综采工作面机械选型设计

（机械制造行业）综采工作面机械选型设计综合机械化采煤工作面机械选型设计（2010-2011学年第一学期）班级：学号：姓名：指导老师：20010年1月12日目录第一章绪论···················································2感谢阅读第一节综采工作面机械·······································2感谢阅读第二节综采工作面参数·······································2谢谢阅读第二章滚筒采煤机的选型····································3精品文档放心下载第一节对采煤机械的基本要求································3谢谢阅读第二节采煤机的选择原则·······························3感谢阅读第三节设计选用采煤机参数···································4谢谢阅读第四节采煤机生产率的计算···································6谢谢阅读第五节滚筒直径与截深·······································6谢谢阅读第三章支护设备的选型······································8感谢阅读第一节支护设备的用途和种类···························8谢谢阅读第二节选型原则··············································8精品文档放心下载第三节支架选择内容·········································9精品文档放心下载第四节综采工作面适用支架··································10精品文档放心下载第四章输送设备的配套选型································12感谢阅读第一节刮板输送机的选择···································12谢谢阅读第二节转载机的选择········································13谢谢阅读第三节可伸缩胶带输送机的选择····························13精品文档放心下载第五章采煤设备的配套性能································15精品文档放心下载第一章绪论第一节综采工作面机械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.所谓综感谢阅读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,可获得精品文档放心下载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,要解决谢谢阅读成套设备各单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谢谢阅读感谢阅读感谢阅读精品文档放心下载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。感谢阅读谢谢阅读煤工艺的要求，同时也要注意它们之间的配套性能，特别要把工作面“三机”谢谢阅读——“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，精品文档放心下载勉强生产也获得不了好效果。第二节综采工作面参数本次综采工作面的基本参数选定为原始参数第四组：工作面长：320m；倾角：12°；煤层平均厚度：2.5m；顶板中等稳定；截割谢谢阅读阻抗：A=230N/m；煤的坚硬度系数：f=3.5。精品文档放心下载第二章滚筒采煤机的选型第一节对采煤机械的基本要求对采煤机械的基本要求是高效、经济、安全。具体要求是：精品文档放心下载1.采煤机械的生产率应能满足采煤工作面的产量要求2.工作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、装精品文档放心下载煤效果好、落煤块度大、煤尘少、能耗低。3.能调节才高，适应工作面煤层厚度变化；能自开缺口。精品文档放心下载4.有足够的牵引力和防滑、制动装置，能在所给煤层倾角下安全生产；牵引速感谢阅读度能随着工作面条件的变化而调节，其大小能满足工作要求。精品文档放心下载5.谢谢阅读液压油、防滑油、易损件等）应较低。第二节采煤机的选择原则精品文档放心下载谢谢阅读1.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精品文档放心下载机。2.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坚硬度系数f、抗压强度、截割阻抗A、韧性、感谢阅读精品文档放心下载作机构形式和采煤机械的功率大小。