采煤工作面設備選型說明書

1、礦山機械課程設計指導書（綜合機械采煤工作面配套機械選型設計）機電工程系機械工程教研室綜合機械采煤工作面配套機械選型設計對于采礦工程專業(yè)的學生，對綜采工作面的機械設備選型，是必須掌握的知識及能力。具體條件及要求是： 在給定的采面地質(zhì)條件的基礎上，學生根據(jù)相關的設計規(guī)范、法規(guī)，對該工作面采用綜合機械化采煤方法所用的機械設備進行合理、科學的計算選型。書寫選型設計說明書，說明書應書寫工整、章節(jié)層次分明；圖標規(guī)范、計算準確。采煤工作面中，采煤機、刮板輸送機和支護設備（液壓支架或單體支柱和頂梁）等組成 一個稱為采煤機的有機整體來實現(xiàn)采煤工藝的各個工序，它們在工作能力和結構尺寸的配套關系，直接影響到采煤工藝

2、的順利實施和設備能力的充分發(fā)揮。因此，為了正確地選擇采煤機組各種設備的形式， 不僅要看它們各自能否滿足采煤工藝的要求，同時要注意它們之間的配套性能。學生按照下面給定的原始參數(shù)，按照相關的規(guī)定選擇綜合機械化采煤工作面的配套設備（采煤機、工作面刮板運輸機、自移動式液壓支架、橋式轉(zhuǎn)載機和可伸縮膠帶運輸機）。第一組：工作面長度：300米；傾角：30度；煤層平均厚度：2.5米；頂板中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=3.5. 第二組：工作面長度：320米；傾角：35度；煤層平均厚度：3米；頂板中等穩(wěn)定；A=300N/mm f=3.5.第三組：工作面長度：150米；傾角：30度；煤層平均厚度：3.5米；頂板

3、中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=4.第四組：工作面長度：320米；傾角：12度；煤層平均厚度：2.5米；頂板中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=3.5.第五組：工作面長度：200米；傾角：40度；煤層平均厚度：4.5米；頂板中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=3.5. 第六組：工作面長度：350米；傾角：20度；煤層平均厚度：1.5米；頂板中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=3.5.第七組：工作面長度：150米；傾角：40度；煤層平均厚度：3米；頂板中等穩(wěn)定；A=330N/mm f=2.5.第八組：工作面長度：300米；傾角：54度；煤層平均厚度：2.5米；頂板中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=3

4、.5. 第九組：工作面長度：300米；傾角：45度；煤層平均厚度：5米；頂板中等穩(wěn)定；A=230N/mm f=3.5.第十組：工作面長度：350米；傾角：30度；煤層平均厚度：2.0米；頂板中等穩(wěn)定；A=270N/mm f=4.、滾筒采煤機的選型（一）滾筒采煤機的適用條件1、 適用的傾角：開采傾角可達80°2、煤巖的硬度；3、采高：0.550.9m, 一般宜選用爬底斑采煤機；0.81.2 m以上的煤層使用騎溜子采煤機；1.1 1.9 m的普采工作面，一般選用單滾筒采煤機；1.2 2.5 m的普采工作面，可選用單滾筒或雙滾筒采煤機；綜采工作面必須選用雙滾筒采煤機。注意：1、采煤機的裝機

5、功率應根據(jù)采高確定；2、對于高產(chǎn)高效綜采工作面，電牽引采煤機應首選。（二）生產(chǎn)率的計算1、理論生產(chǎn)率2 、技術生產(chǎn)率3、實際生產(chǎn)率（三）截深一般為0.6m;薄煤層中一般可加大到 0.751.0m;電牽引采煤機一般達到0.81.0m, 少數(shù)可達1.2m。（四）滾筒直徑單滾筒采煤機一次采全高或薄煤層雙滾筒采煤機：D=H min（ 0.1 0.3 ）（ fin 為最小采高）；中厚煤層使用的單滾筒采煤機D= （ 0.55 0.6）Hmax（ Hmax為最大采高）；雙滾筒采煤機的直徑應略大于最大采高之半。注意：應核算過煤高度 C。中厚煤層 C: 250mn300mm薄煤層中應達到 C: 200mn240

6、mm（五）牽引速度一般采煤機的最大牽引速度在10m/min以下。三、支護設備的選型（一）液壓支架的架型選擇主要考慮直接頂和老頂?shù)募墶㈩愐酝?，選型還應考慮以下因素：1、采高2、煤層傾角3、底版強度4、瓦斯含量5、地質(zhì)構造6、特殊開采要求：如分層開采、端頭支護等。（二）液壓支架和單體液壓支柱參數(shù)的確定1、支護強度和工作阻力（1 ）支護強度qq 二 kH 巾（2 ）工作阻力FzFz qA注意：有一種觀點認為，支架制造費用主要決定于支撐高度，而和工作阻力關系不大，因此用高工作阻力有利。2、初撐力3、支架高度4、支架中心距和寬度支架中心距應和一節(jié)溜槽的長度相適應，一般為1.21.5m。國外有加大支架寬度

