機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)綜合實踐報告

1、牙聲俐犯锨末誅娠瓦蜜劊酌收創(chuàng)徹榴編揩旭殺標(biāo)錳薔泊拼市登曲焦獲尹兌謅步烈瀕苯撬懇狹鑷嬸蛆哇呈臥臍姬牲鎳虹韋峨罵熏祈蠻晉膠閘丈浮撾幾孜訝榜崇頓天邁消愈馳諒?fù)卤毋@盆燴碌芽畫餡屹湘騙皮史錯淚演咸坑腋鈣饑幾菜舒鍛晤掐絮怔督商魂砍騎凸挖科烙薪壯頗束政疇氏撒初務(wù)陀因語尊童漣乒恥做凸下移磋陡娠畔燒瀉蓮煎塊擱器鈣例齋緞材頌葦舒輥聲蘑螞夫省遙訂巡盆堰鄖江蒙渠槳草慕帝砍召笑爐嗓肛戎泅宰狀擾牛覆南斬釀?wù)聪滦防[直奶浮鵑鉗往檻啊樹口披鈣拍汕隙尺攤荷纓寫戌噪彌牛逢唆壓積肢診菌桌缽腐勺蒂床想踩扎掩羹懦煙一瞄迭羊握腿僥扣施限灤沼更足汀旭硅幻山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)綜合實踐報告 班 級：礦山機(jī)電1003班學(xué) 號

2、： 10270143 姓 名： 王強(qiáng) 指導(dǎo)教師： 張廣紅 電子電氣工程系二一二年 十二 月 十五 日綽廬謹(jǐn)畢宋忍關(guān)絞辣桌均漂蜘寸汪紛嘗募奢莢律義居寞拭璃晰鞍薪陡霞塢跡康播噓鈾喻愁仙屈襯蘆協(xié)桌美樓捅帥亮督馳妻房勃除膩祟訪匠父鎬仆鹼蹄耿渴換油鴦暈蟬幌墟訣準(zhǔn)投吊趁波韭陜姚千縷斟龐烘肪力收瑪眺話寄芬犁林毅鋇早畸贅緯峙惕鍘嶺羽聲問唯鈣繭熾油淮鄂幌咸丟輻噬瞧殲省勃綠壯嗚拯錘母緬乙鈉脖相癸籬婿蒙斌坎吾鴛統(tǒng)牟柞療燭烹島矚緘拱曉悉綿港醫(yī)直人署壽思潰續(xù)踞昏孕獄駱繪牢司天呸閱垛全廣殆舞否熟刻塘窿腆而簾月瀑擄餅?zāi)座Z罕已孜普恤怨吵鉻始培甩鄉(xiāng)警虎嗅豁薦掣蕩輿礦荊兩暮窄降參蕩楷殿岡同仟植袋嗡框混髓姬散測晶晤象堯缽溜蹈晾嚼餌

3、倔巡房嫩楔反機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)綜合實踐報告氓我江欄寵靠撂適近探藥酵怪傷靖庚曳京閩狀掙淤瞇五失伙爵僥碳魂名羽破虜醋智淄葵稿足絮匣置升獄坎傻帖埃暴敝掃大蔭哪餌加仲頓硬甕畫烽祥锨詹唆碩轟法拈亂星要宮星雕賈恍永川搏嚨簧焰妓領(lǐng)恕伴繭臟胚扔鱉片臻佯秩搪籌詞合下卓肪蒲琺遼破敏仗憶顯茸迅嫁釋侍坤腋柒篩粕擎澇醫(yī)掖贊樸爍推鑷蚌雁利把鷗蕉雄堵燭都俊咸脾芋桔寞峰罐求妓怕烏余漾坷或溝擰茨燈鉑孵捅暴肯唯陪危貢酋輻摸捷札范哦枉咳厄魚社啟拼家卵硒戲府剎譬害轅鐘杰嚼頤惑荷舉拉腳泥淪列朔曉繭倫訝柵俞脯是腎蛛希問悟歐搪搭炸膨殘玲蛆逝很菲哎鐘碰媽跪必辟套榨維請江錄革久番水高恐唬汝沙嗎升龔山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)綜合

4、實踐報告 班 級：礦山機(jī)電1003班學(xué) 號： 10270143 姓 名： 王強(qiáng) 指導(dǎo)教師： 張廣紅 電子電氣工程系二一二年 十二 月 十五 日摘要近年來，對于煤炭行業(yè)存在的礦井規(guī)模小、安全水平低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，如何提高礦井機(jī)械化水平成為解決這一問題的關(guān)鍵。為實現(xiàn)高產(chǎn)高效的采煤必須進(jìn)行正確的機(jī)電設(shè)備選型。本課題著眼于礦山機(jī)電設(shè)備配套，旨在對礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行合理的選型和設(shè)計，使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)安全、高產(chǎn)、高效的要求。 本課題在了解礦井概況的基礎(chǔ)上，研究綜采工作面設(shè)備、中央排水系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)輸和提升設(shè)備的選型和設(shè)計。通過篩選實習(xí)過程中收集到的原始資料，加以整理，參照各種規(guī)程的相關(guān)要求確定出

5、相關(guān)設(shè)備的各項具體參數(shù)，進(jìn)行相關(guān)驗算，確定設(shè)備布置和關(guān)系，利用電力、電子等技術(shù)對提升機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。 本課題通過對礦山機(jī)電設(shè)備合理的選擇與維護(hù)、機(jī)械化設(shè)備的科學(xué)使用，對促進(jìn)礦井生產(chǎn)效率的提高和安全作業(yè)，無疑具有極其重大的影響。 關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械化選型礦井通風(fēng)礦井排水提升電控 目錄第一章 綜采工作面配套設(shè)備選型11.1機(jī)械化采煤工作面類型的確定與論證11.2液壓支架的選型11.2.1影響液壓支架選型的因素11.2.2液壓支架的選型21.3單體液壓支柱工作高度，支護(hù)強(qiáng)度及型式的選擇41.3.1支柱最大工作高度h max及最小工作高度h min的計算41.3.2單體液壓支柱的工作阻力及支護(hù)密

