工作面成套設(shè)備選型設(shè)計方案

1、采煤工作面成套設(shè)備的選型設(shè)計第一部分采煤機械的選型1. 采煤機械的選型原則煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、綜采工作面設(shè)備配套尺寸及配套能力是確定采煤機械選 型的主要因素。為了充分發(fā)揮采煤機械的效能，還要有相應(yīng)的配套管理、維修和配套的 采區(qū)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在采煤機械選型中，應(yīng)對煤層厚度、煤層傾角、煤層硬度、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造，以及采煤方法和工藝要求、技術(shù)經(jīng)濟效果、配套設(shè)備要求等因素進行綜合分析，然 后再確定選型原則。（1）根據(jù)煤層厚度及采高要求選型根據(jù)煤層厚度及采高選擇采煤機械參考表煤層厚度或采高范圍（m）可選用的采煤機械拖鉤創(chuàng)煤機；鉆銷式采煤機；爬底板雙滾筒采煤機滑行刨煤機；矮機身（或無底托架）雙滾筒采煤

2、機雙滾筒采煤機大功率、大采咼（加長搖臂）雙滾筒采煤機選型時，應(yīng)考慮的其他要素:序號其他要素1自煤層底板算起的采煤機機身面高度2所能配用的滾筒直徑裝煤效果3滾筒（連搖臂）的調(diào)高范圍4采煤機機身下的過煤空間及髙度5配套液壓支架艇適應(yīng)的最大和最小高度6與采高相適應(yīng)的采煤機功率（采高愈大功率愈大）（2）按煤層傾角大小選擇采煤機械煤層傾角的大小是采煤機牽引方式選擇的一個重要因素。傾角越大，牽引力也越大，防滑問題也突出。因為鏈牽引采煤機的最大牽引力是按采煤機在煤層傾角16條件下設(shè)計的；而無鏈牽引的采煤機，其最大牽引力按 35設(shè)計。無鏈牽引采煤機配有制動器時可用 以傾斜、急傾斜煤層。根據(jù)煤層傾角可選用的采煤

3、機械類型見下表：傾角范圍采煤機械類型0° -15°鏈牽引采煤機各種創(chuàng)煤機15° -25°鏈牽引采煤機（附設(shè)安全防滑絞車）25° -35°無鏈牽引采煤機35° -55°無鏈牽引采煤機（有制動防滑裝置）原則上鏈牽引采煤機只能在15。傾角的條件下使用，當(dāng)傾角15。時必需設(shè)置防滑 安全裝置，但也只能在傾角25°時使用。無鏈牽引采煤機因牽引力大，可用在傾角 55的條件下。但應(yīng)指出：一般無鏈液壓 牽引采煤機，只能用在傾角35的條件下，只有在牽引力大并設(shè)置有可靠的制動防滑裝 置的情況下，才允許在傾角35° -

4、55 °條件下使用。無鏈電牽引采煤機則分為幾種情況： 變壓變頻的交流電牽引采煤機，因下行時靠摩擦耗能制動，目前還只能在傾角15時使用；他激勵磁直流電牽引采煤機，因可實現(xiàn)四象限運行，采煤機下行時電機可實現(xiàn)再生 發(fā)電制動，所以可以用在傾角為 45° -55 °的條件下；而串激直流電牽引采煤機，因不能 實現(xiàn)四象限運行，只能在傾角-3°條件下工作。從安全角度，除極薄煤層外，在小傾角工作面也應(yīng)選用無鏈牽引方式，無鏈牽引是發(fā) 展方向。（3）按煤質(zhì)（包括夾矸）硬度選擇采煤機械煤（或夾矸）的硬度是選擇采煤機械電動機功率的直接因素，對采煤機械的正常使 用有直接影響。煤巖的

5、硬度通常用三種指標(biāo)來衡量，即：（1）煤（巖）的堅固性系數(shù)f （又稱堅硬 度或普氏系數(shù)），它是衡量煤（巖）被碎難易程度的指標(biāo)；（2）煤巖的單向抗壓強度二壓，它是煤抵抗單向壓碎的能力；（3）煤的截割阻抗A（kN/cm）,它是用標(biāo)準(zhǔn)刀具截割 一單位厚度煤時刀具上的截割阻力值。根據(jù)煤質(zhì)硬度選擇采煤機械的情況見表4-9-4。（4）按采煤工作面的生產(chǎn)能力要求選型采煤機的生產(chǎn)能力應(yīng)大于工作面的設(shè)計生產(chǎn)能力。采煤機的生產(chǎn)能力主要受采煤機牽 引速度，以及移架速度、煤的輸送能力和其他諸多因索的影響。液壓牽引的采煤機，由 于受到主泵壓力、排量的限制，進一步提髙牽引速度和牽引力有一定困難，因此，只能 滿足般生產(chǎn)能力的

