鮑店煤礦礦井機(jī)電設(shè)備選型和計算

1、山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文i摘要摘要針對如何提高礦井機(jī)械化水平這一亟待解決的問題，本課題著眼于礦井機(jī)電設(shè)備配套，旨在通過對礦山機(jī)電設(shè)備的合理選型和設(shè)計，使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高產(chǎn)、高效的要求。本課題在了解礦井概況的基礎(chǔ)上，研究綜采工作面設(shè)備、中央排水系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)輸和提升設(shè)備的選型和設(shè)計。設(shè)計中，我們嚴(yán)格按照在現(xiàn)場收集到的原始數(shù)據(jù)和煤礦安全規(guī)程的要求，確保機(jī)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。其中變頻技術(shù)和 plc 的技術(shù)在提升系統(tǒng)的應(yīng)用，大大增強(qiáng)了運(yùn)輸提升系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，在一定程度上，也節(jié)約了電能，滿足低能耗高產(chǎn)出的要求。本課題通過對礦山機(jī)電設(shè)備合理的選擇與維護(hù)、機(jī)械化設(shè)備的科學(xué)使用，對提高煤炭企業(yè)的經(jīng)

2、濟(jì)效益和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：礦井機(jī)械化；選型；配套；變頻技術(shù)；plc 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文iiabstractthe aim at improving mine mechanization level needs solving. our task focuses on mechanical matching. it works on type-selection and design in order to achieve safety, high yield and high efficiency. the thesis based on the

3、 learning about mines every system: fully mechanized mining equipment, drainage system, ventilation system, transporting and lifting system selects and design the main equipment in these systems. in the design we follow the original data and the rules in coal mine safety regulations strictly. also w

4、e use the converter technique and plc in the lifting system. that improves the systems stability and safety. in some extent, that will save lots of electric energy. the thesis has a realistic meaning in mechanizing the coal mine and its helpful to raise the economic benefit.keywords: mine mechanizat

5、ion; selection; matching; converter technique; plc山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文iii目錄目錄1.1.礦礦井井概概況況.11.1 礦井地理位置及井田分布.11.2 煤層賦存情況、頂?shù)装鍡l件.41.3 水文地質(zhì)情況.51.4 瓦斯、煤塵、自燃發(fā)火等參數(shù).61.5 礦井開拓系統(tǒng).61.6 煤層開采方式.71.7 掘進(jìn)方式.81.8 礦井自然災(zāi)害情況.81.9 通風(fēng)及排水要求.91.10 主副井系統(tǒng).111.11 主運(yùn)輸系統(tǒng).121.12 輔助運(yùn)輸系統(tǒng).121.13 礦井供電系統(tǒng).131.14 生產(chǎn)管理系統(tǒng).131.15 其他.132 2 采煤工作采煤工作

6、面面設(shè)備選型計算設(shè)備選型計算.162.1 采煤工作面設(shè)計.162.2 采煤工藝.192.3 采煤設(shè)備配套要求.202.4 采煤機(jī)選型計算.252.5 支護(hù)設(shè)備選型計算.332.6 刮板輸送機(jī)選型計算.442.7 乳化液泵站的選型計算.522.8 噴霧泵站選型計算.592.9 采煤工作面供電設(shè)備.603 3 排水設(shè)備選型設(shè)計排水設(shè)備選型設(shè)計.623.1 煤礦安全規(guī)程對主排水設(shè)備的要求（摘錄）.623.2 任務(wù)和必須的資料.623.3 設(shè)計選型步驟.63山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文iv4 4 通風(fēng)設(shè)備的選擇設(shè)計通風(fēng)設(shè)備的選擇設(shè)計.744.1 具體任務(wù)和步驟.744.2 選擇風(fēng)機(jī).754.3 選擇電動機(jī)

7、計算耗電量.795 5 工作面順槽皮帶輸送機(jī)選型設(shè)計工作面順槽皮帶輸送機(jī)選型設(shè)計.815.1 十采區(qū)地質(zhì)特征.815.2 皮帶機(jī)選型設(shè)計.816 6 多繩摩擦提升機(jī)選多繩摩擦提升機(jī)選型型設(shè)計設(shè)計.876.1 設(shè)計依據(jù).876.2 鋼絲繩的選擇計算.876.3 提升機(jī)計算選擇.896.4 提升機(jī)對井筒相對位置的計算.916.5 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計算.956.6 提升運(yùn)動學(xué)的計算.976.7 防滑驗(yàn)算.1026.8 提升動力學(xué)計算.1076.9 提升電動機(jī)容量驗(yàn)算.1096.10 提升電耗和效率的計算.110致謝致謝.114山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11 1 礦井概況礦井概況1.1 礦井地理位置及

8、井田分布礦井地理位置及井田分布鮑店煤礦地處孔孟之鄉(xiāng)鄒城市，北依東岳泰山和歷史名城曲阜，西臨京杭大運(yùn)河，南接微山四湖，東連青島、日照、連云港等中國主要港口，兗石鐵路、日東高速公路經(jīng)礦區(qū)橫跨東西，京滬、京九鐵路和 104 國道、京福高速公路縱貫?zāi)媳?，地理位置?yōu)越，交通十分便利。鮑店煤礦是目前兗礦集團(tuán)公司支柱礦井之一，1986 年 6 月 10 日投產(chǎn)，設(shè)計能力為 300 萬噸，核定生產(chǎn)能力為 640 萬噸。與礦井相匹配建有年入洗量 300 萬噸的洗煤廠一座?，F(xiàn)有員工 9322 人，有 27 個科室，41 個區(qū)隊。井田面積 37.5 平方公里，可采儲量 3.36 億噸，跨兗州、鄒城兩市，處于兗州煤田

9、中部。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2自投產(chǎn)以來，鮑店煤礦礦井建設(shè)日新月異，特別是近幾年，礦井年產(chǎn)量相繼突破 500 萬噸、600 萬噸、700 萬噸大關(guān)，累計為國家貢獻(xiàn)原煤3900 多萬噸，曾創(chuàng)出了年產(chǎn) 726.02 萬噸的歷史最高水平，上交利稅 14 億元，走出了一條內(nèi)涵式擴(kuò)大再生產(chǎn)之路。特別是最近十多年來，為適應(yīng)內(nèi)外煤炭工業(yè)發(fā)展的先進(jìn)趨勢，圍繞現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井建設(shè)，積極引進(jìn)、吸收和轉(zhuǎn)化新技術(shù)、新成果，實(shí)現(xiàn)了采掘綜合機(jī)械化、提升運(yùn)輸自動化、安全監(jiān)控信息化和技術(shù)裝備現(xiàn)代化；礦井管理同國際慣例接軌，在全煤系統(tǒng)率先通過了 iso9002 質(zhì)量體系、iso14001 環(huán)境體系和 iso10012 計量