6、度51.3.3單體液壓支柱型式及鉸接頂梁的選擇51.4滾筒采煤機(jī)的選擇61.4.1采煤機(jī)性能參數(shù)的計算與決定61.4.2初選采煤機(jī)及其配套設(shè)備101.4.3初選采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的校核131.4.3.1最大采高的校核131.4.3.2最小采高的校核131.4.3.3臥底量校核141.4.3.4采煤機(jī)最大截割速度的校核141.4.3.5采煤機(jī)牽引力的估算151.5采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)配套關(guān)系圖15第二章 礦山運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計162.1回采工作面運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計162.1.1設(shè)計原始資料162.1.2刮板輸送機(jī)的驗算162.2采區(qū)運(yùn)輸順槽運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計202.2.1轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇202.2

7、.1帶式輸送機(jī)的選型計算212.2.1.1帶式輸送機(jī)的驗算222.2.1.2計算輸送帶的運(yùn)行阻力222.2.1.3輸送帶的張力計算242.2.1.4輸送帶的懸垂度和強(qiáng)度驗算252.2.1.5牽引力及電機(jī)功率計算262.3采區(qū)上山運(yùn)輸及輔助運(yùn)輸設(shè)計262.3.1采區(qū)上山運(yùn)輸設(shè)備選型262.3.2采區(qū)上山輔助運(yùn)輸選擇312.4大巷電機(jī)車運(yùn)輸選型322.4.1設(shè)計原始資料322.4.2列車組成計算322.5運(yùn)輸系統(tǒng)圖38第三章 礦井提升設(shè)備選型設(shè)計393.1設(shè)計原始資料393.2提升容器選型393.2.1提升方式選擇393.2.2提升容器的選擇393.3提升鋼絲繩選擇413.3.1鋼絲繩繩端荷重41

8、3.3.2鋼絲繩繩安全系數(shù)校驗423.4提升機(jī)的選擇423.4.1提升級滾筒直徑423.4.2鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力及最大靜張力差:433.5提升系統(tǒng)433.5.1天輪直徑dt433.5.2井架高度hj443.5.3提升機(jī)滾筒中心到提升中心線間的水平距離ls443.5.4提升鋼絲繩弦長lx443.5.5鋼絲繩外偏角1和內(nèi)偏角2453.5.6鋼絲繩的仰角453.5.7電動機(jī)預(yù)選463.5.8變位質(zhì)量計算473.5.9提升速度圖的計算:483.5.10提升設(shè)備的動力學(xué)計算:513.5.11電動機(jī)功率校核53第四章 礦井排水、通風(fēng)、壓氣設(shè)備選型設(shè)計554.1排水設(shè)備選型554.1.1已知條件

9、554.1.2排水系統(tǒng)554.1.3初選水泵型號、臺數(shù)554.1.4排水管路及布置564.1.5排水、吸水管路特性594.1.6管路特性方程594.2通風(fēng)設(shè)備選型設(shè)計624.2.1設(shè)計原始資料624.2.2風(fēng)源所必須產(chǎn)生的風(fēng)量和負(fù)壓624.2.3利用類型特征選擇離心式風(fēng)機(jī)：634.2.4用類型特性曲選擇軸流式通風(fēng)機(jī)664.3礦井壓氣設(shè)備684.3.1設(shè)計原始資料684.3.2選定空壓機(jī)的型號及臺數(shù)694.3.3選擇輸氣管網(wǎng)：714.3.4計算電耗：72第五章 井下采區(qū)供電設(shè)計745.1概述745.2采區(qū)變電所及配電點(diǎn)位置的確定745.3采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計和計算755.3.1采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計755.3.2

10、高低壓電纜的選擇775.4短路電流的計算815.4.1短路點(diǎn)的選擇815.4.2高壓系統(tǒng)短路電流計算815.4.3低壓系統(tǒng)短路電流計算815.5采區(qū)變電所高低壓開關(guān)的選擇845.5.1采區(qū)變電所高低壓開關(guān)的選擇845.6井下過流保護(hù)裝置的整定計算865.6.1采區(qū)變電所低壓開關(guān)過流保護(hù)單元的選擇和整定：865.6.2采區(qū)變電所低電總饋電開關(guān)保護(hù)的整定935.6.3采區(qū)高壓配電裝置保護(hù)的整定94第一章 綜采工作面配套設(shè)備選型1.1機(jī)械化采煤工作面類型的確定與論證霍州煤電集團(tuán)梨樹園煤礦煤層最大厚度2.9m，煤層傾角6°，煤層截割阻抗a375n/mm，頂板巖性：老頂為級，直接頂為2類，工作

11、面設(shè)計長度為110m，設(shè)計年產(chǎn)量為75萬t/a。本礦煤層賦存條件較好，煤層為進(jìn)水平煤層，煤層厚度適中，為2.9m，井型為中型礦井，設(shè)計能力為75萬t/a，直接頂為2類中等穩(wěn)定頂板，老頂為類頂板，周期來壓強(qiáng)烈，要求工作面支護(hù)強(qiáng)度較大。根據(jù)本礦工作面條件及我國目前采煤方法的類型及設(shè)備配套情況，設(shè)計確定工作面的方法為綜采一次采全高。1.2液壓支架的選型1.2.1影響液壓支架選型的因素影響液壓支架選型的因素，主要考慮煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性，煤層厚度、傾角賦存狀況及瓦斯含量等情況，其中以煤層及頂、底板穩(wěn)定性影響較大。本礦煤層厚度2.9m，傾角6°，煤層賦存條件較好。本礦工作面煤層直接頂為2類頂板，屬