6、要求。對于日產(chǎn)萬噸煤的高產(chǎn)、高效工作面，要求采煤機的實際牽引 速度達到10-12m/min，其設(shè)計牽引速度約為15m/min左右，這時可供選擇的只有大功率（總功率達600? 1000kW的無鏈電牽引采煤機。根據(jù)煤硬度選擇采煤機械表如下:煤質(zhì)煤質(zhì)硬度適用采煤機械fa (Mpa)A(kN / cm)軟<1.5<15各種型式刨煤機， 200KW的中小功率 （:200KW ）的采煤機中硬15-30脆性煤可用滑行刨煤機，其余情況宜用中等功率（工300KW）采煤機硬>3.0>30>3.0個別脆性煤可用滑行刨煤機，一般宜用大功率（X 450KW ）采煤機（5）按工作面采煤工藝要

7、求選型對薄及中厚煤層的單一長壁采煤工藝，一般可選用通用型滾筒采煤機；急傾斜特厚煤 層水平分層的短壁工作面及放頂煤工作面，可以選用短機身采煤機。2. 采煤機械的主參數(shù)及其確定米煤機的主參數(shù)包括：生產(chǎn)能力.滾筒直徑和截深、機面高度、米高、調(diào)高范圍、臥 底量、牽引速度、牽引力、截割速度、裝機功率等。(1) 采煤機的生產(chǎn)能力采煤機的生產(chǎn)能力分為理論生產(chǎn)能力和實際生產(chǎn)能力，即采煤機每小時的產(chǎn)煤量。1) 理論生產(chǎn)能力(最大生產(chǎn)能力)理論生產(chǎn)能力Qt等于：Qt =60HB.qT(t/h)(1)式中:h 采髙，mB-有效截深，m' q-定條件下最大可能的牽引速度(牽引速度受采煤機電動機裝機功率的制 約

8、；'-煤實體密度，一般取1.3L|1.4t/m32) 實際生產(chǎn)能力Qm 二 K Q(t/h)式中：K采煤機的總時間利用系數(shù)，按下式計算：t1 -采煤機的有效開機時間,min ；t2 -割一刀煤消耗的輔助時間，min ;t3 -割一刀煤所需的消除故障時間，min；t4 -因技術(shù)和勞動組織原因引起的采煤機停機時間，min；可見，采煤機的實際生產(chǎn)能力取決于技術(shù)和勞動組織因素。在機器選型時要參照以 上公式結(jié)合實際情況分析后確定。(2) 滾筒度B從上式知，有效截深影響采煤機生產(chǎn)能力，因此合理選擇滾筒寬度很重要。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也 可

9、根據(jù)實際情況增大到800-1000mm。當(dāng)頂板條件較差時，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1000mm趨勢，以提髙生產(chǎn)能力。(3) 滾筒直徑D滾筒直徑應(yīng)根據(jù)工作面煤層厚度及其采高來選擇。對于薄煤層雙滾筒采煤機或一次 采全髙的單滾筒采煤機，滾筒直徑按下式選取：d= Hm i -n( 0 L i 0.3m()式中Hmin-最小層厚，O.1 L 0.3-考慮到割煤后頂板的下沉量，以防止采煤機返回裝煤時滾筒截割頂梁。中 厚煤層用的單滾筒采煤機，其滾筒直徑為D 珂 0 T 5 H0 a Qm ()式中Hmax最大煤層厚度，m雙滾筒采煤機的滾筒直徑經(jīng)驗數(shù)據(jù)應(yīng)是最大采髙的3/

10、5 ,當(dāng)采高在2.2m以下時比例增大，或者根據(jù)兩個滾筒的裝煤量相等的原則來選取。設(shè)滾筒直徑D與采髙H之比為a,螺旋滾筒的裝煤效率為，則上滾筒截割煤的厚度為DH ,下滾筒截割煤的厚度為H - D = (1 -)H ,下滾筒除了要裝所割下的厚度為H-D的 煤外，還要負擔(dān)上滾筒留下的當(dāng)量厚度為(1 - )aH的煤。因此，根據(jù)兩個滾筒裝煤量相等，有： H =(1g)H +(1'丄1 +式中螺旋滾筒裝煤效率。對小直徑滾筒0.60.7 ;對大直徑滾筒，0.70.8。將 代人上式，得相應(yīng)的a值為：對小直徑滾筒，a=0.590.63;對大直徑滾筒，a=0.560.59。因此，滾筒直徑為：D = aH在

11、沒有弧形擋煤板的條件下，為了提離裝煤率，小直徑滾筒的a值取大值。滾筒直徑系列尺寸可參閱本篇第一章第一節(jié)。(4) 機面咼度、臥底量、米咼及調(diào)咼范圍根據(jù)采高范圍，配置不同的底托架及輸送機，選用不同的機面高度。采高與采煤機尺寸關(guān)系如圖1所示。采煤機機面高度選定后，可按下列公式確定采煤機暈大、最 小采高及臥底量。圖1采高采煤機尺寸關(guān)系最大米咼：最小采高：最大臥底量：最小臥底量：式中：A機面高度； h 電動機高度; L 搖臂長度；hH max = A L Sinmax2K士 A-Lsin 皿KmiM-LsinDm-T n2(8)(9)(10)(11)max、：min 搖臂向上最大傾角、最小傾角;-max

