王东东的毕业论文

1、浅谈工作面机械设备选型计算及采区供电设备选择矿山机电 王冬冬内容摘要：本论文是针对山西阳城皇联煤业有限公司采区的地质条件，采煤方法，巷道布置以及采区机电设备容量，分布等情况而设计的采区供电系统和采区设备布置。设计题目为120万吨/年的综采工作面的设备选型。本论文的主要内容包括采区设备选型计算、移动变电站的选择、供电系统的拟定、高、低电压电缆的选择、高、低压电器设备的选择及过流保护的整定。关键词：工作面 采区供电设备设计原始资料山西阳城皇城相府集团皇联煤业有限公司由山西阳城皇城煤业有限公司、山西阳城皇城煤业有限公司华树煤矿、山西阳城皇联煤业有限责任公司和山西阳城郭峪煤业有限公司四矿重组而成，面积

2、10.888km2，批准开采3、9、15号煤层，核准生产能力1.2Mt/a。山西阳城皇联煤业有限责任公司位于本重组区的西部，始建于1988年10月，1991年3月建成投产，目前年生产能力0.3Mt/a。2006年10月25日由山西省国土资源厅换发了证号为14000666622625的采矿许可证，批准开采3号煤层，矿区面积1.9914km2，现开采3号煤层；2008年1月20日由山西省煤炭工业局换发了证号201405220228号的生产许可证。矿井设计生产能力0.3Mt/a，核定生产能力0.3Mt/a，服务年限31.3年。该矿现开采3号煤层，提升方式为带式输送机和串车，通风方式为中央分列式，开拓

3、方式为斜井，井下运输方式为带式输送机和无极绳，采煤工艺为高档普采，采用采上、采下放中整体顶梁组合悬移液压支架，全部垮落法管理顶板，工作面使用ZH2000/16/24Z型整体顶梁组合放顶煤悬移液压支架支护顶板，MG150/375-W型采煤机割煤。机械排水，属高瓦斯矿井。主要生产系统：1.通风采用中央分列式通风。主、副斜井进风，回风斜井回风。通风方法为机械抽出式。矿井总进风量为2160m3/min。现有BD54-NO19型对旋轴流式通风机2台，配套YBF系列660V2110KW电动机。矿井反风采用主要通风机电机反转方式进行反风。该矿属高瓦斯矿井，现开采的3号煤层属不易自燃煤层，煤尘无爆炸性。安装有

4、KJ120N型安全瓦斯监控系统1套，建立有完善的防尘、消防系统。2.排水矿井水源主要来自3号煤层裂隙水及采空区积水，井底建有主、副水仓，容量分别为200m3和150m3，实际正常涌水量100m3/d，雨季可达330m3/d；采用D46-307矿用离心水泵三台（一台工作、一台备用、一台检修），配YB250M-2，660V，45KW，2950rpm电动机驱动，沿副斜井敷设76mm排水管两趟，由井底排至地面。3.供电该矿现采用双回路架空线路供电，备供引自北留35KV变电站814母线，主供引自东庄35KV变电站966母线，自备500KW柴油发电机组一台可满足保安供电要求。地面设一座10KV变电所，所内

5、设2台S9-800/10/0.4KV 800KVA变压器，供地面全部负荷用电。另设4台S7-400/10 400KVA变压器和1台S11-2500/10 2500KVA变压器为井下供电；井下主变电所型号为KBSG-400/6 6/0.69 400KVA变压器2台，担负井底、主排水泵房、运输大巷胶带机等低压负荷及照明用电。采区变电所设2台KBSG-400/6 6/0.69 400KVA变压器和2台KBSG-100/6 6/0.69 100KVA变压器，担负采区胶带机、低压负荷及局部通风机用电；回采工作面选用KBSGZY-800/6 6/1.14KV 800KVA移变一台。入井采用两趟MYJV22

6、-6kv 3X50高压电缆线路供电。4.提升、运输系统主斜井井筒装备型号为DTC80/10/110S型大倾角带式输送机作为主提升，配用型号为YB315S-4、功率为110kw电机；副斜井辅助提升选用JTP-1.6型单滚筒绞车，配用YP系列、功率为55KW的电机。副斜井另一侧装备KSSD1.8/37G架空乘人装置，电机功率为37KW。井下运输大巷采用GPJ800/75型胶带输送机，配用型号为DSB-75、功率为75KW的电机；辅助运输采用JWB2.5型无极绳绞车牵引1.0t矿车运输，配用功率为22KW的电机。回采工作面采用走向长壁高档普采采煤方法，全部垮落法管理顶板，使用ZH2000/16/24

7、Z型整体顶梁组合放顶煤悬移液压支架支护顶板，MG150/375-W型采煤机割煤，炮掘方式开掘巷道，顺槽采用工字钢支护。设计任务1.对采煤工作面的设备进行选型设计计算；1）回采工作面采煤机、刮板输送机、液压支架的选型设计。2）顺槽乳化液泵、喷雾泵的选型设计。3）移动变压器、各种控制开关及电缆规格型号。2.编写设计计算说明书一份。3.绘制采区设备布置和供电系统图各一张。设计内容：第一章 矿区概况1、 矿区地理位置山西阳城皇城相府集团皇联煤业有限公司位于阳城县城北东约12km处，行政区划隶属阳城县北留镇管辖。其地理坐标为东经11233151123549，北纬353055353319。井田位于太行山脉

