山東科技大學畢業設計古城煤礦機電設備選型設計(已改無錯字)

　　

【正文】 280kW。配備電機型號為 YBF4508P，銘牌參數為：功率 P：2280kW。電壓 U：6000V。電流 I： 。2022 年 7 月 11 日對礦井通風系統測定時，礦井總進風量為6195m3/min，總排風量 6888m3/min，礦等積孔為 ，通風機房水柱計讀數 1880Pa。 主副井系統礦井設主、副兩個井筒，主井擔負礦井的煤炭提升任務主副井具體參數 主運輸系統工作面煤炭 順槽皮帶 840m 水平皮帶 850m 水平煤倉 皮帶下山 505m 水平南翼上倉皮帶 505m 水平井底煤倉 主井地面 輔助運輸系統掘進出矸 順槽絞車 工作面上車場 850m 軌道運 輸巷 850m 水平車場 軌道下山 505m 水平軌道下山上車場 505m 水平軌道巷 505m 水平軌道巷 505m 水平井底車場 副井 地面 礦井供電系統該礦供電系統采用雙線供電，一路來著紅廟 110KV/35KV變電站 古城 I 線 LGJ150/35KV 。另一路來自紅廟110KV/35KV 變電站 古城 II 線 LGJ150/35KV 兩路供電至鐵塔，進入地面中央變電所。2 綜采工作面設備選型計算 采煤工作面設計 工作面概況 綜采工作面長度 85m，走向長度平均 1121m。 采區設計及工作面巷道布置21 采區為礦井深部采區，位于工業廣場東南部。北以 F14 斷層與 22 采區為界，南至井田邊界，淺部至850m 水平，深部到1000m 水平。采區地表平坦，泗河在采區淺部流過。地面村莊有河頭村、田家村、馬家村、焦家莊。　該采區共分為 10 個工作面，工作面采用傾斜長壁布置。850 水平運輸大巷、840 皮帶運輸巷在采區上部穿過，工作面采用仰斜開采。 采煤工藝 采煤方法 2101 工作面采用傾斜長壁綜采放頂煤工藝,一次采全高全部垮落法管理頂板。施工工藝為雙滾筒采煤機割煤，液壓支架尾梁、插板伸縮、擺動放頂煤，采高 177。，割煤深度為 ，放煤高度為 ，采放比為 1:。放頂煤采用一刀一放,雙輪循環順序放煤工藝,放煤步距 ，初次放煤步距為 5m，距停采線10m 時停止放頂煤。 采煤機進刀及割煤方式 采煤機的進刀采用中部自開缺口斜切進刀的方式，斜切進刀段長度為 35m，進刀深度 。具體操作如下：　　①采煤機割煤至工作面下端部后，放下前滾筒空機返回至工作面中部。　　②采煤機在工作面中部通過刮板運輸機彎曲段斜切進刀，并移直運輸機。　　③采煤機繼續割煤至工作面上端部，割透后空機返回至工作面中部。　 ④采煤機自工作面中部開始向工作面下端割煤，工作面上半段運輸機移近煤壁，恢復起始狀態。詳見附圖圖 2. 1 工作面采煤機進刀方式 采煤設備配套要求 采煤工作面正規循環生產能力 ①綜采工作面“三機”橫斷面配套尺寸關系 從頂板管理角度出發，支架前柱到煤壁的無立柱空間寬度越小越好。 ②綜采工作面“三機”性能配套綜采工作面“三機”性能應互相配套，否則會相互制約，設備難以充分發揮其作用。其主要涉及的內容有：a 采煤機底托架與輸送機的匹配b 采煤機搖臂與輸送機頭尾和自開缺口的匹配。如大采高成套設備中，由于 SGZC703/320 型工作面刮板輸送機機尾長度大于 MXA300/415 型采煤機搖臂長度，因而對該輸送機進行了偏轉改型設計，使采煤機割煤能達到輸送機尾底座端部，滿足了兩設備的匹配要求。c 支架性能與采煤機牽引速度的匹配。如果大采高支架不配備大流量閥，則每架移架時間需 20～25s，這就使采煤機牽引速度限制在 ～，要實現高產，提高采煤機牽引速度，必須改進支架的供液系統和閥的性能，或采用電液控制液壓支架，以提高移架速度。綜采工作面“三機”生產能力配套工作面小時生產能力取決于工作面的年產量，采煤機的生產能力依據工作面小時生產能力確定。其它配套設備的能力都應大于采煤機的生產能力。就“三機”而言，生產能力配套的原則是：工作面輸送機的生產能力必須略大于采煤機的理論生產能力，順槽轉載機和膠帶輸送機的生產率有應大于工作面輸送機的生產率。