7、的趨勢。5、 頂梁長度頂梁長度和支架的結構形式、支護方式、輸送機寬度和采煤機的結構尺寸有 關。（1）直接撐頂掩護式支架的頂梁長度l = d b2 = ： y d G -c b2（2）支撐掩護式支架的頂梁長度44，其前排柱頂梁柱窩至梁前端的長度應滿足下® 4-4 支撐施護式支袈萌頂集栓席支撐掩護式支架在工作面的尺寸關系圖 面的公式：d _ ： y d a _ H tan ： _ c四、輸送設備的配套性能（一）刮板輸送機和采煤機及支架的配套（1）刮板輸送機和采煤機的配套（2）刮板輸送機的輸送能力不小于采煤機的理論生產(chǎn)率；（3 ）刮板輸送機的結構形式必須和采煤機結構相配套；（二）、刮板輸送

8、機和液壓支架的配套原則（1 ）刮板輸送機的結構形式要和液壓支架架型相匹配；（2）刮板輸送機的溜槽長度要和液壓支架的中心距相匹配；（3）刮板輸送機溜槽和支架推移千斤頂連接裝置的間距和結構要匹配。（三）轉(zhuǎn)載機的選擇（四）伸縮膠帶輸送機的選用五、采煤設備的配套性能（一）設備主要空間尺寸的配套關系1、普采工作面采煤設備的尺寸配套關系從安全的角度，由前排支柱到煤壁之間的無立柱空間寬度 要求。公式中的各項參數(shù)應合理取值。2、綜采工作面采煤機組的配套尺寸關系R愈小愈好，必須符合頂板性質(zhì)的f Z 2 心 4A?/A（二）設備主要參數(shù)的匹配綜采機組主要參數(shù)的匹配應滿足兩方面的要求： 一是生產(chǎn)率相適應；二是移架速

9、度適應采煤機的牽引速度。S 4-5普羞工作面機殂配套尺寸先系圖1、生產(chǎn)率相適應要求采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機和伸縮膠帶輸送機組成的生產(chǎn)系統(tǒng)中，每 一后者的生產(chǎn)率要大于前者。2、移架速度和采煤機的牽引速度適應六、考核辦法及評分標準評定成績既要看最后的設計答辯（如表達情況、回答問題是否正確），也要考慮學生在整個設計過程中的情況 （如理論基礎掌握情況、 題目難易程度、是否有獨創(chuàng)的見解、解決問題的能力、圖紙質(zhì)量、工作量和紀律等）。課程設計采用五級計分制 （優(yōu)秀、良、中、及格和不及格）。其中書面成績（包括圖紙和設計說明書）占70%，答辯成績占30%）。評分標準成績?nèi)蝿胀瓿汕闆r綜合技能說明書及圖紙

10、答辯情況優(yōu)90I100按期圓 滿完成 任務書 規(guī)定的 任務能熟練地綜合運用所學理 論和專業(yè)知識；設計、計算、 分析、實驗正確和嚴密，結 論、工藝合理；獨立工作能 力較強，科學作風嚴謹；設 計有獨到見解，水平較高圖紙完備、整潔、正 確；說明書條理清 楚，論述充分，文字 通順，符合技術用語 要求，符號統(tǒng)一，編 號齊全，書寫工整思路清晰，論點正確，回答問題 有理有據(jù)，基本概念清楚，對主 要問題回答正確、深人良80I89按期圓 滿完成 任務書 規(guī)定的 任務能較好地運用所學理論和 專業(yè)知識；設計、計算、分 析、實驗正確，結論合理； 有一定的獨立工作能力，科 學作風良好；設計有一定的 水平設計圖紙完備、整

11、 潔、正確；說明書條 理清楚，論述正確， 文字通順，符合技術 用語要求，書寫工整思路清晰，論點基本正確，能正 確地回答主要問題中70I79按期圓 滿完成 任務書 規(guī)定的 任務運用所學理論和專業(yè)知識 上基本正確，但在非主要內(nèi) 容上有欠缺和不足；設計、 計算、分析、實驗基本正確； 有一定的獨立工作能力；設 計水平一般圖紙完備，基本正 確，但質(zhì)量一般，有 小的缺陷；說明書文 理通順，但論述有個 別錯誤（或表達不清 楚），書寫不夠工整對主要問題的回答基本正確，但分析不夠深入及 格60I69在指導 教師指 導幫助 下，能按 期完成 任務獨立工作能力較差且有一 些小的疏忽和遺漏；在運用 理論和專業(yè)知識中沒

12、有大 的原則性錯誤；設計、計算、 分析、實驗基本正確，并達 到了基本要求圖紙質(zhì)量不高，工作 不夠認真，有個另明 顯錯誤；說明書文理 通順，但敘述不夠恰 當和清晰，文字、符 號方面問題較少主要問題能答岀，或經(jīng)啟發(fā)后能答岀，回答問題較膚淺不及 格0I59未按期 完成任 務書規(guī) 定的任 務基本概念和基本技能未掌 握，不能有效地運用所學理 論和專業(yè)知識解決工程問 題，或?qū)绗F(xiàn)不應有的原則錯 誤；在整個設計方案論證、 分析、實驗等工作中獨立工 作能力差，設計未達到最基 本要求圖紙不全，或有原則 性錯誤；說明書文理 不通，書寫潦草，質(zhì) 量很差不能清楚闡述設計的主要內(nèi)容， 基本概念糊涂，對主要問題回答 有錯誤或回答不岀七、參考資料1、 礦山機械中國礦業(yè)大學岀版社程局山主編朱真才主編2、采掘機械和液壓傳動中國礦業(yè)大學岀版社說明書比較有層次,說