第一章运输设备选型

第一章采区运输设备选型计算

采煤工作面设备是由工作面可弯曲刮板输送机、桥式转载机以及可伸缩带式输送机组成。当工作面煤质较硬，采出的煤炭块度较大时为了防止砸坏输送机或堵塞溜煤井，需要再顺槽转载机中部安装破碎机。

工作面输送设备选型原则

1. 采煤机选型原则：

(1) 适合特定的煤层地质条件, 并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等参数选取合理, 又有较大的适用范围。

(2) 满足工作面开采生产能力要求,采煤机实际生产能力大于工作面设计生产能力。

(3) 采煤机技术性能良好,工作可靠性高, 各种保护功能完善。

(4) 采煤机使用、检修、维护方便。

2．工作面刮板输送机的选型原则

(1) 刮板机输送能力应大于采煤机最大生产能力, 一般取1.2 倍。

(2) 要根据刮板机的负荷情况确定链条数目,结合煤质硬度选择链子结构型式。

(3) 输送机中部溜槽的结构,一般应选开底式。中部溜槽宽度尺寸应尽可能选用通用尺寸,并应考虑能与采煤机底托架和行走机构尺寸相匹配；中部溜槽的长度要与支架的宽度相匹配；中部溜槽与液压支架的推移千斤顶连接装置问距和配合结构要匹配。

(4) 在传动装置布置方式、电动机台数和铺设长度方面,通常采用多电机驱动, 一般2～4 台。应优先选用双电机双机头确定方式为了，便于采煤机工作, 应尽量将传动装置布置在采空区一侧。

(5) 为了配合滚筒采煤机白开切口,应优先选用短机头和短机尾,但机头架和机尾架中板升角不宜过大,以减少通过压链块时的能耗。

(6) 为了配合采煤机有链牵引的需要,机头和机尾部所附设采煤机牵引链的张紧装置及固定装置。而与无链牵引的采煤机配套时应附设结构形式相应的齿轨或销轨与采煤机的行走齿轮啮合。

(7) 为了防止重刑刮板输送机下滑, 应在机头机尾安装防滑锚固装置。当工作

面倾角大时, 选用工作面输送机防滑装置。

(8) 刮板输送机中部槽两侧附设采煤机滑靴或行走滚轮跑道,为了防止采煤机掉道,还应设导向装置。

(9) 为配合采煤机双向往复采煤需要,应在输送机靠煤壁一侧附设铲煤板,以清理机道的浮煤。

(10) 为了配合采煤机行走时能自动铺设拖移电缆和水管,应在输送机靠采空一侧附设电缆槽。

3．桥式转载机选型原则

(1) 转载机的运输能力应大于工作面输送机的能力(一般为1.2 倍) , 它的溜槽宽度或链速一般应大于工作面输送机。

(2) 转载机的机型, 即机头传动装置及电动机和中部溜槽类型及刮板链类型,应尽量与工作面输送机机型一致,以便于日常维护及配件管理。

(3) 转载机机尾与工作面输送机的连接处要配套。通常由搭接式或非搭接式两种形式。无论哪一种都应保证工作面输送机机头有一定的卸载高度( 约600mm) , 以避免工作面输送机底链回煤。

(4) 转载机机头搭接带式输送机的连接装置, 同与带式输送机机尾结构以及重叠

长度相匹配,搭接处的最大机高要适应巷道动的支护高度；转载机高架段中部槽的长度,既要满足转载机重叠长度的要求,又要考虑工作面采后超前动压,对巷道顶底移近量的作用大小。

(5) 对于平巷内水患大,带式输送机需要铺设在巷道上帮侧时,装载机增设S变形中间槽而使机尾仍在巷道下帮侧,以保持工作面输送机机头进入大巷, 利于采煤机白开缺口。

(6) 在硬度较硬、块度较大的采区, 可在桥式转载机的机尾水平部分安设破碎机,以免砸伤胶带或堵塞溜煤井。

4. 破碎机选型原则

(1) 破碎机的类型和破碎能力, 应满足工作面生产可能出现的大块煤( 岩) 等状况的需要。通常破煤要求不高时, 可选夹板式；需破碎硬煤时, 宜选用鄂式。

(2) 破碎机的结构应与所选转载机结构尺寸相适应。

(3) 破碎机与其安装位置相适应。

原始资料：（1）工作面支护设备、采煤设备型号及生产能力；

（2）工作面长度、倾角、顶底板情况。

设计主要内容：（1）输送机运输能力计算

（2）输送机运行阻力计算

（3）电动机功率和刮板链强度的验算

一、运输能力的计算

如图1-1所示，刮板运输机连续运输设备的每秒运输能力为

'

Q=

qv

式中'Q——输送机每秒运输能力，kg/m；

q——输送机单位长度上的货载质量，kg/m；

v ——刮板运行速度，m/s 。

图1-1运输能力计算示意图

每小时运输能力为

qv

qv Q 6.31000

3600==

式中 Q ——输送机运输能力，kg/m ；

'

1000ρ

F q =

式中'ρ——煤的松散密度，一般取0.85~1t/m 3；

F ——货载在溜槽中的断面计，m 2；

货载的最大横断面积与溜槽的形式和结构有关，还与松散煤的动堆积角有关。煤的动堆积角一般取20~30度。图1-2所示为两种不同溜槽的货载最大横断面积。若输送机铺设时具有一定倾角，加之刮板链在运行中有冲击振动现象等，致使货载断面积减小。所以，刮板输送机的运输能力为

v

F Q ϕρ'

6003=

式中ϕ——装满系数，见表1-1。

图1-2

表1-1装满系数ϕ值

二、 运行阻力计算

运行阻力分为直线段、弯曲段连部分运行阻力。

1．直线段运行阻力

直线段运行阻力包括：1）货载记挂班在溜槽中的移动阻力；2）倾斜运输时，货载以及刮板链的自重分力。直线段运行阻力又分为重载段和空载段两部分如图1-3所示

ββsin )(cos )(000L q q g L w q qw g W zh +±+=

)sin cos (00ββ w gLq W k =

式中zh

W ——重段阻力，N;

k

W ——空段阻力，N ；

0q ——刮板链单位长度质量，kg/m ；

L ——刮板输送机实际铺设长度m ；

0w w ，——货载、刮板链与溜槽间的阻力系数如表

3所示。

当刮板链在该段的运行方向是倾斜向上时取“+”，倾斜向下时取“-”。

图1-3 刮板运输机运行阻力计算图