礦山機(jī)械的選型設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　針對如何提高礦井機(jī)械化水平這一亟待解決的問題，本課題著眼于礦井機(jī)電設(shè)備配套，旨在通過對礦山機(jī)電設(shè)備的合理選型和設(shè)計(jì)，使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高產(chǎn)、高效的要求。</p><p>　　本課題在了解礦井概況的基礎(chǔ)上，研究綜采工作面設(shè)備、中央排水系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)輸和提升設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中，我們嚴(yán)格

2、按照在現(xiàn)場收集到的原始數(shù)據(jù)和煤礦安全規(guī)程的要求，確保機(jī)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。其中變頻技術(shù)和PLC的技術(shù)在提升系統(tǒng)的應(yīng)用，大大增強(qiáng)了運(yùn)輸提升系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，在一定程度上，也節(jié)約了電能，滿足低能耗高產(chǎn)出的要求。</p><p>　　本課題通過對礦山機(jī)電設(shè)備合理的選擇與維護(hù)、機(jī)械化設(shè)備的科學(xué)使用，對提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：

3、礦井機(jī)械化；選型；配套；變頻技術(shù)；PLC</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The aim at improving Mine mechanization level needs solving. Our task focuses on mechanical matching. It works on type-selectio

4、n and design in order to achieve safety, high yield and high efficiency. </p><p>　　The thesis based on the learning about mine’s every system: fully mechanized mining equipment, drainage system, ventilation

5、system, Transporting and lifting System selects and design the main equipment in these systems. In the design we follow the original data and the rules in Coal Mine Safety Regulations strictly. Also we use the converter

6、technique and PLC in the lifting system. That improves the system’s stability and safety. In some extent, that will save lots of electric energy. </p><p>　　The thesis has a realistic meaning in mechanizing t

7、he coal mine and it’s helpful to raise the economic benefit.</p><p>　　Keywords: mine mechanization; selection; matching; converter technique; PLC</p><p><b>　　目 錄</b></p><p

8、><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 礦井概況1</b></p><p>　　1.1 礦井地理位置以及井田分布1</p><p>　　1.2 礦井發(fā)展史及現(xiàn)在年產(chǎn)量2</p><p>

9、;　　1.3 煤層賦存情況及頂?shù)装鍡l件2</p><p>　　1.4 水文地質(zhì)情況2</p><p>　　1.5 礦井開拓系統(tǒng)3</p><p>　　1.6 開采方式5</p><p>　　1.7 掘進(jìn)方式6</p><p>　　1.9 通風(fēng)要求7</p><p>　　1

10、.10 排水要求8</p><p>　　1.11 主運(yùn)輸系統(tǒng)9</p><p>　　1.12 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)10</p><p>　　1.13 主副井提升系統(tǒng)11</p><p>　　1.14 供電系統(tǒng)12</p><p>　　2 采煤工作面設(shè)備選型12</p><p>　　2.1 采

11、煤工作面條件12</p><p>　　2.2 采煤工藝15</p><p>　　2.3 工作面三機(jī)配套要求17</p><p>　　2.4 采煤機(jī)選型計(jì)算20</p><p>　　2.5 支護(hù)設(shè)備選型計(jì)算37</p><p>　　2.6 乳化液泵站選型計(jì)算49</p><p>　　

12、2.7 噴霧泵站選型計(jì)算57</p><p>　　2.8 工作面刮板機(jī)的選型58</p><p>　　2.9 配電設(shè)備選型計(jì)算64</p><p>　　2.10采煤工作面的生產(chǎn)管理65</p><p>　　3 排水設(shè)備選型設(shè)計(jì)74</p><p>　　3.1 煤礦安全規(guī)程對主排水設(shè)備的要求74</p

13、><p>　　3.2 礦井排水原始資料74</p><p>　　3.3 確定工作水泵必須的排水能力75</p><p>　　3.4 正常工作和備用水泵必須的排水能力75</p><p>　　3.5 水泵必須的楊程75</p><p>　　3.6 預(yù)選水泵的形式76</p><p>

14、;　　3.7 確定水泵的級數(shù)77</p><p>　　3.8 選定水泵的有關(guān)參數(shù)77</p><p>　　3.9 校驗(yàn)水泵的穩(wěn)定性77</p><p>　　3.10 確定水泵的臺數(shù)78</p><p>　　3.11 確定排水管的趟數(shù)78</p><p>　　3.12 計(jì)算水管的內(nèi)徑79</

15、p><p>　　3.13 確定管路的壁厚80</p><p>　　3.14 計(jì)算管路特性81</p><p>　　3.15 確定工況點(diǎn)84</p><p>　　3.16 驗(yàn)算排水時(shí)間85</p><p>　　3.17 計(jì)算水泵安裝高度86</p><p>　　3.18 電機(jī)必須

16、的容量87</p><p>　　3.19 計(jì)算耗電量87</p><p>　　4 通風(fēng)機(jī)設(shè)備選擇設(shè)計(jì)90</p><p>　　4.1 礦井通風(fēng)概況90</p><p>　　4.2 計(jì)算風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量和負(fù)壓90</p><p>　　4.3 選擇風(fēng)機(jī)91</p><p>　　

17、4.4 確定工況92</p><p>　　4.5 確定風(fēng)機(jī)臺數(shù)94</p><p>　　4.6 選擇電動(dòng)機(jī)、計(jì)算耗電量94</p><p>　　5 帶式輸送機(jī)選型計(jì)算97</p><p>　　5.1 可伸縮帶式輸送機(jī)選型97</p><p>　　5.2 帶式輸送機(jī)的選型計(jì)算103</p>

18、;<p>　　5.3運(yùn)輸大巷電機(jī)車選型設(shè)計(jì)113</p><p>　　6 礦井提升設(shè)備選型計(jì)算122</p><p>　　6.1礦井提升概述122</p><p>　　6.2鋼絲繩的選型計(jì)算123</p><p>　　6.3提升機(jī)的選型計(jì)算126</p><p>　　6.4提升機(jī)對井筒相對位置的

19、計(jì)算128</p><p>　　6.5提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計(jì)算131</p><p>　　6.6提升運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算133</p><p>　　6.7防滑驗(yàn)算138</p><p>　　6.8提升動(dòng)力學(xué)的計(jì)算142</p><p>　　6.9提升電動(dòng)機(jī)容量驗(yàn)算146</p><p>　　6

20、.10提升電耗和效率的計(jì)算147</p><p>　　7專題一 硫磺礦主斜井膠帶輸送機(jī)的選擇計(jì)算148</p><p>　　8專題二 掘進(jìn)機(jī)選型設(shè)計(jì)159</p><p>　　9專題三 壓氣設(shè)備選型設(shè)計(jì)179</p><p>　　結(jié) 論188</p><p>　　致 謝190</p>

21、<p><b>　　參考文獻(xiàn)191</b></p><p>　　附錄Ⅰ 英文文獻(xiàn)192</p><p>　　附錄Ⅱ 英文文獻(xiàn)譯文204</p><p><b>　　1 礦井概況</b></p><p>　　1.1 礦井地理位置以及井田分布</p><p&

22、gt;　　鮑店煤礦地處孔孟之鄉(xiāng)鄒城市，北依東岳泰山和歷史名城曲阜，西臨京杭大運(yùn)河，南接微山四湖，東連青島、日照、連云港等中國主要港口，兗石鐵路、日東高速公路經(jīng)礦區(qū)橫跨東西，京滬、京九鐵路和 104國道、京福高速公路縱貫?zāi)媳?，地理位置?yōu)越，交通十分便利。</p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　1.2 礦井發(fā)展史及現(xiàn)在年產(chǎn)量</p>

