综采工作面机械选型设计

1、. 华北科技学院平安工程学院课程设计 李国华PAGE ：.；PAGE - 18 - 华北科技学院平安工程学院课程设计 李国华 综合机械化采煤任务面机械选型设计 2021-2021学年第一学期 班 级： 学 号：姓 名： 指点教师：20010年1月12日目 录绪论2第一节 综采任务面机械2第二节 综采任务面参数2滚筒采煤机的选型3对采煤机械的根本要求3采煤机的选择原那么3第三节 设计选用采煤机参数4第四节 采煤机消费率的计算6第五节 滚筒直径与截深6支护设备的选型8第一节 支护设备的用途和种类8第二节 选型原那么8第三节 支架选择内容9第四节 综采任务面适用支架10保送设备的配套选型12第一节

2、刮板保送机的选择12第二节 转载机的选择13第三节 可伸缩胶带保送机的选择13采煤设备的配套性能15 绪论第一节 综采任务面机械综采任务面配套设备由采煤机、支护设备、刮板保送机等设备组成.所谓综采任务面配套设备的选型含义,系指根据煤层赋存和矿井消费技术条件,可获得良好运用效果而实践选用的综采成套设备。综采任务面设备配套的目的,首先在于总体配套是单机设计的根据,要处理成套设备各单机间的才干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顺应。因此总体配套又是采区设计和采煤工艺设计的根据。采煤任务面中，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

3、体来实现采煤工艺的哥哥工序，他们在任务才干和构造尺寸的配套关系，直接影响采煤工艺的顺利实施和设备才干的充分发扬。因此，为了正确的选择采煤机组各种设备的方式，不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，同时也要留意它们之间的配套性能，特别要把任务面“三机“采煤机、刮板保送机、液压支架配套搞好，否那么综采消费将无法进展，勉强消费也获得不了好效果。第二节 综采任务面参数本次综采任务面的根本参数选定为原始参数第四组：任务面长：320m；倾角：12；煤层平均厚度：2.5m；顶板中等稳定；截割阻抗：A=230N/m；煤的巩固度系数：f=3.5。第二章 滚筒采煤机的选型第一节 对采煤机械的根本要求对采煤机械的根

4、本要求是高效、经济、平安。详细要求是：采煤机械的消费率应能满足采煤任务面的产量要求任务机构能在所给煤层力学特性硬度、截割阻抗的条件下正常截割、装煤效果好、落煤块度大、煤尘少、能耗低。能调理才高，顺应任务面煤层厚度变化；能自开缺口。有足够的牵引力和防滑、制动安装，能在所给煤层倾角下平安消费；牵引速度能随着任务面条件的变化而调理，其大小能满足任务要求。 此，要求采煤机械的性能必需可靠，维持正常任务所必需的各种耗费动力、液压油、防滑油、易损件等应较低。第二节 采煤机的选择原那么 采煤机选型原那么通常是要符合煤层赋存条件，满足对消费才干的要求，以及与刮板保送机和液压支架的匹配要求。并结合以下四点根据，

5、确定采煤机的选型：根据煤层厚度选择采煤机械给出的设计参数中煤层平均厚度为2.5m，属于中厚煤层，可选用双滚筒采煤机。根据煤的力学性质选择采煤机械煤的力学性质主要包括煤的巩固度系数f、抗压强度、截割阻抗A、韧性、层理和节理的发育情况、夹石含量及分布等。这些要素关系到选择采煤机械的任务机构方式和采煤机械的功率大小。根据煤的巩固度系数f和截割阻抗A，将煤分为三类：软煤f1.5，A180N/mm;中硬煤f1.53.0，A180240N/mm;硬煤f3.0，A240360 N/mm。各种刨煤机最适宜开采软煤，特别是脆性软煤；韧性中硬煤应选用中等功率的滚筒式采煤机；脆性总硬煤宜选用中等功率的滑行刨煤机；硬

