【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 號(hào)內(nèi)數(shù)字是掩護(hù)式支護(hù)強(qiáng)度；但允許有5％的波動(dòng)范圍：，2分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ級(jí)老頂和1級(jí)老頂?shù)脑鰤罕稊?shù)，Ⅳ級(jí)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(shí)際情況確定，單體液壓支柱的支護(hù)密度，可用表中的支護(hù)強(qiáng)度除以工作阻力計(jì)算。表中采高系最大采高，具體采高下的支護(hù)強(qiáng)度可用插值法計(jì)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(guó)內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來(lái)確定。其選擇的原則是：在最大采高時(shí)，液壓支架應(yīng)能“頂?shù)米　保谧钚〔筛邥r(shí)，支架能“過(guò)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(yàn)公式計(jì)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(bǔ)償量；中厚煤層可取200mm，厚煤層可取300mm；薄煤層適當(dāng)減??；——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(cè)資料選取，若無(wú)這方面資料，可按100~200mm選取，I級(jí)老頂取大值，Ⅳ級(jí)老頂取小值；——支架卸載前移時(shí)，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(hù)強(qiáng)度的確定 ．支架支護(hù)強(qiáng)度：支架單位支護(hù)面積上的支撐力。它是衡量液壓支架性能的一個(gè)重要參數(shù)，可由下列方法確定；1)按經(jīng)驗(yàn)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(guó)取5—7；我國(guó)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(hù)式滿(mǎn)足工作面支護(hù)強(qiáng)度。選擇液壓支架型號(hào)由上面計(jì)算出的支架最大和最小結(jié)構(gòu)高度和支護(hù)強(qiáng)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(hào)，并列出支架規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)表（表16）。支撐掩護(hù)式支架具有支撐效率高，切頂能力強(qiáng)，支架穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。采用分體頂梁鉸接前梁形式，切頂效果好，便于運(yùn)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(hào)名稱(chēng)ZF3800/16/32型支撐掩護(hù)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(hù)強(qiáng)度MPa底板比壓(前端)MPa泵站壓力MPa整體運(yùn)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(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)一、刮板機(jī)的選擇,采用綜采一次采全高,所以只選取前部刮板機(jī)。根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》附表211表中可直接查出工作面配套設(shè)備的型號(hào)為SGD630/180PB型刮板輸送機(jī)。其技術(shù)特征如下：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：200 m 出廠(chǎng)長(zhǎng)度：150m輸送能力：QC =400噸/小時(shí)刮板鏈速度: m/s電機(jī)功率：2*90 KW鏈條形式：中雙鏈對(duì)所選刮板輸送機(jī)的驗(yàn)算運(yùn)輸能力刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力為：Q= 216。V式中F運(yùn)行物料的斷面積 m2? 物料的散碎密度 kg/ m3216。裝滿(mǎn)系數(shù)，V刮板鏈速度由于該工作面年產(chǎn)115萬(wàn)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(mǎn)為矩形估算) 所以Q= 216。V=1=≈986噸/小時(shí)由于Q＞QC ，所以輸送機(jī)滿(mǎn)足運(yùn)輸要求。運(yùn)行阻力計(jì)算⑴重段直線(xiàn)段的總阻力 W=（qω+qω）*L*g*cos(q+q)*L*gsin式中：q—中部槽單位長(zhǎng)度貨載質(zhì)量kg/m\q=Q/*v=831/*=q—刮板鏈單位長(zhǎng)度質(zhì)量，由SGD630/180PB型刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)查得：q=57kg/mω= ω’=《礦山機(jī)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(xiàn)段的總阻力：Wi=qLg(ω’cos18+sin18)=57*110*10*(*cod18+sin18)=⑶總的運(yùn)行阻力: w=(w+w)=81325N刮板鏈張力的計(jì)算⑴判斷最小張力點(diǎn)的位置，對(duì)雙機(jī)頭驅(qū)動(dòng)，最小張力點(diǎn)的位置用下面方法判斷：0，則3點(diǎn)為最小張力點(diǎn)，如圖⑵用逐點(diǎn)推算法求各點(diǎn)張力從最小張力點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，以上圖為例，已判定刮板輸送機(jī)的最小張力點(diǎn)在1點(diǎn)。