23、;<p>　　鮑店煤礦是目前兗礦集團(tuán)公司支柱礦井之一，1986年6月10日投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為300萬噸，核定生產(chǎn)能力為640萬噸。與礦井相匹配建有年入洗量300萬噸的洗煤廠一座?，F(xiàn)有員工9322人，有27個(gè)科室，41個(gè)區(qū)隊(duì)。井田面積37.5平方公里，可采儲量3.36億噸，跨兗州、鄒城兩市，處于兗州煤田中部。</p><p>　　1.3 煤層賦存情況及頂?shù)装鍡l件</p><p>

24、;　　地質(zhì)構(gòu)造較為簡單。煤層傾角一般為4～6度，最大17度。地質(zhì)儲量6.2億噸，可采儲量3.36億噸，含可采煤層七層。其中主?？刹擅簩訛槎瞪轿鹘M3層煤和石炭系太原群16上及17層煤。3層煤全區(qū)穩(wěn)定可采，平均厚度9米，占可采煤層總厚度的63%。煤質(zhì)穩(wěn)定，屬中變質(zhì)氣煤，可作煉焦配煤和良好的動(dòng)力用煤。</p><p>　　全井田分為兩個(gè)水平開拓。第一水平布置在--430m，主要開采上組煤，30年后搭配開采處于第一水

25、平的小槽煤；第二水平布置在—570m，主要開采下組煤，每一水平均為上下山開采。這一水平劃分和開采方式比較合理。第一水平處于一430m，解決了下山開采的輔助運(yùn)輸問題，大巷、車場、碉室處于三層煤底板砂巖中，有利于巷道的維護(hù)。</p><p>　　1.4 水文地質(zhì)情況</p><p>　　主、副井第四系表土層厚約146m。146m至300m段為上株羅系紅色砂巖，由細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖及細(xì)砂巖

26、與泥巖互層、粉砂巖與泥巖互層組成。從巖芯觀察，似有水銹痕跡，層理分明，裂隙發(fā)育，泥質(zhì)膠結(jié)，且膠結(jié)性差遇水易松散。煤系地層由粗砂巖、中砂巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖等組成；局部巖層裂隙發(fā)育(300~318m段)，并有垂直斜交裂隙，其中有泥質(zhì)和鐵質(zhì)充填物，二層和三層灰?guī)r皆有裂隙。北風(fēng)井和南風(fēng)井的第四系地層厚度分別為196.7m和l154.16m，均由粘土、砂及砂礫層組成。表土層下伏山西組煤系地層，厚度分別為135.93m和l01.16m，內(nèi)含二層和

27、三層煤及砂巖、泥巖、砂泥巖互層，砂巖占60%以上，局部裂隙發(fā)育，有水銹及小溶洞。-350m水平車場位于3層煤項(xiàng)板巖石中，巖性多為砂巖，砂質(zhì)泥巖等。-430米水平車場位于3層煤底扳巖層;，巖性多為砂巖、三層灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖及泥巖等。一430米水平小槽煤車場位千南一石門。處6層煤底板巖層中，巖性為砂巖、泥砂巖等。</p><p>　　經(jīng)抽水試驗(yàn)，第四系下部砂礫層與上株羅系風(fēng)化帶砂巖有直接水力聯(lián)系，預(yù)計(jì)井筒涌水量：主、副

28、井上株羅系風(fēng)化帶672m3/d，上株羅系紅色砂巖層15m3/d，3層灰?guī)r480~1200m3/d。煤系地層末作詳細(xì)的抽水試驗(yàn)，水文情況不詳。北風(fēng)井上株羅系風(fēng)化帶20.4m3/d，三層煤頂?shù)装迳皫r720~984m3/d。南風(fēng)井井筒204.08~217.9lm處265.2~348m3/d，284.34~290.16m處760.8~1120.8m3/d。地下水流方向均為西北流向東南。煤層上部復(fù)蓋第四系地層，平均厚度176米，其申含砂層占50%

29、，含水豐富。礦井正常涌水量49m3/d,最大涌水量506m3/d。</p><p>　　按上述地質(zhì)水文情況，鮑店礦井筒涌水量并不算大。</p><p>　　1.5 礦井開拓系統(tǒng)</p><p>　　1.5.1 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　礦井生產(chǎn)能力為300萬噸/年。服務(wù)年限為73.6年。</p><p>

30、;　　1.5.2 開拓方式</p><p><b>　　采用一對立井。</b></p><p>　　主井井筒直徑選用Φ6.5m。</p><p>　　副井井筒直徑選用Φ8m。</p><p>　　南、北風(fēng)井直徑選用Φ5m。</p><p><b>　　開拓方式見下圖。</b>

31、</p><p><b>　　圖 1.2</b></p><p>　　1.5.3 井底車場</p><p>　　車場布置在主井西側(cè)。共布置三個(gè)車場。</p><p>　　一350米水平車場采用環(huán)形車場布置形式。</p><p>　　一430米水平小槽煤車場，利用南翼一石門布置該車場， 梭式調(diào)車。&

32、lt;/p><p>　　一430米水平井底車場，利用大巷布置臥式車場。</p><p>　　1.5.4 井底主要硐室</p><p>　　-430米水平主要硐室有：清理落煤硐室、主井裝載系統(tǒng)硐室、中央水泵房、水倉、變電所、機(jī)車修理車間、等侯室、工具室、醫(yī)療室、調(diào)度室、消防材料庫、付井井底排水及清理系統(tǒng)硐室等。</p><p>　　一430米水平小

33、槽煤車場設(shè)有推車機(jī)翻車機(jī)硐室、煤倉及給煤機(jī)硐室</p><p>　　一350米水平車場除設(shè)有南北兩翼及二采上山膠帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭硐室和主井裝載系統(tǒng)硐室外， 還設(shè)有主井-350米檢修絞車硐室、變電所硐室等。</p><p>　　井下火藥庫設(shè)于北翼一采區(qū)附近，南翼布置一個(gè)火藥發(fā)放硐室。</p><p>　　1.5.5 井下開采</p><p>　　第

34、一水平南翼共劃分七個(gè)采區(qū)，其中大槽煤五個(gè)采區(qū)，小槽煤兩個(gè)采區(qū)。</p><p>　　第一水平北翼共劃分八個(gè)采區(qū)。</p><p>　　全礦井第一水平共有十五個(gè)采區(qū)。 其中上組煤十三個(gè)采區(qū)(九個(gè)上山采區(qū)，四個(gè)下山采區(qū))；下組煤兩個(gè)上山采區(qū)。</p><p>　　達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，井下布置5個(gè)采區(qū)15個(gè)普采工作面，其中兩個(gè)備用工作面。初期采區(qū)為：一、三、五、二、四采區(qū)。&

35、lt;/p><p><b>　　1.6 開采方式</b></p><p>　　1.6.1 采煤方法</p><p>　　移交生產(chǎn)的采區(qū)采用單一走向長壁大冒頂采煤法。</p><p>　　1.6.2 工作面采煤機(jī)械</p><p>　　3層煤第一分層和三采區(qū)第二分層均采用可調(diào)高雙滾筒聯(lián)合采煤機(jī)，其他工

36、作面采用可調(diào)高單滾筒聯(lián)合采煤機(jī)，配備可彎曲刮板輸送機(jī)，2層煤采用刨煤機(jī)。</p><p>　　工作面支架：3層煤選用HZWA-2600型金屬支柱，HDJA-1200型金屬頂梁。</p><p>　　1.6.3 采區(qū)巷道布置</p><p>　　采區(qū)巷道以巖巷為主(即除工作面上下順槽外，其余巷道布置在3層煤底板巖石中，南翼二、四采區(qū)按走向長壁采煤法布置，北翼一、三采區(qū)

