煤礦設(shè)備選型畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上山 東 科 技 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目 濟(jì)寧唐口煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計 學(xué) 院 名 稱 機(jī)械電子工程學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 （定單）072 學(xué)生姓名 信聰 學(xué) 號 1 指 導(dǎo) 教 師 王亮 填表時間： 2011 年 4 月 20 日填表說明1.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2.此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見、相關(guān)系主任審查后生效。3.學(xué)生應(yīng)按照學(xué)校統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式，用A4紙打印。4.參考文獻(xiàn)不少于8篇，其中應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐馕馁Y料（一般不少

2、于2篇）。5.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）資料，與畢業(yè)設(shè)計（論文）一同存檔。窗體頂端設(shè)計（論文）題目采煤工作面設(shè)備選型設(shè)計設(shè)計（論文）類型（劃“”）工程設(shè)計應(yīng)用研究開發(fā)研究基礎(chǔ)研究其它 一、 本課題的研究目的和意義課題的來源和背景：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和對礦山資源需求的高速增長，機(jī)械化采煤在煤礦生產(chǎn)中所占比重越來越大，因此對礦山機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計也提出了越來越高的要求。本設(shè)計即針對淄礦集團(tuán)濟(jì)寧唐口進(jìn)行煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計。課題的研究目的：礦井機(jī)電設(shè)備為礦山進(jìn)行生產(chǎn)活動的關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)的發(fā)展對促進(jìn)礦井生產(chǎn)效率的提高和安全作業(yè)，無疑具有極其重大的影響。歷經(jīng)幾十年發(fā)展，我國的礦井機(jī)設(shè)備技術(shù)

3、取得了不少的進(jìn)步，但與美國、德國等世界發(fā)達(dá)國家相比，依然存在著很大的差距。目前發(fā)達(dá)國家的礦井提升技術(shù)已全面實現(xiàn)了全數(shù)字控制，而國內(nèi)絕大多數(shù)中小煤礦的礦井提升機(jī)效率低下，安全隱患多，嚴(yán)重制約著我國礦山產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，急需大規(guī)模的技術(shù)改造和更新。要實現(xiàn)高產(chǎn)高效的采煤，必須進(jìn)行正確的機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計。在煤礦機(jī)電設(shè)備中，綜合機(jī)械化采煤工作面的裝備以采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)為代表，提升運(yùn)輸設(shè)備以皮帶輸送機(jī)、電機(jī)車和主副井提升設(shè)備為主，決定著煤的運(yùn)輸提升量。通風(fēng)和排水設(shè)備在煤礦生產(chǎn)中的作用更是異常重要，必須保證完全可靠的工作。本課題以煤礦原始資料為依據(jù)，以實現(xiàn)高產(chǎn)高效機(jī)械化采煤為目標(biāo)，驗證所學(xué)理論，這

4、有助于我們熟練掌握相關(guān)的技術(shù)以及礦山機(jī)電設(shè)備選型注意的問題，可以盡快融入以后的工作，為我國煤炭事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 二、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）一.采掘部分設(shè)計選型：1.研究礦井基本情況、水文地質(zhì)情況、生產(chǎn)能力、開采方式、頂板類型等。2.采煤工作面所需要的設(shè)備類型。3.采煤機(jī)的類型及適應(yīng)性、選型原則及主要技術(shù)要求、總體尺寸、傳動系統(tǒng)、截個機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)、附屬機(jī)構(gòu)、開口方式等。4.支護(hù)設(shè)備的選型原則和適應(yīng)性、支護(hù)設(shè)備的性能參數(shù)、支護(hù)設(shè)備型號和主要技術(shù)參數(shù)等。5.刮板輸送機(jī)選型原則、型號及主要技術(shù)參數(shù)、使用要求等。6.乳化液泵站的要求、參數(shù)的計算、型號及主要技術(shù)參數(shù)、工作原理，液壓系統(tǒng)

