采煤工作面成套設(shè)備選型設(shè)計

1.采煤機械的選型原則煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、綜采工作面設(shè)備配套尺寸及配套能力是確定采煤機械選型的主要因素。為了充分發(fā)揮采煤機械的效能，還要有相應(yīng)的配套管理、維修和配套的采區(qū)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在采煤機械選型中，應(yīng)對煤層厚度、煤層傾角、煤層硬度、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造，以及采煤方法和工藝要求、技術(shù)經(jīng)濟效果、配套設(shè)備要求等因素進行綜合分析，然后再確定選型原則。（1）根據(jù)煤層厚度及采高要求選型根據(jù)煤層厚度及采高選擇采煤機械參考表0.8-1.31.4-1.61.7-3.53.6-4.5選型時，應(yīng)考慮的其他要素：序號其他要素1自煤層底板算起的采煤機機身面高度2所能配用的滾筒直徑裝煤效果3滾筒（連搖臂）的調(diào)高范圍4采煤機機身下的過煤空間及髙度5配套液壓支架艇適應(yīng)的最大和最小高度6與采高相適應(yīng)的采煤機功率（采高愈大功率愈大）

（2）按煤層傾角大小選擇采煤機械煤層傾角的大小是采煤機牽引方式選擇的一個重要因素。傾角越大，牽引力也越大，防滑問題也突出。因為鏈牽引采煤機的最大牽引力是按采煤機在煤層傾角條件下設(shè)計的；而無鏈牽引的采煤機，其最大牽引力按設(shè)計。無鏈牽引采煤機配有制動器時可用以傾斜、急傾斜煤層。根據(jù)煤層傾角可選用的采煤機械類型見下表：傾角范圍采煤機械類型0°-15°鏈牽引采煤機各種創(chuàng)煤機15°-25°鏈牽引采煤機（附設(shè)安全防滑絞車）25°-35°無鏈牽引采煤機35°-55°無鏈牽引采煤機（有制動防滑裝置）原則上鏈牽引采煤機只能在15°傾角的條件下使用，當傾角>15°時必需設(shè)置防滑安全裝置，但也只能在傾角25°時使用。無鏈牽引采煤機因牽引力大，可用在傾角的條件下。但應(yīng)指出：一般無鏈液壓牽引采煤機，只能用在傾角的條件下，只有在牽引力大并設(shè)置有可靠的制動防滑裝置的情況下，才允許在傾角35°-55°條件下使用。無鏈電牽引采煤機則分為幾種情況：變壓變頻的交流電牽引采煤機，因下行時靠摩擦耗能制動，目前還只能在傾角時使用；他激勵磁直流電牽引采煤機，因可實現(xiàn)四象限運行，采煤機下行時電機可實現(xiàn)再生發(fā)電制動，所以可以用在傾角為45°-55°的條件下；而串激直流電牽引采煤機，因不能實現(xiàn)四象限運行，只能在傾角條件下工作。從安全角度，除極薄煤層外，在小傾角工作面也應(yīng)選用無鏈牽引方式，無鏈牽引是發(fā)展方向。按煤質(zhì)（包括夾矸）硬度選擇采煤機械煤（或夾矸）的硬度是選擇采煤機械電動機功率的直接因素，對采煤機械的正常使用有直接影響。煤巖的硬度通常用三種指標來衡量，即：（1）煤（巖）的堅固性系數(shù)(又稱堅硬度或普氏系數(shù)），它是衡量煤（巖）被碎難易程度的指標；（2）煤巖的單向抗壓強度，它是煤抵抗單向壓碎的能力；（3）煤的截割阻抗,它是用標準刀具截割一單位厚度煤時刀具上的截割阻力值。根據(jù)煤質(zhì)硬度選擇采煤機械的情況見表4-9-4（Mpa）(1)--煤實體密度，一般取(2)(3)---因技術(shù)和勞動組織原因引起的采煤機停機時間，min；(5)參數(shù)采高（m）0.5-1.30.8-1.61.3-2.02.0-5.0切屑斷面積（mm2）1200150020003000最大切屑厚度（mm）范圍35-5045-6355-7769-90平均55556275平均切屑厚度（mm）范圍23-3229-4035-5040-57平均29354048表6采高（m）平均切屑厚度（mm）滾筒轉(zhuǎn)速(r/min)同一截線齒數(shù)(m)牽引速度范圍(m/min)0.8-1.629-405476547611222.3-3.23.2-4.74.7-6.76.7-9.51.3-2.035-503854385454112232.1-2.92.9-4.14.1-5.85.8-8.28.2-102.0-5.040-572738273838112231.7-2.42.4-3.43.4-4.84.8-6.76.7-9.5式中：——表8電動機與牽引力功率表表10采煤機裝機功率推薦值(15）式中：——刨鏈牽引力，Kn；——刨煤機電動機總功率，kW；——刨煤機的傳動效率，取=0.7～0.8；刨鏈牽引力指的是從減速器輸出連輪處的牽引力，包括以下四個內(nèi)容：（16）——刨削力，kN；——裝載力，kN；——刨頭摩擦阻力，kN；——刨鏈摩擦阻力，kN。序號項目計算公式及說明1輸送能力及溜槽段面的校核1．