【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)--古城煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)。針對(duì)如何提高礦井機(jī)械化水平這一亟待解決的問(wèn)題本課題著眼于礦井機(jī)電。設(shè)備配套旨在通過(guò)對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的合理選型和設(shè)計(jì)使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全。本課題在了解礦井概況的基礎(chǔ)上研究綜采工作面設(shè)備中央排水系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)。備運(yùn)輸和提升設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)通過(guò)篩選實(shí)習(xí)過(guò)程中收集到的原始資料加以整。理參照《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)要求確定出相關(guān)設(shè)備的各項(xiàng)具體參數(shù)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)。算確定設(shè)備布置和關(guān)系利用變頻plc等技術(shù)對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。12煤層賦存情況頂?shù)装鍡l件2. 13水文地質(zhì)情況11. 14瓦斯煤塵自燃發(fā)火等參數(shù)16. 16煤層開(kāi)采方式22. 18礦井自燃災(zāi)害情況24. 113礦井供電系統(tǒng)29. 24采煤機(jī)選型計(jì)算35. 31煤礦安全規(guī)程對(duì)主排水設(shè)備的要求摘錄62. 自煤層露頭及單家村煤礦為界具體由2021年頒發(fā)的采礦許可證核定的23個(gè)坐標(biāo)。州車(chē)站327國(guó)道橫貫本礦井各村間均有簡(jiǎn)易公路可通汽車(chē)

　　

【正文】 ／ｍ ３采用 MG150375型雙滾筒采煤機(jī)割煤煤層平均厚 686m采高 24m割煤深度為 06m平均放煤高度 446m采放比為 1186放煤采用兩刀一放雙輪順序放煤放煤步距 12m工作面推進(jìn) 7m時(shí)初次放頂煤距停采線 10m 時(shí)停止放頂煤工作面兩端頭不放頂煤工作面正常生產(chǎn)時(shí)每天生產(chǎn) 3 個(gè)循環(huán)循環(huán)進(jìn)尺 12m 日進(jìn) 36m 工作面設(shè)計(jì)回采率 80 采煤機(jī)每天連續(xù)工作10小時(shí)最大割煤速度為 4mmin結(jié)合放頂煤開(kāi)采現(xiàn)狀采煤機(jī)回采率為 80液壓支架放煤效率為 65 設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 設(shè)計(jì)生產(chǎn)率是運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)需要運(yùn)出的貨載質(zhì)量它是礦井生產(chǎn)任務(wù)要求運(yùn) 輸設(shè)備具有的運(yùn)輸能力用 A 來(lái)表示單位是 th 而運(yùn)輸設(shè)備本身所具有的運(yùn)輸能力稱為設(shè)備生產(chǎn)率以 m 來(lái)表示單位是 th 為了保證完成礦井運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)在選擇運(yùn)輸設(shè)備時(shí)應(yīng)使設(shè)備生產(chǎn)率大于或等于設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 工作面日產(chǎn)量 1 表示與前部輸送機(jī)相關(guān)的量 2 表示與后部輸送機(jī)相關(guān)的量 A LHJρNC 式中 Qr－工作面日產(chǎn)量 t L－工作面長(zhǎng)度 146ｍ N－日循環(huán)個(gè)數(shù)采煤時(shí)為 6 放煤時(shí)為 3 J－循環(huán)進(jìn)尺采煤時(shí) J 06m 放煤時(shí) J 12m ρ－煤體視 密度ρ 138tm3 H－采放煤平均厚度采煤時(shí) H 24m 放煤時(shí) h 446m C－綜放工作面回采率采煤時(shí) C 08 放煤時(shí) C 065 