【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 目 錄摘 要 4第一章 礦井采區(qū)概況 5 第一節(jié) 井田概括 5位置 5 二、地形地貌及地表水系 5 三、構(gòu)造 6 四、頂?shù)装鍘r性 6 五、水源、電源 6 六、煤質(zhì)特征 7 七、瓦斯 7 八、煤層 7 九、地溫 7 十、地質(zhì)勘探程度及存在的問題 7第二章 機械部分選型設(shè)計 9 第一節(jié) 綜采工作面三機配套選型設(shè)計 9 （一）采煤機性能參數(shù)的計算與決定 10 （三）初選采煤機主要技術(shù)參數(shù)的校核 16 二、工作面刮板輸送機的選型設(shè)計 18 （二）SGZ880/800刮板輸送機的驗算 20 三、液壓支架的選型設(shè)計 24 （四）、順槽轉(zhuǎn)載機的選擇 28 五、破碎機選型 31 六、乳化液泵站的選擇 32 第二節(jié) 順槽膠帶輸送機的選型設(shè)計 33.設(shè)計原始資料: 33.膠帶輸送機的工作原理圖： 33 34 二、輸送機輸送能力與輸送帶寬度的驗算 34 三、計算輸送帶的運行阻力 35空段直線段的運行阻力 35輸送帶強度的驗算 37 六、牽引力及電機功率計算 37 第三節(jié) 掘進設(shè)備的選型 38 一、工作面概述 38 二、巷道斷面和支護形式 39 四、掘進工作面?zhèn)€數(shù)和掘進機械配備確定 39 五、EBH132掘進機技術(shù)參數(shù) 40 六、管線吊掛 42 七、供風(fēng)系統(tǒng) 42 八、電氣設(shè)備及電纜的型號的確定 42 九、掘進工作面電氣設(shè)備管理制度 45第三章 綜采供電部分選型設(shè)計 46 第一節(jié) 擬定供電系統(tǒng) 46一、綜采工作面供配電設(shè)備 46 二、綜采工作面供電系統(tǒng) 47 三、采區(qū)負荷統(tǒng)計表 48 第二節(jié) 電纜的選擇 49 一、選擇導(dǎo)線截面的一般原則 49 二、高壓電纜的選擇 49 三、高壓電纜的選擇演算 51 四、低壓電纜的選擇驗算 54 五、向刮板輸送機供電電纜的選擇 58 （六）向帶式輸送機供電電纜選擇 60 第三節(jié) 電氣設(shè)備的選擇 62 一、高壓配電裝置的選擇 62二、低壓配電裝置的選擇 62 三、各設(shè)備對應(yīng)的配電裝置 63設(shè)計參考資料 64致　　謝 65 摘 要本設(shè)計共三章，主要設(shè)計礦井綜采工作面 (采煤機、刮板輸送機、液壓支架、破碎機、轉(zhuǎn)載機、輸送機、供電設(shè)備等) 機電設(shè)備選型設(shè)計。其中主要介紹了三機配套，綜采工作面布置及配套設(shè)備，通過各設(shè)備相互配合和協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)落煤、裝煤、運煤、支護、頂板控制，及工作面巷道運輸?shù)壬a(chǎn)工序的全部機械化。以及介紹煤礦高、低壓供電設(shè)備。 本設(shè)計是結(jié)合在校所學(xué)課程，對提高自我工作能力和培養(yǎng)解決實際問題的綜合應(yīng)用。關(guān)鍵詞： 綜采工作面 機電設(shè)備 三機配套 供電設(shè)備AbstractThe design of a total of three chapters, the main design of mine fully mechanized working face (Shearer, scraper conveyor, hydraulic support, crushing machine, transfer machine, conveyor, power supply equipment ) electrical and mechanical equipment design. Mainly introduced the three machine, fully mechanized mining working face layout and supporting equipment, various equipment through mutual cooperation and coordination, implementation