求，有可避免 齒座或

22、葉片參與截割，保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。現(xiàn)在取采煤機(jī)牽引速度v=4.0m/min。采煤機(jī)截割時(shí)的牽引速度v確定后，采煤機(jī)的生產(chǎn)率Q為Q= 60HBv尸60X2.2 X0.6 2 X4.0 xi.35=463.32(t/h)6、采煤機(jī)所需電機(jī)功率由于采煤機(jī)在截割和裝載過程中，受到很多因素的影響，所需電機(jī) 功率大小，很難用理論方法精確計(jì)算，常采用類比法或比能耗法來估算。 采用比能耗法估算電機(jī)功率，是根據(jù)采煤機(jī)生產(chǎn)率和比能耗(截割單位 體積煤所消耗電功率)試驗(yàn)資料來確定。如果比能耗確定適當(dāng)，計(jì)算值 就比較合理。取截割阻抗A=180 200N/mm的為基準(zhǔn)煤，當(dāng)采煤機(jī)以不同的速度截 割時(shí)，包括牽引部及輔助液

23、壓系統(tǒng)在內(nèi)，其比能耗的估算值如表1-6所 示螺旋滾筒采煤機(jī)比能耗H沁牽引速度(m/mi n)23456H .B(KW.h/t)0.50.440.420.400.38本設(shè)計(jì)煤層截割阻抗為Ax = 200N/mm , 而且采煤機(jī)的牽引速度為4.0m/min 。所以采煤機(jī)的比能耗為0.42 kW h/t ,如果截割的煤層，其截割阻抗不在180200N/mm范圍時(shí)，可按下列 公式計(jì)算比能耗。式中：H. x煤層截割比能耗，kW h/t ，Ax煤層截割阻抗A基準(zhǔn)煤截割阻抗，H b 基準(zhǔn)煤比能耗，雙滾筒采煤機(jī)，前滾筒和后滾筒截割條件不同，前滾筒截割時(shí)，煤 層只有面向采空區(qū)一個(gè)自由面，后滾筒截割時(shí)，前滾筒已經(jīng)

24、截割出第二 個(gè)自由面，若以H. x表示前滾筒截割比能耗，后滾筒截割比能耗為 H . X1=K3H.式中k3為后滾筒工作條件系數(shù)可由下表選取滾筒轉(zhuǎn)向后滾筒開米煤層部位下部上部向著前滾筒截割自由面0.80.7逆著前滾筒截割自由面1.00.9H. X1=K3H. =0.9 X0.42=0.378kW - h/t，如果滾筒直徑按最大采高60%選取時(shí)，雙滾筒采煤機(jī)所需裝機(jī)功率為N=K?XQK2(0.6 H.x + 0.4H . xd = 07X0.90.6 X0.42+0.4 X0.378)=259.46KWK1為功率利用系數(shù)，用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)取 1,兩臺(tái)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)時(shí)取0.8K2功率水平系數(shù)，與牽引速

25、度調(diào)節(jié)方式、電動(dòng)機(jī)過載能力等因數(shù)有關(guān)，可按下表選取電機(jī)過載能力M max/M n牽引速度調(diào)節(jié)方式自動(dòng)調(diào)速手動(dòng)調(diào)速2.02.20.90.82.22.40.950.852.42.610.97、牽引力采煤機(jī)的牽引力主要取決于煤質(zhì)、采高、牽引速度、煤層傾角，機(jī)器質(zhì)量、導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)及摩擦力等，精確計(jì)算很困難，鏈牽引采煤機(jī)的牽引力F( KN可按裝機(jī)功率(KW 近似計(jì)算，其關(guān)系為F=( 11.3)N KN所以 F=1.2 X259.46=311.35KN，選采煤機(jī)為MG250/600-WDMG250/600-W型采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)機(jī)型號(hào)內(nèi)容MG250/600- WD1米咼范圍(m)1.43.0適合傾角(m

26、m )2.4ma：采煤機(jī)高度，mh、采煤機(jī)截割部減速箱高度，一般等于電動(dòng)機(jī)高度，一般取0.35m；max :搖臂向上的最大擺角，；L：搖臂長度，md：滾筒直徑，m采煤機(jī)底托架U=A-h-S=1.08-0.35-0.275=0.455mS運(yùn)輸機(jī)槽幫高度，m(2) 最小采高的校核采煤工作面最小采高h(yuǎn)min應(yīng)大于采煤機(jī)高度A，支架頂梁高度h1，過 機(jī)高度h2，(頂梁與采煤機(jī)機(jī)身上平面之間的距離)三項(xiàng)之和，即采煤機(jī) 與支護(hù)設(shè)備應(yīng)能通過煤層變薄帶，滾筒不割巖石。hmi n=A + h1 + h2= 1.08 + 0.22+0.25=1.55m4m/minL 60 x 2.2 x 0.62 x 1.35