10、確認(rèn)體系的審核認(rèn)證，并在全煤系統(tǒng)率先完成了“質(zhì)量環(huán)境安全健康三體系”的整合運(yùn)行；非煤產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)多元化經(jīng)營格局，現(xiàn)已形成礦用機(jī)電產(chǎn)品、服裝、餐飲、養(yǎng)殖、商貿(mào)旅游、建筑建材等 10 多個門類，擁有 14 個非煤實(shí)體公司，達(dá)到了年創(chuàng)非煤產(chǎn)值 2 億多元的規(guī)模。先后被上級命名為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化特級礦井、現(xiàn)代化礦井、煤炭工業(yè)二級企業(yè)、現(xiàn)場管理先進(jìn)單位、科技創(chuàng)新型礦井、山東煤礦安全程度評估 a 級礦井和全煤系統(tǒng)環(huán)保山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文3“十佳”企業(yè)、全國“十佳煤礦”、山東省“雙十佳”煤礦，連續(xù) 10 年保持全國“高產(chǎn)高效礦井”榮譽(yù)稱號。鮑店煤礦堅定不移走新興工業(yè)化道路，大力實(shí)施科技興礦戰(zhàn)略。我礦井圍繞高產(chǎn)高效

11、礦井建設(shè)，積極引進(jìn)、吸收和轉(zhuǎn)化新技術(shù)、新成果，推廣應(yīng)用新工藝、新設(shè)備、新材料，有效實(shí)施產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合，大力開展科研攻關(guān)和技術(shù)革新，在同行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)了采掘綜合機(jī)械化、提升運(yùn)輸自動化、安全監(jiān)控信息化和技術(shù)裝備現(xiàn)代化。我礦自行研制的網(wǎng)下綜采放頂煤技術(shù)、二次負(fù)壓降塵技術(shù)等均達(dá)到國內(nèi)或國際領(lǐng)先水平。我礦“十五”期間參與開發(fā)研制的“zy6400/18/38 型兩柱掩護(hù)式液壓支架”，是目前國內(nèi)生產(chǎn)的立柱缸徑、支撐能力最大的掩護(hù)式支架，在工業(yè)性試驗(yàn)期間，工作面平均日產(chǎn)達(dá)到 16328 噸，平均月產(chǎn)達(dá)到 28 萬噸；開發(fā)研制 szz-1000/375 型轉(zhuǎn)載機(jī)邁步自移裝置的使用，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)尾的整體同步

12、牽移，減少了拉移工序，減輕了職工勞動強(qiáng)度；開發(fā)研制的“智能型轉(zhuǎn)載機(jī)人體探測安全裝置”的研制及應(yīng)用，首次將紅外熱釋電探測技術(shù)，應(yīng)用到煤礦井下大型機(jī)電設(shè)備的人員安全保護(hù)中，保證了獲取數(shù)據(jù)的實(shí)時性和精確性，解決了井下可變環(huán)境噪聲對探測精度的影響，確保了職工人身安全。在防滅火方面，建立了粉煤灰注漿系統(tǒng)、固定式制氮系統(tǒng)，改造了束管監(jiān)測系統(tǒng)、氣體分析化驗(yàn)系統(tǒng)，推廣應(yīng)用了艾格勞尼發(fā)泡、馬利散固化充填、mca 和 mea 凝膠、膠體灰漿、羅克休等新型防滅火材料。粉煤灰制漿防滅火技術(shù)的應(yīng)用，完全取代黃土灌漿，減少了粉煤灰地面環(huán)境污染，每年可節(jié)省防滅火材料資金投入近 300 萬元。綜合防塵方面，研制了綜掘面水力負(fù)

13、壓除塵裝置，改進(jìn)了工作面負(fù)壓二次降塵技術(shù)及裝置，推廣應(yīng)用了大巷、采掘面皮帶運(yùn)輸巷等綜合防塵自動化裝備。瓦斯管理方面，裝備了瓦斯智能巡檢系統(tǒng)，對安全監(jiān)測系統(tǒng)、雙風(fēng)機(jī)雙電源和兩閉鎖進(jìn)行了升級改造，綜掘面水力負(fù)壓除塵技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)了降塵效果，改善了山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文4工作環(huán)境，目前已形成專利產(chǎn)品。2005 年兗礦首臺、全國第四臺 abm20s 掘錨機(jī)組工業(yè)性在我礦試驗(yàn)成功，創(chuàng)出了月進(jìn) 1100 米的國內(nèi)一流水平，并成功進(jìn)行多項(xiàng)技術(shù)革新改造，為采掘技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先發(fā)展作了積極探索?！笆濉逼陂g，礦共投資1400 多萬元，完成科技成果 42 項(xiàng)，其中 26 項(xiàng)成果獲國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、山東

14、省、山東省煤炭局科技進(jìn)步獎和優(yōu)秀成果獎勵，6 項(xiàng)專項(xiàng)技術(shù)獲國家知識產(chǎn)權(quán)局專利，創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 5 億元。榮獲 20032004 年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會“科技創(chuàng)新型礦井”稱號。鮑店煤礦積極實(shí)施精品名牌戰(zhàn)略，企業(yè)管理日臻規(guī)范。大力開展以管理“零缺陷”、產(chǎn)品“零雜物”、客戶“零投訴”為主題的“三零”工程，精煤萬噸含雜在國內(nèi)首家降至 1kg 以下，達(dá)到“中國第一、世界一流”水平。鮑店煤礦積極構(gòu)建安全長效機(jī)制，本質(zhì)安全型礦井建設(shè)成效顯著。牢固樹立安全發(fā)展觀，突出“雙基”、安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、安全程度評估和職業(yè)安全健康管理體系四大重點(diǎn)，加強(qiáng)安全文化建設(shè)，完善安全長效機(jī)制，傾力打造本質(zhì)安全型礦井，截至 20

15、06 年 6 月 14 日，累計實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn) 2132 天，安全產(chǎn)煤 3638 萬噸。1.2 煤層賦存情況、頂?shù)装鍡l件煤層賦存情況、頂?shù)装鍡l件地質(zhì)構(gòu)造較為簡單。煤層傾角一般為 46 度，最大 17 度。地質(zhì)儲量6.2 億噸，可采儲量 3.36 億噸，含可采煤層七層。其中主要可采煤層為二迭系山西組 3 層煤和石炭系太原群 16 上及 17 層煤。3 層煤全區(qū)穩(wěn)定可采，平均厚度 9 米，占可采煤層總厚度的 63%。煤質(zhì)穩(wěn)定，屬中變質(zhì)氣煤，可作煉焦配煤和良好的動力用煤。全井田分為兩個水平開拓。第一水平布置在-430m，主要開采上組煤，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文530 年后搭配開采處于第一水平的小槽煤；

16、第二水平布置在-570m，主要開采下組煤，每一水平均為上下山開采。這一水平劃分和開采方式比較合理。第一水平處于-430m，解決了下山開采的輔助運(yùn)輸問題，大巷、車場、碉室處于三層煤底板砂巖中，有利于巷道的維護(hù)。1.3 水文地質(zhì)情況水文地質(zhì)情況主、副井第四系表土層厚約 146m。146m 至 300m 段為上株羅系紅色砂巖，由細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖及細(xì)砂巖與泥巖互層、粉砂巖與泥巖互層組成。從巖芯觀察，似有水銹痕跡，層理分明，裂隙發(fā)育，泥質(zhì)膠結(jié)，且膠結(jié)性差遇水易松散。煤系地層由粗砂巖、中砂巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖等組成；局部巖層裂隙發(fā)育（300318m 段），并有垂直斜交裂隙，其中有泥質(zhì)和鐵質(zhì)充填物，二

