掘进工作面设备选型计算采矿专业毕业设计.docx
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掘进工作面设备选型计算采矿专业毕业设计
专题一掘进工作面设备选型计算
1原始参数
掘进断面
（㎡）
截割高度
（m）
截割宽度
（m）
截割硬度
（
）
18
3.75
5
6.0≤60
掘进坡度
（°）
接地比压
（
）
卧底深度
（mm）
供电电源
（V）
0.13
230
1140/660
根据已知参数选择的掘进机型号为：
EBZ132。
生产厂家为：
内蒙古北方重工业集团有限公司。
2巷道掘进工艺
2.1炮掘施工工艺
2.1.1破岩方式
1）采用钻爆法施工。
采用风钻配直径22mm中空六角钢钎及直径32mm柱齿钻头。
全部采用湿式打眼，按照定人、定钻、定眼、定位、定责的原则打眼。
打眼前，首先根据中腰线及设计要求，画出巷道轮廓线，然后按光爆原理及炮眼布置要求布置眼，炮眼掏槽方式采用楔形掏槽或复式掏槽。
2）采用光面爆破。
用Φ27×150mm×100g煤矿许用乳化炸药，Ⅰ～Ⅴ段毫秒延期电雷管，总延期时间不超过130毫秒，MFB-200、MFB-100型矿用安全网路闭锁发爆器引爆。
掏槽方式：
分直眼掏槽和斜眼掏槽，目前主要采用斜眼掏槽。
2.1.2主要工艺流程
岩巷：
交接班→敲帮问顶→打设上部炮眼（出后部矸石）→装药、爆破（上部）→洒水、安全检查→初喷临时支护→出上部煤矸→上部锚网索喷支护（打设下部炮眼）→装药、爆破（下部）→洒水、安全检查→出下部煤矸→下部锚网喷支护→检查清理。
煤巷：
交接班→敲帮问顶→打设炮眼（出后部矸石）→装药、爆破→洒水、安全检查→临时支护→顶板锚网带支护→两帮支护→检查清理。
2.1.3出矸方式
炮掘迎头采用耙装机扒装，耙装机距迎头的大于6米小于30m，耙装机接矿车、皮带或溜子。
也有的矿井采用装岩机装矸。
2.1.4炮掘巷道使用的主要设备
主要设备有P-60B扒装机（全套或机身）、转六喷浆机、7655型风钻、MQT-120型锚杆机、MQS-50/1.9型风煤钻、风动锚索张拉器MQ17-200型、SGB-40T型刮板运输机。
2.2综掘施工工艺
2.2.1矿井综掘机状况
现有EBZ-200TY、S200M、EBZ-200A、EBH-300A、EBZ-315H、AHM105等型号综掘机，其中EBH-300A、EBZ-315H、AHM105用于岩巷掘进，其余用于煤巷及半煤岩。
2.2.2施工方式
采用综掘机截割破岩切割方式：
煤巷一般由上帮底部左侧进刀，沿底板从左至右扫地掏槽，至右帮后向上移动截割头，再自右至左螺旋上升截割，接近顶板时，截割头要离开顶板100-300mm，防止截割头破坏顶板。
岩巷一般由巷道拱基线的中部进刀自左至右，再自右至左螺旋向上截割，截割至巷道顶部时，对顶板进行临时支护和一次支护，然后由上而下左右往复截割扫地，至设计底板高度。
2.2.3工艺流程
岩巷：
交接班安全检查→校对中线后画出巷道轮廓线→切割迎头→安全检查→初喷临时支护→出矸→锚网索喷支护→检修综掘机、验收质量→复喷→检查。
煤巷：
交接班安全检查→校对中线后画出巷道轮廓线→洒水、综掘机割煤（岩）→临时支护→（手镐刷帮）永久支护（打注水孔注水）→检修综掘机、皮带机，延转载机，检查。
2.2.4掘进机的选型
掘进机应按煤岩特征、巷道断面大小、煤岩硬度系数等进行选择。
只要巷道断面允许，应以大型掘进机为主，以确保设备可靠运行。
2.3掘锚施工工艺
2.3.1截割操作程序
1）向前行走，掘锚机进入工作位置。
截割开始前，放下尾部液压稳定架。
2）抬起前探梁，抬起截割臂，截割臂将停在设定的顶板位置。
3）掏槽：