37、按傾斜長壁采煤法布置仰斜回采。</p><p>　　采用采區(qū)上山的準(zhǔn)備方式。每個(gè)采區(qū)均布置兩條上山，即運(yùn)輸機(jī)上山(兼作回風(fēng))，軌道上山(兼作進(jìn)風(fēng))。</p><p>　　中間巷設(shè)計(jì)采用"軌運(yùn)合一"的布置方式的巖石集中運(yùn)輸巷。</p><p><b>　　1.7 掘進(jìn)方式</b></p><p>　　

38、鮑店礦井的一、二、四采區(qū)在礦井初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了設(shè)計(jì)。三個(gè)采區(qū)服務(wù)年限為10年、10年、12年。其中一采區(qū)還有1305工作面未開采，二采區(qū)于2003年10月24日結(jié)束。四采區(qū)到2005年12月31日止43下05工作面還在開拓中。從1982年至2005年共完成五個(gè)采區(qū)設(shè)計(jì)，分別是三采區(qū)、五采區(qū)、十采區(qū)、七采區(qū)、六采區(qū)。其中三采區(qū)施工部分采區(qū)巷道后，因采區(qū)調(diào)整與六采區(qū)合并，合并后的新采區(qū)為六采區(qū)。采區(qū)設(shè)計(jì)均由鮑店煤礦設(shè)計(jì)室自主獨(dú)立完成。&

39、lt;/p><p>　　掘進(jìn)工作面選用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。掘進(jìn)工作面鉆眼機(jī)械通常有手持式電鉆和架式電鉆、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（即風(fēng)鉆）和鑿巖臺車、鉆裝機(jī)。裝巖（煤）是掘進(jìn)工作中的一道主要工序，提高裝載機(jī)械化水平是實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的關(guān)鍵之一。我國常用的裝載機(jī)械有耙斗裝巖機(jī)、鏟斗裝巖機(jī)和裝煤機(jī)，還有相當(dāng)一部分掘進(jìn)巷道是人工裝車隨著掘進(jìn)巷道的運(yùn)輸機(jī)械化水平的提高，人力推車的使用范圍正在縮小。掘進(jìn)運(yùn)輸設(shè)備有各種礦車、電機(jī)車、刮板輸送機(jī)、帶式輸

40、送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)等，在斜巷運(yùn)輸中還有絞車等巷道支護(hù)。</p><p>　　按材料分：有木棚、金屬支架、混凝土支架、錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)、錨索支護(hù)等；按形狀分：有矩形、梯形、拱形等；按變形特征分：有剛性支架、可縮性支架等。</p><p>　　1.8 礦井自然災(zāi)害情況</p><p>　　頂板、瓦斯、礦塵、水、火等災(zāi)害是煤礦五大自然災(zāi)害。</p><p

41、>　　本區(qū)屬瓦斯風(fēng)化帶范圍，屬低瓦斯區(qū)。預(yù)計(jì)十采區(qū)正常涌水量200～300，最大涌水量430。</p><p>　　預(yù)計(jì)十采區(qū)正常涌水量200～300，最大涌水量500。</p><p><b>　　1.9 通風(fēng)要求</b></p><p><b>　　1.9.1 通風(fēng)</b></p><p&g

42、t;　　礦井采用兩翼風(fēng)井對角通風(fēng)。在井田的南翼和北翼各布置一個(gè)風(fēng)井。南風(fēng)井選擇在防水煤柱之上，北風(fēng)井選擇在泗河以東，小疃村莊以南約320m。</p><p>　　通風(fēng)系統(tǒng)為：新鮮風(fēng)流由副井進(jìn)入井底車場，經(jīng)南、北翼運(yùn)輸大巷：南翼分別經(jīng)二、四采區(qū)匯于回風(fēng)石門進(jìn)入南風(fēng)井排出，北翼分別經(jīng)一、三、五采區(qū)匯合于北風(fēng)井排出。</p><p>　　通風(fēng)設(shè)備：南風(fēng)井：62A13—11型NO24 12個(gè)葉片2

43、5度安裝，1000轉(zhuǎn)/分，2臺工作，一臺備用；北風(fēng)井：62A13—11型NO24 12個(gè)葉片35度安裝，1000轉(zhuǎn)/分，2臺工作，一臺備用</p><p>　　1.9.2 壓風(fēng)設(shè)備</p><p>　　目前，鮑店礦空氣壓縮機(jī)房安裝5臺空壓機(jī)。其中SIRIUS 250/7空壓機(jī)2臺，額定供風(fēng)量40；L8-60/7空壓機(jī)3臺,額定供風(fēng)量60?？傤~定供氣量260。1-5#空壓機(jī)實(shí)際工作流量分別

44、為：38.85、37.23、50.68、56.16、和57.35，總供壓縮氣能力為240.27，按規(guī)定應(yīng)有兩臺備用空壓機(jī)，設(shè)定以供風(fēng)最小運(yùn)行方式，即兩臺額定供風(fēng)量40空壓機(jī)和一臺額定供風(fēng)量60空壓機(jī)運(yùn)行的實(shí)測數(shù)據(jù)核定壓風(fēng)能力為：(38.85+37.23)/2×2+(50.68+56.16+57.35)/3×1=130.81（）</p><p><b>　　1.10 排水要求</

45、b></p><p>　　礦井第一水平(-430m)中央泵房安裝250D60C×9型離心式水泵5臺，其中2臺工作，2臺備用，1臺檢修；水倉分內(nèi)、外和三環(huán)布置，水倉總?cè)萘?277.6m3。</p><p>　　1.10.1 排水系統(tǒng)主要技術(shù)特征</p><p>　　1、主水泵型號 250D60C×9</p><p>

46、;　　2、流量 450 m3 /h </p><p>　　3、揚(yáng)程 540m</p><p>　　4、電動(dòng)機(jī)型號 JSQIS12-4</p><p>　　5、功率 1050 kw</p><p>　　6、電壓 6000v</p><p>　　7、泵房地

47、平標(biāo)高 -430.3m</p><p>　　8、排水高度 477.5m</p><p>　　9、井筒中管路：Φ299×10四路。</p><p>　　1.10.2 井排水設(shè)計(jì)能力</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)正常涌水量為 460 m3 /h</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)最大涌水量為 620

48、m3 /h</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)正常排水量為 496萬t/a</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)最大排水量為 696萬t/a</p><p>　　1.10.3 礦井排水能力核定</p><p>　　2002年礦井正常涌水量為532.86 m3 /h，最大涌水量為570.81 m3 /h。水泵排量取2002年水泵技術(shù)測定的平均值455

49、.66 m3 /h為基礎(chǔ)。</p><p>　　1.11 主運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p>　　礦井南、北翼大巷均由皮帶運(yùn)輸大巷和軌道運(yùn)輸大巷組成。其間距南翼為25m，北翼為30m。皮帶輸大巷底板比軌道運(yùn)輸大巷底板膏m，巷道坡度向井底車場3‰。為便于運(yùn)輸、維護(hù)和事故及時(shí)處理，在皮帶大巷的傾斜段設(shè)檢修道，水平段通過軌道大巷形成安裝和維修系統(tǒng)。聯(lián)絡(luò)巷間距400～500m。</p>&l

50、t;p>　　井下主要煤流運(yùn)輸系統(tǒng)采用DX-1000型鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)，分南翼，北翼和二采，三條主運(yùn)輸膠帶。主井裝載三個(gè)煤倉，直徑均為8m，總?cè)萘?400t。</p><p>　　表1.1 膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征</p><p>　　1.12 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p>　　輔助運(yùn)輸：選用1.5噸600mm軌距礦車運(yùn)輸，10噸架線式電機(jī)車牽引。</p&

