【正文】 改進(jìn)支架的供液系統(tǒng)和閥的性能或采用電液控制液壓支架以提高移架速度 綜采工作面三機(jī)生產(chǎn)能力配套 工作面小時生產(chǎn)能力取決于工作面的年產(chǎn)量采煤機(jī)的生產(chǎn)能力依據(jù)工作面小時生產(chǎn)能力確定其它配套設(shè)備的能力都應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力就三機(jī)而言生產(chǎn)能力配套的原則是工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)能力必須略大于采煤機(jī)的理論生產(chǎn)能力順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)的生產(chǎn)率有應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)率否則采煤機(jī)采出的煤可能運不出去 1 工作面設(shè)備應(yīng)具有的生產(chǎn)能力 式中 Qb 設(shè)備應(yīng)具有的最小生產(chǎn)能力 th Qy 工作面年產(chǎn)量 t D 年生產(chǎn)天數(shù) f 能力富裕系數(shù)取 12～ 16 T 每日生產(chǎn)時數(shù)三采一準(zhǔn) T 18h K 開機(jī)率 2 采煤機(jī)實際生產(chǎn)能 力 QS 60B 36′東經(jīng) 116176。畢業(yè)設(shè)計（論文 )古城煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計 摘要 針對如何提高礦井機(jī)械化水平這一亟待解決的問題本課題著眼于礦井機(jī)電設(shè)備配套旨在通過對礦山機(jī)電設(shè)備的合理選型和設(shè)計使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)安全高產(chǎn)高效的要求 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)備運輸和提升設(shè)備的選型和設(shè)計通過篩選實習(xí)過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)備的各項具體參數(shù)進(jìn)行相關(guān)驗算確定設(shè)備布置和關(guān)系利用變頻 plc 等技術(shù)對電控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué) 設(shè)計 本課題通過對礦山機(jī)電設(shè)備合理的選擇與維護(hù)機(jī)械化設(shè)備的科學(xué)使用對提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義 關(guān)鍵詞煤礦設(shè)備礦井機(jī)械化選型配套ABSTRACT Mine mechanization level on how to improve the problems to be solved this issue focuses on electrical and mechanical equipment supporting mine to mine through the electrical and mechanical equipment on the rational selection and design mine production system to achieve safe high yield high efficiency requirements Overview of the subject in the understanding of mine based on research equipment mechanized mining face the central drainage system ventilation equipment transportation and upgrading of equipment selection and design Internship through the screening process the raw data collected arranged and reference Coal Mine Safety Regulations relevant requirements of the related equipment to determine the specific parameters of the related checking determine the equipment layout and the relationship between the use of frequency plc and other technology scientific design of electronic control systems The issue on mine electrical and mechanical equipment selection and maintenance of a reasonable scientific and mechanized