17、層和三層灰?guī)r皆有裂隙。北風(fēng)井和南風(fēng)井的第四系地層厚度分別為 196.7m 和 l154.16m，均由粘土、砂及砂礫層組成。表土層下伏山西組煤系地層，厚度分別為 135.93m 和 l01.16m，內(nèi)含二層和三層煤及砂巖、泥巖、砂泥巖互層，砂巖占 60%以上，局部裂隙發(fā)育，有水銹及小溶洞。-350m 水平車場位于 3 層煤項(xiàng)板巖石中，巖性多為砂巖，砂質(zhì)泥巖等。-430 米水平車場位于 3 層煤底板巖層，巖性多為砂巖、三層灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖及泥巖等。處 6 層煤底板巖層中，巖性為砂巖、泥砂巖等。經(jīng)抽水試驗(yàn)，第四系下部砂礫層與上株羅系風(fēng)化帶砂巖有直接水力聯(lián)系，預(yù)計井筒涌水量：主、副井上株羅系風(fēng)化帶 67

18、2，上株羅系紅hm /3色砂巖層 15，3 層灰?guī)r 4801200。煤系地層末作詳細(xì)的抽水hm /3hm /3試驗(yàn)，水文情況不詳。北風(fēng)井上株羅系風(fēng)化帶 20.4，三層煤頂?shù)装録m /3砂巖 720984。南風(fēng)井井筒 204.08217.9lm 處hm /3265.2348，284.34hm /3山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6290.16m 處 760.81120.8。地下水流方向均為西北流向東南。煤層hm /3上部覆蓋第四系地層，平均厚度 176 米，其中含砂層占 50%，含水豐富。礦井正常涌水量 49,最大涌水量 506。hm /3hm /3按上述地質(zhì)水文情況，鮑店礦井筒涌水量并不算大。1.4

19、瓦斯、煤塵、自燃發(fā)火等參數(shù)瓦斯、煤塵、自燃發(fā)火等參數(shù)各層煤均有自然發(fā)火傾向。煤塵爆炸危險，屬低瓦斯礦井。1.5 礦井開拓系統(tǒng)礦井開拓系統(tǒng)（1）礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力為 300 萬噸/年。服務(wù)年限為 73.6 年。（2）主、副井及數(shù)量采用一對立井。主井井筒直徑選用 6.5m。副井井筒直徑選用 8m。南、北風(fēng)井直徑選用 5m。（3）井底車場車場布置在主井西側(cè)，共布置三個車場。-350 米水平車場采用環(huán)形車場布置形式。-430 米水平小槽煤車場，利用南翼一石門布置該車場，梭式調(diào)車。-430 米水平井底車場，利用大巷布置臥式車場。（4）井底主要硐室-430 米水平主要硐室有：清理落煤硐室、

20、主井裝載系統(tǒng)硐室、中央水泵房、水倉、變電所、機(jī)車修理車間、等候室、工具室、醫(yī)療室、調(diào)度室、山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文7消防材料庫、付井井底排水及清理系統(tǒng)硐室等。-430 米水平小槽煤車場設(shè)有推車機(jī)翻車機(jī)硐室、煤倉及給煤機(jī)硐室-350 米水平車場除設(shè)有南北兩翼及二采上山膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭硐室和主井裝載系統(tǒng)硐室外， 還設(shè)有主井-350 米檢修絞車硐室、變電所硐室等。井下火藥庫設(shè)于北翼一采區(qū)附近，南翼布置一個火藥發(fā)放硐室。（5）井下開采第一水平南翼共劃分七個采區(qū)，其中大槽煤五個采區(qū)，小槽煤兩個采區(qū)。第一水平北翼共劃分八個采區(qū)。全礦井第一水平共有十五個采區(qū)。其中上組煤十三個采區(qū)（九個上山采區(qū)，四個下山采區(qū)）

21、；下組煤兩個上山采區(qū)。達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時，井下布置 5 個采區(qū) 15 個普采工作面，其中兩個備用工作面。初期采區(qū)為：一、三、五、二、四采區(qū)。1.6 煤層開采方式煤層開采方式（1）采煤方法移交生產(chǎn)的采區(qū)采用單一走向長壁大冒頂采煤法。（2）工作面采煤機(jī)械3 層煤第一分層和三采區(qū)第二分層均采用可調(diào)高雙滾筒聯(lián)合采煤機(jī)，其他工作面采用可調(diào)高單滾筒聯(lián)合采煤機(jī)，配備可彎曲刮板輸送機(jī)，2 層煤采用刨煤機(jī)。工作面支架：3 層煤選用 hzwa-2600 型金屬支柱，hdja-1200 型金屬頂梁。（3）采區(qū)巷道布置山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文8采區(qū)巷道以巖巷為主（即除工作面上下順槽外，其余巷道布置在 3 層煤底板巖石中，

22、南翼二、四采區(qū)按走向長壁采煤法布置，北翼一、三采區(qū)按傾斜長壁采煤法布置仰斜回采）。采用采區(qū)上山的準(zhǔn)備方式。每個采區(qū)均布置兩條上山，即運(yùn)輸機(jī)上山（兼作回風(fēng)），軌道上山（兼作進(jìn)風(fēng)）。中間巷設(shè)計采用“軌運(yùn)合一”的布置方式的巖石集中運(yùn)輸巷。1.7 掘進(jìn)方式掘進(jìn)方式鮑店礦井的一、二、四采區(qū)在礦井初步設(shè)計設(shè)計中進(jìn)行了設(shè)計。三個采區(qū)服務(wù)年限為 10 年、10 年、12 年。其中一采區(qū)還有 1305 工作面未開采，二采區(qū)于 2003 年 10 月 24 日結(jié)束。四采區(qū)到 2005 年 12 月 31 日止 43下05 工作面還在開拓中。從 1982 年至 2005 年共完成五個采區(qū)設(shè)計，分別是三采區(qū)、五采區(qū)、

23、十采區(qū)、七采區(qū)、六采區(qū)。其中三采區(qū)施工部分采區(qū)巷道后，因采區(qū)調(diào)整與六采區(qū)合并，合并后的新采區(qū)為六采區(qū)。采區(qū)設(shè)計均由鮑店煤礦設(shè)計室自主獨(dú)立完成。掘進(jìn)工作面選用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。掘進(jìn)工作面鉆眼機(jī)械通常有手持式電鉆和架式電鉆、風(fēng)動鑿巖機(jī)（即風(fēng)鉆）和鑿巖臺車、鉆裝機(jī)。裝巖（煤）是掘進(jìn)工作中的一道主要工序，提高裝載機(jī)械化水平是實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的關(guān)鍵之一。我國常用的裝載機(jī)械有耙斗裝巖機(jī)、鏟斗裝巖機(jī)和裝煤機(jī)，還有相當(dāng)一部分掘進(jìn)巷道是人工裝車隨著掘進(jìn)巷道的運(yùn)輸機(jī)械化水平的提高，人力推車的使用范圍正在縮小。掘進(jìn)運(yùn)輸設(shè)備有各種礦車、電機(jī)車、刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)等，在斜巷運(yùn)輸中還有絞車等巷道支護(hù)。按材料分：有木

