礦井綜采工作面機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 向下運(yùn)煤“3”點的張力最小。為了限制刮板鏈垂度，保證鏈條與鏈輪正常嚙合平穩(wěn)運(yùn)行，刮板鏈每條鏈子最小張力點得張力，一般可取2000～3000N，可由緊鏈裝置來提供。 S=S=22500=5000N其他點的張力： S= S+ W=5000+367354=372354 N S= （W+ W）== N S= S+ W=+36884= N設(shè)計為機(jī)采工作面，刮板輸送機(jī)的總牽引力為： W0＝ (Wzh＋Wk) ＝(367354+36884) = P＝即上下端電機(jī)功率分別為： P=P==考慮到采區(qū)的電壓降，雙機(jī)頭驅(qū)動電機(jī)負(fù)荷不可能均勻，以及難以計算的額外阻力，需要考慮15～20%的備用量。 P==400KW由計算知，所選刮板輸送機(jī)的電機(jī)功率滿足要求。（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，每條鏈子一般按2000～3000N考慮。刮板輸送機(jī)刮板鏈的安全系數(shù)為: K＝式中：K刮板鏈抗拉強(qiáng)度安全系數(shù)； n鏈條數(shù)，單鏈1，雙鏈2，取n=2； λ兩條鏈子 負(fù)荷分配不均勻系數(shù)，單鏈λ=1，雙鏈λ=； S一條刮板鏈的破斷力，1450000N； S刮板鏈實際承受的最大張力值； S=S=372354N則： K==,說明鏈子的強(qiáng)度滿足要求。 三、液壓支架的選型設(shè)計液壓支架選型原則：①支護(hù)強(qiáng)度與工作面礦壓相適應(yīng)；②支架結(jié)構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng)；③支護(hù)斷面與通風(fēng)要求相適應(yīng)。（一）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4m，傾角5176。，煤層賦存條件較好。本礦工作面煤層直接頂為2類頂板，屬中等穩(wěn)定頂板，強(qiáng)度較高，強(qiáng)度指數(shù)在31～70kg/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Ⅲ級頂板，周期來壓強(qiáng)烈，對支架支護(hù)強(qiáng)度的要求較高。（二）液壓支架的選型液壓支架根據(jù)對頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點不同，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，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。 Hmax＝hmax＋a Hmin＝hmin－S2－b－C式中：Hmax支架最大支護(hù)高度，m； Hmin支架最小支護(hù)高度，m； hmax煤層最大厚度，4m； h煤層最小厚度。 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300mm。 S2頂板最大下沉量，取300mm。 b支架卸載前移時，立柱伸縮余量， 80～100mm，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： Hmax＝4＋＝ H＝－=3m（1）根據(jù)經(jīng)驗公式估算： q＝KHR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5～8，設(shè)計取7。 H——最大采高，4m。 R——巖石容重。則： q＝74=70 t/m3(2)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：82 t/m2據(jù)以上計算及查表選取，確定支架支護(hù)強(qiáng)度為82t/m2。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ZZ5200/22/42型。該支架技術(shù)參數(shù)如下：工作阻力： 5200kN支架高度： 2200～4200㎜底板比壓： 支護(hù)強(qiáng)度： 推溜力： 223KN拉架力： 410KN支架支撐頂板的有效工作阻力為： Q=9F式中：F支架支護(hù)面積，㎡； F=(L+C)(B+K)=㎡ L支架頂梁長度。 C梁端距，； B支架頂梁寬度。 K架間距。即：Q=9F=70=（噸力）（三）單體液壓支柱工作高度，支護(hù)強(qiáng)度及型式的選擇1．支柱最大工作高度Hmax及最小工作高度Hmin的計算 Hmax＝hmax－c Hmin＝hmin－s－c－a式中: Hmax——支柱最大工作高度，m。 Hmin——支柱最小工作高度，m。 hmax，hmin——煤層最大最小采高，分別為4m。 c——頂梁高度，100mm。 s——最大控頂距處頂板頂板下沉量，300mm。 a——支柱卸載高度，80mm。則： Hmax＝4－=（m） Hmin＝－－－=（m）單體液壓支柱的工作阻力選取DZ25型，即工作阻力為25kN。單體液壓支柱的支護(hù)密度確定如下：按照4m采高，進(jìn)行選取支護(hù)強(qiáng)度為： 74=70(噸/米2)。支護(hù)密度：70247。25=（根/m2）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，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，鉸接頂梁的長度取截深的整數(shù)倍。 （四）、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇 轉(zhuǎn)載機(jī)安裝在采煤機(jī)工作面下順槽，是將工作面運(yùn)出的煤轉(zhuǎn)載到膠帶輸送機(jī)上的中間轉(zhuǎn)載設(shè)備，同時輸送機(jī)伸縮時減少輸送帶的拆裝次數(shù)。