1、内 蒙 古 科 技 大 学学 生 毕 业 设 计 说 明 书 （ 毕 业 论 文 ）题 目 ： 综 采 工 作 面 设 备 选 型学 生 姓 名 ： 闫 少 峰学 号 ：专 业 ： 矿 山 机 电班 级 ： 08 级 1 班指 导 教 师 ： x x x- 2 -摘 要本 设 计 主 要 研 究 了 综 采 工 作 面 采 煤 机 、 液 压 支 架 、 刮 板 输 送 机 以 及 乳 化 液 泵 站 的选 型 设 计 。 综 合 机 械 化 采 煤 是 指 完 成 落 煤 、 装 煤 、 运 煤 以 及 顶 板 支 护 等 一 系 列 机 械 化的 总 称 。 本 设 计 中 所 研 究 的
2、 煤 层 为 采 高 2.9 米 的 中 厚 煤 层 ， 是 较 为 常 见 的 ， 所 以 选 型 较为 容 易 ， 采 煤 机 型 号 的 选 择 主 要 根 据 煤 层 硬 度 、 厚 度 、 倾 角 等 因 素 来 选 取 ， 选 型 后 还要 计 算 采 煤 机 的 主 要 参 数 ， 采 高 、 截 深 、 生 产 力 、 牵 引 速 度 、 牵 引 力 、 截 割 速 度 、 装机 功 率 。 本 设 计 中 选 用 了 MG400/920WD 采 煤 机 ， 本 采 煤 机 在 我 国 使 用 较 为 普 遍 。 在运 输 方 面 本 设 计 选 用 了 跟 MG400/920
3、WD 配 套 的 SGZ880/800 型 输 送 机 ， 并 对 输 送 机 的输 送 能 力 以 及 刮 板 链 的 强 度 进 行 了 验 算 。 在 顶 板 支 护 中 根 据 顶 板 的 稳 定 性 选 用 了 支 撑掩 护 式 支 架 ， 架 型 需 要 根 据 采 高 、 工 作 阻 力 等 来 确 定 ， 本 设 计 中 选 用 了 ZZ4000/17/35型 ， 也 是 使 用 较 为 普 遍 的 一 种 架 型 ， 还 对 支 护 强 度 进 行 了 验 算 ， 确 定 了 中 作 面 所 需 支架 的 总 数 量 。 本 设 计 还 对 乳 化 液 泵 站 进 行 了 具
4、 体 的 设 计 计 算 ， 根 据 所 选 液 压 支 架 的 主要 技 术 参 数 计 算 了 泵 站 的 压 力 ， 并 对 乳 化 液 泵 进 行 了 选 型 。 最 后 本 设 计 还 对 整 体 进 行了 配 套 验 算 ， 并 做 出 了 三 机 配 套 图 。关 键 词 ： 综 采 工 作 面 选 型内 蒙 古 科 技 大 学 高 等 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 闫 少 峰- 3 -AbstractThis design mainly studied the synthesis to pick the working surface co
5、al mining machine, the hydraulic support, the scraper conveyer conveyer as well as the emulsion pumping station shaping design. synthesis mechanization mining coal is refers to completes falls the coal, the coaling, to transport the coal as well as the roof supports and protections and so on a serie
6、s of mechanized general name. In this design studies the coal bed to pick the height 2.9 meter thick seams, is more common, therefore the shaping is easier, the coal mining machine models choice mainly according to factors and so on coal bed degree of hardness, thickness, inclination angle selects,
7、after the shaping, must calculate coal mining machines main parameter, picks, the truncation depth, the productive forces, the pulling speed, the force of traction, the cutting speed, the installed power high. In this design has selected the MG400/920 coal mining machine, this coal mining machine us
8、es in our country is more common. In transportation aspect this design has selected with MG400/920 necessary pair of chain scraper conveyer SGZ880/800, and has carried on the checking calculation to conveyers delivery capacity as well as the scraper chains intensity. Selected the support shield type
9、 support in the roof supports and protections according to the roof stability, has needed according to pick, the working resistance and so on to determine high that in this design has selected ZZ4000/17/35, was also uses a more universal one kind of frame, but also has carried on the checking calcul
10、ation to the supports and protections intensity, had determined made the surface institute to need supports total quantity. This design has also carried on the concrete design calculation to the emulsion pumping station, according to chose hydraulic supports major technique parameter to calculate th
11、e pumping station pressure, and has carried on the shaping to the emulsion pump. Finally this design has also carried on the necessary checking calculation to the whole, and has made the three machines necessary chart.Key words: fully mechanized working surface model selection- 4 -目 录摘 要 21. 绪 论 71.
