綜合機(jī)械化采煤工作面機(jī)械選型設(shè)計(jì)

1、綜合機(jī)械化采煤工作面機(jī)械選型設(shè)計(jì)（2011-2012學(xué)年第一學(xué)期）班 級(jí)：235435235學(xué) 號(hào)：235455姓 名：RYANBINGHAN指導(dǎo)老師22222012年1月7日目 錄 TOC o 1-5 h z 第一章緒論1第一節(jié) 設(shè)計(jì)題目、任務(wù)和要求、設(shè)計(jì)條件 1.1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第二節(jié)綜采工作面參數(shù)及選型原則 1.2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 第二章滾筒采煤機(jī)的選型 2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第一節(jié)對(duì)

2、采煤機(jī)械的基本要求2.1 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第二節(jié)初選采煤機(jī)2.2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第三節(jié)設(shè)計(jì)選用采煤機(jī)參數(shù)2.3第四節(jié) 采煤機(jī)生產(chǎn)率的計(jì)算 2.4第五節(jié)滾筒直徑與截深2.5 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 第六節(jié)牽引力2.6第三章支護(hù)設(shè)備的選型3第一節(jié)支護(hù)設(shè)備的用途和種類 3.1 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 第二節(jié)確定架型3.2 HYPERLINK l

3、bookmark47 o Current Document 第三節(jié)支架選擇內(nèi)容3.3 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 第四節(jié)支架型號(hào)的確定3.4第五節(jié)性能驗(yàn)算3.5 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 第四章輸送設(shè)備的配套選型 4 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 第一節(jié)刮板輸送機(jī)的選擇4.1第二節(jié)轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇4.2 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 第三節(jié)可伸縮膠帶輸送機(jī)的選擇4.3 HYPER

4、LINK l bookmark82 o Current Document 第五章采煤設(shè)備的配套性能 5第一章 緒論第一節(jié) 設(shè)計(jì)題目、任務(wù)和要求、設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)題目：綜采工作面機(jī)械化設(shè)備選型設(shè)計(jì)的目的和要求：在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成所要完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)全 部內(nèi)容。包括：方案選擇；正確的進(jìn)行分析計(jì)算；搜集和查閱有關(guān)圖紙；根據(jù)課 題設(shè)計(jì)需要進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試和經(jīng)濟(jì)核算；繪制出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的圖樣；編 寫設(shè)計(jì)說明書；具體要求如下：.培養(yǎng)自己綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和技能，分析和解決該設(shè)計(jì)項(xiàng)目的原理和 方法，熟悉該設(shè)計(jì)項(xiàng)目的組成及編成。.培養(yǎng)自己懂得該設(shè)計(jì)項(xiàng)目工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟(jì)觀念， 樹立

5、正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。.培養(yǎng)自己調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)，進(jìn)行工程計(jì)算、圖樣 繪制及編寫技術(shù)文件的能力.通過自己獨(dú)立完成設(shè)計(jì)來更深刻的了解并懂得以下內(nèi)容：綜采工作面配套設(shè)備由采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、刮板輸送機(jī)等設(shè)備組成 .所謂綜 采工作面配套設(shè)備的選型含義，系指依據(jù)煤層賦存和礦井生產(chǎn)技術(shù)條件 ，可獲得 良好使用效果而實(shí)際選用的綜采成套設(shè)備。綜采工作面設(shè)備配套的目的，首先在于總體配套是單機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)，要解決 成套設(shè)備各單機(jī)間的能力相互匹配和空間幾何關(guān)系的配套；其次在于使成套設(shè)備 性能與采煤工藝間相互適應(yīng)。因而總體配套又是采區(qū)設(shè)計(jì)和采煤工藝設(shè)計(jì)的依 據(jù)。采煤工作面中，采煤機(jī)、刮