自顶板下200-300mm处进刀掏槽。
4）向下截割：
自上而下截割，截割头达到设定的底板位置时，停止向下截割。
5）截割臂退回：
平整和清理底板。
6）停机，重新启动，选择打锚杆模式，打安锚杆。
7）选择行走：
当打锚杆工作完成，按下OK按钮并且放下顶板液压支撑架。
8）向前行走：
确定前铲板已放下并且副板已打开清理底板。
2.3.2支护方式
1）临时支护：
使用MB670掘锚机自配的液压支撑顶棚做临时支护。
迎头割煤后由掘锚机司机将液压支撑顶棚升起，然后依次铺设钢带、钢筋网至迎头，看好中线，找好扭距，缓慢上升使顶棚接实顶板。
2）永久支护：
采用锚网带加锚索作为永久支护，采用锚索加强支护，锚索布置在巷道两排钢带之间的顶板处，使用MB670掘锚机机载液压钻机打设，按照由外向里、先顶后帮的顺序进行，每打完一个锚杆眼及时安装锚杆。
2.3.3装岩方式
利用掘锚机的铲板和副板及卡爪扒矸，利用掘锚机一运溜子和二运皮带出矸。
3掘进设备选型计算
3.1确定掘进机的主要技术参数
3.1.1总体参数
序号
名称
技术参数（标配）
总体
1
外形尺寸（m）
8.87×2.2×1.48
2
定位最大可掘高度/宽度（m）
4.03/5.2
3
经济截割岩石单向抗压强度（MPa）
90/70
4
截割卧底深度（mm）
200
5
地隙（mm）
250
6
适应巷道坡度（
）
±18
7
接地比亚（MPa）
0.13
8
整机重量（t）
38.8（不含二运和除尘）
9
总额定功率（kW）
207（不含二运和除尘）
10
机器供电电压（V）
1140/660
截割部
11
截割电机功率（kW）
132
12
截割头转速（r/min）
44
13
平均单刀力（N）
4950
装运部
14
装载形式
弧形三齿星轮式
15
运输形式
中双链刮板式
16
铲板宽度（m）
2.85
17
星轮转速（r/min）
31
18
运输机链速（m/s）
0.85
19
装运能力（
）
204
行走部
20
行走形式
履带式
21
行走速度（m/min）
0~6.3
22
制动形式
圆盘制动器
液压系统
23
系统形式
定量型/开式回路
24
额定压力（MPa）
18
25
总流量（L/min）
503
26
泵站电机功率（kW）
75
27
油箱有效容积（L）
500
28
锚杆泵站电机功率（kW）
15
喷雾及冷却系统
29
灭尘形式
内喷雾及加强型外喷雾
30
供水压力（MPa）
3~8
31
流量（L/min）
100
电控系统
32
电控箱
隔爆兼本质安全型
33
控制箱
隔爆兼本质安全型
34
电气控制
进口专用控制器
3.1.2截割范围
高度：
（mm）5590 宽度：
（mm）7000面积：
（m2）0～39
3.1.3截割部
截割头形式：
纵轴式（电动机驱动）
截割头转数：
（r/min）44
截割功率：
（kW）132
截齿形式：
镐形截齿
截齿数量：
（个） 60
喷雾：
内、外喷雾方式
3.1.4铲板部
装载形式：
弧形三齿星轮式
装载能力：
（m3/min） 4.0
装载宽度：
（m）2.85
星轮转数：
（r/min）31
铲板卧底量：
（mm） 345
铲板抬起高度：
（mm） 508
液压马达:
2台
型式：
径向柱塞马达
功率：
（kW） 25×2
压力：
（MPa） 25
转速：
（r/min） 32
流量：
（L/min） 70×2
3.1.5第一运输机
利用掘锚机的铲板和副板及卡爪扒矸，利用掘锚机一运溜子和二运皮带出矸。
总体长度：
（m） 12.8
总体宽度：
（m） 3.8
总体高度：
（m） 2.15
总重：
（t） 113.5
总功率：
（kW） 573（含第二运输机11kW）
坡度：
（°） ±18
