矿山机械课程设计模板.doc

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1、矿山机械课程设计模板河南工程学院 矿井运输提升及采掘机械课程设计 综合机械采煤工作面配套机械选型设计 学生姓名： 学 院： 安全工程学院 专业班级： 采矿工程1141班 专业课程： 矿井运输提升及采掘机械 指导教师： 2014年06月19日 矿井运输提升及采掘机械课程设计任务书 题目 综合机械采煤工作面配套机械选型设计 专业 采矿工程 班级 采矿工程1141 一、设计题目 综合机械采煤工作面配套机械选型设计 二、设计资料 工作面长：150m；倾角：12；煤层平均厚度：3m；顶板中等稳定；截割阻抗：A=300N/m；煤的坚硬度系数：f=3.5。 三、完成的任务 （1）设计内容：试确定综采机械采煤

2、工作面采煤机、液压支架、刮板输送机的型号及它们的配套关系。 （2）提交课程设计报告。 四、成果要求 设计说明书。 指导教师签名： 2014年 6 月 5 日 目录 一、绪论 . 1 （一）概述 . 1 （二）原始参数 . 1 （三）选型基本原则 . 1 二、采煤机选型设计 . 3 （一）采煤机械的基本要求 . 3 （二）采煤工作面参数 . 4 （三）采煤机选型 . 4 （四）结果 . 10 三、支护设备选型设计 . 12 （一）支护设备的基本要求 . 12 （二）支护设备工作面参数 . 13 （三）支护设备机选型 . 15 （四）结果 . 16 四、刮板运输机选型设计 . 16 （一）刮板运输

3、机的基本要求 . 16 （二）采煤工作面参数 . 17 （三）刮板运输机选型 . 18 （四）结果 . 25 五、综采工作面机械配套设计 . 27 （一）设备主要空间尺寸的配套关系 . 27 （二）设备主要参数的匹配 . 28 六、结论 . 28 参考文献 . 29 结束语 . 29 1 综合机械采煤工作面配套机械选型设计 一、绪论 （一）概述 综采工作面配套设备由采煤机、支护设备、刮板输送机等设备组成.所谓综采工作面配套设备的选型含义,系指依据煤层赋存和矿井生产技术条件,可获得良好使用效果而实际选用的综采成套设备。综采工作面设备配套的目的,首先在于总体配套是单机设计的依据,要解决成套设备各单

4、机间的能力相互匹配和空间几何关系的配套;其次在于使成套设备性能与采煤工艺间相互适应。因而总体配套又是采区设计和采煤工艺设计的依据。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于顶梁）等组成一个采煤机的有机整体来实现采煤工艺的哥哥工序，他们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影响采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。 因此，为了正确的选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，同时也要注意它们之间的配套性能，特别要把工作面“三机” “采煤机、刮板输送机、液压支架”配套搞好，否则综采生产将无法进行，勉强生产也获得不了好效果。 （二）原始参数 本次综采工作

5、面的基本参数选定为原始参数第十组： 工作面长：150m；倾角：12；煤层平均厚度：3m；顶板中等稳定；截割阻抗：A=300N/m；煤的坚硬度系数：f=3.5。 （三）选型基本原则 综采工作面三机配套方案： 综采工作面的“三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送机,是综采工作面的主要设备。其选型首先必须考虑配套关系,选型正确先进、配套关系合理是提高综采工作面生产能力、实现高产高效的必要条件。 “三机”的基本选型原则： 1. 采煤机的选型原则 （1）采煤机能适合的煤层地质条件，其主要参数(采高、截深、功率、牵引方式)的选取要合理,并有较大的适用范围。 （2）采煤机应满足工作面开采生产能力的要求,其生产

6、能力要大于工作面设计能力。 （3）采煤机的技术性能良好,工作可靠,具有较完善的各种保护功能,便于使 1 2 综合机械采煤工作面配套机械选型设计 用和维护。 采煤机的实际生产能力、采高、截深、截割速度、牵引速度、牵引力和功率等参数在选型时必须确定。实际生产能力主要取决于采高、截深、牵引速度以及工作时间利用系数。采高由滚筒直径、调高形式和摇臂摆角等决定。滚筒直径是滚筒采煤机采高的主要调节变量，每种采煤机都有几种滚筒直径供选择，滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。截深的选取与煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距有关。截割速度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速度，由截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径确定

7、，对采煤机的功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤尘大小等有直接影响。牵引速度的初选是通过滚筒最大切削厚度和液压支架移架追机速度验算确定。牵引力是由外载荷决定的,其影响因素较多，如煤质、采高、牵引速度、工作面倾角、机身自重及导向机构的结构和摩擦系数等，没有准确的计算公式，一般取采煤机电机功率消耗的10%25%。滚筒采煤机电机功率常用单齿比能耗法或类比法计算，然后参照生产任务及煤层硬度等因素确定。 2. 液压支架的选型原则 （1）液压支架的选型就是要确定支架类型（支撑式、掩护式、支撑掩护式）、支护阻力（初撑力和额定工作阻力）、支护强度与底板比压以及支架的结构参数（立柱数目、最大最小高度、顶梁和底座的尺

8、寸及相对位置等）及阀组性能和操作方式等。 （2）选型依据是矿井采区、综采工作面地质说明书。在选型之前,必须将所采工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全部查清。然后依据不同类级顶板选取架型。最后依据选型内容结合国内现有液压支架的主要技术性能直接选定架型及其参数所对应的支架型号。 3. 刮板输送机的选型原则 （1）刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力,一般取1.2倍。 （2）要根据刮板链的质量情况确定链条数目,结合煤质硬度选择链子结构型式。 （3）应优先选用双电机双机头驱动方式。 （4）应优先选用短机头和短机尾。 （5）应满足采煤机的配合要求,如在机头机尾安装张紧、防滑装置,靠煤壁一 2 5 / 5