27、式中：Q運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力，H平均采高，B 米煤機(jī)截深，P煤的實(shí)體容重，1.35t/m3上述計(jì)算中的V值應(yīng)大于前面確定的截割牽引速度V值5、采煤機(jī)牽引力的估算采煤機(jī)移動(dòng)時(shí)必須克服的牽引阻力T為：T KG+ fG ( cos a K2 + 2K3) Gsin a =0.7 x 350000 + 0.18 x350000(cos 10- 0.2 + 2 x0.19) 350000 sin 10=318382.960776.86KNf:摩擦系數(shù)，取決于采煤機(jī)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)表面狀況和濕度及采煤機(jī)運(yùn)動(dòng)速度等，平均可取0.18:工作面傾角，()G:采煤機(jī)自身重量，KNK :經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，估算時(shí)可取0.6 0.8K :

28、估算經(jīng)驗(yàn)，初步估算時(shí)可取 00.2K :側(cè)面導(dǎo)向反力對(duì)牽引阻力的影響系數(shù)，主要取決于牽引鏈或者無鏈牽引軌道的位置及煤層傾角大小。當(dāng)在采空區(qū)側(cè)布置，工作面傾角為零時(shí)，取 心=0.040.05 ;工作面傾角為 35時(shí)，心=0.050.10。當(dāng)在煤壁側(cè)布置， 工作面傾角為零時(shí)，取K3=0.120.19 ;工作面傾角為35時(shí)，K3=0.150.21.上式最后一項(xiàng)，當(dāng)向上牽引時(shí)取正號(hào)，向下牽引時(shí)取負(fù)號(hào)。第三章刮板輸送機(jī)的選型由前面初選液壓支架為 ZZ4000/17/35，采煤機(jī)為 MG250/600-WD根據(jù)查閱煤礦機(jī)電設(shè)備15頁續(xù)表1-10初選刮板輸送型號(hào)為SGZ730/320刮板輸送機(jī)。SGZ730

29、/320中雙鏈刮板輸送機(jī)型號(hào)的表示意義：S G Z 730 / 320(Kvy(mr)120米700噸/小時(shí)1.0米/秒-中雙鏈1104毫米二、主要技術(shù)特征1. 出廠長度一2. 輸送量一一3. 刮板鏈速一4. 刮板鏈型式圓環(huán)鏈規(guī)格 2- 26 X 92-C毫米最小破斷負(fù)荷850千牛鏈條中心距 120毫米刮板間距5. 電動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)速電壓6. 減速器傳動(dòng)比冷卻方式Y(jié)BSS-1602X 160千瓦1485轉(zhuǎn)/ 分660/1140 伏JS-20036.737 ： 1水冷YOXD-560傳遞功率8. 中部槽規(guī)格（長X寬X高）聯(lián)接方式160 千瓦1200X 730X 275 毫米啞鈴銷連接連接強(qiáng)度2000

30、KN7、液力偶合器9. 緊鏈裝置 閘盤緊鏈兼伸縮機(jī)尾可微調(diào)10. 整機(jī)彎曲性能 水平彎曲度 1 垂直彎曲度 3齒軌1 1 .牽引方式刮板輸送機(jī)的驗(yàn)算一、輸送能力的計(jì)算 刮板輸送機(jī)是連續(xù)動(dòng)作運(yùn)輸設(shè)備，每秒鐘輸送能力為4463 3Q=3.6Fp QV-VC/60 )=3.6 X 0.256 X0.95 X0.95 (1 -亦)=0.77t/sF:溜槽上的最大貨載斷面積，m2 貨載的集散密魔，一般取0.95kg/ m3 v：刮板鏈速度，m/sC采煤機(jī)牽引速度，m/mi n裝滿系數(shù)，按下表選取輸送情況水平及向下 運(yùn)輸向上運(yùn)輸3 15。0.91.00.90.80.6若O Qc，則所選刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力滿

31、足要求運(yùn)行阻力的計(jì)算中部槽單位長度內(nèi)裝煤質(zhì)量Q 700q = 194.44kg/m3.6V3.6 X13刮板鏈單位長度質(zhì)量q1 = 50.75kg/m重載直線段的總阻力WZh =(q 3 + q1 31 兒g cos 3 (q + q Lg sin B= (194.44 X 0.7 + 50.75 X0.35)X120 X 10 Xcos10 (194.44 + 50.75) X120 X10 Xsin 10 = 181839.4 51092.2 = 130747.2 N式中q：中部槽單位長度裝煤量，kg/m3煤在溜槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)q刮板鏈單位長度的質(zhì)量，kg/m1刮板鏈在流槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系