卧底深度：
（mm）28
地隙：
（mm）291
龙 门 高：
（mm） 360
牵 引 力：
（kN） ≥570
截割硬度：
（MPa） ≤130
理论生产能力：
（m3/h）240
综合噪声：
dB（A）<95
跑偏量：
≤5％
高度：
（mm）5590 宽度：
（mm）7000面积：
（m2）0～39
截割头形式：
纵轴式（电动机驱动）
截割头转数：
（r/min）30
截割功率：
（kW）318
截齿形式：
镐形截齿
截齿数量：
（个） 60
喷雾：
内、外喷雾方式
装载形式：
五齿星轮（液压马达驱动）
装载能力：
（m3/min） 4.0
装载宽度：
（m）3.8
星轮转数：
（r/min）0-32
铲板卧底量：
（mm） 345
铲板抬起高度：
（mm） 508
液压马达:
2台
型式：
径向柱塞马达
功率：
（kW） 25×2
压力：
（MPa） 25
转速：
（r/min） 32
流量：
（L/min） 70×2
3.1.6行走部
形式:
履带式（液压马达驱动）
履带宽度：
（mm） 720
制动方式:
弹簧闭锁，停车用片式制动
对地压强:
（MPa）0.177
接地长度：
（mm） 4318
行走速度（最大）:
（m/min） 6.3
张紧形式:
油缸卡板
液压马达：
2台
型式：
轴向柱塞马达
功率：
（kW）43.8×2
压力：
（MPa） 25
转速：
（r/min）862
流量：
（L/min） 110×2
3.1.7液压系统
系统压力：
（MPa） 18
泵站功率：
（kW） 75
总流量：
（L/min） 503
三联泵型式:
三联变量泵1组
排量：
（ml/r） 260/190/60
转速：
（r/min） 1480
260泵压力：
（MPa） 25
190泵压力：
（MPa） 25
60泵压力：
（MPa） 3
油箱容量：
（L） 1200
换向阀：
液控换向阀
控制压力：
（MPa） 0.5
油冷却器:
5台
翅片式 液压锚杆机接口压力：
（MPa） 12
3.2叙述掘进机截割部，装载部，行走部，运输部的总体结构和传动系统
3.2.1主要用途及适用范围
EBZ132掘进机能实现连续切割、装载、运输作业。
该机适用于煤巷、半煤岩巷以及全岩的巷道掘进，也可在铁路、公路、水力工程等隧道施工中使用。
最大定位截割断面可达39m2，截割硬度不大于130MPa。
要求环境温度为0~40℃，坡度±18°。
3.2.2相关标准
引用标准：
MT/T 238.3-2006 悬臂式掘进机 。
执行标准：
Q/SY31 20233.1-2008 EBZ132悬臂式掘进机 。
3.2.3截割部
截割部由截割头、截割臂、截割减速机、截割电机组成。
截割头为圆锥台形，截割头最大外径为1212mm，长1200mm，在其圆周分布60把镐形截齿，截割头通过内花键和24个M20的高强度螺栓与截割臂相联。
截割臂位于截割头和截割减速机中间。
截割减速机是两级行星齿轮传动，它和截割臂用24个M24的高强度螺栓相联。
截割电机与截割减速机通过定位销和24个M30的高强度螺栓相联，它与截割电机叉形架用10个M30的高强度螺栓相联。
3.2.4铲板部
铲板部是由铲板本体、侧铲板、铲板驱动装置、从动轮装置等组成。
通过两个液压马达驱动星轮，把截割下来的物料收集到第一运输机内。
铲板部是用两个液压马达驱动星轮实现耙装运动。
铲板由侧铲板、铲板本体组成，用M30高强度螺栓连接， 铲板在油缸作用下可向上抬起508mm，向下卧底345mm
3.2.5第一运输部
第一运输机位于机体中部，是边双链刮板式运
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