Am1 146240613808610 1393 th A1 Am1 0606 387th Vk A1 60HJρ 387 602406 138 324mmin t LvkL77 14632414677 64min Am2 146446121380653 64860 30897th A2 Am2 09208 430th 根據(jù) A1 387 th A2 430th 考慮實(shí)際生產(chǎn)中生產(chǎn)率的波動(dòng)及便于維護(hù)前后部刮板輸送機(jī)可選 SGZ630264 型刮板輸送機(jī) SGZ630264 型刮板輸送機(jī)的有關(guān)技術(shù)特征出廠長(zhǎng)度 L 180mq0 188kgmm 450thsp 610KNv 093msN 2 132 KW 鏈條型式為中雙鏈液力耦合器形式為 500 型 運(yùn)行阻力牽引力和功率計(jì)算 q A[36 vvk60 ] 由已知可得 q1 387[3609332460] 1092kgm q2 430 36093 1284kgm 煤在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)取 07 刮板鏈在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)取 03 重端運(yùn)行阻力 Wzh [ q0＋ q Lcos q0q Lsin]g 則 Wzh1 [ 18803109207 146cos186176。 1881092146 sin186176。]10 53970N Wzh2 [ 18803128407 146cos186176。 1881284146 sin186176。]10 63626N 空段運(yùn)行阻力 Wk q0gL 則 Wk1 188 10 146 03 cos186176。 sin186176。 16560N Wk2 18810146 03cos186176。sin186176。 16560N 考慮曲線段阻力及彎曲段的附加阻力則總牽引力 W0 121 WzhWzh 則 W01 121 5397016560 85342N W02 121 6362616560 97025N 對(duì)于各特殊點(diǎn)張力按兩端布置傳動(dòng)裝置分析首先確定最小張力點(diǎn)的位置然后據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算因 Wk1nAW01n Wk1W02 16560853422 0 故前部輸送機(jī)最小張力點(diǎn)在 3 點(diǎn) 同理后部輸送機(jī)最小張力點(diǎn)也在 3 點(diǎn) S31 Smin1 23000 6000N S41 S31Wzh1 600053970 59970N S11 S41W012 59970853422 17299N S21 S11Wk1 1729916560 33859 N 同理 S32 Smin2 23000 6000N S42 69262N S12 211135N S22 376735N 電機(jī)軸上的總功率 N W0v 1000 故 N1 85342093 100008 992KW N2 97025093 100008 1128KW 考慮 20 的備用功率取電機(jī)功率備用系數(shù) k’ 12 則 N1 12992 119KW N2 121128 1353KW 由計(jì) 算知前后部輸送機(jī)用兩端布置傳動(dòng)裝置時(shí)電機(jī)功率足夠 鏈子強(qiáng)度驗(yàn)算 S1 S41 59970N S2 S42 69626N 鏈子強(qiáng)度系數(shù) k 2SpS 故 k1 2 085 61000059970 173 42 k2 208561000069626 149 42 由計(jì)算知前后部輸送機(jī)的鏈子強(qiáng)度足夠 綜上所述前后部刮板輸送機(jī)選用 SGZ630264 型輸送機(jī)符合要求選型設(shè)計(jì)完成 27 乳化液泵站 P 初 π D024 Pa 式中 P 初－支 架的初撐力 KN D0－支架的立柱缸徑 m Pa－泵站壓力 Mp 則 31964 KN≤π D024 315 Mpa 得 D0≥ 018 m 故液壓支架的立柱缸徑為φ 200mm 支架推移千斤頂?shù)母讖綖棣?160mm 由以上設(shè)計(jì)可知液壓支架中心距是 15m 采煤機(jī)正常割煤的速度是324mmin 工作面液壓支架的移架方式根據(jù) 21 采區(qū)實(shí)際情況采取單架依次順序式此種移架方式沿采煤機(jī)牽引方向依次前移移動(dòng)步距等于采煤機(jī)截深支架移成一條直 