51、gt;<p>　　1.13 主副井提升系統(tǒng)</p><p>　　1）鮑店煤礦主井為立井提升，主井塔內(nèi)相對安裝兩臺波蘭考派克斯公司生產(chǎn)的4L-3400/2400型4繩摩擦輪提升機(jī)，南北布置非標(biāo)準(zhǔn)底卸式4繩12t箕斗2對，配等重尾繩，低速直流電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)，南、北車均為閘晶管變流，計(jì)算機(jī)控制。</p><p>　　1.13.1 主井提升設(shè)備</p><p>

52、;　　型號：JKM3.25×4（Ⅰ）多繩摩擦輪提升機(jī)</p><p><b>　　數(shù)量：2臺</b></p><p>　　主導(dǎo)輪直徑：3250mm</p><p>　　主鋼絲繩根數(shù)：4根 </p><p>　　主鋼絲繩型號：6Δ（34）—32—170—特—鍍—左右同</p><p>　　

53、允許最大靜張力：45000公斤</p><p>　　允許最大靜張力差：14000公斤</p><p>　　尾繩選用：多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩：34×7—46—140—Ⅱ—鍍—左右同。</p><p><b>　　箕斗為14噸</b></p><p>　　2）鮑店煤礦副井為立井提升，井口東西兩側(cè)分別布置波蘭考克斯公司生

54、產(chǎn)的2L-5000/2000型2繩落地式摩擦輪提升機(jī)，采用交流同步發(fā)電機(jī)組，有觸點(diǎn)繼電器控制，低速直流電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)。西車為1.5t雙層四車窄型罐一對；東車為1.5t雙層四車寬型罐和平衡錘。</p><p>　　1.13.2 副井提升設(shè)備</p><p>　　副井選用型號：JKM2.8×6（A）多繩摩擦輪提升機(jī)兩臺。</p><p><b>　　

55、數(shù)量：2臺</b></p><p>　　主導(dǎo)輪直徑：2800mm</p><p>　　允許最大靜張力：45000公斤</p><p>　　允許最大靜張力差：14000公斤</p><p><b>　　1.14 供電系統(tǒng)</b></p><p>　　礦井電源取自羅廠110KV區(qū)域變電所，

56、電源線路為雙回LGJ-185架空線路，距離為3.5km，每回均按負(fù)擔(dān)礦井全部的負(fù)荷設(shè)計(jì)。礦井35KV變電所安裝兩臺主變，一臺型號為SF9-25000/35，另一臺為SFZ9-20000/35。其中一臺工作，一臺備用。并且在礦井附近有容量為18000KW專為礦井供電的電廠通過2路6KV饋電線為礦井供電。</p><p>　　2 采煤工作面設(shè)備選型</p><p>　　采煤工作面是礦上工作的重

57、中之重，采煤設(shè)備的選型也是最重要的。恰當(dāng)?shù)倪x型能夠更好的發(fā)揮設(shè)備的運(yùn)行能力，提高煤礦的產(chǎn)量。</p><p>　　2.1 采煤工作面條件</p><p>　　鮑店礦十采區(qū)位于礦井南翼。東鄰東灘煤礦，南至煤層露頭，北部是工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，西鄰二采區(qū)下部。主要生產(chǎn)系統(tǒng)均通過南翼建立，采區(qū)巷道布置以3上、3下煤層的賦存狀態(tài)為依據(jù)。十采區(qū)采用邊界集中巷，三條集中巷均布置在煤層中，取消巖石集中巷，傾

58、斜長壁工作面仰斜開采。</p><p>　　2.1.1 工作面情況</p><p>　　圖2.1 十采區(qū)工程示意圖</p><p>　　表2.1 十采區(qū)工作面劃分情況一覽表</p><p>　　選定工作面為10采區(qū)2號工作面，幾何尺寸：103下02工作面，厚2.85～3.74 m，平均3.48 m。長度1595 m，寬度170 m，工作面采場

59、傾角0°～5°，順槽傾角2°～6°。</p><p>　　2.1.2 采煤工作面巷道布置</p><p>　　十采區(qū)為傾斜長壁采煤法布置的綜采、綜放下山采區(qū)，采用邊界集中巷布置形式，采區(qū)上部自西向東依次布置南北方向三條集中巷：十采區(qū)軌道集中巷沿3上煤頂板布置；十采區(qū)皮帶集中巷沿3下煤布置，距軌道集中巷34 m；十采區(qū)回風(fēng)集中巷沿3下煤布置,距皮帶集中

60、巷39 m。十采區(qū)南北東邊界均沿下煤東西向布置泄水巷，東部泄水巷低洼段布置采區(qū)水倉。</p><p>　　⑵工作面巷道布置：設(shè)計(jì)停采線位于十采回風(fēng)集中巷東50 m。</p><p>　　⑶巷道的幾何參數(shù)及支護(hù)形式：見下表</p><p>　　表2.1 巷道斷面特征</p><p>　　2.1.3 巷道布置的影響因素</p>&

61、lt;p>　　十采區(qū)是二采區(qū)的接續(xù)采區(qū)，位于礦井的東部，是一個(gè)下山采區(qū)，西部與二煤區(qū)搭界，東鄰東灘煤礦，北部以工業(yè)廣場保護(hù)煤柱為界，南部是煤層露頭。采區(qū)內(nèi)煤系底層上覆侏羅系，下伏奧陶系石灰?guī)r，自上而下底層為：第四系、侏羅系上侏羅統(tǒng)、二迭系、石灰系上石灰同和奧陶系。</p><p><b>　　2.2 采煤工藝</b></p><p>　　2.2.1 采煤方法&

62、lt;/p><p>　　傾斜長壁采煤法就是長壁工作面沿走向布置，沿傾斜推進(jìn)的采煤方法，主要用于傾角小于12°的煤層，可以選擇炮采、普通和綜采工藝，與走向長壁采煤法的主要區(qū)別在于回采巷道布置的方向不同，相當(dāng)于走向長壁采煤法中的區(qū)段轉(zhuǎn)了90°，原區(qū)段變?yōu)閮A斜分帶，原區(qū)段平巷變?yōu)榉謳毕?。這里選用普通綜合機(jī)械化采煤，頂板管理為全部垮落法。</p><p>　　2.2.2 工藝過

63、程及要求</p><p>　　1)割煤方式：采煤機(jī)采用雙向割煤工作方式，截深0.8 m，割實(shí)煤速度4~5 m/min。</p><p>　　2)進(jìn)刀方式：常規(guī)的進(jìn)刀方式為端頭斜切進(jìn)刀和中部進(jìn)刀，由于工作面面長達(dá)到200 m，煤機(jī)速度快，不宜采用中部進(jìn)刀方式，因此從生產(chǎn)組織、頂板管理、工作面工程質(zhì)量管理等方面優(yōu)先選用端頭斜切進(jìn)刀雙向割煤的生產(chǎn)方式。</p><p>　

64、　3)工藝過程：采煤機(jī)右行割煤→移架→移刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)割通機(jī)巷煤壁左行端部斜切進(jìn)刀→移刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)右行割通機(jī)巷煤壁→移架→采煤機(jī)左行割煤→移架→移刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)割通風(fēng)巷煤壁右行端部斜切進(jìn)刀→移刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)左行割通風(fēng)巷煤壁→移架→采煤機(jī)右行割煤。</p><p><b>　　4)工藝要求：</b></p><p>　?。?）割煤：右行割煤時(shí)，采煤機(jī)斜