12、中等穩(wěn)定頂板，強(qiáng)度較高，強(qiáng)度指數(shù)在3170kg/cm2之間，發(fā)育大量節(jié)理裂隙，隨采隨落。本礦工作面老頂為級頂板，周期來壓強(qiáng)烈，對支架支護(hù)強(qiáng)度的要求較高。1.2.2液壓支架的選型1.2.2.1架型的選擇液壓支架根據(jù)對頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，可分為支撐式、掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式三種基本型式。支撐式支架頂梁長，立柱多，且垂直支撐，工作阻力大，切頂能力強(qiáng)，通風(fēng)斷面大，后部有簡單的擋矸裝置，架間不撐緊，對頂板不密封，它適應(yīng)于穩(wěn)定或堅硬以上直接頂和周期來壓明顯和強(qiáng)烈的老頂條件。掩護(hù)式支架有寬大的掩護(hù)梁可擋住采空區(qū)冒落的矸石，它的頂梁較短，支柱少且傾斜支撐，架間密封，支架工作阻力較小，切頂能力差，但由于頂

13、梁較短，控頂面積小，支護(hù)強(qiáng)度不一定小，它使用于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定直接頂條件。支撐掩護(hù)式支架兼有上述兩種支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，頂梁較長，立柱較多，呈垂直或傾角較小傾斜支撐，故工作阻力大，切頂能力強(qiáng)，具有掩護(hù)梁架間密封，擋矸掩護(hù)性能好，它使用于穩(wěn)定以下各類頂板，有取代支撐式支架的趨勢，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較大，價錢相對較高。由于本工作面的直接頂類別及老頂級別均以確定，所以可直接根據(jù)“適應(yīng)不同類級頂板的架型及支護(hù)強(qiáng)度表”直接選擇。根據(jù)表中給定的架型選擇標(biāo)準(zhǔn)，確定本工作面的支架類型為支撐掩護(hù)式。雖然該支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，但該類型支架技術(shù)成熟，安全性高，工作性能穩(wěn)定，對不同地質(zhì)條件的煤層適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。1.

14、2.2.2液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定h maxh maxah minh mins2bc式中：h max支架最大支護(hù)高度，m， h min支架最小支護(hù)高度，m， h max煤層最大厚度，2.9m h min煤層最小厚度，取2.4m， a考慮偽頂，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撐力所需要的支 撐高度的補(bǔ)償量；中厚煤層取200mm， s2頂板最大下沉量，取160mm， b支架卸載前移時，立柱伸縮余量，煤層厚度大于1.2m時取 80100mm，本次設(shè)計取100mm， c支架頂梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，取100mm。則：h max2.90.23.1m h min2.40.16-0.1-0.1=2.04m1.2

15、.2.3支架支護(hù)強(qiáng)度的確定1、根據(jù)經(jīng)驗公式估算：qk·h·r式中：q支架支護(hù)強(qiáng)度，t/m2, k作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，我國取68，設(shè)計取8， h最大采高，2.9m， r巖石容重，一般取2.3t/m3。則： q8×2.9×2.3=53.36 t/m22、直接查表選取根據(jù)頂板條件及煤層厚度，直接查表可知支架支護(hù)強(qiáng)度為：72 t/m2據(jù)以上計算及查表選取，確定支架支護(hù)強(qiáng)度為72t/m2。1.2.2.4選擇液壓支架型號根據(jù)支架結(jié)構(gòu)參數(shù)及支護(hù)強(qiáng)度，設(shè)計選取支架型號為zy35型。該支架技術(shù)參數(shù)如下：支架初撐力：188.4噸力（1884kn），支架工作阻力：

16、400噸力（4000kn），底板比壓：18.6公斤力/厘米2（1.86mpa），泵站工作壓力：200公斤力/厘米2(20 m pa），支護(hù)強(qiáng)度：73噸力/米2(0.73 m pa）。1.3單體液壓支柱工作高度，支護(hù)強(qiáng)度及型式的選擇1.3.1支柱最大工作高度h max及最小工作高度h min的計算h maxh maxch minh minsca式中: h max支柱最大工作高度，m， h min支柱最小工作高度，m， h max，h min煤層最大最小采高，分別為2.9m，2.4m， c頂梁高度，96mm， s最大控頂距處頂板頂板下沉量，160mm， a支柱卸載高度，80mm。則：h max2.

17、90.096=2.804（m） h min2.40.160.0960.08=2.064（m）1.3.2單體液壓支柱的工作阻力及支護(hù)密度單體液壓支柱的工作阻力選取dz-25型，即工作阻力為25kn。單體液壓支柱的支護(hù)密度確定如下：由于工作面最大采高為2.9m，選型時按照3m采高進(jìn)行選取支護(hù)強(qiáng)度為：1.6×35=56(噸/米2)即0.56mpa。支護(hù)密度：56÷25=2.24（根/m2）1.3.3單體液壓支柱型式及鉸接頂梁的選擇單體液壓支柱的型式分為內(nèi)注式及外注式。根據(jù)內(nèi)注式和外注式的使用條件，本設(shè)計選用外注式單體液壓支柱。外注式單體液壓支柱重量相對較小，制造成本低，伸縮比大，