線對(duì)不穩(wěn)定頂板有較好的適應(yīng)性采用追機(jī)移架的方式對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)支護(hù)在采煤機(jī)割煤后先移支架再移運(yùn)輸機(jī)即割煤移架移運(yùn)輸機(jī)采用帶壓移架的方式移架那么最大移架時(shí)間 T0 為 04630min 15324 則乳化液泵站的流量應(yīng)滿足要求使實(shí)際移架時(shí)間 T 小于最大移架時(shí)間 T t 降 t 拉 t 升 t 推 近似計(jì)算可得 T 2t 降 2t 移 故 T 2π2214 4200 2π1626 4200 02463 min T T0 故選用 MRBZ202115 型乳化泵符合設(shè) 計(jì)要求 管路選型數(shù)量 乳化泵選用 MRBZ202115 型兩臺(tái)輸液管路選用高壓膠管耐壓 35MPa 表 27 各種型號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 型號(hào) MRBZ202115 進(jìn)口壓力 Mp 常壓 公稱流量 Lmin 200 公稱壓力 MPa 315 電機(jī)功率 kW 125 電機(jī)轉(zhuǎn)速 rmin 1480 電壓 V 660 曲軸轉(zhuǎn)速 rmin 563 柱塞直徑 mm 50 柱塞行程 mm 66 卸載閥調(diào)定壓力 Mp 315 安全閥調(diào)定壓力 Mp 347 工作介質(zhì) 乳化液含 35 乳化油的中性水溶液 泵組含電機(jī)質(zhì)量 Kg 2600 配套液箱型號(hào) RX20216 液箱容積 L 1600 乳化液泵站的工作原理 MRBZ202115 型乳化泵站由 MRB202115 乳化液泵與 RX20216 型乳化液箱組成主要是為中厚與厚煤層的綜采工作面提供高壓乳化液作為液壓支架和推移工作面運(yùn)輸機(jī)時(shí)的動(dòng)力源該泵站由二臺(tái)乳化液泵與一臺(tái)乳化液箱組成其中一臺(tái)泵工作另一臺(tái)泵備用該泵屬于臥式三柱塞往復(fù)式泵屬于體積泵其柱塞靠泵軸的偏心 轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)其吸入和排出閥都是單向閥當(dāng)柱塞外拉時(shí)工作室內(nèi)壓力降低出口閥關(guān)閉低于進(jìn)口壓力時(shí)進(jìn)口閥打開(kāi)液體進(jìn)入柱塞內(nèi)推時(shí)工作室壓力升高進(jìn)口閥關(guān)閉高于出口壓力時(shí)出口閥打開(kāi)液體排出 帶滑靴結(jié)構(gòu)的軸向柱塞泵是目前使用最廣泛的軸向柱塞泵安放在缸體中的柱塞通過(guò)滑靴與斜盤(pán)相接觸當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)斜盤(pán)將柱塞從缸體中拉出或推回完成吸排油過(guò)程柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過(guò)配油盤(pán)分別與泵的吸排油腔相通變量機(jī)構(gòu)用來(lái)改變斜盤(pán)的傾角通過(guò)調(diào)節(jié)斜盤(pán)的傾角可改變泵的排量 泵站液壓系統(tǒng) 乳化液泵站液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足如下 要求 1 當(dāng)支架動(dòng)作時(shí)系統(tǒng)能及時(shí)供給高壓液體當(dāng)支架不動(dòng)作時(shí)泵仍照常運(yùn)轉(zhuǎn)但自動(dòng)卸載當(dāng)支架動(dòng)作受阻工作液體壓力升高超過(guò)允許值時(shí)能限壓保護(hù)為此泵站系統(tǒng)中必須裝設(shè)自動(dòng)卸載裝置 2 要設(shè)手動(dòng)卸載閥以實(shí)現(xiàn)泵的空載啟動(dòng) 3 系統(tǒng)中要裝單向閥以防止停泵時(shí)液體倒流 4 為能在拆除支架或檢修支架管路時(shí)泄出管路中的液體應(yīng)加手動(dòng)卸載閥 5 應(yīng)設(shè)有緩沖減震的蓄能器 乳化液泵站液壓系統(tǒng)工作過(guò)程是啟動(dòng)前先打開(kāi)手動(dòng)卸載閥使泵空載啟動(dòng)這時(shí)泵排出的乳化液經(jīng)手動(dòng)卸載閥直接回乳化液箱啟動(dòng)后關(guān)閉手動(dòng)卸載閥從泵排出的高壓乳化液經(jīng)單向閥向工作面供液當(dāng)工 