24、棚、金屬支架、混凝土支架、錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)、錨索支護(hù)等；按形狀分：有矩形、梯形、拱形等；按變形特征分：有剛性支架、可縮性支架等。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文91.8 礦井自然災(zāi)害情況礦井自然災(zāi)害情況頂板、瓦斯、礦塵、水、火等災(zāi)害是煤礦五大自然災(zāi)害。本區(qū)屬瓦斯風(fēng)化帶范圍，屬低瓦斯區(qū)。預(yù)計十采區(qū)正常涌水量200300，最大涌水量 430。hm /3hm /3預(yù)計十采區(qū)正常涌水量 200300，最大涌水量 500。hm /3hm /31.9 通風(fēng)及排水要求通風(fēng)及排水要求（1）通風(fēng)礦井采用兩翼風(fēng)井對角通風(fēng)。在井田的南翼和北翼各布置一個風(fēng)井。南風(fēng)井選擇在防水煤柱之上，北風(fēng)井選擇在泗河以東，小疃村莊以南約3

25、20m。通風(fēng)系統(tǒng)為：新鮮風(fēng)流由副井進(jìn)入井底車場，經(jīng)南、北翼運(yùn)輸大巷：南翼分別經(jīng)二、四采區(qū)匯于回風(fēng)石門進(jìn)入南風(fēng)井排出，北翼分別經(jīng)一、三、五采區(qū)匯合于北風(fēng)井排出。通風(fēng)設(shè)備：南風(fēng)井：62a1311 型 no24 12 個葉片 25 度安裝，1000轉(zhuǎn)/分，2 臺工作，一臺備用；北風(fēng)井：62a1311 型 no24 12 個葉片 35度安裝，1000 轉(zhuǎn)/分，2 臺工作，一臺備用。（2）壓風(fēng)設(shè)備目前，鮑店礦空氣壓縮機(jī)房安裝 5 臺空壓機(jī)。其中 sirius-250/7 空壓機(jī) 2 臺，額定供風(fēng)量 40；l8-60/7 空壓機(jī) 3 臺,額定供風(fēng)量 60min/3m?？傤~定供氣量 260。1-5#空壓機(jī)實(shí)

26、際工作流量分別為：min/3mmin/3m38.85、37.23、50.68、56.16、和min/3mmin/3mmin/3mmin/3m57.35 ，總供壓縮氣能力min/3m山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文10為 240.27，按規(guī)定應(yīng)有兩臺備用空壓機(jī)，設(shè)定以供風(fēng)最小運(yùn)行方min/3m式，即兩臺額定供風(fēng)量 40空壓機(jī)和一臺額定供風(fēng)量 60m3/min 空min/3m壓機(jī)運(yùn)行的實(shí)測數(shù)據(jù)核定壓風(fēng)能力為：（38.85+37.23）/22+（50.68+56.16+57.35)/31=130.81（）min/3m（3）排水礦井第一水平（-430m）中央泵房安裝 250d60c9 型離心式水泵 5 臺，其

27、中 2 臺工作，2 臺備用，1 臺檢修；水倉分內(nèi)、外和三環(huán)布置，水倉總?cè)萘?5277.6 m3。排水系統(tǒng)主要技術(shù)特征 主水泵型號 250d60c9流量 450 m3 /h 揚(yáng)程 540m 電動機(jī)型號 jsqis12-4 功率 1050 kw電壓 6000v 泵房地平標(biāo)高 -430.3m 排水高度 477.5m 井筒中管路：29910 四路。礦井排水設(shè)計能力 礦井設(shè)計正常涌水量為 460 m3 /h 礦井設(shè)計最大涌水量為 620 m3 /h 礦井設(shè)計正常排水量為 496 萬 t/a 礦井設(shè)計最大排水量為 696 萬 t/a礦井排水能力核定山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文112002 年礦井正常涌水量為

28、532.86 m3/h，最大涌水量為 570.81 m3 /h。水泵排量取 2002 年水泵技術(shù)測定的平均值 455.66 m3/h 為基礎(chǔ)。1.10 主副井系統(tǒng)主副井系統(tǒng)（1）鮑店煤礦主井為立井提升，主井塔內(nèi)相對安裝兩臺波蘭考派克斯公司生產(chǎn)的 4l-3400/2400 型 4 繩摩擦輪提升機(jī)，南北布置非標(biāo)準(zhǔn)底卸式 4 繩 12t 箕斗 2 對，配等重尾繩，低速直流電動機(jī)直接拖動，南、北車均為閘晶管變流，計算機(jī)控制。主井提升設(shè)備：型號：jkm3.254（）多繩摩擦輪提升機(jī)數(shù)量：2 臺主導(dǎo)輪直徑：3250mm主鋼絲繩根數(shù)：4 根 主鋼絲繩型號：6（34）32170特鍍左右同允許最大靜張力：450

29、00 公斤允許最大靜張力差：14000 公斤尾繩選用：多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩：34746140鍍左右同?；窞?14 噸（2）鮑店煤礦副井為立井提升，井口東西兩側(cè)分別布置波蘭考克斯公司生產(chǎn)的 2l-5000/2000 型 2 繩落地式摩擦輪提升機(jī)，采用交流同步發(fā)電機(jī)組，有觸點(diǎn)繼電器控制，低速直流電動機(jī)直接拖動。西車為 1.5t 雙層四車窄型罐一對；東車為 1.5t 雙層四車寬型罐和平衡錘。副井提升設(shè)備：副井選用型號：jkm2.86（a）多繩摩擦輪提升機(jī)兩臺。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文12數(shù)量：2 臺主導(dǎo)輪直徑：2800mm允許最大靜張力：45000 公斤允許最大靜張力差：14000 公斤1.11 主

30、運(yùn)輸系統(tǒng)主運(yùn)輸系統(tǒng)礦井南、北翼大巷均由皮帶運(yùn)輸大巷和軌道運(yùn)輸大巷組成。其間距南翼為 25m，北翼為 30m。皮帶輸大巷底板比軌道運(yùn)輸大巷底板膏 m，巷道坡度向井底車場 3。為便于運(yùn)輸、維護(hù)和事故及時處理，在皮帶大巷的傾斜段設(shè)檢修道，水平段通過軌道大巷形成安裝和維修系統(tǒng)。聯(lián)絡(luò)巷間距400500m。井下主要煤流運(yùn)輸系統(tǒng)采用 dx-1000 型鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)，分南翼，北翼和二采，三條主運(yùn)輸膠帶。主井裝載三個煤倉，直徑均為 8m，總?cè)萘?400t。膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表 1.1。表 1.1 膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征地 點(diǎn)項(xiàng) 目 南 翼北翼一部二 采型號dx-1000dx-1000dx-1000運(yùn)

31、輸能力(t/h)140012001100帶速(m/s)43.553.15帶寬(mm)100010001000運(yùn)輸長度(m)70014041100傾角()07.707.70 主電機(jī)功率(kw)420052003160山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文131.12 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)輔助運(yùn)輸：選用 1.5 噸 600mm 軌距礦車運(yùn)輸，10 噸架線式電機(jī)車牽引。1.13 礦井供電系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)礦井電源取自羅廠 110kv 區(qū)域變電所，電源線路為雙回 lgj-185 架空線路，距離為 3.5km，每回均按負(fù)擔(dān)礦井全部的負(fù)荷設(shè)計。礦井 35kv 變電所安裝兩臺主變，一臺型號為 sf9-25000/35，