equipment used to improve the economic efficiency of coal enterprises and the promotion of economic and social sustainable development has important practical significance Keywords coalpi equipment mine mechanization selection matching 目錄 1 礦井概況 1 11 礦井地理位置及井田分布 1 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 15 礦井開拓系統(tǒng) 21 16 煤層開采方式 22 17 掘進(jìn)方式 23 18 礦井自燃災(zāi)害情況 24 19 通風(fēng)及排水要求 27 110 主副井系統(tǒng) 28 111 主運輸系統(tǒng) 28 112 輔助運輸系統(tǒng) 29 113 礦井供電系統(tǒng) 29 2 綜采工作面設(shè)備選型計算 29 21 采煤工作面設(shè)計 29 22 采煤工藝 30 23 采煤設(shè)備配套要求 31 24 采煤機(jī)選型計算 35 25 液壓支架選型 43 26 刮板輸送機(jī)選型 47 27 乳化液泵站 53 28 噴霧泵站的選型計算 58 29 采煤工作面供電設(shè)備 60 3 排水設(shè)備選型設(shè)計 62 31 煤礦安全規(guī)程對主排水設(shè)備的要求摘錄 62 32 任務(wù)和必須的資料 62 33 設(shè)計選型步驟 63 4 通風(fēng)機(jī)設(shè)備選擇設(shè)計 76 41 具體任務(wù) 76 42 選型的原始資料資料 77 43 選擇風(fēng)機(jī) 77 5 運輸與提升設(shè)備選型設(shè)計 83 51 原始數(shù)據(jù) 83 52 選型計算 84 53 皮帶能力驗算 84 6 多繩摩擦提升機(jī)選型設(shè)計 89 61 設(shè)計依據(jù) 89 62 主井提升容器的計算 89 63 鋼絲繩的選擇計算 92 64 提升機(jī)計算選擇 95 65 提升機(jī)對井筒相對位置的計算 97 66 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計算 101 67 提升運動學(xué)計算 104 68 防滑驗算 112 69 提升動力學(xué)計算 117 610 提升電動機(jī)容量驗算 120 611 提升電耗和效率的計算 122 參考文獻(xiàn) 124 致謝 126 附錄 1271 礦 井概況 11 礦井地理位置及井田分布 古城煤礦位于兗州市東郊曲阜市以西分屬兗州曲阜兩市管轄地理坐標(biāo)北緯35176。 33′～ 35176。 49′～ 116176。 M VC≥ Qh 式中 QS 采煤可實現(xiàn)的生產(chǎn)能力 th B 截深 m M 才高 m γ煤的實體密度 tm3 VC 采煤機(jī)平均牽引速度 mmin C 能力富裕系數(shù) 3 工作面刮板輸送機(jī)實際運輸能力 CZ 3600FφγVC QC1 式中 QC1 刮板輸送機(jī)應(yīng)具有的生產(chǎn)能力 th QC2 刮板輸送機(jī)可能實現(xiàn)的生產(chǎn)能力 th F 溜槽貨載截面積 m2 φ裝滿系數(shù)一般取 065～ 09 γ散體煤的視密度 ms Ve 刮板輸送機(jī)鏈速 ms 4 液壓支架應(yīng)達(dá)到的移架速度和液壓系統(tǒng)流量 為了保證高產(chǎn)高效工作面采煤機(jī)連續(xù)割煤整個工作面移架速度應(yīng)不小于采煤機(jī)連續(xù)割煤的平均割煤牽引速度 采煤機(jī)平均截割牽引速度 式中符號含義同前 工作面移架速度 mmin 式中 Ky 不均衡系數(shù) Ky 117～ 122 單位時間每分鐘的移架數(shù)目 N VyJ 式中 N 單位時間移架數(shù)目架 min J 支架中心距 m 支架的移架速度主要取決于支架液壓系統(tǒng)的流量 QL 當(dāng)所需要移架速度確定后則支架供液系統(tǒng)應(yīng)具有的流量為 式中 Vy 移架速度 mmin K1 考慮到漏油竄液調(diào)架同時用液的工況富裕系數(shù) n1 推移千斤頂個數(shù) m s1 支架移動步距 m F1 推移千斤頂拉架時活塞作用面積 m2 n2 立柱根數(shù) s2 升降柱行程 m F2 降柱時活塞作用面積 m2 F3 升柱時活塞作用面積 m2 的幾何關(guān)系及配套要求 組成綜合機(jī)械化采煤工作面的采煤機(jī)輸送機(jī)和液壓支架有嚴(yán)格的配套要求以實現(xiàn)高產(chǎn)高效采煤工作面三機(jī)配套尺寸對采煤機(jī)結(jié)構(gòu)影響較大過機(jī)高度不得小于 100250mm 以便司機(jī)觀察頂板起伏煤層厚度變化等情況機(jī)身高度限制電動機(jī)可能具有的功率過煤高度限制輸送機(jī)的裝滿程度和大塊煤通過能力一般為 200450mm 機(jī)身高度和過煤高度決定于采煤機(jī)機(jī)型 