8、西侧沁水盆地东南边缘，为低山丘陵地带。井田内沟谷纵横，梁峁绵延，地形较复杂。总的地势为东北高西南低，地形最高点位于井田东北部山梁上，标高1013.1m，地形最低点位于井田西边界沟谷中，标高617.4m，地形最大相对高差395.7m。2、 矿区交通状况矿区交通较为方便，西部有侯月铁路通过，西距阳城八甲口站8km；往东24km处可与太焦铁路线上的晋城车站相接，南面紧邻晋(城)阳(城)高速公路。村与村之间有简易公路相连，交通便利。3、 矿区气候条件本区属东亚暖温带大陆性气候，一年内四季分明。据阳城县气象部门最近40年的统计资料：无霜期184天左右，气候干燥，多年平均降水量583.9mm，最大年降水量

9、为895.7mm(2003年)，最小年降水量为335.2mm(1965年)，最大日降水量为144.7mm(1982年8月1日)，最大每小时降雨量为49.3mm。雨季多集中于七、八月，多年平均蒸发量1735.7mm，超过降水量的近三倍；旱季为12月到翌年2月，多年平均气温11.8，68月气温最高，极端最高温度可达40.2(1966年6月22日)，12月至翌年2月气温最低，极端最低温度为19.9(1958年1月16日)；每年11月至次年3月为冰冻期，最大冻土深度为39cm，结冻期与降雪从11月至翌年3月,最大积雪厚度17cm；冬春多为西北风，夏秋多为东南风，风力一般34级,最大风速17m/s。 据

10、历史记载地震台网监测，阳城县历史上共发生有感地震23次，表现为震级小、频率低。根据中国地震动峰值加速度区划图GB183062001，该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为 0.05g和 0.45s。根据国家地震局 1：400万中国地震综合等震线图，本区地震基本烈度值为VI。第二章 工作面机械设备选型计算第一节 采煤机选型设计1.采煤机械的选型原则煤层賦存条件、地质构造、综采工作面设备配套尺寸及配套能力是确定采煤机械选型的主要因素。为了充分发挥采煤机械的效能，还要有相应的配套管理、维修和配套的采区生产环节。在采煤机械选型中，应对煤层厚度、煤层倾角、煤层硬度、顶底板岩性、地质构造，以及采煤

11、方法和工艺要求、技术经济效果、配套设备要求等因素进行综合分析，然后再确定选型原则。（1）根据煤层厚度及采高要求选型根据煤层厚度及采高选择采煤机械参考表煤层厚度或采高范围（m）可选用的采煤机械0.8-1.3拖钩创煤机；钻销式采煤机；爬底板双滚筒采煤机1.4-1.6滑行刨煤机；矮机身（或无底托架）双滚筒采煤机1.7-3.5双滚筒采煤机3.6-4.5大功率、大采高(加长摇臂)双滚筒采煤机选型时，应考虑的其他要素：序号其他要素1自煤层底板算起的采煤机机身面高度2所能配用的滚筒直径装煤效果3滚筒（连摇臂）的调高范围4采煤机机身下的过煤空间及髙度5配套液压支架艇适应的最大和最小高度6与采高相适应的采煤机功

12、率（采高愈大功率愈大）（2）按煤层倾角大小选择采煤机械煤层倾角的大小是采煤机牵引方式选择的一个重要因素。倾角越大，牵引力也越大，防滑问题也突出。因为链牵引采煤机的最大牵引力是按采煤机在煤层倾角条件下设计的；而无链牵引的采煤机，其最大牵引力按设计。无链牵引采煤机配有制动器时可用以倾斜、急倾斜煤层。根据煤层倾角可选用的采煤机械类型见下表：倾角范围采煤机械类型0-15链牵引采煤机各种创煤机15-25链牵引采煤机（附设安全防滑绞车）25-35无链牵引采煤机35-55无链牵引采煤机（有制动防滑装置）原则上链牵引采煤机只能在15倾角的条件下使用，当倾角15时必需设置防滑安全装置，但也只能在倾角25时使用。

13、无链牵引采煤机因牵引力大，可用在倾角的条件下。但应指出：一般无链液压牵引采煤机，只能用在倾角的条件下，只有在牵引力大并设置有可靠的制动防滑装置的情况下，才允许在倾角35-55条件下使用。无链电牵引采煤机则分为几种情况：变压变频的交流电牵引采煤机，因下行时靠摩擦耗能制动，目前还只能在倾角时使用；他激励磁直流电牵引采煤机，因可实现四象限运行，采煤机下行时电机可实现再生发电制动，所以可以用在倾角为45-55的条件下；而串激直流电牵引采煤机，因不能实现四象限运行，只能在倾角条件下工作。从安全角度，除极薄煤层外，在小倾角工作面也应选用无链牵引方式，无链牵引是发展方向。（3） 按煤质（包括夹矸）硬度选择采

