采煤机选型设计
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二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型(一)设备选型原则和装备标准根据本井田煤层特点,在工作面主要设备选型时考虑以下原则:1、技术装备先进、性能稳定、操作简单、维修方便、运行可靠、生产能力大;2、各设备间需相互适应、能力匹配、运输畅通,不出现“卡脖子”现象;3、设备选择要和矿井的煤层赋存条件相适应,与矿井规模和工作面生产能力相适应,达到经济效益的最大化;4、对辅助运输系统,要求系统简单、环节少,工作人员能快速方便地到达工作地点。
本矿井所采煤层为中厚~厚煤层,依照投资合理、效益最大化的开发建设原则,其工作面装备需在充分技术经济比较的情况下,选择国内先进的高产高效、性价比高、安全可靠的采、掘、装、运、支设备。
根据目前国内外高产高效矿井发展趋势看,采煤工艺和技术发展状况的分析,结合本矿井煤层开采技术条件及矿井规模,设计对矿井设备选型考虑全部采用国产设备。
(二)工作面设备选型1、采煤机正确选择采煤机是提高采煤工作面生产能力的一项主要任务,对采煤工作面的生产效率、能耗、安全等都具有重要影响,但采煤机选型涉及问题较多,它不仅与煤层的厚度,倾角及煤的物理机械性质、地质条件等有关,还要考虑与支护设备,运输设备之间的配套关系,因此,在选型过程中要考虑诸多方面的因素,经综合分析后再确定。
(1)滚筒的直径D =αH max式中:α——螺旋滚筒装煤效率;对小直径滚筒,α=0.59~0.63;对大直径滚筒,α=0.56~0.59。
H max——采高,计算时取最大采高,3号煤层取3.3m。
则:D =0.56×3.3=1.84m由于综采工作面双滚筒采煤机一般都是一次采全高,故滚筒直径D应稍大于最大采高之半,即D>1/2×H max。
目前采煤机滚筒直径已经系列化,分别为0.6m、0.65m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.25m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.3m、2.6m。
辽宁工程技术大学《采掘机械》综合训练题目:采煤机选型设计班级:矿电11*名:******师:***完成日期:2014年12月9日《采掘机械》综合训练综合训练任务书一、设计任务及要求(1) 根据所给原始数据进行采煤机选型的详细计算;(2) .编写综采工作面采煤机选型设计说明书;(3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件:(1) 设计图纸(综采工作面设备配套关系图)(2) 设计说明书三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务,收集相关资料(2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、成绩评定成绩:教师日期《采掘机械》综合训练目录1机械化采煤工作面类型的确定 (1)2采煤机性能参数的确定 (1)2.1滚筒直径的选择 (1)2.2截深的选择 (1)2.3滚筒转速及截割速度 (2)2.4采煤机最小设计生产率 (2)2.5采煤机在截割时的牵引速度及生产率 (3)2.5.1根据采煤机最小设计生产率决定的牵引速度V1 (3)2.5.2根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V2 (3)2.5.3按液压支架的推移速度决定牵引速度V3 (4)2.6采煤机所需电机功率 (4)2.7采煤机牵引力 (5)3初选采煤机及其配套设备 (6)3.1初选采煤机 (6)3.2防滑设备 (7)4初选采煤机主要技术参数的校核 (9)4. 1最大采高的校核 (9)4. 2最小采高的校核 (9)4.3卧底量校核 (10)4.4采煤机最大截割速度的校核 (10)4.5采煤机牵引力的估算 (11)5采煤机、支护设备、输送机配套关系图 (11)1机械化采煤工作面类型的确定煤层最大厚度4.5m,煤层倾角20度,煤层截割阻抗A=205N/mm,顶板岩性:老顶为2级,直接顶为2类,工作面设计长度为210m,Ⅱ设计年产量万160t/a。
本矿煤层赋存条件较好,煤层为进水平煤层,煤层厚度适中,设计能力为1605万t/a,直接顶为2类中等稳定顶板,老顶为Ⅱ类顶板,周期来压强烈,要求工作面支护强度较大。
8-3煤综采工作面主要设备选型1、采煤机(1)采煤机小时生产能力核算双向割煤具有辅助工序少,采煤速度快,工序紧凑,工时利用率高及生产能力大的特点,因此工作面采用双向割煤方式。
采煤机在工作面的进刀方式,将直接影响工作面的工时利用以及采煤机效能的发挥。
为减少工作面人员操作工作量,设计采用端部斜切进刀方式,双向割煤。
采煤机的平均落煤能力为:Q m=60.Qγ·[L·(1+i)-2i·L m]/[(K·T1·L·C)-2T d·Q r/(B·H·γ)] 式中:Q m---采煤机平均落煤能力,t/h;Qγ---工作面日产量,3636t/a,120万吨/年÷330天=3636t/a;L---工作面长度,150m;l m---采煤机两滚筒中心距,10m;H---平均采高,3.0m;B---采煤机截深,0.6m;C---工作面回采率,95%;γ---煤的容重,1.34t/m3;T d---采煤机返向时间,2min;K---采煤机平均日开机率,0.80;T1---综采工作面日生产时间,960min;i---采煤机割煤速度V c与空刀牵引速度V k之比,i=V c/V k,取i=0.5则工作面采煤机平均落煤能力:Q