5、的設(shè)計等。7.采煤工作面設(shè)備之間的配套使用二.運(yùn)輸部分選型設(shè)計：1.設(shè)計的原始數(shù)據(jù)和工作環(huán)境條件2.運(yùn)輸生產(chǎn)率3.設(shè)備型式、布置與功率匹配4.輸送帶速度、寬度、帶型確定計算5.基本參數(shù)的確定計算6.各區(qū)段阻力計算7.輸送帶關(guān)鍵點(diǎn)張力計算與帶強(qiáng)驗算8.傳動滾筒牽引力與電動機(jī)功率9.拉緊力與拉緊行程計算10.制動（逆止）力矩計算三.通風(fēng)部分選型設(shè)計1.計算風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量和負(fù)擔(dān)2.選擇風(fēng)機(jī)3.確定工況4.確定風(fēng)機(jī)臺數(shù)5.選擇電動機(jī)6.選擇風(fēng)機(jī)型號，確定相關(guān)參數(shù)7.計算平均年電耗四.排水部分選型設(shè)計1.確定工作水泵必須的排水能力2.選定水泵的相關(guān)參數(shù)3.確定水泵的臺數(shù)和水管的趟數(shù)4.計算水管內(nèi)徑和

6、管路的壁厚5.計算管路特性6.確定工況點(diǎn)7.驗算排水時間8.計算電機(jī)的容量9.計算耗電量三、 文獻(xiàn)綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展） 21世紀(jì)前期是我國經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的重要機(jī)遇期。石油、天然氣、煤炭和核能在21世紀(jì)將繼續(xù)發(fā)揮各自的優(yōu)勢，可再生的水能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿鹊拈_發(fā)利用，仍將繼續(xù)受到重視。但由于資源條件和能源科技發(fā)展水平?jīng)Q定，在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)，世界范圍內(nèi)的新能源、可再生資源及核電的發(fā)展尚不能普遍取代礦物燃料。因此，相當(dāng)時期內(nèi)礦物燃料仍將是人類的主要能源。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是世界經(jīng)濟(jì)對能源的旺盛需求，世界煤炭開采技術(shù)也得到迅猛的發(fā)展。20世紀(jì)末期以來，在新技術(shù)革

7、命的帶動下，煤礦開采技術(shù)與設(shè)備迅猛發(fā)展。先進(jìn)采煤國家積極應(yīng)用機(jī)電一體化和自動化技術(shù)，研制開發(fā)了高生產(chǎn)能力、高性能的開采技術(shù)設(shè)備，廣泛應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)了礦井生產(chǎn)過程自動化控制，實現(xiàn)了對礦井的高產(chǎn)高效生產(chǎn)。 煤炭是我國的主要能源，也是世界的主要能源。再一次能源使用和消費(fèi)中占主導(dǎo)地位，我國正處于全面建設(shè)小康社會的現(xiàn)代化進(jìn)程中，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對煤炭的需求快速增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，2007年我國煤炭產(chǎn)量初步統(tǒng)計為27億噸，2010年中國煤炭產(chǎn)量需求將超過30多億噸，2020年將達(dá)到2830億噸.我國是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，富煤、少氣、缺油的資源特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)實力，決定了我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在

8、相當(dāng)長的時期內(nèi)是不會改變的.據(jù)介紹，紅火的煤炭市場急切想把產(chǎn)量提高到最高水平。據(jù)現(xiàn)場工作條件來說，很多煤炭企業(yè)都難以依靠現(xiàn)有的條件大規(guī)模的提高產(chǎn)量。因此，新增煤炭生產(chǎn)能力成為目前迫切需要解決的問題。近20年來，特別是2000年后，隨著工作面單生產(chǎn)水平的大幅提高，各個國家的“一井一面”和“一井兩面”的高產(chǎn)高效大型和特大型礦井比例越來越高，要求工作面的“三機(jī)”（采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)）必須向大功率、大運(yùn)量、強(qiáng)力型、高可靠性和高產(chǎn)高效方向發(fā)展。然而“三機(jī)”的選型需要考慮的因素很多，如煤層賦存和開采條件及采煤工藝等。總裁設(shè)備選型是實現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效和安

