【文章內(nèi)容簡介】 號內(nèi)數(shù)字是掩護式支護強度；但允許有5％的波動范圍：，2分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ級老頂和1級老頂?shù)脑鰤罕稊?shù)，Ⅳ級老頂由于地質(zhì)條件變化較大，只給出最低限2，具體數(shù)字應(yīng)根據(jù)實際情況確定，單體液壓支柱的支護密度，可用表中的支護強度除以工作阻力計算。表中采高系最大采高，具體采高下的支護強度可用插值法計算。液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定液壓支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要指液壓支架的結(jié)構(gòu)高度，液壓支架的結(jié)構(gòu)高度，應(yīng)能適應(yīng)采高的要求。它根據(jù)煤層厚度(或采高)和采區(qū)范國內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來確定。其選擇的原則是：在最大采高時，液壓支架應(yīng)能“頂?shù)米　保谧钚〔筛邥r，支架能“過得去”。支架最大結(jié)構(gòu)高度和最小結(jié)構(gòu)高度，具體由下面經(jīng)驗公式計算：=3+ =（m）= =(m)式中： ，——煤層最大厚度和最小厚度，m（已知）；——考慮偽頂，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撐力所需要的支撐高度的補償量；中厚煤層可取200mm，厚煤層可取300mm；薄煤層適當減小；——頂板最大下沉量（一般取支架后排立柱處頂板的下沉量，可借鑒鄰近工作面的觀測資料選取，若無這方面資料，可按100~200mm選取，I級老頂取大值，Ⅳ級老頂取小值；——支架卸載前移時，立柱伸縮余量，取80~100mm；——支架頂粱上存留的浮煤和碎矸石厚度，一般取50~100mm。支架支護強度的確定 ．支架支護強度：支架單位支護面積上的支撐力。它是衡量液壓支架性能的一個重要參數(shù)，可由下列方法確定；1)按經(jīng)驗公式估算＝(t/m2)式中：——作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，日本取5，蘇聯(lián)取6—9；英國取5—7；我國中厚煤層取6—8；——最大采高，m；——巖石容重。2)直接查表選取根據(jù)頂板條件和煤層厚度，直接由表24中查取。根據(jù)頂板條件和煤層厚度選取支架支撐掩護式滿足工作面支護強度。選擇液壓支架型號由上面計算出的支架最大和最小結(jié)構(gòu)高度和支護強度的數(shù)值，從液壓支架產(chǎn)品目錄中選擇合適液壓支架的型號，并列出支架規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)表（表16）。支撐掩護式支架具有支撐效率高，切頂能力強，支架穩(wěn)定性好的特點。采用分體頂梁鉸接前梁形式，切頂效果好，便于運輸。采用前后雙連桿形式，可減少支架重量改善底板比壓的平均分布和前端比壓。表16 支架規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)表型號名稱ZF3800/16/32型支撐掩護式液壓支架參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)高度m中心距m寬度m初撐力kN工作阻力kN支護強度MPa底板比壓(前端)MPa泵站壓力MPa整體運輸尺寸mm適應(yīng)傾角操縱方式重量t～～3136～32363600～4118～～25525014101700≤30176。本架控制13第四節(jié) 工作面可彎曲刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機一、刮板機的選擇,采用綜采一次采全高,所以只選取前部刮板機。根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計指導書》附表211表中可直接查出工作面配套設(shè)備的型號為SGD630/180PB型刮板輸送機。其技術(shù)特征如下：設(shè)計長度：200 m 出廠長度：150m輸送能力：QC =400噸/小時刮板鏈速度: m/s電機功率：2*90 KW鏈條形式：中雙鏈對所選刮板輸送機的驗算運輸能力刮板輸送機的運輸能力為：Q= 216。V式中F運行物料的斷面積 m2? 物料的散碎密度 kg/ m3216。裝滿系數(shù)，V刮板鏈速度由于該工作面年產(chǎn)115萬噸，平均每班生產(chǎn)原煤869噸，所以不需要加擋煤板，因此F=1/2H*B= m2(按裝滿為矩形估算) 所以Q= 216。V=1=≈986噸/小時由于Q＞QC ，所以輸送機滿足運輸要求。