采煤机选型设计

辽宁工程技术大学

《采掘机械》综合训练题目：采煤机选型设计

班级：矿电11

*名：***

***师：***

完成日期：2014年12月9日

《采掘机械》综合训练

综合训练任务书

一、设计任务及要求

(1) 根据所给原始数据进行采煤机选型的详细计算；

(2) .编写综采工作面采煤机选型设计说明书；

(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：

(1) 设计图纸（综采工作面设备配套关系图）

(2) 设计说明书

三、进度安排(参考)

(1) 熟悉设计任务，收集相关资料

(2) 拟定设计方案

(3) 绘制图纸

(4) 编写说明书

(5) 整理及答辩

四、成绩评定

成绩：

教师

日期

《采掘机械》综合训练

目录

1机械化采煤工作面类型的确定 (1)

2采煤机性能参数的确定 (1)

2.1滚筒直径的选择 (1)

2.2截深的选择 (1)

2.3滚筒转速及截割速度 (2)

2.4采煤机最小设计生产率 (2)

2.5采煤机在截割时的牵引速度及生产率 (3)

2.5.1根据采煤机最小设计生产率决定的牵引速度V1 (3)

2.5.2根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V2 (3)

2.5.3按液压支架的推移速度决定牵引速度V3 (4)

2.6采煤机所需电机功率 (4)

2.7采煤机牵引力 (5)

3初选采煤机及其配套设备 (6)

3.1初选采煤机 (6)

3.2防滑设备 (7)

4初选采煤机主要技术参数的校核 (9)

4. 1最大采高的校核 (9)

4. 2最小采高的校核 (9)

4.3卧底量校核 (10)

4.4采煤机最大截割速度的校核 (10)

4.5采煤机牵引力的估算 (11)

5采煤机、支护设备、输送机配套关系图 (11)

1机械化采煤工作面类型的确定

煤层最大厚度4.5m，煤层倾角20度，煤层截割阻抗A＝

205N/mm，顶板岩性：老顶为2级，直接顶为2类，工作面设计长度为210m，Ⅱ设计年产量万160t/a。

本矿煤层赋存条件较好，煤层为进水平煤层，煤层厚度适中，设计能力为1605万t/a，直接顶为2类中等稳定顶板，老顶为Ⅱ类顶板，周期来压强烈，要求工作面支护强度较大。

根据本矿工作面条件及我国目前采煤方法的类型及设备配套情况，设计确定工作面的方法为综采一次采全高。

2采煤机性能参数的确定

2.1滚筒直径的选择

根据目前我国采煤机生产现状及使用情况，设计选用双滚筒采煤机。

双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高hmax的一半，一般可按D=（0.52～0.6）hmax选取，采高大时取小值，采高小时取大值。目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化，所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。

D=0.52×4.5=2.34(m)

根据计算，设计取2.25m。

2.2截深的选择

截深的选择，受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、及液压支架的推移步距影响。中厚煤层一般选取0.6m～0.8m，同时考

虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m 左右，设计选取截深为0.6m 。

2.3滚筒转速及截割速度

滚筒转速的选择，直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。转速过高，不仅煤尘产生量大，且循环煤增多，转载效率降低，截煤比能耗降低。根据实践经验，一般认为采煤机滚筒的转速应控制在30～50转/分较为适宜。设计取45转/分。

滚筒直径为2.25m ，转速为45转/分，则可计算出截割速度为5.3米/秒。

2.4采煤机最小设计生产率

采煤机最小设计生产率与采煤机有效开动率有关。虽然综合机械化开采在我国中厚煤层一次采全高工作面的应用已经成熟，机械设备的生产加工技术也比较完善，设备可靠性也大大提高，但采煤工作面煤层潜在的变数及机械设备的检修等的各种因素均影响采煤机有效开动率，我国平均水平在40％左右。设计取正常开动率为40％。

采煤机最小设计生产率由下式计算：

4.024min ⨯=

W Q

式中：

Qmin ——采煤机最小设计生产率，t/h ，

W ——采煤工作面的日平均产量，1600000÷300=5333（t ） 0.4——采煤机有效开动率。 则：

4.024min ⨯=

W

Q =555.6t/h

2.5采煤机在截割时的牵引速度及生产率

采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产效率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产效率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多，采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截煤机时的牵引速度，要根据下述几个方面因素，综合考虑。

2.5.1根据采煤机最小设计生产率Qmin 决定的牵引速度V1,

γ···60min 1B H Q V =

m/min

式中：Qmin ——采煤机最小设计生产率，555.6t/h ， H ——采煤机平均采高，3.65m ， B ——采煤机截深，0.6m γ——煤的容重，1.35t/m3

γ···60min 1B H Q V =

=3.132m/min

2.5.2根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V2，

采煤机截割过程中，是滚筒以一定的转速n ，同时又以一定的牵引速度V2沿工作面移动，切削厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m ，则截齿最大的切削厚度hmax 在月牙中部，可用下式求出。

n 10002

max ⋅=

m V h mm

上式中，m 一般取3，n 根据上面的计算取45转/分。一般来说，hmax 应小于截齿伸出齿座长度的70％，根据国产采煤机的实际情况，取45mm 。

则：

1000n max

2h m V '⋅⋅⋅=

m/min