32、數(shù)L刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長度，m3刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角，()g重力加速度，m/s21、空段直線段的總阻力Wk = q1 Lg( 3 cos B?in 3)=50.75 X120 X10 X(0.35X cos 10? sin 10) = 20991.2? 10575.2 = 10416 N式中字母含義同上式。該段向上運(yùn)行取 +，向下運(yùn)行取-O阻力系數(shù)阻力系數(shù)鏈條種類331單鏈0.40.60.30.4雙鏈0.60.80.30.41、 彎曲段運(yùn)行阻力(1)重段彎曲段的附加阻力WZhw = 0.1VZh=.1 X 130747.2 = 13074.72N(2)空段彎曲段的附加阻力W = 0.1WK=0.

33、1 X10416 = 1041.6N2、牽引力由逐點(diǎn)計(jì)算法得1 咎 Smin = 2 X( 20003000) =2X2500 = 5000N5 = 0 + Wk=5000+10416=15416NS3 = S? + WC = S2 + (0.050.07)S 2=(1.051.07)S 2=1.06 X 15416 = 16340.96NS4 = S3 + WZh = (1.051.07)S2 + Wzh=16340.96+134807=151147.96N主動(dòng)鏈輪的牽引力為W0 = (S4 - Si) + Wz = (S4 - S1) + (0.030.05 ) X(0 + SJ=(151

34、147.96 - 5000) + 0.04 X (151147.96 + 5000) = 152393.9N牽引力也可做粗略計(jì)算，即曲線段運(yùn)行阻力按直線段運(yùn)行阻力的10%考慮，機(jī)身彎曲段附加阻力按直線段運(yùn)行阻力的10%考慮，故可彎曲刮板輸送機(jī)的總牽引力可按下式計(jì)W0 = 1.21(Wzh + Wk) = 1.21(130747.2 + 10416) = 170807.472N2、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算(1)對(duì)于定點(diǎn)裝載的輸送機(jī)，電動(dòng)機(jī)軸上的功率為WV152393.9 X1N =0= 169.3KW1000 1000 X0.9牽引系統(tǒng)牽引機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，一般取 0.9。(2)刮板鏈強(qiáng)度的驗(yàn)算對(duì)于雙鏈刮板

35、輸送機(jī)的安全系數(shù)應(yīng)滿足k=2YsSmax2X 0.85 X 850000151147.96=9.56 4.2k刮板鏈抗拉強(qiáng)度安全系數(shù);Sp 一條刮板鏈的破斷力，NY兩條刮板鏈負(fù)荷分配不均勻系數(shù)，模鍛鏈取0.65，圓環(huán)鏈取0.85Smax :最大張力點(diǎn)的張力值ZZ4000/17/35液壓支架、MG250/600-WD采煤機(jī)、SGZ730/320刮板輸送機(jī)幾何關(guān)系示意圖從頂板條件出發(fā)，支架立柱到煤壁的無立柱空間寬度F越小越好，它的尺寸組成為F=B+e+G+X =0.62+0.15+1.69+0.06=2.52m式中B:采煤機(jī)滾筒的截深，me滾筒后壁到鏟煤板之間的距離，一般取100200mmx柱斜置

36、產(chǎn)生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影計(jì)算H3 = H2 - (h2 + h3)= 1.2 - (0.24 + 0.28) = 0.68m根據(jù)網(wǎng)上查閱的資料，a1 取 5 ,X=H3 Xtan a1 = 0.68 Xtan 5 = 0.06mG輸送機(jī)寬度，m,G=f+s+a+b=0.2+0.73+0.36+0.4=1.69mf鏟煤板的寬度，一般取150 240mmS輸送機(jī)中部槽的寬度，a電纜槽和導(dǎo)向槽的寬度，通常為 360mmb前柱與電纜槽之間的距離，為保證司機(jī)的操作安全，此距離應(yīng)大于200400mm煤層薄時(shí)取小值，煤層厚時(shí)取大值。則支架前柱到梁端的頂梁懸臂長度 L應(yīng)為L=F-B-D-X=2