14、煤机械煤（或夹矸）的硬度是选择采煤机械电动机功率的直接因素，对采煤机械的正常使用有直接影响。煤岩的硬度通常用三种指标来衡量，即：（1）煤（岩）的坚固性系数 (又称坚硬度或普氏系数），它是衡量煤（岩）被碎难易程度的指标；（2）煤岩的单向抗压强度，它是煤抵抗单向压碎的能力；（3）煤的截割阻抗,它是用标准刀具截割一单位厚度煤时刀具上的截割阻力值。根据煤质硬度选择采煤机械的情况见表4-9-4。（4）按采煤工作面的生产能力要求选型采煤机的生产能力应大于工作面的设计生产能力。采煤机的生产能力主要受采煤机牵引速度，以及移架速度、煤的输送能力和其他诸多因索的影响。液压牵引的采煤机，由于受到主泵压力、排量的限制

15、，进一步提髙牵引速度和牵引力有一定困难，因此，只能满足般生产能力的要求。对于日产万吨煤的高产、高效工作面，要求采煤机的实际牵引速度达到10-12m/min，其设计牵引速度约为15m/min左右，这时可供选择的只有大功率（总功率达6001000kW）的无链电牵引采煤机。根据煤硬度选择采煤机械表如下：煤质煤质硬度适用采煤机械（Mpa）软1.53.0303.0个别脆性煤可用滑行刨煤机，一般宜用大功率（)采煤机（5）按工作面采煤工艺要求选型对薄及中厚煤层的单一长壁采煤工艺，一般可选用通用型滚筒采煤机；急倾斜特厚煤层水平分层的短壁工作面及放顶煤工作面，可以选用短机身采煤机。2.采煤机械的主参数及其确定采

16、煤机的主参数包括：生产能力.滚筒直径和截深、机面高度、采高、调高范围、卧底量、牵引速度、牵引力、截割速度、装机功率等。（1）采煤机的生产能力采煤机的生产能力分为理论生产能力和实际生产能力，即采煤机每小时的产煤量。1) 理论生产能力（最大生产能力）理论生产能力等于： (1)式中:H采髙，m；B-有效截深，m；-定条件下最大可能的牵引速度（牵引速度受采煤机电动机装机功率的制约；-煤实体密度，一般取2) 实际生产能力 (2)式中：K采煤机的总时间利用系数，按下式计算： (3)-采煤机的有效开机时间,min；-割一刀煤消耗的辅助时间，min ；- 割一刀煤所需的消除故障时间，min；-因技术和劳动组织

17、原因引起的采煤机停机时间，min；可见，采煤机的实际生产能力取决于技术和劳动组织因素。在机器选型时要参照以上公式结合实际情况分析后确定。（2）滚筒度B从上式知，有效截深影响采煤机生产能力，因此合理选择滚筒宽度很重要。目前综采多数截深采用0.6m因此所选滚筒宽度B=630mm。薄煤层及大功率采煤机也可根据实际情况增大到800-1000mm。当顶板条件较差时，也可减小到B=500mm。目前国际上大功率采煤有加大滚筒宽度到1000mm趋势，以提髙生产能力。（3）滚筒直径D滚筒直径应根据工作面煤层厚度及其采高来选择。对于薄煤层双滚筒采煤机或一次采全髙的单滚筒采煤机，滚筒直径按下式选取： (4)式中 H

18、min-最小层厚，m。-考虑到割煤后顶板的下沉量，以防止采煤机返回装煤时滚筒截割顶梁。中厚煤层用的单滚筒采煤机，其滚筒直径为 (5)式中最大煤层厚度，m。双滚筒采煤机的滚筒直径经验数据应是最大采髙的3/5，当采高在2.2m 以下时比例增大，或者根据两个滚筒的装煤量相等的原则来选取。设滚筒直径D与采髙H之比为a，螺旋滚筒的装煤效率为，则上滚筒截割煤的厚度为,下滚筒截割煤的厚度为,下滚筒除了要装所割下的厚度为H-D的煤外，还要负担上滚筒留下的当量厚度为的煤。因此，根据两个滚筒装煤量相等，有：式中螺旋滚筒装煤效率。对小直径滚筒0.60.7；对大直径滾筒，0.70.8。将代人上式，得相应的a值为：对小

19、直径滚筒，a=0.590.63;对大直径滚筒，a=0.560.59。因此，滚筒直径为: 在没有弧形挡煤板的条件下，为了提离装煤率，小直径滚筒的a值取大值。滚筒直径系列尺寸可参阅本篇第一章第一节。（4）机面高度、卧底量、采高及调高范围根据采高范围，配置不同的底托架及输送机，选用不同的机面高度。采高与采煤机尺寸关系如图1所示。采煤机机面高度选定后，可按下列公式确定采煤机暈大、最小采高及卧底量。图1采高采煤机尺寸关系最大采高： （8）最小采高： （9）最大卧底量： （10）最小卧底量： （11）式中：A机面高度；h电动机高度；L摇臂长度；、摇臂向上最大倾角、最小倾角；、摇臂向下最大倾角、最小倾角；薄