coal, coal, coal, support, control, and working face roadway transportation and production process in full mechanization. As well as the introduction of high, low voltage power supply equipment in coal mine.The design is a bination of courses, to improve self ability and cultivating the prehensive application of solving practical problemsKey words : fully mechanized coal face electrical and mechanical equipment three machine power supply equipment第一章 礦井采區(qū)概況 第一節(jié) 井田概括位置 1 地理位置 唐公溝礦井位于內(nèi)交通蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)西北部，行政隸屬達拉特旗管轄。具體位于罕臺川之東，添爾漫溝之西一帶。其地理坐標為：礦井東經(jīng)：109176。55′04″～109176。56′18″北緯： 39176。57′40″～ 39176。58′57″交通。東勝區(qū)是內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)政治、經(jīng)濟、文化中心及交通樞紐之重要城市，交通干線四通八達，公路、鐵路形成網(wǎng)絡(luò)，交通條件便利。二、地形地貌及地表水系礦區(qū)位于東勝煤田區(qū)域性分水嶺“東勝梁”之北側(cè)，區(qū)域性地形特征為南高北低，礦區(qū)內(nèi)南北向的獨貴溝梁是礦區(qū)內(nèi)的天然分水嶺，最高點位于礦區(qū)西南部邊界處，海拔標高為+，最低點位于礦區(qū)東北邊界處的添爾漫溝底，標高為+，一般高差為50m左 礦區(qū)區(qū)域?qū)俑咴治g性丘陵地貌特征，地形縱橫切割，形成梁峁、溝谷?；鶐r裸露，植被稀少。礦區(qū)內(nèi)中部形成的南北向獨貴溝梁為區(qū)內(nèi)一小型天然分水嶺，西部溝谷水由東向西流入罕臺川，向北注入黃河。東部溝谷水由西向東流入添爾漫溝，添爾漫溝水由南向北匯入罕臺川后注入黃河。均為間歇性流水，只在豐雨期間形成短暫洪流。 三、構(gòu)造 唐公溝煤礦煤層最大厚度4m，煤層傾角5176。，煤層截割阻抗A＝375N/mm，頂板巖性：老頂為Ⅲ級，直接頂為2類，工作面設(shè)計長度為150m，設(shè)計年產(chǎn)量為500萬t/a；掘進長度為2000m；運輸順槽長度為2000m；掘進工作面傾角為3176。；。本礦煤層賦存條件較好，煤層為進水平煤層，煤層厚度適中，為4m，井型為大中型礦井，設(shè)計能力為500萬t/a，直接頂為2類中等穩(wěn)定頂板，老頂為Ⅲ類頂板，周期來壓強烈，要求工作面支護強度較大。煤層發(fā)育有寬緩的波狀起伏，煤田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖體侵入，地質(zhì)構(gòu)造屬簡單類型。四、頂?shù)装鍘r性 本區(qū)各可采煤層頂?shù)装鍘r石的巖性多為粉砂或砂質(zhì)泥巖，局部為細粒砂巖。根據(jù)地質(zhì)資料和礦井生產(chǎn)經(jīng)驗，頂板較破碎。五、水源、電源本區(qū)氣候干旱，無長年穩(wěn)定地表水體，地下水源也比較貧乏。地下松散巖類孔隙潛水含水巖組在各大溝谷中富水性較強，可作為小型水源地。本礦井現(xiàn)有1座6kV變電所，兩回6kV電源，一回引自罕臺35kV變電所(主變?nèi)萘繛?800kVA)，導(dǎo)線為YJV226kV,3120mm2,185m, 已運行；另一回6kV電源線路引自萬利一礦35kV變電所，導(dǎo)線為LGJ120/9km，尚未運行。本礦井目前裝設(shè)3臺250kVA，6/。井田及周邊電力供應(yīng)充足，礦井又引進兩回10kV線路，形成雙回路供電，供電條件可靠。