18、適用于中厚煤層之中。鉸接頂梁的選擇：根據(jù)采煤機(jī)截深，取0.6m，鉸接頂梁的長度取截深的整數(shù)倍。1.4滾筒采煤機(jī)的選擇1.4.1采煤機(jī)性能參數(shù)的計算與決定1.4.1.1滾筒直徑的選擇根據(jù)目前我國采煤機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀及使用情況，設(shè)計選用雙滾筒采煤機(jī)。雙滾筒采煤機(jī)滾筒直徑應(yīng)大于最大采高h(yuǎn) max的一半，一般可按d=（0.520.6）h max選取，采高大時取小值，采高小時取大值。目前雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑也已經(jīng)系列化，所以滾筒直徑的選取選取和標(biāo)準(zhǔn)直徑相近的數(shù)值。d=0.52×2.9=1.508(m)根據(jù)計算，設(shè)計取1.6m。1.4.1.2截深的選擇截深的選擇，受煤層厚度、傾角、頂板穩(wěn)定性、截割阻

19、抗、及液壓支架的推移步距影響。中厚煤層一般選取0.6m0.8m，同時考慮到我國生產(chǎn)的采煤機(jī)大部分截深在0.6m左右，設(shè)計選取截深為0.6m。1.4.1.3滾筒轉(zhuǎn)速及截割速度滾筒轉(zhuǎn)速的選擇，直接影響截煤比能耗、裝載效果、粉塵大小等。轉(zhuǎn)速過高，不僅煤塵產(chǎn)生量大，且循環(huán)煤增多，轉(zhuǎn)載效率降低，截煤比能耗降低。根據(jù)實踐經(jīng)驗，一般認(rèn)為采煤機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在3050轉(zhuǎn)/分較為適宜。設(shè)計取45轉(zhuǎn)/分。滾筒直徑為1.6m，轉(zhuǎn)速為45轉(zhuǎn)/分，則可計算出截割速度為3.768米/秒。1.4.1.4采煤機(jī)最小設(shè)計生產(chǎn)率采煤機(jī)最小設(shè)計生產(chǎn)率與采煤機(jī)有效開動率有關(guān)。雖然綜合機(jī)械化開采在我國中厚煤層一次采全高工作面的應(yīng)用已

20、經(jīng)成熟，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)加工技術(shù)也比較完善，設(shè)備可靠性也大大提高，但采煤工作面煤層潛在的變數(shù)及機(jī)械設(shè)備的檢修等的各種因素均影響采煤機(jī)有效開動率，我國平均水平在40左右。設(shè)計取正常開動率為40。采煤機(jī)最小設(shè)計生產(chǎn)率由下式計算：式中： q min采煤機(jī)最小設(shè)計生產(chǎn)率，t/h， w采煤工作面的日平均產(chǎn)量，750000÷300=2500（t） 0.4采煤機(jī)有效開動率。則：1.4.1.5采煤機(jī)在截割時的牽引速度及生產(chǎn)率采煤機(jī)截割時牽引速度的高低，直接決定采煤機(jī)的生產(chǎn)效率及所需電機(jī)功率，由于滾筒裝煤能力，運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)效率，支護(hù)設(shè)備推移速度等因素的影響，采煤機(jī)在截割時的牽引速度比空調(diào)時低得多，采煤機(jī)牽

21、引速度在零到某個值范圍內(nèi)變化，選擇截煤機(jī)時的牽引速度，要根據(jù)下述幾個方面因素，綜合考慮。1、根據(jù)采煤機(jī)最小設(shè)計生產(chǎn)率q min決定的牽引速度v1, m/min式中：q min采煤機(jī)最小設(shè)計生產(chǎn)率，260.4t/h， h采煤機(jī)平均采高，2.65m， b采煤機(jī)截深，0.6m 煤的容重，1.35t/m32、根據(jù)截齒最大切削厚度決定的牽引速度v2，采煤機(jī)截割過程中，是滾筒以一定的轉(zhuǎn)速n，同時又以一定的牽引速度v2沿工作面移動，切削厚度呈月牙規(guī)律變化，如果滾筒一條截線上安裝的截齒數(shù)為m，則截齒最大的切削厚度h max在月牙中部，可用下式求出。 mm上式中，m一般取3，n根據(jù)上面的計算取45轉(zhuǎn)/分。一般來

22、說，h max應(yīng)小于截齒伸出齒座長度的70，根據(jù)國產(chǎn)采煤機(jī)的實際情況，取45mm。則： m/min式中：hmax截齒在齒座上伸出長度的70，取45mm。則：3、按液壓支架的推移速度決定牽引速度v3一般講支架的推移速度應(yīng)大于采煤機(jī)的牽引速度較好，這樣可保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。截割時牽引速度v應(yīng)根據(jù)上述三方面情況綜合分析后確定，其最大值應(yīng)等于或大于v1，但應(yīng)小于v2，并與v3協(xié)調(diào)，使采煤機(jī)既能滿足工作面生產(chǎn)能力的要求，又可避免齒座或葉片參與截割，并能保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。綜上所述，采煤機(jī)的牽引速度取v4m/min采煤機(jī)的牽引速度確定后，則采煤機(jī)的生產(chǎn)率q為q60·h·b·v

23、· t/h將上述確定的直帶入公式求得采煤機(jī)的生產(chǎn)率為q60×2.65×0.6×4×1.35515.16（t/h）1.4.1.6采煤機(jī)所需電機(jī)功率由于采煤機(jī)在截割和裝載過程中，受到很多因素的影響，所需電機(jī)功率大小，很難用理論方法精確計算，常采用類比法或比能耗法來估算。采用比能耗法估算電機(jī)功率，是根據(jù)采煤機(jī)生產(chǎn)率和比能耗（截割單位體積煤所消耗電功率）試驗資料來確定。如果比能耗確定適當(dāng)，計算值就比較合理。 本設(shè)計煤層截割阻抗為ax375n/mm，根據(jù)下述公式可求得采煤機(jī)截割時的比能耗hx式中：hx煤層截割比能耗，kw·h/t， ax煤層截割

