煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、西安科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開 題 報(bào) 告 題 目： 煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 繼續(xù)教育學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(單)1101班姓 名： 蘇雪婷 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 老 師： 馬勝利 日 期： 2015年4月6日 西安科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)選題類型應(yīng)用型選擇一、 選題依據(jù)(簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況, 說(shuō)明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn))（一） 選題背景 機(jī)電設(shè)備在煤炭企業(yè)中是最基本、 最主要的生產(chǎn)工具,尤其是在現(xiàn)代化大生產(chǎn)的今天。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及對(duì)煤礦資源需求的增長(zhǎng)，現(xiàn)代機(jī)械化采煤在煤礦生產(chǎn)中所占比重也越來(lái)越

2、大，因此，對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備選型設(shè)計(jì)也提出了越來(lái)越高的要求，依靠科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以促進(jìn)煤礦的現(xiàn)代化發(fā)展。 （二） 國(guó)內(nèi)外發(fā)展、研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求 綜合機(jī)械化采煤是21世紀(jì)采煤發(fā)展的趨勢(shì),而液壓支架、采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)是綜合機(jī)械化采煤的核心,是一個(gè)礦井生產(chǎn)的核心,是礦井安全高產(chǎn)高效的保證。液壓支架與“三機(jī)”配套選型適當(dāng)與否,直接影響整個(gè)礦井的生產(chǎn)效益的好壞。21世紀(jì)前期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要機(jī)時(shí)期，天然氣、石油、煤炭和核能在21世紀(jì)將繼續(xù)占領(lǐng)著各自的優(yōu)勢(shì)，可再生的太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、等能源的開發(fā)利用，仍繼續(xù)受到重視。但是由于資源條件和能源科技發(fā)展水平?jīng)Q定，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)世界范圍內(nèi)的新能源、

3、可再生資源及核電的發(fā)展仍然不能完全取代礦物燃料。因此，如今礦物燃料仍將是人類的主要能源。綜采工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效是長(zhǎng)壁開采礦井實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)的唯一途徑 。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明, 提高綜采工作面單產(chǎn)主要依靠加大工作面配套設(shè)備能力和提高設(shè)備的可靠性。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)世界主要產(chǎn)煤國(guó)家效率提高、安全改善 、 效益增加的重要基礎(chǔ)是依靠技術(shù)進(jìn)步 ,綜采單產(chǎn)效率的提高主要是增大工作面尺寸與截深、快速推進(jìn)和擴(kuò)展適用范圍 ,特別是不斷更新和采用機(jī)電一體化重型設(shè)備的結(jié)果 , 如采用大功率電牽引采煤機(jī)、大能力輸送機(jī)、電液控制液壓支架、停機(jī)自移轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)尾、工作面設(shè)備高壓供電以及微機(jī)控制的通訊系統(tǒng)等。我國(guó)對(duì)

4、綜采工作面自動(dòng)化和智能化技術(shù)起步較晚，經(jīng)過(guò)10余年的技術(shù)引進(jìn)及消化吸收，已開發(fā)出相應(yīng)的成套設(shè)備，取得較好成績(jī)；2004年以來(lái)，神東煤炭集團(tuán)先后在榆家梁礦、大柳塔礦等礦區(qū)進(jìn)行了綜采工作面智能化實(shí)驗(yàn)，并于2008年6月在榆家梁礦44305工作面應(yīng)用了采煤機(jī)記憶割煤、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程干預(yù)綜采自動(dòng)化成套技術(shù)，是國(guó)內(nèi)首個(gè)綜采自動(dòng)化工作面。20世紀(jì)80年代，美國(guó)、澳大利亞的煤炭企業(yè)基于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大功率電牽引采煤機(jī)、電液控制液壓支架和具有軟啟動(dòng)功能的刮板輸送機(jī)工作面“三機(jī)”自動(dòng)化遙控作業(yè)及井下環(huán)境安全信息實(shí)時(shí)監(jiān)控。20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初，來(lái)自美國(guó)的以記憶割煤、防撞技術(shù)、全自動(dòng)化支架電液系統(tǒng)、