12、 ''min 搖臂向下最大傾角、最小傾角;薄煤層機面髙度，根據(jù)采髙、頂梁厚度，還要考慮過機斷面余量，一般不小于200mm調(diào)高范圍是指最大采高Hmax，至最小采高Hmin之間的髙度范圍。工作面的煤層變 化應(yīng)位于采煤機采高變化范圍之內(nèi)。臥底量隨所用滾簡直徑大小及搖臂向下傾角而定， 一般應(yīng)視其為150-300mm。底托架髙度尺寸必須考慮過煤空間尺寸（中部槽中板至底托架底邊，以防煤流堵 塞。一般中厚煤層的過煤空間不小于300mm薄煤層不小于200mm（5）牽引速度選擇牽引速度時，應(yīng)考慮電動機功率，工作面要求生產(chǎn)能力、輸送機運輸能力及頂 板條件。一般暈大牽引速度為6-100m/min。髙

13、產(chǎn)、高效工作面的采煤機，最大牽引速度 達 12-15m/mi n.（6）滾筒轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向1）轉(zhuǎn)速滾簡轉(zhuǎn)速的大小直接影響刀具的切屑厚度與粉塵的生成，而且還會影響裝煤能力。 因此，選擇合適的轉(zhuǎn)速，可以獲得最佳的切屑厚度，減少單位截割能耗，降低粉塵生成 和提髙裝煤率。滾筒采煤機的切屑厚度推薦值見表 5,推薦的滾筒采煤機截割參數(shù)見表 6。參數(shù)采高(m切屑斷面積(mrf)1200150020003000最大切屑厚度hmax ( mm范圍35-5045-6355-7769-90平均55556275平均切屑厚度h (mm范圍23-3229-4035-5040-57平均29354048采咼(m)平均切屑厚度(m

14、m滾筒轉(zhuǎn)速(r/mi n)同一截線齒數(shù)(m)牽引速度范圍(m/mi n)54176129-4054276238154135-503825425438.2-10r27r138140-57272382383般滾筒的轉(zhuǎn)速不宜太髙，截齒的截割速度以 3? 4m/s左右為好。對薄煤層小直徑滾筒轉(zhuǎn)速可以提高至60-100r/min左右，以提高裝煤效率。2) 轉(zhuǎn)向(1) 單滾筒采煤機：上行時順轉(zhuǎn)，行時逆轉(zhuǎn)；在左工作面時用右旋滾筒、順時針轉(zhuǎn)，在右工作面時用左旋滾筒、逆時針轉(zhuǎn)。單滾筒采煤機的滾筒轉(zhuǎn)向如圖2所示，其中圖a c兩種情況裝煤和采煤機穩(wěn)定都較好。(2) 雙滾筒米煤機：雙滾筒米煤機的轉(zhuǎn)向見表 7轉(zhuǎn)動方向圖

15、2單滾筒采煤機的轉(zhuǎn)向表7雙滾筒采煤機的轉(zhuǎn)向反向?qū)L正向?qū)L煤塵較少，煤塊不易拋出 傷人，裝煤口尺寸較小， 適用于中厚煤層、滾徑較 大的采煤機筒直煤塵較多，碎煤易傷人， 裝煤口尺寸較大，適用于 薄煤層、滾筒直徑較小的 采煤機（7）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)確的計算方式。1）采煤機理論牽引力P =ka（Mg（sin： f cos： ）&）（ 12）式中：采煤機移動時，在導(dǎo)向部分產(chǎn)生的附加阻力系數(shù)，一般?。簁a 131.5 ；M采煤機質(zhì)量，kg；g重力加速度，g=9.8m/s2a煤層傾角；

16、f-摩擦系數(shù)，采煤機輸送機工作時，f=0.18-0.25 ;爬坡工作時，f=0.3-0.4;Rq-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（影響的因素太多，理論與實際會有較大的出入，因而 影響計算準(zhǔn)確性。目前在設(shè)計中均采用經(jīng)驗總結(jié)數(shù)據(jù)如類比方法簡單迅速地確定牽引力 與功率。2）實踐經(jīng)驗確定牽引力綜合國內(nèi)外采煤機的技術(shù)參數(shù)，一般牽引力為機器重力的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。3） 根據(jù)電動機功率選擇牽引力采煤機電動機與牽引力選擇見表&表8電動機與牽引力功率表采煤機電機功率（kW50100150200300