m=60×3636×[150×(1+0.5)-2×0.5×10]/[0.8×960×150×0.95-2×2×3636/(0.6×3.0×1.34)]=453.6t/h(2)采煤机平均割煤速度综采工作面,按采煤机平均落煤能力为454t/h计算割煤速度:V c=Q m/(60·B·H·γ·C)=454/(60×0.6×3.0×1.34×0.95)=3.3m/min(3)采煤机最大割煤速度和最大生产能力采煤机最大割煤速度:V max= K c·V c采煤机最大生产能力:Q max= K c·Q m式中:V max---采煤机最大割煤速度,m/min;Q max---采煤机最大落煤量,t/h;K c---采煤机割煤不均衡系数,取1.3;则:V max=1.3×3.3=4.3m/minQ max=1.3×454=590t/h(4)采煤机装机功率按采煤机单位能耗计算采煤机功率为:N=60K b×B×H×V max×H W式中:N——采煤机功率,kWB——截深,B=0.6mH——采高,H=3.0mH W——能耗系数H W=0.8kWh/m3V max——采煤机最大割煤速度,4.3m/min。
一、东一+495B1+2综采工作面设备选型设计(一)工作面设备选型(1)采煤机选型1)采煤机选型的原则影响采煤机选型的主要因素包括煤层的力学特性、煤层厚度和倾角、工作面生产能力等,因此采煤机选型以采煤机对工作面地质条件的适应性,以及采煤机的实际生产能力作为主要考虑因素,同时兼顾设备的配套性、经济性与可靠性。
主要选型原则:①采煤机的生产能力大于工作面设计生产能力。
②主要技术性能满足工作面顶底板岩层特性和煤层的力学特性。
③整机大修周期的过煤量应大于工作面的可采储量。
④采煤机与液压支架、刮板输送机之间必须具备良好的配套关系,这主要指采煤机的滚筒截深、机面高度、卧底量、牵引方式等技术指标,以及采煤机与刮板输送机之间的过煤空间,采煤机与工作面两端头设备的配套性等。
2)采煤机的技术参数确定②采煤机生产能力计算采煤机正常开机割煤时的理论生产率估算公式如下:Q=60HBVρC,t/h式中:Q—采煤机理论生产率,t/h ;H—工作面煤层平均采高,取3.6m;B—采煤机滚筒截深,取0.63 m;V—采煤机截煤时的平均牵引速度,取2m/min;ρ—煤的实体密度,取1.3t/m3;C—工作面采煤机回采率,取0.80。
Q=60×3.2×0.63×2×1.3×0.8=283t/h该工作面以放顶煤为主,采煤机割煤量以割煤高度3.6m来估算采煤机正常开机割煤时的理论生产率。
③装机功率采煤机装机功率可以采用比能法进行计算。
P=QH w,kW式中:P—装机功率,kW;Q—采煤机的理论生产率,283t/h;H w—采煤机单位能耗,取0.83kW.h/t。
P=QH w=252×0.83=234.89kW因此,选用的采煤机装机功率应不小于250kW。
配套采煤机主要性能和技术参数应满足以下要求:a、采煤机的生产能力大于250t/h;b、采煤机允许的平均截割牵引速度大于2m/min;c、采煤机应优先选用630mm截深的滚筒;d、采煤机的装机功率不低于250kW;e、采煤机牵引功率50kW以上,牵引力250kN以上;f、滚筒直径1.8m。
第一篇绪论对于采矿工程专业的学生,对于综采工作面的机械设备选型,是必须掌握的知识及能力。
具体条件及要求是:在给定的采面地质条件的基础上,根据相关的设计规范、法规,对该工作面采用综合机械化采煤方法所用的机械设备进行合理、科学的计算选型。
撰写选型设计说明书。
采煤工作面中,采煤机、刮板运输机和支护设备(液压支架或单体支柱与顶梁)等组成一个称为采煤机的有机整体来实现采煤工艺的各个工序,它们在工作能力和结构尺寸的配套关系,直接影响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。
因此,为了正确地选择采煤机组各种设备的形式,不仅要看它们能否满足采煤工艺的要求,同时要注意它们之间的配套性能。
本次设计选取的原始参数为:工作面长度:300米;煤层倾角:12;煤层平均厚度:4米;顶板条件:中等稳定;A=300N/mm;f=3.5 。
第二篇综采工作面机械选型设计第一章滚筒采煤机的选用机械化采煤工作面的生产能力主要取决于采煤机的落煤、装煤能力;而落煤、装煤能力又与煤层的地质条件和机器自身的性能、参数、整体结构有关。
因此,根据地质条件正确选择采煤机械,对于充分发挥机器能力、提高工作面产量、降低能耗、安全生产有着十分主要的意义。
一、采煤机的选型通常是要符合煤层赋存条件,满足对生产能力的要求,以及与刮板输送机和液压支架的匹配要求。
需根据以下几方面确定采煤机的型号:1.根据煤层坚硬度选型本次设计煤层坚硬度系数f=3.5,A=300N/mm,属坚硬煤层;倾角12°属缓倾斜煤层,须选用大功率双滚筒式采煤机。
2.根据煤层厚度选型煤层厚度为4米,属中厚煤层,可选用的采煤机型号有MG400/920-WD、MG400/930-QWD、MG300—W、MG450/1030-WD等。
3.根据煤层倾角选型煤层倾角大于10°,须增设防滑装置。
二、生产率计算1.理论生产率 Q t =60HBv qρ=60×4×0.63×7.96×1.3=1564.6 t/hH ━是工作面平均采高m;B ━为滚筒有效截深,m;v q ━为在所给工作面条件下可能的最大工作牵引速,m/min;ρ━为煤的实体密度,取 1.3-1.4t/m3 。
《支护设备与采煤机运输机》选型设计支护设备,采煤机和运输机是煤矿生产过程中的三大关键设备。
它们的选型设计对于提高煤矿产能、保障矿工安全和提高生产效率都至关重要。
在选型设计时,需要综合考虑矿井地质条件、矿井规模、生产需求、设备性能等多个因素。
首先,支护设备的选型设计是保证矿工人身安全的关键因素。
支护设备主要包括支架、铰链、液压缸等,其主要功能是在煤层开采过程中支撑煤层,防止煤层顶板塌落。
