礦山機(jī)械課程設(shè)計

1、礦山機(jī)械課程設(shè)計河南理工大學(xué)采礦工程10級2班 周玉 制作綜合機(jī)械化采煤工作面機(jī)械選型設(shè)計 （2011-2012學(xué)年第一學(xué)期） 2011年12月24日礦山機(jī)械課程設(shè)計索引第一篇 緒論（2）第二篇 綜采工作面機(jī)械選型（3） 第一章 滾筒采煤機(jī)的型（3）第二章 支護(hù)設(shè)備的選型（6）第三章 刮板輸送機(jī)的選型（8）第四章 轉(zhuǎn)載機(jī)的選型（9）第五章 帶式輸送機(jī)的選型（11）第六章 采煤設(shè)備的配套性能（12）第三篇 課程設(shè)計心得（13）第一篇 緒論綜采工作面的機(jī)械設(shè)備選型，是采礦工程專業(yè)的學(xué)生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(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計規(guī)范、法規(guī)，對該工作面采用綜合

2、機(jī)械化采煤方法所用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理、科學(xué)的計算選型。撰寫選型設(shè)計說明書。 采煤工作面中，采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)和支護(hù)設(shè)備（液壓支架或單體支柱與頂梁）等組成一個稱為采煤機(jī)的有機(jī)整體來實現(xiàn)采煤工藝的各個工序，它們在工作能力和結(jié)構(gòu)尺寸的配套關(guān)系，直接影響到采煤工藝的順利實施和設(shè)備能力的充分發(fā)揮。因此，為了正確地選擇采煤機(jī)組各種設(shè)備的形式，不僅要看它們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。本次設(shè)計選取的原始參數(shù)為：工作面長度：150米；煤層傾角：30°；煤層平均厚度：3.5米；頂板條件：中等穩(wěn)定；A=230N/mm；f=3.5 。本次設(shè)計包括以下幾部分：采煤機(jī)、工作面刮板輸送機(jī)

3、、自移動式液壓支架、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮交代運(yùn)輸機(jī)。第二篇 綜采工作面機(jī)械選型設(shè)計第一章 滾筒采煤機(jī)的選用機(jī)械化采煤工作面的生產(chǎn)能力主要取決于采煤機(jī)的落煤、裝煤能力；而落煤、裝煤能力又與煤層的地質(zhì)條件和機(jī)器自身的性能、參數(shù)、整體結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，根據(jù)地質(zhì)條件正確選擇采煤機(jī)械，對于充分發(fā)揮機(jī)器能力、提高工作面產(chǎn)量、降低能耗、安全生產(chǎn)有著十分主要的意義。一、采煤機(jī)的選型通常是要符合煤層賦存條件，滿足對生產(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。需根據(jù)以下幾方面確定采煤機(jī)的型號：1. 根據(jù)煤層堅硬度選型本次設(shè)計煤層堅硬度系數(shù)f=4,A=230N/mm，屬堅硬煤層；傾角30°屬傾斜煤層

4、，須選用大功率滾筒式采煤機(jī)。2. 根據(jù)煤層厚度選型煤層厚度為3米，屬中厚煤層，可選用的采煤機(jī)型號有MG340、MXA300/3.5、MG300W（2x300）、MG200（2 x200）等。3. 根據(jù)煤層傾角選型煤層傾角大于10°，須增設(shè)防滑裝置。二、生產(chǎn)率計算1.理論生產(chǎn)率 Qt =60HBvq=60 x3.5 x0.63 x5.98 x1.3=1028.5 t/h H是工作面平均采高m；B為滾筒有效截深，m；vq 為在所給工作面條件下可能的最大工作牽引速，m/min；為煤的實體 密度，取1.31.4t/m3 。2.技術(shù)生產(chǎn)率 Q= Qt K1 =0.7 x1028.5=920t/