20、煤层机面髙度，根据采髙、顶梁厚度，还要考虑过机断面余量，一般不小于200mm。调高范围是指最大采高，至最小采高之间的髙度范围。工作面的煤层变化应位于采煤机采高变化范围之内。卧底量随所用滚简直径大小及摇臂向下倾角而定，一般应视其为150-300mm.。底托架髙度尺寸必须考虑过煤空间尺寸（中部槽中板至底托架底边，以防煤流堵塞。一般中厚煤层的过煤空间不小于300mm，薄煤层不小于200mm（5）牵引速度选择牵引速度时，应考虑电动机功率，工作面要求生产能力、输送机运输能力及顶板条件。一般暈大牵引速度为6-100m/min。髙产、高效工作面的采煤机，最大牵引速度达12-15m/min.（6）滚筒转速与转

21、向1)转速滚简转速的大小直接影响刀具的切屑厚度与粉尘的生成，而且还会影响装煤能力。因此，选择合适的转速，可以获得最佳的切屑厚度，减少单位截割能耗，降低粉尘生成和提髙装煤率。滚筒采煤机的切屑厚度推荐值见表5，推荐的滚筒采煤机截割参数见表6。表5参数采 高（m）0.5-1.30.8-1.61.3-2.02.0-5.0切屑断面积（mm2）1200150020003000最大切屑厚度（mm）范围35-5045-6355-7769-90平均55556275平均切屑厚度（mm）范围23-3229-4035-5040-57平均29354048表6采高（m）平均切屑厚度（mm）滚筒转速(r/min)同一截线齿

22、数(m)牵引速度范围(m/min)0.8-1.629-405476547611222.3-3.23.2-4.74.7-6.76.7-9.51.3-2.035-503854385454112232.1-2.92.9-4.14.1-5.85.8-8.28.2-102.0-5.040-572738273838112231.7-2.42.4-3.43.4-4.84.8-6.76.7-9.5一般滚筒的转速不宜太髙，截齿的截割速度以34m/s左右为好。对薄煤层小直径滚筒转速可以提高至60-100r/min左右，以提高装煤效率。2)转向(1)单滚筒采煤机:上行时顺转,行时逆转；在左工作面时用右旋滚筒、顺时针

23、转，在右工作面时用左旋滚筒、逆时针转。单滚筒采煤机的滚筒转向如图2所示，其中图a、c两种情况装煤和采煤机稳定都较好。(2)双滚筒采煤机：双滚筒采煤机的转向见表7图2 单滚筒采煤机的转向表7 双滚筒采煤机的转向转动方向图 例说 明反向对滚煤尘较少，煤块不易抛出伤人，装煤口尺寸较小，适用于中厚煤层、滚径较大的采煤机筒直正向对滚煤尘较多，碎煤易伤人，装煤口尺寸较大，适用于薄煤层、滚筒直径较小的采煤机（7）牵引力牵引力取决于煤质硬度、采高、牵引速度、煤层倾角、机器质量以及导向装置的结构和摩擦系数等因索。由于影响因索太多，目前还没有准确的计算方式。1） 采煤机理论牵引力 （12）式中：采煤机移动时，在导

24、向部分产生的附加阻力系数，一般取：1.3-1.5；M 采煤机质量，kg；g 重力加速度，g=9.8m/a 煤层倾角；f-摩擦系数，采煤机输送机工作时，f=0.18-0.25；爬坡工作时,f=0.3-0.4;Rq-滚筒上截尺的总平均牵引阻力。由于截齿的总平均牵引阻力Rq影响的因素太多，理论与实际会有较大的出入，因而影响计算准确性。目前在设计中均采用经验总结数据如类比方法简单迅速地确定牵引力与功率。2）实践经验确定牵引力综合国内外采煤机的技术参数，一般牵引力为机器重力的1.21.5倍，下限适用于缓倾斜中厚煤层工作面或薄煤层工作面，上限适于倾角较大或煤层较厚的工作面。3）根据电动机功率选择牵引力采煤

25、机电动机与牵引力选择见表8。表8 电动机与牵引力功率表采煤机电机功率（kW）50100150200300300牵引力（kN）100100160160200200300300450450注；电动机功率与牵引力的匹配，随着各种元件（液压元件、泵、液压马达，无链牵引机构）受力条件.传动齿轮材料，各方面的变化，以及特殊需要，尚可根据具体情况进行设计，上述表列数据仅供参考。4）牵引力的选择采煤机的牵引力可参照以上方法确定。对于链牵引及无链单牵引采煤机，设计牵引力按煤层倾角=16计算；对于无链多牵引采煤机，设计牵引力按=35计算；对于无链多牵引大倾角采煤机，其设计牵引力按该机适用的最大倾角（最大可达=45

26、-55）计算。5）实际牵引力验算采煤机使用过程中，有时需要对現有采煤机的实际牵引力进行验算，以确定牵引力不足的原因井采取相应措施。图 4-9-3 牵引部传动系统验算时，先按图4-9-3画出该采煤机由原动机M（牵引电动机或液压马达）经减速器及到驱动轮（链轮或齿轨轮）的传动系统图，并查得减速器R中各齿轮的齿数及驱动轮的节画直径D0，然后即可按下式确定采煤机的实际牵引力： (13)式中：原动机的输出转矩，；减速器的总传动比，可按照传动系统求得；减速器的总机械效率，可根据齿轮精度及级数确定值；牵引机构的机械效率，对链引取为0.95，对销轮齿轨为0.90-0.92，对齿轮销轨为0.90-0.92；驱动轮