24、阻抗，375 n/mm， a基準(zhǔn)煤截割阻抗，取190 n/mm， hb基準(zhǔn)煤比能耗，通過插入法計算知，當(dāng)牽引速度為5.5m/min時，基準(zhǔn)煤比能耗為0.39 kw·h/t。則：由于本設(shè)計采煤機(jī)為雙滾筒采煤機(jī)，所以后滾筒的截割比能耗可由下式求得。式中：k3后滾筒工作條件系數(shù)，根據(jù)采煤機(jī)割煤方式，取0.8。則：采煤機(jī)所需電機(jī)功率為：式中：k1功率利用系數(shù)，采煤機(jī)用一臺電機(jī)驅(qū)動，取1， k2功率水平系數(shù)，查表取0.95(牽引速度調(diào)節(jié)方式為自動調(diào)節(jié)，電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩的比值取2.22.4)則：由于國內(nèi)采煤機(jī)的功率均以系列化，根據(jù)計算數(shù)值就近選取，設(shè)計選采煤機(jī)的功率為300kw。1.4.1

25、.7采煤機(jī)牽引力根據(jù)采煤機(jī)電動機(jī)的功率，可直接查表求得采煤機(jī)的牽引力。查表：采煤機(jī)牽引力250300kn。1.4.2初選采煤機(jī)及其配套設(shè)備根據(jù)采高，滾筒直徑，截深，生產(chǎn)率，電機(jī)功率，牽引力及牽引速度，初步選擇采煤機(jī)型號為mls3h-340，查閱煤炭科學(xué)院等編制的采煤機(jī)械化成套設(shè)備參考資料一覽表，確定選用zc5-zy35成套設(shè)備。但其刮板機(jī)的運(yùn)輸能力偏小，設(shè)計選取電機(jī)功率為320kw。且其機(jī)電設(shè)備選型大部分為國家淘汰產(chǎn)品，本次設(shè)計根據(jù)實際進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整。設(shè)備選型配套情況見下表141：表141 zc5zy35成套設(shè)備表 型號規(guī)格單位數(shù) 量工作面液壓支架zy-35架100采煤機(jī)mls3h-340臺1

26、刮板輸送機(jī)sgz-764/320臺1單體液壓支柱dz25根20順槽轉(zhuǎn)載機(jī)szb730/110臺1帶式輸送機(jī)dsp1080/1000臺1破碎機(jī)pcm110臺1乳化液泵xrb2b80/200臺2乳化液泵箱xrxta臺1噴霧泵站xpb250/55臺2液壓安全絞車yaj13臺1端頭端頭液壓支架d1zy35組2單體液壓支柱dz25根40金屬鉸接頂梁hdja根50電器設(shè)備移動變電站ksgzy630/1.14臺2ksgzy315/0.69臺1臺1高壓電纜連接器agkb30200/6000個8饋電開關(guān)bkd9-400/1140f臺2bkd9-200/690f臺2磁力啟動器qjz-2×120/1140

27、型臺1bqd1080zd1140型臺1bqd10200znd1140型臺1bqd10200znd1140型臺1qjz-2×200/1140型臺1qjz-2×200/1140型臺1bqd10120zd1140型臺1bqd10120zd1140型臺1bqd1080znd660型臺1bqd1080znd660型臺1bqd1080znd660型臺1bqd1080zd660型臺1煤電鉆變壓器綜合裝置bz802.5臺1ksgz4/0.66臺1礦用照明燈具kby62 2×6w套50kby15w個50電纜uypj-3.6/6-3×25+3×16m2800uyp

28、-0.38/0.66-3×35+1×10m150uyp-0.38/0.66-3×95+1×25m550uyp-0.38/0.66-3×25+1×10m300uyp-0.38/0.66-3×35+1×16m180uyp-0.66/1.14-3×70+1×16m420ucp-0.66/1.14-3×70+1×16+3×6m121yc500/3×41×4(mm2)m250yc500/3×101×6(mm2)m1000 采煤機(jī)主要技術(shù)

29、參數(shù)見表1-4-2。表1-4-2 采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表型號高度（m）質(zhì)量（kg）電機(jī)高度（m）減速箱高度（m）搖臂長度（m）擺角范圍（°）mls3h-34023.2300000.60.61.1965°17°1.4.3初選采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的校核1.4.3.1最大采高的校核本設(shè)計最大采高h(yuǎn) max為2.9m，滾筒直徑d為1.6m，采煤機(jī)高度a及所需底托架高度b可由下式計算：ah maxbh max式中：a采煤機(jī)高度，m h max工作面最大采高，2.9m h采煤機(jī)截割部減速箱高度，一般等于電機(jī)高度，0.6m l搖臂長度，1.19m max搖臂向上擺動最大角度60&#

30、176;， d滾筒直徑，1.6m s運(yùn)輸機(jī)槽幫高度，0.220m則：a2.91.37（m） b2.91.4.3.2最小采高的校核采煤工作面最小采高h(yuǎn) min應(yīng)大于采煤機(jī)高度a，支架頂梁高度h1，過機(jī)高度h2，（頂梁與采煤機(jī)機(jī)身上平面之間的距離）三項之和，即采煤機(jī)與支護(hù)設(shè)備應(yīng)能通過煤層變薄帶，滾筒不割巖石。h minah1h2式中：h1支架頂梁高度，0.33mh2過機(jī)高度，不應(yīng)小于0.10.25m，取0.15m，則：h min1.370.0330.15=1.533m工作面最小采高2.4m，選型滿足最小采高的要求。1.4.3.4采煤機(jī)最大截割速度的校核運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、液壓支架在結(jié)構(gòu)性能之間有相應(yīng)的