六、煤質(zhì)特征礦區(qū)內(nèi)煤呈黑色，條痕褐黑~黑褐色，弱瀝青至強瀝青光澤，均一或條帶狀結(jié)構(gòu)，階梯狀、參差狀斷口，鏡、亮煤富集帶可見貝殼狀斷口、眼球狀斷口，層狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，常有方解石及黃鐵礦薄膜充填，燃點280176。C左右，燃燒試驗為劇燃，殘灰為粉狀，灰白~灰黃色。摩氏硬度2左右。礦區(qū)內(nèi)各煤層煤巖組分均為暗煤、絲炭為主，亮煤、鏡煤以薄條帶或透鏡體夾于其中，由于區(qū)內(nèi)煤的化學(xué)反應(yīng)性好，抗碎強度高，熱穩(wěn)定性好，可做氣化用煤，但由于區(qū)內(nèi)煤層的灰熔點偏低，易結(jié)渣，故在利用時應(yīng)注意。七、瓦斯根據(jù)詳查報告對各可采煤層瓦斯成分的測定成果，煤層CH4含量很低，為0~燃，自然瓦斯成分中可燃氣含量為0 ~%，均為二氧化碳氮氣帶，均屬瓦斯風(fēng)化帶，故礦區(qū)內(nèi)煤層屬低沼氣煤層。八、煤層影響煤塵爆炸的主要因素是煤的揮發(fā)分產(chǎn)率，礦區(qū)內(nèi)煤層的干燥無灰基，揮發(fā)分產(chǎn)率均較高，在34%以上，據(jù)原詳查報告所采生產(chǎn)大樣測試結(jié)果可知，火焰長度均大于400mm，抑制爆炸的最低巖粉量為70%，故區(qū)內(nèi)煤層煤塵均有爆炸性。根據(jù)詳查報告測定結(jié)果：煤的著火溫度300℃左右，還原樣與氧化樣燃點差△T1—3在25℃~39℃，屬易自燃煤。九、地溫據(jù)詳查報告中對全區(qū)3個鉆孔的測試：℃，℃/100m，℃/100m，平均地溫變化梯度3℃/100m，本區(qū)無地溫異常，屬地溫正常區(qū)，區(qū)內(nèi)井下采煤無地?zé)嵛：ΑＪ?、地質(zhì)勘探程度及存在的問題由于唐公溝礦目前井田范圍較小，資源量有限，勘探程度不高， Mt，%。因此，建議業(yè)主加大勘探程度，使低級儲量轉(zhuǎn)化為高級儲量，同時進一步加強周邊資源的整合力度，擴大井田范圍，增加礦井的服務(wù)年限和生產(chǎn)能力。井田已開采多年，因此后期開采過程中可能會有采空區(qū)積水泄入，礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中應(yīng)注意收集有關(guān)資料，并利用設(shè)計配備的探水鉆，做好探放水工作，并堅持“有疑必探，先探后掘”的防治水原則。本礦井為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸危險性，煤層容易自燃。地質(zhì)資料關(guān)于煤層相關(guān)開采技術(shù)條件的部分參數(shù)為早期測試的結(jié)果，礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中要注意收集相關(guān)資料并按照有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求補充相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)測試和鑒定，及時根據(jù)鑒定結(jié)果采取切實可行的措施防止事故的發(fā)生。礦井設(shè)計的主要依據(jù)為《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田萬利礦區(qū)唐公溝煤礦資源儲量復(fù)核報告》和礦井實際生產(chǎn)情況資料。但該報告重點是對井田煤炭資源儲量進行復(fù)核，對水文地質(zhì)條件以及開采技術(shù)條件的地質(zhì)工作和描述尚顯不足，所以礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中應(yīng)重視地質(zhì)資料的收集整理工作，并根據(jù)地質(zhì)條件的變化情況及時調(diào)整生產(chǎn)及安全措施。如礦井井下涌水量有增大趨勢時，應(yīng)及時擴建井底排水系統(tǒng)；如煤層發(fā)火趨于嚴重時，要及時提高注氮系統(tǒng)的能力等安全措施。根據(jù)本礦工作面條件及我國目前采煤方法的類型及設(shè)備配套情況，設(shè)計確定工作面的方法為綜采煤層走向長壁采煤法一次采全高. 