【正文】 機電設備選型設計。其中主要介紹了三機配套，綜采工作面布置及配套設備，通過各設備相互配合和協(xié)調動作，實現落煤、裝煤、運煤、支護、頂板控制，及工作面巷道運輸等生產工序的全部機械化。 本設計是結合在校所學課程，對提高自我工作能力和培養(yǎng)解決實際問題的綜合應用。具體位于罕臺川之東，添爾漫溝之西一帶。 55′ 04″～ 109176。 57′ 40″～ 39176。萬利鎮(zhèn)向南 至東勝區(qū)。 二、地形地貌及地表水系 礦區(qū)位于東勝煤田區(qū)域性分水嶺“東勝梁”之北側，區(qū)域性地形特征為南高北低，礦區(qū)內南北向的獨貴溝梁是礦區(qū)內的天然分水嶺，最高點位于礦區(qū)西南部邊界處，海拔標高為 +，最低點位于礦區(qū)東北邊界處的添爾漫溝底，標高為 +，最大地形標高差為 ，一般高差為 50m 左 礦區(qū)區(qū)域屬高原侵蝕性丘陵地貌特征，地形縱橫切割，形成梁峁、溝谷。 礦區(qū)內中部形成的南北向獨貴溝梁為區(qū)內一小型天然 分水嶺，西部溝谷水由東向西流入罕臺川，向北注入黃河。均為間歇性流水，只在豐雨期間形成短暫洪流。煤層截割阻抗 A＝375N/mm，頂板巖性：老頂為Ⅲ級，直接頂為 2 類，工作面設計長度為 150m，設計年產量為 500 萬 t/a；掘進長度為 20xxm；運輸順槽長度為 20xxm；掘進工作面傾角為 3176。 本礦煤層賦存條件較好，煤層為進水平煤層，煤層厚度適中，為 4m，井型為大中型礦井，設計能力為 500 萬 t/a，直接頂為 2 類中等穩(wěn)定頂板，老頂為Ⅲ類頂板，周期來壓強烈，要求工作面支護強度較大。 四、頂底板巖性 本區(qū)各可采煤層頂底板巖石的巖性多為粉砂或砂質泥巖，局部為細粒砂巖。 五、水源、電源 本區(qū)氣候干旱，無長年穩(wěn)定地表水體，地下水源也比較貧乏。 本礦井現有 1 座 6kV 變電所，兩回 6kV 電源，一回引自罕臺 35kV 變電所(主變容量為 1179。 120mm2,185m, 已運行；另一回 6kV 電源線路引自萬利一礦 35kV 變電所，導線為 LGJ120/9km，尚未運行。 井田及周邊電力供應充足，礦井又引進兩回 10kV 線路，形成雙回路供電，供電條件可靠。C 左右，燃燒試驗為劇燃，殘灰為粉狀，灰白 ~灰黃色。 礦區(qū)內各煤層煤巖組分均為暗煤、絲炭為主，亮煤、鏡煤以薄條帶或透鏡體夾于其中，由于區(qū)內煤的化學反應性好，抗碎強度高，熱穩(wěn)定性好，可做氣化用煤，但由于區(qū)內煤層的灰熔點偏低，易結渣，故在利用時應注意。燃，自然瓦斯成分中可燃氣含 量為 0 ~%，均為二氧化碳氮氣帶，均屬瓦斯風化帶，故礦區(qū)內煤層屬低沼氣煤層。 根據詳查報告測定結果：煤的著火溫度 300℃左右，還原樣與氧化樣燃點差△ T1— 3在 25℃ ~39℃，屬易自燃煤。 十、地質勘探程度及存在的問題 由于唐公溝礦目前井田范圍較小，資源量有限，勘探程度不高，總地質儲量約 ，其中 D 級儲量約 Mt，占總地質儲量的 %。 井田已開采多年，因此后期開采過程中可能會有采空區(qū)積水泄入，礦井在建設和生產過程中應注意收集有關資料，并利用設計配備的探水鉆，做好探放水工作，并堅持“有疑必探，先探后掘”的防治水原則。地質資料關于煤層相關開采技術條件的部分參數為早期測試的結果，礦井在建設和生產過程中要注意收集相關資料并按照有關規(guī)程規(guī)范要求補充相應的技術參數測試和鑒定，及時根據鑒定結果采取切實可行的措施防止事故的發(fā)生。但該報告重點是對井田煤炭資源儲量 進行復核，對水文地質條件以及開采技術條件的地質工作和描述尚顯不足，所以礦井在建設和生產過程中應重視地質資料的收集整理工作，并根據地質條件的變化情況及時調整生產及安全措施。 