32、另一臺為 sfz9-20000/35。其中一臺工作，一臺備用。并且在礦井附近有容量為 18000kw 專為礦井供電的電廠通過 2 路 6kv 饋電線為礦井供電。1.14 生產(chǎn)管理系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)鮑店煤礦實(shí)行礦、區(qū)（隊）兩級生產(chǎn)指揮管理體制，2005 年末，礦井生產(chǎn)職能科室主要有生產(chǎn)技術(shù)科、調(diào)度室、機(jī)電科、綜采辦、科研測繪中心、通風(fēng)科、企管科。生產(chǎn)單位主要有：綜采隊、生產(chǎn)準(zhǔn)備隊、綜采安裝工區(qū)、掘進(jìn)一區(qū)、掘進(jìn)二區(qū)、掘進(jìn)三區(qū)、綜掘一區(qū)、綜掘二區(qū)、綜掘準(zhǔn)備工區(qū)、巷修工區(qū)、運(yùn)搬工區(qū)、通風(fēng)工區(qū)、防塵工區(qū)、供電工區(qū)、運(yùn)轉(zhuǎn)工區(qū)、皮帶工區(qū)、機(jī)電安裝工區(qū)、選煤廠等。見圖 1.31.15 其他其他對企業(yè)的主要負(fù)責(zé)人

33、、安全生產(chǎn)管理人員和職工進(jìn)行安全生產(chǎn)教育、培訓(xùn)和考核的制度。企業(yè)的安全生產(chǎn)管理人員對本單位安全生產(chǎn)狀況的經(jīng)常性檢查、處理、報告和記錄的制度等等。礦成立了四級安全培訓(xùn)中心，設(shè)置了專門的培訓(xùn)教室和實(shí)驗(yàn)室，投資三十萬多元購置了教學(xué)儀器、教材，配備了專職教師和兼職教師，建立建全了職工安全培訓(xùn)檔案。培訓(xùn)內(nèi)容：山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文14黨和國家安全生產(chǎn)的方針、政策、法規(guī)、煤礦安全規(guī)程、工種操作圖 1.3 鮑店煤礦生產(chǎn)管理系統(tǒng)圖規(guī)程、作業(yè)規(guī)程和有關(guān)規(guī)定，礦井的安全基礎(chǔ)知識，各類事故災(zāi)害發(fā)生的預(yù)兆、預(yù)防和應(yīng)急處理措施，本工種的操作規(guī)程，有關(guān)設(shè)備、儀器、儀表的操作及故障排除方法，井下自救、互救和創(chuàng)傷急救的基本

34、知識，礦規(guī)、礦紀(jì)和有關(guān)法律知識，礦區(qū)文明衛(wèi)生規(guī)定等；培訓(xùn)方式：根據(jù)培訓(xùn)人員的類別，三類以上采取外部委托培訓(xùn)，四類由礦內(nèi)部培訓(xùn)。由黨群工作部牽頭組織，其他部室與安監(jiān)處參加，安排培訓(xùn)時間和地點(diǎn)，采取脫產(chǎn)或業(yè)余的培訓(xùn)方式進(jìn)行。各單位根據(jù)各自的各工種配備情況，及時上報培訓(xùn)計劃和培訓(xùn)人員名單。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15作業(yè)方式：綜采工作面采用“三八”制作業(yè)制度，每班作業(yè) 8 小時。中班、夜班兩班生產(chǎn)，早班前四小時檢修，后四小時生產(chǎn)。勞動組織綜采工作面每班有一名安全班長負(fù)責(zé)組織生產(chǎn)，配備采煤機(jī)司機(jī)、維修工、三機(jī)工等相關(guān)工種的操作人員若干名，全隊合計 99 人。表1.2 工作面人員配備勞動組織圖序號中 班

35、夜 班早 班合 計備 注1班 長22372采煤司機(jī)22263移 架 工33394放 煤 工22265清 煤 工（兼職）(3)(3)(3)(9)6三 機(jī) 工33397電站、泵站工11138兩巷超前維護(hù)及回撤工444129膠帶機(jī)司機(jī)111310運(yùn)料工2261011維修工及電工11171912地面制作工004413油脂管理員0022合計21214890區(qū)隊管理人員 8 人核算員1 人總計99山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文162 2 采煤工作面設(shè)備選型計算采煤工作面設(shè)備選型計算2.1 采煤工作面設(shè)計采煤工作面設(shè)計根據(jù)目前我國綜采技術(shù)的發(fā)展水平，以及鮑店煤礦的實(shí)際開采情況和十采區(qū)的地質(zhì)條件，為適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采

36、放頂煤開采技術(shù)發(fā)展的要求，確定十采區(qū)各區(qū)段的水平寬度為 170200 米。在十采區(qū)開采范圍內(nèi)，由于有一座鐵路橋，因此十采區(qū)開采方法采用兩種方式，不受鐵路橋影響的范圍采用傾斜長壁布置工作面，3 上煤層采用綜采放頂煤一次采全高的采煤方法，3 下煤層采用普通綜采一次采全高的采煤方法。受鐵路橋影響的范圍采用房柱式布置工作面，3 上、3 下均采用房柱式開采。十采區(qū)共劃分七個長壁區(qū)段，其中五個正規(guī)區(qū)段，走向長度均大于 1400 米，剩余邊角煤布置兩個走向長度小于 900 米區(qū)段，受白馬河鐵路橋影響范圍和剩余的邊角煤劃為一個盤區(qū)，采用“房柱式”特殊開采方式。十采區(qū)采用傾斜長壁布置，采區(qū)巷道采用邊界集中巷布置

37、形式，三條集中巷均布置在煤層中，取消了巖石集中巷，是鮑店礦第一個全煤巷布置的采區(qū)。10301 工作面可采儲量 305 萬噸。十采區(qū)工作面劃分情況見表 2.1。巷道布置及影響因素：（1）十采區(qū)石門十采區(qū)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的建立，主要是通過南翼430 米水平軌道大巷。利用并改造 2309 回風(fēng)石門作為十采區(qū)石門，并建立十采區(qū)車場。（2）十采區(qū)皮帶大巷山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文17十采區(qū)的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)是建立在南翼皮帶運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)上，將 2309 皮帶上山向東延伸 100 米，與十采區(qū)皮帶集中巷直接搭接，在 2309 皮帶上山與表 2.1 十采區(qū)工作面劃分情況一覽表工 作 面 傾 角項(xiàng)目名稱寬度(米)長度(米)

38、采 場順 槽備注103011701440215210首采工作面10302170159505261030320016251717103042001660222415103052001696221422103062008334311211030717553971814房柱開采盤區(qū)600950房柱式開采南翼皮帶大巷交接處施工十采區(qū)煤倉，構(gòu)成十采區(qū)的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)。（3）十采總回風(fēng)巷為了減少采區(qū)的通風(fēng)阻力，盡可能利用二采區(qū)、四采區(qū)的巷道，因此十采區(qū)設(shè)計了兩條回風(fēng)路線，一條利用 2309 泄水巷通過聯(lián)絡(luò)巷與二采區(qū)泄水巷連通，經(jīng)南翼回風(fēng)石門與南風(fēng)井連通。另一條在十采區(qū)西南部邊界的 3 下煤層中施工十采區(qū)總回

