【正文】 75 77 81 81 81 81 84 84 86： 86 93 94第一章 綜采工作面配套設(shè)備選型，煤層傾角6176。本課題著眼于礦山機電設(shè)備配套，旨在對礦山機電設(shè)備進行合理的選型和設(shè)計，使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)安全、高產(chǎn)、高效的要求。為實現(xiàn)高產(chǎn)高效的采煤必須進行正確的機電設(shè)備選型。 本課題通過對礦山機電設(shè)備合理的選擇與維護、機械化設(shè)備的科學(xué)使用，對促進礦井生產(chǎn)效率的提高和安全作業(yè)，無疑具有極其重大的影響。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一次采全高。本礦工作面煤層直接頂為2類頂板，屬中等穩(wěn)定頂板，強度較高，強度指數(shù)在31～70kg/cm2之間，發(fā)育大量節(jié)理裂隙，隨采隨落。掩護式支架有寬大的掩護梁可擋住采空區(qū)冒落的矸石，它的頂梁較短，支柱少且傾斜支撐，架間密封，支架工作阻力較小，切頂能力差，但由于頂梁較短，控頂面積小，支護強度不一定小，它使用于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定直接頂條件。雖然該支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，但該類型支架技術(shù)成熟，安全性高，工作性能穩(wěn)定，對不同地質(zhì)條件的煤層適應(yīng)性強，應(yīng)用廣泛。R式中：q——支架支護強度，t/m2, K——作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，我國取6～8，設(shè)計取8， H——最大采高， R——巖石容重。，支護強度及型式的選擇 max及最小工作高度H min的計算H max＝h max－cH min＝h min－s－c－a式中: H max——支柱最大工作高度，m， H min——支柱最小工作高度，m， h max，h min——煤層最大最小采高， c——頂梁高度，96mm， s——最大控頂距處頂板頂板下沉量，160mm， a——支柱卸載高度，80mm。25=（根/m2）單體液壓支柱的型式分為內(nèi)注式及外注式。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。截深的選擇，受煤層厚度、傾角、頂板穩(wěn)定性、截割阻抗、及液壓支架的推移步距影響。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。雖然綜合機械化開采在我國中厚煤層一次采全高工作面的應(yīng)用已經(jīng)成熟，機械設(shè)備的生產(chǎn)加工技術(shù)也比較完善，設(shè)備可靠性也大大提高，但采煤工作面煤層潛在的變數(shù)及機械設(shè)備的檢修等的各種因素均影響采煤機有效開動率，我國平均水平在40％左右。則：采煤機截割時牽引速度的高低，直接決定采煤機的生產(chǎn)效率及所需電機功率，由于滾筒裝煤能力，運輸機生產(chǎn)效率，支護設(shè)備推移速度等因素的影響，采煤機在截割時的牽引速度比空調(diào)時低得多，采煤機牽引速度在零到某個值范圍內(nèi)變化，選擇截煤機時的牽引速度，要根據(jù)下述幾個方面因素，綜合考慮。則： m/min式中：h’max——截齒在齒座上伸出長度的70％，取45mm。H采用比能耗法估算電機功率，是根據(jù)采煤機生產(chǎn)率和比能耗（截割單位體積煤所消耗電功率）試驗資料來確定。h/t。根據(jù)采煤機電動機的功率，可直接查表求得采煤機的牽引力。且其機電設(shè)備選型大部分為國家淘汰產(chǎn)品，本次設(shè)計根據(jù)實際進行了適當(dāng)調(diào)整。～17176。運輸機、采煤機、液壓支架在結(jié)構(gòu)性能之間有相應(yīng)的配套要求。本次設(shè)計根據(jù)計算選擇綜采成套設(shè)備ZC5－ZY35,并根據(jù)設(shè)計的實際情況進行了適當(dāng)?shù)男薷?。b刮板輸送機的鋪設(shè)傾角最大按6176。時，則：Q＝900（－4/60）=749t/h＞Qc＝515 t/h所選刮板輸送機適合。g（2）空段直線段的總阻力Wk＝q1總的牽引力W0可按下式計算W0＝(Wzh＋Wk) ＝(118092+8331) =152971N（1）判斷最小張力點的位置設(shè)計選取雙機頭驅(qū)動，按兩端布置傳動裝置分析，Wk－1/2W0＜0，則1點為最小張力點。