5、h；3.實際生產(chǎn)率 Qm =Q K2 =920 x0.65=598t/h。三.滾筒直徑與截深中厚煤層綜采工作面采用雙滾筒采煤機(jī)，一次采全高，即上行或下行各進(jìn)行一刀，各完成一個循環(huán)，故滾筒直徑稍大于最大采高一半： DH·1/2=1.75m又由于滾筒直徑已經(jīng)系列化，此處選用D=1.8m。截深即滾筒寬度，是指滾筒外緣到端盤外側(cè)截齒齒尖的距離，即一次截割的深度。中厚和厚煤層采煤機(jī)常用0.6（或0.63）m。此外，采煤機(jī)的截深應(yīng)應(yīng)當(dāng)與液壓支架的退役步據(jù)相同，與金屬鉸接頂梁長度成整倍數(shù)。四.牽引速度一般采煤機(jī)牽引速度在10m/min一下。五綜上，擬采用MG300/730-WD型采煤機(jī)。MG300

6、/730-WD型采煤機(jī)是我國自行研制的大功率采煤機(jī)，以下為雞西煤礦機(jī)械有限公司設(shè)產(chǎn)的該型號采煤機(jī)。如圖：表11，MG300/730-WD系列采煤機(jī)-技術(shù)參數(shù) 表1-1 主機(jī)技術(shù)參數(shù)及配套設(shè)備:采高（m）：2.13.82.14.1截深（m）：0.63;0.8適應(yīng)傾角：液壓牽引40°電牽引15°（35°）滾筒直徑（m）：1.6;1.8;2.0滾筒轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）：42;40;35;29搖臂長度（mm）：2160搖臂擺動中心距（mm）：6220牽引力（KN）：550;450牽引速度（m/min）：液壓牽引05.4;06.6電牽引07.1;08.7牽引型式：電

7、液互換無鏈銷軌機(jī)面高度（mm）：1460臥底量（mm）：264;364;464滅塵方試：內(nèi)外噴霧裝機(jī)功率（KW）：2×300+2×45+20電壓（V）：1140機(jī)重（T）：45輸送機(jī)：SGZ730/320SGZ764/400SGZ830/630支架：ZY35等第二章 支護(hù)設(shè)備的選型正確選擇支架的架型，對于提高綜采工作面的產(chǎn)量和效率，充分發(fā)揮綜采設(shè)計的效能，實現(xiàn)高產(chǎn)高效，是一個很重要的因素。一、選型原則：支架選型應(yīng)使支護(hù)強(qiáng)度與采面礦壓相適應(yīng),支架結(jié)構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng),支護(hù)斷面與通風(fēng)要求相適應(yīng),液壓支架與采煤機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備相匹配。二、選型依據(jù)：1.依據(jù)煤層厚度煤層厚度直接

8、影響到支架的高度和工作阻力以及穩(wěn)定性。設(shè)計煤層厚度為3.5米，應(yīng)選用選用抗水平推力強(qiáng)且?guī)ёo(hù)幫裝置的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架。2.依據(jù)煤層傾角煤層傾角主要影響支架的穩(wěn)定行，傾角30°，支架易發(fā)生傾倒、下滑，故應(yīng)采用同時具有防滑、防倒功能的支架。3.地板條件4.瓦斯涌出量對于瓦斯涌出量大的工作面，支架通風(fēng)斷面要滿足通風(fēng)要求，選型時進(jìn)行驗算。5.地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，煤層厚度變化又較大，頂板允許暴露面積和時間分別在58m2和20min以下時，暫不宜采用液壓支架。6.考慮設(shè)備成本三、液壓支架或單體支柱參數(shù)的確定1.支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力（1）支護(hù)強(qiáng)度 q=kHg=8x3.5 x 2.5 x 1

9、03 x 10 x 10-6 =0.7Mpa（2）工作阻力 Fz=qA2.初撐力初撐力大小對支架的支護(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，減慢頂板的早期下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性，但對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。F1=0.8x3880=3104KN。3. 工作阻力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,所需每架立柱的總工作阻力P應(yīng)為:P=Q/ (MPa)4. 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)。根據(jù)以上選型原則及計算，擬選用ZY4800/26/50液壓支

10、架（河北邢臺金牛礦業(yè)機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)）：圖21，表2-1第三章 刮板輸送機(jī)的選型一、刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)和液壓支架的配套原則1.結(jié)構(gòu)形式必須與采煤機(jī)結(jié)構(gòu)相配套；2.輸送能力不小于采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率；3.結(jié)構(gòu)形式必須與采煤機(jī)結(jié)構(gòu)相配套；4.結(jié)構(gòu)形式必須與液壓支架架型相匹配；5.溜槽長度要與液壓支架的中心相匹配；6.溜槽與支架推移千斤頂連接裝置的間距和結(jié)構(gòu)相匹配。二、刮板運(yùn)輸機(jī)的選型由以上原則，選用SGZ-830/630型刮板輸送機(jī)。如圖：圖31，表31 SGZ-830/630刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)值技術(shù)特征數(shù)值單位輸送量1200t/h設(shè)計長度200m裝機(jī)功率2×315kw刮板鏈速1.31