39、風(fēng)巷，呈西北-東南方向布置，分別與十采區(qū)軌道集中巷、皮帶集中巷、回風(fēng)集中巷連接，全長 200 米，通過聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)接 4304 巖集運(yùn)，經(jīng)四采區(qū)泄水巷、南翼回風(fēng)石門與南風(fēng)井連通。（4）十采區(qū)泄水巷山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文18十采區(qū)為下山采區(qū)，總體呈為西高東低的單斜構(gòu)造，工作面開采涌水都匯集于采區(qū)東部低洼處，該方案是在 10301 區(qū)段的北部邊界和 10305 區(qū)段的南部邊界的 3 下煤中施工兩條泄水巷，（以后作為工作面順槽使用）西起十采皮帶上山，東至十采東部邊界，底部以折線巷道聯(lián)接，并與十采區(qū)水倉溝通。（5）十采區(qū)水倉為了有效的排泄十采區(qū)的涌水，在十采區(qū)東部的煤層底板巖石中布置了采區(qū)泵房、采區(qū)水倉

40、。通過泄水巷與十采區(qū)皮帶上山聯(lián)接，構(gòu)成十采區(qū)排泄水系統(tǒng)。采區(qū)內(nèi)巷道布置：十采區(qū)采煤工作面沿煤層傾向東西布置，為有利于綜采放頂煤高產(chǎn)高效工作面的生產(chǎn)，減少工作面的運(yùn)輸環(huán)節(jié)和通風(fēng)路線，將工作面的切眼布置在采區(qū)的東部邊界，工作面由東向西仰斜開采。十采區(qū)總共布置了三條集中巷，分別布置在十采區(qū)的西部邊界的 3 上、3 下煤層中。由西向東分別為：十采區(qū)軌道集中巷、十采區(qū)回風(fēng)集中巷、十采區(qū)皮帶集中巷。它們分別與十采區(qū)石門、十采區(qū)總回風(fēng)巷相聯(lián)接，中間通過聯(lián)絡(luò)巷相互溝通。（1）十采區(qū)內(nèi)皮帶集中巷的布置為了解決十采區(qū)工作面的煤炭運(yùn)輸，在十采區(qū)西部邊界的 3 下 煤中，距工作面停采線 40 米的位置，呈南北方向施工

41、十采區(qū)皮帶集中巷，北起十采區(qū)皮帶集中巷，南至十采區(qū)總回風(fēng)巷，全長 1260 米。（2）十采區(qū)軌道集中巷的布置為了滿足輔助運(yùn)輸及供電、通風(fēng)、排泄水、注漿等系統(tǒng)的要求，在十采區(qū)西部邊界的 3 上煤中，十采區(qū)皮帶集中巷以西 80 米的位置，呈南北方向施工十采區(qū)軌道集中巷，北起十采區(qū)石門，南至十采區(qū)總回風(fēng)巷，全長 1350 米。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19（3）采區(qū)回風(fēng)集中巷的布置為了滿足十采區(qū)通風(fēng)和防滅火的需要，在十采區(qū)西部邊界的 3 下煤中，十采區(qū)皮帶集中巷以西 40 米的位置，呈南北方向施工十采區(qū)回風(fēng)集中巷，北起十采區(qū)皮帶集中巷，南至十采區(qū)總回風(fēng)巷，全長 1260 米。2.2 采煤工藝采煤工藝十

42、采區(qū)采用傾斜長壁布置，采區(qū)巷道采用邊界集中巷布置形式，三條集中巷均布置在煤層中，取消了巖石集中巷，是鮑店礦第一個全煤巷布置的采區(qū)。十采區(qū)采用傾向長壁布置，采區(qū)巷道布置在采區(qū)邊界，單翼回采。根據(jù)鮑店煤礦的生產(chǎn)接續(xù)現(xiàn)狀和目前國內(nèi)外采煤技術(shù)的發(fā)展水平，確定十采區(qū)的生產(chǎn)能力為 300 萬噸/年。一個回采工作面生產(chǎn)。設(shè)計工作日為 350天，四六制作業(yè)。十采區(qū)的服務(wù)年限為：5.3 年。該采區(qū) 10301 工作面，3 上、3 下煤均已回采完畢。3 上煤剩余 1030210308 尚未回采，其中1030310305 已回采一部分，3 下煤 1030210308 均未回采。采煤機(jī)的進(jìn)刀采用端部自開缺口、斜切進(jìn)刀

43、的方式。采取單向割煤方法，即往返一次割一刀，斜切進(jìn)刀段長度不小于 15m，如圖 2.1 所示，具體操作如下：（1）采煤機(jī)自上向下下行正常割煤到割透機(jī)頭煤壁后，上行空機(jī)返回。（2）距離采煤機(jī)不小于 15m，從下端頭頂溜，使得刮板輸送機(jī)彎曲段為不小于 15m，采煤機(jī)上行到上端頭后返機(jī)下行進(jìn)刀。（3）采煤機(jī)下行進(jìn)刀完畢后，再返機(jī)上行割三角煤。（4）采煤機(jī)上行割完三角煤后再下行正常割煤。見圖 2.1山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文20 圖 2.1 采煤機(jī)進(jìn)刀示意圖采煤機(jī)正常切割采煤機(jī)由上向下下行割煤，直至割透下端頭煤壁。采煤機(jī)正常割煤采用前滾筒割頂煤、后滾筒割底煤的方式。2.3 采煤設(shè)備配套要求采煤設(shè)備配套要

44、求1）綜采工作面“三機(jī)”橫斷面配套尺寸關(guān)系從頂板管理角度出發(fā)，支架前柱到煤壁的無立柱空間寬度越小越好。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文212）綜采工作面“三機(jī)”性能配套綜采工作面“三機(jī)”性能應(yīng)互相配套，否則會相互制約，設(shè)備難以充分發(fā)揮其作用。其主要涉及的內(nèi)容有：（1）采煤機(jī)底托架與輸送機(jī)的匹配。（2）采煤機(jī)搖臂與輸送機(jī)頭尾和自開缺口的匹配。如大采高成套設(shè)備中，由于 sgzc-703/320 型工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾長度大于 mxa-300/415型采煤機(jī)搖臂長度，因而對該輸送機(jī)進(jìn)行了偏轉(zhuǎn)改型設(shè)計，使采煤機(jī)割煤能達(dá)到輸送機(jī)尾底座端部，滿足了兩設(shè)備的匹配要求。（3）支架性能與采煤機(jī)牽引速度的匹配。如果大采高

45、支架不配備大流量閥，則每架移架時間需 2025s，這就使采煤機(jī)牽引速度限制在3.54.5m/min 的范圍內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，提高采煤機(jī)牽引速度，必須改進(jìn)支架的供液系統(tǒng)和閥的性能，或采用電液控制液壓支架，以提高移架速度。3）綜采工作面“三機(jī)”生產(chǎn)能力配套工作面小時生產(chǎn)能力取決于工作面的年產(chǎn)量，采煤機(jī)的生產(chǎn)能力依據(jù)工作面小時生產(chǎn)能力確定。其它配套設(shè)備的能力都應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。就“三機(jī)”而言，生產(chǎn)能力配套的原則是：工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)能力必須略大于采煤機(jī)的理論生產(chǎn)能力，順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)的生產(chǎn)率有應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)率。否則，采煤機(jī)采出的煤可能運(yùn)不出去。（1）工作面設(shè)備應(yīng)具有的生產(chǎn)能力 式