9、全生產(chǎn)的關(guān)鍵。 近十年間，以長壁高效綜采為代表的煤炭地下開采技術(shù)取得前所未有的突破性進(jìn)展。高效綜采發(fā)展主要體現(xiàn)以下的三個方面:一是綜采工作面的生產(chǎn)能力大幅度提高，采區(qū)范圍不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)“一礦一面”年產(chǎn)量數(shù)千萬噸煤炭的高產(chǎn)高效和集約化的生產(chǎn)模式。二是高效綜采設(shè)備和開采工藝不斷完善，完善推廣適用范圍不斷擴(kuò)大，中厚煤層開采，厚煤層一次采全高開采和薄煤層全自動化生產(chǎn)技術(shù)和工藝取得巨大成功。三是高效綜采設(shè)備的研制開發(fā)取得新的技術(shù)突破，國產(chǎn)成套設(shè)備的年生產(chǎn)能力已達(dá)到三百萬噸以上，并實現(xiàn)綜采工作面的生產(chǎn)過程自動化。鑒于我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)和當(dāng)前煤炭生產(chǎn)需求快速增長，高效綜采裝備制造業(yè)也將成為能源開采技術(shù)

10、重要的競爭領(lǐng)域。 采掘機(jī)械化是煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件、保障安全生產(chǎn)的必要技術(shù)手段，也是煤炭生產(chǎn)過程中節(jié)約能源、人力和減少原材料消耗的有效技術(shù)措施。綜合機(jī)械化采煤工作面的裝備以采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)為代表。經(jīng)過幾十年的艱苦努力，我國已掌握了緩傾斜中厚和厚煤層綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備的設(shè)計、研究和制造技術(shù)，部分薄煤層適用的采煤機(jī)、液壓支架和刨煤機(jī)也研制成功?！叭洝保ㄜ涰敯?、軟底板、軟煤層）和“三硬”煤層、55°以下大傾角和急傾斜煤層等困難條件下使用的綜采成套設(shè)備也先后問世。今后的發(fā)展方向除進(jìn)行采煤方法、采煤工藝的研究與創(chuàng)新外，對于采煤裝備來說，還要研制機(jī)電一

11、體化、自動化煤礦開采技術(shù)裝備，主要包括以下幾種。1.年產(chǎn)800萬1000萬t綜采工作面配套技術(shù)。 主要有大功率高性能系列電牽引采煤機(jī)、大采高電液控制強(qiáng)力液壓支架、刮板輸送機(jī)、軟啟動帶式輸送機(jī)和3.3kv供電技術(shù)。針對綜采工作面生產(chǎn)設(shè)備和配套技術(shù)存在的問題，主要解決以下關(guān)鍵技術(shù)：大功率交流電牽引采煤機(jī)變頻調(diào)速四象限運(yùn)行控制技術(shù)；大功率重型工作面刮板輸送機(jī)的軟啟動技術(shù)；大功率、大運(yùn)力順槽帶式輸送機(jī)的軟啟動、中間驅(qū)動和制動技術(shù)；綜采工作面大型設(shè)備3.3kv供電及配套技術(shù)；綜采工作面的設(shè)備故障診斷和綜合檢測系統(tǒng)可視化的完善提高；高產(chǎn)高效綜采工作面和掘進(jìn)巷道前方地質(zhì)綜合勘測與評估的安全保障系統(tǒng)；等等。2

12、.年進(jìn)800010000m煤巷快速掘進(jìn)成套技術(shù)。主要包括掘錨聯(lián)合機(jī)組、重型掘進(jìn)機(jī)、重型掘進(jìn)錨桿等方面內(nèi)容。完善提高現(xiàn)有掘進(jìn)機(jī)、錨桿機(jī)，解決掘進(jìn)過程中切割與支護(hù)的協(xié)調(diào)作業(yè)；改進(jìn)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割傳動和電控系統(tǒng)，提高單進(jìn)；研制輸出功率大、鉆進(jìn)速度快、穩(wěn)定性好的新型單體錨桿鉆機(jī)使用的連續(xù)采煤機(jī)，使掘進(jìn)和支護(hù)協(xié)調(diào)作業(yè)，縮短掘、鉆、支循環(huán)作業(yè)時間，提高掘進(jìn)速度。3.先進(jìn)、實用的工作面開采技術(shù)與裝備 主要包括放頂煤開采技術(shù)（高校、回收效率高、安全）、短壁和短工作面高校開采技術(shù)與裝備和適合中、小煤礦的實用配套技術(shù)。中、小型煤礦先進(jìn)適用綜合配套技術(shù)以安全、高效、工藝改革為重點(diǎn)，研制和推廣經(jīng)濟(jì)、簡易和實用技術(shù)與