在选型时,需要根据煤层的稳定性、顶板厚度、采煤方式等因素进行综合评估,选择适当的支护设备。
此外,还需要考虑支护设备的稳定性、承载能力、可靠性等方面的要求,确保其在采矿过程中能够满足安全要求。
其次,采煤机的选型设计是确保高效采煤的重要因素。
采煤机是煤矿生产过程中主要的开采设备,其主要功能是将煤层采掘下来,然后进行破碎、筛分等处理。
在选型时,需要综合考虑矿井地质条件、煤层的硬度、倾角等因素,选择适合的采煤机型号。
同时,还需要考虑采煤机的工作效率、维修保养方便性、能耗等因素,确保其在开采过程中能够高效稳定地进行工作。
最后,运输机的选型设计是保证煤矿物资输送的重要因素。
运输机主要用于将采煤机开采下来的煤炭或其他矿石运至地面或其他地方。
在选型时,需要综合考虑矿井规模、矿物料的性质、运输距离等因素,选择适当的运输机型号。
同时,还需要考虑运输机的输送能力、运输效率、运输安全性等因素,确保其能够满足生产需求。
在草拟选型设计方案时,需要广泛调研市场上各类设备的性能、价格、售后服务等情况。
可以参考已有的技术标准和规范,结合矿井具体情况和预期生产需求,综合比较不同设备的优缺点,选择最适合的设备。
此外,还需要与设备生产厂家进行充分的沟通和协商,确保选型设计方案的可行性和可操作性。
总之,支护设备、采煤机和运输机的选型设计是煤矿生产过程中的重要环节。
合理的选型设计可以提高煤矿的生产效率,保障矿工的安全,降低生产成本,实现煤矿的可持续发展。
因此,在选型设计时需综合考虑多方面因素,并广泛调研,与设备生产厂家充分沟通和协商,确保选型设计方案的合理性和可操作性。
综采工作面机械选型设计一、综采工作面简介综采工作面是采煤工作面的一种特殊形式,采用综合采煤机进行开采。
综采工作面具有高效、安全等特点,是现代煤矿生产中常见的采煤方式。
综采工作面机械设备的选型设计对于提高采煤效率、保障工作面安全具有至关重要的意义。
二、综采工作面机械选型设计原则在进行综采工作面机械选型设计时,需要遵循以下原则:1.适用性原则:选型的机械设备需要适应工作面的采煤工艺和工况要求,确保设备具备完成作业任务的能力。
2.可靠性原则:选型的机械设备应具有良好的可靠性和稳定性,能够保障工作面的连续、高效运行。
3.安全性原则:选型的机械设备要符合相关安全标准和规定,保障工作面作业人员的安全。
4.经济性原则:在满足工作面作业需求的基础上,选型的机械设备应具有较高的性价比,综合考虑设备的采购成本、运行成本等因素。
三、综采工作面机械选型设计过程综采工作面机械选型设计的具体过程主要包括以下几个步骤:1. 了解工作面采煤情况首先需要对待采煤矿井的地质情况、煤层赋存、采煤工艺等进行详细了解,确定工作面的采煤情况,为后续选型设计提供依据。
2. 分析机械设备需求根据工作面的采煤情况和工艺要求,分析机械设备在工作面上的具体作用和需求,确定所需设备的类型、规格、数量等参数。
3. 确定候选设备根据对工作面情况和设备需求的分析,筛选出符合工作面要求的候选机械设备,进行初步的比较和评估。
4. 进行设备比较与评估对候选设备进行详细的比较与评估,包括设备的技术参数、性能指标、价格等因素,综合考虑设备的优劣势,选择最适合工作面的设备。
5. 制定选型方案根据设备比较与评估的结果,制定最终的机械选型设计方案,确定所选设备的具体型号、配置和数量等信息。
6. 完善设计方案对选型设计方案进行细化和完善,包括制定工作面的机械设备布置方案、工作流程等,确保设备的合理配置和高效运行。
四、结语综采工作面机械选型设计是综采工作面生产的关键环节,只有合理选择适用的机械设备,才能保障工作面的高效、安全运行。
综采工作面机械选型设计随着煤炭工业的发展,综采工作面逐渐成为了煤矿生产中不可或缺的部分。
而综采工作面的机械选型设计则至关重要。
本文将从综采工作面的机械选型和设计两个方面进行讨论。
一、综采工作面机械选型1. 煤矿综采工作面的机械设备种类繁多,常见的包括煤炭采掘机、转载机、支架、风机、水泵等。
其中,综采机是综采工作面中最为重要的设备之一,选择合适的机型对于提高采煤效率及降低采矿成本等方面有着重要作用。
2. 根据不同的工作面情况,综采机的型号和数量会有所变化。
一般来说,较大的工作面会需要更多、更高效的综采设备。
此外,由于综采机在采煤时需要不断移动和调整姿态,机械的稳定性也是选型过程中需要重视的问题。
3. 选择综采机型号时,还需要考虑到不同型号之间的区别。
例如,液压传动式综采机拥有较为便捷的操控方式和较低的噪音水平,而链传动式综采机则拥有更高的采煤效率和更强的适应性。
二、综采工作面机械设计1. 综采设备设计需要考虑到开采的煤种、厚度以及周围环境等因素。
例如,对于在煤层较薄的综采工作面,支架必须更加灵活,以适应地质构造的复杂性。
2. 机械的外型和结构也是设计中需要重视的方面。
为了更好地适应复杂的工作环境,一些综采设备需要配有防尘、隔爆等装置。
此外,在风电设备的选择和设计中,合适的气动设计将会更加有效地降低由设备产生的噪音和粉尘。
3. 设计中还需要考虑到使用寿命及维护问题。
在设计过程中要充分考虑到机械使用环境和使用频率等因素,在原则上要确保最大程度地延长设备使用寿命并尽量降低设备故障率。
综合来看,综采工作面机械选型及设计是煤炭工业发展中的重要环节。
除了考虑设备的采煤效率和适应性外,还要细致地设计每一个部件,以确保设备的安全性和可靠性,为煤炭生产提供支持。
综合机械化采煤机的选型原则及选型方案摘要采煤机是综合机械化采煤工艺的主要设备之一,它的正确选择关系到采煤工作面的安全、高效、高产等方面都具有重要影响,特别是我国在对中厚、缓倾斜煤层,已达到了相当成熟的水平。
结合我矿的地质条件、采煤工艺、煤层厚度和煤层倾角的不同。