6、板運(yùn)輸機(jī)和支護(hù)設(shè)備(液壓支架或單體支柱于頂 梁)等組成一個(gè)采煤機(jī)的有機(jī)整體來實(shí)現(xiàn)采煤工藝的哥哥工序，他們?cè)诠ぷ髂芰徒Y(jié)構(gòu)尺寸的配套關(guān)系，直接影響采煤工藝的順利實(shí)施和設(shè)備能力的充分發(fā)揮。 因此，為了正確的選擇采煤機(jī)組各種設(shè)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(shí)也要注意它們之間的配套性能，特別要把工作面“三機(jī)”一 一“采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架”配套搞好，否則綜采生產(chǎn)將無法進(jìn)行，勉 強(qiáng)生產(chǎn)也獲得不了好效果。第二節(jié)綜采工作面參數(shù)及選型基本原則本次綜采工作面的基本參數(shù)選定為原始參數(shù)第一組：工作面長：160m傾角：20。；煤層平均厚度：2.5m；頂板中等穩(wěn)定；截割 阻抗：A=230N/

7、m煤的堅(jiān)硬度系數(shù)：f=3.5。選型基本原則：綜采工作面三機(jī)配套方案：綜采工作面的“三機(jī)”是指采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)，是綜采工作面的主要設(shè)備。其選型首先必須考慮配套關(guān)系，選型正確先進(jìn)、配套關(guān)系合理是提 高綜采工作面生產(chǎn)能力、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件。“三機(jī)”的基本選型原則：a.采煤機(jī)的選型原則(1)采煤機(jī)能適合的煤層地質(zhì)條件，其主要參數(shù)(采高、截深、功率、牽引 方式)的選取要合理，并有較大的適用范圍。(2)采煤機(jī)應(yīng)滿足工作面開采生產(chǎn)能力的要求，其生產(chǎn)能力要大于工作面 設(shè)計(jì)能力。(3)采煤機(jī)的技術(shù)性能良好，工作可靠，具有較完善的各種保護(hù)功能，便于 使用和維護(hù)。采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力、采高、截深、

8、截割速度、牽引速度、牽引力和功率 等參數(shù)在選型時(shí)必須確定。實(shí)際生產(chǎn)能力主要取決于采高、截深、牽引速度以及工作時(shí)間利用系數(shù)。采 高由滾筒直徑、調(diào)高形式和搖臂擺角等決定。滾筒直徑是滾筒采煤機(jī)采高的主要 調(diào)節(jié)變量，每種采煤機(jī)都有幾種滾筒直徑供選擇，滾筒直徑應(yīng)滿足最大采高及臥 底量的要求。截深的選取與煤層厚度、煤質(zhì)軟硬、頂板巖性以及移架步距有關(guān)。 截割速度是指滾筒截齒齒尖的圓周切線速度，由截割部傳動(dòng)比、滾筒轉(zhuǎn)速和滾筒 直徑確定，對(duì)采煤機(jī)的功率消耗、裝煤效果、煤的塊度和煤塵大小等有直接影響。 牽引速度的初選是通過滾筒最大切削厚度和液壓支架移架追機(jī)速度驗(yàn)算確定。牽引力是由外載荷決定的，其影響因素較多，如煤

9、質(zhì)、采高、牽引速度、工作面傾角、 機(jī)身自重及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和摩擦系數(shù)等 ，沒有準(zhǔn)確的計(jì)算公式，一般取采煤機(jī) 電機(jī)功率消耗的10%25%滾筒采煤機(jī)電機(jī)功率常用單齒比能耗法或類比法計(jì)算 然后參照生產(chǎn)任務(wù)及煤層硬度等因素確定。b.液壓支架的選型原則(1)液壓支架的選型就是要確定支架類型(支撐式、掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式)、 支護(hù)阻力(初撐力和額定工作阻力)、支護(hù)強(qiáng)度與底板比壓以及支架的結(jié)構(gòu)參數(shù) (立柱數(shù)目、最大最小高度、頂梁和底座的尺寸及相對(duì)位置等)及閥組性能和操作 方式等。(2)選型依據(jù)是礦井采區(qū)、綜采工作面地質(zhì)說明書。在選型之前，必須將所 采工作面的煤層、頂?shù)装寮安蓞^(qū)的地質(zhì)條件全部查清。 然后依據(jù)不同