6、煤必需选用大功率的滚筒式采煤机。滚筒式采煤机可以截割各种硬度的煤。设计参数中A=230N/m、f=3.5，属于偏硬一些的中硬煤，因此，滚筒采煤机宜选用中等偏大功率。煤层倾角对选择采煤机械的影响。根据开采技术特点将煤层倾角分为三类：025为缓倾斜煤层；2545为倾斜煤层；4590为急倾斜煤层。倾角小于12的煤层，对机械化开采最为有利，普通不用思索采煤机的防滑问题。因此，本次选用采煤机不用设置防滑安装。顶底板性质对选择采煤机械的影响。顶底板性质主要影响顶板管理方法和支护设备的选择，因此，选择采煤机时应同时思索选择何种支护设备。例如，对于不稳定顶板，控顶距该当尽量小，应选用窄机身采煤机和能超前支护的

7、支架；假设底板松软，那么不宜选用拖钩式刨煤机、底板支撑式爬底板采煤机和混合支撑式爬底板采煤机，而应选用靠保送机支撑和导向的滑行刨、悬臂支撑式爬底板采煤机、骑溜子任务的滚筒式采煤机和对底板接触比压小的支架。第三节 设计选用采煤机参数综上所述，可选用MG400/920-WD系列采煤机，该采煤机的外观、简介以及根本参数如下：MG400/920-WD型交流电牵引采煤机是国产功率最大的电牵引采煤机，它与SGZ880/880-W型刮板保送机、BC7D400-GWD-17/35型液压支架等组成综采设备配套，适用于高产高效综合机械化开采，可用与煤层厚度24m倾角小于18，煤层硬或中硬的煤层综采。该行走机采用交

8、流变频调速，用摆线轮-销轨无链机构牵引。采煤机操作点设置在机身中间及两端，可直接操作按钮或把手，也可用无线电发射器随机操作。MG400/920-WD型采煤机是左右滚筒、左右摆臂减速箱、左右截割电动机、大框架、行走部箱、左右调高泵站、冷却喷雾系统。电控箱、变频器、变压器及各种辅助安装等组成。主要特点是：截割部电动机横向布置在摇臂上，摇臂和机身衔接没有动力传送，取消了螺旋伞齿轮传动和构造复杂的通轴，使机身长度缩短。一切的截割反力、调高油缸支撑反力和牵引的反作用力均由大框架接受，而电控箱、左右调高泵站等均不受外力，不仅外形尺寸减小，而且可靠性提高。用来支撑、安装各部件的托架采用框架构造，取代了传统采

9、煤机的平板式托架。大框架由三段组成，它们之间用强度液压螺栓副联接，构造简单、强度大、可靠性高且便于拆装。每个主要部件都是可以单独从大框架中由老塘侧或煤壁侧抽出，不用拆东其他部件，固改换共方便，易于维修。采用交流变频调、摆线轮-销轨无链机构牵引机构系统，体积小、调速范围大、牵引速度和牵引力大、缺点少，能顺应高产高效任务面的要求。调高液压系统采用集成阀块，管路少、维修方便。行走箱为独立的箱体，配套多种槽宽的保送机时，只需选用行走箱及改动煤侧壁的滑靴即可，而主机不变。变频器设置在行当内，冷却条件好，能防止因振动而带来的不良影响，提高了可靠性。各动力部件都由单独电动机驱动，可减少相互间的复杂传动关系，

10、通用性、互换性加强。附表同种类型采煤机对比表【1】MG400/920-WDMG400/985-WD该机的构造布置与MG400/985WD型采煤机根本一样，取消了破碎机构。其主要技术参数也一样，不同之处是：1.供电电压V : 3300；2.牵引电机型号 ：YBQYS50比985多5KW；3.截割电机型号：YBCS4400；4.泵电机型号 ：YBRB20； 5.总装机功率KW：920；其中两个截割电机2400KW，两个牵引电机250KW，一个泵电机20KW，总装机功率240025020=920KW6.主电缆型号 ：UGFP37012544一根外径657.最大不可装配的部件为电控箱，其尺寸和分量分别

