机械类综合课程设计样本

兰州大学机械类综合课程设计题目：综采工作面设备选型设计班级：机械二学位15—1姓名：夏雨学号：指引教师：完毕日期：.01.04 任务书一、设计任务及规定(1)依照所给原始数据进行采煤机选型详细计算；(2)编写综采工作面采煤机选型设计阐明书；(3)采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件：煤层厚度截割阻抗A（N/mm）煤层倾角顶板条件工作面长度（m）设计产量（万T/a）生产安排HmaxHmin老顶直接顶4.42.724016III级3类2252501.一年工作日按300天计算2.实行三班工作制，两班采煤，一班准备，每天生产16小时。二、上交材料（1）综采工作面设备布置图（A0或A1）1张（2）综采工作面选型设计阐明书。（约5000-8000字）1份三、进度安排(参照)本课程设计规定在2周内完毕。(1)第l～2天，熟悉设计任务，收集有关资料(2)第3～7天，拟定设计方案(3)第8～10天，绘制图纸(4)第11～12天，编写阐明书(5)第13～14天整顿及答辩五、成绩评估先进良好中档及格不及格满分得分平时体现勤奋好学，善于思考勤奋积极，态度认真比较勤奋不够勤奋不勤奋，态度不端正10图纸质量方案合理新颖，表达规范方案合理，图纸比较规范方案普通，图纸基本规范方案基本合理，图纸欠规范方案不合理，图纸不规范40阐明书质量内容全面，精确内容全面，基本精确内容普通，精确性普通内容基本全面，有小错误内容不全，错误较多20答辩回答问题精确流利回答问题比较精确回答问题基本精确回答问题欠精确回答错误30总分100综合评估成绩：□先进、□良好、□中档、□及格、□不及格指引教师日期.01.04摘要本设计重要研究了综采工作面采煤机设计综合机械化采煤是指完毕落煤，装煤，运煤以及顶板支护等一系列机械化总称。本设计所研究煤层采高2.7-4.4米中厚煤层，是较为常用，因此选型比较容易，采煤机型号选取重要依照煤层硬度，厚度，倾角等因素来选用，选型后计算采煤机重要参数，采高，截深，生产力，牵引速度，牵引力，截割速度和装机功率，然后选取与之可以配套有关设备。AbstractThisdesignstudyofthefullymechanizedcoalfaceminerdesignmechanizedminingofcoalisusedtofinishoff，installedaseriesofgeneralmechanizedcoal，coalandroofsupportandthelike.Thedesignofthestudy2.7-4.4metershighseammininginthickcoalseam，ismorecommon，sotheselectioneasier，Shearermodelselectionbasedprimarilyoncoalseamhardness，thickness，angleandotherfactorstoselect，aftertheselectioncalculationthemainparametersofshearer，cuttingheight，cuttingdepth，productivity，speedtraction，traction，cuttingspeedandinstalledpower，andthenchoosetobeabletosupporttherelevantequipment.目录5.2.6刮板输送机刮板链强度验算 346液压支架 366.1液压支架架型拟定 366.1.1顶板类型及其分类 366.2液压支架参数拟定 386.2.1支架高度拟定 386.2.2支架伸缩比拟定 396.2.3顶梁长度拟定 396.2.4顶梁宽度拟定 406.2.5底板长度拟定 416.2.6底座宽度 416.2.7支架中心距 416.2.8支架移架步距 416.2.9支护强度和工作阻力 416.2.10初撑力拟定 436.2.11移架阻力及推溜力 436.3初选液压支架型号 436.4性能验算 446.4.1底板比压校核 446.4.2工作阻力（支架强度）初撑力验算 446.4.3顶板覆盖率 446.4.4支架布置台数 456.5端头支架 456.6小结 467顺槽转载机选型 467.1桥式转载机概述 467.2转载机选型计算 467.2.1转载机运送能力计算 467.2.2选取转载机 478乳化液泵站选型 488.1乳化液泵站构成 488.2乳化液泵站计算 488.2.1乳化液泵站压力拟定 488.2.2乳化液泵站流量拟定 508.2.3选取乳化液泵 518.2.4乳化液泵电机功率 518.3乳化液箱容积验算 528.4乳化液 538.5小结 539综采工作面通风系统及合理配风量拟定 549.1综采工作面通风系统拟定 549.2综采工作面合理通风参数及其配风量 549.3小结 5510综采工作面三机配套 5510.1工作面三机生产能力配套 55参照文献 581综述1.1工作面综述此工作面设计长度225m，煤层厚度2.7m--4.4m。老顶为III级，直接顶为3类，截割阻抗240N/mm，煤层倾角16°，底板坚硬，设计年产量250万吨。1.2选型基本原则1.2.1采煤机⑴采煤机必要满足煤层开采厚度和煤切割阻力需要，要与煤层倾角适应。⑵采煤机以最小电耗获得最大采煤速度即最大生产能力，以及获得最佳块度。⑶要考虑与支架和运送机配套，与支架移支速度和运送机运煤能力相适应。⑷具备有效喷雾抑尘装置。1.2.2运送机⑴要满足工作面长度和倾角对于运送机铺设长度和稳定性规定。⑵运送机必要与采煤机能力相适应，要保证采煤机效能发挥。⑶要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜（或不骑溜）正常运营。⑷能在正常状态下随采煤机之后恰当弯曲，并配有清扫浮煤装置，并使移置液压支架和拖动电缆以便。1.2.3液压支架⑴要顶得住，它初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生压力（涉及二次来压），使控顶区顶板下沉量限制到最小限度。⑵要移得走，它构造形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层冒落特点，特别要注意顶板在暴露后尚未支护状况下破碎状态，要尽量保持该处顶板完整性。支架底座要适应底板岩石抗压强度，以防底软而使支架陷入底板。⑶要适应采高变化和按煤层倾角考虑对支架稳定性规定。⑷要满足通风（特别是高瓦斯工作面）和行人需要，以及要和采煤机、运送机配套。⑸要考虑投资，力求以较低投资获得所需技术经济效果。支架复用次数高，损坏状况少，即能减少吨煤成本。由于以上这些规定显而易见，故不拟作过多阐明。按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层从最小可采厚度到1.3m；⑵中厚煤层1.3-3.5m；⑶厚煤层不不大于3.5m。按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：⑴缓倾斜煤层0°-25°；⑵倾斜煤层25°-45°；⑶急倾斜煤层45°-90°。