根據本礦工作面條件及我國目前采煤方法的類型及設備配套情況，設計確定工作面的方法為綜采煤層走向長壁采煤法一次采全高 . 錯誤 !未找到引用源。但只有選型合理、配套恰當，才能獲得良好的使用效果。 三機配套原理圖如下： 第一節(jié) 綜采工作面三機配套選型設計 滾筒式采煤機是目前國內外采煤機械的 主要類型，現在已經研發(fā)和生產出很多類型，她與刨煤機相比有許多優(yōu)點：采高范圍大，對各種煤層適應性強，能截割硬煤，并能適應較復雜的頂板條件，還有利于實現綜采設備的配套內蒙古科技大學高等職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 10 頁 和自動控制。 采煤機選型原則 ： ① 適合特定的煤層地質條件，并且采煤機采高、截深、牽引速度等參數選取合理，有較大的實用范圍； ② 滿足工作面開采生產能力要求，采煤機實際生產能力要 大于工作面設計生產能力 10%～ 20%； ③ 與液壓支架和刮板輸送機相匹配。 （一）采煤機性能參數的計算與決定 根據目前我國采煤機生產現狀及使用情況，設計選用雙滾筒采煤機。目前雙滾筒采煤機的滾筒直徑也已經系列化，所以滾筒直徑的選取選取和標準直徑相近的數值。 4=～ (m) 設計取 。在薄煤層中，由于工作條件困難，采煤機牽引速度受到限制，為了保證適當的生產率，宜用較大的截深（可達 ～ ）；反之在厚煤層中，由于受輸送機能力和頂板易冒頂片幫條件的限制，宜用較小的截深，所以設計選取截深為 。轉速過高，不 僅煤塵產生量大，且循環(huán)煤增多，轉載效率降低，截煤比能耗降低。滾筒轉速是設計截割部的一項重要參數，新型采煤機直徑 左右的滾筒轉速為 25～ 40r/min 左右，因為直徑越大滾筒轉速越小，所以設計取 35 轉 /分。 式中： Vj 截割速度， m/s。 n滾筒轉速， r/min. 采煤機最小設計生產率與采煤機有效開機率有關。設計取正常開機率為 65％。 Qy 要求的工作面年產量， 500 萬噸； D年生產天數， 330d。 k開機率， 。 （ 1） 根 據 采 煤 機最 小設 計生產 率 Q m in 決定 的牽 引速 度 1V 1V =kCHBQh?60 式中： 1V 采煤機的平均截割牽引速度， m/min。 則： 1V=kCHBQh?60= 1 8 1 3 ????? =（ 2） 根 據 截 齒 最大 切削 厚度決 定的 牽引 速度 2V 采煤機截割過程中，是滾筒以一定的轉速 n，同 時又以一定的牽引速度 V2沿工作面移動，切削厚度呈月牙規(guī)律變化，如果滾筒一條截線上安裝的截齒數為 m，則截齒最大的切削厚度 hmax 在月牙中部，可用下式求出。一般來說， hmax 應小于截齒伸出齒座長度的 70％，根據國產采煤機的實際情況，取 50mm。 則： m i n )/( 0 0 0 503561 0 0 0n m a x2 mhmV ???????? （ 3）按液壓支架的推移速度決定牽引速度 3V 一般講支架的推移速度應大于采煤機的牽引速度較好，這樣可保證采煤機安全生產。 綜上所述，采煤機的牽引速度取 V＝ (4)采煤機生產率的確定 內蒙古科技大學高等職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 頁 采煤 機的牽引速度確定后，則采煤機的理論生產率 Qt 為： Qt ＝ 60HBVγ t/h 將上述確定的直帶入公式求得采煤機的理論生產率為： Qt ＝ 60179。 179。 ＝ （ t/h） 實際平均生產率要與配套運輸設備的運輸能力相適，用下式計算： Q=K1K2 Qt 式中： K1 采煤機輔助工作時間（如 : 調動機器、更換截齒、開切口、檢查機器和排除故障等）折算系數，一般取 ； K2 停機時間（如：處理輸送機和支架的故障，處理頂板事故等）折算系數，一般取 。 