17、>300牽引力（kN）100100160160200200300300450>450注；電動機功率與牽引力的匹配，隨著各種元件（液壓元件、泵、液壓馬達，無鏈 牽引機構(gòu)）受力條件.傳動齒輪材料，各方面的變化，以及特殊需要，尚可根據(jù)具體情況 進行設(shè)計，上述表列數(shù)據(jù)僅供參考。4）牽引力的選擇采煤機的牽引力可參照以上方法確定。對于鏈牽引及無鏈單牽引采煤機，設(shè)計牽引 力按煤層傾角=16°計算；對于無鏈多牽引采煤機，設(shè)計牽引力按一 =35°計算；對于無鏈多牽引大傾角采煤機，其設(shè)計牽引力按該機適用的最大傾角（最大可達-=45-55° ）計算。5）實際牽引力驗算采煤機

18、使用過程中，有時需要對現(xiàn)有采煤機的實際牽引力進行驗算，以確定牽引力 不足的原因井采取相應(yīng)措施。圖4-9-3牽引部傳動系統(tǒng)驗算時，先按圖4-9-3畫出該采煤機由原動機M （牽引電動機或液壓馬達）經(jīng)減速器 及到驅(qū)動輪（鏈輪或齒軌輪）的傳動系統(tǒng)圖，并查得減速器R中各齒輪的齒數(shù)及驅(qū)動輪的節(jié)畫直徑D0,然后即可按下式確定采煤機的實際牽引力：2M i ” P = （kN）（13）Do式中：Mm原動機的輸出轉(zhuǎn)矩，Nm ；iR 減速器的總傳動比，可按照傳動系統(tǒng)求得；R 減速器的總機械效率，可根據(jù)齒輪精度及級數(shù)確定值；n 牽引機構(gòu)的機械效率，對鏈引取為 0.95，對銷輪齒軌為0.90-0.92，對齒輪銷軌為0.

19、90-0.92 ；Do驅(qū)動輪節(jié)圓直徑，mm常用采煤機牽引力及其相關(guān)參數(shù)見各采煤機技術(shù)特征表。隨著牽引速度及小時生產(chǎn) 能力的提高，采煤機牽引力也越來越大。這樣，一方面擴大了采煤機對各類煤層開采條 件的適應(yīng)性，另一方面對各傳動元件的可靠性（或稱強度裕度）也提出更髙的要求。（8）裝機功率1）根據(jù)煤的比能耗選擇電動機功率電動機功率消耗與煤質(zhì)硬度、煤層厚度及牽引速度成線性關(guān)系。根據(jù)國內(nèi)在人造煤壁的多次試驗以及井下對比實測，各種功率下的比能耗參考值見表9。表9各種功率下的比能耗值電動機功率（kW）比能耗（kWh/t）煤質(zhì)硬度f平均采高（m）1500.762.02000.951.5 U 22.33000.9

20、82.8注：1上述比能耗時在煤質(zhì)硬度為1.52，= 3m/min的實測值；2 當(dāng)采高及煤質(zhì)硬度變化時，硬度增加 1倍，電動機功率增加25%左右，煤層高度增加10%電動機功率增加 3%左右。根據(jù)采髙選擇電動機功率采煤機的裝機功率可根據(jù)生產(chǎn)率，采高等參照同類型采煤機資料按類比法來確定。對我國中硬及中硬以下煤層用采煤機，裝機功率可參照表10選取。表10采煤機裝機功率推薦值裝機功率（kW單滾筒雙滾筒采高（m）裝機功率（Kw）單滾筒雙滾筒采高（m）80-100100-150150-200>180150-200200-300-300-450>450隨著國際上高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)，采煤機電動機裝

21、機功率已經(jīng)超出了上述介紹的 數(shù)值。3.刨煤機的主參數(shù)選擇刨煤機的主參數(shù)包括：生產(chǎn)能力、電動機功率、刨刀截深、刨頭速度、刨頭牽引力 等。(1) 生產(chǎn)能力刨煤機的落煤能力可按下式計算：Q =3600H、(t/h)(14)式中：h煤層厚度，m3?煤的實體密度，一般取 >1.3-1.4t/m；.刨頭速度，m/s;h 刨刀截深，m由于同一刨煤機可適用一定厚度范圍的煤層，刨刀截深也有一定的變化范圍，因此 在計算刨煤機的生產(chǎn)率時，一般對所采煤層厚度 H及刨刀截深h均取平均值。(2) 電動機功率刨煤機的電動機功率與刨頭所需的牽引力和速度有關(guān)，也即與所采煤層的煤質(zhì)硬度有關(guān)。根據(jù)所采煤層硬度的不同，可選擇不

22、同的電動機功率，如2X 40; 2X 75; 2X 90;2 X 110； 2X 132; 2X200kW(3) 刨刀截深截深應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)硬度并在刨煤機最大刨削力的范圍內(nèi)選取。一般刨煤機的截深 h=4080mm煤質(zhì)較硬時，應(yīng)選擇小值；煤質(zhì)軟時，選擇大值。(4) 刨頭速度刨煤機的刨頭速度一般為0.5-2m/s,采用慢速刨時刨頭速度一般在0.5-1m/s采用快速 刨時刨頭速度一般在1.5-2m/s左右。(5) 刨鏈牽引力F =小(15)V式中：F 刨鏈牽引力，Kn； W 刨煤機電動機總功率，kW刨煤機的傳動效率，取=0.70.8 ;V 刨頭速度，m/s；刨鏈牽引力指的是從減速器輸出連輪處的牽引力，包