27、节圆直径，mm。常用采煤机牵引力及其相关参数见各采煤机技术特征表。随着牵引速度及小时生产能力的提高，采煤机牵引力也越来越大。这样，一方面扩大了采煤机对各类煤层开采条件的适应性，另一方面对各传动元件的可靠性（或称强度裕度）也提出更髙的要求。（8）装机功率1） 根据煤的比能耗选择电动机功率电动机功率消耗与煤质硬度、煤层厚度及牵引速度成线性关系。根据国内在人造煤壁的多次试验以及井下对比实测，各种功率下的比能耗参考值见表9。表9 各种功率下的比能耗值电动机功率(kW)比能耗(kWh/t)煤质硬度f平均采高（m）1502003000.760.950.981.522.02.32.8注：1 上述比能耗时在煤

28、质硬度为1.52， 的实测值；2 当采高及煤质硬度变化时，硬度增加1倍，电动机功率增加25%左右，煤层高度增加10%，电动机功率增加3%左右。根据采髙选择电动机功率采煤机的装机功率可根据生产率，采高等参照同类型采煤机资料按类比法来确定。对我国中硬及中硬以下煤层用采煤机，装机功率可参照表10选取。表10 采煤机装机功率推荐值采高（m）装机功率（kW）采高（m）装机功率（Kw）单滚筒双滚筒单滚筒双滚筒0.6-0.90.9-1.31.3-2.080-100100-150150-200180150-200200-3002.0-3.53.5-4.5-300-450450随着国际上高产高效工作面的出现，采

29、煤机电动机装机功率已经超出了上述介绍的数值。3.刨煤机的主参数选择刨煤机的主参数包括：生产能力、电动机功率、刨刀截深、刨头速度、刨头牵引力等。（1） 生产能力刨煤机的落煤能力可按下式计算： (14)式中：煤层厚度，m；煤的实体密度，一般取=1.3-1.4t/m3；刨头速度，m/s;刨刀截深，m；由于同一刨煤机可适用一定厚度范围的煤层，刨刀截深也有一定的变化范围，因此在计算刨煤机的生产率时，一般对所采煤层厚度H及刨刀截深h均取平均值。（2）电动机功率刨煤机的电动机功率与刨头所需的牵引力和速度有关，也即与所采煤层的煤质硬度有关。根据所采煤层硬度的不同，可选择不同的电动机功率，如240；275；29

30、0；2 110；2132；2200kW。（3）刨刀截深截深应根据煤质硬度并在刨煤机最大刨削力的范围内选取。一般刨煤机的截深h=4080mm，煤质较硬时，应选择小值；煤质软时，选择大值。（4）刨头速度刨煤机的刨头速度一般为0.5-2m/s,采用慢速刨时刨头速度一般在0.5-1m/s采用快速刨时刨头速度一般在1.5-2m/s左右。（5）刨链牵引力 (15）式中：刨链牵引力，Kn；刨煤机电动机总功率，kW；刨煤机的传动效率，取=0.70.8；刨头速度，m/s；刨链牵引力指的是从减速器输出连轮处的牵引力，包括以下四个内容： （16）刨削力，kN；装载力，kN；刨头摩擦阻力，kN；刨链摩擦阻力，kN。第

31、二节 刮板输送机选择计算1.选型的原则和要求（表2-1）表2-1 刮板输送机的选型原则和要求选型的条件与匹配选型说明按采煤工艺方法1.大采高工作面一般生产能力较高，应选用输送能力较大的刮板输送机，如900t/h以上,以满足高产高效的要求2.放顶煤开采使用中、低位放顶煤液压支架时，后部输送机应选用与放顶煤支架相匹配的放顶煤刮板输送机，这种输送机的中部槽只有简单的挡煤板，无电缆架3.应根据工作面设计的长度配置输送机，尽量使输送机的长度与工作面长度一致，根据需要配置传动装置与电动机功率4.对仰采和俯采工作面宜选用较宽的中部槽，以增加采煤机的稳定性，避免采煤机向采空区或煤壁倾斜按煤层赋存条件1.对薄煤

32、层应选用薄煤层刮板输送机或与爬底板采煤机相匹配的刮板输送机2.对软底板、软煤质应采用封底溜槽，以减少推移输送机的阻力3.对较硬煤质条件且生产能力较小的工作面宜选用敞底式溜槽、边双链刮板输送机，因为其结构比较简单4.对倾角较大的工作面应在机头、机尾选用锚固装置，在中间增设防滑千斤顶的装置，中部槽间选用高强度连接装置按采煤机械的匹配要求1.刮板输送机的输送能力必须与采煤机或刨煤机的生产能力相匹配，应使输送机的输送能力等于或大于采煤机或刨煤机的生产能力。2.为了配合滚筒采煤机自开切口，应优先选用短机头和短机尾，但机头架和机尾架中板的升角不宜过大，以滅少通过压链块时的能耗。3.为了配合有链牵引或无链牵