10、類級(jí)頂板選 取架型。最后依據(jù)選型內(nèi)容結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有液壓支架的主要技術(shù)性能直接選定架型 及其參數(shù)所對(duì)應(yīng)的支架型號(hào)。c.刮板輸送機(jī)的選型原則(1)刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力，一般取1.2倍。(2)要根據(jù)刮板鏈的質(zhì)量情況確定鏈條數(shù)目，結(jié)合煤質(zhì)硬度選擇鏈子結(jié)構(gòu) 型式。(3)應(yīng)優(yōu)先選用雙電機(jī)雙機(jī)頭驅(qū)動(dòng)方式。(4)應(yīng)優(yōu)先選用短機(jī)頭和短機(jī)尾。(5)應(yīng)滿足采煤機(jī)的配合要求，如在機(jī)頭機(jī)尾安裝張緊、防滑裝置，靠煤壁 一側(cè)設(shè)鏟煤板，靠采空區(qū)一側(cè)附設(shè)電纜槽等。在選型時(shí)要確定的刮板輸送機(jī)的參 數(shù)主要包括輸送能力、電機(jī)功率和刮板鏈強(qiáng)度等。輸送能力要大于采煤機(jī)生產(chǎn)能 力并有一定備用能力。電機(jī)功率主要根據(jù)工

11、作面傾角、鋪設(shè)長度及輸送量的大小 等條件確定。刮板鏈的強(qiáng)度應(yīng)按惡劣工況和滿載工況進(jìn)行驗(yàn)算。綜上所述，選型的基本原則就是：在滿足生產(chǎn)能力要求采煤機(jī)生產(chǎn)能力要與綜采工作面的生產(chǎn)任務(wù)相適應(yīng)，工作面刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，液壓支架的移架速度應(yīng)與 采煤機(jī)的牽引速度相適應(yīng)，而乳化液泵站輸出壓力與流量應(yīng)滿足液壓支架初撐力 及其動(dòng)作速度要求。同時(shí)滿足設(shè)備性能要求輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及附件必須與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)相匹 配，如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、底托架及滑靴的結(jié)構(gòu)，電纜及水管的拖移方 法以及是否連鎖控制等。輸送機(jī)的中部槽應(yīng)與液壓支架的推移千斤頂連接裝置的 間距和連接結(jié)構(gòu)相匹配。采煤機(jī)的采高范圍與

12、支架的最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng) 而其截深應(yīng)與支架推移步距相適應(yīng)。詳見下圖：液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)幾何關(guān)系示意圖其計(jì)算公式為：R=B+E+W+X+d/2(1-1 )式中 R無立柱空間寬度,mmB 截深,mmE 鏟煤板空距，規(guī)定為50100 mmW 輸送機(jī)寬度,mmX 前柱與電纜槽間距,mmd 前柱外徑,mmW=F+G+J+V (1-2)式中 F鏟煤板寬度，150240 mmG 中部槽寬度,mm導(dǎo)向槽寬度,mmV 電纜槽寬度,mm第二章滾筒采煤機(jī)的選型第一節(jié)對(duì)采煤機(jī)械的基本要求對(duì)采煤機(jī)械的基本要求是高效、經(jīng)濟(jì)、安全。具體要求是：.采煤機(jī)械的生產(chǎn)率應(yīng)能滿足采煤工作面的產(chǎn)量要求.工作機(jī)構(gòu)能在所給

13、煤層力學(xué)特性（硬度、截割阻抗）的條件下正常截割、裝煤 效果好、落煤塊度大、煤塵少、能耗低。.能調(diào)節(jié)才高，適應(yīng)工作面煤層厚度變化；能自開缺口。.有足夠的牽引力和防滑、制動(dòng)裝置，能在所給煤層傾角下安全生產(chǎn)；牽引速度 能隨著工作面條件的變化而調(diào)節(jié)，具大小能滿足工作要求。.止匕，要求采煤機(jī)械的性能必須可靠，維持正常工作所必需的各種消耗 （動(dòng)力、 液壓油、防滑油、易損件等）應(yīng)較低。第二節(jié)初選采煤機(jī)采煤機(jī)選型原則通常是要符合煤層賦存條件，滿足對(duì)生產(chǎn)能力的要求，以及與刮板輸送機(jī)和液壓支架的匹配要求。并結(jié)合以下四點(diǎn)依據(jù)，確定采煤機(jī)的選型： 1.根據(jù)煤層厚度選擇采煤機(jī)械給出的設(shè)計(jì)參數(shù)中煤層平均厚度為 2.5m,