倾角不大于12°煤层对于综采机械化来说，最为有利，普通可以不考虑设备自重分力影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时牵引阻力加大，并导致机器下滑危险；使支架横向稳定性变坏，甚至下滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作导致困难。1.2.4其她设备选型原则乳化液泵站选型要结合液压支架来进行选型，乳化液泵站公称压力和公称流量可以提供液压支架符合正常工作初撑力规定，移动变电站通过工作面机械设备功率，功率因数等参数计算进行选型，移动变电所输出电压及容量满足工作面机械设备正常工作与生产规定。2.概况2.1国外采煤机发展历史在20世纪70年代初期，国外某些厂商开始在煤矿机械上使用电气调速技术，用于改进采机械设备牵引方式。美国JOY公司研制成功了1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。7LS5采煤机总功率1940kW,牵引速度30m/min,采用JOYUltratrac型强力销轨无链牵引系统,加大销轨节距和宽度,并采用锻造销排,装备了与6LS5型通用JNA机载计算机信息中心,具备人机通讯界面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。德国公司于1976年研制成功直流电牵引采煤机,并基本停止了液压牵引采煤机研发,此后又陆续开发了各种形式电牵引采煤机。20世纪90年代开发SL系列横向布置交流电牵引采煤机,将截割电机布置在摇臂上。其中SL500型电牵引采煤机装机功率达1815kW,最大牵引力869kN;SL300型电牵引采煤机总装机功率1138kW,采用双变频器一拖一系统,最大牵引速度达36.7m/min;SL1000型采煤机装机功率达2600kW,牵引力1003kN。控制系统具备交互式人机对话、设备状态监测与故障预报、在线控制、数据传播等功能。英国long-Airdox公司于1984年研制成功第1台将截割电机布置在摇臂上多电机横向布置Electra55V型直流电牵引采煤机,在此基本上又开发出功率更大Electra1000型直流电牵引采煤机。20世纪90年代,在Electra系列机型基本上,进一步加大功率,改进控制系统,开发了EL系列交流电牵引采煤机，重要机型EL600、EL1000、EL、EL3000型。在EL系列机型上装置Impact集成保护及监控系统具备负荷控制、机器监控、采煤机自动定位、自动调高、区域控制、智能化安全联锁、随机故障诊断和数据传播等功能。日本三井三池制作所1987年后陆续研制成功各种截割电机纵向布置MCLE-DR系列交流电牵引采煤机,近几年又开发了截割电机横向布置多电机交流电牵引采煤机。采煤机装有微机工况监测及故障诊断系统,可数字显示牵引速度、滚筒位置、留顶底煤厚度、电机负载及各处温度,具备无线遥控装置,并可加装红外线发射器操纵采煤机。波兰在与中华人民共和国合伙研制成功KSE-344型薄煤层交流电牵引采煤机基本上，陆续开发了KSE-360、KSE-700、KSE-800RW/2BP、KSE-535S、KSE1000型等交流电牵引采煤机。采煤机截深有630mm提高到800-1000mm。前苏联20世纪70年代研制出K128Ⅱ直流电牵引采煤机后，又相继研制成功各种直流电牵引采煤机。90年代开发了K-88型等交流电牵引采煤机。总体来看，俄罗斯电牵引采煤机功率较小，直流牵引，性能参数较低。2.2国内采煤机发展历史从上世纪八十年代开始，国内进入了采煤机发展兴旺时期，在广泛吸取国外先进技术同步，不断实践创新，锐意进取，注重采煤机成系列开发，不断矿大使用范畴，同步推广使用无连牵引，是采煤机工作更平稳，使用更更安全。在九十年代，电牵引技术逐渐成熟，多电机驱动横向布置总体构导致为电牵引采煤机发展主流，为提高生产效率立下了汗马功劳。随着科技进步，开发高产高效矿井综合配套设备已成为国内煤炭科技发展主流：大功率、大截深电牵引采煤机被广泛开发和使用，某些世界前沿先进技术也被用到了采煤机开发应用中，如变频技术，远程监控、无线遥控等等，为更好服务国内煤矿事业奠定了坚实基本。1991年，煤炭科学总院上海分院与波兰合伙，在国内率先研制成功了国内第一台交流变频调速技术薄煤层爬底板采煤机后，上海分院又先后研制成功了截割电机纵向布置交流电牵引采煤机、截割电机横向布置合用于中厚和较薄煤层交流电牵引采煤机，并成功应用于晋城、淮南、徐州、大同等矿务局。到当前为止，国内采煤机生产厂家均对交流电牵引采煤机进行了大量研究开发。上海分院研制MG系列电牵引采煤机已形成9大系列共几十个品种，现正在开发装机功率达1800kw交流电牵引采煤机；太原矿上机器厂与上海分院合伙，将AM500液压牵引采煤机改导致MG375/830-WD型交流电牵引采煤机后，又与兖州矿业集团合伙，研制成功了MGTY400/-3.3D型交流电牵引采煤机；鸡西煤机厂与上海分院合伙将MG2×300-W型液压牵引采煤机改造MG300/360-WD型交流电牵引采煤机后，又开发了MG200/463型、MG400/985型交流电牵引采煤机；辽源煤机厂与邢台矿业集团合伙研制成功了国内首台应用电磁转差离合器调速技术MG668-WD型电牵引采煤机；无锡采煤机厂与中纺机电研究所合伙，开发研制成功了国内首台应用开关磁阻电机调速技术MG200/500-CD型电牵引采煤机。采煤机发展到当前，随着各项技术掌握，国内将在如下方面进行攻关研究，力求赶上世界先进水平：1.大功率、大截深电牵引采煤机进一步研究；2.大功率采煤机工况监制。故障诊断于控制系统研究；3.为最大限度运用国内能源，着力研制发展薄煤层采掘机；4.应用高新技术，严格管理，提高可靠性.在电牵引采煤机研制领域，国内虽然获得了某些客观成绩，但与当前与国外先进采煤机相比，再总体参数性能方面尚有较大差距，某些核心部件性能、功能、合用范畴还亟待完善和提高，特别是线监控、故障诊断及预报、信号传播与采煤机自动控制、传感器等智能化技术和机械部件可靠性、寿命与国外相比差距很大，此外，国内在采煤机机械构造参数设计、加工制造和材质性能上与国外先进水平也有较大差距。因而，为提高产品质量，采煤机机械传动系统理论设计尚需加大研究力度。2.3中华人民共和国电牵引采煤机发展状况2.3.120世纪70年代是国内综合机械化采煤起步阶段20世纪70年代初期，煤炭科学研究总院上海分院集中重要科技骨干，研制出综采面配套MD-150型双滚筒采煤机，另一方面改进普采配套DY100型、DY150型单滚筒采煤机；70年代中后期，制造出MLS3-170型双滚筒采煤机。20世纪70年代国内采煤机发展有如下特点：1．装机功率小例如，MLS3-170型双滚筒采煤机，装机功率170KW；KD-150型双滚筒采煤机，装机功率150KW；DY-100和DY-150型单滚筒采煤机，装机功率100KW和150KW。2．有链牵引，输出牵引力小此时期采煤机牵引方式都是圆环链轮与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力在200KN如下。3．牵引速度低由于受液压元部件可靠性限制，设计牵引力功率较小，牵引速度普通不超过6m/min。4．自开切口差由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,故需要人工清理,单滚筒采煤机更是如此.5．