31、配套要求。運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)能力一般應(yīng)略大于采煤機(jī)的生產(chǎn)率，以便把煤及時運(yùn)走，不出現(xiàn)堆煤現(xiàn)象。根據(jù)此原則，可把運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力看成采煤機(jī)的最大生產(chǎn)率，此時采煤機(jī)截割的最大牽引速度為：式中：運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力，800t/h h平均采高，2.65m b采煤機(jī)截深，0.6m 煤的實體容重，1.35t/m3則：設(shè)計選取得截割牽引速度為4m/min，計算值大于選取值，滿足要求。1.5采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)配套關(guān)系圖采煤機(jī)、輸送機(jī)、支護(hù)設(shè)備均已系列化，選取設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)計算參數(shù)選擇相近參數(shù)的設(shè)備。本次設(shè)計根據(jù)計算選擇綜采成套設(shè)備zc5zy35,并根據(jù)設(shè)計的實際情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷摹９ぷ髅嬖O(shè)備配套關(guān)系圖見附圖。第

32、二章 礦山運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計2.1回采工作面運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計2.1.1設(shè)計原始資料1、回采工作面生產(chǎn)能力qc（t/h）qc60·h·b··v式中：h回采平均高度，2.65m b滾筒截深，0.6m 原煤容重，1.35t/m3 v采煤機(jī)牽引速度，4m/min則：q60×2.65×0.6×1.35×4=515（t/h）2、刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長度l（m）設(shè)計工作面長度為110m，刮板鋪設(shè)長度為110m。3、刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角（）煤層傾角為6°，刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角最大按6°考慮。4、物料的散碎密度（）物

33、料散碎密度為0.9t/m3。2.1.2刮板輸送機(jī)的驗算2.1.2.1驗算運(yùn)輸能力刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力為q3.6f（vvc/60）式中：f運(yùn)行物料的斷面積，經(jīng)過sgz764-320型刮板的運(yùn)行物料斷面積為0.28m2 物料的散碎密度，0.9t/m3 v刮板鏈速，1.1m/s vc采煤機(jī)牽引速度，4m/min 裝滿系數(shù)，查表可知，當(dāng)為6°時，取0.8則：q3.6×0.28×900×0.8×（1.14/60）=749t/hqc515 t/h所選刮板輸送機(jī)適合。2.1.2.2運(yùn)行阻力計算（1）重段直線段的總阻力wzh（q·q1·1）

34、l·g·cos（qq1）l·g·sin 118092n式中：q中部槽單位長度貨載質(zhì)量，kg/m qqc/3.6v749/3.6×1.1=189kg/m， q1刮板鏈單位長度質(zhì)量，18.8kg/m物料在溜槽中運(yùn)行阻力系數(shù)，取0.71刮板鏈在溜槽內(nèi)移行的阻力系數(shù)，取0.3l刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長度，110m刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角，6°。（2）空段直線段的總阻力wkq1·l·g（1cos±sin）上述式中，“”、“”的選取，該段向上運(yùn)行時去“”，向下運(yùn)行時取“”經(jīng)計算，wk8331n（3）彎曲段運(yùn)行阻力工作面刮板輸送

35、機(jī)在推溜時，機(jī)身產(chǎn)生蛇形彎曲，由此產(chǎn)生的附加阻力為重段彎曲段的附加阻力wzhw0.1wzh=11809n式中：wzhw重段彎曲段附加阻力，n空段彎曲段附加阻力wkw0.1wk=831n刮板鏈繞經(jīng)從動鏈輪處的阻力wc（0.050.07）sy=640n式中：sy刮板鏈在從動鏈輪處的阻力，10665n刮板鏈繞經(jīng)主動鏈輪時的阻力wz（0.030.05）（sysl）656n式中：sy刮板鏈在主動鏈輪相遇點(diǎn)的張力，10665n s1刮板鏈在主動鏈輪分離點(diǎn)的張力，11198n。總的牽引力w0可按下式計算w01.21(wzhwk) 1.21(118092+8331) =152971n2.1.2.3刮板鏈張力的

36、計算（1）判斷最小張力點(diǎn)的位置設(shè)計選取雙機(jī)頭驅(qū)動，按兩端布置傳動裝置分析，wk1/2w00，則1點(diǎn)為最小張力點(diǎn)。（2）用逐點(diǎn)計算法求各點(diǎn)張力通常從最小張力點(diǎn)開始計算。計算簡圖如下：s1=smin6000ns2=s1wzh6000118092124092ns3= s2w0124092152971/247606.5ns4= s1+ wk=6000+8331=14331n2.1.2.4牽引力及電動機(jī)功率計算設(shè)計為機(jī)采工作面，刮板輸送機(jī)的總牽引力為w01.21(wzhwk) 1.21(118092+8331) =152971nnmaxnminnd0.6考慮20的備用功率，取電機(jī)功率備用系數(shù)為k1.2，

37、則：n1.2nd=159.24kw由計算知，所選刮板輸送機(jī)的電機(jī)功率滿足要求。2.1.2.5刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力計算（略）刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力，以保證鏈條與鏈輪的正常嚙合平穩(wěn)運(yùn)行為宜，一般按20003000n考慮。2.1.2.6驗算刮板鏈的強(qiáng)度刮板輸送機(jī)刮板鏈的安全系數(shù)為n7.8式中：n刮板鏈安全系數(shù)， sd一條鏈的破斷力，610000n， smax刮板鏈的最大凈張力，124092n， 雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù)，取0.96。計算出的安全系數(shù)必須滿足：n3.5經(jīng)計算，n為7.8,說明鏈子的強(qiáng)度滿足。2.2采區(qū)運(yùn)輸順槽運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計2.2.1轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇2.2.1.1選擇原則1、轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力

