矿山机械课程设计

矿山机械课程设计

河南理工大学采矿工程10级2班周玉制作

综合机械化采煤工作面

机械选型设计

（2011-2012学年第一学期）

2011年12月24日

矿山机械课

程设

计索引

第一篇绪论 (2)

第二篇综采工作面机械选型 (3)

第一章滚筒采煤机的型 (3)

第二章支护设备的选型 (6)

第三章刮板输送机的选型 (8)

第四章转载机的选型 (9)

第五章带式输送机的选型 (11)

第六章采煤设备的配套性能 (12)

第三篇课程设计心得 (13)

第一篇绪论

综采工作面的机械设备选型，是采矿工程专业的学生必须掌握的知识及能力。具体条件及要求是：在给定的采面地质条件的基础上，根据相关的设计规范、法规，对该工作面采用综合机械化采煤方法所用的机械设备进行合理、科学的计算选型。撰写选型设计说明书。

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与顶梁）等组成一个称为采煤机的有机整体来实现采煤工艺的

各个工序，它们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。因此，为了正确地选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们能否满足采煤工艺的要求，同时要注意它们之间的配套性能。

本次设计选取的原始参数为：

工作面长度：150米；煤层倾角：30°；煤层平均厚度：3.5米；

顶板条件：中等稳定；A=230N/mm；f=3.5 。

本次设计包括以下几部分：采煤机、工作面刮板输送机、自移动式液压支架、桥式转载机和可伸缩交代运输机。

第二篇综采工作面机械选型设计

第一章滚筒采煤机的选用

机械化采煤工作面的生产能力主要取决于采煤机的落煤、装煤能力；而落煤、装煤能力又与煤层的地质条件和机器自身的性能、参数、整体结构有关。因此，根据地质条件正确选择采煤机械，对于充分发挥机器能力、提高工作面产量、降低能耗、安全生产有着十分主要的意义。

一、采煤机的选型

通常是要符合煤层赋存条件，满足对生产能力的要求，以及与

刮板输送机和液压支架的匹配要求。需根据以下几方面确定采煤机的型号：

1.根据煤层坚硬度选型

本次设计煤层坚硬度系数f=4,A=230N/mm，属坚硬煤层；倾角30°属倾斜煤层，须选用大功率滚筒式采煤机。

2.根据煤层厚度选型

煤层厚度为3米，属中厚煤层，可选用的采煤机型号有MG340、MXA—300/3.5、MG300—W（2x300）、MG—200（2 x200）等。

3.根据煤层倾角选型

煤层倾角大于10°，须增设防滑装置。

二、生产率计算

1.理论生产率Q t =60HBv qρ=60 x3.5 x0.63 x5.98 x1.3=1028.5 t/h

H是工作面平均采高m；B为滚筒有效截深，m；v q 为在所给工作面条件下可能的最大工作牵引速，m/min；ρ为煤的实体密度，取1.3~1.4t/m3 。

2.技术生产率Q= Q t K1 =0.7 x1028.5=920t/h；

3.实际生产率Q m =Q K2 =920 x0.65=598t/h。

三.滚筒直径与截深

中厚煤层综采工作面采用双滚筒采煤机，一次采全高，即上行或下行各进行一刀，各完成一个循环，故滚筒直径稍大于最大采高一半：

D≥H·1/2=1.75m

又由于滚筒直径已经系列化，此处选用D=1.8m。

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，即一次截割的深度。中厚和厚煤层采煤机常用0.6（或0.63）m。

此外，采煤机的截深应应当与液压支架的退役步据相同，与金属铰接顶梁长度成整倍数。

四.牵引速度

一般采煤机牵引速度在10m/min一下。

五．综上，拟采用MG300/730---WD型采煤机。MG300/730---WD型采煤机是我国自行研制的大功率采煤机，以下为鸡西煤矿机械有限公司设产的该型号采煤机。如图：表1—1，

MG300/730-WD系列采煤机--技术参数

表1--1

第二章支护设备的选型

正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。

一、选型原则：

支架选型应使支护强度与采面矿压相适应,支架结构与煤层赋存条件相适应,支护断面与通风要求相适应,液压支架与采煤机、输送机等设备相匹配。

二、选型依据：

1.依据煤层厚度

煤层厚度直接影响到支架的高度和工作阻力以及稳定性。设计煤层厚度为3.5米，应选用选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。

2.依据煤层倾角

煤层倾角主要影响支架的稳定行，倾角30°，支架易发生倾倒、下滑，故应采用同时具有防滑、防倒功能的支架。

3.地板条件

4.瓦斯涌出量

对于瓦斯涌出量大的工作面，支架通风断面要满足通风要求，选型时进行验算。

5.地质构造

地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5~8m2和20min以下时，暂不宜采用液压支架。

6.考虑设备成本

三、液压支架或单体支柱参数的确定

1.支护强度和工作阻力

（1）支护强度q=kHρg=8x3.5 x 2.5 x 103 x 10 x 10-6 =0.7Mp a （2）工作阻力Fz=qA

2.初撑力

初撑力大小对支架的支护性能和成本都有很大影响。较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳定性，但对乳化液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。