運行阻力計算⑴重段直線段的總阻力 W=（qω+qω）*L*g*cos(q+q)*L*gsin式中：q—中部槽單位長度貨載質(zhì)量kg/m\q=Q/*v=831/*=q—刮板鏈單位長度質(zhì)量，由SGD630/180PB型刮板輸送機技術(shù)參數(shù)查得：q=57kg/mω= ω’=《礦山機械》表255查得 =18 為已知故：W=(q*ω+q*ω)*L*g*cos(q+q)*L*gsin=(*+57*)*110*10cos18=24543(N)⑵空段直線段的總阻力：Wi=qLg(ω’cos18+sin18)=57*110*10*(*cod18+sin18)=⑶總的運行阻力: w=(w+w)=81325N刮板鏈張力的計算⑴判斷最小張力點的位置，對雙機頭驅(qū)動，最小張力點的位置用下面方法判斷：0，則3點為最小張力點，如圖⑵用逐點推算法求各點張力從最小張力點開始計算，以上圖為例，已判定刮板輸送機的最小張力點在1點。取最小張力為:S=0 S=S+W S=S+==*=S=S+W=+24543=(N)牽引力及電機功率的計算機采工作面刮板輸送機的等效功率:N=1/*N=K*W*V/1000*=**1/1000*=99KW式中：K— 電動機的備用系數(shù) 取K= V—刮板鏈運行速度 取V=1m/s —傳動裝置的總效率 W— 刮板輸送機牽引力 N=*2*q*w* *g*cos18*1/1000* =*2***110**1*10/1000* =(KW)則： N=1/*=76KW實際配用電機功率為: N=*76=88KW刮板鏈的預緊力和緊鏈力計算(1) 預緊力 T=1/4(S+S+S+S)=39889N式中：S、S—分別為刮板鏈在主動鏈輪相遇點和分離點的張力N S 、S—分別為刮板鏈在從動鏈輪相遇點和分離點的張力 N(2) 緊鏈力TT+L*q*g*ω=刮板鏈的強度 雙鏈刮板輸送機刮板鏈的安全系數(shù)為：式中：N—— 刮板鏈的安全系數(shù)s——鏈條的破斷拉力 ——刮板鏈最大靜張力 ——雙鏈不均勻系數(shù)，中雙鏈取經(jīng)以上計算得知，所選刮板輸送機在給定條件下能適用。二、轉(zhuǎn)載機的選擇根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計指導書》表211（a）中可知：該綜采面選擇SZZ830/315成套系列；轉(zhuǎn)載機、破碎機能力應(yīng)大于刮板輸送機能力。由于轉(zhuǎn)載機也是刮板輸送機，驗算過程與以上刮板輸送機相同。經(jīng)驗算所選轉(zhuǎn)載機在給定條件下能適用。設(shè)計選用國產(chǎn)SGZ830/630型刮板輸送機、SZZ830/315轉(zhuǎn)載機、PCM200破碎機。上述設(shè)備設(shè)計要求關(guān)鍵部件引進技術(shù)參數(shù)見表17。表17 刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機技術(shù)參數(shù)刮板輸送機SGZ830/630轉(zhuǎn)載機SZZ830/315破碎機PCM200輸送能力(t/h)1200輸送能力(t/h)2000輸送能力(t/h)2200裝機功率(kW)3152裝機功率(kW)315裝機功率(kW)200鏈速(m)設(shè)計長度(m)50出口粒度(mm)300～150刮板鏈型式中雙鏈供電電壓(V)3300/1140供電電壓(V)3300/1140供電電壓(V)3300/1140中部槽規(guī)格(mm(LWH))1500780290第五節(jié) 采煤機、支護設(shè)備、輸送機配套關(guān)系圖通過計算或參考有關(guān)圖冊資料，給制采煤機，支護設(shè)備及輸送機配套關(guān)系圖。采煤機、液壓支架和輸送機組成的綜采設(shè)備，有嚴格的配套要求。各單項設(shè)備的先進性能只有在搞好配套關(guān)系的基礎(chǔ)上才能發(fā)揮出來。一、尺寸配套（一）高度配套采高與支架支護高度應(yīng)適應(yīng)。采用不同高度的底托架，可以適應(yīng)不同的采高。采煤機尺寸（圖11）圖11　采煤機尺寸示意圖：采煤機最大采高，m；：搖臂向上的最大擺角，176。；：機面高度，m；：機身高度，m；：搖臂長度，m；：滾筒直徑，m；～；采高與支架高度關(guān)系：支架的最大最小高度，、：分別為前后柱處的頂板最大下沉量；：支架支撐高度富裕量，一般為200左右；：支柱伸縮余量，一般為50左右；如下圖所示，支架支撐高度與采煤機機面高度之間關(guān)系，當采煤機處于最小高度時，機面至梁底面有富余，通常，用下式計算：式中：——梁的厚度；若機面高度過大，大于，則煤層變薄時，支架不能放下來，只能割頂或底板巖石；若機面高度過小，采煤機的過煤空間（值）小，不利于煤流通過。采煤機的下切量（圖337）：：搖臂向下的最大擺角，ｏ；計算的數(shù)值一般為負數(shù)才是向下切割的深度，一般為150～200左右。：采煤機底托架高度；：運輸機機槽高度；搖臂升角越大，采高越大，但當角度太大時，使?jié)L筒中心距機身距離過小，裝煤效果不好。二、橫向尺寸配套機道寬度就是無立柱空頂寬度，及時支護包括一個截深，采煤機與運輸機的中心線偏離一定的距離，視情況而定。人行道寬度，位置可在兩立柱之間，也可在前柱與輸送機之間。端面距一般為～，采高小時取下限，大時取上限；移架千斤頂?shù)男谐叹嚯x比截深大～。