橋式裝載機(jī)實際是一種結(jié)構(gòu)特殊的短刮板輸送，其傳動系統(tǒng)和驅(qū)動裝置與刮板輸送機(jī)相同。主要特點是機(jī)身有一段懸橋結(jié)構(gòu)，用來與可伸縮膠帶輸送機(jī)搭接，當(dāng)工作面刮板輸送機(jī)向煤壁推移后，轉(zhuǎn)載機(jī)亦沿順槽方向整體移動相應(yīng)的距離。當(dāng)裝載機(jī)移動到搭接的極限位置時，膠帶輸送機(jī)縮短，以使裝載機(jī)仞可逐漸前移。（1）轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力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依據(jù)以上原則，初選SZZ900/315型順槽轉(zhuǎn)載機(jī)，進(jìn)行溜槽斷面和電動機(jī)功率的校核；轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽斷面校核同刮板輸送機(jī)基本吻合，經(jīng)效驗SZZ900/315型裝載機(jī)滿足要求。轉(zhuǎn)載機(jī)的技術(shù)特征：型號： SZZ900/315標(biāo)準(zhǔn)長度： 45m鏈速： 圓環(huán)鏈： 34126輸送量： 2200t/h 五、破碎機(jī)選型在機(jī)械化采煤工作面中，破碎機(jī)安裝在刮板轉(zhuǎn)載機(jī)的落地段，并與之連為一體配套使用，其用途是將工作面采下的大塊煤破碎到所要求的顆粒度，然后經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)均勻地送入帶式輸送機(jī)，以滿足帶式輸送機(jī)對煤塊度的要求，避免輸送過程中，因煤塊自滾，導(dǎo)致砸傷輸送帶及輸送機(jī)翻車，大塊煤堵塞煤倉漏煤嘴等現(xiàn)象。破碎機(jī)的類型較多，使用時按物料的物理性質(zhì)、粒度、生產(chǎn)量、用途等進(jìn)行選擇，對于機(jī)械化采煤工作面，與轉(zhuǎn)載機(jī)配套使用的破碎機(jī)有顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)兩大類。顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力較低，只適宜破碎中等硬度的煤，錘式破碎機(jī)生產(chǎn)能力大，與重型轉(zhuǎn)載機(jī)配套使用的一般為錘式破碎機(jī)。本設(shè)計選用PCM110型的礦用錘式破碎機(jī)，功率為110KW，額定電壓為1140V。 六、乳化液泵站的選擇乳化液泵站是采煤工作面的一種重要的設(shè)備，它是液壓支架和外注式單體液壓支柱的動力源，乳化液泵端站由乳化液泵，乳化液箱和其他附屬設(shè)備組成，具有完善的控制，過濾及安全保護(hù)功能。（一）、乳化液泵站的初選結(jié)合乳化液壓支架及相關(guān)液壓系統(tǒng)的參數(shù)，初選XRB2B80/200 型乳化液泵站。（二）、乳化液泵站的參數(shù)計算從泵的工作原理可知，其流量取決于工作容積變化的大小，比及柱塞在單位時間內(nèi)變化的次數(shù)，而理論流量為： Q=式中：D柱塞直徑，mm； S柱塞行程，mm； n柱塞每分鐘往復(fù)次數(shù)； Z柱塞數(shù)目。實際上，因為乳化液泵有泄漏損失，所以泵的實際流量比理論流量小一些，某一具體的浮化液泵，它的柱塞直徑，行程，往復(fù)次數(shù)和數(shù)目都是一樣的從理論上分析，乳化液泵的流量與壓力無關(guān)，但實際上隨著壓力的升高，由于泄露的增加，因而流量要有所減少。乳化液泵在工作時要克服外部負(fù)載及管道阻力，所以泵的壓力是隨著負(fù)載及管道阻力的大小而變化的，如單柱在升柱時將受負(fù)載阻力F的作用，于是油腔下腔的油液產(chǎn)生壓力，其值P可用下式計算： P= (MP)式中：F單柱所受的負(fù)載阻力，KN； A活塞下端的斷面積，mm。通過上述計算校驗得，所選XRB2B80/200型乳化液泵符合工作面支護(hù)要求。3. XRB2B80/200乳化液泵站配件型號： XRB2B80/200排液接頭： 接頭： 柱塞： 鋼套螺堵： 螺母： 第二節(jié) 順槽膠帶輸送機(jī)的選型設(shè)計:帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長度，1500m；帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角，1～3176。；順槽設(shè)計運(yùn)輸生產(chǎn)率，Qc=1500t/h；物料的松散密度，；物料中的最大塊度尺寸，300mm；物料堆積角，30176。： 計算的主要內(nèi)容為：輸送能力與輸送帶寬度計算；運(yùn)行阻力、輸送帶張力的計算；輸送帶強(qiáng)度的驗算；牽引力及電動機(jī)功率的計算。根據(jù)上述資料，初選順槽帶式輸送機(jī)型號為：DSJ120/200/2250型可伸縮帶式輸送機(jī)。其技術(shù)參數(shù)如下：型號帶寬 輸送量帶速輸送距離伸縮式尺寸儲帶長度電動機(jī)長度軌距功率電壓DSJ120/200/22501200mm2000t/h1500m 15m1572mm100m2502KW660/1140V 二、輸送機(jī)輸送能力與輸送帶寬度的驗算帶式輸送機(jī)的運(yùn)送能力用下式計算：Q＝kB2vγc=458121=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，； γ物料松散密度， C傾角系數(shù)，1。Q＞Qc，輸送機(jī)的選擇滿足運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｎ锪献畲髩K度為300mm，則輸送帶的寬度應(yīng)滿足下式： B≥2300＋200mm＝800mm設(shè)計帶寬1000mm，滿足運(yùn)輸要求。 三、計算輸送帶的運(yùn)行阻力： Wzh＝（q＋qd＋）Lgcosβ177。（q＋q