裝機功率由下式估算： P=Qh ?HW =1813?=(kw) 式中： P裝機功率， kw； Qh 采煤機的生產率， 1813t/h。 根據經驗統(tǒng)計，采煤機牽引力一般為其裝機功率數值的 ～ 1 倍。 采煤機的主要技術參數如下： 內蒙古科技大學高等職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 15 頁 采高范圍： ～ 機面高度： 1615mm 過煤高度： 685mm 最大臥底量： 440mm 煤質硬度： 硬或中硬 適應工作面傾角： 0～ 15176。 供電電壓： 3300V 供電頻率： 50Hz 總裝機功率： 1480Kw 1截割電機功率： 650Kw179。 2 1泵站電機功率： 30Kw 1滾筒直徑： φ 2300mm 1滾筒截深： 800mm 1滾筒轉速： 1搖臂回轉中心距： 8120mm 1牽引力： 750～ 450KN 1牽引速度： 0～ ～ 主機重量： 約 70t 2牽引型式： 交流變頻調速， 銷排無鏈，節(jié)距 147mm 2滅塵方式 內外噴霧 2拖電纜方式 自動拖纜 2主機外形尺寸 15000?2495?1570mm 2最大計算生產能力 2650t/h 2最佳配套運輸機型號 SGZ880/800 內蒙古科技大學高等職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 16 頁 （三 ） 初選采煤機主要技術參數的校核 本設計最大采高 hmax為 4m，滾筒直徑 D 為 ，因本采煤機無底托架， 1 采煤工作面最小采高 hmin 應大于采煤機高度 A，支架頂梁高度 h1，過機高度 h2，（頂梁與采煤機機身上平面之間的距離）三項之和，即采煤機與支護設備應能通過煤層變薄帶，滾筒不割巖石。 最大臥底量 Kmax 按下式計算： Kmax＝ 2s in2m a x DLH ?? ?A 式中，β max搖臂向下擺動最大角度， 20176。 工作面長度 150m,采煤機截深為 ，采煤機 開機率為 65%，采煤機平均割煤速度按 ，則每刀割煤所需時間： （ 150+2?50） /=,取 27min。 每日進刀 702/27=26 刀； 工作面年推進度： 26 ?? =6864m。 M工作面采高， 4m。 r沒的實體容重， 。 則： Q/ =150 8 6 44 ????? ? 經計算，工作面年產量為 ，此礦井滿足年產 500 萬噸的要求。運輸機的生產能力一般應略大于采煤機的生產率，以便把煤 及時運走，不出現堆煤現象。60 BHQV??? 式中： Q? 運輸機的運輸能力， 2650t/h H平均采高， 4m B采煤機截深， γ 煤的實體容重， 則： m i n )/m(1 . 30 . 84 采煤機移動時必須克服的牽引阻力 T 為： T＝ K2G＋ fD（ cosα－ K2＋ 2K3）177。 D截割阻抗， 375N/mm。 K2估算系數，取 。取 。 則： T? =,T? = 所選采煤機牽引力滿足要求。 （一）設計原始資料 QC Qc＝ 60hBγ V 式中： h回采平均高度， 4m。 γ 原煤容重， 。 則： Q＝ 60179。 179。 =（ t/h ） 實際生產率： QS =K1K2 QC 式中： K1 輔助工作時間折算系數，取 ； K2 停機折算系數，取 。 內蒙古科技大學高等職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 20 頁 技術參數如下： 設計長度： 250m 運輸量： 1500t/h 鏈速： 減速器速比： 電動機型號 DSB40 額定功率