65、下方15 m范圍內(nèi)任何人不能在架前作業(yè)、逗留。</p><p>　?。?）移架：左右各兩架及本架范圍內(nèi)除本架操作人員外不得有他人穿行、作業(yè)，滯后采煤機(jī)后滾筒3－4架移架。</p><p>　?。?）推移刮板輸送機(jī)：滯后移架18 m以上。</p><p>　　5）采煤工作面工作循環(huán)表的確定</p><p>　　表2.2 采煤工作面工作循環(huán)表&l

66、t;/p><p>　　采用雙向割煤方式,在工作面往返一次為兩個(gè)循環(huán),每次進(jìn)刀0.8 m。采煤機(jī)下行割煤、移架、移刮板輸送機(jī)、中下部斜切進(jìn)刀、采煤機(jī)上行割煤、移架、移刮板輸送機(jī)、中上部斜切進(jìn)刀為采煤全過程。</p><p>　　2.3 工作面三機(jī)配套要求</p><p>　　2.3.1 綜采工作面“三機(jī)”配套幾何尺寸關(guān)系</p><p>　?。?/p>

67、述采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架之間橫斷面配套尺寸示意及何尺寸關(guān)系理論）</p><p>　　圖2.2 液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)幾何關(guān)系示意圖</p><p>　　由圖2.2可知，輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及附件必須與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)相匹配，,如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、底托架及滑靴的結(jié)構(gòu),電纜及水管的拖移方法以及是否連鎖控制等。輸送機(jī)的中部槽應(yīng)與液壓支架的推移千斤頂連接裝置的間距和連接結(jié)構(gòu)相匹配

68、。采煤機(jī)的采高范圍與支架的最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng),而其截深應(yīng)與支架推移步距相適應(yīng)。</p><p>　　從頂板管理角度出發(fā)，支架前柱到煤壁的無立柱空間寬度越小越好。無支柱寬度的計(jì)算如公式（2.1）所示：</p><p>　　F=B+e+G+b+X （2.1）</p><p>　　=800+150+1310+250+100&l

69、t;/p><p><b>　　=1890 mm</b></p><p>　　式中 F—無立柱空間寬度，mm；</p><p><b>　　B—截深，mm；</b></p><p>　　e—煤壁與鏟煤板所留間隙，以防采煤機(jī)在輸送機(jī)彎曲段工作時(shí)滾筒切割鏟煤板，一般為100～200 mm；</p>

70、;<p>　　b—支柱前柱與輸送機(jī)電纜槽之間的間隙，以防輸送機(jī)傾斜時(shí)前柱擠壓電纜和便于司機(jī)安全操作，一般b≥200～400 mm；</p><p>　　X—支柱前柱傾斜時(shí)的水平投影值，mm；</p><p>　　G—輸送機(jī)寬度，mm；</p><p>　　G=f+S+a=150+800+360=1310 mm </p>

71、<p>　　式中 f—鏟煤板寬度，視其結(jié)構(gòu)和作用而定；當(dāng)鏟煤板兼作采煤機(jī)滾輪支撐導(dǎo)軌時(shí)，寬度要大一些，一般f=150～240 mm；</p><p>　　S—輸送機(jī)中部槽寬度，mm，由輸送機(jī)型號確定；</p><p>　　a—電纜槽和導(dǎo)向槽的寬度，一般a=360 mm。</p><p>　　支柱前柱到梁端的頂梁懸臂長度L為：</p><

72、;p>　　L=F-B-D-X （2.2）</p><p>　　=1890-800-300-100</p><p><b>　　=680</b></p><p>　　式中 D—梁端到煤壁的距離，即端面距。一般端面距為200～400 mm，煤層薄取小值，煤層厚取大值。</p>&

73、lt;p><b>　　支架最小高度H為：</b></p><p>　　H=A+C+t （2.3）</p><p>　　=1560+300+300</p><p><b>　　=2160 mm</b></p><p>　　式中 A—采煤機(jī)機(jī)身高

74、度，輸送機(jī)高度和采煤機(jī)底托架高度h之和，其中采煤機(jī)底托架高度應(yīng)保證機(jī)身下部空間大于過煤高度E，一般E>250～300 mm；</p><p>　　C—采煤機(jī)機(jī)身上部空間高度，C≥250～300 mm；</p><p>　　t—支架頂梁高度，一般取250～500。</p><p>　　2.3.2 綜采工作面“三機(jī)”性能配套</p><p&g

75、t;　　綜采工作面“三機(jī)”性能應(yīng)相互匹配，否則會(huì)相互制約，設(shè)備難以充分發(fā)揮其作用。其主要涉及的內(nèi)容有：</p><p>　　1）采煤機(jī)底托架與輸送機(jī)槽的匹配。輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及附件必須與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)相匹配，如采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、底托架及滑靴的結(jié)構(gòu)，電纜及水管的拖移方法以及是否連鎖控制等。</p><p>　　2）采煤機(jī)搖臂與輸送機(jī)頭尾和自開切口的匹配，滾筒直徑應(yīng)滿足最大采高及臥底量

76、的要求。</p><p>　　3）輸送機(jī)的中部槽應(yīng)與液壓支架的推移千斤頂連接裝置的間距和連接結(jié)構(gòu)相匹配。</p><p>　　4）采煤機(jī)的采高范圍與支架的最大和最小結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)，而其截深應(yīng)與支架推移步距相適應(yīng)。支架性能與采煤機(jī)牽引速度的匹配，如果大采高支架不匹配大流量閥，則每架移架時(shí)間需20～25 s，這就使采煤機(jī)牽引速度限制在3.5～4.5 m/min的范圍內(nèi)，提高采煤機(jī)牽引速度，必須

77、改進(jìn)支架的供液系統(tǒng)和閥的性能，或采用電液控制液壓支架，以提高移架速度。</p><p>　　2.3.3 綜采工作面“三機(jī)”生產(chǎn)能力配套</p><p>　　工作面小時(shí)生產(chǎn)能力取決于工作面的年產(chǎn)量，采煤機(jī)的生產(chǎn)能力依據(jù)工作面小時(shí)生產(chǎn)能力確定。其它配套設(shè)備的能力都應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。就“三機(jī)”而言，工作面輸送機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，液壓支架的移架速度應(yīng)大于采煤機(jī)的工作速度。&

78、lt;/p><p>　　2.3.4 工作面轉(zhuǎn)載機(jī)和平巷可伸縮皮帶式輸送機(jī)與工作面刮板輸送機(jī)的配套</p><p>　　工作面轉(zhuǎn)載機(jī)和平巷帶式輸送機(jī)與工作面刮板輸送機(jī)的配套指的是運(yùn)輸能力上的配套，其原則是有里（工作面在）向外（平巷）的運(yùn)輸設(shè)備能力后者大于前者。</p><p>　　2.3.5 綜采工作面“三機(jī)”壽命配套</p><p>　　“三

79、機(jī)”壽命配套是指綜采工作面各單機(jī)設(shè)備的大修周期應(yīng)該相互接近。高產(chǎn)高效要求工作面各種設(shè)備，特別是主要設(shè)備必須處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果在工作面生產(chǎn)過程中，設(shè)備交替更換進(jìn)行大修或“帶病”運(yùn)轉(zhuǎn)，則必然影響高產(chǎn)高效的實(shí)現(xiàn)，也會(huì)對設(shè)備造成損壞。</p><p>　　2.3.6 工作面外圍環(huán)節(jié)配套</p><p>　　近年來綜采設(shè)備高速發(fā)展，特別是液壓牽引采煤機(jī)已被大功率多電機(jī)電牽引采煤機(jī)所取代，采煤