23、括以下四個內(nèi)容：(16)F1F2F3F4F1 刨削力，kN;F2 裝載力，kN;F3 刨頭摩擦阻力，kN；F4 刨鏈摩擦阻力，kN。第二部分刮板輸送機的選型1. 選型的原則和要求（表2-1）表2-1刮板輸送機的選型原則和要求選型的條件與匹配選型說明按采煤工藝方法1. 大采咼工作面一般生產(chǎn)能力較咼，應(yīng)選用輸送能力較大的刮板輸送機，如 900t/h以上,以滿足咼產(chǎn)咼效的要求2. 放頂煤開采使用中、低位放頂煤液壓支架時，后部輸送機應(yīng)選用與放頂煤 支架相匹配的放頂煤刮板輸送機，這種輸送機的中部槽只有簡單的擋煤板， 無電纜架3. 應(yīng)根據(jù)工作面設(shè)計的長度配置輸送機，盡量使輸送機的長度與工作面長度 一致，根

24、據(jù)需要配置傳動裝置與電動機功率4. 對仰采和俯采工作面宜選用較寬的中部槽，以增加采煤機的穩(wěn)定性，避免 采煤機向采空區(qū)或煤壁傾斜按煤層賦存條件1. 對薄煤層應(yīng)選用薄煤層刮板輸送機或與爬底板采煤機相匹配的刮板輸送機2. 對軟底板、軟煤質(zhì)應(yīng)采用封底溜槽，以減少推移輸送機的阻力3. 對較硬煤質(zhì)條件且生產(chǎn)能力較小的工作面宜選用敞底式溜槽、邊雙鏈刮板 輸送機，因為其結(jié)構(gòu)比較簡單4. 對傾角較大的工作面應(yīng)在機頭、機尾選用錨固裝置，在中間增設(shè)防滑千斤頂?shù)难b置，中部槽間選用高強度連接裝置按采煤機械的匹配要求1. 刮板輸送機的輸送能力必須與采煤機或刨煤機的生產(chǎn)能力相匹配，應(yīng)使輸 送機的輸送能力等于或大于采煤機或刨

25、煤機的生產(chǎn)能力。2. 為了配合滾筒采煤機自開切口，應(yīng)優(yōu)先選用短機頭和短機尾，但機頭架和 機尾架中板的升角不宜過大，以滅少通過壓鏈塊時的能耗。3. 為了配合有鏈牽引或無鏈牽引的需要，在輸送機機頭和機尾部設(shè)采煤機牽 引鏈的張緊裝置及其固定裝置，而與無鏈牽引的采煤機配套時，機身應(yīng)附設(shè) 結(jié)構(gòu)型式相應(yīng)的齒條或銷軌，與采煤機的行走輪齒相嚙合4. 為了配合采煤機雙向往復(fù)采煤的需要，在輸送機靠煤壁一側(cè)應(yīng)設(shè)鏟煤板， 以清理機道浮煤5. 為了防止采煤機掉道，在溜槽上應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向裝置6. 為了配合采煤機行走時能自動鋪設(shè)拖移電纜和水官，應(yīng)在輸送機采空區(qū)一 側(cè)附設(shè)電纜槽7. 開采較薄煤層配用騎溜式采煤機時，究采用邊雙鏈?zhǔn)?/p>

26、、封底溜槽和矮平機 頭、機尾按液壓支架的匹配要求1. 刮板輸送機溜槽及其擋煤板座結(jié)構(gòu)應(yīng)與液壓支架的架型相匹配，如插腿 式、非插腿式2. 刮板輸送機溜槽的長度應(yīng)與支架的寬度相匹配3. 刮板輸送機溜槽及其擋煤板座與液壓支架的推移千斤頂連接裝置的間距 及連接方式相匹配4. 配放頂煤液壓支架時，應(yīng)考慮輸送機在架前、架中或架后連接的位置與轉(zhuǎn)載機的匹配1. 刮板輸送機與轉(zhuǎn)載機機尾的連接方式和卸載方式要匹配2. 采用端卸式或側(cè)卸式機頭的結(jié)構(gòu)及布置方式均應(yīng)與轉(zhuǎn)載機匹配輸送機自身的結(jié)構(gòu)1. 綜采工作面刮板輸送機必須是可彎曲自移式2. 要根據(jù)鏈子的負荷情況決定鏈子的數(shù)目，結(jié)合煤質(zhì)硬軟情況選擇鏈子的結(jié) 構(gòu)形式（單鏈