否則，采煤機采出的煤可能運不出去。1）工作面設備應具有的生產能力 ybQfDTK??式中 Qb——設備應具有的最小生產能力，t/h； Qy——工作面年產量，t； D——年生產天數； f——能力富裕系數，取 ～； T——每日生產時數（三采一準 T=18h）； K——開機率。2）采煤機實際生產能力 QS=60BMγVC≥Qh 式中 QS——采煤可實現的生產能力，t/h； B——截深，m； M——才高，m； γ——煤的實體密度，t/m3 VC——采煤機平均牽引速度，m/min； C——能力富裕系數。3）工作面刮板輸送機實際運輸能力CZ=3600FφγVC=QC1 式中 QC1——刮板輸送機應具有的生產能力，t/h； QC2——刮板輸送機可能實現的生產能力，t/h； F——溜槽貨載截面積，m2； φ——裝滿系數，一般取 ～； γ——散體煤的視密度，m/s， Ve——刮板輸送機鏈速，m/s。4）液壓支架應達到的移架速度和液壓系統流量為了保證高產高效工作面采煤機連續割煤，整個工作面移架速度應不小于采煤機連續割煤的平均割煤牽引速度。采煤機平均截割牽引速度： 60ktcQnVBMC???式中符號含義同前。工作面移架速度：m/min ycVK??式中 Ky——不均衡系數，Ky=～；單位時間（每分鐘）的移架數目： N=Vy/J式中 N——單位時間移架數目，架/min； J——支架中心距，m；支架的移架速度主要取決于支架液壓系統的流量 QL，當所需要移架速度確定后，則支架供液系統應具有的流量為： ??1230yfLVKnsFnsFQJ??式中 Vy——移架速度，m/min； K1——考慮到漏油、竄液、調架同時用液的工況富裕系數； n1——推移千斤頂個數，m； s1——支架移動步距，m； F1——推移千斤頂拉架時活塞作用面積，m2； n2——立柱根數； s2——升降柱行程，m； F2——降柱時活塞作用面積，m2； F3——升柱時活塞作用面積，m2； 各設備的幾何關系及配套要求 組成綜合機械化采煤工作面的采煤機，輸送機和液壓支架有嚴格的配套要求，以實現高產高效。采煤工作面“三機”配套尺寸，對采煤機結構影響較大。過機高度不得小于 100250mm，以便司機觀察頂板起伏、煤層厚度變化等情況。機身高度限制電動機可能具有的功率。過煤高度限制輸送機的裝滿程度和大塊煤通過能力，一般為 200450mm。機身高度和過煤高度決定于采煤機機型。 配套要求：工作面輸送機的生產能力必須略大于采煤機的理論生產率，順槽轉載機和膠帶輸送機的生產率又應大于工作面輸送機的生產率。否則，采煤機割下的煤可能運不出去。 采煤機選型計算 采煤機類型及適應性 采煤機是綜采工作面最主要的生產設備。選型時，應考慮煤層賦存條件和對生產能力的要求，以及輸送機和液壓支架的配套要求。按滾筒數 單滾筒采煤機 機身較短，重量較輕，自開切口性能較差，適宜在煤層起伏變化不大的條件下工作雙滾筒采煤機 調高范圍大，生產率高，可在各種煤層地質條件下工作按煤層厚度 厚煤層采煤機 機身幾何尺寸大，調高范圍大，采高大于 米。中厚煤層采煤機 機身幾何尺寸較大，調高范圍較大，采高 ~ 米。薄煤層采煤機 機身幾何尺寸較小，調高范圍小，采高小于 米。按調高方式 固定滾筒式采煤機 靠機身上的液壓缸調高，調高范圍小搖臂調高式采煤機 調高范圍大，臥底量大，裝煤效果好。機身搖臂調高式采煤機 機身短窄，穩定性好，但自開切口能力差，臥底量較小，適應煤層起伏變化小，頂板條件差等特殊條件。按機身設置方式 騎輸送機采煤機 適用范圍廣，裝煤效果好，適用于中厚及其以上的煤層。爬地板采煤機 適用于各種薄和極薄煤層地質條件 按牽引控制方式 機械牽引采煤機 操作簡單，維護檢修方便，適應性強。液壓牽引采煤機 控制、操作簡單，功能齊全，適用范圍廣。電牽引采煤機 控制、操作簡單，傳動效率高適用各種地質條件。