【正文】 適應(yīng) 坡度 初撐力 (KN) 工作阻 力 (KN) 支護(hù)強(qiáng) 度（ MPa） 對地比 壓 (MPa) 質(zhì)量 (t) 畢業(yè)設(shè)計 3 支撐掩護(hù)式 Zz4000/17/35 1． 5 30176。 H— 最大采高，取 米。由于是堅硬頂板覆蓋率大于 60％。 δa— 支架頂梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，這里取 50mm。 S2— 頂板最大下沉量，這里取 150mm。 式中： hmax 、 hmin—— 煤層最大厚度和最小厚度；米。 畢業(yè)設(shè)計 2 支架的最大結(jié)構(gòu)高度： mshH a xm a x ????? 故選液壓支架的最大高度為 米。 二、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)包括液壓支架高度和伸縮比、寬度和覆蓋率、頂梁長度、支護(hù)強(qiáng)度、工作阻力和初撐力、移架力和推溜 力的確定。故優(yōu)先選用綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝。煤礦機(jī)電一體化畢業(yè)論文 煤礦機(jī)電一體化畢業(yè)論文 目 錄 第一章 支護(hù)設(shè)備與采煤機(jī)選型設(shè)計 ............................................................................................ 1 第一節(jié) 原始數(shù)據(jù) ............................................................................................................... 1 第二節(jié) 液壓支架的選型 ..................................................................................................... 1 第三節(jié) 滾筒采煤機(jī)的選擇 ................................................................................................... 3 第四節(jié) 采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)配套關(guān)系圖 .............................................................. 6 第二章 礦山運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計 ................................................................................................ 7 第一節(jié) 原始數(shù)據(jù)列表 .......................................................................................................... 7 第二節(jié) 工作面運(yùn)輸機(jī)械的選型設(shè)計 ................................................................................... 7 第三節(jié) 采取順槽運(yùn)輸機(jī)械的選型設(shè)計 ...............................................................................10 第四節(jié) 采區(qū)上（下）山膠帶機(jī)選型計算 .............................................................................13 第五節(jié) 大巷電機(jī)車的選型計算 .........................................................................................16 第三章 供電設(shè)備的選型設(shè)計計算 .............................................................................................19 第四章 礦井提升設(shè)備選型設(shè)計 ..................................................................................................24 第五章 排 水 設(shè) 備 選 型 設(shè) 計 ...........................................................................................33 第六章 礦井壓力設(shè)備的選型計算 .............................................................................................39 第七章 通風(fēng)設(shè)備選型 ..............................................................................................................43 畢業(yè)設(shè)計 1 第一章 支護(hù)設(shè)備與采煤機(jī)選型設(shè)計 第一節(jié) 設(shè)計原始依據(jù)及條件 設(shè)計原依據(jù)及條件見（表一）： 采 區(qū) 原 始 數(shù) 據(jù) 表一 煤層厚度（ M） 截割阻抗（牛頓 /毫米） 煤層傾角（ 176。 ） 頂板條件 工作面長度（ M） 設(shè)計生產(chǎn)量（萬噸 /年） 生產(chǎn)安排 Hmax Hmin 老頂 直接頂 根據(jù)所支架情況而定 340 23 Ⅲ級 4 類 130 90 一年工作 300天，實(shí)行四班制，三班生產(chǎn)，一班檢修，日工作時間 18 小時 根據(jù)上表資料表明，該采面屬中厚、傾斜煤層；頂板堅硬，周期來壓強(qiáng)烈。 第二節(jié) 液壓支架的選型 一、根據(jù)煤層地質(zhì)條件，查《礦山機(jī)械與設(shè)備》 2021 年 1月第一版表 167得：初步選擇支撐掩護(hù)式支架，其采高為 4 米，支護(hù)強(qiáng)度為 55。 1．高度和伸縮比的確定 高度選擇原則是：在最大采高時，液壓支架能“頂?shù)米　?，在最小采高是支架能“過得去”。 支架的最小結(jié)構(gòu)高度： mashH a i nm i n ????????? ? 故選液壓支架的最小高度為 米。 S1— 考慮偽頂，煤皮冒落，支架仍有可靠初撐力所需的支撐高度補(bǔ)償量，本設(shè)計中取 300mm。 a— 支架卸載前移時立柱伸縮余量，這里取 50mm。 伸縮比： inm a x ??? HHK S 2．寬度和覆蓋率 支撐掩護(hù)式支架包括側(cè)護(hù)板在內(nèi)的頂梁正常寬度為 米。 3．頂梁長度不予計算 4． 支架強(qiáng)度的確定 支護(hù)強(qiáng)度： M P aKHq 22 ??????? ??? 式中： K— 作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，取 8。 R— 巖石容重 ,這里取 噸 /米 3 5．液壓支架的選型 根據(jù)以上計算結(jié)果，查 《礦山機(jī)械與設(shè)備》 2021 年 1 月第一版表 1611，選擇ZZ4000/17/35 型支撐掩護(hù)式液壓支架。 3141． 6 4000 1． 73 10． 5 第三節(jié) 滾筒采煤機(jī)的選擇 一、采煤機(jī)性能參 數(shù)的計算與決定 1．滾筒直徑的選擇 雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑應(yīng)大于最大采高的一半，按經(jīng)驗(yàn)公式雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑。 2．截深的選擇 滾筒截深是采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)截入煤壁的深度，截深的確定與煤層的壓張效應(yīng)，截割阻抗（截齒截割單位切削厚度所對應(yīng)的截割阻力）大小，煤層厚度、傾角、頂板穩(wěn)定性及采煤機(jī)穩(wěn)定性有關(guān)。 3．滾筒轉(zhuǎn)速及截割速度 滾筒的轉(zhuǎn)速對能耗、裝載、煤塵影響很大 ,由公式采煤機(jī)截齒的最大切削厚度mnVh 1000max ? ，知當(dāng)采煤機(jī)一條截線上安裝的截齒數(shù) m、牽引速度 v 一定是轉(zhuǎn)速 n 愈高，煤塵產(chǎn)生量愈大，截割部耗能也就愈高。一般認(rèn)為滾筒的轉(zhuǎn)速控制在 30~50 轉(zhuǎn) /分為宜。 滾筒的轉(zhuǎn)速及直徑確定后采煤機(jī)的截齒截割速度也就定了，一般控制在 4 米 /秒。 5．采煤機(jī)截割時的牽引速度及生產(chǎn)率 1）根據(jù)采煤機(jī)的最小設(shè)計生產(chǎn)率 Qmin 決定牽引速度 V1 畢業(yè)設(shè)計 4 HBrQV 60min1 ? 625 ?????米／ 分 式中： Qmin— 采煤機(jī)的最小設(shè)計生產(chǎn)率， 625 噸 /小時。 B— 采煤機(jī)截深，取 米。 為了避免上述情況的發(fā)生，一般截齒的最大切削厚度應(yīng)小于截齒伸出齒座長度的70%，按照這一要求采煤機(jī)的牽 引速度 V2可用下式表示。 