三、能力配套采煤機、運輸機、皮帶、轉(zhuǎn)載機、上山、煤倉、通風等。采煤機采煤機選擇的依據(jù)主要是采高、煤的硬度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度。確定的參數(shù)為采高、牽引速度、電機功率。截深可以定做。輸送機（1）、尺寸與采煤機嚴格配套；（2）、機槽等部件的強度與采煤機的重量和運行特點相適應(yīng)；（3）、能力與采煤機的相適應(yīng)；（4）、尺寸與液壓支架的結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)，合理配套。輸送機的運輸能力與鋪設(shè)長度、電機功率、煤層傾角、機槽和刮板鏈的結(jié)構(gòu)和特點等因素有關(guān)。為使輸送機既不過載又能夠發(fā)揮運輸潛力，根據(jù)實際測量的運輸機的實際運輸能力，按下式計算采煤機的牽引速度：工作面的采高、截深、煤的密度；：考慮到運輸機的運行條件差所考慮的系數(shù)，～；：工作面采出率液壓支架液壓支架移架方式與生產(chǎn)能力相適應(yīng)。（1）、液壓支架的性能達到：有效支護頂板，能夠快速移設(shè)；（2）、頂板穩(wěn)定性好的條件，采用單架依次順序式；（3）、頂板穩(wěn)定性差的條件，采用分段作業(yè)或分段追機作業(yè)方式。分段時，工作面最多不能超過三段。4）、工作面的生產(chǎn)能力與順槽、采區(qū)上下山、車場的運輸能力、供風量的能力均應(yīng)該相適應(yīng)。二、綜采工作面配套設(shè)備關(guān)系圖（附圖1）第二部分　井下煤流運輸系統(tǒng)各運輸點的設(shè)備選型設(shè)計第一節(jié)　回采工作面運輸機械的選擇設(shè)計在回采工作面，使用刮板輸送機。在綜采工作面，選擇刮板輸送機時，應(yīng)注意其與采煤機和液壓支架的配套要求。工作面刮板輸送機和采煤機的配套要求是：刮板輸送機的運輸能力必須與采煤機或刨煤機的運輸能力相匹配，即應(yīng)使刮板輸送機的運輸能力大于或等于采煤機或刨煤機的生產(chǎn)能力；刮板輸送機的結(jié)構(gòu)型式及附件必須能密切與采煤機結(jié)構(gòu)相配套。刮板輸送機與液壓支架的配套要求是刮板輸送機的型號及溜槽結(jié)構(gòu)要與液壓支架的架型相匹配。刮板輸送機的溜槽長度要與液壓支架的寬度相匹配。刮板輸送機溜槽與液壓支架的推溜千斤頂連接裝置的間距和配合結(jié)構(gòu)要匹配。在一般情況下，刮板輸送機的技術(shù)特征中給出了下列參數(shù)，輸送能力Q、出廠長度L、鋪設(shè)傾角β、電機功率N等參數(shù)。當工作地點的情況與上述參數(shù)相符時，據(jù)刮板輸送機技術(shù)特征表選出一臺刮板輸送機即可。但當工作地點的傾角和長度與技術(shù)特征不相符時，必須通過計算，才能確定所選刮板輸送機能否用于該工作地點。一、刮板輸送機設(shè)計計算的主要內(nèi)容刮板渝送機運輸能力計算；刮扳輸送機運行阻力計算；刮板輸送機刮板鏈張力計算；刮扳輸送機牽引力及電動機功率計算；刮板鏈的預緊力和緊鏈力計算；刮板鏈強度計算二、原始資料按液壓、采機部分所給的工作面生產(chǎn)能力Qc=417t/h、工作面長度L=140m、煤層傾角β=10176。、煤的散積容重γ= kg/m3等參數(shù)進行工作面刮板輸送機選型計算。具體設(shè)備選型如下：初定設(shè)計參數(shù)根據(jù)運距及運量，初定帶寬B=1200mm，帶速V=。上托輥間距ao=，下托輥間距au=，上下托輥輥徑133mm，軸承型號為4G306，輥徑d=30mm。由帶速、帶寬驗算輸送能力式中：k——傾斜系數(shù)，k=； S——輸送帶上物料的最大橫截面，S=㎡； v——輸送機的帶速，帶速不變，v=； ρ——物料松散密度，ρ=900kg/m3；154t/h，滿足要求。按照煤的最大粒度較核膠帶寬度式中：dmax——煤的最大粒度，mm。由此可以看出，帶式輸送機的帶速、帶寬能滿足輸送能力的要求。驅(qū)動力和所需傳動功率計算驅(qū)動圓周力：Fu=CFH+FS1+FS2+FSt式中：C=；附加阻力系數(shù)； FH=fLg(qRO+qRU+(2qB+qG)cosδ)；輸送機的主要阻力； qRO=，承載分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；qRU=，回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；f——模擬摩擦系數(shù)，f=；L——輸送機水平長度，L=1430m；H——物料提升高度，H=100m。δ——輸送機在運行方向的傾斜角；δ=0~5176。 g——重力加速度；g=暫定膠帶為PVG2500S整芯難燃型膠帶，其中qB=，每米長輸送帶的質(zhì)量；qG=，每米長輸送物料的質(zhì)量；υ——輸送帶速度；υ=；經(jīng)計算，F(xiàn)H=77887N。FS1=Fε+Fgl；主要特種阻力；Fε= Cεμ0Ln(qB+qG)gcosδco