3.根据煤的坚硬度系数f和截割阻抗A，将煤分为三类：谢谢阅读a.软煤——f≤1.5，A＜180N/mm;b.中硬煤——f＝1.5～3.0，A＝180～240N/mm;谢谢阅读c.硬煤——f≥3.0，A＝240～360N/mm。感谢阅读感谢阅读感谢阅读率的滚筒式采煤机。滚筒式采煤机可以截割各种硬度的煤。精品文档放心下载设计参数中A=230N/m、f=3.5，属于偏硬一些的中硬煤，因此，滚筒采煤机精品文档放心下载宜选用中等偏大功率。4.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：0°～25°为缓倾斜煤层；25°～45°谢谢阅读为倾斜煤层；45°～90°为急倾斜煤层。倾角小于12°的煤层，对机械化开采最为有利，一般不必考虑采煤机的防滑谢谢阅读问题。因此，本次选用采煤机不用设置防滑装置。5.顶底板性质对选择采煤机械的影响。谢谢阅读感谢阅读谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载接触比压小的支架。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、简介以及精品文档放心下载基本参数如下：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，它与感谢阅读SGZ880/880-WBC7D400-GWD-17/35型液压支架等组成综采设备配感谢阅读套，适用于高产高效综合机械化开采，可用与煤层厚度2～4m倾角小于18°，煤精品文档放心下载层硬或中硬的煤层综采。该行走机采用交流变频调速，用摆线轮-销轨无链机构牵引。采煤机操作点精品文档放心下载感谢阅读MG400/920-WD精品文档放心下载谢谢阅读种辅助装置等组成。主要特点是：1.截割部电动机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消谢谢阅读了螺旋伞齿轮传动和结构复杂的通轴，使机身长度缩短。2.谢谢阅读而电控箱、左右调高泵站等均不受外力，不仅外形尺寸减小，而且可靠精品文档放心下载性提高。3.用来支撑、安装各部件的托架采用框架结构，取代了传统采煤机的平板精品文档放心下载式托架。大框架由三段组成，它们之间用强度液压螺栓副联接，结构简感谢阅读单、强度大、可靠性高且便于拆装。4.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，不必拆谢谢阅读东其他部件，固更换共方便，易于维修。5.-感谢阅读围大、牵引速度和牵引力大、故障少，能适应高产高效工作面的要求。感谢阅读6.调高液压系统采用集成阀块，管路少、维修方便。7.行走箱为独立的箱体，配套多种槽宽的输送机时，只需选用行走箱及改感谢阅读变煤侧壁的滑靴即可，而主机不变。8.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，感谢阅读提高了可靠性。9.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，通用精品文档放心下载性、互换性增强。附表同种类型采煤机对比表【1】MG400/920-WDMG400/985-WD该机的结构布置与MG400/985—WD型1.采高（M）：1.9～3.75（配￠2M滚谢谢阅读采煤机基本相同，取消了破碎机构。筒)；2.适应倾角（°）：≤15；精品文档放心下载1.供电电压（V）:3300；3.煤质硬度:F≤4；谢谢阅读2.牵引电机型号：YBQYS—50（比9854.机面高度（M）：1.5；精品文档放心下载多5KW）；5.过煤高度（M）：0.655；3.截割电机型号：YBCS4—400；6.机重（T）：55精品文档放心下载4.泵电机型号：YBRB—20；7.牵引速度(M/MIN)：谢谢阅读5.总装机功率（KW）：920；7.12/128.69/14.2；精品文档放心下载（其中两个截割电机2×400KW8.牵引力（KN）：620/360506/304；谢谢阅读引电机2×50KW，一个泵电机20KW，9.截深（M）：0.630.8；谢谢阅读总装机功率2×400＋2×50＋20=920KW）10.滚筒直径（M）：￠1.6￠1.8￠精品文档放心下载6.UGFP3×70＋1×25＋4×42.0；谢谢阅读（一根外径￠65）11.电压（V）：1140；7.最大不可拆卸的部件为电控箱，其12.卧底量（M）：0.326～0.526（￠谢谢阅读尺寸和重量分别为：1.6M滚筒为0.326、￠2.0M滚筒为感谢阅读长×宽×高（MM）：2900×1380×9250.526）；谢谢阅读重量（T）：9.513.滚筒水平中心距（M）：10.2；感谢阅读8.两滚筒水平中心距（M）：10.614.摇臂回转中心距（M）：6.08；精品文档放心下载9.两摇臂回转中心距（M）：6.4815.