工作可靠性较差国内基本工业比较薄弱,元部件质量较差,反映在采煤机寿命普遍较低,特别是液压元部件损坏比较严重。2.3.220世纪80年代是国内采煤机发展兴旺时期20世纪70年代后期，国内总共引进143套综采成套设备。世界重要采煤机生产国如英国、德国、法国、波兰、日本等都进入中华人民共和国市场，其技术也展示在中华人民共和国人面前，为咱们进一步理解外国技术和掌握这些技术创造了条件，同步通过20世纪70年代自行研制采煤机实践，获得了成功和失败经验与教训，确立了国内采煤机发展方向，即仿制和自行研制并举。解决难采煤层问题是20世纪80年代重大课题之一：详细课题是薄煤层综合机械化成套设备研制：大倾角综采成套设备研制：“三硬”、“三软”4．5m一次采全高综采设备研制：解决短工作面开采问题，短煤臂采煤机研制。据初步记录，20世纪80年代自行开发和研制采煤机品种有50余种，是国内采煤机收获年代，基本满足国内各种煤层开采需要，大量依托进口年代已一去不复返了。20世纪80年代采煤机发展有如下特点：1．注重采煤机系列开发，扩大使用范畴20世纪70年代开发采煤机，一种类型只有一种品种，十分单一，覆盖面小，很难满足不同煤层开采需要。20世纪80年代起注重系列化采煤机开发工作，一种功率采煤机可以派生出各种机型，重要元部件在不同功率采煤机上都能通用，这样不但扩大了工作面适应范畴，并且便于顾客配件管理。采煤机系列化是20世纪80年代采煤机发展中非常突出特点。2．元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性提高总结20世纪70年代采煤机开发中经验教训，元部件可靠性直接决定采煤机开发成功率，因此功关内容为：主电机攻关，以解决烧机现象；齿轮攻关，从选取材质上，热解决工艺上着手，学习国内外先进技术成功经验，以德国齿轮为目的进行攻关，达到预期目，解决了低速重载齿轮早失效问题：液压系统和液压元部件攻关，主油泵和油马达可靠性直接影响牵引部工作可靠性，在20世纪80年代中期，把斜轴泵、斜轴马达、阀组和调速机构等都列入重点攻关内容。3．无链牵引推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全在引进大功率采煤机同步，无链牵引技术传入中华人民共和国，德国艾柯夫公司销轨式无链牵引和英国安德森公司齿轨式无链牵引占绝大多数，并且技术成熟。为此，国内研制采煤机无链牵引都向引进机组构造上靠拢。仿制和引进技术生产采煤机更是如此。无链牵引使采煤机工作平稳，使用安全，承受牵引力大，因而，得到顾客广泛欢迎，大功率采煤机都采用无链牵引系统。2.3.320世纪90年代至今是国内电牵引采煤机发展时代进入20世纪90年代后，随着煤炭生产向集约化方向发展，减员提效，提高工作面单产成为煤炭发展主流，发展高产高效工作面势在必行，此采煤机开发研制环绕高产高效规定进行，其重要方向是：1.大功率高参数液压牵引采煤机：最具代表性机型是MG2X400－W型采煤机。2.高性能电牵引采煤机：电牵引采煤机研制从20世纪80年代开始起步，20世纪90年代全面发展，电牵引起展存在直流和交流两种技术途径。进入20世纪90年代后，交流变频调速技术在中厚煤层采煤机中推广使用，上海分院先后开发成功MG200/500-WD、MG200/450-BWD、MG250/600-WD、MG400/920-WD和MG450/1020-WD等采煤机，变频调速箱可以是机载，也可以是非机载。此外派生出8种机型，都已投入使用，获得较好效果。太原矿山机械厂在引进英国Electra1000直流电牵引全套技术基本上，开发出MG400/900-WD和MG250/600-WD型两种电牵引采煤机，鸡西煤机厂、辽源煤机厂也开发了交流电牵引采煤机。国产电牵引采煤机虽然发展速度不久，但在性能和可靠性上与世界先进国家I采煤机相比，还存在较大差距，因此某些有实力矿务局，在装备高产高效工作面时，把目光移到国外，进口国外先进电牵引采煤机。如神府华能集团引进美国7LS、6LS电牵引采煤机；兖州矿业集团公司引进德国SL-500型和日本MCLE-DR102型交流电牵引采煤机，但由于价格昂贵，故引进数量较少，90年代采煤机技术发展特点如下：1．多电机驱动横向布置总体构导致为电牵引采煤机发展主流国内开发电牵引采煤机，普通都采用横向布置。各大部件由单独电动机驱动，传动系统彼此独立，无动力传递，构造简朴，拆装以便，因而有取代电动机纵向布置趋势。2．国内采煤机重要参数与世界先进水平差距在缩小在装机功率方面，国内液压牵引采煤机装机功率达到800KW，电牵引采煤机装机功率达到1020KW，其牵引功率为2X50KW，可满足高产高效工作面对功率规定。在牵引力和牵引速度方面，电牵引最大牵引力已达到700KN，最大牵引速度达12．56m/min,微解决机工矿监测、故障显示、无线电离机控制等方面已达到较高技术水平。3．液压紧固技术开发研究获得成功采煤机连接构件经常松动是影响工作可靠性重要因素，并且解决难度较大，液压螺母和专用超高压泵，在电牵引采煤机中得到推广应用，防松效果明显，基本解决采煤机连接可靠性问题。回顾这30近年国内采煤机发展历程，走是一条自力更生和仿制引进结合道路，也是一条不断学习国外先进技术为我所用发展道路，从20世纪70年代重要靠进口采煤机来满足国内生产需要，到近年几乎是国产采煤机占国内整个采煤机市场，这也是个了不起进步。国内从20世纪80年代末期，煤科总院上海分院与波兰合伙研制开发了国内第1台MG3442PWD薄煤层强力爬底板交流电牵引采煤机，在大同局雁崖矿使用获得成功。借助MG3442PWD电牵引采煤机电牵引技术，对液压牵引采煤机进行技术更新。第1台MG300/6802WD型电牵引采煤机是在鸡西煤矿机械厂生产MG300系列液压牵引采煤机基本上改导致功，并于1996年7月在大同晋华宫矿开始使用。与此同步，在太原矿山机器厂生产AM2500液压牵引采煤机上应用交流电牵引调速装置改造MG375/8302WD型电牵引采煤机。截止当前，国内已形成5个电牵引采煤机生产基地，鸡西煤矿机械厂、太原矿山机器厂、煤炭科学研究总院上海分院、辽源煤矿机械厂生产交流电牵引采煤机，西安煤矿机械厂则生产直流电牵引采煤机。国内近期开发电牵引采煤机有如下特点:1.多电机驱动横向布置电牵引采煤机。截割电机横向布置在摇臂上，取消了螺旋伞齿轮和构造复杂通轴。2.总装机功率、牵引功率大幅度提高，供电电压(对单个电机400kW及以上)由1140V升至3300V，保证了供电质量和电机性能。3.电牵引采煤机以交流变频调速牵引装置占主导地位，某些厂商同步也研制生产直流电牵引采煤机。4.主机身多分为3段，取消了底托架，各零部件设计、制造强度大大提高，部件间用高强度液压螺母联接，拆装以便，提高了整机可靠性。5.电控技术研究和采煤机电气控制装置可靠性不断提高。在通用性、互换性和集成型方面迈进了一大步，功能逐渐齐全，无线电随机控制研制成功，数字化、微机电控装置已进入试用阶段。6.在横向布置截割电机上，设计使用了具备弹性缓冲性能扭矩轴,改进了传动件可靠性，对提高采煤机整体可靠性和时间运用率起到了积极作用。7.耐磨滚筒及镐形截齿研究，推动了国内滚筒及截齿制造技术,开发研制耐磨滚筒,可合用于截割f=3～4硬煤。具备使用中轴向力波动小,工作平稳性好,块煤率高,能耗低等长处。