矿山机械课程设计22242.docx

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矿山机械课程设计22242

矿山机械课程设计

河南理工大学采矿工程10级2班周玉制作

综合机械化采煤工作面

机械选型设计

（2011-2012学年第一学期）

2011年12月24日

矿山机械课

程设

计索引

第一篇绪论……………………………………………………

（2）

第二篇综采工作面机械选型…………………………………（3）

第一章滚筒采煤机的型…………………………………（3）

第二章支护设备的选型…………………………………（6）

第三章刮板输送机的选型………………………………（8）

第四章转载机的选型……………………………………（9）

第五章带式输送机的选型………………………………（11）

第六章采煤设备的配套性能……………………………（12）

第三篇课程设计心得………………………………………（13）

第一篇绪论

综采工作面的机械设备选型，是采矿工程专业的学生必须掌握的知识及能力。

具体条件及要求是：

在给定的采面地质条件的基础上，根据相关的设计规范、法规，对该工作面采用综合机械化采煤方法所用的机械设备进行合理、科学的计算选型。

撰写选型设计说明书。

采煤工作面中，采煤机、刮板运输机和支护设备（液压支架或单体支柱与顶梁）等组成一个称为采煤机的有机整体来实现采煤工艺的各个工序，它们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。

因此，为了正确地选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们能否满足采煤工艺的要求，同时要注意它们之间的配套性能。

本次设计选取的原始参数为：

工作面长度：

150米；煤层倾角：

30°；煤层平均厚度：

3.5米；

顶板条件：

中等稳定；A=230N/mm；f=3.5。

本次设计包括以下几部分：

采煤机、工作面刮板输送机、自移动式液压支架、桥式转载机和可伸缩交代运输机。

第二篇综采工作面机械选型设计

第一章滚筒采煤机的选用

机械化采煤工作面的生产能力主要取决于采煤机的落煤、装煤能力；而落煤、装煤能力又与煤层的地质条件和机器自身的性能、参数、整体结构有关。

因此，根据地质条件正确选择采煤机械，对于充分发挥机器能力、提高工作面产量、降低能耗、安全生产有着十分主要的意义。

一、采煤机的选型

通常是要符合煤层赋存条件，满足对生产能力的要求，以及与刮板输送机和液压支架的匹配要求。

需根据以下几方面确定采煤机的型号：

1.根据煤层坚硬度选型

本次设计煤层坚硬度系数f=4,A=230N/mm，属坚硬煤层；倾角30°属倾斜煤层，须选用大功率滚筒式采煤机。

2.根据煤层厚度选型

煤层厚度为3米，属中厚煤层，可选用的采煤机型号有MG340、

MXA—300/3.5、MG300—W（2x300）、MG—200（2x200）等。

3.根据煤层倾角选型

煤层倾角大于10°，须增设防滑装置。

二、生产率计算

1.理论生产率Qt=60HBvqρ=60x3.5x0.63x5.98x1.3=1028.5t/h

H是工作面平均采高m；B为滚筒有效截深，m；vq为在所给工作面条件下可能的最大工作牵引速，m/min；ρ为煤的实体密度，取1.3~1.4t/m3。

2.技术生产率Q=QtK1=0.7x1028.5=920t/h；

3.实际生产率Qm=QK2=920x0.65=598t/h。

三.滚筒直径与截深

中厚煤层综采工作面采用双滚筒采煤机，一次采全高，即上行或下行各进行一刀，各完成一个循环，故滚筒直径稍大于最大采高一半：

D≥H·1/2=1.75m

又由于滚筒直径已经系列化，此处选用D=1.8m。

截深即滚筒宽度，是指滚筒外缘到端盘外侧截齿齿尖的距离，即一次截割的深度。

中厚和厚煤层采煤机常用0.6（或0.63）m。

此外，采煤机的截深应应当与液压支架的退役步据相同，与金属铰接顶梁长度成整倍数。

四.牵引速度

一般采煤机牵引速度在10m/min一下。

五．综上，拟采用MG300/730---WD型采煤机。

MG300/730---WD型采煤机是我国自行研制的大功率采煤机，以下为鸡西煤矿机械有限公司设产的该型号采煤机。

如图：

表1—1，

MG300/730-WD系列采煤机--技术参数

表1--1 

主机技术参数及配套设备:

采高（m）：

2.1～3.8

2.1～4.1

截深（m）：

0.63;0.8

适应倾角：

液压牵引≤40°　　　电牵引≤15°（35°）

滚筒直径（m）：

1.6;1.8;2.0

滚筒转数（r/min）：

42;40;35;29

摇臂长度（mm）：

2160

摇臂摆动中心距（mm）：

6220

牵引力（KN）：

550;450

牵引速度（m/min）：

液压牵引　　　0～5.4;　0～6.6

电牵引　　　0～7.1;　0～8.7

牵引型式：

电液互换　无链　销轨

机面高度（mm）：

1460

卧底量（mm）：

264;364;464

灭尘方试：

内外喷雾

装机功率（KW）：

2×300+2×45+20

电压（V）：

1140

机重（T）：

45

输送机：

SGZ730/320　SGZ764/400　SGZ830/630

支架：

ZY35等

第二章支护设备的选型

正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。

一、选型原则：

支架选型应使支护强度与采面矿压相适应,支架结构与煤层赋存条件相适应,支护断面与通风要求相适应,液压支架与采煤机、输送机等设备相匹配。

二、选型依据：

1.依据煤层厚度

煤层厚度直接影响到支架的高度和工作阻力以及稳定性。

设计煤层厚度为3.5米，应选用选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。

2.依据煤层倾角

煤层倾角主要影响支架的稳定行，倾角30°，支架易发生倾倒、下滑，故应采用同时具有防滑、防倒功能的支架。

3.地板条件

4.瓦斯涌出量

对于瓦斯涌出量大的工作面，支架通风断面要满足通风要求，选型时进行验算。

5.地质构造

地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5~8m2和20min以下时，暂不宜采用液压支架。

6.考虑设备成本

三、液压支架或单体支柱参数的确定

1.支护强度和工作阻力

（1）支护强度q=kHρg=8x3.5x2.5x103x10x10-6=0.7Mpa

（2）工作阻力Fz=qA

2.初撑力

初撑力大小对支架的支护性能和成本都有很大影响。

较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳定性，但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求也将提高。