第 63 頁 第二章 機械部分選型設(shè)計由于綜采設(shè)備機型日益增多，各機型又有各自不同的優(yōu)勢，根據(jù)煤層賦存條件，工作面生產(chǎn)能力及設(shè)備新舊接替的要求，經(jīng)常采用國產(chǎn)和引進設(shè)備交叉互配使用，而國產(chǎn)設(shè)備間的多種匹配是必然的，不同采煤機、輸送機和液壓支架可配套成多種合理的成套設(shè)備。但只有選型合理、配套恰當，才能獲得良好的使用效果。因此，要使綜采工作面“三機”（采煤機、刮板輸送機和液壓支架）都能發(fā)揮最大的生產(chǎn)能力，就必須在性能參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)，工作面空間尺寸以及相互聯(lián)接的形式、強度和尺寸等方面互相匹配。三機配套原理圖如下： 第一節(jié) 綜采工作面三機配套選型設(shè)計 滾筒式采煤機是目前國內(nèi)外采煤機械的主要類型，現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)和生產(chǎn)出很多類型，她與刨煤機相比有許多優(yōu)點：采高范圍大，對各種煤層適應(yīng)性強，能截割硬煤，并能適應(yīng)較復(fù)雜的頂板條件，還有利于實現(xiàn)綜采設(shè)備的配套和自動控制。因而，在國內(nèi)外煤田開采領(lǐng)域，雙滾筒采煤機得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)代滾筒式采煤機應(yīng)具有如下特征：（1）裝機功率能滿足采煤生產(chǎn)率要求；（2）截割機構(gòu)能適應(yīng)每層厚度變化而可靠工作，牽引機構(gòu)能在工作過程中隨時根據(jù)需要改變牽引速度，并能實現(xiàn)無級調(diào)速，以適應(yīng)煤質(zhì)硬度變化正常發(fā)揮機器效能；（3）機身所占空間盡量小，對薄煤層采煤機尤為重要；（4）可拆成幾個獨立的部件，以便入井和運輸，也便于拆裝和檢修；（5）所有電器設(shè)備都具有防爆性能，能在有煤塵瓦斯爆炸危險的工作面內(nèi)安全工作；（6）電機傳動裝置和牽引部等具有超負荷安全保護裝置；（7）具有防滑裝置，以防采煤機沿煤層傾向自動下滑；（8)具有內(nèi)外噴霧滅塵裝置； (9）工作穩(wěn)定可靠，操作簡便，操作手把和按鈕盡量集中，日常維護工作量小而容易。采煤機選型原則：①適合特定的煤層地質(zhì)條件，并且采煤機采高、截深、牽引速度等參數(shù)選取合理，有較大的實用范圍；②滿足工作面開采生產(chǎn)能力要求，采煤機實際生產(chǎn)能力要大于工作面設(shè)計生產(chǎn)能力10%～20%；③與液壓支架和刮板輸送機相匹配。影響采煤機選型的主要因素：煤層的力學(xué)特性、厚度和傾角，工作面生產(chǎn)能力。（一）采煤機性能參數(shù)的計算與決定根據(jù)目前我國采煤機生產(chǎn)現(xiàn)狀及使用情況，設(shè)計選用雙滾筒采煤機。雙滾筒采煤機滾筒直徑應(yīng)大于最大采高hmax的一半，一般可按D=（～）hmax選取，采高大時取小值，采高小時取大值。目前雙滾筒采煤機的滾筒直徑也已經(jīng)系列化，所以滾筒直徑的選取選取和標準直徑相近的數(shù)值。D=(～)4=～(m) 。截深的選擇，受煤層厚度、煤質(zhì)軟硬、煤層傾角、頂板巖性、頂板穩(wěn)定性、截割阻抗、及液壓支架的推移步距影響。在薄煤層中，由于工作條件困難，采煤機牽引速度受到限制，為了保證適當?shù)纳a(chǎn)率，宜用較大的截深（～）；反之在厚煤層中，由于受輸送機能力和頂板易冒頂片幫條件的限制，宜用較小的截深。滾筒轉(zhuǎn)速的選擇，直接影響截煤比能耗、裝載效果、粉塵大小等。轉(zhuǎn)速過高，不僅煤塵產(chǎn)生量大，且循環(huán)煤增多，轉(zhuǎn)載效率降低，截煤比能耗降低。根據(jù)實踐經(jīng)驗，一般認為采煤機滾筒的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在30～50轉(zhuǎn)/分較為適宜。滾筒轉(zhuǎn)速是設(shè)計截割部的一項重要參數(shù)，～40r/min左右，因為直徑越大滾筒轉(zhuǎn)速越小，所以設(shè)計取35轉(zhuǎn)/分。