12、1 设 计 题 目 、 任 务 和 要 求 、 设 计 条 件 71.2 选 型 的 基 本 原 则 82. 滚 筒 采 煤 机 的 选 型 132.1 初 选 采 煤 机 （ 确 定 型 号 ） 132.2 滚 筒 162.2.1 滚 筒 直 径 162.2.2 滚 筒 宽 度 B172.2.3 截 深 172.3 电 机 功 率 182.3.1 根 据 煤 的 比 能 耗 选 择 电 动 机 功 率 202.3.2 根 据 采 髙 选 择 电 动 机 功 率 202.4 牵 引 力 202.4.1 采 煤 机 理 论 牵 引 力 212.4.2 实 践 经 验 确 定 牵 引 力 212.
13、4.3 根 据 电 动 机 功 率 选 择 牵 引 力 采 煤 机 电 动 机 与 牵 引 力 选 择 见 表 212.4.4 牵 引 力 的 选 择 212.4.5 实 际 牵 引 力 验 算 222.5 防 滑 设 备 232.6 采 煤 机 允 许 的 最 大 牵 引 速 度 232.7 采 煤 机 喷 雾 供 水 装 置 242.8 采 煤 机 的 稳 定 性 243. 支 护 设 备 的 选 型 263.1 确 定 架 型 263.1.1 煤 层 厚 度 263.1.2 煤 层 倾 角 263.1.3 底 版 强 度 263.1.4 瓦 斯 涌 出 量 26内 蒙 古 科 技 大 学
14、 高 等 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 闫 少 峰- 5 -3.1.5 设 备 成 本 263.2 主 要 参 数 计 算 和 支 架 型 号 的 确 定 263.2.1 液 压 支 架 的 工 作 原 理 和 过 程 273.2.2 初 撑 力 Pc303.2.3 支 架 工 作 的 最 大 高 度 313.2.4 支 架 工 作 的 最 小 高 度 313.2.5 支 架 的 伸 缩 量 和 伸 缩 比 313.2.6 工 作 阻 力 P323.2.7 移 架 力 和 推 溜 力 323.2.8 支 架 型 号 的 确 定 323.3 性 能 验 算
15、333.3.1 底 板 比 压 333.3.2 工 作 阻 力 （ 支 护 强 度 ） 和 初 撑 力 的 验 算 363.3.3 顶 板 覆 盖 率 363.3.4 压 力 损 失 的 验 算 363.3.5 系 统 温 升 的 验 算 383.4 支 架 布 置 台 数 394. 输 送 设 备 的 配 套 选 型 404.1 初 选 刮 板 输 送 机 404.1.1 转 载 机 的 选 择 444.1.2 可 伸 缩 胶 带 输 送 机 的 选 择 454.2 运 输 能 力 的 验 算 464.2.1 按 采 煤 机 生 产 能 力 计 算 刮 板 输 送 机 的 运 输 能 力 4
16、64.2.2 按 刮 板 输 送 机 的 工 作 状 况 及 有 关 参 数 计 算 输 送 能 力 464.3 刮 板 输 送 机 电 机 功 率 的 验 算 及 电 机 的 数 量 504.3.1 电 机 功 率 504.3.2 电 机 数 量 524.4 刮 板 链 强 度 验 算 525. 乳 化 液 泵 站 的 选 型 545.1 乳 化 液 泵 545.1.1 泵 站 压 力 的 确 定 545.1.2 泵 站 流 量 确 定 565.1.3 选 择 乳 化 液 泵 56- 6 -5.2 乳 化 液 泵 的 电 机 功 率 605.3 乳 化 液 箱 容 积 的 验 算 605.4
17、 乳 化 液 615.4.1 乳 化 液 一 般 的 选 型 原 则 615.4.2 乳 化 液 一 般 应 注 意 的 事 项 616. 配 套 验 算 636.1 通 风 计 算 636.1.1 采 煤 工 作 面 需 风 量 计 算 636.1.2 按 工 作 面 温 度 计 算 636.1.3 按 工 作 人 员 数 量 和 炸 药 需 要 量 计 算 646.1.4 按 风 速 验 算 646.1.5 经 验 供 风 646.2 设 备 的 空 间 尺 寸 配 套 关 系 656.3 综 采 工 作 面 布 置 图 66结 论 67参 考 文 献 68致 谢 69附 录 1： 采 煤
18、 机 技 术 特 征 表 70附 录 2： 经 济 型 、 轻 型 系 列 综 采 设 备 71附 录 3： 液 压 支 架 技 术 特 征 表 72附 录 4： 综 采 工 作 面 布 置 图 （ 附 图 ） 73附 录 5： 三 机 配 套 图 （ 附 图 ） 73内 蒙 古 科 技 大 学 高 等 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 闫 少 峰- 7 -第 一 章 绪 论1.1 设 计 题 目 、 任 务 和 要 求 、 设 计 条 件设计题目：综采工作面机械化设备选型设计的目的和要求：在指导老师的指导下，独立完成所要完成的毕业设计全部内容。包括：方案选择
