第一章概述
一、采煤工作面位置及开采范围
1、工作面位置及井上下关系
该采煤工作面位于一水平一采区，开采3号煤层。采煤工作面东以开采边界为界，西与1205工作面相邻，本工作面编号为6116。
工作面位置及井上下关系表
2、开采范围
东为6116工作面回风巷，北距采区边界10m为界，西为6116工作面运输巷，南以采区回风大巷为界。始采线为本工作面开切眼，终采线为距回风大巷20M停采线，工作面沿倾斜方向上山推进，推进长度为1032M，工作面长度为160M。
二、采煤工作面与相邻煤层及相邻已采采区的关系
1、与相邻煤层的关系
本煤层上无可采煤层，本煤层编号为3号煤层，位于山西组下部，层位稳定，下距9号煤层47.6M。3号煤层平均厚度为6M；9号煤层位于太原组上段下部，煤层平均厚度为3M，煤层稳定，属于可采，目前尚未开采，对本工作面没有影响。
2、与相邻已采采区的关系
本工作面为本矿第一个采煤工作面，相邻无采空区。
三、采煤工作面与地面相对位置的关系
工作面地面为农田，没有需要保护的建筑物和构筑物，回采后将造成地面开裂、下陷，要及时充填，以防地面雨水灌入井下。
第二章地质简况
一、煤层赋存情况
该工作面北高南低，呈东—西走向。煤层呈一单斜构造，煤层平均倾角为16°。煤层较稳定。该煤层为黑色，块状，玻璃光泽，中—宽条带状结构，以亮煤为主，境煤次之，夹暗煤及丝炭条状，为光亮型煤，煤质为贫煤，容重为1.3t/m3.。
二、围岩的性质及其对采煤的影响
工作面煤层伪顶为0.2M厚的碳质页岩，黑色不稳定，一般随着煤层而掉落；直接顶为8.4M厚左右的泥质细沙岩，碳质页岩互层，随着工作面推进而垮落；老顶为8.6M厚的灰色泥质页岩，砂页岩互层。直接底为灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬，厚度一般在4.2M左右，对开采无影响。
附图1本工作面煤层综合柱状图。
三、地质构造及水文地质情况
本工作面没有构造，煤层赋存条件简单，稳定。
1、工作面水文地质条件
本工作面直接充水水源为上部砂岩裂隙含水层，6煤顶板至玄武岩底板地层厚度为18.5-63M，含砂岩1-4层，第一层砂岩<老顶砂岩）厚8.7-13.3M，本面砂岩含水层富水性弱，补给源不充分。掘进过程中本面两顺槽及切眼多处顶板淋水，两顺槽局部地段破底板砂岩掘进时也出现底板砂岩渗水现象，但对生产无影响。预测本面在回采时正常涌水量为每小时50-68立方M，最大涌水量为每小时111.5立方M。回采前必须安装好排水系统并确保动转正常。
2、其他水源分析
地面大沟在雨季对本面进行间接补，水对回采影响不大。
另据钻孔封孔情况分析，工作面回采至钻孔附近时，还要注意封闭不良钻孔导水，密切注意煤层出水和顶板淋水情况，并及时向矿调度和生产技术部汇报。
四、瓦斯、煤尘和自然发火情况
本矿井属于低瓦斯矿井，没有高瓦斯区域，自燃倾向性等级为Ⅲ级，属于不易自燃煤层，无自燃发火现象。煤尘具有爆炸性
第三章可采储量及可采期
6116采煤工作面开采范围内的可采储量及可采期。
工作面可采长度：160M；
综采放顶煤一次采全高，机采高度4.0M。
煤层厚度：3m，6116工作面煤层总厚度平均为1.5，容重240。
1、可采储量：
873.3×239.5×15.8×1.4=4626516.342T
设计采出煤量计算：
按初次放煤步距20M，停采线前30M不放顶<煤），割煤回采率97%，放煤回采率80%计算：
割煤采出量：
873.3×239.5×4.0×1.4×97%=1136131.861T 放煤量：
<873.3-20-30）×239.5×(15.8-4.0）×1.4×80%=2605935.506T
设计出煤量：
1136131.861+2605935.506=3742067.367T 工作面设计回采率：
3742067.367/4626516.342×100%=80.9%
2、可采期限
n=(873.3/4>/30=7.3月
第四章巷道布置与生产系统
第一节巷道布置
一、巷道设计及布置
1、采区设计、采区巷道布置简况
工作面两条顺槽及切眼均沿煤层底板布置，两条顺槽相互平行。进风顺槽(辅运顺槽>通过联络巷直接与6#中央辅运大巷相联，构成工作面的辅助运输系统；回风顺槽<主运顺槽）与6#煤回风大巷相联，构成工作面的回风系统；主运顺槽通过顺槽溜煤眼与6#层中央主运大巷相联搭接，构成工作面的运煤系统。