80、機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)2000 t/h以上；工作面輸送機(jī)最大達(dá)4000 t/h；電液控制液壓支架的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了移架自動(dòng)程序控制，保證了快速移架，按要求推進(jìn)，使工作面具有很大的潛力；而煤炭的提升和運(yùn)輸由于采用了帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸或大容量箕斗和大容量緩沖煤倉，能力都有較大的賦予。</p><p>　　2.4 采煤機(jī)選型計(jì)算</p><p>　　2.4.1 采煤機(jī)類別及適應(yīng)性</p><

81、;p>　　交流變頻調(diào)速電牽引采煤機(jī)廣泛應(yīng)用交流變頻調(diào)速技術(shù)，依靠交流變頻調(diào)速裝置改變交流電動(dòng)機(jī)的供電頻率和供電相序，來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)向的變換。交流變頻調(diào)速比直流調(diào)速技術(shù)更先進(jìn)，工作更可靠。</p><p>　　采煤機(jī)要求煤層頂板中等穩(wěn)定，地板起伏不大，不過于松軟，媒質(zhì)硬或中硬，能截割一定的矸石夾層。適應(yīng)于與相應(yīng)的液壓支架，各種型號工作面運(yùn)輸機(jī)配套，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤或放頂煤綜采。</p>

82、;<p>　　2.4.2 采煤機(jī)的選型原則及主要技術(shù)要求</p><p>　　1） 采煤機(jī)能適合的煤層地質(zhì)條件，其主要參數(shù)（采高、截深、功率、牽引方式）的選取要合理，并有較大的適用范圍。</p><p>　　2） 采煤機(jī)應(yīng)滿足工作面開采生產(chǎn)能力的要求，其生產(chǎn)能力要大于工作面設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　3） 采煤機(jī)的技術(shù)性能良好，工作可靠，具有較完

83、善的各種保護(hù)功能，便于使用和維護(hù)。</p><p>　　采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力、采高、截深、截割速度、牽引速度、牽引力和功率等參數(shù)在選型時(shí)必須確定。實(shí)際生產(chǎn)能力主要取決于采高、截深、牽引速度以及工作時(shí)間利用系數(shù)。采高由滾筒直徑、調(diào)高形式和搖臂擺角等決定。滾筒直徑是滾筒采煤機(jī)采高的主要調(diào)節(jié)變量，每種采煤機(jī)都有幾種滾筒直徑供選擇，滾筒直徑應(yīng)滿足最大采高及臥底量的要求。截深的選取與煤層厚度、煤質(zhì)軟硬、頂板巖性以及移架步距

84、有關(guān)。截割速度是指滾筒截齒齒尖的圓周切線速度， 由截割部傳動(dòng)比、滾筒轉(zhuǎn)速和滾筒直徑確定，對采煤機(jī)的功率消耗、裝煤效果、煤的塊度和煤塵大小等有直接影響。牽引速度的初選是通過滾筒最大切削厚度和液壓支架移架追機(jī)速度驗(yàn)算確定。牽引力是由外載荷決定的，其影響因素較多， 如煤質(zhì)、采高、牽引速度、工作面傾角、機(jī)身自重及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和摩擦系數(shù)等， 沒有準(zhǔn)確的計(jì)算公式，一般取采煤機(jī)電機(jī)功率消耗的 。滾筒采煤機(jī)電機(jī)功率常用單齒比能耗法或類比法計(jì)算，然后參

85、照生產(chǎn)任務(wù)及煤層硬度等因素確定。</p><p>　　2.4.3 采煤機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　1)采煤機(jī)的生產(chǎn)能力</p><p>　　采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率，是指在額定工況和最大參數(shù)條件下工作的生產(chǎn)率。理論生產(chǎn)率為</p><p>　　t/h （2.4）</p><p

86、>　　=1762.56 t/h</p><p>　　式中 —工作面平均截割高度，此處H=3.4 m；</p><p>　　—截深，此處取J=0.8 m；</p><p>　　—采煤機(jī)截煤時(shí)的最大牽引速度，此處取 =8 m/min；</p><p>　　—煤的實(shí)體密度，=1.3～1.4 t/m3，此處取=1.35 t/m3。</p

87、><p>　　采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率比理論生產(chǎn)率低得多，特別是采煤機(jī)的可靠性對生產(chǎn)率影響明顯。采煤機(jī)的生產(chǎn)率主要取決于采煤機(jī)的牽引速度，生產(chǎn)率與牽引速度成正比。牽引速度的快慢，受到很多方面的影響，如液壓支架移架速度、輸送機(jī)的生產(chǎn)率等，同時(shí)還受瓦斯涌出量和通風(fēng)條件的制約。</p><p>　　考慮到采煤機(jī)進(jìn)行必要的輔助工作，工作中發(fā)生的所有類型的停機(jī)時(shí)間等等因素，從而得到采煤機(jī)每小時(shí)的實(shí)際生產(chǎn)率為：

88、</p><p>　　Qm=k1k2Qt （2.5）</p><p>　　=0.6×0.65×1762.56 t/h</p><p>　　=687.39 t/h</p><p>　　式中 k1—與采煤機(jī)技術(shù)上的可靠性和完備性有關(guān)的系數(shù)，一般為0.5～0.7；<

89、/p><p>　　k2—采煤機(jī)在實(shí)際工作中的連續(xù)工作系數(shù)，一般為0.6～0.65。</p><p><b>　　2）采高</b></p><p>　　工作面采用綜合機(jī)械化采煤方式，采用單一傾斜長壁后退式采煤法，一次采全高，最大采高3.74 m，最小采高2.85 m，平均3.4 m。</p><p>　　采煤機(jī)的截割高度應(yīng)與煤

90、層厚度的變化范圍相適應(yīng)?？紤]到頂?shù)装迳系母∶汉晚敯逑鲁恋挠绊?，工作面的?shí)際截割高度要減小，一般比煤層厚度Ht小0.1～0.3 m。為保證采煤機(jī)正常工作，截割高度H范圍為</p><p>　　Hmax=（0.9～0.95）Htmax （2.6）</p><p><b>　　=3.46 m</b></p><p

91、>　　Hmin=（1.1～1.2）Htmin （2.7）</p><p><b>　　=3.28 m</b></p><p><b>　　3）截深</b></p><p>　　采煤機(jī)滾筒切入煤壁的深度稱為截深，它與滾筒寬度相適應(yīng)。截深決定著工作面每次推進(jìn)的步距，是決定采煤機(jī)

92、裝機(jī)功率和生產(chǎn)率的主要因素，也是與支護(hù)設(shè)備配套的一個(gè)重要參數(shù)。</p><p>　　截深與截割高度有很大關(guān)系。截割高度較小，工人行走艱難時(shí)，采煤機(jī)牽引速度受到限制，為了保證適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)率，宜用較大的截深。反之，截割高度很大時(shí)煤層容易片幫，頂板施加給支護(hù)設(shè)備的載荷也大，此時(shí)限制生產(chǎn)率的主要因素是運(yùn)輸能力。截深的選擇還要考慮煤層的壓張效應(yīng)。當(dāng)被截割的媒體處于壓張區(qū)內(nèi)時(shí)，截割功率明顯下降。為了充分利用煤層壓張效應(yīng)，考慮實(shí)

93、際情況，截深取0.8 m。可有效減少液壓支架的移架次數(shù)，提高生產(chǎn)率。</p><p><b>　　4）滾筒直徑</b></p><p>　　滾筒直徑是指葉片截齒齒尖所形成的軌跡圓柱面的直徑。目前采煤機(jī)的滾筒直徑在0.65～2.6 m范圍內(nèi)。我國規(guī)定的滾筒直徑系列（單位m）為0.50,0.55,0.60,0.70,0.75,0.80,0.85,0.90,1.00,1.2