14、屬于中厚煤層，可選用雙滾筒采 煤機(jī)。.根據(jù)煤的力學(xué)性質(zhì)選擇采煤機(jī)械煤的力學(xué)性質(zhì)主要包括煤的堅(jiān)硬度系數(shù) f、抗壓強(qiáng)度、截割阻抗 A、韌性、 層理和節(jié)理的發(fā)育情況、夾石含量及分布等。這些因素關(guān)系到選擇采煤機(jī)械的工 作機(jī)構(gòu)形式和采煤機(jī)械的功率大小。.根據(jù)煤的堅(jiān)硬度系數(shù)f和截割阻抗A,將煤分為三類：a.軟煤f01.5, A3.0 , A= 240360 N/mm各種刨煤機(jī)最適合開采軟煤，特別是脆性軟煤；韌性中硬煤應(yīng)選用中等功率的滾筒式采煤機(jī)；脆性總硬煤宜選用中等功率的滑行刨煤機(jī)； 硬煤必須選用大功 率的滾筒式采煤機(jī)。滾筒式采煤機(jī)可以截割各種硬度的煤。設(shè)計(jì)參數(shù)中A=230N/m f=3.5 ,屬于偏硬一

15、些的中硬煤，因此，滾筒采煤機(jī) 宜選用中等偏大功率。.煤層傾角對(duì)選擇采煤機(jī)械的影響。根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn)將煤層傾角分為三類：0。25。為緩傾斜煤層；25450為傾斜煤層；4590為急傾斜煤層。傾角小于12對(duì)機(jī)械化開采最為有利，可由于設(shè)計(jì)條件中傾角為20 ,般對(duì)于實(shí)際則開始考慮采煤機(jī)的防滑問題。因此，本次選用采煤機(jī)可用也可不用 設(shè)置防滑裝置。.頂?shù)装逍再|(zhì)對(duì)選擇采煤機(jī)械的影響。頂?shù)装逍再|(zhì)主要影響頂板管理方法和支護(hù)設(shè)備的選擇，因此，選擇采煤機(jī)時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮選擇何種支護(hù)設(shè)備。例如，對(duì)于不穩(wěn)定頂板，控頂距應(yīng)當(dāng)盡量小，應(yīng) 選用窄機(jī)身采煤機(jī)和能超前支護(hù)的支架；若底板松軟，則不宜選用拖鉤式刨煤機(jī)、 底板支撐式爬底板采

16、煤機(jī)和混合支撐式爬底板采煤機(jī)，而應(yīng)選用靠輸送機(jī)支撐和 導(dǎo)向的滑行刨、懸臂支撐式爬底板采煤機(jī)、騎溜子工作的滾筒式采煤機(jī)和對(duì)底板 接觸比壓小的支架。第三節(jié)設(shè)計(jì)選用采煤機(jī)參數(shù)綜上所述，可選用MG400/920-W陳列采煤機(jī)，該采煤機(jī)的外觀、簡介以及 基本參數(shù)如下：MG400/920-WEffl交流電牽引采煤機(jī)是國產(chǎn)功率最大的電牽引采煤機(jī)，它與 SGZ880/800-W刮板輸送機(jī)、ZZ4000-17/35型支撐掩護(hù)式支架等組成綜采設(shè)備 配套，適用于高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化開采，可用與煤層厚度24m傾角小于21。煤層硬或中硬的煤層綜采。該行走機(jī)采用交流變頻調(diào)速，用擺線輪-銷軌無鏈機(jī)構(gòu)牽引。采煤機(jī)操作點(diǎn) 設(shè)置在

17、機(jī)身中間及兩端，可直接操作按鈕或把手，也可用無線電發(fā)射器隨機(jī)操作。MG400/920-W阻采煤機(jī)是左右滾筒、左右擺臂減速箱、左右截割電動(dòng)機(jī)、 大框架、行走部箱、左右調(diào)圖泵站、冷卻噴霧系統(tǒng)。電控箱、變頻器、 變壓器及各種輔助裝置等組成。附表同種類型采煤機(jī)對(duì)比表MG400/920-WDMG400/985-WD該機(jī)的結(jié)才環(huán)置與MG400/985-WDffi1.采高（M）: 1.9 3.75 （配。2M采煤機(jī)基本相同，取消了破碎機(jī)構(gòu)。 其主要技術(shù)參數(shù)也相同，不同之處是：.供電電壓（V）: 3300 ;.牽引電機(jī)型號(hào)：YBQYS50 （比985 多 5KVV ;.截割電機(jī)型號(hào)：YBCS4400;.泵電機(jī)