一般取初撑力为0.6～0.8倍的工作阻力。

F1=0.8x3880=3104KN。

3.工作阻力

有效工作阻力与支架工作阻力的比值,称为支架的支撑效率η.;在考虑了支撑效率后,所需每架立柱的总工作阻力P应为:

P=Q/η（MPa）

4.移架力和推溜力

移架力与支架结构、质量、煤层厚度、顶板性质等有关。

根据以上选型原则及计算，拟选用ZY4800/26/50液压支架（河北邢台金牛矿业机械有限责任公司生产）：

图2—1，

表2--1

第三章刮板输送机的选型

一、刮板输送机与采煤机和液压支架的配套原则

1.结构形式必须与采煤机结构相配套；

2.输送能力不小于采煤机的理论生产率；

3.结构形式必须与采煤机结构相配套；

4.结构形式必须与液压支架架型相匹配；

5.溜槽长度要与液压支架的中心相匹配；

6.溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和结构相匹配。

二、刮板运输机的选型

由以上原则，选用SGZ-830/630型刮板输送机。

如图：

图3—1，

表3—1SGZ-830/630刮板输送机技术参数值

技术特征

数值

单位

输送量

1200

t/h

设计长度

200

m

装机功率

2×315

kw

刮板链速

1.31

m/s

刮板链

中双链，34×126-C圆环链

中部槽

铸焊封底式

采煤机牵引方式

齿轮－－销轨式

紧链装置

闸盘紧链伸缩机尾

注：

由于煤层倾角较大，需装设防滑装置。

第四章转载机的选型

由采煤机、液压支架、刮板输送机类型及其参数确定转载机型号。

SZZ1000/160（200）SZZ1000/375型转载机主要结构特点：

（1）机头带有伸缩机构，通过两侧油缸适时紧链。

（2）破碎机出口至卸载端采用全封闭结构。

（3）中部槽为箱式整体组焊结构，采用高强度中板和封底板。

（4）采用短溜槽以调节水平弯曲度，采用铰接槽，以调整垂直高度。

（5）转载机头与皮带机尾整体联结，构成自移式马帝尔达推进系统。

图4--1

SZZ1000/160（200）SZZ1000/375型转载机主要技术参数:

表4--1

转载机

SZZ1000/160（200）

SZZ1000/375

输送能力

2200t/h

3000t/h

设计长度

28m

70m

装机功率

160（200）KW

单速电机

375KW

双速电机

额定电压

1140v

3300v（1140）

链速

1.83m/s

1.8m/s

刮板链型式

中双链               链距          200mm

链条规格

36*126mm       加强链

链条破断负荷

1850KN

中部槽规格

3000（1500）*1000*750mm

考虑经济成本，选用SZZ1000/160（200）型转载机。

足以满足要求。

第五章胶带输送机选型

以下为DSJ系列输送机：

图5--1

表5--1

根据采煤机实际生产率598t，工作面长度150米，可知DSJ100/63/2x75型可满足要求。

综上所述，本综采工作面配套机械为：

MG300/730---WD型采煤机，ZY4800/26/50液压支架，SGZ-830/630型刮板输送机，SZZ1000/375型转载机，DSJ100/63/2x75型可伸缩胶带输送机。

第六章采煤设备的配套性能

一、设备主要空间尺寸的配套关系

如图6—1所示，为综采工作面采煤机组的配套尺寸关系

图6--1

二、设备主要参数的匹配

综采机组主要参数的匹配应满足两方面的要求：

一是生产率相适应；二是移架速度适应采煤机的牵引速度。

1、生产率相适应

要求采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和伸缩胶带输送机组成的生产系统中，每一后者的生产率要大于前者。

2、移架速度与采煤机的牵引速度适应

第三篇设计心得

经过本次设计，我获益颇多。

首先，使我对于本学期所学的知识有了一个整体的把握，将分散的知识点窜成了一个有机的整体，也使我对于煤矿设计生产由可一个更加明确的认识。

设计过程中，我咨询了老师，仔细翻阅查找了图书资料，充分利用了身边的所有可利用的资源，一点一点的认真完成了此次课设。

其次，使我对于综采工作面矿山机械的流程、选型原则及要点，这对于我们以后去矿山企业工作绝对是一个很好的热身。

虽然此次设计比实际情况还是由很大的差距，比实际情况“简化”了很多，但是足以让我们“领略”设计的要点。

最后，也是我感触最深的一点，我们自己动手搜集资料，自己分析数据、下结论，先不说得出的结果是否精确或符合要求，但我的确感受到了“自主学习”的氛围。

老实说，这个过程要比完成几次作业、听几堂课要费力的多，但我并不感觉乏味，甚至由种动力;当最后看着自己的“成果