5、工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為代表的綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)被廣泛推廣，此技術(shù)僅需一人在工作面內(nèi)進(jìn)行“示范刀”及人工干預(yù)操作，大幅減少了工作面作業(yè)人員。21世紀(jì)至今，以慣性導(dǎo)航技術(shù)、紅外線煤巖識(shí)別技術(shù)、多傳感技術(shù)為代表的綜采工作面使智能化成為可能，由地面控制中心對(duì)工作面遠(yuǎn)程操作、監(jiān)控及管理。目前該系統(tǒng)在澳大利亞共有15個(gè)長(zhǎng)臂工作面再用或正在組裝，并成功安裝在6家知名采煤機(jī)裝備上，并推廣到金屬礦山開采中。此外，美國(guó)公司開發(fā)的自動(dòng)化采煤系統(tǒng)采用“淺截深、多循環(huán)”的截割方式，具有自動(dòng)截深控制、自動(dòng)推移刮板輸送機(jī)、自動(dòng)移架、遠(yuǎn)程控制功能，適用于1.4-1.8m厚的薄煤層，其在徳、法、美、俄、墨中等多國(guó)應(yīng)用，2011

6、年在美國(guó)Pinnacle礦創(chuàng)造了日產(chǎn)達(dá)3.243萬(wàn)噸的世界紀(jì)錄。綜采工作面機(jī)械設(shè)備的配套關(guān)系：綜采工作面主要機(jī)械設(shè)備是指采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和液壓支架三種主要設(shè)備，簡(jiǎn)稱“三機(jī)”。高效工作面三機(jī)的合理選型及配套關(guān)系對(duì)工作面的煤炭產(chǎn)量及其企業(yè)效益十分重要。1、采煤機(jī)的選擇原則：選采煤機(jī)的采高截深截割功率牽引速度牽引功率泵站功率和牽引方式等技術(shù)參數(shù)必須完全和工作面的地質(zhì)條件煤層厚度煤炭硬度底板松軟狀況等相適應(yīng) 所選采煤機(jī)的生產(chǎn)能力必須要大于工作面的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力 所選采煤機(jī)必須要和前部可彎曲刮板輸送機(jī)的連接形式和結(jié)構(gòu)尺寸完全吻合。2、液壓支架的選型原則：液壓支架的支護(hù)類型支護(hù)阻力支護(hù)強(qiáng)度液壓閥組

7、性能和操作方法等須要和工作面煤層情況底板比壓煤厚度和工作面生產(chǎn)能力完全匹配 液壓支架的結(jié)構(gòu)尺寸連接形式和移架速度必須要和采煤機(jī)刮板輸送機(jī)相互吻合配套。3、可彎曲刮板輸送機(jī)的選型原則：可彎曲刮板輸送機(jī)的輸送能力一定大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力 可彎曲刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)要全滿足所選用采煤機(jī)能在中部槽過(guò)渡槽機(jī)頭和機(jī)尾各段面上自如滑動(dòng)行走, 雙方結(jié)構(gòu)尺寸和連接尺寸必須相互吻合配套 可彎曲刮板輸送機(jī)要和已選的液壓支架在連接形式和幾何尺寸上完全吻合配套。我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備的發(fā)展方向：煤礦機(jī)械設(shè)備如何發(fā)展, 成為事關(guān)煤炭行業(yè)興衰成敗的重中之重。分析煤礦機(jī)械的實(shí)際, 煤礦機(jī)械應(yīng)向以下方向發(fā)展:1 礦山機(jī)械設(shè)備功能綜合化