46、（2.1）dtkfqqyb式中 設(shè)備應(yīng)具有的最小生產(chǎn)能力，t/h；bq 工作面年產(chǎn)量，t；yq山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文22 d年生產(chǎn)天數(shù)； f能力富裕系數(shù)，取 1.21.6； t每日生產(chǎn)時數(shù)（三采一準(zhǔn) t=18h）； k開機(jī)率。（2）采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力 =60bm 式（2.2）sqcvhq式中 采煤可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力，t/h；sq b截深，m； m采高，m； 煤的實(shí)體密度，t/3m 采煤機(jī)平均牽引速度，m/min；cv c能力富裕系數(shù)。（3）工作面刮板輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)輸能力 =3600f=式（2.3）2cqve1cq式中 刮板輸送機(jī)應(yīng)具有的生產(chǎn)能力，t/h；1cq刮板輸送機(jī)可能實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力，t/h

47、；2cqf溜槽貨載截面積，；2m裝滿系數(shù)，一般取 0.650.9；散體煤的視密度，m/s，刮板輸送機(jī)鏈速，m/s。ve4）液壓支架應(yīng)達(dá)到的移架速度和液壓系統(tǒng)流量山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文23為了保證高產(chǎn)高效工作面采煤機(jī)連續(xù)割煤，整個工作面移架速度應(yīng)不小于采煤機(jī)連續(xù)割煤的平均割煤牽引速度。采煤機(jī)平均截割牽引速度：式（2.4）cbmnqvthc60式中符號含義同前。工作面移架速度： cyyvkv 式中 ky不均衡系數(shù)，ky=1.171.22；單位時間（每分鐘）的移架數(shù)目： n=vy/j式中 n單位時間移架數(shù)目，架/min； j支架中心距，m。支架的移架速度主要取決于支架液壓系統(tǒng)的流量 ql，當(dāng)所需要

48、移架速度確定后，則支架供液系統(tǒng)應(yīng)具有的流量為： 式（2.5）1 112 222 231000yflv kn s fn s fn s fqj式中 vy移架速度，m/min； k1考慮到漏油、竄液、調(diào)架同時用液的工況富裕系數(shù)； nf推移千斤頂個數(shù)，m； s1支架移動步距，m； f1推移千斤頂拉架時活塞作用面積，；2m n2立柱根數(shù)； s2升降柱行程，m； f2降柱時活塞作用面積，；2m山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文24 f3升柱時活塞作用面積，。2m5）工作面轉(zhuǎn)載機(jī)和平巷可伸縮皮帶式輸送機(jī)與工作面刮板輸送機(jī)的配套工作面轉(zhuǎn)載機(jī)和平巷帶式輸送機(jī)與工作面刮板輸送機(jī)的配套指的是運(yùn)輸能力上的配套，其原則是有里（工

49、作面在）向外（平巷）的運(yùn)輸設(shè)備能力后者大于前者。6）綜采工作面“三機(jī)”壽命配套“三機(jī)”壽命配套是指綜采工作面各單機(jī)設(shè)備的大修周期應(yīng)該相互接近。高產(chǎn)高效要求工作面各種設(shè)備，特別是主要設(shè)備必須處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果在工作面生產(chǎn)過程中，設(shè)備交替更換進(jìn)行大修或“帶病”運(yùn)轉(zhuǎn)，則必然影響高產(chǎn)高效的實(shí)現(xiàn)，也會對設(shè)備造成損壞。衡量綜采工作面“三機(jī)”壽命的配套性需要有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這既是壽命配套選型的需要，也是提高設(shè)備可靠程度的需要。7）工作面外圍環(huán)節(jié)配套近年來綜采設(shè)備高速發(fā)展，保證了快速移架，按要求推進(jìn)，使工作面具有很大的潛力；而煤炭的提升和運(yùn)輸由于采用了帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸或大容量箕斗和大容量緩沖煤倉，能

50、力都有較大的富余。 根據(jù)上級要求和本礦的實(shí)際情況，本工作面的設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)該達(dá)到300 萬噸/年。采煤機(jī)的采高應(yīng)與煤層厚度的變化范圍相適應(yīng)。采煤機(jī)產(chǎn)品說明書中所說的“采高”往往是滾筒的工作高度 ht，而不是真正的采高 h，考慮到頂板上的浮煤和頂板下沉的影響，工作面得實(shí)際采高要減小，一般比煤層厚度小 0.10.3m。為保證采煤機(jī)正常工作，采高 h 范圍為：山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文25 hmax=（0.90.95）htmax=3.153.325 m hmin=（1.11.2）htmin=2.422.64 m截深是采煤機(jī)滾筒切入煤壁的深度，與采煤機(jī)滾筒寬度相適應(yīng)。截深決定著工作面每次推進(jìn)的步距，決定

51、著液壓支架的頂梁長度。2.4 采煤機(jī)選型計算采煤機(jī)選型計算 2.4.1 采煤機(jī)類別及適應(yīng)性采煤機(jī)類別及適應(yīng)性1）刨煤機(jī)（1）煤層厚度 2m 以下、傾角小于 1525，煤不粘頂。（2）煤質(zhì)軟及中硬且節(jié)理發(fā)達(dá)的脆性煤、頂板中等穩(wěn)定、底板平整。（3）煤層中硫化鐵塊度小、含量少、夾石厚度不大于 200mm，沒有大的斷層和褶皺現(xiàn)象，斷層落差不大于 0.30.5m。2）滾筒采煤機(jī)（1）采高在 0.654.5m 之間；（2）煤質(zhì)硬度 f5 以下；（3）煤層傾角打：一般可用于 035，無鏈牽引采煤機(jī)最大可到4054；（4）適應(yīng)有一定地質(zhì)構(gòu)造的煤層，落差小于煤層一半的斷層，陷落柱長軸在 2030m 以內(nèi)。適應(yīng)性

52、強(qiáng)。所選采煤機(jī)應(yīng)和煤質(zhì)，煤層頂?shù)装宸N類，煤層傾角等基本條件相適應(yīng)。2.4.2 采煤機(jī)選型的原則及主要技術(shù)要求采煤機(jī)選型的原則及主要技術(shù)要求采煤機(jī)選型的重點(diǎn)是適應(yīng)煤層條件和煤層的力學(xué)特性。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文26采煤機(jī)的主要功能是截煤和裝煤。完成性功能的工作機(jī)構(gòu)式滾筒是滾筒。截煤時的比能耗要小，塊煤率要高，粉塵要小，生產(chǎn)率高，裝煤效果好，能調(diào)整滾筒的高低，以適應(yīng)沒成厚度的變化，能自開切口等。2.4.3 采煤機(jī)的相關(guān)參數(shù)的驗(yàn)算采煤機(jī)的相關(guān)參數(shù)的驗(yàn)算（1）采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力式（2.6）kbhvq100060式中 q采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力，t/h； h采高，m； b截深，m； v采煤機(jī)的最大牽引速度

53、，m/min； 煤的實(shí)體密度，kg/m3；k工作時間利用系數(shù)，一般可按下式計算 一般在 0.30.45 之間。43211tttttk（2）采高由滾筒直徑、機(jī)身高度、調(diào)整形式和搖臂擺角等決定。雙滾筒采煤機(jī)滾筒直徑按煤層最大厚度的一半選擇，用整尺寸滾筒系列為：750、800、900、1000、1100、1250、1400、1600、1800、2000、2300、2600mm。（3）牽引速度與截割電動機(jī)功率、牽引電動機(jī)功率、采煤機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)系都近似成正比。牽引速度的上限受電動機(jī)功率、裝煤能力、液壓支架移架速度、輸送機(jī)運(yùn)輸能力等限制。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文27液壓牽引采煤機(jī)截割時的牽引速度一般為 5