33、引的需要，在输送机机头和机尾部设采煤机牵引链的张紧装置及其固定装置，而与无链牵引的采煤机配套时，机身应附设结构型式相应的齿条或销轨，与采煤机的行走轮齿相啮合4.为了配合采煤机双向往复采煤的需要，在输送机靠煤壁一侧应设铲煤板，以清理机道浮煤煤5.为了防止采煤机掉道，在溜槽上应设有导向装置6.为了配合采煤机行走时能自动铺设拖移电缆和水管，应在输送机采空区一侧附设电缆槽7.开采较薄煤层配用骑溜式采煤机时，究采用边双链式、封底溜槽和矮平机头、机尾按液压支架的匹配要求1.刮板输送机溜槽及其挡煤板座结构应与液压支架的架型相匹配，如插腿式、非插腿式2.刮板输送机溜槽的长度应与支架的宽度相匹配3. 刮板输送机

34、溜槽及其挡煤板座与液压支架的推移千斤顶连接装置的间距及连接方式相匹配4.配放顶煤液压支架时，应考虑输送机在架前、架中或架后连接的位置与转载机的匹配1.刮板输送机与转载机机尾的连接方式和卸载方式要匹配2.采用端卸式或侧卸式机头的结构及布置方式均应与转载机匹配输送机自身的结构1.综采工作面刮板输送机必须是可弯曲自移式2.要根据链子的负荷情况决定链子的数目，结合煤质硬软情况选择链子的结构形式（单链、边双链、中链或准边双链）煤质较硬、块度较大时，优先选用双边链，煤质较软时，可选用单链或中双链3.在传动装置布置方式、电动机台数方面，应采用平形布置、多电动机驱动，一般2-4 台，应优先选用双电动机双机头驱

35、动方式。为了便于采煤机工作，应尽量将传动装置布置在采空区一侧4.电动机宜优先选用双速电机，以改善电网的条件、简化传动装置结构、提高传动效率， 这一点对重型以上刮板输送机尤为重要2.选型计算:刮板输送机的选型计算是按具体使用条件，对选用刮板输送机的参数进行核算，检验其是否符合要求。计算的主要内容包括：输送能力、电动机功率和铺设长度，见下表。序号项目计算公式 及说明1输送能力及溜槽段面的校核1刮板输送机输送能力，按连续运行方式进行计算，其公式为式中F=货载最大橫断面积，货载在溜槽中的动堆积角，对原煤货载的装满系数，取0.650.9货载的散集容重， t/m 3， 对原煤=0.85-1.0 t/m 3

36、刮板输送机链速，m/s2. 刮板输送机与采煤机配套使用时，输送机的输送能力Q不得小于采煤机的生产能力，即式中： B采煤机截深，m；H-采煤机采高，mv原封煤容重，t/m 3，一般v=1.2-1.5 t/m 3，采煤机牵引速度，m/min3当给定输送机生产能力Q,验算溜槽最大货载断面时，按下式计算式中： v输送机对采煤机的相对速度，按下式计算式中号选取原则是；当刮板链与采煤机运动方向相反时取“+”号，相同时取“-”号2电动机功率的校核输送机电动机功率的大小要根据工作面倾角、输送机铺设长度和输送量的大小等具体条件决定，其关系式为：式中q一货载每米重力，N/m，按下式计算刮板链每米重力，N/mQ 输

37、送量, t/hK电动机功率备用系数，K=1.15-1.2K1- 刮板链绕过两端链轮吋的附加阻力系数K2 输送机水平弯弯曲时附加阻力系数，取1.1 刮板幢送机安装倾角L刮板输送机铺设长度，m。3铺设长度的验算当已知电动机功率、输送量Q、及其它参数、时，可根据下式验算铺设长度L与安装角度的关系： （m）3刮板輸送机应用曲线1.根据式(5-1-8)可绘制刮板输送机应用曲线，即刮板输送机铺设长度与倾角的关系曲线2. SGZ730/264型刮板输送机在各种不同输送量时的应用曲线如图5-1-30所示， 已知参数是：设计长度200m，输送量Q=600、 500、 400、300t/h，链速=0.95m/s,

38、，圆环链2692中双链选甩参数 3.当装用2台132kW电动机时，允许铺设长度按图4中査得米数乘2。例如从图4中査得水平铺设、输送量为600t/h，装用1台132kw电动机的允许铺设长度为64m,如装用2台132kw电动机时，允许铺设长度为2X64 = 128m图 3中部槽物料断面图4 SGZ630/500 型刮板输送机长度、坡度应用曲线第三节 顺槽带式输送机的选择顺槽可伸缩胶带输送机选用SD-80型可伸缩胶带输送机，带宽0.8m，输送能力450t/h，功率40kW。第四节 液压支架的选型1.支架最大高度考虑到顶板有伪顶冒落或可能局部冒落，支架的最大高度应是煤层的最大开采高度再加200-300