2.4采煤机发展趋势80年代以来，滚筒式采煤机在构造、性能参数、可靠性和易维修性上均有很大改进。归结起来，滚筒式采煤机有如下特性和发展趋势：1.增大功率和能力为了适应综采工作面高产、高效和在不同地质条件下迅速截割煤岩需要，无论厚、中厚和薄煤层采煤机均在不断增大装机功率和生产能力。2.电牵引采煤机已成为主导机型当前电牵引采煤机已成为德国、英国、美国、日本和法国等重要生产国主导机型。3.增大牵引速度和牵引力，并改进无链牵引机构为了适应综采高产高效规定，近代采煤机牵引速度和牵引力均有较大增大。4.机器构造布置有新发展近年来不断发展和研制出了多机横向布置、部件可侧面拉装整机箱式机身、纵向布置采煤机牵引部和截割部合为一种部件、破碎机采用单独电动机传动、改进挡煤板传动装置、无底托架或不用整体底托架等新构造布置方式。5.截割滚筒革新和改进截割滚筒改进是环绕增大截深、减低煤尘、增大块煤率和提高寿命等目的进行其重要改进有增大截深、采用强力截齿、增大块煤率和减少煤尘生成、滚筒设计CAD、高压水射流喷雾降尘和助切、加固滚筒构造等方面。6.扩大采煤机使用范畴，不断开发难采煤层机型薄煤层、厚煤层、硬粘并有夹矸煤层、大倾角、破碎顶板等难采煤层机型发展有，开发出了薄煤层、厚煤层、大倾角、短机身、窄机身等机型。7.提高采区工作电压80年代此前，各国采区工作面设备电压多为1000V左右。随着综采设备向大功率发展，当前采煤机最大功率达1220kW,截割电机最大功率达6000kW，刮板输送机最大功率达1125kW，驱动电机最大功率达525kW，加上工作面长度不断增长，因此必要提高采区供电电压，当前各国生产大功率采煤机，其供电电压普通为2300、3300、4160和5000V等几档。8.采用微电子技术，实现机电液一体化采集、工况监测、故障诊断和自动控制当代采煤机均装有功能完善用微解决器控制数据采集、工况监测、故障诊断和自动控制，这是代表采煤机水平重要标志。当代采煤机微解决系统除了工况监测，还可以对其采集信息进行分析解决，再输出显示、存储、控制和传播等，以实现检测、预警、保护、健康诊断、事故查询、维修指引和调度分析等各种功能。9.贯彻原则化、系列化和通用化原则，加速开发适合不同地质条件新机型当前各重要采煤机生产厂家都十分注重三化原则，将采煤机各重要部件:如电动机、截割部固定减速箱、摇臂、滚筒、牵引部、截牵箱、行走箱、牵引机构等）制定原则，作为适合不同条件通用部件，各部件间连接尺寸一致。这样，就可以依照不同地质条件规定，很容易用积木式办法将各部件组合成新机型，以扩大采煤机系列和加速研制过程。10.提高采煤机可靠性和寿命，提高易维修性，缩短井下更换部件时间，延长大修周期，提高机器使用率和开机率。3.综采工作面概述综采设备是指综合机械化采煤工作面机电设备总称。综采工作面成套设备以采面所需设备为核心，普通状况下，其成套机械和电器设备布置分别如图2-1所示。综采设备将各种相对独立机械合理地组合在一起，在工艺过程中协调工作，使采煤工作面破、装、运、支所有工序实现机械化。综采设备涉及滚筒采煤机或刨煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架以及各种供电、供液设备和其她辅助设备。图2-1滚筒采煤机综采工作面设备布置图1-端头支架；2-液压安全绞车；3-喷雾泵站；4-液压支架；5-刮板运送机；6-双滚筒采煤机；7-端头支架；8-集中控制台；9-配电箱；10-乳化液泵站；11-移动变电站；12-轨道；13-带式输送机；14-转载机；15-煤仓工作面重要设备及功能如下：采煤机采煤机是完毕破煤、装煤工序一种机械设备。当前普遍使用是可调高双滚筒采煤机，它可以骑在可弯曲刮板输送机上沿工作面穿梭割煤，普通截深为600mm或800mm，最大截深可达1000mm。刮板输送机可弯曲刮板输送机是完毕工作面运煤机械，同步它还作为采煤机械导轨，以及液压支架及推移输送机支点。液压支架液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与某些金属构造件组合而成一种支撑和控制顶板采煤工作面设备，用于支护、移架、推移运送机和管理顶板。端头支架端头支架是用于加强工作面端部（上下出口）顶板支护液压支架。排头支架排头（或称过渡）支架是用于可弯曲刮板输送机机头、机尾放置电动机、减速箱和液力偶合器处支护顶板液压支架，它比工作面中间架滞后一种步距，顶梁长于中间架一种步距。转载机转载机是20-60m长刮板输送机。它一端与工作面输送机机头相搭接，另一端骑在可伸缩胶带输送机机尾上，其作用是将刮板输送机运出煤炭转移到胶带输送机上，它可随工作面推动进行整体移动，转载机常配备破碎机。可伸缩胶带输送机可伸缩胶带输送机是工作面运送巷中运煤设备。通过其贮带装置，可调节输送机长度。当工作面迈进式或后退式回采时，能做到伸长或缩短。乳化液泵站乳化液泵站是供应液压支架和其她液压装置压力液动力设备。除以上设备外，上端巷道中还设有运送设备和材料单吊车，或搬运绞车，以及在倾斜角度较大时防止采煤机下滑液压安全绞车；下端巷道中设有供电移动变电站和配电点，以及刮板输送机和巷道转载机监视、控制、通讯照明集中控制台。如上所述，综采成套设备重要由采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机及胶带输送机等构成，这些设备不是孤立“单机”，而是构造上需要互相配合、功能上需要互相协调有机整体，具备较强配套规定和较高可靠性规定。构成综采成套设备每一种机械设备，均有严格限定合用条件，选型不当会导致设备不配套、生产效率低、经济效益差。因而，设备对的选型设计是充分发挥其效能，实现综采工作面高产高效、经济安全运营前提采煤机构成采煤机重要由电动机、牵引部、截割部和附属装置等某些构成（如图1-1）。电动机：是滚筒采煤机动力某些，它通过两端输出轴分别驱动两个截割部和牵引部。采煤机电动机都是防爆，并且普通都采用定子水冷，以缩小电动机尺寸。牵引部：通过其积极链轮与固定在工作面输送机两端牵引链3相啮合，使采煤机沿工作面移动，因而，牵引部是采煤机行走机构。左、右截割部减速箱：将电动机动力经齿轮减速后传给摇臂5齿轮，驱动滚筒6旋转。滚筒：是采煤机落煤和装煤工作机构，滚筒上焊有端盘及螺旋叶片，其上装有截齿。螺旋叶片将截齿割下煤装到刮板输送机中。为提高螺旋滚筒装煤效果，滚筒一侧装有弧形挡煤板7，它可以依照不同采煤方向来回翻转180°。图2-2双滚筒采煤机1-电动机；2-牵引部；3-牵引链；4-截割部减速箱；5-摇臂；6-滚筒7-弧形挡煤板8-底托架；9-滑靴；10-调高油缸；11-调斜油缸；13-电气控制箱底托架：是固定和承托整台采煤机底架，通过其下部四个滑靴9将采煤机骑在刮板输送机槽帮上，其中采空区侧两个滑靴套在输送机导向管上，以保证采煤机可靠导向。调高油缸：可使摇臂连同滚筒升降，以调节采煤机采高。调斜油缸：用于调节采煤机纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时截割规定。电气控制箱：内部装有各种电控元件，用于采煤机各种电气控制和保护。此外，为减少电动机和牵引部温度并提供内外喷雾降尘用水，采煤机设有专门供水系统。采煤机电缆和水管夹持在拖缆装置内，并由采煤机拉动在工作面输送机电缆槽中卷起或展开。初选采煤机采煤机有许各种如西安煤矿机械厂，辽源煤矿机械厂，三一重装。