8、。即實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備多項(xiàng)功能的綜合。如煤電鉆功能與鑿巖機(jī)械功能的綜合、單體液壓支柱與頂梁功能的綜合等。實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備功能綜合化, 有利于節(jié)約人力資源、有利于提高設(shè)備的利用效率、有利于煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力的發(fā)揮。礦山機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化、智能化?，F(xiàn)階段, 社會(huì)在飛速發(fā)展；各行各業(yè)都在迅速的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化。煤炭機(jī)械也不例外,也應(yīng)該緊跟時(shí)代潮流,盡快實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化, 解決制約我國(guó)煤炭行業(yè)生產(chǎn)能力發(fā)展。(3)礦山機(jī)械設(shè)備的使用靈活化。 礦山機(jī)械設(shè)備的靈活化是指機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng), 一臺(tái)機(jī)械設(shè)備可以適應(yīng)多種復(fù)雜的地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)條件。礦山機(jī)械設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)煤礦機(jī)械經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展, 取得了相當(dāng)大的成

9、績(jī), 常用設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化。但是一個(gè)高精度、大能力、高技術(shù)的設(shè)備仍不能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。(5)綜合機(jī)械化采煤工作面無(wú)人自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)在工作面采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架等設(shè)備實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)控制功能的基礎(chǔ)上，采用紅外線引動(dòng)、位置速度檢測(cè)、計(jì)算機(jī)集中控制等方式，使采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架等設(shè)備自動(dòng)完成割煤、運(yùn)輸、液壓支架移設(shè)和頂板支護(hù)等生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)化生產(chǎn)。（三）選題的目的、意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，機(jī)械設(shè)備在煤礦中得到了廣泛的應(yīng)用，在一定程度上提高了生產(chǎn)設(shè)備的性能與效率，還降低了能耗，為煤礦生產(chǎn)提供了一個(gè)安全的作業(yè)環(huán)境。近幾年來(lái)，我國(guó)的礦井機(jī)械設(shè)備技術(shù)取得了不

10、少的進(jìn)步，但與美國(guó)、德國(guó)等世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，依然存在著很大的差距。目前發(fā)達(dá)國(guó)家的礦井提升技術(shù)已全面實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字控制，而國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)中小煤礦的礦井生產(chǎn)效率低下，安全隱患多，嚴(yán)重制約著我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，急需大規(guī)模的技術(shù)改造和更新。要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效采煤，必須進(jìn)行正確的機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)。本課題提供原始參考資料，以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效機(jī)械化采煤為目標(biāo)，驗(yàn)證所學(xué)理論，熟練掌握相關(guān)的技術(shù)以及煤礦設(shè)備選型注意的問題，以盡快步入以后的工作中。二、 主要研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思路及工作方法或工作流程（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容共分5部分：綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備選型設(shè)計(jì)、礦山運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì)、礦井提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)、礦井排

11、水、通風(fēng)、壓氣設(shè)備選型設(shè)計(jì)、綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（二）設(shè)計(jì)中需解決的關(guān)鍵問題1、綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備選型設(shè)計(jì) 三機(jī)設(shè)備布置：工作面曲刮板輸送機(jī)要靠近煤壁，巖工作面全長(zhǎng)布置。曲刮輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾應(yīng)盡量伸入工作面兩端的區(qū)段平巷內(nèi)；在可彎曲刮板輸送機(jī)煤壁側(cè)的槽幫邊上設(shè)有鏟煤板，用于清理底板上的浮煤。在刮板輸送機(jī)的采空區(qū)側(cè)設(shè)有擋煤板，擋煤板的上側(cè)有電纜槽，用于采煤機(jī)鏈?zhǔn)诫娎|夾板的拖移運(yùn)行。為防止可彎曲刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾的翻翹和下滑，在機(jī)頭和機(jī)尾處設(shè)有錨固裝置。綜采工作面配套完成采煤、運(yùn)輸、支護(hù)等重要工序。 （1）、分析采煤工作面的情況，對(duì)采煤工作面進(jìn)行采煤工藝選擇。（2）、繪制三機(jī)配套關(guān)系