取最小張力為:S=0 S=S+W S=S+==*=S=S+W=+24543=(N)牽引力及電機(jī)功率的計(jì)算機(jī)采工作面刮板輸送機(jī)的等效功率:N=1/*N=K*W*V/1000*=**1/1000*=99KW式中：K— 電動(dòng)機(jī)的備用系數(shù) 取K= V—刮板鏈運(yùn)行速度 取V=1m/s —傳動(dòng)裝置的總效率 W— 刮板輸送機(jī)牽引力 N=*2*q*w* *g*cos18*1/1000* =*2***110**1*10/1000* =(KW)則： N=1/*=76KW實(shí)際配用電機(jī)功率為: N=*76=88KW刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力計(jì)算(1) 預(yù)緊力 T=1/4(S+S+S+S)=39889N式中：S、S—分別為刮板鏈在主動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力N S 、S—分別為刮板鏈在從動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力 N(2) 緊鏈力TT+L*q*g*ω=刮板鏈的強(qiáng)度 雙鏈刮板輸送機(jī)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(jì)算得知，所選刮板輸送機(jī)在給定條件下能適用。二、轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表211（a）中可知：該綜采面選擇SZZ830/315成套系列；轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)能力應(yīng)大于刮板輸送機(jī)能力。由于轉(zhuǎn)載機(jī)也是刮板輸送機(jī)，驗(yàn)算過(guò)程與以上刮板輸送機(jī)相同。經(jīng)驗(yàn)算所選轉(zhuǎn)載機(jī)在給定條件下能適用。設(shè)計(jì)選用國(guó)產(chǎn)SGZ830/630型刮板輸送機(jī)、SZZ830/315轉(zhuǎn)載機(jī)、PCM200破碎機(jī)。上述設(shè)備設(shè)計(jì)要求關(guān)鍵部件引進(jìn)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表17。表17 刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)刮板輸送機(jī)SGZ830/630轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ830/315破碎機(jī)PCM200輸送能力(t/h)1200輸送能力(t/h)2000輸送能力(t/h)2200裝機(jī)功率(kW)3152裝機(jī)功率(kW)315裝機(jī)功率(kW)200鏈速(m)設(shè)計(jì)長(zhǎng)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(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)配套關(guān)系圖通過(guò)計(jì)算或參考有關(guān)圖冊(cè)資料，給制采煤機(jī)，支護(hù)設(shè)備及輸送機(jī)配套關(guān)系圖。采煤機(jī)、液壓支架和輸送機(jī)組成的綜采設(shè)備，有嚴(yán)格的配套要求。各單項(xiàng)設(shè)備的先進(jìn)性能只有在搞好配套關(guān)系的基礎(chǔ)上才能發(fā)揮出來(lái)。一、尺寸配套（一）高度配套采高與支架支護(hù)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(jī)尺寸（圖11）圖11　采煤機(jī)尺寸示意圖：采煤機(jī)最大采高，m；：搖臂向上的最大擺角，176。；：機(jī)面高度，m；：機(jī)身高度，m；：搖臂長(zhǎng)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(jī)機(jī)面高度之間關(guān)系，當(dāng)采煤機(jī)處于最小高度時(shí)，機(jī)面至梁底面有富余，通常，用下式計(jì)算：式中：——梁的厚度；若機(jī)面高度過(guò)大，大于，則煤層變薄時(shí)，支架不能放下來(lái)，只能割頂或底板巖石；若機(jī)面高度過(guò)小，采煤機(jī)的過(guò)煤空間（值）小，不利于煤流通過(guò)。采煤機(jī)的下切量（圖337）：：搖臂向下的最大擺角，ｏ；計(jì)算的數(shù)值一般為負(fù)數(shù)才是向下切割的深度，一般為150～200左右。：采煤機(jī)底托架高度；：運(yùn)輸機(jī)機(jī)槽高度；搖臂升角越大，采高越大，但當(dāng)角度太大時(shí)，使?jié)L筒中心距機(jī)身距離過(guò)小，裝煤效果不好。二、橫向尺寸配套機(jī)道寬度就是無(wú)立柱空頂寬度，及時(shí)支護(hù)包括一個(gè)截深，采煤機(jī)與運(yùn)輸機(jī)的中心線(xiàn)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(jī)之間。端面距一般為～，采高小時(shí)取下限，大時(shí)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(jī)、運(yùn)輸機(jī)、皮帶、轉(zhuǎn)載機(jī)、上山、煤倉(cāng)、通風(fēng)等。采煤機(jī)采煤機(jī)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(jī)功率。截深可以定做。輸送機(jī)（1）、尺寸與采煤機(jī)嚴(yán)格配套；（2）、機(jī)槽等部件的強(qiáng)度與采煤機(jī)的重量和運(yùn)行特點(diǎn)相適應(yīng)；（3）、能力與采煤機(jī)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(jī)的運(yùn)輸能力與鋪設(shè)長(zhǎng)度、電機(jī)功率、煤層傾角、機(jī)槽和刮板鏈的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)等因素有關(guān)。