礦山機(jī)械課程設(shè)計(jì)1

1、河南理工大學(xué)采礦工程10級2班 周玉 制作礦山機(jī)械課程設(shè)計(jì)班 級：采礦1002班學(xué) 號： 姓 名日 期：原始資料已知：年產(chǎn)量為：120萬噸礦井供電電壓為:6KV散煤容量:0.94t/m³實(shí)體容量：1.6t/m³安息角：30º煤層傾角10º煤層厚度：3m工作面?zhèn)€數(shù)：1個(gè)工作面長度：150m年工作天數(shù)：300天日工作小時(shí)16h頂板較好，有夾石f=2-4試為該工作面選擇采煤機(jī)，液壓支架，刮板輸送機(jī)等設(shè)備的型號。D1/21/2*H=1/2*3=1.5其中：H-最大高采H-平均煤層厚度3截深我國現(xiàn)在的采煤機(jī)截深均提統(tǒng)一采用0.63m截深。4采高在綜采工作面中，中厚

2、煤層一般要求一次采全高，故采高H為3m5牽引速度一般采煤機(jī)的最大牽引速度應(yīng)該在10m/min以下，根據(jù)采煤機(jī)的生產(chǎn)能力計(jì)算公式：Q=60HBVq則：Vq=Q/(60HB)=641/(60*6*0.63*1.6)=3.533m/min采煤機(jī)的選型一采煤機(jī)是綜采面最主要的生產(chǎn)設(shè)備選型時(shí)首先考慮煤層賦存條件和對生產(chǎn)能力的要求，以及液壓支架和刮板輸送機(jī)的匹配要求。1根據(jù)煤層的堅(jiān)硬度選型有已知煤層硬度系數(shù)為f=2-4,且直接頂板完好，有夾石，故煤層與直接頂都屬于中硬度的煤層和巖層。因此應(yīng)選擇大功率的采煤機(jī)。2根據(jù)煤層厚度選型因煤層平均厚度為三米，屬于中厚煤層，又由于煤層屬于中硬度的煤層，故應(yīng)選采高位1.

3、3-3.5米之間的大功率采煤機(jī)。3根據(jù)煤層的傾角選型應(yīng)煤層傾角為10度，故煤層屬于緩傾斜煤層。二采煤機(jī)的基本參數(shù)1采煤機(jī)的生產(chǎn)率1） 采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率因該礦年產(chǎn)量為120萬噸，且年工作天數(shù)為300天，日工作時(shí)間為16小時(shí)，由此可以計(jì)算采煤機(jī)的實(shí)際功率為：Qm=1201000030016=250th2)采煤機(jī)的技術(shù)生產(chǎn)率不考慮在生產(chǎn)過程中，根據(jù)循環(huán)圖表而進(jìn)行的輔助工作且第一頁進(jìn)行更換截齒，開切口，檢查機(jī)器和排除故障。 采煤機(jī)的技術(shù)生產(chǎn)率為： Qt=Qm/k1 其中： k1-采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù) k1=0.5-0.7 則Qt=250/0.6 =416.7t/ 3)采煤機(jī)的最大生產(chǎn)率

4、（生產(chǎn)能力） 不考慮工作中的所有類型的停機(jī)狀況，即采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率為： Q=Qt/k2 其中：k2-采煤機(jī)在實(shí)際工作中的連續(xù)工作系數(shù) k2=0.6-0.65 Q=Qt/k2 =416.7/0.65 =614t/h故應(yīng)該選生產(chǎn)能力至少為641t/h的采煤機(jī)2滾筒直徑 由于該礦的工作面為綜采工作面，故應(yīng)采用雙輥筒的采煤機(jī)，一次采全高，且滾筒直徑應(yīng)大于最大采高的一半。 進(jìn)行更換截齒，開切口，檢查機(jī)器和排除故障。 采煤機(jī)的技術(shù)生產(chǎn)率為： Qt=Qm/k1 其中： k1-采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù) k1=0.5-0.7 則Qt=250/0.6 =416.7t/ 3)采煤機(jī)的最大生產(chǎn)率（生產(chǎn)能力