其次还要考虑与采煤机相互配套的支护设备、运输设备之间的关系,因此,作为综合机械化长壁采煤工艺的核心配套设计内容之一的采煤机选型,必须面对和处理一些特殊的复杂的情况,经综合分析后才能确定如何选择采煤机。
关键词采煤机的选型原则;影响因素;选型方案1 采煤机的选型原则作为综合机械化长壁采煤工艺的核心配套设计内容之一的采煤机在初步选型时必须考虑下列的原则:1)与采煤工作面的地质条件和采煤机的主要参数并能够满足较大的适用范围;2)与采煤工作面生产能力相匹配;3)与配套支护设备、运输设备的主要技术参数相匹配;4)与通风、提升等系统条件相适应;5)与工作面长度、采区走向长度、巷道断面尺寸等矿山技术因素相互适应;6)与采煤机技术性能良好,工作可靠性高,各种保护功能完善且使用、检修、维护方便相互适应。
2 采煤机的主要影响因素综合机械化采煤工作面采用双滚筒采煤机落煤、装煤并自开缺口,重型可弯曲刮板输送机运煤、自移式液压支架维护和管理顶板,使采煤过程全部实现机械化。
综合机械化的设备与工序密切联系、连续作业,因而产量大、效率高、安全性能好。
但是影响采煤机高产、高效、安全的主要因素有地质因素(煤层的坚硬程度、煤层倾角、煤层厚度、煤层及围岩特征、煤层的含水性和自燃情况、煤层的地质构造情况)、采煤工艺和采煤机相互配套的支护、运输设备之间的关系方面的因素。
如果能够合理的避免这些不利因素则能取得较好的经济效益和社会效益。
2.1煤层的坚硬程度煤层的坚硬程度直接影响到采煤机的选择多大功率。
当采煤工作面开采f<4的缓倾斜及急倾斜煤层时,可采用中等功率的双滚筒采煤机,对粘性煤及f=2.5~4的中硬以上煤层时,采用大功率双滚筒采煤机。
1.采煤机械的选型原则煤层賦存条件、地质构造、综采工作面设备配套尺寸及配套能力是确定采煤机械选型的主要因素。
为了充分发挥采煤机械的效能,还要有相应的配套管理、维修和配套的采区生产环节。
在采煤机械选型中,应对煤层厚度、煤层倾角、煤层硬度、顶底板岩性、地质构造,以及采煤方法和工艺要求、技术经济效果、配套设备要求等因素进行综合分析,然后再确定选型原则。
(1)根据煤层厚度及采高要求选型根据煤层厚度及采高选择采煤机械参考表选型时,应考虑的其他要素:(2)按煤层倾角大小选择采煤机械煤层倾角的大小是采煤机牵引方式选择的一个重要因素。
倾角越大,牵引力也越大,防滑问题也突出。
因为链牵引采煤机的最大牵引力是按采煤机在煤层倾角16条件下设计的;而无链牵引的采煤机,其最大牵引力按35设计。
无链牵引采煤机配有制动器时可用以倾斜、急倾斜煤层。
根据煤层倾角可选用的采煤机械类型见下表:原则上链牵引采煤机只能在≤15°倾角的条件下使用,当倾角>15°时必需设置防滑安全装置,但也只能在倾角≤25°时使用。
无链牵引采煤机因牵引力大,可用在倾角55≤的条件下。
但应指出:一般无链液压牵引采煤机,只能用在倾角35≤的条件下,只有在牵引力大并设置有可靠的制动防滑装置的情况下,才允许在倾角35°-55°条件下使用。
无链电牵引采煤机则分为几种情况:变压变频的交流电牵引采煤机,因下行时靠摩擦耗能制动,目前还只能在倾角15≤时使用;他激励磁直流电牵引采煤机,因可实现四象限运行,采煤机下行时电机可实现再生发电制动,所以可以用在倾角为45°-55°的条件下;而串激直流电牵引采煤机,因不能实现四象限运行,只能在倾角30≤条件下工作。
从安全角度,除极薄煤层外,在小倾角工作面也应选用无链牵引方式,无链牵引是发展方向。
(3) 按煤质(包括夹矸)硬度选择采煤机械煤(或夹矸)的硬度是选择采煤机械电动机功率的直接因素,对采煤机械的正常使用有直接影响。
综采工作面机电设备选型设计1. 引言综采工作面是煤矿开采中的核心区域,机电设备的选型设计对于提高煤矿生产效率、保障矿工安全具有重要意义。
本文将对综采工作面机电设备的选型设计进行详细讨论。
2. 综采工作面机电设备的分类综采工作面机电设备可分为以下几类:2.1 采煤机采煤机是综采工作面上最重要的设备之一,其选型设计应考虑煤层性质、工作条件等因素。
主要的选型指标包括最大采高、最大工作面倾角、原煤产量等。
2.2 输送机输送机用于将采煤机采出的煤炭输送到料斗或煤炭处理设施。
选型设计时需要考虑输送距离、容量要求、工作环境等因素。
2.3 洗煤设备洗煤设备用于对采煤机采出的煤炭进行洗选处理,去除其中的杂质。
选型设计时需要考虑原煤产量、粒度要求、清洗效果等因素。
2.4 撤退设备撤退设备用于将综采工作面上的设备撤退到安全地带。
选型设计需要考虑设备重量、工作环境、撤退速度等因素。
3. 综采工作面机电设备选型设计的方法3.1 确定选型指标根据综采工作面的实际情况和生产要求,确定机电设备选型的主要指标,如最大产能、最大功率、最大载荷等。
3.2 考虑工作条件考虑综采工作面的地质条件、采煤工艺、工作环境等因素,对机电设备的选型进行限制和适配。
3.3 综合评估厂家供应了解市场上不同厂家的产品,综合比较其价格、质量、售后服务等方面的差异,选择合适的供应商。
3.4 参考经验数据参考已有矿井中类似工作面的机电设备选型数据,借鉴其经验并进行适当的调整。
3.5 模拟仿真分析根据综采工作面的参数和选型指标,进行模拟仿真分析,评估不同机电设备选型的性能表现,从而优化选型设计。
4. 选型设计案例分析以某煤矿综采工作面机电设备选型设计为例,现有该工作面的煤层厚度为2.5米,采高为1.8米,需采出原煤产量为1000吨/小时。
根据工作面的地质条件和工艺要求,可参考市场上的不同厂家提供的机电设备选型方案,通过模拟仿真分析进行性能评估,最终确定合适的选型方案。
采煤机选型一、采煤机选型1、滚筒直径的选择根据目前我国采煤机生产现状及使用情况,设计选用双滚筒采煤机。
双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高h m a x的一半,一般可按D=(0.52~0.6)h m a x选取,采高大时取小值,采高小时取大值。