27、、邊雙鏈、中鏈或準(zhǔn)邊雙鏈）煤質(zhì)較硬、塊度較大時，優(yōu)先選 用雙邊鏈，煤質(zhì)較軟時，可選用單鏈或中雙鏈3. 在傳動裝置布置方式、電動機臺數(shù)方面，應(yīng)采用平形布置、多電動機驅(qū)動，一般2-4臺，應(yīng)優(yōu)先選用雙電動機雙機頭驅(qū)動方式。為了便于采煤機工 作，應(yīng)盡量將傳動裝置布置在采空區(qū)一側(cè)4. 電動機宜優(yōu)先選用雙速電機，以改善電網(wǎng)的條件、簡化傳動裝置結(jié)構(gòu)、提 高傳動效率，這一點對重型以上刮板輸送機尤為重要2. 選型計算:刮板輸送機的選型計算是按具體使用條件，對選用刮板輸送機的參數(shù)進行核算，檢驗其是否符合要求。計算的主要內(nèi)容包括：輸送能力、電動機功率和鋪設(shè)長度，見下序 號#算公式及明1輸送能 力及溜 槽段面 的校核

28、1 刮板輸送機輸送能力，按連續(xù)運行方式進行計算，其公式為Q = 3600F®Yv (t/h)2式中f-貨載最大橫斷面積， 山F =F, + F2F, = bhF2=b/2 tanPp貨載在溜槽中的動堆積角，對原煤p = 20Q30半一貨載的裝滿系數(shù)，取0.650.9Y貨載的散集容重，t/m 3,對原煤-=0.85-1.0 t/m 3v刮板輸送機鏈速，m/s2.刮板輸送機與采煤機配套使用時，輸送機的輸送能力Q不得小于采煤機的生產(chǎn)能力Qc,即QKQc = 60B Hwvc(t/h)式中：b采煤機截深，mH-采煤機采冋，mv' 原封煤容重，t/m 3, 一般 v' =1.

29、2-1.5 t/m 3,vc 采煤機牽引速度，m/min3 .當(dāng)給疋輸送機生產(chǎn)能力Q,驗算溜槽最大貨載斷面時，按下式計算F -Q3600磯，式中：v 輸送機對采煤機的相對速度，按下式計算Uc。=u 土 (m/s)60式中土號選取原則是；當(dāng)刮板鏈與采煤機運動方向相反時取“+ ”號，相冋時取“-”號2電動 機功 率的校 核輸送機電動機功率的大小要根據(jù)工作面傾角、輸送機鋪設(shè)長度和 輸送量的大小等具體條件決定，其關(guān)系式為：K Q K2 q(°° cosP 土sin 卩)+2q0國'cosP | L。N。一(kW)1000n式中q 貨載每米重力，N/ m,按下式計算Q g9

30、=磐小/口）3.6uq0刮板鏈每米重力，N/mQ 輸送量，t/hK電動機功率備用系數(shù)，K-刮板鏈繞過兩端鏈輪吋的附加阻力系數(shù)K 輸送機水平彎彎曲時附加阻力系數(shù)，取1. 1P 刮板幢送機安裝傾角L 刮板輸送機鋪設(shè)長度，m。3鋪設(shè)長 度的驗 算當(dāng)已知電動機功率 N0、輸送量Q及其它參數(shù)耳、灼，、q0、。時，可根據(jù)下式 驗算鋪設(shè)長度L與安裝角度的關(guān)系：L-1000 N05）Ki K2 q（ cosP 士sin P ）+2q0Q cosP 23刮板輸 送機應(yīng) 用曲線1. 根據(jù)式（5-1-8）可繪制刮板輸送機應(yīng)用曲線，即刮板輸送機鋪設(shè)長度與 傾角的關(guān)系曲線2. SGZ730/ 264型刮板輸送機在各種不

31、同輸送量時的應(yīng)用曲線如圖5- 1 -30所示， 已知參數(shù)是：設(shè)計長度200m,輸送量Q=6 0 0、500、400、300t/h，鏈速 u =0.95m/s, N<132kW，圓環(huán)鏈 26乂92 中雙鏈q0 =570N /m選 甩參數(shù) “ =0.85® = 0.6o, = 0.643. 當(dāng)裝用2臺1 32kW電動機時，允許鋪設(shè)長度按圖4中査得米數(shù)乘2。例 如從圖4中査得水平鋪設(shè)B =0、輸送量為600t / h，裝用1臺132kw電動 機的允許鋪設(shè)長度為64m,如裝用2臺1 32kw電動機時，允許鋪設(shè)長度為 2X64 = 128m圖3中部槽物料斷面r sss_J ! _ II!