11、为：长宽高MM： 29000925分量T： 9.58.两滚筒程度中心距M：10.69.两摇臂回转中心距M：6.4810.两行走轮跨距 M：4.85与MG400/985-WD采煤机的不同特点为：1.交流变频调速系统采用瑞士ABB公司消费的ACS600系列变频器，或美国的WOLKMANM9000系列变频器。2.整机拖一根37012544外径65的主电缆，所用电压等级全部在3300V以下。3.该机设有应急功能：当主控系统出现缺点不能正常任务时，可将正常/应急开关置于应急位置，切 断主控系统，同时辅助控制系统投入任务。这时操作站只能完成摇臂的开降功能，开停牵援用变频 控制盘控制。4.该机可安装哑铃销，

12、可彻底处理螺丝松动问题。1.采 高M：1.93.75配2M滚筒)；2.顺应倾角：15 ；3.煤质硬度 : F4； 4.机面高度M： 1.5；5.过煤高度M： 0.655 ； 6.机 重T： 557.牵引速度(M/MIN)：7.12/12 8.69/14.2；8.牵 引 力KN： 620/360 506/304；9.截 深M： 0.63 0.8；10.滚筒直径 M： 1.6 1.8 2.0；11.电 压V： 1140；12.卧 底 量 M： 0.3260.5261.6M滚筒为0.326 、2.0M滚筒为0.526；13.滚筒程度中心距M： 10.2； 14.摇臂回转中心距M： 6.08；15.最

13、大消费才干 T/H： 2033；16.牵 引 形 式 ： 机载交流变频调速销排式或链轨式无链牵引；17.调高泵型号： A2F28RP4 泵电机型号： YBRB18.5；18.截割电机型号： YBCS2400； 19.牵引电机型号： YBQYS45；20.主电缆型号：UCEP312012546两根；21.配套开关型号： DQZBH400/1140两台；22.供水管型号：KJR38100/L； 电缆夹型号： C型； 23.最大不可装配部件是电控箱，其尺寸及分量为： 长宽高MM： 25000890；24.分量T： 7.8 装机 功率 KW： 985其中两个截割电机2400KW，两个牵引电机245KW

14、，一个破碎电机75KW，一个泵电机18.5KW，合计24002457518.5985KW25.配套运输机： SGZC880/800；SGZ880/800 ；26.超级链轨2000英国；27.LW11200800/600英国第四节 采煤机消费率的计算由采煤机可得，实际消费率=602.50.637.121.35=908.33t/h，式中 实际消费率，t/h； 任务面平均才高，m； 滚筒有效截深，m； 在给定条件下能够的最大牵引速度，m/min； 煤的密度，普通为1.31.4，t/m3。技术消费率=908.330.6=545.00t/h，式中 技术消费率，t/h； 1采煤机技术上能够到达的延续任务系

15、数，普通为0.50.7，式中为0.6；实践消费率=545.000.625=340.63t/h式中 实践消费率，t/h； 采煤机在实践任务中的延续任务系数，普通为0.60.65，式中为0.625。第五节 滚筒直径与截深滚筒直径单滚筒采煤机一次采全高或薄煤层双滚筒采煤机：D=Hmin0.10.3Hmin=A-h/2+L sinmin+D/2中厚煤层运用的单滚筒采煤机：D=0.550.6HmaxHmax= A-h/2+L sinmax+D/2式中 A用户在选定机面高度，m；D滚筒直径，m；H电动机高度，m；L采煤机摇臂长度，m；max摇臂向上最大；min最小摆角。综采任务面双滚筒采煤机普通都是一次采