现开采工作面煤层厚度2.7-4.4m,煤层倾角16°，工作面长度225m,生产能力250万吨/年，一年工作按300天计算，实行三班制工作，二班采煤，一班准备，每天生产呢时间为16小时。选型如表1-1表2-1采煤机选型表型号MGD-150MGD-200BIMG-200采高/m1.3-2.51.0-1.81.2-2.0截深/m1.00.630.63适应倾角/（°）≤25°≤25°≤25°滚筒直径/m1.250.91.4装机总功率/kw150200200摇臂长度形式/mm116812861330摇臂摆动中心距/mm532257225850牵引力/KN120250250牵引速度/m/min0-6.00-6.00-6.0牵引方式液压链牵引液压链牵引液压链牵引机面高度/mm10707501000卧底量/mm175206300喷雾方式内外喷雾内外喷雾内外喷雾电压/V114011401140总质量/t12.5153.1滚筒拟定3.1.1滚筒直径式中：——螺旋滚筒装煤效率；对小直径滚筒，=0.59～0.63；对大直径滚筒，=0.56～0.59。——采高，计算时取最大采高，4.4m。则：=m由于综采工作面双滚筒采煤机普通都是一次采全高，故滚筒直径应稍不不大于最大采高之半，即＞当前采煤机滚筒直径已经系列化，分别为0.6m、0.65m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.25m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.3m、2.6m、2.7m、2.8m、3.0m、3.2m。计算成果要按照滚筒系列化原则进行圆整后，最后拟定滚筒直径为2.6m滚筒截深工作机构（如滚筒）每次切入煤体深度称为截深。截深过小，采煤机生产率受到影响，但加大截深，会使支架步距加大，顶梁长度和千斤顶行程也要加大；同步也使采煤机电机功率及运送机输送能力加大。当前采煤机截深有：0.5，0.6，0.7，0.75，0.8，0.865、0.9及1.0m等几种。当前国内多数采煤机截深在0.6m左右。在薄煤层中，由于牵引速度不能太快，为了提高生产率，采煤机截深可加大到0.75~1.0m，当代点牵引采煤机，为了使其生产率满足高产高效规定，截深普遍达到0.8-1.0m，少数可达到1.2m,这需要大装机功目初步拟定采煤机截深为0.6m。滚筒转速滚筒转速取值：直径为0.5～0.6m滚筒转速n=80～120r/min；直径为1.8～2.0m滚筒转速n=30～40r/min。大直径滚筒选用低档转速，小直径滚筒选用高档转速。为防止碎煤抛过筒缘循环转速，普通以为滚筒转速为30～50r/min较适当，当前滚筒转速有减少趋势。依照上述所拟定采煤机滚筒直径为２.６m，设计推荐滚筒转速为30r/min较适当。当前惯用截割速度，最佳在4m/s左右。过高将使煤尘增多，大大减少截齿寿命。Vj=式中——选定滚筒直径，2.6m；——选定滚筒转速。则：依照上述验算成果，截割速度为符合规定。3.2采煤机生产率3.2.1理论生产率在给定条件下，以最大参数持续运营时生产率称为理论生产率，理论生产率计算公式为：式中——理论生产率，；——工作面平均采高，；——滚筒有效截深，；——给定条件下也许最大牵引速度，——煤密度，普通为则：采煤机理论生产率是拟定与其配套设备生产能力根据，是由工作条件、机器工况和构造参数拟定。在实际工作中，只有与其配套设备生产能力不不大于采煤机生产能力时，采煤机才干达到给定理论生产率。技术生产率考虑依照循环图表而进行辅助工作，如更换截齿、开切口、检查机器和排除故障所耗费时间后生产率称为技术生产率，技术生产率计算公式为：式中——技术生产率，；——采煤机技术上也许达到持续工作系数，普通=。则：3.2.2实际生产率实际使用中，考虑了工作中发生所有类型停机状况，如解决输送机和支架故障、解决顶底板事故等。使用生产率可由下列公式计算：式中——实际生产率，；——采煤机在实际工作中持续工作系数，普通=。则：3.2.3采煤机容许最大牵引速度随着装机容量加大，采煤机牵引速度已达8～13，国外有采煤机牵引速度高达。然而增长装机容量，加大牵引速度，并不是增长工作面生产能力唯一途径，综合机械化采煤是一种复杂生产过程，除了需要解决和改进技术和装备上问题外，尚需改进管理上存在问题，其中首要问题是提高采煤机开机率。采煤机最大牵引速度用下式计算：=式中——牵引速度，；——滚筒转速，30r/min；——每条截线上齿数，普通取1～3；——滚筒齿长若未知，可近似取刀型截齿=65～100mm；镐型截齿=60～80mm。则：3.3采煤机功率3.3.1预测装机功率采煤机装机功率：式中——采煤机截煤单位能耗，；普通取=1.1～4.4，硬煤及韧性煤取上限，软煤及脆性煤取下限。本次设计取2.5。则：3.3.2采煤机牵引力采煤机牵引力与装机容量关系密切，装机功率150kW时，牵引力为160～180kN；装机容量300kW时，牵引力达250～300kN。牵引力与牵引机构刚度系数、采煤机质量、摩擦系数、牵引速度、截割阻力及载荷不均衡性、机道形状等因素关于，很难精准计算，普通用经验公式拟定。式中——牵引力，KN；——采煤机装机容量，KW。则：3.4牵引和辅助功率3.4.1采煤机牵引功率牵引和辅助装置消耗装机功率15%～20%，其中，牵引系统消耗功率占到90%以上，故采煤机牵引功率：3.4.2辅助装置功率3.4.3装机功率上述计算成果，要按采煤机配备电动机原则功率进行圆整。则采煤机实际装机功率：采煤机装机容量是由生产能力决定，生产能力为500～700t/h时，装机容量约600～750kW。国外某些采煤机生产能力已达到1500～t/h，其装机容量也高达1100～1500kW。采煤机生产能力正比于采高，因而也可以依照采高预计装机容量大小。对于硬煤，装机功率应加大一倍。因此本次采煤机采用是MGD-200B型号采煤机。4.采煤机安装与维护4.1采煤机井上验收及试运转4.1.1井上验收新采煤机与大修后采煤机应组织验收，要依照关于技术原则、规范来检查采煤机配套状况、技术性能、质量、数量及技术文献与否齐全合格。参加验收人员必要熟悉采煤机性能，理解采煤机构造和工作过程。采煤机司机和维修人员一定要参加验收工作。采煤机验收涉及如下内容：1.列出采煤机各部件名称及数量，检查各部件与否完整。2.依照采煤机技术特性，检查与否符合规定。3.检查配套刮板输送机、液压支架及桥式转载机等配套性能和配套尺寸与否符合规定。4.进行采煤机机械某些动作实验，检查各手把及部件动作与否灵活、可靠，对底托架、滑靴及滚筒进行外观检查。5.进行采煤机电气某些动作实验，检查各按钮动作与否符合规定，各防爆部件及电缆进口与否符合规定。6.进行牵引部性能实验，涉及空载跑合实验、分级加载实验、正转和反转压力过载实验以及牵引速度零位和正反向最大速度测定。空载跑合实验时，其高压管路压力不不不大于4MPa，油温升至40℃后，接通冷却水正、反向各运转1h，分级加载实验按额定牵引力50％及75％加载，每级正、反向各运转30min，加载结束时油温不不不大于80℃。7.进行截割部性能实验时，涉及空载跑合实验和分级加载实验。空载跑合实验须在滚筒额定转速下正、反向各转3h。分级加载实验按电动机额定功率50％及75％加载，每级正、反向转30min，加载结束时，油温不不不大于100℃。8.将采煤机摇臂位于水平位置，16h后，其下沉量不大于2mm。