18、型號(hào)：YBRB-20;.總裝機(jī)功率（KW : 920;（其中兩個(gè)截割電機(jī)2X400KW兩個(gè) 牽引電機(jī)2X50KW一個(gè)泵電機(jī)20KW 總裝機(jī)功率2 X 400 + 2 X 50 + 20=920KVV.主電纜型號(hào) ：UGFP3 70+ 1 X 25 + 4X4 （一根外徑。65）.最大不可拆卸的部件為電控箱，具 尺寸和重量分別為：長 X 寬 X 高（MM： 2900 X1380X 925 重量（T） : 9.5.兩滾筒水平中心距（M）: 10.6.兩搖臂回轉(zhuǎn)中心距（M）: 6.48.兩行走輪跨距 （M : 4.85 與 MG400/985-WDfe機(jī)的不同特點(diǎn).交流變頻調(diào)速系統(tǒng)采用瑞士 AB以

19、司生產(chǎn)的ACS600系列變頻器，或美國 的 WOLKMANM90S例變頻器。.整機(jī)拖一根 3X 70+ 1 X 25+4X4 外徑。65的主電纜，所用電壓等級(jí)全 部在3300V以下。.該機(jī)設(shè)有應(yīng)急功能：當(dāng)主控系統(tǒng)出 現(xiàn)故障不能正常工彳時(shí)，可將正常 / 應(yīng)急開關(guān)置于應(yīng)急位置，切斷主控系 統(tǒng)，同時(shí)輔助控制系統(tǒng)投入工作。這 時(shí)操作站只能完成搖臂的開降功能， 開停牽引用變頻 控制盤控制。.該機(jī)可安裝啞鈴銷，可徹底解決螺 絲松動(dòng)問題。滾筒）；.適應(yīng)傾角（ ） : & 15 ;.煤質(zhì)硬度：F 2/1Hax式中D滾筒直徑，mH max最大米局之，RI.滾筒寬度B由于有效截深影響采煤機(jī)生產(chǎn)能力，因此合理選擇滾

20、筒寬度很重要。目前綜采多數(shù)截深采用0.6m因此所選滾筒寬度B=630mm薄煤層及大功率采 煤機(jī)也可根據(jù)實(shí)際情況增大到800-1000mm當(dāng)頂板條件較差時(shí)，也可減小到B=500mm 目前國際上大功率采煤有加大滾筒寬度到1000mmi勢(shì)，以提高生產(chǎn)能力。. 截深采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)（如滾筒）每次切入煤體內(nèi)的深度 B稱為截深。它決定工作 面每次推進(jìn)的步距，是決定采煤機(jī)裝機(jī)功率和生產(chǎn)率的主要因素， 也是支護(hù)設(shè)備 配套的一個(gè)重要參數(shù)。截深與煤層厚度、煤質(zhì)軟硬、頂板巖性以及支架移架步距有關(guān)。在薄煤層中， 由于工作條件困難，采煤機(jī)牽引速度受到限制，為了保證適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)率，宜用較 大的截深（可達(dá)0.81.0mm ;反

21、之，在厚煤層中，由于受輸送機(jī)能力和頂板易 冒頂片幫條件的限制，宜用較小的截深。采煤機(jī)截深和支護(hù)設(shè)備的推移應(yīng)相適應(yīng)， 以便于頂板控制。當(dāng)用液壓支架支 護(hù)時(shí)，要求采煤機(jī)截深略小于液壓支架的移架步距， 保證采煤機(jī)每開采一個(gè)截深 后液壓支架可以推進(jìn)一個(gè)步距。滾筒采煤機(jī)的截深一般小于1m多數(shù)采用0.6m,大功率采煤機(jī)可取0.75m第六節(jié)牽引力牽引力取決于煤質(zhì)硬度、采高、牽引速度、煤層傾角、機(jī)器質(zhì)量以及導(dǎo)向裝 置的結(jié)構(gòu)和摩擦系數(shù)等因索。由于影響因索太多，目前還沒有準(zhǔn)確的計(jì)算方式。采煤機(jī)理論牽引力P=1.34600 x9.8（sina+0.18xcosa）+400 = 69673N式中采煤機(jī)移動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)向部