按牽引方式 鋼絲繩牽引采煤機 牽引力較小，一般適用于中小型煤礦的普才工作面。錨鏈牽引采煤機 中等牽引力，安全性較差，適用于中厚煤層工作面。無鏈牽引采煤機 工作平穩、安全，結構簡單，適用傾斜煤層開采按適用煤層條件 緩傾斜煤層采煤機 沒有特殊的防滑裝置，適用于傾角 15176。一下的工作面傾斜煤層采煤機 牽引力較大，有特殊的工作機構與牽引向導裝置，與無鏈牽引機構相配，適用于傾斜煤層工作面。急傾斜煤層采煤機 牽引力較大，有特殊的工作機構也牽引向導裝置，適用于急傾斜煤層工作面。按牽引機構設置方式 內牽引采煤機 結構緊湊，操作安全，自護力強。外牽引采煤機 機身短，維護和檢修方便。 采煤機的選型原則及主要技術要求； 采煤機的選型重點是適應煤層條件和煤層的力學特征功能全、性能好。采煤機的主要功能是截煤和裝煤。完成這些功能的工作機構是滾筒。截煤是的比能耗要小，塊煤率要高，粉塵要小，生產率高，裝煤效果好，能調整滾筒高低，以適應煤層厚度的變化，能自開缺口等。所選的采煤機參數（如生產率、牽引速度、裝機功率等）應滿足工作面高產高效的要求。適應性強所選采煤機應和煤質煤層厚度煤層頂底板種類煤層傾角等基本條件相適應。機電和人身安全保護完善機電保護應能防止機器過載、過溫，應能防爆，得液壓油和冷卻水能抗污染，有可靠有效地降塵機構，若工作面傾角較大時，應有防滑裝置。工作可靠性高采煤機要達到高產高效，因此必須以高產量、高效益來獲取好的經濟效益。 采煤機的選型計算 1）工作面循環生產能力 工作面割煤回采率為 97%、放煤回采率為 78%。工作面回采率為 80％。工作面每日按 5 個循環組織生產，進尺 3m，正規循環率 80%，月平均工作天數 天，割煤高度 ，放煤高度采煤機的理論生產率，也就是最大生產率，是指在額定工況和最大參數條件下工作的生產率。理論生產率為 ?qtHJv60Q?t/h 式中 Ｈ－工作面平均截割高度，取 m； Ｊ－截深，取滾筒寬度 ； Vq－采煤機截割時的最大牽引速度，取 3m/min；－煤的實體密度，取 。 考慮到采煤機進行必要的輔助工作，如調動機器 、更換截齒、開切口、檢查機器和排放故障等所占用時間后的生產率稱為技術生產率Ｑ，可由式（）求得 tQk1? t/h 式中 K1－采煤機在實際工作中的連續工作系數，取～。 實際使用中，考慮到工作中發生的所有類型的停機時間， ，如處理輸送機和支架的故障、處理頂底板事故等，從而得到采煤機每小時的實際生產率 Qm 為Qkm2? t/h 式中 K2－與采煤機技術上的可靠性和完備性有關的系數，取～。由以上公式和給定條件求得：Qt= t/h Q= t/h Qm=采煤機生產率符合要求。 2）采煤機的實際開采高度稱為截割高度。采煤機的截割高度應與煤層厚度的變化范圍相適應。考慮到頂底板上的浮煤和頂板下沉的影響，工作面的實際截割高度要減小，一般比煤層厚度Ht 小 ~。為保證采煤機正常工作，截割高度范圍 H 為Hmax=(～)Htmax Hmin=(～)Htmin 本礦井采用綜放技術，采煤機平均采高為 米。 3）截深 采煤機滾筒切入煤壁的深度稱為截深，他與滾筒寬度相適應。截深決定著工作面每次推進的步距，是決定采煤機裝機功率和生產率的主要因素，也是支護設備配套的一個重要的參數。截深與截割高度有很大的關系。截割高度較小，供人行走困難，采煤機牽引速度受到限制，為保證適當的生產率，宜選用較大的截深。反之截割高度很大時煤層很容易片幫，頂板施加給支護設備的載荷也大，此時限制生產率的主要因素是運輸能力。截深的選擇還要考慮煤層的壓張效應，當被截割的煤體處于壓張區內時，截割效率明顯下降。一般壓張深度為煤層厚度的 ～ 倍，脆性煤取大值，韌性煤取小值。當滾筒截深為煤層厚度的 1/3 時，截割阻力比未被壓張煤的截割阻力小 1/3～1/2。為了充分利用煤的壓張效應，中厚煤層截深一般取 左右。近年來大功率電牽引采煤機向大截深方向發展，截深為 左右的已相當多，部分截深已達到 。加大截深的目的是為了提高生產率，減少液壓支架的