9.在不通冷却水条件下，电机带动机械某些空运转1h，电机表面温度不大于70℃，无异常振动声响及局部温升。4.1.2地面检查及试运转1.地面运转前检查重要内容：（1）采煤机零部件与否齐全、完好。（2）运动部件动作与否灵活可靠。（3）手把位置与否对的，操作与否灵活可靠。（4）外部管路连接与否对的，各接头处与否有漏水、漏油现象，各油池、油位润滑点与否按规定注入油脂。（5）各箱体腔内有无杂物和积水。（6）电气系统绝缘、防爆性能与否符合规定。2.试运营（1）地面试运营普通不少于30min整机运营。（2）操作各部手把，检查按钮动作与否灵活可靠。（3）注意各部机体运营声音和平稳性。（4）测量各处温升与否符合规定。（5）摇臂升降要灵活，同步测量升到最高、最低位置时间。（6）操作牵引换向手柄调速旋钮，使采煤机正、反向牵引，测量其空载转速与否符合规定，手把在中间零位时牵引速度与否为零。（7）在实验运营期间，要检查各部连接处与否漏油。（8）测量电机三相电流与否正常、平衡。4.2采煤机装车下井采煤机经井上检查及试运转正常后，即可向井下运送，运送时，可依照矿井详细条件将采煤机拆成几某些，如拆成滚筒、摇臂、截割部减速箱、牵引部、电动机及底托架等几某些分别运送。但在各方面条件容许状况下尽量少拆，条件容允许以不解体，这样可以减少安装工作量，同步对保证安装质量也大有好处。(一)井下运送注意事项1.采煤机下井时，应尽量分解成较完整、较大部件，以减少运送安装工作量，防止设备损坏，并依照井下安装场地和工作面状况，拟定各部件下井顺序，以便于井下安装。2.下井前所有齿轮腔和液压腔油应所有放净，所有外露孔口必要密封，外露结合面、偶合器、拆开管接头及凸起易碰坏操作手柄都必要采用保护办法。采煤机分解后自由活动某些，如主机架上调高液压缸以及某些管路等都必要加以暂时固定和保护，以防止在起吊、井下运送时损坏，并防止污水浸入设备内部。3.采煤机井下运送时，较大、较重部件，如主机架、摇臂等用平板车运送，能装入矿车可用矿车运送。平板车尺寸要适合井下巷道运送条件。4.用平板车运送时要找正重心、达到平稳，可以用长螺杆紧固在平板车上，不推荐使用钢丝绳或锚链固定，由于这种固定方式在运送途中容易松动使物品滑落，更不容许直接用铅丝捆绑。5.搬装、运送过程中，应避免激烈震动、撞击，以免损坏设备。6.起吊工具，如绳爪、吊钩、钢丝绳、连接环要紧固可靠，经外观检查合格后才可使用。7.对起吊装置，其能力应考虑具备不低于5倍安全系数；对推曳装置，其能力应考虑具备不低于2倍安全系数。8.在平板车运送时，装物平板车上不许站人，运送人员应坐在列车后乘人车内，并应有信号与列车司机联系。9.平板车上坡运送时，在运送物体后不得站人。（二）装车顺序装车顺序就是指零件装车先后排列程序。这种先后排列程序是由现场安装地点和井下运送条件来拟定。零部件进入安装地点先后程序普通是右滚筒、右摇臂、右截割部减速箱、底托架、牵引部、电动机、左截割部减速箱、左摇臂、左滚筒及护板等。采煤机装车时应注意:1.依照机件形态、重量选取平板车、材料车或矿车。小型采煤机装2~3车就可装完，大型采煤机使用车数就较多。如170型采煤机使用3t车时，普通需要装6车，第1车（平板车）装底托架（2件），第2车（平板车）装2个摇臂，第3车（平板车）装左截煤部连同牵引部，第4车（平板车)装截煤部连同电动机，第5车（材料车）装2个滚筒，第6车（矿车）装电缆、水管等零部件。2.所有装上平板车、材料车部件必要捆绑牢固，并保持部件重心在平板车或材料车中心附近。3.必要理解工作面方向、安装地点与行车路线，依照安装顺序进行配车，保证先安装部件先到工作面。4.3采煤机维护4.3.1采煤机润滑由于采煤机负荷大、工作条件恶劣，并且是在移动中工作。因而采煤机使用寿命长短和其工作效能能否发挥，在很大限度上取决于对它维护好坏。采煤机维护好坏，很大限度决定于润滑状况好坏。特别是液压牵引采煤机，其三分之二故障是由于润滑方面导致，因而必要高度注重采煤润滑问题。给采煤机注油时，应注意如下事项：1.按设备润滑图表规定油脂品种、牌号加注润滑油脂，严防加错油。2.油桶、油抽子要专用，油枪及其他油具要清洁，严防把杂物带进油池。3.液压油、齿轮油通过过滤后再注入采煤机，保证注入油符合规定。4.注油量要恰当，要符合阐明书规定。5.换油时油池中旧油要放净，并将油池清洗干净。6.注油时严防水进入油池。7.注油后，盖板要密封可靠，螺丝紧固，严防松动，以防水和杂质混进油中。4.3.2寻常维护采煤机寻常维护重点是注油和油质检查，以及连接螺栓、截齿、外露油管和水管、电缆等检查。1.注油和油质检查（重要是泵箱用液压油）（1）泵箱应注N100抗磨液压油，不可任意使用不符合规定液压油，不同牌号、同一牌号不同生产厂液压油不可任意掺合。（2）注油容器和注油工具应专油专用，必要时使用前应清洗，注意保管，防止与灰尘、脏物接触。注油容器应经常清洗。（3）注油时必要通过滤（用100目以上滤网），特别是在补油、换油及更换过滤器时，严防脏物进入油池。（4）过滤器能否及时清洗和更换，以及清洗质量好坏，对油箱工作可靠性具备很大关系，务必认真对待。正常状况下粗过滤器每星期检查一次。但油箱经开盖检修后，空转lOmmn，应随后检查粗、精过滤器。粗过滤器在油箱检修后一星期内应每天检查，直到滤油表面无明显脏物（纤维织物、金属屑末等）后，检查周期可延长至一星期或更长。精过滤器工况可依照两低压压力表间压差值判断，一旦压差超过0.5MPa时必要更换滤芯。更换滤芯后，应用手压泵对系统进行充油排气。液压油每月取样化验，凡超过表1中数值之一时即应换油。此外，也可依照外观和气味来判断油质好坏，决定与否需要换油，见表2。表3-1液压油更换极限指标化验项目换油指标测定办法粘度（40°C）超过原粘度±15%GB265-75杂质含量>0.05%GB511-77水分（%）>0.1GB260-77防锈性能实验没通SY2674-66铜片腐蚀不合格SY2620-77表3-2液压油解决原则外观气味解决透明、澄清良照常使用透明、有黑点良过滤后使用乳白色良需更换黑褐色恶臭需更换2.连接螺栓松紧限度检查（1）各大部件之间紧固螺母、螺栓；（2）截煤部、牵引部与底托架之间紧固螺栓和螺母；（3）左、右底托架间对接紧固螺栓和螺母；（4）左、右两端楔块压板螺栓和螺母；（5）无链牵引采煤机销轮与左、右行走部输出轴压紧螺栓，或摆线齿轮与左、右行走部输出轴压紧螺栓及销轨轮轴压板螺栓。3.截齿、齿座和喷嘴检查（1）齿座有无磨损；（2）截齿与否丢失或损坏，如有丢失应及时补上，合金刀头有崩落应及时更换；（3）喷嘴与否丢失或堵塞，丢失时必要补上、堵塞时应及时疏通。4.机外油管、水管和电缆检查（1）油管、水管与否破损漏油或漏水；（2）电缆有无破损，对地绝缘状况与否符合规定。4.4采煤机检修4.4.1检修内容1.采煤机小修当采煤机投入使用后，除了每天检修班正常检修外，每三个月就应当进行一次停机小修，提前解决也许导致严重损坏隐患问题。（1）将破损软管所有更新，各种阀、液压接头和仪表若不可靠应进行更换。（2）各油室应清洗干净，更换通过滤后新油液。（3）所有紧固所有连接螺栓。（4）对每个润滑点加注足够润滑油或油脂。（5）齿座若有开焊或裂纹应重新焊好。2.