32、|ISO 6070& % 100 110 120 130 140 150 150 170 18 190 SOU(m20Z5圖4 SGZ730/264型刮板輸送機長度、坡度應(yīng)用曲線第三部分液壓支架的選型1. 支架最大高度考慮到頂板有偽頂冒落或可能局部冒落，支架的最大高度應(yīng)是煤層的最大開采高度再 加 200-300mm 即：hmax 二 H max°2L 0.3式中Hmax-煤層開采最大高度，m2. 支架的最小高度支架最小高度由下式計算：%= Hmin - S - g -e(m)式中Hmin -煤層開采最小厚度，mg- 頂梁上、底座下浮矸厚度，一般為 0.05m；e- 移架時支架

33、縮回量，一般為 0.03 . 0.05m；S-支架后柱處最大下沉量，即：SKRHmin(m)r為后柱到煤壁距離，單位m0.04、 0.025、:考慮到頂板級別的系數(shù)，對I、u、川級頂板分別為0.015。在實際使用中，可?。篻n =Hmin - 0.25 0.35( m)2.液壓支架選型原則液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設(shè)備適應(yīng)礦井和工作面的條件，投產(chǎn)后能做 到高產(chǎn)、高效、安全，并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最隹經(jīng)濟效益提供條件，因此 必須根據(jù)礦井的煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進行選擇。(1) 液壓支架架型的選擇首先要適合于頂板條件。一般情況下可根據(jù)頂板的級別，由表35 1中直接選出架型。(2

34、) 當(dāng)煤層厚度超過1.5m，頂板有側(cè)向推力或水平推力時，應(yīng)選用抗扭能力強的支架， 般不宜選用支撐式支架。(3) 當(dāng)煤層厚度達到以上時，需要選擇有護幫裝置的掩護式或支撐掩護式支 架。煤層厚度變化大時，應(yīng)選擇調(diào)高范圍較大的掩護式雙伸縮立柱的支架。(4) 應(yīng)使支架對底板的比壓不超過底板允許的抗壓強度。在底板較軟條件下，應(yīng)選用有 抬底裝置的支架或插腿掩護式支架。(5) 煤層傾角10°時，支架可不設(shè)防倒防滑裝置；15 ° 25。時，排頭支架應(yīng)設(shè)防倒防 滑裝置，工作面中部輸送機設(shè)防滑裝置，25時，排頭支架設(shè)防倒防滑裝置，工作面中 部支架設(shè)底調(diào)千斤頂，工作面中部輸送機設(shè)防滑裝置。(6)

35、對瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)符合保安規(guī)程的要求，并優(yōu)先選用通風(fēng)面積大的支撐式 或支撐掩護式支架.當(dāng)煤層為軟煤時，支架最大采髙一般 2.5m ;中硬煤時，支架最大采高一般 3.5m ； 硬煤時，支架最大采髙5m。(8) 在同時允許選用幾種架型時，應(yīng)優(yōu)先選用價格便宜的支架。(9) 斷層十分發(fā)育，煤層變化過大，頂板的允許暴露面積在5? 8 m2，時間在20min以上時，暫不宜采用綜采。(10) 特殊架型的選擇可根據(jù)特殊架型中各節(jié)的適用條件進行選擇。設(shè)計題目1 .松藻礦：煤層傾角：2°8。，煤層平均厚度2.49米，變化在0.953.43之間，煤層內(nèi)有一層夾矸，煤質(zhì)為焦煤，中等硬度，容重1.35

36、噸/m3。實測支護強度為0.288MPa。頂板分類為n 12 .松藻礦：煤層傾角：5°10。，煤層平均厚度2.9米，變化在223.5之間，煤層內(nèi)有一層夾矸，煤質(zhì)為焦煤，中等硬度，容重1.35噸/m3。實測支護強度為 0.288MPa。頂板分類為n 12。3 .平頂山一礦：煤層傾角：7°,煤層平均厚度6.3米，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)為煙煤，較軟，容重1.52噸/m3。實測支護強度為0.338MPa。頂板分類為n 2。4 .大屯龍東礦：煤層傾角：2°8°,煤層平均厚度5.42米，變化在5.25.7之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層中等硬度，容重 1.35噸/m3。實測

37、支護強度為0.404MPa。頂板分類為n 12。老頂來 壓明顯,直接頂中等穩(wěn)定。5 .大屯龍東礦：煤層傾角：2。8。，煤層平均厚度4.6米，變化在4.25.7之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層中等硬度，容重 1.35噸/m3。實測支護強度為0.404MPa。頂板分類為n 12。老頂來 壓明顯,直接頂中等穩(wěn)定。6 .晉城古書院礦：煤層傾角：6.4。，煤層平均厚度 35米，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)為無煙3煤，堅硬性系數(shù)f = 4，容重1.5噸/m。實測支護強度為0.567MPa。頂板分類為n 2。7 .晉城古書院礦：煤層傾角：6.4。，煤層平均厚度3.5米，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)為無煙煤，3堅硬性系數(shù)f =

38、3,容重1.40噸/m。實測支護強度為0.567MPa。頂板分類為n 2。8 .唐山礦：煤層傾角：15°25 °,煤層平均厚度10.05米，變化在9.512之間，煤層內(nèi)有二到3三層夾矸，堅硬系數(shù)為 f = 11.2煤層中等硬度，容重1.48噸/m。實測支護強度為0.445MPa。 頂板分類為n 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。9 .唐山礦：煤層傾角：12°22 °,煤層平均厚度11米，變化在9.12之間，煤層內(nèi)有二到三層夾矸，堅硬系數(shù)為f = 11.2煤層中等硬度，容重 1.45噸/m3。實測支護強度為 0.44MPa。頂板 分類為n 2。老頂來壓明顯