39、mm，即：式中 -煤层开采最大高度，m。2.支架的最小高度支架最小高度由下式计算： (m)式中 -煤层开采最小厚度，m；g-顶梁上、底座下浮矸厚度，一般为0.05m；e-移架时支架缩回量，一般为0.030.05m；S-支架后柱处最大下沉量，即：R为后柱到煤壁距离，单位m；考虑到顶板级别的系数，对、级顶板分別为0.04、 0.025、 0.015。在实际使用中，可取： （m）2.液压支架选型原则液压支架的选型，其根本目的是使综采设备适应矿井和工作面的条件，投产后能做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和最隹经济效益提供条件，因此必须根据矿井的煤层、地质、技术和设备条件进行选择。（1）

40、液压支架架型的选择首先要适合于顶板条件。一般情况下可根据顶板的级别，由表351中直接选出架型。（2）当煤层厚度超过1.5m，顶板有侧向推力或水平推力时，应选用抗扭能力强的支架， 般不宜选用支撑式支架。（3）当煤层厚度达到1.5-2.8m以上时，需要选择有护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。煤层厚度变化大时，应选择调高范围较大的掩护式双伸缩立柱的支架。（4）应使支架对底板的比压不超过底板允许的抗压强度。在底板较软条件下，应选用有抬底装置的支架或插腿掩护式支架。（5）煤层倾角10时，支架可不设防倒防滑装置；1525时，排头支架应设防倒防滑装置，工作面中部输送机设防滑装置，时，排头支架设防倒防滑装置，

41、工作面中部支架设底调千斤顶，工作面中部输送机设防滑装置。(6)对瓦斯涌出量大的工作面，应符合保安规程的要求，并优先选用通风面积大的支撑式或支撑掩护式支架.(7)当煤层为软煤时，支架最大采髙一般；中硬煤时，支架最大采高一般；硬煤时，支架最大采髙。(8)在同时允许选用几种架型时，应优先选用价格便宜的支架。(9)断层十分发育，煤层变化过大，顶板的允许暴露面积在58，时间在20min以上时，暂不宜采用综采。(10)特殊架型的选择可根据特殊架型中各节的适用条件进行选择。第五节 三机配套设备的空间尺寸配套关系见图一、图三。第六节 乳化液泵和喷雾泵的选择乳化液泵站选用WRB200/31.5型，泵站公称流量2

42、00L/min，压力31.5MPa，功率125kW。喷雾泵站选用XPW200/5.5型，公称压力5.5MPa，公称流量200L/min，功率22kW。第三章 采区供电设备选择第一节 选择移动变压器1.工作面负荷统计(详细负荷统计见附表1)：序号采区内设备配置设备台数单台设备电机数量(台)电动机技术参数设备名称电机型号Pe(kW)Ue(V)1采煤机MG150/375YBCS4-150121501140YBQYS-75B1752工作面运输机SGZ630/500YBSD-250/1251225011403转载机SZD630/90DSB-90119011404乳化泵WRB-200/31.5YBK2-3

43、15M-4211256605皮带机SD-80DSB-40/422406606高压喷雾泵XPW200/5.5YBK2-22-421226607回柱绞车JH-14BJO271-631176608调度绞车JD-25YBJ-25-441256609调度绞车JD-11.4JBJ-11.41111.46602.变压器选择2.1确定变压器类型及台数根据负荷统计情况及工作面的设备分布情况，结合现有设备，拟在S1821工作面的运输巷一台皮带机头处设一台二次侧电压为660V的移动变电站（A配电点）；在距运输巷开口606米处设一台二次侧电压为1140V的移动变电站（B配电点），分别给运输巷设备和工作面设备供电。2.

44、2计算容量及选择移动变电站按需用系数法计算变压器容量2.2.1S1821工作面运输巷口处的第一台移变确定(编号B01)根据公式，计算变压器容量：SB.j=式中：需用率式中：参加计算的所有用电设备额定功率(不包括备用)之和(kW)=802+40+125+172+252=409kWPmax最大电机的额定功率(kW)，乳化液泵电机最大125kW联接到变压器的用电设备的总额定容量(kW)=802+42+1252+173+254+11.4=580.4kW电动机的加权平均功率因素，一般可以取0.8-0.9。这里取0.85根据计算，查矿用隔爆型移动变电站数据表，选择一台KSGZY-500/6的移变，根据公式

45、：SB.eSB.j式中: SB.e变压器的额定容量(kVA)故能满足要求.计算移变绕阻电压损失(V)：UB=式中：变压器的二次侧负荷电流IB式中：KfB变压器的负荷率I2e 变压器二次侧额定电流(A)变压器绕组阻抗RB：式中：变压器短路损耗(W)，查表得3300W变压器绕组电抗XB：式中：Ux变压器绕组阻抗，查资料取4UN2变压器副边电压(kV)，0.69kV2.2.2所选变压器参数表型号容量一次侧电压（V）二次侧电压(V)一次侧电流(A)二次侧电流(A)阻抗电压百分数（）每相电阻（）每相电抗（）KSGZY500600069045.1418.3740.00630.03812.3计算容量及选择移