11、m/s刮板鏈中雙鏈，34×126 -C圓環(huán)鏈中部槽鑄焊封底式采煤機(jī)牽引方式齒輪銷軌式緊鏈裝置閘盤緊鏈 伸縮機(jī)尾注：由于煤層傾角較大，需裝設(shè)防滑裝置。第四章 轉(zhuǎn)載機(jī)的選型由采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)類型及其參數(shù)確定轉(zhuǎn)載機(jī)型號。SZZ 1000/160(200) SZZ1000/375型轉(zhuǎn)載機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點：(1)機(jī)頭帶有伸縮機(jī)構(gòu)，通過兩側(cè)油缸適時緊鏈。(2)破碎機(jī)出口至卸載端采用全封閉結(jié)構(gòu)。(3)中部槽為箱式整體組焊結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)度中板和封底板。(4)采用短溜槽以調(diào)節(jié)水平彎曲度，采用鉸接槽，以調(diào)整垂直高度。(5)轉(zhuǎn)載機(jī)頭與皮帶機(jī)尾整體聯(lián)結(jié)，構(gòu)成自移式馬帝爾達(dá)推進(jìn)系統(tǒng)。 圖4-

12、1SZZ 1000/160(200) SZZ1000/375型轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù):表4-1轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ1000/160(200)SZZ1000/375輸送能力2200 t/h3000 t/h設(shè)計長度28 m70 m裝機(jī)功率160(200) KW單速電機(jī)375KW雙速電機(jī)額定電壓1140 v3300 v(1140)鏈速1.83 m/s1.8 m/s刮板鏈型式中雙鏈                 鏈距     

13、;       200 mm鏈條規(guī)格36 * 126 mm        加強(qiáng)鏈鏈條破斷負(fù)荷1850 KN中部槽規(guī)格3000(1500) * 1000 * 750 mm考慮經(jīng)濟(jì)成本，選用SZZ 1000/160(200)型轉(zhuǎn)載機(jī)。足以滿足要求。第五章 膠帶輸送機(jī)選型以下為DSJ系列輸送機(jī)：圖5-1表5-1根據(jù)采煤機(jī)實際生產(chǎn)率598t，工作面長度150米，可知DSJ100/63/2x75型可滿足要求。綜上所述，本綜采工作面配套機(jī)械為：MG300/730-WD型采煤機(jī)，

14、ZY4800/26/50液壓支架，SGZ-830/630型刮板輸送機(jī)，SZZ1000/375型轉(zhuǎn)載機(jī)，DSJ100/63/2x75型可伸縮膠帶輸送機(jī)。第六章 采煤設(shè)備的配套性能一、設(shè)備主要空間尺寸的配套關(guān)系如圖61所示，為綜采工作面采煤機(jī)組的配套尺寸關(guān)系圖6-1二、設(shè)備主要參數(shù)的匹配綜采機(jī)組主要參數(shù)的匹配應(yīng)滿足兩方面的要求：一是生產(chǎn)率相適應(yīng)；二是移架速度適應(yīng)采煤機(jī)的牽引速度。1、生產(chǎn)率相適應(yīng)要求采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和伸縮膠帶輸送機(jī)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、移架速度與采煤機(jī)的牽引速度適應(yīng)第三篇 設(shè)計心得經(jīng)過本次設(shè)計，我獲益頗多。首先，使我對于本學(xué)期所學(xué)的知識有了一個整體的把握，將分散的知識點竄成了一個有機(jī)的整體，也使我對于煤礦設(shè)計生產(chǎn)由可一個更加明確的認(rèn)識。設(shè)計過程中，我咨詢了老師，仔細(xì)翻閱查找了圖書資料，充分利用了身邊的所有可利用的資源，一點一點的認(rèn)真完成了此次課設(shè)。其次，使我對于綜采工作面礦山機(jī)械的流程、選型原則及要點，這對于我們以后去