39、，直接頂中等穩(wěn)定。10 .邢臺東龐礦一區(qū)：煤層傾角：一般13°,變化在11°21°之間，煤層平均厚度 4.5米，變化在之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，堅硬系數(shù)為f = 1.52,煤層中等硬度，容重1.48噸/m3。實測支護強度為0.59MPa。頂板分類為n 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。11 .邢臺東龐礦二區(qū)：煤層傾角：一般 11°,變化在 10° 20°之間,煤層平均厚度 4.2 米,變化在之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，堅硬系數(shù)為f = 1.52,煤層中等硬度，容重1.48噸/m3。實測支護強度為0.59MPa。頂板分類為n 2。老頂來壓明顯，直接頂

40、中等穩(wěn)定。12 .義馬耿村礦：煤層傾角：一般 15°26°，煤層平均厚度4.56米，變化在4.435.9m之間，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)脆而硬，容重1.35噸/m3。實測支護強度為0.585MPa。頂板分類為n 2。老頂來壓明顯,直接頂中等穩(wěn)定。13 .義馬耿村礦：煤層傾角：一般 11°25°,煤層平均厚度4.5米，變化在3.955.9m之間，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)脆而硬，容重1.35噸/m3。實測支護強度為0.585MPa。頂板分類為n 2。老頂來壓明顯,直接頂中等穩(wěn)定。14 .西山西銘礦：煤層傾角：一般 3°8。，煤層平均厚度4.2米，變化在

41、3.864.8m之間，煤層內(nèi)有50-500mmB夾矸，煤質(zhì)中等硬度，容重1.42噸/m3。實測支護強度為 0.499MPa。頂板分類為n 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。15 .平頂山礦：煤層傾角：一般 6° 8°,煤層平均厚度 7.3 米,煤層內(nèi)有三層夾矸,煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 1.51.8，容重1.35噸/m3。實測支護強度為 0.78MPa。頂板分類為n 2。老頂來壓明 顯,直接頂中等穩(wěn)定。（請用分層開采方法）161718192 02 12 22 32 42 526272829.平頂山礦：煤層傾角：一般6。8。，煤層平均厚度7.3米，煤層內(nèi)有三層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為

42、f = 1.51.8，容重1.35噸/m3。實測支護強度為 0.78MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明 顯，直接頂中等穩(wěn)定。（請用放頂煤開采方法）.潞安漳村礦：煤層傾角：一般6°, 3。9。，煤層平均厚度6.8米，變化在6.47.2m之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 1.52,容重1.35噸/m3。實測支護強度為0.634MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。.潞安漳村礦：煤層傾角：一般8°, 3°10°,煤層平均厚度 6.2米，變化在5.647n之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 1.52,容重1.35噸/m3。實測支

43、護強度為0.634MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。.窯街二礦：煤層傾角：一般55°, 37°85°,煤層平均厚度 21.1米，變化在1330m之間，煤層內(nèi)有四到七層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 0.822，容重1.4噸/m3。實測支護強度為0.394MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。（注意大傾角情況下放頂煤開 采的設(shè)備選型）.窯街二礦：煤層傾角：一般55°, 37°85°,煤層平均厚度 21.1米，變化在1330m之間，3煤層內(nèi)有四到七層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 0.822，容重1.4噸/

44、m。實測支護強度為0.394MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。（注意采用傾角分層開采的方 法）.陽泉礦：煤層傾角：一般 5°, 3°10°,煤層平均厚度6米，變化在58m之間，煤層內(nèi)有二 層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為 f = 23,容重1.4噸/m3o實測支護強度為 0.487MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。.陽泉礦：煤層傾角：一般 5°, 3°10°,煤層平均厚度6米，變化在58m之間，煤層內(nèi)有二 層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為 f = 23,容重1.4噸/m3o實測支護強度為 0.487MPa。頂板

45、分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定.潞安五陽礦：煤層傾角：一般5°，煤層平均厚度 6.06米，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 0.81,容重1.35噸/m3。頂板分類為H 2,老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。. 潞安五陽礦：煤層傾角：一般 8°，煤層平均厚度 4.5 米，煤層內(nèi)有二層夾矸，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 0.81,容重1.35噸/m3o頂板分類為H 2,老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。.大同煤峪口礦，煤層傾角：一般2°3°,煤層平均厚度 8.2米，變化在7.758.51m之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤質(zhì)堅硬系數(shù)為f = 23,容重1.4噸/m3。實測支護強度為 0.607MPa。頂板分類為H 2。老頂來壓明顯，直接頂中等穩(wěn)定。.大同煤峪口礦，煤層傾角：一般 5°10°，煤層平均厚度 8.0米，變化在7.18.6m之間，