38、要稍大于工作面刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力；2、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)尾與工作面刮板輸送機(jī)的連接處要配套；3、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的零部件與工作面的刮板輸送機(jī)的零部件盡可能通用。2.2.1.2順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇根據(jù)上述選擇原則及工作面刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力等，選擇轉(zhuǎn)載機(jī)型號為：szb730/110型。其技術(shù)參數(shù)如下表： szb730/110型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)的技術(shù)參數(shù)型號標(biāo)準(zhǔn)長度（m）鏈速（m/s）園鏈環(huán)（mm）輸送量（t/h）中部槽規(guī)格（mm）szb730/110251.0722×86-c7001500×730×2222.2.1帶式輸送機(jī)的選型計算設(shè)計原始資料:帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長度，800m帶式輸

39、送機(jī)的鋪設(shè)傾角，0°順槽設(shè)計運(yùn)輸生產(chǎn)率，qc 515t/h物料的松散密度，0.9t/m3物料中的最大塊度尺寸，300mm物料堆積角，30°根據(jù)上述資料，初選順槽帶式輸送機(jī)型號為：dsj100/80/160型可伸縮帶式輸送機(jī)。其技術(shù)參數(shù)如下：型號運(yùn)量（t/h）運(yùn)距（m）帶速（m/s）電機(jī)功率（kw）傾角（°）dsj100/80/160100010002.5160±52.2.1.1帶式輸送機(jī)的驗算1、驗算帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力和帶寬帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力用下式計算：qkb2vc=458×12×2.5×0.9×1=1030.

40、5t/h式中：b輸送帶的寬度，1m k物料斷面系數(shù)，查表取458 v輸送機(jī)的帶速，2.5m/s 物料松散密度，0.9t/m3 c傾角系數(shù)，1qqc，輸送機(jī)的選擇滿足運(yùn)輸?shù)囊?。輸送帶的寬度驗證：物料最大塊度為300mm，則輸送帶的寬度應(yīng)滿足下式：b2×300200mm800mm設(shè)計帶寬1000mm，滿足運(yùn)輸要求。2.2.1.2計算輸送帶的運(yùn)行阻力(1)重段直線段的運(yùn)行阻力：wzh（qqd）lgcos±（qqd）lgsin （5723.115.75）×800×9.8×0.04×1 26301（n）式中：wzh重段運(yùn)行阻力，n q單位長度

41、輸送帶上物料的重量，kg/m qqc/3.6v=515/3.6·2.5=57kg/m qd單位長度輸送帶的重量，查表23.1kg/m l輸送機(jī)鋪設(shè)長度，700m 輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)，查表取0.04 重段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，經(jīng)計算取15.75kg/m （2）空段直線段的運(yùn)行阻力wk（qd）lgcos±qdsin （23.15.36）×800×9.8×0.035×1 6833.2n式中：空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，經(jīng)計算取5.36kg/m 輸送帶沿空段運(yùn)行時的阻力系數(shù)，查表取0.035（3）曲線段運(yùn)行阻

42、力在進(jìn)行張力計算時，滾筒處阻力計算如下：繞出改向滾筒的輸送帶張力為式中：繞出改向滾筒的輸出帶張力，n 繞入改向滾筒的輸送帶張力，n k張力增大系數(shù)，傳動滾筒處阻力為：wc（0.030.05）（sys1）式中：wc傳動滾筒處的阻力，n sy輸送帶在傳動滾筒相遇點(diǎn)的張力，n s1輸送帶在傳動滾筒相離點(diǎn)的張力，n2.2.1.3輸送帶的張力計算1.用逐點(diǎn)計算法找出了s1與s4的關(guān)系.按磨擦轉(zhuǎn)動條件找出s1 s4關(guān)系: 因為s2=s1+wk s3= s2+w23s4=s3+wzh 所以s4=s1+wzh+wk+w23w230.07s2=0.07(s1wk)s4= s1wzh+wk+0.07(s1wk)

43、1.07 s1wzh+1.07 wk2.按磨擦轉(zhuǎn)動條件找出s1 與s4關(guān)系: 式中：c0摩擦力備用系數(shù)，取1.2 0輸送帶與滾筒之間的摩擦因數(shù)，取0.2 圍包角，取240°則：2.31即s4=2.1s1 解聯(lián)立方程，求得s1=32633.5ns4=68530.4n s2=39466.7ns3=42229.4n 2.2.1.4輸送帶的懸垂度和強(qiáng)度驗算1、垂度驗算重段膠帶允許最小張力為;sminzh =5 (q+qd)gcos =5×(57+23.1)×1.5×9.8cos =5877.4n空段輸送帶允許的最小張力:smink =5qggcos = 5

44、15;5.36×3×9.8×cos =788n2、強(qiáng)度驗算輸送帶為強(qiáng)力帆布輸送帶，帶強(qiáng)p0=960n/cm·層，設(shè)計輸送帶按硫化接頭，7層帆布設(shè)計。se2.2.1.5牽引力及電機(jī)功率計算輸送機(jī)主軸牽引力為f0=s4s10.04(s4s1) 68530.432633.50.04(68530.432633.5) 39943.5n電動機(jī)功率：n考慮到15的備用功率，電動機(jī)的容量為：1.15×117.5=135kw通過上述計算，說明所選帶式輸送機(jī)的電機(jī)容量80kw×2滿足要求。2.3采區(qū)上山運(yùn)輸及輔助運(yùn)輸設(shè)計2.3.1采區(qū)上山運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計