配套要求工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)能力必須略大于采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和膠帶輸送機(jī)的生產(chǎn)率又應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)率否則采煤機(jī)割下的煤可能運不出去 24 采煤機(jī)選型計算 類型及適應(yīng)性 采煤機(jī)是綜采工作面最主要的生產(chǎn)設(shè)備選型時應(yīng)考慮煤層賦存條件和對生產(chǎn)能力的要求以及輸送機(jī)和液壓支架的配套要求 按滾筒數(shù) 單滾筒采 煤機(jī) 機(jī)身較短重量較輕自開切口性能較差適宜在煤層起伏變化不大的條件下工作 雙滾筒采煤機(jī) 調(diào)高范圍大生產(chǎn)率高可在各種煤層地質(zhì)條件下工作 按煤層厚度 厚煤層采煤機(jī) 機(jī)身幾何尺寸大調(diào)高范圍大采高大于 35 米 中厚煤層采煤機(jī) 機(jī)身幾何尺寸較大調(diào)高范圍較大采高 1335 米 薄煤層采煤機(jī) 機(jī)身幾何尺寸較小調(diào)高范圍小采高小于 13 米 按調(diào)高方式 固定滾筒式采煤機(jī) 靠機(jī)身上的液壓缸調(diào)高調(diào)高范圍小 搖臂調(diào)高式采煤機(jī) 調(diào)高范圍大臥底量大裝煤效果好 機(jī)身搖臂調(diào)高式采煤機(jī) 機(jī)身短窄穩(wěn)定性好但自開切口能力差臥底量較小適應(yīng)煤層起伏 變化小頂板條件差等特殊條件 按機(jī)身設(shè)置方式 騎輸送機(jī)采煤機(jī) 適用范圍廣裝煤效果好適用于中厚及其以上的煤層 爬地板采煤機(jī) 適用于各種薄和極薄煤層地質(zhì)條件 按牽引控制方式 機(jī)械牽引采煤機(jī) 操作簡單維護(hù)檢修方便適應(yīng)性強(qiáng) 液壓牽引采煤機(jī) 控制操作簡單功能齊全適用范圍廣 電牽引采煤機(jī) 控制操作簡單傳動效率高適用各種地質(zhì)條件 按牽引方式 鋼絲繩牽引采煤機(jī) 牽引力較小一般適用于中小型煤礦的普才工作面 錨鏈牽引采煤機(jī) 中等牽引力安全性較差適用于中厚煤層工作面 無鏈牽引采煤機(jī) 工作平穩(wěn)安全結(jié)構(gòu)簡單適用傾斜煤 層開采 按適用煤層條件 緩傾斜煤層采煤機(jī) 沒有特殊的防滑裝置適用于傾角15176?？梢圆豢紤]使用防滑防倒裝置如果采用無鏈牽引采煤機(jī)由于滾輪始終與齒條或齒軌嚙合且牽引部液壓馬達(dá)設(shè)有制動裝置采煤機(jī)不會下滑優(yōu)先選用無鏈牽引采煤機(jī) 牽引力 牽引力和煤質(zhì)軟硬煤層傾角采高機(jī)器質(zhì)量牽引速度等諸多因素有關(guān)難于精確計算有鏈牽引和無鏈單牽引采煤機(jī)的牽引力 F 1 1～ 1 3 N 用于大傾角煤層的無鏈雙牽引采煤機(jī)牽引力應(yīng)加大一倍 高度和臥底量 過煤高 度過低會造成機(jī)身下面煤流的堵塞一般中厚煤層機(jī)的過煤高度要大于 250～ 300 mm 薄煤層機(jī)的過煤高度要大于 200～ 240 mm 臥底量太小不利于清掃底板一般為 100～ 300 mm 25 液壓支架選型 架選型的基本依據(jù)及原則 進(jìn)行液壓支架選型時其基本依據(jù)是頂?shù)装逍再|(zhì)煤層條件和經(jīng)濟(jì)成本等一般情況下根據(jù)直接頂?shù)念悇e和基本頂級別選擇架型不同的直接頂和基本頂基本決定了所采用的液壓支架架型和工作方式直接頂?shù)姆诸愑胁环€(wěn)定頂板中等穩(wěn)定頂板穩(wěn)定頂板堅硬頂板基本頂級別 I 級頂板 周期來壓不明顯 Ⅱ級頂板 周期來壓明顯 Ⅲ級頂板 周期來壓強(qiáng)烈 1V 級頂板 周期來壓極其強(qiáng)烈 對于基本頂周期來壓不明顯的中等穩(wěn)定或破碎頂板可選用掩護(hù)式液壓支架對于直接頂穩(wěn)定的頂板可選用支撐式或支撐掩護(hù)式液壓支架 對于基本頂周期來壓強(qiáng)烈 Ⅲ～Ⅳ級 直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的頂板可選用支撐掩護(hù)式液壓支架對于直接頂穩(wěn)定或堅硬的頂板可選用支撐掩護(hù)式液壓支架或支撐式液壓支架此外由于某些頂板條件比較特殊故可采用多種形式的液壓支架因此液壓支架架型的選擇既要以頂板性質(zhì)作為依據(jù)還應(yīng)考慮頂板級別劃分的模糊性在頂板類級大致估定的條件下宜側(cè)重于選用防護(hù)性能較好的液壓支架如掩護(hù)式支架或帶有護(hù)幫裝置的液壓支架 底板軟硬程度或強(qiáng)度大小決定了底座結(jié)構(gòu)形式和支承面積底座是液壓支架的主要承載部件它將頂板壓力傳至底板 煤層厚度是液壓支架選型的一項重要指標(biāo)煤層厚度及其變化情況決定了液壓支架的結(jié)構(gòu)高度和伸縮范圍采高和頂板性質(zhì)直接決定了液壓支架的工作阻力或支護(hù)強(qiáng)度 液壓支架最大高度的確定考慮到頂板有頂板冒落或可能局部冒落而壓住液壓支架為保證立柱有一定的行程量液壓支架最大高度應(yīng)在煤層最大采高基礎(chǔ)上再加 200mm～ 300mm 液壓支架最小高度的確定考慮到液壓支架上下浮煤堆積影響移 架操作時支架立柱要有 150mm 左右的回縮量等因素液壓支架最小高度應(yīng)在煤層最小采高基礎(chǔ)上再減