刮板輸送機刮板鏈的安全系數(shù)為n＝＝式中：n——刮板鏈安全系數(shù)， Sd——一條鏈的破斷力，610000N， Smax——刮板鏈的最大凈張力，124092N， λ——雙鏈負荷不均勻系數(shù)。其技術(shù)參數(shù)如下表： SZB730/110型刮板轉(zhuǎn)載機的技術(shù)參數(shù)型號標準長度（m）鏈速（m/s）園鏈環(huán)（mm）輸送量（t/h）中部槽規(guī)格（mm）SZB730/11025φ2286c7001500730222設(shè)計原始資料:帶式輸送機的鋪設(shè)長度，800m帶式輸送機的鋪設(shè)傾角，0176。）DSJ100/80/16010001000160177。（q＋qd）Lgsinβ ＝（57＋＋）8001 ＝26301（N）式中：Wzh——重段運行阻力，N q——單位長度輸送帶上物料的重量，kg/m q＝Qc/=515/Sminzh =5 (q+qd)gcosβ =5(57+) =空段輸送帶允許的最小張力:Smink =5qggcosβ = 53cosβ =788N強度驗算輸送帶為強力帆布輸送帶，帶強P0=960N/cm設(shè)計運量大于600t/h。輸送機計算簡圖如下：輸送機能力驗算：Q==＞S—— m2；。= qd——單位長度輸送帶的重量， L——輸送機鋪設(shè)長度，700m ω＇——輸送帶沿重段運行的阻力系數(shù)， ——重段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，（2）空段直線段的運行阻力Wk＝（qd＋）Lgcosβ+qd Lg sinβ ＝（＋）700cos6176?？蛰d時牽引力F0k=（2qd＋＋）Lcos6176。井下四六制作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班檢修。主要運輸大巷平均坡度按3 0/00 選取，擬選用2K7600/250型架線式電機車。:式中：P——機車重量，7t G——礦車載重，1t G0——礦車自重， ψ——粘著系數(shù)， ω’zh——重車列車起動的阻力系數(shù)， ip——軌道的平均坡度， a——列車起動加速度，取n＝45輛查機車長時牽引力Fch = 3240N,長時速度Vch =，重車運行阻力系數(shù)Wzh=，等阻坡度ip=，調(diào)車系數(shù)a=，休止時間θ=20min。②每臺電動機的牽引力③查表確定機車實際運行速度及電流Izh＝24A，Vzh＝19km/h，Ik＝30A，Vk＝④計算一個運輸循環(huán)牽引電動機的等值電流其中tzh＝tk=Idz=＜Ich＝34A滿足溫升條件。電機車加權(quán)平均周期運行時間由式T=（60Lq / ）+(6Lq /)+ θ得 T=(6019)+(60)+20 = 每臺機車每班往返次數(shù)： 由式 Z1 =60Tb /T 得Z1 =60 5 / = 取 Z1 = 10次/班每班需運送貨載總次數(shù)由式 Zb =k(Ab+Aa) / nG得Zb = (900+900)/171 =取Zb=133次/班工作電機車臺數(shù)由式 N= Zb /Z1 =133 / 10 = 取N=14備用與檢修臺數(shù)由式 N1 = =14= 取N1 =4全井所需機車總臺數(shù)N0=14+4=18臺. 第三章 礦井提升設(shè)備選型設(shè)計An=90萬t/aHs=300mHz=18mHx＝18mγ＝br＝300dt＝14h單水平開采。為使鋼絲繩能夠承受繩端荷載，必須使下式成立：mp≥=kg/m根據(jù)計算，鋼絲繩選擇61937170右同三角形股鋼絲繩。mDt＝80d＝8037=2960mmDt＝1200δ＝1200=2880mm根據(jù)計算選擇TSH型天輪。計算得：α1=176。12′47″＜1176。滿足規(guī)范要求?；诽嵘跫铀俣萢0的確定初加速度由下式確定a0=＝式中：v0——箕斗離開卸載曲軌時的速度， h0——箕斗離開曲軌內(nèi)的行程，～設(shè)計取a0=箕斗主加速度a1的確定箕斗的主加速度由下式計算式中，F(xiàn)e——電動機的額定出力，N ＝ Ne——電動機的額定功率，570kW ηj——出動效率， λ——電動機過負荷系數(shù)， ——提升系統(tǒng)變位質(zhì)量，64120kg Vm——提升機實際提升速度，按減速器允許的輸出傳動轉(zhuǎn)矩來確定主加速度。、臺數(shù) 及凈排水揚程高度HgQb≥＝620=744m3/hHg＝Hx＋Hp＝5+360+1=366m式中：Hx——吸水高度，取5m Hp——排水高度，取開采水平距井口的標高差再加1m。