12、圖。2、礦山運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì) （1)、工作面和運(yùn)輸（上）下山的皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì) （2)、大巷電機(jī)車的選型設(shè)計(jì)3、礦井提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)1) 根據(jù)提升方式確定提升容器2) 選擇提升鋼絲繩（單繩）3) 確定提升機(jī)滾筒直徑和天倫直徑 選擇提升機(jī)和天倫4) 計(jì)算提升機(jī)與井筒的相對(duì)位置5) 初選提升電動(dòng)機(jī)4、礦井排水、通風(fēng)、壓氣設(shè)備選型設(shè)計(jì) （1）、排水設(shè)備1) 排水系統(tǒng)的確定 2) 選擇水泵 3) 選擇管路、確定工況點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算 （2）、通風(fēng)設(shè)備1) 計(jì)算通風(fēng)量、通風(fēng)風(fēng)壓2) 預(yù)選通風(fēng)機(jī)3) 確定工況點(diǎn)、計(jì)算功率、電耗（3）、礦井壓力設(shè)備5、綜采工作面供電系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) （1)確定變壓器臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)

13、（2)電纜型號(hào)、長(zhǎng)度、截面確定，選擇高低壓開關(guān)（3)造采區(qū)供電設(shè)備表（三）、設(shè)計(jì)思路、方法（1）熟悉課題名稱、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，明確設(shè)計(jì)的基本思路，初步制定設(shè)計(jì)方案。（2）查相關(guān)的設(shè)計(jì)資料及技術(shù)文件，了解實(shí)際情況設(shè)備間的配套使用原則，以滿足整個(gè)煤礦機(jī)電設(shè)備之間的配套要求。（3）通過(guò)理論與實(shí)際相結(jié)合，擬出幾種合理的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)這幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、比較、總結(jié)，選出最佳方案，擬定詳細(xì)設(shè)計(jì)方案完成最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度安排1、第1-2周熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)題目、明確實(shí)習(xí)任務(wù)，制定相應(yīng)的計(jì)劃并查閱相關(guān)的資料，復(fù)習(xí)以前所學(xué)專業(yè)2、第3-4周參加畢業(yè)實(shí)

14、習(xí)并完成實(shí)習(xí)報(bào)告，查閱相關(guān)資料完成煤礦機(jī)電設(shè)備調(diào)研報(bào)告3、第5周總結(jié)相關(guān)資料完成開題報(bào)告4、第6-12周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所有內(nèi)容 （1）、綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備選型設(shè)計(jì) 第6周（2）、礦山運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì) 第7周（3）、礦井提升設(shè)備選型設(shè)計(jì) 第8周(4）、礦井排水、通風(fēng)、壓氣設(shè)備選型設(shè)計(jì) 第9周(5）、綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第10周(6）、考相關(guān)資料，繪制各個(gè)部分的圖形 第11周(7）、交論文圖紙準(zhǔn)備答辯 第12周5、第13周熟悉答辯流程，進(jìn)行最終論文答辯。 四、參考文獻(xiàn)：1 何敬德 華元?dú)J編著 國(guó)內(nèi)外煤礦采掘運(yùn)裝備技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展對(duì)策與思考2 徐振普編著 我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備的發(fā)展研究 環(huán)境科學(xué)3 陳維建 齊秀麗 肖林京著 礦山運(yùn)輸與提升設(shè)備 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社4 謝錫純 李曉豁編著 礦山機(jī)械與設(shè)備 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社5 田野熊圖 綜采工作面“三機(jī)”配套合理性分析（內(nèi)蒙古科技大學(xué)） 6 劉天海 煤炭高效綜采工作面主要機(jī)械設(shè)備配套關(guān)系及選型 7 王虹 綜采工作面智能化關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向 8 周英編 采煤概論 煤炭工業(yè)出版社 .北