19、；正确的进行分析计算；通过调查研究和毕业实习，搜集和查阅有关图纸；根据课题设计需要进行必要的实验、测试和经济核算；绘制出符合国家标准的图样；编写设计说明书；具体要求如下：1.培养自己综合应用所学理论知识和技能，分析和解决该设计项目的原理和方法，熟悉该设计项目的组成及编成。2.培养自己懂得该设计项目工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。3.培养自己调查研究，查阅技术言文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写技术文件的能力。4.通过自己独立完成设计来更深刻的了解并懂得以下内容：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.所谓综采工作
20、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性能与采煤工艺间相互适应。因而总体配套又是采区设计和采煤工艺设计的依据。采煤工作面中，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体来实现采煤工艺的哥哥工序，他们在工作能力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。因此，为了正确的选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，
21、同时也要注意它们之间的配套性能，特别要把工作面“三机”“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，勉强生产也获得不了好效果。- 8 -设计条件： 资料 21.工作面长度 210m。2.倾角 20。3.煤层平均厚度 2.9m.。4.顶板中等稳定5.f=2.3。1.2 选 型 的 基 本 原 则综采工作面三机配套方案：综采工作面的“三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送机,是综采工作面的主要设备。其选型首先必须考虑配套关系,选型正确先进、配套关系合理是提高综采工作面生产能力、实现高产高效的必要条件。“三机”的基本选型原则：a.采煤机的选型原则(1)采煤机能适合的煤层地质条件,其
22、主要参数(采高、截深、功率、牵引方式)的选取要合理,并有较大的适用范围。(2)采煤机应满足工作面开采生产能力的要求,其生产能力要大于工作面设计能力。(3)采煤机的技术性能良好,工作可靠,具有较完善的各种保护功能,便于使用和维护。采煤机的实际生产能力、采高、截深、截割速度、牵引速度、牵引力和功率等参数在选型时必须确定。实际生产能力主要取决于采高、截深、牵引速度以及工作时间利用系数。采高由滚筒直径、调高形式和摇臂摆角等决定。滚筒直径是滚筒采煤机采高的主要调节变量,每种采煤机都有几种滚筒直径供选择,滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。截深的选取与煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距有关。截割速
23、度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速度,由截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径确定,对采煤机的功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤尘大小等有直接影响。牵引速度的初选是通过滚筒最大切削厚度和液压支架移架追机速度验算确定。牵引力是由外载荷决内 蒙 古 科 技 大 学 高 等 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 闫 少 峰- 9 -定的,其影响因素较多,如煤质、采高、牵引速度、工作面倾角、机身自重及导向机构的结构和摩擦系数等,没有准确的计算公式,一般取采煤机电机功率消耗的 10%25%。滚筒采煤机电机功率常用单齿比能耗法或类比法计算,然后参照生产任务及煤层硬度等因素确定。b.液压支架的选型原则(1)液压支架的选型就是要确定支架类型(支撑式、掩护式、支撑掩护式)、支护阻力(初撑力和额定工作阻力)、支护强度与底板比压以及支架的结构参数(立柱数目、最大最小高度、顶梁和底座的尺寸及相对位置等)及阀组性能和操作方式等。(2)选型依据是矿井采区、综采工作面地质说明书。在选型之前,必须将所采工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全部查清。然后依据不同类级顶板选取架型。最后依据选型内容结合国内现有液压支架的主要技术性能直接选定架型及其参数所对应的支架型号。c.刮板输送机的选型原则(1)刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力,一般取 1.2 倍。(2)要根据刮板链的质量情况