最大生产能力（T/H）：2033；谢谢阅读10.两行走轮跨距（M）：4.8516.感谢阅读与MG400/985-WD式或链轨式无链牵引；感谢阅读1.交流变频调速系统采用瑞士ABB公17.A2F28RP4谢谢阅读司生产的ACS600YBRB—18.5；谢谢阅读的WOLKMANM9000系列变频器。18.截割电机型号：YBCS2—400；感谢阅读2.整机拖一根3×70＋1×25＋4×4外径￠19.牵引电机型号：YBQYS—45；感谢阅读65的主电缆，所用电压等级全部在20.主电缆型号：UCEP3×120＋1×25＋感谢阅读3300V以下。4×6（两根）；3.该机设有应急功能：当主控系统出21.配套开关型号：DQZBH—400/1140精品文档放心下载/应（两台）；22.KJR38～100/L感谢阅读同时辅助控制系统投入工作。这时操夹型号：C型；作站只能完成摇臂的开降功能，开停23.谢谢阅读牵引用变频控制盘控制。寸及重量为：长×宽×高（MM）：精品文档放心下载4.该机可安装哑铃销，可彻底解决螺2500×1380×890；精品文档放心下载丝松动问题。24.重量（T）：7.8装机功率（KW）：感谢阅读985（其中两个截割电机2×400KW，两个牵引电机2×45KW，一个破碎电机75KW，一个泵电机18.5KW，共计2×400＋2×45＋75＋18.5≈985KW）精品文档放心下载25.配套运输机：SGZC880/800；SGZ880/800；26.超级链轨2000（英国）；27.LW11200—800/600（英国）第四节采煤机生产率的计算由采煤机可得，理论生产率=60×2.5×0.63×7.12×1.35=908.33t/h，感谢阅读式中——理论生产率，t/h；——工作面平均才高，m；——滚筒有效截深，m；——在给定条件下可能的最大牵引速度，m/min；——煤的密度，一般为1.3～1.4，t/m3。技术生产率=908.33×0.6=545.00t/h，感谢阅读式中——技术生产率，t/h；1——采煤机技术上可能达到的连续工作系数，一般为0.5～0.7，式中为0.6；谢谢阅读实际生产率=545.00×0.625=340.63t/h精品文档放心下载式中——实际生产率，t/h；——采煤机在实际工作中的连续工作系数，一般为0.6～0.65，式中为0.625。精品文档放心下载第五节滚筒直径与截深1.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=Hmin－（0.1～0.3）Hmin=A-h/2+Lsinαmin+D/2中厚煤层使用的单滚筒采煤机：D=（0.55～0.6）HmaxHmax=A-h/2+Lsinαmax+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；αmax——摇臂向上最大；αmin——最小摆角。D应稍大于最大感谢阅读采高之半，即：D>2/1Hmax式中D——滚筒直径，m；Hmax——最大采高之，m。2.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距离，即一次截割的谢谢阅读深度。中厚和厚煤层采煤机常用0.6或0.63m；薄煤层采煤机，由于牵引速度较精品文档放心下载低，为保持足够高的生产力，截深一般在0.71～1.0m。谢谢阅读第三章支护设备的选择第一节支护设备的用途和种类感谢阅读支撑和管理，以防止工作面空间的顶板冒落。精品文档放心下载液压支架。它们与采煤机和工作面输送机分别组成“普采精品文档放心下载采”设备。谢谢阅读感谢阅读感谢阅读谢谢阅读压指教对煤层的地质条件要求较高，初期投资较大。第二节选型原则感谢阅读谢谢阅读考虑煤耗层的顶板条件，它是选择支架架型的依据。⒈煤层厚度2.5m感谢阅读2.5～2.8m以上时应精品文档放心下载谢谢阅读高范围大的支架。⒉煤层倾角煤层倾角在10°～1518°时，感谢阅读应同时具有防滑和防倒装置。⒊底版强度感谢阅读1.96～2.16Mpa0.98Mpa左右。谢谢阅读接触比压与具体支架有关，选型时应验算接触比压值。⒋瓦斯涌出量谢谢阅读支架。⒌地质构造5～8m和感谢阅读20min以下时，暂不宜采用综采设备。⒍设备成本能同时允许使用几种架型时,应优先选用价格便宜的支架.在一般情况下,支感谢阅读撑式支架最轻,造价也最便宜.而支撑掩护式支架最重最贵.感谢阅读此外,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精品文档放心下载铺网支架,冒落法开采时选用放顶煤支架,工作面端头支护选用端头支架,等等.感谢阅读第三节支架选择内容⒈液压支架的工作原理和过程升架:操纵手动换向阀,使得液压油进入缸体下腔,上腔回油,立柱逐渐上升谢谢阅读(初撑阶段),,下腔压力上升,一直达到安全阀调定压力。感谢阅读降架:(为推移架做准备)操纵手把,立柱上腔进压力油,下腔回油(液控单向精品文档放心下载阀),立柱下移。移架：操纵手动阀，溜子为支点，移架，然后紧接着升架。谢谢阅读推溜：支架为支点，推溜。