16、全高，故滚筒直径D应稍大于最大采高之半，即：D2/1Hmax式中 D滚筒直径，m； Hmax最大采高之，m。截深截深即滚筒宽度，是指滚筒外缘到端盘外侧截齿齿尖的间隔 ，即一次截割的深度。中厚和厚煤层采煤机常用0.6或0.63m；薄煤层采煤机，由于牵引速度较低，为坚持足够高的消费力，截深普通在0.711.0m。支护设备的选择支护设备的用途和种类在回采任务面中，为了维护任务面内机器和人员的平安消费，要对顶板进展支撑和管理，以防止任务面空间的顶板冒落。回采任务面运用的运用的支护设备有金属摩擦支柱、单体液压支柱和自移式液压支架。它们与采煤机和任务面保送机分别组成“普采、“高档普采和“综采设备。液压支架

17、是以高压液体为动力，由金属构件和假设干液压元件组成。它使支架的支撑、切顶、移架和保送机推移等工序全部实现了机械化。因此大大地改善了回采任务面的任务条件、降低了人们的劳动强度，有效地添加了摇动平安性，使任务面的产量和效率得到了很大的提高，并为任务面的自动化发明了条件。但液压指教对煤层的地质条件要求较高，初期投资较大。第二节 选型原那么正确选择支架的架型，对于提高综采任务面的产量和效率，充分发扬综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的要素。在详细选择架型的时，首先要思索煤耗层的顶板条件，它是选择支架架型的根据。煤层厚度根据我国煤层赋存的特点，当厚度超越2.5m、顶板有程度推力时，应选用抗程度力

18、强的支架，普通不宜选用支撑式支架。当煤层厚度在2.52.8m以上时应选用带护帮安装的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。煤层倾角煤层倾角在1015以上时， 支架应有防滑和调架安装； 当倾角超越18时，应同时具有防滑和防倒安装。底版强度支架底座对底板的接触比压应小于底板的允许比压，允许比压与底板的岩石性质有关，对于砂岩底板，其值普通为1.962.16Mpa，软底板为0.98Mpa左右。接触比压与详细支架有关，选型时应验算接触比压值。瓦斯涌出量对于瓦斯涌出量大的任务面，应优先选用通风断面大的支撑式和支撑掩护式支架。地质构造断层非常发育、煤层厚度变化大、顶板允许暴露

19、面积和时间分别在58m和20min以下时，暂不宜采用综采设备。设备本钱能同时允许运用几种架型时,应优先选用价钱廉价的支架.在普通情况下,支撑式支架最轻,造价也最廉价.而支撑掩护式支架最重最贵.此外,对于对于特定的开采要求,应选用特种支架.如厚煤层分层开采时选用铺网支架,冒落法开采时选用放顶煤支架,任务面端头支护选用端头支架,等等.第三节 支架选择内容液压支架的任务原理和过程升架: 支配手动换向阀,使得液压油进入缸体下腔,上腔回油,立柱逐渐上升(初撑阶段),处于增阻阶段。增阻阶段,下腔压力上升,不断到达平安阀调定压力。降架: (为推移架做预备)支配手把,立柱上腔进压力油,下腔回油(液控单向阀),

20、立柱下移。移架：支配手动阀，溜子为支点，移架，然后紧接着升架。推溜：支架为支点，推溜。图：支架任务特性曲线初撑力Pc初撑力大小对支架的支护性能和本钱都有很大影响。较大的初撑力能使支架较快到达任务阻力，减慢顶板的早期下沉速度，添加顶板的稳定性，但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求也将提高。普通取初撑力为0.60.8倍的任务阻力。在此我们取0.8倍的任务阻力计算如下：20830.81666.4kN。任务阻力P有效任务阻力与支架任务阻力的比值,称为支架的支撑效率.;在思索了支撑效率后,所需每架立柱的总任务阻力P应为:P=Q/ (MPa)移架力和推溜力移架力与支架构造、质量、煤层厚度、顶板性质等有关。第