94、5,1.40,1.60,1.80,2.00,2.30和2.60。</p><p>　　中厚煤層雙滾筒采煤機(jī)一次采全高，后滾筒的截割高度一般小于滾筒直徑。根據(jù)前后滾筒裝煤量相等的原則確定滾筒直徑，則</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　式中 —采煤機(jī)開采煤層厚度；</p><p>　　—滾

95、筒直徑與截割高度的比值；</p><p>　　—滾筒裝煤效率，大直徑滾筒=70%~80%，小直徑滾筒=60%～70%。</p><p><b>　　可整理得到平均值：</b></p><p>　　截割高度為1.84D時(shí)平均切削厚度最大，故滾筒直徑D應(yīng)選為,此處為截割高度。若截割高度范圍為，一般比值，則應(yīng)使。</p><p&g

96、t;　　根據(jù)實(shí)際情況，按照國家規(guī)定的型號，選擇1.80 m的滾筒。</p><p><b>　　5）臥底量</b></p><p>　　下切深度（也叫臥底量）是滾筒處于最低工作高度時(shí)，滾筒截割到工作面輸送機(jī)中部槽底以下的深度，要求一定的下切深度以適應(yīng)工作面調(diào)斜時(shí)割平底板，或采煤機(jī)割到輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾時(shí)能割掉過渡槽的三角煤。根據(jù)實(shí)際情況，并參考資料，取200 mm。&l

97、t;/p><p><b>　　6）截割速度</b></p><p>　　截割速度決定于滾筒直徑和滾筒轉(zhuǎn)速。為了減小滾筒截割時(shí)產(chǎn)生的粉塵，提高塊煤率，出現(xiàn)了滾筒低速化的趨勢。滾筒轉(zhuǎn)速對滾筒截割和裝載過程的影響都比較大，但是對粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。根據(jù)實(shí)際情況，并參考有關(guān)資料，取定截割速度為3.5 m/s。</p><p

98、><b>　　7）牽引速度</b></p><p>　　牽引速度就是采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)的速度，它與截割電動(dòng)機(jī)功率、牽引電動(dòng)機(jī)功率、采煤機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)系都近似成正比。牽引速度的上限受電動(dòng)機(jī)功率、裝煤能力、液壓支架移架速度、輸送機(jī)運(yùn)輸能力等限制。牽引速度是影響采煤機(jī)生產(chǎn)率的最主要參數(shù)。牽引速度有兩種，一種是截割時(shí)的牽引速度，另一種是調(diào)動(dòng)時(shí)的牽引速度。前者由于截割阻力是隨機(jī)的，變化較大，需通過

99、對牽引速度的調(diào)節(jié)來控制電動(dòng)機(jī)的功率變化范圍和大小，通過自動(dòng)調(diào)速使電動(dòng)機(jī)功率經(jīng)常保持近似恒定或防止過載；后者為減少調(diào)動(dòng)時(shí)間，增加截割時(shí)間，速度較高。</p><p>　　根據(jù)-設(shè)計(jì)要求，采煤機(jī)截割時(shí)的牽引速度為12 m/min。</p><p><b>　　8）牽引力</b></p><p>　　影響牽引力的因素很多。煤質(zhì)越堅(jiān)硬，牽引速度越高，采

100、煤機(jī)越重，工作面傾角越大，牽引力就越大。實(shí)際選型時(shí)，精確地計(jì)算牽引力既不可能，也無必要。電牽引采煤機(jī)都采用無鏈牽引，裝機(jī)功率都在300 kW以上。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過計(jì)算，其牽引力為500 kN。</p><p><b>　　9)裝機(jī)功率</b></p><p>　　裝機(jī)功率包括截割電動(dòng)機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)、噴霧泵電動(dòng)機(jī)等所有電動(dòng)機(jī)功率的總和。裝機(jī)

101、功率越大，采煤機(jī)適應(yīng)的煤層越堅(jiān)硬，生產(chǎn)率也越高。裝機(jī)功率P與比能耗Hw和理論生產(chǎn)率Qt有關(guān)，即</p><p>　　P=Qt·Hw （2.9）</p><p>　　=616.89 kW</p><p>　　式中 P—裝機(jī)功率，kW；</p><p>　　Qt—采煤機(jī)理論生產(chǎn)率，t/h

102、；</p><p>　　Hw—采煤比能耗，堅(jiān)硬煤取0.35 kW·t/h。</p><p>　　比能耗越小，截割功率和牽引功率越小，裝機(jī)功率也越小。比能耗與牽引速度近似成反比，呈雙曲線關(guān)系，牽引速度增大到一定值時(shí)，比能耗最小，塊煤率也更高，煤塵更少，生產(chǎn)率也更高，稱為最佳截割性能。</p><p>　　2.4.4 采煤機(jī)的型號和主要技術(shù)參數(shù)</p&

103、gt;<p>　　根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)選擇的采煤機(jī)的型號是MG-300/700WD，其技術(shù)特征如下</p><p>　　1）適用煤層：MG-300/700WD電牽引采煤機(jī)適用于緩傾斜，中硬度煤層長壁式綜采工作面，采高范圍1.8～3.5 m，可在有瓦斯、煤塵或其它爆炸性混合氣體的煤層中使用，它主要與工作面運(yùn)輸機(jī)、液壓支架、皮帶運(yùn)輸機(jī)等配套使用,在長壁式采煤工作面可實(shí)現(xiàn)采、裝、運(yùn)的機(jī)械化，達(dá)到綜采的高產(chǎn)高效。該

104、采煤機(jī)是具有良好可靠性并能滿足高產(chǎn)高效工作面要的一種新機(jī)型。</p><p>　　2）采煤機(jī)的技術(shù)特征</p><p><b>　　表2.3</b></p><p>　　2.4.5 采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p><b>　　1.搖臂</b></p><p><b&

105、gt;　?。?）搖臂的作用</b></p><p>　　分別由二臺400 kW交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將動(dòng)力傳遞給截割滾筒，驅(qū)動(dòng)截割滾筒旋轉(zhuǎn)。減速，以適應(yīng)滾筒的截割要求。為適應(yīng)采煤機(jī)采高的要求，搖臂的升降使截割滾筒保持在適當(dāng)?shù)墓ぷ魑恢?，搖臂的動(dòng)作范圍受到調(diào)高油缸的行程和提升托架半徑的支配。</p><p>　　表2.4 規(guī)格與性能</p><p>　　該搖臂安裝于

106、采煤機(jī)的兩端，分別由兩臺交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)與主機(jī)架鉸接，搖臂有左右之分，但除提升托架及電機(jī)護(hù)罩外，其余零件可以互換使用，截割電機(jī)橫向布置在搖臂的尾部，它通過搖臂傳動(dòng)系統(tǒng)減速后將動(dòng)力傳遞給截割滾筒，驅(qū)動(dòng)截割滾筒旋轉(zhuǎn)，搖臂的升降由調(diào)高油缸的行程控制。傳動(dòng)系統(tǒng)：由安裝在搖臂端部的交流電機(jī)( A )的動(dòng)力通過與電機(jī)輸出軸聯(lián)接的第一傳動(dòng)軸( B )帶動(dòng)與第一傳動(dòng)軸用花鍵聯(lián)接的變速齒輪( C )，變速齒輪( C )帶動(dòng)變速齒輪( D )，變速齒輪( D