采煤机中修采煤机中修普通在有效期达6个月以上或者采煤35万t以上时进行，中修厂地应设在有起重设备厂房内，中修项目涉及：（1）拆下所有盖板、液压系统管路和冷却系统管路；（2）清洗机器周边所有脏物和被拆下零部件；（3）更换已损坏易损件，如密封、轴承、接头、阀、仪表、液压元件等；（4）检查截割部、牵引部传动齿轮与否有异常；（5）所有齿轮箱、液压箱内部要清洗干净，按规定更换新油液；（6）打开电动机控制箱盖，检查各电器元件损坏状况，以及电动机绕组对地绝缘电阻；（7）组装好采煤机后应按规定程序进行牵引部、截割部实验；（8）按规定实验程序进行整机实验。3.采煤机大修在采煤机运转2a～3a、产煤量80万t～100万t后，如果其重要部件磨损超限，整机性能普遍减少，并且具备修复价值和条件，可进行以恢复性能为目的整机大修。采煤机大修应在集团公司有能力机修厂进行。（1）将整机所有解体，按部件清洗检查。编制可用件与补制件明细表及大修方案，制定制造和采购筹划。（2）主油泵、补油泵、辅助泵、马达、各种阀、软管、仪表接头、摩擦片、轴承、密封等都应更换新件。（3）对所有护板、箱体、滚筒、摇臂，凡碰坏之处都要进行修复，达到完好原则。（4）各油室应清洗干净，加注合格油液。（5）紧固所有连接螺栓。（6）各重要部件装配完毕后，按实验程序单独实验后，方可进行组装。（7）对电动机所有电控元件逐个检查，核心器件必要更换。（8）组装后按整机实验规定及程序进行实验，其重要技术性能指标不得低于出厂原则。4.4.2井下解决故障应采用办法未经批准禁止在井下打开牵引部机盖。必要在井下打开牵引部机盖时，需由矿机电部门提出申请，经矿机电领导批准后实行。并采用如下办法：（1）选在顶板条件较好、无片帮地点停机，并要停止其他作业。（2）在允许条件下恰当减小风量，并在主机周边洒水，上方架起防止顶板落渣蓬帐。（3）彻底清理上盖板及螺钉窝内煤尘。（4）拆装人员服装、用品等必要清洁，并在拆卸前和安装后点清所用工具数目，防止遗落在机器内而导致事故。（5）液压传动腔内不准使用棉纱、布等抹擦油池和液压元件，以防导致液压传动故障。应用泡沫塑料擦拭。4.5采煤机完好原则《煤矿机电设备完好原则》中对采煤机有严格规定。1.机体完好原则（1）机壳、盖板裂纹要固定牢固，接合面严密、不漏油。（2）操作手把、按钮、旋钮完整，动作灵活可靠，位置对的。（3）仪表齐全、敏捷精确。（4）水管接头牢固，截止阀灵活，过滤器不堵塞，水路畅通、不漏水。2.牵引部完好原则（1）牵引部运转无异响，调速均匀精确。（2）牵引链伸长量不不不大于设计长度3％。（3）牵引链轮与牵引链传动灵活，无咬链现象。（4）无链牵引链轮与齿条、销轨或链轨啮合可靠。（5）牵引链张紧装置齐全可靠，弹簧完整。紧链液压缸完整，不漏油。（6）转链、导链装置齐全，后者磨损不不不大于10mm。（7）液压油质量符合（80）煤机综52号《综采、普采设备油脂管理办法补充规定（草案）》。3.截割部完好原则（1）齿轮传动无异响，油位恰当，在倾斜工作位置，齿轮能带油，轴头不漏油。（2）离合器动作灵活可靠。（3）摇臂升降灵活，不自动下降。（4）摇臂千斤顶无损伤，不漏油。4.截割滚筒完好原则（1）滚筒无裂纹或开焊。（2）喷雾装置齐全，水路畅通，喷嘴不堵塞，水成雾状喷出。（3）螺旋叶片磨损量不超过内喷雾螺纹。无内喷雾螺旋叶片，磨损量不超过原厚度1/3。（4）截齿缺少或截齿无合金数量不超过10％，齿座损坏或短缺数量不超过2个。（5）挡煤板无严重变形，翻转装置动作灵活。5.电气某些完好原则（1）电动机冷却水路畅通，不漏水。电动机外壳温度不超过80℃。（2）电缆夹齐全牢固，不出槽，电缆不受拉力。6.安全保护装置完好原则（1）采煤机原有安全保护装置（如与刮板输送机闭锁装置、制动装置、机械摩掠过载保护装置、电动机恒功率装置及各种电气保护装置）齐全可靠，整定合格。（2）有链牵引采煤机在倾斜15°以上工作面使用时，应配用液压安全绞车。7.底托架、破碎机完好原则（1）底托架无严重变形，螺栓齐全紧固，与牵引部及截割部接触平稳，挡铁严密。（2）滑靴磨损均匀，磨损量不大于10mm。（3）支撑架固定牢固，滚轮转动灵活。（4）破碎机动作灵活可靠，无严重变形、磨损，破碎齿齐全。5刮板输送机选型本章对综采工作面刮板输送机进行选型。5.1刮板输送机概述5.1.1刮板输送机构成构造刮板输送机是当前长壁采煤工作面上仅有运送设备。刮板输送机有关某些有：机头部（涉及机头架，驱动装置，链轮组件等）、中间部（涉及溜槽、刮板链等），机尾部，附属装置（铲煤板，挡煤板，紧链器等）尚有供应移动输送机用推移装置[7]。5.1.2刮板输送机链型选取刮板链由链条和刮板构成，是刮板输送机牵引必不可少构造，拥有运走货载功能。当前使用三种刮板链有边双链，中双链，中单链。中双链力比边双链均匀，预紧力适中，水平弯曲性能较好。当前输送量大工作面长功率大工作面重型刮板输送机普通使用中双链。综上所述选取配有中双链刮板输送机。5.2与采煤机配合刮板机选型5.2.1刮板输送机运送能力计算依照采煤机割煤能力计算刮板输送机运送能力。（3-1）式中参数同上。参数选取见表2-5。求得：=604.53.50.81.471.51.050.9=1575.3t/h5.2.2初选刮板输送机依照运送量=1575.3t/h和工作面长度L=225m，选取SGZ1000/型输送机。其设计长度225m；输送能力2500t/h；链速1.537m/s；电动机功率kW；中部槽1500mm×1000mm×376mm。5.2.3刮板输送机输送能力验算（3-2）式中：刮板输送机输机能力，t/h；输送机单位长度上货载重量，kg/m；刮板输送机链速。=1000·F（3-3）式中：F货载断面积，；煤松散容重，0.83～1.0；装满系数，见表3-1。货载断面积依照图3-1求得（3-4）式中：溜槽承载段横截面积；原煤在溜槽中动堆积面积。图3-1货载断面积图表3-1输送机装满系数表输送状况水平及向下运送向上运送+5°+10°+15°装满系数0.9～1.00.80.60.5求得：m2=1000·F=1000×0.47×0.9×0.9=381kg/mt/h由于≥，因此输送机符合规定。求得当生产率为1925.4t/h，采煤机运营方向与运煤方向相反，输送机上每米货载为kg/m5.2.4刮板输送机运营阻力计算1）计算重段阻力和空段阻力=（3-5）=（3-6）式中：重段时阻力，N；空段时阻力，N；g重力加速度，m/s2；q输送机单位长度上货载重量，kg/m；q1刮板链每米质量，kg/m；L输送机长度,m；Β输送机铺设倾角；货载及刮板链在溜槽内阻力系数，见表3-2；对重段，向上输送取“+”，向下输送 取“-”；对于空段，符号与重段相反。表3-2刮板链在溜槽中移动阻力系数图类型阻力系数单链0.4~0.60.3~0.4双链0.6~0.80.3~0.4求得：Wzh=9.8×（268.70.6+1320.3)300cos3-9.8×（268.7+132）×300×sin3=527946.2NWK=9.8×132×300×（0.3cos3+sin3）=136574.98N计算总牵引力（3-7）式中：刮板输送机运营时总阻力，N;附加阻力系数。求得：=1.1×1.1×（527946.2+136574.98）=804070.64N5.2.5刮板输送机电动机功率1）计算最大轴功率（3-8）式中：P电动机轴功率，kW；积极链轮牵引力（总阻力），N；V刮板输送机链速，m/s；减速器机械效率，=0.8~0.85。求得：P=kW2)计算最小轴功率（3-9）式中参数含义同上。