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1、鹤煤技师学院毕业论文学校： 专业： 学号： 姓名： 2毕业设计矿井机电设备选型设计人员章节设备选型内容承担人第一章支护设备与采煤机选型设计第一节原始数据第二节液压支架的选型第三节滚筒采煤机的选择第四节采煤机、支护设备、输送机配套关系图第二章矿山运输机械选型设计第一节原始数据列表第二节工作面运输机械的选型设计第三节采取顺槽运输机械的选型设计第四节采区上（下）山胶带机选型计算第五节大巷电机车的选型计算第三章供电设备的选型设计计算第四章矿井提升设备选型设计第五章排水设备选型设计第六章矿井压力设备的选型计算第七章通风设备选型目 录第一章 支护设备与采煤机选型设计1第一节 原始数据1第二节 液压支架的选
2、型1第三节 滚筒采煤机的选择3第四节 采煤机、支护设备、输送机配套关系图7第二章 矿山运输机械选型设计8第一节 原始数据列表8第二节 工作面运输机械的选型设计8第三节 采取顺槽运输机械的选型设计11第四节 采区上（下）山胶带机选型计算14第五节 大巷电机车的选型计算17第三章 供电设备的选型设计计算20第四章 矿井提升设备选型设计25第五章 排 水 设 备 选 型 设 计34第六章 矿井压力设备的选型计算40第七章 通风设备选型44附图： 运输系统图、供电系统图、综采工作面设备配套关系图、绞车房设备布置 图、提升机与井筒相对位置图、提升机提升速度图及力图、排水系统工况曲线图。第一章 支护设备与
3、采煤机选型设计第一节 设计原始依据及条件设计原依据及条件见（表一）：采 区 原 始 数 据 表一煤层厚度（M）截割阻抗（牛顿/毫米）煤层倾角（）顶板条件工作面长度（M）设计生产量（万吨/年）生产安排HmaxHmin老顶直接顶3.0根据所支架情况而定34023级4类13090一年工作300天，实行三班制，两班生产，一班检修，日工作时间8小时根据上表资料表明，该采面属中厚、倾斜煤层；顶板坚硬，周期来压强烈。故优先选用综合机械化采煤生产工艺。第二节 液压支架的选型一、根据煤层地质条件，查矿山机械与设备2005年1月第一版表1-6-7得：初步选择支撑掩护式支架，其采高为4米，支护强度为1.655。二、
4、液压支架结构参数的确定液压支架的结构参数包括液压支架高度和伸缩比、宽度和覆盖率、顶梁长度、支护强度、工作阻力和初撑力、移架力和推溜力的确定。1高度和伸缩比的确定高度选择原则是：在最大采高时，液压支架能“顶得住”，在最小采高是支架能“过得去”。支架的最大结构高度：故选液压支架的最大高度为3.5米。支架的最小结构高度：故选液压支架的最小高度为1.7米。式中：hmax 、hmin煤层最大厚度和最小厚度；米。S1考虑伪顶，煤皮冒落，支架仍有可靠初撑力所需的支撑高度补偿量，本设计中取300mm。S2顶板最大下沉量，这里取150mm。a支架卸载前移时立柱伸缩余量，这里取50mm。a支架顶梁上存留的浮煤和碎
5、矸石厚度，这里取50mm。伸缩比：2宽度和覆盖率支撑掩护式支架包括侧护板在内的顶梁正常宽度为1.5米。由于是坚硬顶板覆盖率大于60。3顶梁长度不予计算4支架强度的确定支护强度：式中：K作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取8。H最大采高，取3.6米。R岩石容重,这里取2.5吨/米35液压支架的选型根据以上计算结果，查矿山机械与设备2005年1月第一版表1-6-11，选择ZZ4000/17/35型支撑掩护式液压支架。其具体技术参数见（表二）液压支架特征（表二）特 征 型 号高度（m）宽度（m）适应坡度初撑力(KN)工作阻力(KN)支护强度（MPa）对地比压(MPa)质量(t)支撑掩护式Zz4000/
6、17/351.7-3.515303141640000.72173105第三节 滚筒采煤机的选择一、采煤机性能参数的计算与决定1滚筒直径的选择双滚筒采煤机的滚筒直径应大于最大采高的一半，按经验公式双滚筒采煤机的滚筒直径。初步选取滚筒直径为1.8米。2截深的选择滚筒截深是采煤机工作机构截入煤壁的深度，截深的确定与煤层的压张效应，截割阻抗（截齿截割单位切削厚度所对应的截割阻力）大小，煤层厚度、倾角、顶板稳定性及采煤机稳定性有关。本设计中采煤机的工作在厚煤层中截深宜小，可取0.5米，但国内的采煤机为了制造方便截深一般为0.6米，故本设计中采煤机的截深取0.6米。3滚筒转速及截割速度滚筒的转速对能耗、装
7、载、煤尘影响很大,由公式采煤机截齿的最大切削厚度，知当采煤机一条截线上安装的截齿数m、牵引速度v一定是转速n愈高，煤尘产生量愈大，截割部耗能也就愈高。在实践中滚筒转速愈高则循环愈快，采煤机装煤效果不好。一般认为滚筒的转速控制在3050转/分为宜。本设计中滚筒转速n=50转/分。滚筒的转速及直径确定后采煤机的截齿截割速度也就定了，一般控制在4米/秒。4采煤机的最小设计生产率采煤机的最小设计生产率用公式表示为吨小时 式中：W采煤机的日平均产量，查表1可知W=90104300=3000吨。5采煤机截割时的牵引速度及生产率1）根据采煤机的最小设计生产率Qmin决定牵引速度V1米分式中：Qmin采煤机的