目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化,所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。
D=0.52×2.9=1.508(m)根据计算,设计取 1.6m。
2、截深的选择截深的选择,受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、及液压支架的推移步距影响。
中厚煤层一般选取0.6m~0.8m,同时考虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m左右,设计选取截深为0.6m。
3、滚筒转速及截割速度滚筒转速的选择,直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。
转速过高,不仅煤尘产生量大,且循环煤增多,转载效率降低,截煤比能耗降低。
根据实践经验,一般认为采煤机滚筒的转速应控制在30~50转/分较为适宜。
设计取45转/分。
滚筒直径为 1.6m,转速为45转/分,则可计算出截割速度为 3.768米/秒。
4、采煤机在截割时的牵引速度及生产率采煤机截割时牵引速度的高低,直接决定采煤机的生产效率及所需电机功率,由于滚筒装煤能力,运输机生产效率,支护设备推移速度等因素的影响,采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多,采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化,选择截煤机时的牵引速度,要根据下述几个方面因素,综合考虑。
1)根据采煤机最小设计生产率Q m i n 决定的牵引速度V 1,γ···60min1B H Q V =m/min式中:Q m i n ——采煤机最小设计生产率,260.4t/h , H ——采煤机平均采高,2.65m , B ——采煤机截深,0.6m γ——煤的容重,1.35t/m 3min)/(02.235.16.065.2604.260···60min 1m B H Q V =⨯⨯⨯==γ 2)根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V 2,采煤机截割过程中,是滚筒以一定的转速n ,同时又以一定的牵引速度V 2沿工作面移动,切削厚度呈月牙规律变化,如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m ,则截齿最大的切削厚度h m a x 在月牙中部,可用下式求出。
采煤设备选型课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握采煤设备选型的基本理论知识,包括不同类型采煤设备的结构、原理及其适用条件。
2. 使学生了解我国煤矿现状及常用采煤设备的性能参数。
3. 引导学生了解采煤设备选型与煤矿生产效率、安全之间的关系。
技能目标:1. 培养学生能够根据煤矿生产条件,运用所学知识进行采煤设备的合理选型。
2. 提高学生运用技术资料、分析问题和解决问题的能力。
3. 培养学生的团队协作和沟通能力,能够就选型方案进行讨论和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱煤炭事业,关注煤矿安全生产,树立正确的职业观念。
2. 引导学生认识到科技进步在煤炭行业中的重要性,增强创新意识和责任感。
3. 培养学生严谨、务实的学术态度,尊重事实,遵循科学原则。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生通过学习,能够结合实际煤矿生产需求,独立完成采煤设备的选型工作。
课程目标具体、可衡量,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 理论知识:- 煤矿生产概述:煤矿类型、生产过程及设备配置。
- 采煤设备分类及原理:滚筒式采煤机、刨煤机、连续采煤机等。
- 设备选型依据:煤矿地质条件、煤层厚度、工作面参数等。
2. 实践操作:- 分析不同煤矿生产实例,了解设备选型的实际应用。
- 教学案例:针对具体煤矿条件,进行设备选型演示和讨论。
- 选型软件应用:介绍采煤设备选型软件,并进行实际操作练习。
3. 教学大纲:- 第一章:煤矿生产概述与采煤设备分类(2课时)- 第二章:采煤设备原理及选型依据(4课时)- 第三章:实践操作与案例讨论(4课时)- 第四章:选型软件应用与作业指导(2课时)教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,结合教材相关章节,确保学生能够掌握采煤设备选型的基本知识和技能。
三、教学方法针对本课程内容特点和学生实际情况,采用以下多样化的教学方法,以激发学生学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师通过系统讲解,使学生掌握采煤设备选型的基本知识和理论。
矿山机电一体化选型毕业设计2021煤矿机电选型设计第一部分支护设备与采煤机选型设计未知条件:1.煤层厚度:3.3m;2.截割阻抗:235n/mm;3.年产量:105万吨/年;4.顶板条件:2级3类;5.煤层倾角:12°;6.工作面长度:120m.一、机械化矿井工作面类型的确认与论证机械化采煤工作面根据支护设备型式不同,可分为普通机械化采煤工作面(简称普采)及综合机械化采煤工作面(简称综采)。
综采工作面主要设备为双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架,综采工作面机械化程度高、安全、生产率高。