37、.52-0.62-0.3-0.06=1.54m支架梁端與煤壁應(yīng)留有無支護(hù)的間隙D,此間隙為200400mm之間，煤層薄時(shí)取小值，煤層厚時(shí)取大值。在空間高度上，支架最小高度H可表示為H=A+C+t=0.275+0.455+0.25+0.24=1.22m式中t :支架頂梁厚度，mmmmA：采煤機(jī)機(jī)身高度，為輸送機(jī)高度和采煤機(jī)底托架高度之和,C:采煤機(jī)機(jī)身上方的空間高度。第四章 工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)的選型一、 設(shè)計(jì)參數(shù)1)輸送距離 L,400m；2)輸送機(jī)安裝傾角B, 103)設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率 Qc ，470t/h4)貨物的集散密度p , p= 0.81.0t/m3 一般取 0.95 t/m3(5)

38、貨載在輸送帶上的堆積角9對(duì)于煤一般取30(6)貨載最大塊的橫向尺寸amax ,mm.該值由表查詢。 當(dāng)選用成套設(shè)備時(shí)，可根據(jù)具體的使用條件、輸送距離，運(yùn)輸生產(chǎn)率等基本技術(shù) 參數(shù)初選符合使用條件的帶式輸送機(jī)，然后進(jìn)行驗(yàn)算。現(xiàn)初選帶式輸送機(jī)為 DSJ100/63/125 技術(shù)特征:1) 、輸送量 (DSJ100/63/125 630噸/ 小時(shí)2) 、輸送長度 800 米3) 、輸送帶寬度 1000 毫米4) 、輸送帶速度( DSJ100/63/125) 2 米/ 秒5) 、儲(chǔ)帶長度( DSJ100/63/125 ) 100 米6) 、主電動(dòng)機(jī)型號(hào)( DSJ100/63/125) JDSB-125

39、功率( DSJ100/63/125) 125KW7) 、電壓 660/1140V8) 、轉(zhuǎn)速( DSJ100/63/125) 1480轉(zhuǎn)/ 分9) 、減速器型號(hào)( DSJ100/63/125) JS200總速比（ DSJ100/63/125 ）10）、液力耦合器（ DSJ100/63/125）24.6448YL50011） 、傳動(dòng)滾筒直徑012）、傳動(dòng)滾筒數(shù)量630毫米2個(gè)13）、卸載滾筒直徑400毫米14）、改向滾筒直徑15）、承載滾筒直徑16）、漲緊絞車電機(jī)型號(hào)功率電壓繩速最大牽引力400、0 320 毫米108 毫米JH2-57.5KW660V/380V10.2 米/ 分50KN17）

40、、與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接長度18）、機(jī)頭外形尺寸12 米3450X 2539X 1641 毫米19）機(jī)尾外形尺寸16300X 1606X 678 毫米20）單位輸送帶的質(zhì)量23.1kg/m 93500 公斤21 ）、整機(jī)重量（ DSJ100/63/125） 1 、輸送能力與輸送帶寬度的計(jì)算 帶式輸送機(jī)能力為Q= KmB2VpC = 458 X12 X1.8 X0.95 X0.9 = 704.8t/h 式中Q:帶式輸送機(jī)輸送能力，t/h ;V ：輸送帶運(yùn)行速度， m/s；B ：輸送帶帶寬度， m；P貨載的集散密度，取0.95t/ m3;Km ：物料斷面系數(shù)，由表 2-3 查得Cm :輸送機(jī)傾角系數(shù)，由表2

41、-4查得 表2-3物料斷面系數(shù)動(dòng)堆積角91020253035Km316385422458466表2-4輸送機(jī)傾角系數(shù)輸送機(jī)安裝傾角B0 78 1516 20Cm1.00.950.90.90.8計(jì)算的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足Q。否則應(yīng)重選帶式輸送機(jī)。704.8 t/h 470 t/h，符合要求。如給定工作面運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率Qc( t/h)，則可滿足運(yùn)輸生產(chǎn)率的要求的最小470輸送帶寬為=v458 x 1.8 ； 0.95 x =082m對(duì)于未過篩的松散物料B2 amax + 200 = 2 X400 + 200 = 1000mm現(xiàn)在輸送機(jī)的寬度為1m,符合要求。不同寬度的輸送帶運(yùn)送物料的最大塊度B/

42、mm500650800100012001400160018002000a/mm100130180250300350420480540Smax/mm1502003004005006007008009002.運(yùn)行阻力的計(jì)算(1) 直線段運(yùn)行阻力帶式輸送機(jī)的基本運(yùn)行阻力包括重載段阻力和空載段阻力兩部分如下圖所示W(wǎng)Zh = (q + qd + qg)Lg 3cos B (q+ qd)Lgsin B=(65.3 + 23.1+ 14.7) X400 X10X0.05 cos10+ (65.3 + 23.1) X 400 X10 Xsin 10 = 81708.7 NWk = (q d + q；)Lg 3 cos B qd Lgsin B= (23.1 + 8.8) X400 X 10 X0.04 Xcos10- 23.1 X4