图：支架工作特性曲线⒉初撑力Pc精品文档放心下载感谢阅读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。在此我们取0.8倍的工作阻力计感谢阅读算如下：2083×0.8＝1666.4kN。⒊工作阻力P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.;在考虑了支谢谢阅读撑效率后,所需每架立柱的总工作阻力P应为:P=Q/η(MPa)感谢阅读⒋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。第四节综采工作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——5～8精品文档放心下载是时取下限，否则取上限；——采高，m；——顶板岩石密度，一般为2.3×103kg/m3；谢谢阅读ZZ440032谢谢阅读图和参数如下表3-3：图：ZZ440032型支撑掩护式支架表：ZZ440032型支撑掩护式支架主要技术特征序号项目单位数值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工作阻力kN44007操作方式/本架8泵站压力Mpa31.59推移步距mm60010支架尺寸mm5220×1430×450011支架重量Kg12.775第四章输送设备的选用第一节刮板输送机的选择感谢阅读感谢阅读1、刮板输送机与采煤机的配套。要求刮板输送机的输送能力不小于采煤机谢谢阅读的理论生产率；要求刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套。感谢阅读2、刮板输送机与液压支架相配套原则。要求刮板输送机的结构形式要与液感谢阅读压支架架型相匹配；要求刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配；精品文档放心下载刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和结构匹配。感谢阅读综合考虑，可选用山东矿机集团生产的SGZ880/800型输送机。输送机如下感谢阅读图4-1和技术参数如下表4-1：图：SGZ880/800型输送机外形图表4-1SGZ880/800型输送机主要技术参数精品文档放心下载设计长电机功链条规中部槽规

输送量链速度率格格型号（长×宽×t/hmm/sKwmm高）1503×800×SGZ880/80015002001.1400×2φ34×26感谢阅读331感谢阅读采煤机、液压支架配套使用。具有工作可靠，结构简单、适用性强等特点。感谢阅读第二节转载机的选择转载机必须满足生产率大于刮板输送机的生产率，小于胶带输送机的生产感谢阅读率。设计中选用的是山东矿机集团生产的SZZ1200/400感谢阅读外观如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输送量设计长度电机功率链速链条规格中部槽规格(t/h)(m)(kw)(m/s)（mm）(长×宽×高)谢谢阅读SZZ1200/400（箱式）3500604001.81φ38×137-C内宽1200第三节可伸缩胶带输送机的选择图：DSJ1203×250型胶带输送机谢谢阅读DSJ1203×250型精品文档放心下载胶带输送机，该带式输送机外观如上图和参数如下表：表：DSJ1203×250型胶带输送机技术参数产品型号槽宽(mm)输送量设计长度装机功率(kW)链速链条规格(mm)链条破断负中部槽规格精品文档放心下载(t/h)(m)(m/s)荷(mm)(kN)(长×宽×高)SGB630/1506302502002×750.868φ18×644021500×630×190谢谢阅读SGB630/150(铸)6302502202×750.868φ18×644021500×602×215感谢阅读SGD630/1806304001802×900.92φ26×928501500×630×222谢谢阅读SGB630/1806304001802×901φ22×866101500×630×222精品文档放心下载SGD630/2206304501802×1101.07φ26×928501500×630×222精品文档放心下载SGZ630/2206304501802×1101φ22×866101500×630×222感谢阅读SGD630/220(铸)6304501502×1101φ26×928501500×590×252谢谢阅读SGZ630/220(铸)6304501502×1101φ22×866101500×590×257谢谢阅读SGB630/2646304501802×1321.18φ22×866101500×630×222谢谢阅读SGZ630/264(铸)6304501802×1321.18φ22×866101500×590×257精品文档放心下载SGB764/2647646