作面不用液或用液量很小時(shí)系統(tǒng)壓力上升直至打開(kāi)先導(dǎo)閥和自動(dòng)泄荷閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸載當(dāng)系統(tǒng)過(guò)載時(shí)安全閥開(kāi)啟溢流實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)交替雙進(jìn)液閥的作用是保證任一臺(tái)泵都能通過(guò)一條管路向工作面供液 目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用乳化液作為液壓支架和外注式單體液壓支柱的傳動(dòng)潤(rùn)滑和防銹的工作介質(zhì)乳化液是用礦物油乳化劑 如石油磺酸鈉磺化蓖麻油等 及添加劑預(yù)先配制好的乳化油加水稀釋而成因?yàn)橛筒蝗苡谒疄榱耸箖烧呋旌纤员仨毤尤肴榛瘎┤榛瘎┦且环N表面活性劑它的分子是由極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兩部分組成前者親水可溶于水后者親油可溶于油把油在水中 攪拌成細(xì)粒時(shí)乳化劑分子能定向地排列吸附在油水兩界面上把油和水連接起來(lái)使分離的細(xì)粒不再因凝聚而浮游在水中成為浮濁液乳化液中含乳化油少即濃度低的 如濃度為3～ 5 冷卻和清洗作用較好適于粗加工和磨削濃度高的 如濃度為 10～ 20 潤(rùn)滑作用較好適于精加工 如拉削和鉸孔等 為了進(jìn)一步提高乳化液的潤(rùn)滑性能還可加入一定量的氯硫磷等極壓添加劑配制成極壓乳化液 28 噴霧泵站的選型計(jì)算 對(duì)噴霧泵站的要求 噴霧泵站的壓力和流量應(yīng)滿足滾筒采煤機(jī)內(nèi)外噴霧及冷卻系統(tǒng)的要求 噴霧泵站的參數(shù)確定 噴霧消塵泵流量 Q MBvqKρ 式中 Q－噴霧泵流量 Lmin M－工作面平均采高 m B－采煤機(jī)截深 m vq－采煤機(jī)牽引速度 mmin ρ－煤的實(shí)體密度 tm3 K－每噸噴霧水量一般取 K 20～ 30Lt 那么 Q 240632420 ～ 40 138 6762～ 13524Lmin 根據(jù)實(shí)驗(yàn)噴霧水的壓力在 245 105pa 以上時(shí)噴霧效 果較好 噴霧型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù) 由以上設(shè)計(jì)過(guò)程可選擇 XPB 噴霧泵站其主要 技術(shù)參數(shù)如表 281 表 281 噴霧泵站 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 型號(hào) BPW12563 公稱流量 Lmin 125 額定壓力 Mp 63 柱塞直徑 mm 45 柱塞數(shù)目 個(gè) 3 行程 mm 50 往復(fù)次數(shù) 547 電機(jī)轉(zhuǎn)速 rmin 1480 電機(jī)功率 KW 15 過(guò)濾精度 μ m 105 29 采煤工作面供電設(shè)備 供電情況 采煤機(jī) 2101 工作面總裝機(jī)容量 25095KW 高壓供 電來(lái) 自－ 850 水 平變 電所 備用 高壓 開(kāi)關(guān) 柜高壓 電纜 選用YJV2260003 95mm2 共 1400m 沿 850 車(chē)場(chǎng)敷設(shè) 2101 變電所內(nèi)設(shè)高防開(kāi)關(guān) 5 臺(tái)1 為總進(jìn)線開(kāi)關(guān) 2 去工作面移動(dòng)變電站 3 供 KBSGZY1000612 帶 2101 皮帶順槽第一條第二條膠帶機(jī) 4 備用 5 供 KBSGZY5006069 帶卡軌車(chē)皮帶順槽水泵調(diào)度絞車(chē)回柱絞車(chē)在軌道順槽安設(shè)工作面移動(dòng)配電點(diǎn) KBSGZY1000612 變壓器 1 臺(tái)供采煤機(jī)前后兩部刮板運(yùn)輸機(jī) KBSGZY6306069 變壓器 1 臺(tái)供破碎機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)及乳化泵 備的安裝 1 隨采面移動(dòng)的設(shè)備必須安裝固定在平板車(chē)上其它電氣設(shè)備必須臺(tái)臺(tái)上架 2 緊固用的螺母螺栓墊圈等要齊 全緊固無(wú)銹蝕現(xiàn)象 3 螺母緊固后螺栓螺紋應(yīng)露出螺母 1～ 3 個(gè)螺距不得在螺母下面加多余墊圈減少螺栓的伸出長(zhǎng)度 4 防爆接合面防爆間隙接合面的長(zhǎng)度應(yīng)符合防爆性能的規(guī)定 5 隔爆接合面不得有銹蝕及油漆應(yīng)涂防銹油或凡士林進(jìn)行處理 6 用螺栓固定的防爆接合面其緊固程度以壓平彈簧墊圈不松動(dòng)為合格 7 接線裝置的隔爆性能應(yīng)符合規(guī)定 8 接線嘴連接緊固密封良好