13、裝備。開發(fā)應(yīng)用高效實用的采煤方法，研制經(jīng)濟(jì)使用靈活緊湊的采煤機(jī)、順槽可拐彎刮板輸送機(jī)等配套設(shè)備，逐步實現(xiàn)采、支、運(yùn)機(jī)械化。 4.綜合機(jī)械化采煤工作面無人自動化生產(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)備實現(xiàn)單機(jī)自動控制功能的基礎(chǔ)上，采用紅外線引動、位置速度檢測、計算機(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，實現(xiàn)工作面自動化生產(chǎn)。工作面順槽計算機(jī)還可以通過礦井通訊線路、光纖等介質(zhì)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和礦井及上部管理層實現(xiàn)信息交流與通訊控制。 自動化采煤工作面關(guān)鍵技術(shù)包括液壓支架的電液控制技術(shù)、在薄煤層中實現(xiàn)刮板輸送機(jī)直線推進(jìn)技術(shù)、巖層分

14、界及采煤機(jī)搖臂自動調(diào)高技術(shù)、薄煤層用電氣調(diào)速自動化刨煤技術(shù)、設(shè)備工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)、順槽集中控制技術(shù)等。 在帶式輸送機(jī)運(yùn)輸方面，近年來，國內(nèi)外帶式輸送機(jī)向著長距離、大運(yùn)量、高速度、低能耗方向發(fā)展。如北非撒哈拉大沙漠的磷礦石運(yùn)輸采用10臺鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)組成輸送線，距離達(dá)到100km；美國的河湖膠帶運(yùn)輸線達(dá)到169km；西德的萊茵褐煤礦山公司費(fèi)爾圖納露天煤礦使用的目前世界上膠帶寬度最寬、運(yùn)輸能力最大的膠帶運(yùn)輸機(jī)，其寬度達(dá)到6.4m，運(yùn)輸能力達(dá)到37500th。 為實現(xiàn)長距離無轉(zhuǎn)載連續(xù)運(yùn)輸，在發(fā)展長運(yùn)輸線的同時，單機(jī)長度也在不斷提高。如日本設(shè)計使用的一臺輸送機(jī)，單機(jī)長度達(dá)到15.5km。在德

15、國已經(jīng)有15ms的高速膠帶機(jī)等。在電機(jī)車運(yùn)輸方面，電機(jī)車正向著大型化、高速化、能爬大坡度、高度自動化控制方面發(fā)展。如瑞典、美國、波蘭等國家已經(jīng)開始研制和實用能自動裝、卸載，無人駕駛運(yùn)行的全自動化控制的電機(jī)車運(yùn)輸設(shè)備。四、 擬解決的關(guān)鍵問題一、 綜采工作面的主要設(shè)備布置綜采工作面主要設(shè)備有以下布置關(guān)系： 工作面可彎曲刮板輸送機(jī)要靠近煤壁，煙工作面全長布置在底板上?？蓮澢伟遢斔蜋C(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)；否則滿足不了采煤機(jī)自切開口的需要。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?/p>