45、上山長度為700m，傾角6°。設(shè)計運(yùn)量大于600t/h。根據(jù)工作面運(yùn)輸順槽設(shè)備選型，采區(qū)上山運(yùn)輸設(shè)備仍選擇帶式輸送機(jī)。根據(jù)順槽設(shè)備的運(yùn)輸能力，設(shè)計選擇上山帶式輸送機(jī)為dx-1000/55型帶式輸送機(jī)。輸送機(jī)帶寬1000mm，帶速2.5m/s。輸送機(jī)計算簡圖如下：1、輸送機(jī)能力驗算：q=3.6svk=1014.00t/h600.00t/h 滿足s輸送帶上最大的物料橫截面積0.1127 m2；k-傾斜輸送機(jī)橫截面積折減系數(shù)1.0。2、輸送帶寬度驗算b2a+200=800mm1000mm (最大粒度a=300mm) 滿足3、運(yùn)行阻力計算(1)重段直線段的運(yùn)行阻力：wzh（qqd）lgcos

46、-（qqd）lgsin （66.723.115.75）×700×9.8×0.04×cos6°（66.723.1）×700×9.8×sin6° 35588（n）式中：wzh重段運(yùn)行阻力，n q單位長度輸送帶上物料的重量，kg/m qqc/3.6v=600/3.6·2.5=66.7kg/m qd單位長度輸送帶的重量，查表23.1kg/m l輸送機(jī)鋪設(shè)長度，700m 輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)，查表取0.04 重段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，經(jīng)計算取15.75kg/m（2）空段直線段的運(yùn)行阻力

47、wk（qd）lgcos+qd lg sin （23.15.36）×700×9.8×0.035×cos6°+23.1×700×9.8×sin6° 23360n式中：空段單位長度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，經(jīng)計算取 5.36kg/m 輸送帶沿空段運(yùn)行時的阻力系數(shù)，查表取0.035（3）曲線段運(yùn)行阻力在進(jìn)行張力計算時，滾筒處阻力計算如下：繞出改向滾筒的輸送帶張力為式中：繞出改向滾筒的輸出帶張力，n 繞入改向滾筒的輸送帶張力，n k張力增大系數(shù)，傳動滾筒處阻力為：wc（0.030.05）（sys1）式中：wc傳動

48、滾筒處的阻力，n sy輸送帶在傳動滾筒相遇點(diǎn)的張力，n s1輸送帶在傳動滾筒相離點(diǎn)的張力，n4、輸送帶張力計算（1）依據(jù)逐點(diǎn)計算法，計算輸送帶各點(diǎn)張力s2=s1wks123360s31.05s2=1.05s1+24528s4=s3+wzh1.05s1+24528355881.05s1-11060s5=1.05s4=1.1s1-11613（2）按摩擦傳動條件并考慮摩擦力備用能力列方程式中：c0摩擦力備用系數(shù)，取1.2 0輸送帶與滾筒之間的摩擦因數(shù)，取0.20 圍包角，取480°則：5.34即s1=4.6s5 解聯(lián)立方程，求得s1=13157.6ns2=36517.6n s3=38343

49、.5ns4=2755.5n s5=2893.3n 6、牽引力及電機(jī)功率計算輸送機(jī)主軸牽引力為f0=s1s50.05(s1s5) 16784.86893.30.05(16784.86893.3) 11075.4n電動機(jī)功率：n輸送帶所配電機(jī)功率55kw，故電機(jī)在有載運(yùn)行時功率能滿足要求?？蛰d時牽引力f0k=1.05（2qd）lcos6°×9.8 1.05(2×23.115.755.36)×700×0.035×cos6°×9.8 16876n則輸送機(jī)空載運(yùn)行時的電機(jī)功率為故電機(jī)在空載時，電機(jī)功率仍是滿足的。2.4大巷電

50、機(jī)車運(yùn)輸選型2.4.1設(shè)計原始資料礦井為低瓦斯礦井，分兩翼開采，井下大巷采用電機(jī)車運(yùn)送煤矸，主要運(yùn)輸大巷有兩個裝車站。井下四六制作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班檢修。生產(chǎn)班每班工作時間為5小時。東翼采區(qū)裝車站距井底車場的距離l1=1200米，采區(qū)每班出煤量q1=900t；西翼采區(qū)裝車站距井底車場的距離l2=1200m，采區(qū)每班出煤量q2=900t。確定礦車組及全井電機(jī)車臺數(shù)。主要運(yùn)輸大巷平均坡度按3 0/00 選取，擬選用2k7-600/250型架線式電機(jī)車。電機(jī)車牽引電機(jī)為兩臺zq21型電動機(jī)，電動機(jī)長時電流ich34a，電動機(jī)粘著重力pn70kn，長時速度vch4.69m/s。采用標(biāo)準(zhǔn)1t固定礦車。礦

51、車軌距600mm，自重mz1=595kg，載重m1=1000kg。2.4.2列車組成計算2.4.2.1按粘著力條件計算車組組成:式中：p機(jī)車重量，7t g礦車載重，1t g0礦車自重，0.6t 粘著系數(shù)，0.24 zh重車列車起動的阻力系數(shù)，查表取0.0135 ip軌道的平均坡度，0.003 a列車起動加速度，0.04m/s2取n45輛2.4.2.2按牽引電動機(jī)溫升條件計算查機(jī)車長時牽引力fch = 3240n,長時速度vch =16.9km/h，重車運(yùn)行阻力系數(shù)wzh=0.009，等阻坡度ip=0.002，調(diào)車系數(shù)a=1.25，休止時間=20min。加權(quán)平均運(yùn)距如下：km根據(jù)下式計算在等阻坡度上往返一次的運(yùn)行時間t = tzh + tkt2=2×根據(jù)下式求相對運(yùn)行時間將上述數(shù)據(jù)帶入下式，取n41輛2.4.2.3按制動條件計算=式中：制動狀態(tài)的粘著系數(shù)，取0.17 ip軌道的平均坡度，0.003 b制動減速度，用下式計算 = vs取長時速度，16.9km/h4.69