5、） 不考慮工作中的所有類型的停機(jī)狀況，即采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率為： Q=Qt/k2 其中：k2-采煤機(jī)在實(shí)際工作中的連續(xù)工作系數(shù) k2=0.6-0.65 Q=Qt/k2 =416.7/0.65 =614t/h故應(yīng)該選生產(chǎn)能力至少為641t/h的采煤機(jī)2滾筒直徑 由于該礦的工作面為綜采工作面，故應(yīng)采用雙輥筒的采煤機(jī)，一次采全高，且滾筒直徑應(yīng)大于最大采高的一半。 Q理論生產(chǎn)率 H截深 實(shí)體煤層厚度 所以采煤機(jī)的最大牽引速度至少需要達(dá)到3.533m/min6,截深速度 截深速度的選取，應(yīng)該根據(jù)不同煤質(zhì)時(shí)的牽引速度選用，這里采煤機(jī)采用大滾筒，為減小截割速度，所以采用較低的滾動(dòng)速度。7，裝機(jī)功率 由于該煤層

6、中矸石含量較少，采高不大，煤層中硬，故選用單電機(jī)。三，采煤機(jī)的型號 綜上所述應(yīng)該選擇MLS3170型雙滾筒采煤機(jī) 該采煤機(jī)主要技術(shù)特征如下： 生產(chǎn)能力（t/h）: 670780 截深:(m) 0.63 采高(m)： 1.53+ 滾筒直徑（mm）： 1350， 1600 滾筒速度（mm）： 50， 64.5，78 最大牽引力(KN): 200 牽引速度(m/min): 09.3 電動(dòng)機(jī)型號： DMB170 轉(zhuǎn)率（r/min）: 1760 電壓（v） : 1140 功率（kw）: 170支護(hù)設(shè)備的選擇一液壓支架的型號選擇1由采高的選擇 采高為3米，應(yīng)選用帶護(hù)幫的裝置的支撐掩護(hù)式支架。2由傾角的選擇

7、 傾角為10º，不須采用防倒放滑的設(shè)備，但須常備類似的設(shè)備。3瓦斯含量的選擇 瓦斯含量決定支架通風(fēng)斷面的大小。二液壓支架和單體液壓支柱參數(shù)的確定1支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算q=KHg其中：Q-支護(hù)強(qiáng)度km/m3K-頂板巖層厚度系數(shù)對于中厚煤層一般取6-8H-采高-頂板巖層的密度g-重力加速度所以，可求出最大可能的支護(hù)強(qiáng)度和最小的支護(hù)強(qiáng)度Qmin=K·H均·p·g=6×3×2.3×9.8=406KN/M2Qmin= Kmax·H均·p·g=8×3×2.3×9.8=541KN/M2

8、既要支架的支護(hù)范圍至少為406541KN/M2的液壓支架。2.初撐力3.支架高度 支架高度由選用的采高決定，為3M。4.支架的中心距與寬度 中心距與寬度與輸送機(jī)有關(guān)。5.頂梁長度 與結(jié)構(gòu)形式，支護(hù)方式，輸送機(jī)的寬度，采煤機(jī)的尺寸有關(guān)。6.工作阻力 液壓支架的工作阻力計(jì)算公式為： F2=qA 其中： A-支架的支護(hù)面積7.支架高度的確定 （1）最小高度： Hmin=Mmin-S-g-e 其中：M-煤層的最小開采厚度S-液壓支架后排立支柱處頂板的下沉量g-浮煤，浮矸的厚度e-移架時(shí)液壓支架的最小回縮量（2）最大高度： Hmax=Mmax+(200300)8.調(diào)高比 中厚煤層支架的調(diào)高比一般為1.4