8、最小设计生产率，625吨/小时。H采煤机平均采高， 3米。B采煤机截深，取0.6米。R煤的容重，取1.35吨/米32）按截齿最大切削厚度决定牵引速度V2采煤机在工作过程中滚筒及按一定的转速n运动，由按一定的牵引速度v运动，滚筒的切削厚度按照月牙规律变化，如果滚筒的截齿数为m，则截齿的最大切削厚度hmax用公式表示如下： mm 当m、n一定， hmax与v成正比关系，当hmax大于齿坐上截齿伸出长度，使齿座及螺旋叶片也参与截割，则截割阻力及功率剧增，使齿座受到磨损，造成截齿不能正常工作。为了避免上述情况的发生，一般截齿的最大切削厚度应小于截齿伸出齿座长度的70%，按照这一要求采煤机的牵引速度V2
9、可用下式表示。 4.5米分式中：截齿在齿座上伸出长度的70%（毫米）国产径向截齿大约为4455毫米，切向截齿大约为4152毫米，取45毫米。m采煤机采煤机一条截线上安装的的截齿数，取2个。n采煤机滚筒的转速，取50转/分。3）液压支架的推移速度决定的牵引速度V3支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度，才可以保证采煤机安全生产。故V3支架的推移速度。在这里我们取V3=6米/分由以上计算得知：采煤机截割时的牵引速度V应满足V1VV2，即V在4.284.5米/分之间，并且VV3=6米/分，故确定采煤机的牵引速度V4.5米/分采煤机的牵引速度确定V后，采煤机的生产率Q为：吨小时6采煤机所需电机功率采煤机
10、工作过程中受到的影响因素较多，我们很难精确的计算出采煤机的电机功率，为此我们采用比能耗来估算采煤机的电功率。采煤机比能耗值： 式中：AX采煤机的截割阻抗，取340牛顿/毫米。A 基准煤的截割阻抗，取200牛顿/毫米。HEB基准煤的比能耗，取0.44对于上滚筒采煤机前部滚筒的比能耗值为HB=0.48，则后滚筒的比能耗值为：HB=KHB=0.70.748=0.524双滚筒采煤机的滚筒直径以采高的52%计算，则双滚筒采煤机所需单电机功率为：式中：K1功率利用系数，取0.8K2功率水平系数，取1由计算选择功率为2300KW电机2台作为采煤机主电机。7牵引力由于工作环境的复杂，采煤机牵引力无法精确给出，
11、我们可以根据采煤机的电机功率2300KW，选择牵引力为300千牛的采煤机。二、初选采煤机及其配套设备依据以上计算结果，见（表三）。采高滚筒直径截深生产率牵引力牵引速度滚筒转速n电机功率3.5米1.8米0.6米Q=656.1T/h-300KN4.5米/分50转/分2300KW表三根据上表技术参数，选择鸡西煤机厂生产的MG2300-W型采煤机，该采煤机的主要技术指标见（表四）。采高(m)滚筒直径截深(m)生产能力Th-1牵引力(KN)牵引速度 (m/min)滚筒转速(n/min)电机功率(kw)倾 角 ()2.13.71.8米0.6370832850005.98 452300035 表四三、初选采
12、煤机的主要技术参数校验1最大采高hmax的校核，故该采煤机符合要求。式中：A机面高度，取1.6米。H采煤机截割部减速箱高度，一般等于电机高度，取0.6米。L摇臂长度（摇臂摆动中心到滚筒中心的距离），这里取1.6米。amax摇臂向上摆动最大角，取62。D滚筒直径，取1.8米。2最小采高hmin的校核，式中：A采煤机采高，取1.6米。h1支架或绞顶梁的高度，取0.1米。h2过机高度（顶梁与采煤机上平面之间的距离），取0. 1米。所以所选采煤机符合要求。3卧底量的校核最大卧底量：，max=A-Sinmax-D/2=1.6-0.65/2-Sin(-17)-2.6/2=0.69m采煤机卧底量为0-300
13、mm，满足要求。第四节 采煤机、支护设备、输送机配套关系图根据以上的设计计算采煤机选择MG2300-W型采煤机，液压支架选择ZZ4000/17/35型支撑掩护式液压支架，配套的刮板输送机选择SGZ-730/400可弯曲刮板输送机，刮板输送机的选型校核见第二章。由此我们可以绘制采煤机、支护设备、输送机配套关系图。见图1。第二章 矿山运输机械选型设计第一节 原始数据列表原始数据列表1.回采工作面的生产能力 t/h刮板输送机的铺设长度 m 刮板输送机的铺设倾角物料松散密度kg/m3700150101350按上表数据进行刮板输送机的选型计算。2顺槽转载机的选型（不计算）顺槽胶带机的选型计算原始数据amax=300mm L顺槽=1000m 顺槽=03采区上(下)山胶带机的选型设计L上(下)山=700m 煤层=104.大巷电机车运输选型以东西两翼各有一个年产量120万吨的采区，东西两翼采区距井底车场距