107、)通過與之聯(lián)接的齒輪軸( E)傳遞給一系列惰輪( F )、( G )、( H )，把動(dòng)力傳遞給雙行星減速裝置的太陽輪（ I ），通過太陽輪上齒輪傳遞給安裝在行星架上的3個(gè)行星齒輪，行星齒輪又與一個(gè)固定的內(nèi)齒輪相嚙合，這樣就帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架上的齒又傳動(dòng)第二級行星減速機(jī)構(gòu)，行星架（N）上的齒帶動(dòng)安裝于二級行星架（0）上的二級行星齒輪（M），行星齒輪（M）又與固定齒輪（L）相嚙合，這樣就帶動(dòng)二級行星架（0）轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒座（P）用花鍵連接在

108、二級行星架（0）上，行星架（0）的轉(zhuǎn)動(dòng)就帶動(dòng)滾筒座旋轉(zhuǎn)。滾筒是通過本身的錐形法蘭結(jié)構(gòu)安裝在搖臂的滾筒座上。</p><p><b>　　離合操作系統(tǒng)</b></p><p>　　電機(jī)選用400 kW交流電機(jī)，在電機(jī)的采空側(cè)端部安裝有離合裝置，通過操作離合手柄（1）可以使?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)或停止（如圖所示）拉出離合手柄（1）可以使電機(jī)輸出軸（z）脫離與第一傳動(dòng)軸的嚙合，而推進(jìn)離合

109、手柄（1）可以使電機(jī)輸出軸（z）與第一軸進(jìn)入嚙合，從而將電機(jī)的動(dòng)力傳遞給搖臂（注意操作離合裝置時(shí)必須使電機(jī)處于非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)）。</p><p>　　搖臂可以通過更換一對變速齒輪（C）（D）獲得三種不同的輸出速度。</p><p><b>　　表2.5</b></p><p><b>　?。?）截齒噴霧系統(tǒng)</b></p

110、><p>　　供水系統(tǒng)將水送到搖臂上安裝的配水塊（1），水通過采空區(qū)一側(cè)的管子（2）進(jìn)入，再經(jīng)過搖臂中心的管子到搖臂采煤工作面?zhèn)鹊呐渌畨K上，水從這里分布到滾筒殼里，流入滾筒的每條葉片中，最后水由截齒前的噴咀噴出，只要水的壓力和流量符合要求，噴霧的效果完全有效。</p><p><b>　　（3）冷卻系統(tǒng)</b></p><p><b>　

111、　1）電機(jī)的冷卻</b></p><p>　　為了保證電動(dòng)機(jī)的冷卻，冷卻水的流量不少于2.1 m3/h，為了保證電動(dòng)機(jī)的水套不致破裂，同時(shí)也防止搖臂的密封處因水的壓力過高而滲漏，所以水的壓力必須調(diào)定在2 MPa，不大于2 MPa。</p><p>　　2）搖臂齒輪箱冷卻系統(tǒng)</p><p>　　由于搖臂齒輪箱內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)速較高，因而油溫溫升也較快，故該搖臂在

112、低速腔裝有油冷卻器，來降低油溫。</p><p><b>　?。?）注油</b></p><p>　　在搖臂處于水平位置時(shí)通過注油接頭注入中極區(qū)壓工業(yè)齒輪油N 320，注到油位窗口的1/2～2/3為止。</p><p>　　搖臂以與主機(jī)架的鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心來升降，搖臂的升降由調(diào)高油缸的行程來控制，搖臂的滾筒座上通過錐形與滾筒本身的錐形法蘭結(jié)構(gòu)連

113、接。</p><p><b>　　2.牽引傳動(dòng)部</b></p><p>　?。?）牽引傳動(dòng)部是由牽引傳動(dòng)箱和外牽引組成，由一臺55 kW交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　（2）為適應(yīng)采煤機(jī)的需要，牽引傳動(dòng)部電機(jī)由交流變頻器控制可獲得不同的轉(zhuǎn)速，從而使采煤機(jī)得到不同的速度。</p><p><b>　?。?）

114、概述</b></p><p>　　牽引傳動(dòng)部分別布置在采煤機(jī)采空區(qū)一側(cè)的兩端，并與主機(jī)架組成一體。每個(gè)牽引傳動(dòng)部裝有一個(gè)十三齒的銷軌輪，銷軌輪與工作面運(yùn)輸機(jī)上的銷軌相嚙合，銷軌輪的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)沿著工作面運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行。銷軌輪與銷軌的正確嚙合，是由外牽引上的導(dǎo)向靴來保證的。</p><p>　　每個(gè)牽引傳動(dòng)箱上都裝有一個(gè)制動(dòng)器，當(dāng)采煤機(jī)停止?fàn)恳龝r(shí)，制動(dòng)器就起作用，防止采煤機(jī)下滑。&

115、lt;/p><p>　　牽引傳動(dòng)箱可以安裝在主機(jī)架兩端頭中任何一端，但是當(dāng)左、右牽引傳動(dòng)箱需要相互調(diào)換安裝位置時(shí)，必須把牽引傳動(dòng)箱翻轉(zhuǎn)過來，并將注油接頭與放油塞調(diào)換上下位置。</p><p>　　外牽引部件可以安裝在主機(jī)架上兩端的任何一端，不需要改變其中的另件安裝位置。</p><p>　　牽引傳動(dòng)箱上、下面分別有三個(gè)凹槽，由凹槽的底面與主機(jī)架定位塊接觸來保證牽引傳動(dòng)箱

116、上下尺寸要求。牽引傳動(dòng)箱中間的直角梯形凹槽的直角邊與主機(jī)架上的定位塊接觸以此保證牽引傳動(dòng)箱左右位置的要求，牽引傳動(dòng)箱的后面有兩個(gè)定位面，由它與主機(jī)架的擋塊接觸來保證牽引傳動(dòng)箱的前后位置。上述的定位面接觸后再由6條螺柱用偏心螺母將牽引傳動(dòng)箱固定到主機(jī)架上。每個(gè)外牽引上面用兩條M30螺栓將外牽引箱與主機(jī)架的上面板聯(lián)接，下面用十個(gè)偏心螺母將外牽引與主機(jī)架聯(lián)接。</p><p><b>　　表2.6</b

117、></p><p><b>　　（4）傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　牽引部的傳動(dòng)系統(tǒng)，由牽引傳動(dòng)箱端部的交流電機(jī)（A）的動(dòng)力通過與電機(jī)輸出軸連接的第一軸(B)，用花鍵聯(lián)接，第一傳動(dòng)軸(B)與第二齒輪軸(C)相嚙合，第二齒輪軸(C)通過花鍵帶動(dòng)齒輪(D)，齒輪(D)與齒輪(E)相嚙合，齒輪(E)通過花鍵帶動(dòng)第三齒輪軸(F)，第三齒輪軸(F)與齒輪(G)相嚙

118、合，齒輪(G)通過花鍵帶動(dòng)太陽輪(H)，通過太陽輪(H)將動(dòng)力傳遞到安裝在行星齒輪架(J)上的3個(gè)行星齒輪(I)，行星齒輪(I)又與另一個(gè)固定的雙聯(lián)內(nèi)齒圈(M)相嚙合，這樣使行星輪架(J)轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪架(J)的另一端齒輪再將動(dòng)力傳遞安裝在第二級行星輪架(L)上的5個(gè)行星齒輪(K)，行星齒輪(K)與雙聯(lián)內(nèi)齒圈(M)的另一個(gè)內(nèi)齒圈相嚙合，這樣使行星輪架(L)轉(zhuǎn)動(dòng)，兩頭帶有花鍵的花鍵軸(N)將牽引箱內(nèi)的動(dòng)力傳遞至外牽引中的齒輪(O)，齒輪(O