46、动变电站按需用系数法计算变压器容量2.3.1S1821工作面距运输巷口606m处的第二台移变确定(编号B02)根据公式，计算变压器容量：式中：需用率Pmax最大电机的额定功率(kW)，采煤机电机最大375kW（溜子电机是双速电机，低速启动是125kW2）联接到变压器的用电设备的总额定容量(kW)电动机的加权平均功率因素，一般可以取0.8-0.9.这里取0.85根据计算，查矿用隔爆型移动变电站数据表，选择一台KBSGZY2-T-800/1.2的移动变电站，根据公式：SB.eSB.j式中: SB.e变压器的额定容量(kVA)故能满足要求.计算移变绕阻电压损失(V)：UB=式中：变压器的二次侧负荷电

47、流IB式中：KfB变压器的负荷率I2e 变压器二次侧额定电流(A)变压器绕组阻抗RB：式中：=变压器短路损耗(W)，查表得5200W变压器绕组电抗XB：式中：Ux变压器绕组阻抗，查资料取5.5UN2变压器副边电压(kV)，1.2kV2.3.2所选变压器参数表型号容量一次侧电压（V）二次侧电压(V)一次侧电流(A)二次侧电流(A)阻抗电压百分数（）每相电阻（）每相电抗（）KBSGZY8006000120081.3384.905.50.01170.099第二节 选择各种电缆和控制开关3.1电缆型号的确定及走向根据采区供电电压等级，工作条件，敷设以及电缆型号选择原则等要求，该工作面电缆型号确定如下：

48、3.1.1确定从西区+350变电所7柜西区4材料上山西区8轨道巷工作面A配电点的供电采用MYJV22型6kV交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套的钢带铠装三相铜芯电缆；3.1.2确定从A配电点S1821运输巷B配电点的供电用MYPTJ-6kV监视型屏蔽铜芯橡套电缆；3.1.3从A配电点向胶带运输机、调度绞车、张紧绞车等设备供电，采用MY型0.69kV不延燃橡套电缆；3.1.4从B配电点向采煤机、刮板运输机、桥转机等移动设备供电，采用MYP、MYCP型1.4kV屏蔽电缆。3.2电缆长度的确定根据设备布置图(附图)和电缆长度确定公式要求，现将各段电缆长度计算如下：3.2.1采煤机电缆长度确定：式中：巷道实

49、际长度(m)， =250+250=500m电缆敷设时对橡套电缆要求的系数，一般取1.1电缆长度(m)3.2.2其它电缆长度计算略(见附表2)，并注于供电系统图(附图)。3.3电缆截面的确定3.3.1高压电缆选择GY01电缆截面的确定1、按持续允许电流选择电缆截面总视在功率：式中：PN设备最大同时工作的电动机总功率，kWPN=409+965=1374kW供电线路额定电压(kV)：6计算电流为：根据IN查表选择电缆截面为：A=50 mm22、按经济电流密度选择电缆截面同时工作的电缆根数：n=1电力电缆经济电流密度：j=2.5A/mm2计算所得电缆截面为：n不考虑电缆损坏时，同时工作电缆的根数，1根

50、j经济电流密度(A/mm2)，取2.53、按电缆短路时热稳定选择电缆截面：高压供电线路平均电压：Up=6.3kV西区变电所母线的短路容量：Sd=50.0 MVA三相最大稳态短路电流为：短路电流作用假想时间：tf=0.25秒热稳定系数：C=93.4计算所得电缆截面为：4、根据计算所得的最大截面选择电缆参数高压电缆型号：MYJV223501400m截面：A=50mm2长时载流量：IY=160A每公里电缆的电阻值： 式中：导电铜线芯+20时的电阻率，每公里电缆的电抗值：X0=0.063/km5、高压电缆电压损失校验平均功率因数：cos=0.85有功功率：P=Scos=911.70.85=774.9k

51、W高压电缆长度：L=1.4km计算高压电缆损失百分数u%为：满足电压损失要求GY02高压电缆截面的确定：1、按持续允许电流选择电缆截面总视在功率：SBj=718.6kVA计算电流为：根据IN选择电缆截面为：A=35 mm22、按经济电流密度选择电缆截面同时工作的电缆根数：n=1电力电缆经济电流密度：j=2.5A/mm2计算所得电缆截面为：n不考虑电缆损坏时，同时工作电缆的根数，1根j经济电流密度(A/mm2)，取2.53、按电缆短路时热稳定选择电缆截面：高压供电线路平均电压：Up=6.3中央变电所母线的短路容量：Sd=50.0 MVA三相最大稳态短路电流为：短路电流作用假想时间：tf=0.3秒热稳定系数：C=93.4计算所得电缆截面为：4、根据计算所得的最大截面选择电缆参数高压电缆型号：MYPTJ- 335+316/3+JS636m截面：A=35mm2长时载流量：IY=130A每公里电缆的电阻值：导电铜线芯+20时的电阻率， 每公里电缆的电抗值：X0=0.08/km5、高压电缆电压损失校验平均功率因数：cos=0.85有功功率：P=SBjcos=718.60.85=610.8kW高压电缆长度：L=636 m=0.636km计算