普采工作面主要设备为滚筒采煤机、刮板输送机、金属摩擦支柱或单体液压支柱及金属铰接顶梁。
一般当工作面内煤层厚度较厚、煤层倾角及煤层厚度变化不大,地质条件比较稳定,没有大的断层、夹矸等,工作面设计能力又比较高,采用综采较好。
据已知条件,选用综采工作面较好。
二、液压支架的选型1.影响液压支架选型的因素影响液压支架选型的因素,主要是矿山地质条件、如顶、底板稳定性、煤层厚度、煤层倾角、煤层赋存状况及瓦斯含量等。
其中以煤层及顶、底板稳定性影响最大。
(1)顶板稳定性:顶板稳定性直接影响支架的架型掘进强度。
顶板岩性的相同,同意支架的架型的型式,岩层载荷和顶板的稳定性主要影响支架掘进强度和顶梁的结构型式。
通常谈:煤层顶板巩固平整,应选用支撑式支架;煤质松软、顶板破碎煤层,应选用掩护式支架;而煤层顶板坚硬,则应选用支撑掩护式支架。
(2)底板稳定性:底板岩石的共同组成,结构及岩石力学性质就是支架选型不可忽视的另一关键条件。
底板的稳定性,对支架底座影响颇小。
支架架型挑选出不当,可以并使支架陷于底板,使移架困难。
根据我国煤层底板岩石抗压强度。
按《毕业设计指导书》p.22,表中2-1挑选出提振式支架。
(3)煤层厚度:煤层厚度主要影响支架支护强度,煤层厚度越大支护强度应越高,煤层厚度大小及变化情况,又决定着支架的结构高度和伸缩范围。
(4)煤层倾角煤层倾角主要影响支架稳定性,煤层倾角大则易使支架发生倾倒、下滑现象。
采煤机的选型与液压支架配套的采煤机主要有两类:一类是刨煤机;另一类是滚筒式采煤机。
后者在我国用得较多,下面着重介绍滚筒式采煤机的选型。
一、初选采煤机(确定型号)㈠确定型号时考虑如下因素:1.根据煤的坚硬度选型滚筒式采煤机适于开采坚硬度系数f<4的缓倾斜及急倾斜煤层,对f=2.5~4的中硬以上的煤层,应采用大功率采煤机。
2.根据煤层厚度选型采煤机的最小采高、最大采高、过煤高度、过机高度等都取决于煤层的厚度,煤层厚度可根据技术要求分为三类:(1)薄煤层煤层厚度小于是1.3m。
最小采高在0.65~0.8 m时,只能采用爬底板式采煤机;最小采高在通常情况下0.75~0.90 m.时,可选用骑溜式采煤机。
(2)中厚煤层煤层厚度为1.3~3.5m。
开采这类煤层在技术上比较成熟,根据煤的坚硬度等因素可选择中等功率的采煤机,如MG340、MXA—300/3.5、MG300—W(2×300)、MG200—W(2×200)等。
(3)厚煤层煤层厚度在3.5 m以上。
由于大采高液压支架及采煤、运输设备的出现,厚煤层大采高一次采全高综采工作面取得了较好的经济指标。
适用于大采高的采煤机应具有调斜功能,以适应大采高综采工作面地质及开采条件的变化以及俯采的要求,此外由于落煤块度较大,采煤机和输送机应有大块煤机械破碎装置,以保证采煤机和输送机的正常工作。
适于煤层大采高一次全高的采煤机有MXA—300/4.5、MXA—600/4.5、MG300—WG (600)、AM—500等型采煤机,最大采高达4.5m。
当采用厚煤层放顶煤综采工艺时,在长度大于60 m的长壁放顶煤工作面,采煤机选型与一般长壁工作面相同;但在短壁工作面,可选用正面截割的短工作面采煤机和侧面截割的短工作面采煤机两种机型。
前者其滚筒轴线平行于工作面,致使顶底板由多个圆柱体相交而成为不平坦的表面,造成支架和输送机移动的困难,另外机身重心高,稳定性差。
第一部分概述一、毕业设计意义毕业设计是整个教学环节,是检验整个学习中所学知识的一种方法和手段,是毕业前的综合性训练,是培养学生独立工作能力和解决实际问题技能的重要教学环节。
因此,要求凡参加毕业设计者,都必须严肃认真,一丝不苟的进行工作;一定要根据给定的设计题目的要求,选择运输设备。
在选型中要正确地选用计算公式,各种参数和数据,通过计算和校核,确定一个工作面的采煤机型号、液压支架型号和刮板输送机型号及校核,一条运输巷的胶带输送机的型号,各运输环节的运输设备,合理选择辅助运输设备。
毕业设计既然是培养学生工作能力和技能的毕业前的综合性训练的教学环节,所以给的题目是经过加工的。
虽然要求一般的按给定题目进行设计,但也不排除学生根据自己的条件和掌握的实际生产中存在的问题,进行研究设计工作,但要争得指导教师同意。
建议:在开始动手设计之前,就所给定的题目,熟悉矿区概况,交通情况,地理位置,矿井开拓方式,井下开拓系统;搞清井下运输系统及运输线路特点,特别是两相邻运输环节相接处的情况及布置方式;详细阅读毕业设计指导书和毕业设计参考资料。
《煤矿安全规程》的有关条款;备齐各种用具及必要的参考书等。
要求:主要运输设备的确定,必须通过计算或验算,并有充足的理由,首先要求技术上合理,经济运转中安全。
设计说明书要用规定的书写纸,要书写工整,干净。
列出各主要运输设备的技术特征表和必要的插图,要有所有运输设备汇总的一览表。
装订成册。
对所绘图纸,要求布置合理、美观、正确、干净、细致,基本成比例。
标题栏,图例及明细表都要认真填写和绘制。
有时需要绘制必要的剖面图或局部图。
二、井田概况及地质特征2、 某煤矿采煤工作面地质资料(1)工作面基本情况:表1 工作面位置及井上下关系表(2)工作面的地质状况:表2 煤层情况表表3 煤层顶底板情况表(3)地质构造:A、断层情况以及对回采的影响:在本工作面开采范围内无断层出现。
B、褶曲情况以及对回采的影响本工作面无褶曲,为稳定煤层,对回采没有影响回采影响不大。