22、分產(chǎn)生的附加阻力系數(shù)，一般?。簁a 1.3-1.5 ;M 采煤機(jī)質(zhì)量，kg ；g重力加速度，g=9.8m/s2a煤層傾角；f摩擦系數(shù)，采煤機(jī)輸送機(jī)工作時(shí)，f=0.18-0.25 ;爬坡 工作時(shí),f=0.3-0.4;Rq-一滾筒上截尺的總平均牽引阻力。由于截齒的總平均牽引阻力 R徜響的因素太多，理論與實(shí)際會(huì)有較大的出 入，因而影響計(jì)算準(zhǔn)確性。目前在設(shè)計(jì)中均采用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)數(shù)據(jù)如類比方法簡單迅 速地確定牽引力與功率。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定牽引力綜合國內(nèi)外采煤機(jī)的技術(shù)參數(shù)，一般牽引力為機(jī)器重力的1.2 1.5倍，下限 適用于緩傾斜中厚煤層工作面或薄煤層工作面，上限適于傾角較大或煤層較厚的工作面。實(shí)際牽引力驗(yàn)算采煤

23、機(jī)使用過程中，有時(shí)需要對(duì)垣有采煤機(jī)的實(shí)際牽引力進(jìn)行驗(yàn)算，以確 定牽引力不足的原因并采取相應(yīng)措施。圖2.2牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)驗(yàn)算時(shí)，先按圖2.2畫出該采煤機(jī)由原動(dòng)機(jī)M （牽引電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)）經(jīng)減速器及到驅(qū)動(dòng)輪（鏈輪或齒軌輪）的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，并查得減速器R中各齒輪的齒數(shù)及驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)畫直徑Db,然后即可按下式確定采煤機(jī)的實(shí)際牽引力：P = 2MmM R n (kN ) =560kN(2-12)Do式中：Mm 原動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩， Nm；iR 減速器的總傳動(dòng)比，可按照傳動(dòng)系統(tǒng)求得；R 減速器的總機(jī)械效率，可根據(jù)齒輪精度及級(jí)數(shù)確定值；力 牽引機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率，對(duì)鏈引取為 0.95,對(duì)銷輪齒軌為0.90-0.92

24、 ,對(duì)齒輪銷軌為0.90-0.92 ;Do驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓直徑，mm常用采煤機(jī)牽引力及其相關(guān)參數(shù)見各采煤機(jī)技術(shù)特征表。隨著牽引速度及 小時(shí)生產(chǎn)能力的提高，采煤機(jī)牽引力也越來越大。這樣，一方面擴(kuò)大了采煤機(jī)對(duì) 各類煤層開采條件的適應(yīng)性，另一方面對(duì)各傳動(dòng)元件的可靠性(或稱強(qiáng)度裕度) 也提出更高的要求。防滑設(shè)備騎在輸送機(jī)上工作的采煤機(jī)，當(dāng)煤層傾角大于10。時(shí)，就有下滑的危險(xiǎn)。特別是鏈牽引采煤機(jī)向上工作時(shí)， 一旦斷鏈，就會(huì)造成機(jī)器下滑的重大事故。因 此，煤礦安全規(guī)程規(guī)定：當(dāng)傾角大于 10。時(shí)，應(yīng)設(shè)防滑裝置。防滑桿：最簡單，這種防滑裝置只用于中小型采煤機(jī)上。抱閘式：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易調(diào)整，現(xiàn)并不常用。制動(dòng)器：目

25、前大多數(shù)的采煤機(jī)都設(shè)有這種裝置(采煤機(jī)自帶)。即防止采煤機(jī)下滑，又能防止“回鏈敲缸”，同時(shí)能起到低壓保護(hù)作用。對(duì)于鏈牽引采煤機(jī)， 不能防斷鏈下滑。液壓安全絞車：它可與各種采煤機(jī)配套使用，在一定的煤層傾角范圍內(nèi)防止 下滑及斷鏈跑車事故，保障人身設(shè)備安全。配用本絞車后又可起輔助牽引作用， 補(bǔ)充采煤機(jī)牽引力不足，更好地發(fā)揮采煤機(jī)的作用。這種設(shè)備愈來愈廣泛地被使 用。采煤機(jī)允許的最大牽引速度采煤機(jī)截煤時(shí)，牽引速度越高，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)煤量越大，但電動(dòng)機(jī)的負(fù) 荷和牽引力也相應(yīng)增大。為使?fàn)恳俣扰c電動(dòng)機(jī)負(fù)荷相適應(yīng)，牽引速度應(yīng)能隨截 割阻力的變化而變化。當(dāng)截割阻力變小時(shí)，應(yīng)加快牽引，以獲得較大的切屑厚度， 增