求得：=509kW3）等效功率（3-10）式中：电动机等效功率，kW；输送机满负荷时，电动机最大功率，kW；输送机空载运营时，电动机最小功率，kW。求得：==1058.6kW考虑20%后备能源，电动机需要设备功率为（3-11）求得：=1.2×1058.6=1270.30kWSGZ-1000/型刮板输送机电动机功率2×1000kW已足够。5.2.6刮板输送机刮板链强度验算判断最小张力点传动装置两端布置，向下运送且重段阻力>0时由于每一种积极链轮相遇点张力都不不大于分离点张力，故1点和3点为最小张力点。对1点和3点进一步鉴定。依照图3-3计算张力。图3-3刮板输送机各点张力计算图（3-12）式中：n0电动机总台数；A，B两端电动机台数。1+1=2有逐点计算法得：（3-13）由式子（3-13）得：N>0因此=。（3-14）式中：n链条数。求得：=2×3000=6000N2）各点张力计算=6000N=6000+527946.2=533946.2N=533946.2-=131910.88N=131910.88+136574.98=268485.86N最大张力点张力为：==533946.2N3）刮板输送机强度验算（3-15）式中：k刮板链抗拉安全系数；n链条数，单链n=1，双链n=2；链条间负荷分派不均匀系数，双链=0.85；一条刮板链破断力，KN,≥3000KN；刮板链最大张力点张力，N。求得：依照计算可知刮板链强度足够该工作面选用SGZ-1000/型刮板输送机，在工作面长度270m状况下，输送能力，电动机功率和刮板输送机强度均满足规定。6液压支架6.1液压支架架型拟定6.1.1顶板类型及其分类直接顶在支架选取，支护形式及某些地区冒顶等起决定影响；老顶对直接顶稳定性，支护强度，支架性能，采空区解决等起决定性作用。直接顶厚度对老顶来压显现激烈限度影响较大，采空区冒落充填越满，老顶破碎后形成构造越易稳定，对工作面矿压显现影响较小。底板煤层岩性会直接干扰到支架性能。该工作面直接顶为3类，老顶为III级表4-3老顶直接顶分类依照表4-3，表4-4初选四柱支撑掩护式支架。4-4支架架型分类表支架架型构造特性重要力学特性对围岩适应性评价掩护式支掩式支顶式二柱支掩掩护式二主支顶掩护式支架承载力较小，底板比压均匀重要水平力支架承载力大，稳定性好底板比压较大，对顶板积极水平力，前端支撑力大基本顶I,II级岩层组合适应直接顶I,II,III级，底板II类以上，I类底板需限制支架对底板尖端比压支撑掩护式支顶支掩支顶式四柱支顶支掩式四柱X型四柱支撑掩护式稳定性好，抗水平力强，比压均匀，但支撑能力运用率低顶梁合理调节范畴大，伸缩比大承载力高承载力大，切顶能力强，比压较均匀重要适应2,3类直接顶，II,III级基本顶重要合用于薄煤层重要适于2,3,4类直接顶，底板类别不限6.2液压支架参数拟定6.2.1支架高度拟定支架最大与最小支撑高度，需要依照煤层厚度变化综合考虑。单方面提高支撑范畴也会产生某些生产方面问题，例如会将增长支架重量和制导致本。支架高度可由下式计算：（4-1）（4-2）式中：支架最大构造高度，m；支架最小构造高度，m；煤层最大采高，m；煤层最小采高，m；支架前柱上方顶板下沉量，取0.2m；支架后柱上方顶板下沉量，取0.2m；支架前移时可缩余量，普通取不不大于0.05m；支架与顶底板间浮煤，破矸厚度普通取0.1m。求得：=3.5－0.2+0.2+0.1=3.6m=2.8－0.2－0.2－0.1=2.3m借鉴某些煤矿开采经验，为避免伪顶掉落导致引起支架顶空发生和一系列难以预知问题。最大支撑高度，应当在理论计算基本上，再考虑增长0.1～0.3m富裕量。拟定支架最小支撑高度时要达到井下容许运送高度[8]。6.2.2支架伸缩比拟定液压支架最大支撑高度和最小支撑高度之比叫做伸缩比。（4-3）式中：伸缩比。求得：=1.4值大小代表着支架应对不同煤层厚度适应能力，伸缩比越大，则支架应对煤层厚度变化能力越强。6.2.3顶梁长度拟定支护形式有超前支护和滞后支护两种形式。依照拟定架型和支护形式，来估算所需支架顶梁长度，来作为拟定支架型号参照。顶梁计算如下，见图4-1所示。图4-1液压支架简图顶梁全场：L=b1+b2+b3（4-4）（4-5）式中：——铲煤板铲尖到煤壁距离，m,取150mm；y=F+G+J+V（4-6）式中：F铲煤板宽度，m，取250mm；G中部槽宽，m,取1250mm；J导向槽宽度，取350mm；V电缆槽宽。估算V=350~450mm；超前移架时取截深，取800mm；H采高，m,3.5m；立柱倾角,20°；梁端距，m,取450mm；由构造而定，a>300mm取450mm；经常取=0.9~1.2m，在中厚煤可设立为通行道取1.1m；由构架而定，一普通状况为400~600mm；取500mm。计算出顶梁全长:L=b1+b2+b3=150+250+1250+350+400+800+450-3.5tan20-450+1100+500=4798.7mm。6.2.4顶梁宽度拟定支架宽度指顶梁最小和最大宽度。顶梁宽度根据支架间距和架型选取。国内规定支架原则中心距为1.5m。支架顶梁普通装有活动侧护板普通形成170~200mm。支架中心距为1.5m时，最小宽度普通1400~1430mm，最大宽度普通1570~1600mm。通过度析取中心距1.5m，宽度取1.43m。6.2.5底板长度拟定底板底座是将顶板压力转移究竟板和维持支架正常工作机构。在拟定支架底座长度时，需要考虑诸多因素：支架对底板底板比压不能过大；支架里面需要充分空间进行装备立柱、液压操纵系统、推移设备以及其她有关设备；可以让职工操作和走路，保维持支架稳定等。普通支撑掩护式支架底座长度差不多是4倍推移步距，取3.2m。6.2.6底座宽度支架底座宽度普通为1.1~1.2m。通过增大横向平稳性和减小对底板比压，厚煤层支架底座宽度已经可以增长到1.3m以上，放顶煤支架底座宽度普通是1.3~1.4m[9]。取1.4m。底座中央配备有推移设备沟槽，这与推移设备构造与千斤顶缸径有联系，普通是300~380mm，取380mm。6.2.7支架中心距支架中心距有1.25m，1.5m，1.75m，2.05m，选取与刮板输送机溜槽长度配套中心距。取1.5m。6.2.8支架移架步距与选取采煤机截深有联系，理论计算时推移千斤顶行程等于采煤机截深。取800mm。6.2.9支护强度和工作阻力依照理论条件下考虑，适当支护强度能正好和顶板压力相适应。支护强度过大，不但提高支架重量和支架成本，还会给运送、配装带来问题[10]；支护强度过小就会产生顶板提前下沉，让顶板破碎，使得顶板维护困难。当前支护强度大小还不能完毕精准定量计算，当下重要使用经验法或实测数据来拟定支架支护强度[11]。（4-7）式中：作用于支架上顶板岩石系数，普通取5~8。顶板条件好、周期来压不明显时取下限，否则取上限；H采高，m；顶板岩石密度，普通取2.3×kg/m。=0.644MPa支架支护强度普通是0.5~0.7MPa。支架工作阻力P要满足顶板支护强度规定，支架工作阻力通过支护强度和支护面积拟定。（4-8）式中：F—支架支护面积，m;P支架工作阻力，KN。（4-9）式中：L支架顶梁长度，m,取4.8m；C梁端距，m,0.45m；B支架顶梁宽度，m,1.43m；—架间距，m,取0.2m。求得： 支撑掩护式支架由于受到立柱倾角影响，支架工作阻力不大于支架立柱总工作阻力。支架立柱总工作阻力为（4