54、6m/min，電牽引采煤機(jī)截割時的牽引速度一般都可以達(dá)到 1012m/min，最高牽引速度已達(dá)到25m/min。（4）牽引力：電牽引采煤機(jī)的牽引力（kn）為裝機(jī)功率（kw）的 0.5倍左右，個別可以增加到一倍左右。采高按照 3m 計算，截深 800mm，牽引速度為 9,四六工作制，min/m所以年產(chǎn)量為 18.37080.9530.89=376.968816 萬 t/年。2.4.4 采煤機(jī)的型號、主要參數(shù)及總體尺寸采煤機(jī)的型號、主要參數(shù)及總體尺寸十采區(qū)平均煤層厚度為 3.15m，最高為 3.4m，根據(jù)本工作面得實(shí)際情況，初選 mg400/930-3.3d 采煤機(jī)，配選直徑為 1.8m 的滾筒。

55、其具體參數(shù)見表 2.2 和圖 2.2。表 2.2 mgty400/930-3.3d 電牽引采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)采高范圍(m)2.2-3.5牽引力(kn)500-300機(jī)面高度(mm)1593噴霧滅塵方式內(nèi)外噴霧煤層傾角()25牽引中心距(mm)5970供電電壓(kv)3.3搖臂回轉(zhuǎn)中心距(mm)7520裝機(jī)總功率(kw)930(2400+240+20)主機(jī)架外形尺寸(mm)77701471230搖臂長度(mm)2168滾筒直徑(m)1.8搖臂擺角()上 30.70 下28.88滾筒截深(mm)600、800滾筒轉(zhuǎn)速(r/min)32.7臥底量(mm)250牽引形式交流變頻調(diào)速超級鏈軌式無鏈牽整機(jī)重量

56、(t)52山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文28引牽引速度(m/min)0-9-15配套工作面輸送機(jī)型號sgz880/630sgz960/800圖 2.2 mgty400/930-3.3d 電牽引采煤機(jī)總圖2.4.5 采煤機(jī)截割部傳動系統(tǒng)、各級傳動比分配、各齒輪齒數(shù)與模數(shù)、滾筒采煤機(jī)截割部傳動系統(tǒng)、各級傳動比分配、各齒輪齒數(shù)與模數(shù)、滾筒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速截割滾筒的轉(zhuǎn)速 32.7r/min,采煤機(jī)的電動機(jī)都用四級電機(jī)，其輸出轉(zhuǎn)速為 1460r/min 左右，因此截割部的總傳動比為 44.6，采用 3 級齒輪傳動，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩通過齒輪傳動到行星機(jī)構(gòu)，最后由行星機(jī)構(gòu)的行星架輸出，將動力傳給截割滾筒。第一級的齒輪模數(shù)可根

57、據(jù)電動機(jī)的最大扭矩選定，后面各級齒輪的模數(shù)可根據(jù)傳動比遞增。傳動系統(tǒng)示意圖見圖 2.3。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文29圖 2.3 采煤機(jī)傳動系統(tǒng)示意圖2.4.6 采煤機(jī)牽引部傳動系統(tǒng)、調(diào)速方式采煤機(jī)牽引部傳動系統(tǒng)、調(diào)速方式采煤機(jī)機(jī)載式交流變頻調(diào)速，超級鏈軌無鏈牽引系統(tǒng)。低頻起動特性好、牽引力大，能實(shí)現(xiàn)恒功率無級調(diào)速。牽引電機(jī)調(diào)速裝置位于主機(jī)架中央，它可從采空側(cè)方便地推入和抽出，主要功能是完成采煤機(jī)的控制和監(jiān)測；牽引電機(jī)調(diào)速裝置內(nèi)設(shè)有監(jiān)控裝置，變頻裝置及一些輔助設(shè)備，從高壓控制箱送來的 400v 電源(w6)，通過牽引電機(jī)調(diào)速裝置送給左、右變頻器，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的牽引；從高壓控制箱送來的 220v 控

58、制電源經(jīng)自動開關(guān)(2qf)送給直流電源裝置和本安電源裝置，產(chǎn)生 24v 開關(guān)電源和 5v 本安電源.監(jiān)測信號由有關(guān)設(shè)備進(jìn)入到牽引電機(jī)調(diào)速裝置，實(shí)現(xiàn)整機(jī)控制和監(jiān)測。2.4.7 采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、牽引阻力分析采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、牽引阻力分析牽引部分包括牽引機(jī)構(gòu)和牽引驅(qū)動裝置兩部分：牽引機(jī)構(gòu)是直接移動采煤機(jī)的裝置，此采煤機(jī)為無鏈牽引；牽引驅(qū)動裝置用來驅(qū)動牽引機(jī)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)牽引速度的調(diào)節(jié)，此采煤機(jī)為液壓傳動。采煤機(jī)牽引阻力主要是割煤阻力和克服采煤機(jī)自身重力所需的阻力。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文302.4.8 采煤機(jī)的潤滑方式；采煤機(jī)的潤滑方式；mgty400/930-3.3d 的潤滑方式為飛濺式。2.4.9

59、 驅(qū)動電機(jī)的確定、電壓等級、電纜選擇驅(qū)動電機(jī)的確定、電壓等級、電纜選擇驅(qū)動電機(jī)的功率決定著牽引力的大小和牽引速度，煤質(zhì)越堅硬，牽引速度越高采煤越重，工作面的傾角越大，牽引力就越大，在實(shí)際選型時，精確計算牽引力既不可能，也無必要。電牽引采煤機(jī)都采用無鏈牽引，裝機(jī)功率都在 300kw 以上，據(jù)統(tǒng)計，其牽引力（kn）為裝機(jī)功率（kw）的0.5 倍左右，個別的可增加到一倍左右。mgty-400/930 行采煤機(jī)的截割功率為 255kw，電壓 3.3kv。2.4.10 采煤機(jī)的截割機(jī)構(gòu)、滾筒結(jié)構(gòu)、截齒結(jié)構(gòu)及滾筒受力分析采煤機(jī)的截割機(jī)構(gòu)、滾筒結(jié)構(gòu)、截齒結(jié)構(gòu)及滾筒受力分析截割滾筒為螺旋焊接結(jié)構(gòu)滾筒，為了適應(yīng)

60、高產(chǎn)高效工作面的需要，提高開機(jī)率充分發(fā)揮電牽引采煤機(jī)的效力，截割刀具采用截齒、齒套、齒座三件組合式鎬型刀具，增加了端盤、葉片和殼體的厚度以提高滾筒的強(qiáng)度，增加其可靠性。滾筒的端盤采用碟形結(jié)構(gòu)，以減少滾筒割煤過程中端盤與煤壁的摩擦損耗，減小了采煤機(jī)前進(jìn)過程中的牽引阻力，如圖 2.4 螺旋滾筒所示。abc傳 8- 1傳 傳 傳 傳圖 2.4 采煤機(jī)螺旋滾筒結(jié)構(gòu)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文312.4.11 采煤機(jī)的噴霧冷卻系統(tǒng)采煤機(jī)的噴霧冷卻系統(tǒng)（1）噴霧冷卻系統(tǒng)的作用為滾筒提供內(nèi)噴霧，降低工作面粉塵含量，改善工人的工作條件。冷卻截割電機(jī)、牽引電機(jī)和泵站電機(jī)。冷卻截割傳動部和牽引傳動部。冷卻油箱和變頻器