26、加產(chǎn)量；當(dāng)截割阻力變大時(shí)，則應(yīng)降速牽引，以減小切屑厚度，防止電動(dòng)機(jī)過 載，保證機(jī)器正常工作。為此，牽引速度應(yīng)是無級(jí)的，至少是多級(jí)的，并且能隨 截割阻力的變化自動(dòng)調(diào)速。目前，雙滾筒采煤機(jī)的最大截割牽引速度可達(dá) 10、12m/min；有的采煤機(jī)最大牽引速度高達(dá) 18“20m/min。截煤時(shí)，牽引速度一 般不超過516 m/min ,而較大的牽引速度只用于調(diào)動(dòng)機(jī)器和裝煤。選擇工作牽引速度時(shí)，首先應(yīng)考慮采煤機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)與采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn) 輸能力相適應(yīng)，以便使采下的煤能順利地運(yùn)出去；止匕外，還應(yīng)考慮采煤機(jī)的負(fù)荷， 以免機(jī)器過載。采煤機(jī)的生產(chǎn)能力 Q （單位：t/h ）計(jì)算公式為：Q=60HBq : =

27、60 x3,7x0.6Xv qx1.2=2033 t/h則牽引速度uq （單位：m/min）公式為：式中 H采煤機(jī)采高，mb采煤機(jī)截深，m3：-煤的密度，一般為1.2、1.4t/m另外，選擇牽引速度時(shí)還應(yīng)考慮滾筒截齒的最大切削厚度。對(duì)于一定的滾筒 轉(zhuǎn)速和允許的截齒切削厚度，可用下面公式求出允許的工作牽引速度m* n* t yq =V q=8.7m/min式中 t 采煤機(jī)允許白截割切屑厚度， mmm滾筒每一截線上的截齒數(shù)；n 滾筒轉(zhuǎn)速。第三章支護(hù)設(shè)備的選型第一節(jié) 支護(hù)設(shè)備的用途和種類在回采工作面中，為了保護(hù)工作面內(nèi)機(jī)器和人員的安全生產(chǎn)， 要對(duì)頂板進(jìn)行 支撐和管理，以防止工作面空間的頂板冒落?；夭?/p>

28、工作面使用的使用的支護(hù)設(shè)備有金屬摩擦支柱、單體液壓支柱和自移式液壓支架。它們與采煤機(jī)和工作面輸送機(jī)分別組成“普采”、“高檔普采”和“綜 采”設(shè)備。液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由金屬構(gòu)件和若干液壓元件組成。它使支架 的支撐、切頂、移架和輸送機(jī)推移等工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。因而大大地改善了回采工作面的工作條件、降低了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地增加了搖動(dòng)安全性，使 工作面的產(chǎn)量和效率得到了很大的提高，并為工作面的自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。但液壓指教對(duì)煤層的地質(zhì)條件要求較高，初期投資較大。第二節(jié)確定架型正確選擇支架的架型，對(duì)于提高綜采工作面的產(chǎn)量和效率，充分發(fā)揮綜采 設(shè)計(jì)的效能，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，是一個(gè)很重要的因素。在

29、具體選擇架型的時(shí)，首先 要考慮煤耗層的頂板條件，它是選擇支架架型的依據(jù)。.煤層厚度根據(jù)我國煤層賦存的特點(diǎn)，當(dāng)厚度超過 2.5m、頂板有水平推力時(shí)，應(yīng)選用 抗水平力強(qiáng)的支架，一般不宜選用支撐式支架。當(dāng)煤層厚度在2.52.8m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。當(dāng)煤層厚度變化較大時(shí)，應(yīng)選用 調(diào)高范圍大的支架。.煤層傾角煤層傾角在1015以上時(shí)， 支架應(yīng)有防滑和調(diào)架裝置；當(dāng)傾角超過18。時(shí)，應(yīng)同時(shí)具有防滑和防倒裝置。.底版強(qiáng)度支架底座對(duì)底板的接觸比壓應(yīng)小于底板的允許比壓， 允許比壓與底板的巖石 性質(zhì)有關(guān)，對(duì)于砂巖底板，具值一般為1.962.16Mpa,軟底板為0.98Mpa左右。 接觸