21、四节 综采任务面适用支架根据设计参数，可以求出支护的强度q：=0.5Mpa式中 作用于支架上的顶板岩石系数，普通取58。顶板条件好、周期来压不明显是时取下限，否那么取上限； 采高，m； 顶板岩石密度，普通为2.3103kg/m3；故综合各方面要素，选用ZZ4400/15/32型支撑掩护式支架，该支架的外观如以下图和参数如下表3-3：图：ZZ4400/15/32型支撑掩护式支架 HYPERLINK skj.cc/newEbiz1/EbizPortalFG/portal/html/ProductInfoExhibit.html?ProductInfoExhibit_ProductID=c373e9

22、0f3287dec18fea6d02cdeec85f&ProductInfoExhibit_isRefreshParent=false l # 表：ZZ4400/15/32型支撑掩护式支架主要技术特征序号工程单位数值1支架最小/最大高度mm1500/32002支架中心距mm15003支护强度Mpa0.8054对地板比压Mpa1.95支架初撑力kN39466任务阻力kN44007操作方式/本架8泵站压力Mpa31.59推移步距mm60010支架尺寸mm52201430450011支架分量Kg12.775第四章 保送设备的选用刮板保送机的选择刮板保送机承当着直接从采煤任务面运煤的艰巨义务，因此，刮

23、板保送机选择的适宜与否，直接影响着煤炭的运输与消费。选择刮板保送机要思索以下内容：1、刮板保送机与采煤机的配套。要求刮板保送机的保送才干不小于采煤机的实际消费率；要求刮板保送机的构造方式必需与采煤机构造相配套。2、刮板保送机与液压支架相配套原那么。要求刮板保送机的构造方式要与液压支架架型相匹配；要求刮板保送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配；刮板保送机溜槽与支架推移千斤顶衔接安装的间距和构造匹配。综合思索，可选用山东矿机集团消费的SGZ880/800型保送机。保送机如以下图4-1和技术参数如下表4-1：图：SGZ880/800型保送机外形图表4-1 SGZ880/800型保送机主要技术参数

24、型号保送量设计长度链速电机功率链条规格中部槽规格t/hmm/sKwmm长宽高SGZ880/80015002001.1400234261503800331本系列产品主要适用于缓倾斜中 厚及厚煤层长臂式综采任务面，可与相应的采煤机、液压支架配套运用。具有任务可靠，构造简单、适用性强等特点。 转载机的选择转载机必需满足消费率大于刮板保送机的消费率，小于胶带保送机的消费率。设计中选用的是山东矿机集团消费的SZZ1200/400型转载机。以下是转载机外观如以下图和技术参数如下表：图：SZZ1200/400型转载机外形图表：SZZ1200/400型转载机主要技术参数型号保送量设计长度电机功率链速链条规格中

25、部槽规格(t/h)(m)(kw)(m/s)mm(长宽高)SZZ1200/400箱式3500604001.8138-C内宽1200 可伸缩胶带保送机的选择图：DSJ120/200/3250型胶带保送机同装载机的选型方式类似，可伸缩胶带保送机的选用必需满足胶带保送机的保送才干大于转载机的消费率。设计中选用山东矿机集团消费的DSJ120/200/3250型胶带保送机，该带式保送机外观如上图和参数如下表：表：DSJ120/200/3250型胶带保送机技术参数工程技术参数运量1200t/h运距800m带宽1000mm带速3.5m/s倾角5电机功率3250Kw传动滚筒直径830mm托辊直径133mm机头外

26、形尺寸宽高13301880mm总重147.1产品型号槽宽(mm)保送量(t/h)设计长度(m)装机功率(kW)链速(m/s)链条规格(mm)链条破断负荷(kN)中部槽规格(mm)(长宽高)SGB630/1506302502002750.86818644021500630190SGB630/150(铸)6302502202750.86818644021500602215SGD630/1806304001802900.9226928501500630222SGB630/180630400180290122866101500630222SGD630/22063045018021101.0726928501