為使輸送機(jī)既不過(guò)載又能夠發(fā)揮運(yùn)輸潛力，根據(jù)實(shí)際測(cè)量的運(yùn)輸機(jī)的實(shí)際運(yùn)輸能力，按下式計(jì)算采煤機(jī)的牽引速度：工作面的采高、截深、煤的密度；：考慮到運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)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(dá)到：有效支護(hù)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(jī)作業(yè)方式。分段時(shí)，工作面最多不能超過(guò)三段。4）、工作面的生產(chǎn)能力與順槽、采區(qū)上下山、車(chē)場(chǎng)的運(yùn)輸能力、供風(fēng)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(yùn)輸系統(tǒng)各運(yùn)輸點(diǎn)的設(shè)備選型設(shè)計(jì)第一節(jié)　回采工作面運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計(jì)在回采工作面，使用刮板輸送機(jī)。在綜采工作面，選擇刮板輸送機(jī)時(shí)，應(yīng)注意其與采煤機(jī)和液壓支架的配套要求。工作面刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)的配套要求是：刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力必須與采煤機(jī)或刨煤機(jī)的運(yùn)輸能力相匹配，即應(yīng)使刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大于或等于采煤機(jī)或刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力；刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)型式及附件必須能密切與采煤機(jī)結(jié)構(gòu)相配套。刮板輸送機(jī)與液壓支架的配套要求是刮板輸送機(jī)的型號(hào)及溜槽結(jié)構(gòu)要與液壓支架的架型相匹配。刮板輸送機(jī)的溜槽長(zhǎng)度要與液壓支架的寬度相匹配。刮板輸送機(jī)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(jī)的技術(shù)特征中給出了下列參數(shù)，輸送能力Q、出廠(chǎng)長(zhǎng)度L、鋪設(shè)傾角β、電機(jī)功率N等參數(shù)。當(dāng)工作地點(diǎn)的情況與上述參數(shù)相符時(shí)，據(jù)刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表選出一臺(tái)刮板輸送機(jī)即可。但當(dāng)工作地點(diǎn)的傾角和長(zhǎng)度與技術(shù)特征不相符時(shí)，必須通過(guò)計(jì)算，才能確定所選刮板輸送機(jī)能否用于該工作地點(diǎn)。一、刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容刮板渝送機(jī)運(yùn)輸能力計(jì)算；刮扳輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算；刮板輸送機(jī)刮板鏈張力計(jì)算；刮扳輸送機(jī)牽引力及電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算；刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力計(jì)算；刮板鏈強(qiáng)度計(jì)算二、原始資料按液壓、采機(jī)部分所給的工作面生產(chǎn)能力Qc=417t/h、工作面長(zhǎng)度L=140m、煤層傾角β=10176。、煤的散積容重γ= kg/m3等參數(shù)進(jìn)行工作面刮板輸送機(jī)選型計(jì)算。具體設(shè)備選型如下：初定設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)運(yùn)距及運(yùn)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(hào)為4G306，輥徑d=30mm。由帶速、帶寬驗(yàn)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(jī)的帶速，帶速不變，v=； ρ——物料松散密度，ρ=900kg/m3；154t/h，滿(mǎn)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(jī)的帶速、帶寬能滿(mǎn)足輸送能力的要求。驅(qū)動(dòng)力和所需傳動(dòng)功率計(jì)算驅(qū)動(dòng)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(jī)的主要阻力； qRO=，承載分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；qRU=，回程分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；f——模擬摩擦系數(shù)，f=；L——輸送機(jī)水平長(zhǎng)度，L=1430m；H——物料提升高度，H=100m。δ——輸送機(jī)在運(yùn)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(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量；qG=，每米長(zhǎng)輸送物料的質(zhì)量；υ——輸送帶速度；υ=；經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)H=77887N。FS1=Fε+Fgl；主要特種阻力；Fε= Cεμ0Ln(qB+qG)gcosδco