9、1.6三 選擇液壓支架 選擇ZZ4000/17/15型支撐掩護(hù)式液壓支架。 其主要技術(shù)特征： 支架高度mm 17003500 工作阻力KN 3920 初撐力KN 1844 支護(hù)強(qiáng)度pa 730000 中心距mm 1500 推溜力KN 142.1 移架力KN 225.4泵站工作壓力（mpa） 14.7 支架質(zhì)量（kg） 10500 刮板運(yùn)輸機(jī)的選擇一 選擇掛板運(yùn)輸機(jī)1 計(jì)算運(yùn)輸生產(chǎn)率，即工作面的出煤量 Q=250t/h2 選擇掛板運(yùn)送機(jī)根據(jù)運(yùn)輸生產(chǎn)率的QS=250t/h，工作面的長度L=150m選用SGB-630/220行型掛板運(yùn)送機(jī)。 其設(shè)計(jì)長度L=200m 輸送能力Q=450t/h鏈速v=1

10、mQS/s 鏈力破斷力FP=610KN 刮板每米質(zhì)量q=31.57kg/m 電動(dòng)機(jī)功率p=2.1103運(yùn)行的阻力牽引力及電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算輸送機(jī)上每米貨載量q=QS/3.6·(v ±vk/600) 代入數(shù)據(jù)得； Q=73.79 kg/m其中； ±-采煤機(jī)與運(yùn)輸機(jī)方向相同是取“-”相反是取“+” 1）運(yùn)行阻力 重段阻力 Wzh=g(qw+q1+w1)Lcos-g(q+q1)Lsin =10(73.8·0.7+31.57·0.47)·150cos10° -10(73.8+31.57)·150sin10° =57

11、693N空短阻力WK=gq1L(w1cos+sin =10·31.57+150(0.4cos10°+sin10°) =26877N2)總牽引力 Wo=1.1Wf(W2h+Wk) = 1.1·1.1(57693+26877) =1023303)電動(dòng)機(jī)功率 最大軸功率 Pmax=wov/1000 =102330·10/(1000·0.8) =127.9KW最小軸功率1.1Wf2gqW1LVCOSPmin=- 1000 = 65.44KW 等效功率PD=0.6P2max+Pmax+Pmin+P2min = 98KW考慮到要有20%的備用功率

12、，電動(dòng)機(jī)設(shè)備的功率為 P=1.2Pd =1.2*98 = 117.6KWSGB-630/220型刮板輸送機(jī)功率2110KW足夠用。4刮板鏈接強(qiáng)度的驗(yàn)算 1）因?yàn)?W0NB/N0-WK=10230/2-26877 =24388>0 所以F3=FMIN2)各點(diǎn)張力的計(jì)算 F3=Fmin=2*3000=6000N F4=Fmin=F3+W2H=6000+57693=63693N F1=F4-W0/2=12428N 最大張力點(diǎn)張力 F4=Fmax=63693N 3)刮板鏈接強(qiáng)度驗(yàn)算K=nFp/Fmax =16.3>4.2刮板鏈接強(qiáng)度足夠 結(jié)論：工作面選用SGB-630/220型刮板運(yùn)輸機(jī)，在鋪設(shè)長度160m的情況下，輸送能力，電動(dòng)機(jī)功率和刮板鏈接均滿足要求。 采煤機(jī)設(shè)備的配套性能 總裁機(jī)組包括雙輥筒采煤機(jī)，刮板運(yùn)輸機(jī)，液壓支架，一般應(yīng)滿足如下要求：一 設(shè)備間空間尺寸的配套關(guān)系1 為保證安全作業(yè)，無立柱空間寬度R應(yīng)盡可能小，一般為2m.。即： R=B+F+W+X+d/2 其中：F滾筒外側(cè)與鏟煤機(jī)間的間距mW掛板運(yùn)輸機(jī)寬度md支柱外徑mX前排柱到電纜槽的間距2鏟煤機(jī)與煤壁間距 F=1000mm2000mm以防采煤機(jī)位于輸送機(jī)彎曲段時(shí)滾筒切割鏟煤板二 設(shè)備主要