辽宁工程技术大学《采掘机械》综合训练题目:采煤机选型设计班级:矿电11*名:******师:***完成日期:2014年12月9日《采掘机械》综合训练综合训练任务书一、设计任务及要求(1) 根据所给原始数据进行采煤机选型的详细计算;(2) .编写综采工作面采煤机选型设计说明书;(3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件:(1) 设计图纸(综采工作面设备配套关系图)(2) 设计说明书三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务,收集相关资料(2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、成绩评定成绩:教师日期《采掘机械》综合训练目录1机械化采煤工作面类型的确定 (1)2采煤机性能参数的确定 (1)2.1滚筒直径的选择 (1)2.2截深的选择 (1)2.3滚筒转速及截割速度 (2)2.4采煤机最小设计生产率 (2)2.5采煤机在截割时的牵引速度及生产率 (3)2.5.1根据采煤机最小设计生产率决定的牵引速度V1 (3)2.5.2根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V2 (3)2.5.3按液压支架的推移速度决定牵引速度V3 (4)2.6采煤机所需电机功率 (4)2.7采煤机牵引力 (5)3初选采煤机及其配套设备 (6)3.1初选采煤机 (6)3.2防滑设备 (7)4初选采煤机主要技术参数的校核 (9)4. 1最大采高的校核 (9)4. 2最小采高的校核 (9)4.3卧底量校核 (10)4.4采煤机最大截割速度的校核 (10)4.5采煤机牵引力的估算 (11)5采煤机、支护设备、输送机配套关系图 (11)1机械化采煤工作面类型的确定煤层最大厚度4.5m,煤层倾角20度,煤层截割阻抗A=205N/mm,顶板岩性:老顶为2级,直接顶为2类,工作面设计长度为210m,Ⅱ设计年产量万160t/a。
本矿煤层赋存条件较好,煤层为进水平煤层,煤层厚度适中,设计能力为1605万t/a,直接顶为2类中等稳定顶板,老顶为Ⅱ类顶板,周期来压强烈,要求工作面支护强度较大。
根据本矿工作面条件及我国目前采煤方法的类型及设备配套情况,设计确定工作面的方法为综采一次采全高。
2采煤机性能参数的确定2.1滚筒直径的选择根据目前我国采煤机生产现状及使用情况,设计选用双滚筒采煤机。
双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高hmax的一半,一般可按D=(0.52~0.6)hmax选取,采高大时取小值,采高小时取大值。
目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化,所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。
D=0.52×4.5=2.34(m)根据计算,设计取2.25m。
2.2截深的选择截深的选择,受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、及液压支架的推移步距影响。
中厚煤层一般选取0.6m~0.8m,同时考虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m 左右,设计选取截深为0.6m 。
2.3滚筒转速及截割速度滚筒转速的选择,直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。
转速过高,不仅煤尘产生量大,且循环煤增多,转载效率降低,截煤比能耗降低。
根据实践经验,一般认为采煤机滚筒的转速应控制在30~50转/分较为适宜。
设计取45转/分。
滚筒直径为2.25m ,转速为45转/分,则可计算出截割速度为5.3米/秒。
2.4采煤机最小设计生产率采煤机最小设计生产率与采煤机有效开动率有关。
虽然综合机械化开采在我国中厚煤层一次采全高工作面的应用已经成熟,机械设备的生产加工技术也比较完善,设备可靠性也大大提高,但采煤工作面煤层潜在的变数及机械设备的检修等的各种因素均影响采煤机有效开动率,我国平均水平在40%左右。
设计取正常开动率为40%。
采煤机最小设计生产率由下式计算:4.024min ⨯=W Q式中:Qmin ——采煤机最小设计生产率,t/h ,W ——采煤工作面的日平均产量,1600000÷300=5333(t ) 0.4——采煤机有效开动率。
则:4.024min ⨯=WQ =555.6t/h2.5采煤机在截割时的牵引速度及生产率采煤机截割时牵引速度的高低,直接决定采煤机的生产效率及所需电机功率,由于滚筒装煤能力,运输机生产效率,支护设备推移速度等因素的影响,采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多,采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化,选择截煤机时的牵引速度,要根据下述几个方面因素,综合考虑。
2.5.1根据采煤机最小设计生产率Qmin 决定的牵引速度V1,γ···60min 1B H Q V =m/min式中:Qmin ——采煤机最小设计生产率,555.6t/h , H ——采煤机平均采高,3.65m , B ——采煤机截深,0.6m γ——煤的容重,1.35t/m3γ···60min 1B H Q V ==3.132m/min2.5.2根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V2,采煤机截割过程中,是滚筒以一定的转速n ,同时又以一定的牵引速度V2沿工作面移动,切削厚度呈月牙规律变化,如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m ,则截齿最大的切削厚度hmax 在月牙中部,可用下式求出。
n 10002max ⋅=m V h mm上式中,m 一般取3,n 根据上面的计算取45转/分。