刮板輸送機輸送能力，按連續(xù)運行方式進行計算，其公式為式中F=貨載最大橫斷面積，QUOTEQUOTEQUOTE—貨載在溜槽中的動堆積角，對原煤QUOTE—貨載的裝滿系數(shù)，QUOTE取0.65～0.9—貨載的散集容重，t/m3，對原煤QUOTE=0.85-1.0t/m3—刮板輸送機鏈速，m/s輸送機與采煤機配套使用時，送機的輸送能力Q不得小于采煤機的生產(chǎn)能力QUOTE，即式中：B—采煤機截深，采煤機采高，mv’―原封煤容重，t/m3，一般v’=1.2-1.5t/m3，QUOTE―采煤機牽引速度，m/min3．當給定輸送機生產(chǎn)能力Q,驗算溜槽時，按下式計算式中：v’―輸送機對采煤機的相對速度，按下式計算式中QUOTE號選取原則是；當刮板鏈與采煤機運動方向相反時取“+”號，相同時取“-”號2電動機功率的校核輸送機電動機功率的大小要根據(jù)工作面傾角、輸送機鋪設(shè)長度和送的大小等具體條件決定，其關(guān)系式為：式中q一貨載每米重力，N/m，按下式計算QUOTE—刮板鏈每米重力，N/m—輸送量,t/hK—電動功率備用系數(shù)，K=1.15-1.2—刮板鏈繞過兩端鏈輪吋的附加阻力系數(shù)—水平彎彎曲時系數(shù)，取1.1—刮板幢送機安裝傾角L—刮板輸送機鋪設(shè)長度，m。3鋪設(shè)長度的驗算當已知電動機功率、輸送量Q、及其它參數(shù)、、、、時，可根據(jù)下式驗算鋪設(shè)長度L與安裝角度的關(guān)系：（m）3刮板輸送機應(yīng)用曲線1.根據(jù)式(5-1-8)可繪制刮板輸送機應(yīng)用曲線，即刮板輸送機鋪設(shè)長度與傾角的關(guān)系曲線2.SGZ730/264型刮板輸送機在各種不同輸送量時的應(yīng)用曲線如圖5-1-30所示，已知參數(shù)是：設(shè)計長度200m，輸送量Q=600、500、400、300t/h，鏈速=0.95m/s,，圓環(huán)鏈2692中雙鏈選甩參數(shù)3.當裝用2臺132kW電動機時，允許鋪設(shè)長度按圖4中査得米數(shù)乘2。例如從圖4中査得水平鋪設(shè)、輸送量為600t/h，裝用1臺132kw電動機的允許鋪設(shè)長度為64m,如裝用2臺132kw電動機時，允許鋪設(shè)長度為圖3中部槽物料斷面圖4SGZ730/264型刮板輸送機長度、坡度應(yīng)用曲線第三部分液壓支架的選型1.支架最大高度考慮到頂板有偽頂冒落或可能局部冒落，支架的最大高度應(yīng)是煤層的最大開采高度再加200-300mm，即：式中-煤層開采最大高度，m。2.支架的最小高度支架最小高度由下式計算：(m)式中QUOTE-煤層開采最小厚度，m；g-頂梁上、底座下浮矸厚度，一般為0.05m；e-移架時支架縮回量，一般為0.030.05m；S-支架后柱處最大下沉量，即：R——為后柱到煤壁距離，單位m；——考慮到頂板級別的系數(shù)，對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級頂板分別為0.04、0.025、0.015。在實際使用中，可?。海╩）2.液壓支架選型原則液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設(shè)備適應(yīng)礦井和工作面的條件，投產(chǎn)后能做到高產(chǎn)、高效、安全，并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最隹經(jīng)濟效益提供條件，因此必須根據(jù)礦井的煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進行選擇。（1）液壓支架架型的選擇首先要適合于頂板條件。一般情況下可根據(jù)頂板的級別，由表3—5—1中直接選出架型。（2）當煤層厚度超過1.5m，頂板有側(cè)向推力或水平推力時，應(yīng)選用抗扭能力強的支架，（3）當煤層厚度達到1.5-2.8m以上時，需要選擇有護幫裝置的掩護式或支撐掩護式支架。煤層厚度變化大時，應(yīng)選擇調(diào)高范圍較大的掩護式雙伸縮立柱的支架。（4）應(yīng)使支架對底板的比壓不超過底板允許的抗壓強度。在底板較軟條件下，應(yīng)選用有抬底裝置的支架或插腿掩護式支架。（5）煤層傾角<10°時，支架可不設(shè)防倒防滑裝置；15°～25°時，排頭支架應(yīng)設(shè)防倒防滑裝置，工作面中部輸送機設(shè)防滑裝置，時，排頭支架設(shè)防倒防滑裝置，工作面中部支架設(shè)底調(diào)千斤頂，工作面中部輸送機設(shè)防滑裝置。(6)對瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)符合保安規(guī)程的要求，并優(yōu)先選用通風(fēng)面積大的支撐式或支撐掩護式支架.(7)當煤層為軟煤時，支架最大采髙一般；中硬煤時，支架最大采高一般；硬煤時，支架最大采髙。(8)在同時允許選用幾種架型時，應(yīng)優(yōu)先選用價格便宜的支架。(9)斷層十分發(fā)育，煤層變化過大，頂板的允許暴露面積在，時間在20min以上時，暫不宜采用綜采。(10)特殊架型的選擇可根據(jù)特殊架型中各節(jié)的適用條件進