2、支护形式
全断面共布置锚杆14根，顶板布置6根规格为Φ18×2400mm 的等强杆体高强度无纵筋左旋螺纹钢锚杆；两帮各布置4根规格为Φ18×2000mm的等强杆体高强度无纵筋右旋螺纹钢锚杆<备用规格为Φ18×2000mm锚固端头带左螺旋麻花的等强杆体高强度无纵筋右旋螺纹钢锚杆）。
2、锚杆支护附件
顶板：选用W钢带配合钢筋塑料网<在顶板围岩状况较差时可用钢筋网代替）护顶。
W 钢带规格：厚度为3mm，宽度为250mm，长度为5300mm。
钢筋塑料网规格：8股钢筋，网孔规格为50mm×50mm，网片尺寸为：2400 mm×13000mm。
钢筋网规格：钢筋直径为6.5mm，网孔规格为100mm×100mm，网片尺寸为： 2600mm×1200mm。
两帮：顶板和两帮使用整体钢筋塑料网支护。
二、采煤工艺
<一）采煤工艺
方法选择：6116工作面采煤方法采用倾斜长壁后退式全部垮落综合机械化放顶采煤法。
正常生产工艺流程：进刀→煤机割煤→移架→第一轮放煤→返刀扫底<同时第二轮放煤）→推前溜→拉后溜→清理。
1、割煤工序
正常割煤工序为采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采煤机为单向割煤，每割一刀煤，支架溜子推移一个步距0.8m，完成一次循环，往返一次割一刀煤。
2、进刀方式
本工作面采用机头机尾割三角煤端部斜切进刀，截深0.8m，采煤机割到端头后，将前滚筒降下来，返回进行斜切进刀，同时液压支架滞后采煤机后滚筒4-6架开始移架，如遇到特殊情况可以追机移架，或超前移架；直到走完弯曲段进入溜子的直线段，然后沿着溜子向机尾方向依次将溜子推直；采煤机升起左滚筒沿溜子向机头方向运行割三角煤；割完三角煤采煤机割煤返回，然后进行正常割煤，完成采煤机的进刀。
3、移架工序
移架为依次顺序移架，一般情况液压支架滞后采煤机后滚筒
4-6架的距离依次跟机移架；特殊情况，例如老顶来压、顶板破碎，应追机带压擦顶移架，支架滞后前滚筒1-2架。移架步距0.8m。
4、放煤方式
放煤由两名专职放煤工负责，采用采、放平行作业、一采一放双轮顺序放煤方式；初次放煤在工作面顶板初次来压后进行，停采线前30m停止放煤。机头五架机尾五架不放顶煤。由两名专职放煤工按照135架、134架、133架……8架、7架、6架<依次间隔递减）开始放煤，第一轮放出顶煤的1/3，第二轮放到见矸关门。由于工作面较长，放煤工必须根据后溜中的煤量控制放煤速度，工作面同时放煤点严禁超过两处，防止压死后溜。
5、推溜工序
煤机返空刀扫底时，必须保证滞后采煤机不少于15m<约9节溜槽）的弯曲段距离。推溜步距0.8m。
6、层位控制
严格沿煤底板回采，使工作面层位控制合理。如遇煤层底板有较大起伏的情况可依据情况，以工作面平直为原则适当调整层位。
附图2为工作面巷道布置平面图及巷道断面图。
第二节生产系统
一、运输系统
采煤工作面用采煤机破煤后，用SGZ—630/220前刮板运输机将煤运到运输顺槽，用SGB—620/40型刮板输送机转载到
SPJ—650/22胶带输送机上运送到采区运输大巷运至采区煤仓<煤仓容量为500吨），利用水平大巷皮带运至井底煤仓用箕斗提至地面。
放顶煤落煤后用SGB—630/150C后刮板运输机将煤运到运输顺槽，通过转载机转载到顺槽皮带运输。
材料运输：地面材料装罐车后通过副井井筒罐笼运至井底车场，通过水平辅运大巷运至采区辅运大巷，利用回风顺槽运至工作面。
二、排水系统
本工作面因为是沿倾斜下山回采，工作面涌水通过两顺槽排入采区水仓，最后排至井底水仓。
三、供电系统
㈠采区变电所KBSG—200/6引出一趟660V电源供监控分站。
㈡移变KBSGZY—1000/6/1140引二趟1140V电源，一趟供液压泵站两台乳化液泵，另一趟供运输顺槽皮带、刮板运输机和工作面供前后煤溜及采煤机用电。
本工作面所有用电设备的负荷列表统计，见下表。
6116采煤工作面用电负荷统计表
四、通风防尘系统
1、确定风量
6116工作面风量计算：
根据“一通三防”管理规定中矿井风量计算细则所提供的采煤工作面的风量计算公式：