一般来说,hmax 应小于截齿伸出齿座长度的70%,根据国产采煤机的实际情况,取45mm 。
则:1000n max2h m V '⋅⋅⋅=m/min式中:h ’max ——截齿在齿座上伸出长度的70%,取45mm 。
则:1000n max2h m V '⋅⋅⋅==6.075m/min2.5.3按液压支架的推移速度决定牵引速度V3一般讲支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度较好,这样可保证采煤机安全生产。
截割时牵引速度V 应根据上述三方面情况综合分析后确定,其最大值应等于或大于V1,但应小于V2,并与V3协调,使采煤机既能满足工作面生产能力的要求,又可避免齿座或叶片参与截割,并能保证采煤机安全生产。
综上所述,采煤机的牵引速度取V =4m/min 采煤机的牵引速度确定后,则采煤机的生产率Q 为 Q =60·H ·B ·V ·γ t/h将上述确定的直带入公式求得采煤机的生产率为 Q =60×3.65×0.6×4×1.35=709.56(t/h )2.6采煤机所需电机功率由于采煤机在截割和装载过程中,受到很多因素的影响,所需电机功率大小,很难用理论方法精确计算,常采用类比法或比能耗法来估算。
采用比能耗法估算电机功率,是根据采煤机生产率和比能耗(截割单位体积煤所消耗电功率)试验资料来确定。
如果比能耗确定适当,计算值就比较合理。
本设计煤层截割阻抗为AX =205N/mm ,根据下述公式可求得采煤机截割时的比能耗H ωXB XX H A A H ωω⋅=式中:H ωX ——煤层截割比能耗,kW ·h/t ,AX ——煤层截割阻抗,205 N/mm , A ——基准煤截割阻抗,取190 N/mm ,H ωB ——基准煤比能耗,基准煤比能耗为0.39 kW ·h/t 。
则:B XX H A A H ωω⋅==0.42由于本设计采煤机为双滚筒采煤机,所以后滚筒的截割比能耗X H ω'可由下式求得。
X X H K H ωω⋅='3式中:K3——后滚筒工作条件系数,根据采煤机割煤方式,取0.8。
则:X X H K H ωω⋅='3=0.34 采煤机所需电机功率为:)4.06.0(21X X H H K K QN ωω'++=式中:K1——功率利用系数,采煤机用一台电机驱动,取1, K2——功率水平系数,查表取0.95(牵引速度调节方式为自动调节,电机最大转矩和额定转矩的比值取2.2~2.4)则:)4.06.0(21X X H H K K QN ωω'++==141kw由于国内采煤机的功率均以系列化,根据计算数值就近选取,设计选采煤机的功率为700kW 。
2.7采煤机牵引力根据采煤机电动机的功率,可直接查表求得采煤机的牵引力。
查表:采煤机牵引力 300到500KN 。
3初选采煤机及其配套设备3.1初选采煤机根据采高,滚筒直径,截深,生产率,电机功率,牵引力及牵引速度,初步选择采煤机型号为MG300/700GWD采煤机主要技术参数见表1。
表1采煤机主要技术参数表3.2防滑设备骑在输送机上工作的采煤机,当煤层倾角大于10°时,就有下滑的危险。
特别是链牵引采煤机向上工作时,一旦断链,就会造成机器下滑的重大事故。
因此,煤矿安全规程规定:当倾角大于10°时,应设防滑装置。
防滑杆:最简单,这种防滑装置只用于中小型采煤机上。
抱闸式:结构比较复杂,不易调整,现并不常用。
制动器:目前大多数的采煤机都设有这种装置(采煤机自带)。
即防止采煤机下滑,又能防止“回链敲缸”,同时能起到低压保护作用。
对于链牵引采煤机,不能防断链下滑。
液压安全绞车:它可与各种采煤机配套使用,在一定的煤层倾角范围内防止下滑及断链跑车事故,保障人身设备安全。
配用本绞车后又可起辅助牵引作用,补充采煤机牵引力不足,更好地发挥采煤机的作用。
这种设备愈来愈广泛地被使用。
综上所述我选择制动器制动。
3.3采煤机喷雾供水装置采煤机喷雾系统中,喷咀的数量选择应使一定水压下的总流量等于计算耗水量水Q:水Q =q Q 〔 L/min 〕式中:Q ------采煤机生产率,〔 t/min 〕q ------单位耗水量,〔 L/min 〕Q 值对于具体的工作面,可按采煤机最大实际生产率(前面已说明)计算,一般单位耗水量的确定与煤层条件有关。
q 可按表2来选取。
表2几种煤层条件下的单位耗水量在表中q 的上限,用于煤含水量小雨3~5%,工作面风速大于2m/s 以及采煤机穿梭式工作时。
喷咀入口水压1~2MPa 。
同时为防止喷咀堵塞,不宜小于1 MPa 。
要根据管路的远近及管路的弯曲段数目等,在井下进行实际调整,保证喷咀入口水压1~2MPa (观看水压表或水的雾化情况)。
根据计算耗水量水Q 查表3来选择喷雾泵。
水Q =qQ =111.1 〔 L/min 〕因为计算耗水量为111.1〔 L/min 〕,所以选择XPB120/45。
4初选采煤机主要技术参数的校核4. 1最大采高的校核本设计最大采高hmax为4.5m,滚筒直径D为2.25m,采煤机高度A及所需底托架高度B可由下式计算:A=hmax+)2sin(2maxDLH+-αB=hmax-)2sin2(maxSDLH+++α式中:A——采煤机高度,mhmax——工作面最大采高,4.5mH——采煤机截割部减速箱高度,一般等于电机高度,0.6mL——摇臂长度,1.19mαmax——摇臂向上摆动最大角度60°,D——滚筒直径,2.25mS——运输机槽帮高度,0.220m则:A=hmax+)2sin(2maxDLH+-α=2.03(m)B=hmax-)2sin2(maxSDLH+++α=1.81(m)4. 2最小采高的校核采煤工作面最小采高hmin应大于采煤机高度A,支架顶梁高度h1,过机高度h2,(顶梁与采煤机机身上平面之间的距离)三项之和,即采煤机与支护设备应能通过煤层变薄带,滚筒不割岩石。