16、纜夾板的拖移運(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。1. 采煤機(jī)騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上，為防止采煤機(jī)掉槽應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向裝置。2. 液壓支架是綜采工作面主要設(shè)備之一，其關(guān)系到工作面的安全生產(chǎn)和工作面的高產(chǎn)高效實現(xiàn)液壓支架位于工作面可彎曲刮板輸送機(jī)的采空區(qū)側(cè)，沿工作面全長直線布置，支撐于工作面頂?shù)装逯g。二.綜采工作面主要設(shè)備的選型 綜采設(shè)備選型的主要要求：能夠滿足綜采設(shè)備配套要求，使綜采配套設(shè)備在采煤、支護(hù)、運(yùn)輸幾個重要環(huán)節(jié)之間達(dá)到最佳匹配效果，煤礦工作環(huán)境要求安全、協(xié)調(diào)、可靠地工作。1. 采煤機(jī)的選型2. 液壓支架選型3. 刮板輸送機(jī)選型 三.綜采設(shè)備的幾

17、何尺寸配套關(guān)系 為了保障安全生產(chǎn)的前提下充分發(fā)揮綜采工作的最大生產(chǎn)能力，采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)之間在工作面空間尺寸方面，也必須相互協(xié)調(diào)，才能從根本上保證適應(yīng)采煤生產(chǎn)的需要。 四.運(yùn)輸部分選型設(shè)計 1.設(shè)備型式、布置和功率配比 2.各區(qū)段阻力計算 3.拉緊力與拉緊行程計算 五.通風(fēng)排水部分選型設(shè)計 1.選擇合適的風(fēng)機(jī)和水泵2.確定工況點(diǎn) 3.確定管路設(shè)計4.計算耗電量五、 研究思路和方法一. 熟悉課題 設(shè)計任務(wù)書下達(dá)后，首先了解課題名稱、課題來源，設(shè)計任務(wù)書，提供的原始數(shù)據(jù)，要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)相同的原始數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析設(shè)計，了解設(shè)計的基本思路。二. 搜集資料和工廠實習(xí) 圍繞課題

18、，搜集有關(guān)中外資料，查閱相關(guān)資料及技術(shù)文件，或與設(shè)計題目相關(guān)的生產(chǎn)現(xiàn)場了解實際使用情況。根據(jù)設(shè)計任務(wù)的需求，到生產(chǎn)現(xiàn)場實習(xí)和調(diào)查研究。三. 確定最佳方案 對本課題有充分的認(rèn)識后，提出解決問題的幾種方案，并對方案進(jìn)行分析，提出優(yōu)、缺點(diǎn)和操作的可能性。最后講個方案進(jìn)行比較、總結(jié)，按實際條件選出最佳方案。四. 設(shè)計內(nèi)容 包括：1.采掘面的設(shè)備選型；2.運(yùn)輸部分的設(shè)計選型；3.通風(fēng)部分的選型設(shè)計；4.排水部分的選型設(shè)計。五. 繪制圖樣六. 撰寫說明書1. 目錄與前言：前言主要對本設(shè)計進(jìn)行簡要的概述。2. 設(shè)計簡介：應(yīng)扼要敘述設(shè)計內(nèi)容和要求，以及設(shè)計的原理和方法，要求文字精煉。3. 方案確定與設(shè)計。包括：總體方案的說明及其原理論述以及方案的實體設(shè)計。4. 參考文獻(xiàn)：標(biāo)明設(shè)計所參閱的資料名稱、作者、出版單位等。七. 謄寫設(shè)計說明書 說明書草稿編寫好后，應(yīng)送交老師審閱，然后，按照規(guī)定的設(shè)計說明書格式謄寫。設(shè)計說明書一律按照統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計紙打印，經(jīng)指導(dǎo)老師簽字后和畢業(yè)設(shè)計書等一律裝訂成冊。八. 準(zhǔn)備答辯六、 本課題的進(jìn)度安排1 明確畢業(yè)設(shè)計及實習(xí)任務(wù)，制定計劃，閱相關(guān)資料 第 1 周2畢業(yè)實習(xí) 第27周3開題報告 第34周4 畢業(yè)設(shè)計 第815周1采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備和刮板輸送機(jī)的選型設(shè)計 第9周2繪制采煤工作面三機(jī)配套圖和工作面布置圖 第10周3帶式輸送機(jī)選型設(shè)計 第11周