30、比壓與具體支架有關(guān)，選型時(shí)應(yīng)驗(yàn)算接觸比壓值。.瓦斯涌出量對(duì)于瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)優(yōu)先選用通風(fēng)斷面大的支撐式和支撐掩護(hù)式 支架。.地質(zhì)構(gòu)造斷層十分發(fā)育、煤層厚度變化大、頂板允許暴露面積和時(shí)間分別在58m和20min以下時(shí)，暫不宜采用綜采設(shè)備。.設(shè)備成本能同時(shí)允許使用幾種架型時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格便宜的支架.在一般情況下，支 撐式支架最輕，造價(jià)也最便宜.而支撐掩護(hù)式支架最重最貴.止匕外，對(duì)于對(duì)于特定的開采要求，應(yīng)選用特種支架.如厚煤層分層開采時(shí)選用 鋪網(wǎng)支架，冒落法開采時(shí)選用放頂煤支架，工作面端頭支護(hù)選用端頭支架，等等。由以上依據(jù)和設(shè)計(jì)條件提供的數(shù)據(jù)可初確定為ZZ4000/17/35型支撐掩護(hù)式支

31、架。第三節(jié)支架選擇內(nèi)容L液壓支架的工作原理和過程液選支架匚作陰理度嚏v眠嚷怦移斤心5安全網(wǎng)：。 冊(cè)控單向閥*慢班閥峭送班；】口軋化源泉站:II十世淞竹甘間液管開架：操縱手動(dòng)換向閥，使得液壓油進(jìn)入缸體下腔，上腔回油，立柱逐漸上 升（初撐階段），處于增阻階段。增阻階段，下腔壓力上升，一直達(dá)到安全閥調(diào)定壓 力。降架：（為推移架做準(zhǔn)備）操縱手把，立柱上腔進(jìn)壓力油，下腔回油（液控單 向閥），立柱下移。移架：操縱手動(dòng)閥，溜子為支點(diǎn)，移架，然后緊接著開架。推溜：支架為支點(diǎn)，推溜。圖：支架工作特性曲線.初撐力PC初撐力大小對(duì)支架的支護(hù)性能和成本都有很大影響。較大的初撐力能使支架較快達(dá)到工作阻力，減慢頂板的早期

32、下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性，但對(duì)乳化 液泵站和液壓元件的耐壓要求也將提高。一般取初撐力為0.60.8倍的工作阻力。在此我們?nèi)?.8倍的工作阻力計(jì) 算如下：2083X 0.8 = 1666.4kN。.工作阻力P有效工作阻力與支架工作阻力的比值,稱為支架的支撐效率 ”.；在考慮了 支撐效率后，所需每架立柱白總工作阻力 P應(yīng)為:P=Q/q(MPa).移架力和推溜力移架力與支架結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、煤層厚度、頂板性質(zhì)等有關(guān)。第四節(jié)支架型號(hào)的確定根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，可以求出支護(hù)的強(qiáng)度 q：q = Ki H i：g =0.55Mpa式中 Ki 作用于支架上的頂板巖石系數(shù)，一般取58。頂板條件好、J期來壓不明顯是時(shí)取下限，否則取上限；H米同mP頂板巖石密度，一般為2.3 x 103kg/m3；故綜合各方面因素，選用ZZ4000/17/35型支撐掩護(hù)式支架：該支架的外 觀如圖圖：ZZ4000/17/35型支撐掩護(hù)式支架表：ZZ4000/17/35型支撐掩護(hù)式支架主要技術(shù)特征序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1支架最小/最大局mm1700/3500度2支架中心距mm15003支護(hù)強(qiáng)度Mpa0.744對(duì)地板比壓kpa2105支架初撐力kN39466工作阻力kN40007操作方/本架8泵站壓力Mpa329推移步距mm60010支架尺寸mm5