檢修水泵的臺數(shù)n3n3==檢修泵數(shù)量選1臺則水泵臺數(shù)n為n＝n1＋n2＋n3=2＋1＋1=4臺水泵正常工作時，要求滿足下式Hg≤=420=378m根據(jù)排水泵的數(shù)量及各涌水期排水泵的臺數(shù)，設(shè)計選擇3趟排水管路，正常排水時、最大排水時合用2趟，備用1趟。西水管外徑：dx＝ ＝＝取dx＝335mm δx＝10mm排水管路布置見附圖如下： Lp=Hg+（40～50）=360+（40～50）＝400～410m取Lp＝410m，Hx＝8m、吸水管路特性當(dāng)量管路特性：吸水管、名稱數(shù)量系數(shù)底閥、帶慮網(wǎng)190176。求風(fēng)源的靜壓特征設(shè)通風(fēng)機的全壓系數(shù)為P，動壓系數(shù)為Pd ，靜壓系數(shù)為Pst ,風(fēng)源的靜壓系數(shù)為Py 圖4 21 通風(fēng)機特性曲線電動機的功率=＜在服務(wù)區(qū)內(nèi)不需分段選擇電動機，電動機按下式計算選擇N＝取同步轉(zhuǎn)速600r/min電耗：E＝由圖可以看出最高效率點處求等積孔確定風(fēng)機直徑確定風(fēng)機直徑為D＝反求等積孔系數(shù)確定風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)取標準轉(zhuǎn)數(shù)n＝750r/min圓周速度u＝得換算系數(shù)求工況曲線的端點礦井服務(wù)初期預(yù)期工況點為G0礦井服務(wù)末期預(yù)期工況點求工況曲線R0=3480/=RK=4960/1432=a=R0－RR＝=b＝=工況曲線為P＝（R0－）Q2 =(＝＋代入P＝10648,此式化為+已知某礦掘進工作面網(wǎng)路圖如下：各管段的長度分別為：AB=200M，BC＝300m，BD＝300m；LM＝CL＝DE＝EG＝150m；FI＝130m；KN＝30m；EH＝KC＝200m；DF＝FJ＝170m。則每班同時使用風(fēng)動工具數(shù)為：1班：16臺， 2班：11臺，3班：13臺。選定空氣機的型號及臺數(shù)：依據(jù)P和Q值參照教材P286表47選用三臺5L40/8活塞式空機。h第五章 井下采區(qū)供電設(shè)計設(shè)計在采區(qū)的軌道上山和運輸上山的橫貫內(nèi)內(nèi)設(shè)采區(qū)變電所為該采區(qū)服務(wù)。為了使采區(qū)變電所處于負荷中心，滿足工作面采煤工作面采煤機組隨著開采逐漸后退，采用KSGZY型移動變電站，使GKV高壓深入采區(qū)負荷中心以縮短供電距離。在設(shè)備的選型計算方面，主要以KSGZY—500移變電系統(tǒng)為主，以采煤機組供電為重點展開一系列，校驗，短路計算等來選擇饋電開關(guān)，起認開關(guān)，電纜等。采區(qū)負荷統(tǒng)計見表531采區(qū)供電系統(tǒng)擬定采用幾臺變壓器分別運行方式，這樣在發(fā)生漏電事故時，不會發(fā)生全采區(qū)停電，可靠性高，比并聯(lián)運行時電網(wǎng)緣電阻高，對電容小。1．高低壓電纜的選擇型號：根據(jù)供電系統(tǒng)，高壓電纜的需用包括以下幾個部分：①采區(qū)變電所內(nèi)高壓配電箱到工作面KSGZY－630/，取長度為750＋650=1400m。以電動機在額定電流計算Ｉn＝108A查表電纜截流量已知。以給移動變電站供電系統(tǒng)為例，選擇KSGBZY移變前，高壓配電裝置為6000V，移變后和負荷前三點進行計算．高壓開關(guān)箱的選擇在采區(qū)變電所內(nèi)設(shè)的高壓配電箱作為變電器的正常運行時送電控制及故障保護作用，設(shè)在變電器的高壓側(cè)．BPG5－6真空高壓隔離配電柜采用真空短路器，切斷能力強，維修方便，選擇電流為100/50型號，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：型號空路電流開斷電流極限峰值電流有效值整定范圍整定倍數(shù)整定時間分閘時間使用壽命BGP561002510110210＜1000為了考慮維修，安裝的統(tǒng)一性，共選５臺BPG5－6高壓隔爆配置電柜，其中一臺備用。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。（1）JBD型電子保護器過流保護的整定①過電流保護整定a、過載保護。以T1移動變電站低壓側(cè)饋電開關(guān)QA12(BKD9400/1140F)