m— 采煤機(jī)采煤機(jī)一條截線上安裝的的截齒數(shù)，取 2 個。 3）液壓支架的推移速度決定的牽引速度 V3 支架的推移速度應(yīng)大于采煤機(jī)的牽引速度，才可以保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。在這里我們?nèi)?V3=6 米 /分 由以上計算得知：采煤機(jī)截割時的牽引速度 V應(yīng)滿足 V1≤ V≤ V2，即 V在 ~米 /分之間，并且 V≤ V3=6 米 /分，故確定采煤機(jī)的牽引速度 V＝ 米 /分 采煤機(jī)的牽引速度確定 V后，采煤機(jī)的生產(chǎn)率 Q 為： 畢業(yè)設(shè)計 5 ??????? H B V rQ 噸／ 小時 6．采煤機(jī)所需電機(jī)功率 采煤機(jī)工作過程中受到的影響因素較多，我們很難精確的計算出采煤機(jī)的電機(jī)功率，為此我們采用比能耗來估算采煤機(jī)的電功率。 A— 基準(zhǔn)煤的截割阻抗，取 200 牛頓 /毫米。 7．牽引力 由于工作環(huán)境的復(fù)雜，采煤機(jī)牽引力無法精確給出，我們可以根據(jù)采煤機(jī)的電機(jī)功率 2 300KW，選擇牽引力為 300 千牛的采煤機(jī)。 表三 根據(jù)上表技術(shù)參數(shù)，選擇雞西煤機(jī)廠生產(chǎn)的 MG2 300W型采煤機(jī)， 該采煤機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)見（表四）。 式中： A— 機(jī) 面高度，取 米。 L— 搖臂長度（搖臂擺動中心到滾筒中心的距離），這里取 米。 。 2．最小采高 hmin 的校核 mhhAh in ??????? ， 式中： A— 采煤機(jī)采高，取 米。 h2— 過機(jī)高度（頂梁與采煤機(jī)上平面之間的距離），取 0. 1 米。 3．臥底量的校核 最大臥底量： mDhLAK )17s i n( i n m a xm a x ??????????? ??， max=ASinβ maxD/2=(17186。 第四節(jié) 采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)配套關(guān)系圖 根據(jù)以上的設(shè)計計算采煤機(jī)選擇 MG2 300W型采煤機(jī)，液壓支架選擇 ZZ4000/17/35型 支撐掩護(hù)式 液壓支架，配套的刮板輸送機(jī)選擇 SGZ730/400 可彎曲刮板輸送機(jī)，刮板采高 (m) 滾筒 直徑 截深 (m) 生產(chǎn)能力 T ) ～ 米 708 328～ 500 0～ 45 2 300 0～ 35 畢業(yè)設(shè)計 7 輸送機(jī)的選型校核見第二章。見圖 1。 1350 按上表數(shù)據(jù)進(jìn)行刮板輸送機(jī)的選型計算。 3．采區(qū)上 (下 )山膠帶機(jī)的選型設(shè)計 L 上 (下 )山 =700m β 煤層 =10176。 畢業(yè)設(shè)計 8 該刮板輸送機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下 圓環(huán)規(guī)格 破斷力 刮板間距 形式 輸送量 輸送速度 設(shè)計長度 電機(jī)功率 電壓等級 中部槽規(guī)格 2Φ26*92mm 850KN 1104mm 中心雙鏈 700t/h *200kw 1140v 1500*730*317mm 3. 運(yùn)行阻力核算 (1)重段直線段的總阻力 Wzh=(q*ω +q1*ω 1)L*g*cos β+(q+q1) L*g*sinβ =（ 207*+*） *150**cos10176。 =263160N 式中： q中部溜槽單位長度載重，這里取 708/3600*=207kg/m q1刮板鏈單位長度質(zhì)量，這里取 ω 物料在溜槽中移行的阻 力系數(shù)，這里取 ω 1刮板鏈在溜槽中移行的阻力系數(shù)，這里取 L刮板輸送機(jī)鋪設(shè)長度，這里取 150 米。 g取 牛頓 /千克 (2)空段直線段的總阻力 Wk= q1*L*g*(ω 1cosβ+*sinβ)=*150*(176。)=26943 N (3)彎曲段的附加阻力 Wzhw= Wzh=*263160=26316N Wkw= Wk=*26943=2694 N 1)本設(shè)計中刮板運(yùn)輸機(jī)采用雙機(jī)頭驅(qū)動，因?yàn)? Wzh – Wk=147118〉 0，最小張力點(diǎn)為 1 點(diǎn)。 彎曲段半徑 R=L/2*sin(a180。= L中部槽的長度，取 米。相鄰中部槽的最大折曲角，取 3176。 彎曲段中心角 a=arcsin r c s in 2222 ???? aL aw176。=5m s1=0 s2=s1+q1L′g(w1cosβ sinβ )=0+*5*（ *cos10186。） =392 N s3= LwLweS zhfa ?022= *1502613 60392 180/**2 ??e =14849N s4=s3+wzh(LLwL18