⑴按瓦斯涌出量的计算：
Q采=100×Q瓦·K=100×0.56×1.6=89.6m3/min
式中:
Q采——采煤工作面实际需要风量；
K——工作面通风系数取1.6；
Q瓦——工作面瓦斯绝对涌出量，参照D1204工作面实测值和上年度瓦斯等级签定取0.56m3/min。
⑵按工作面风速计算：
Q采=60VS=60×1×9.24＝554.4 其中：V——工作面平均风速m/s取1。 注：《“一通三防”管理规定》矿井通风量计算细则取值。 S——工作面平均面积9.24m2 平均控项距4.2×采高2.2=9.24m2 ⑶按工作面人数计算: Q采=4N=4×20=80m3/min N——采煤工作面同时工作的最多人数取20 按风速验算15S＜Q采＜240S 根据计算及风速验算本工作面供风量取值554.4m3/min，满足需要。 2、通风防尘系统 <1）通风： 新鲜风流： 地面→主副井→井底车场→水平运输大巷→采区运输大巷→回采工作面运输顺槽 乏风流： 回采工作面→回采工作面回风顺槽→采区回风大巷→总回风巷→回风井→主扇风机→地面 <2）综合防尘： 1、在运输顺槽各转载点设置灭尘喷头：皮带机头、转载机、煤溜机头，保证其完好并正常使用。 2、在风巷安设6道净化水幕，保证生产期间开启，使用正 常，满足净化风流的要求。 3、采煤机割煤时，其内、外喷雾必须保证使用，必须随时更换损坏的喷嘴和被堵塞的喷咀，严禁在内外喷雾不完好或不使用时开启机组割煤。 4、工作面支架装备有移架，放煤喷雾，当工作面支架进行降柱、移架或放煤作业时，其喷雾系统应同步开启，保证降尘。 5、工作面煤尘冲洗必须班班进行，超前维护段50m内班班冲洗，风巷超前维护段往外50——100m每日冲洗一遍，100m 以外每周冲洗一次，保证煤尘堆积厚度不超规定<厚度2mm，长度5m）。 五、管路系统 供水系统： 1、从采区运输大巷静压水管引一1.5寸钢管至1240工作面运输巷供采煤机、支架喷雾、煤溜机头、皮带机头、转载机头、隔爆水棚、巷道净化水幕及消防用水。 2、从采区运输巷静压水管引一趟1.5寸钢管至D1204工作面回风巷用作消防、喷雾洒水及煤层注水。 六、照明及通讯系统 1、照明：机头，机尾，综采支架每隔两架有防爆照明灯进行照明 2、通讯系统：使用KTH型矿用本安型电话3台，分别安置在皮带机头、转载机头、工作面前端头，通过地面TC——416 型48门数字程控交换机，与井上下各主要地点构成通讯联络网。 第五章采煤工艺 第一节采煤工艺的选择 根据6116采煤工作面的煤层赋存情况和该矿的设备装备及职工的技术素质，采用倾斜长壁低位放顶煤一次采全厚综合机械化采煤方法，顶板管理为全部垮落法。工作面煤层平均厚度3m，其中采煤机滚筒割煤2.2±0.1m，放煤厚度3.8m，滚筒截深0.8m。采煤机割煤一刀，放煤一轮为一正规循环，其循环进度0.8m。工作面长度110m，放煤区段长102m。这样有利用提高机械化水平，增加产量，降低吨煤成本，有利于工作面的资源回收及顶板控制，保证安全生产。 附图3为采煤工作面平面及剖面图 第二节采煤工艺 一、破煤 1、采用滚筒采煤机落煤： 工作面采用4MG—200型双摇臂割煤机，依靠驱动轮与齿轮的啮合沿工作面移动。随着采煤机螺旋滚筒不断旋转割煤<前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤），从而完成了割煤工序，采煤机滚筒直径 1.4m，割煤高度 2.2±0.1m，采煤时，应遵循以下规定： ⑴严格执行采煤机司机技术操作规程及岗位标准。 ⑵严格控制采高在 2.2 ±0.1m范围内，不准有飘刀挖底，超高现象发生。 ⑶采煤机司机割煤时，必须精力集中，相互配合，严防滚筒碰到支架前梁，尤其在斜切进刀时，司机要时刻注意。 ⑷机组司机在操作采煤机割煤时，应随时注意煤墙的软硬变化及机组的运行状态，若出现异常，立即停机，将隔离开关打到零位，摘开离合器，闭锁大溜，进行检查，处理后方可重新开机。 ⑸割煤过程中，机组司机应随时注意煤墙片帮及顶板变化情况，如发现问题及时采取措施，采煤机割过后，紧跟前滚筒打出片帮板，对工作面所暴露的顶板进行临时支护。 ⑹机组在割煤过程中，司机一定要掌握好负荷与速度的关系，严禁开快车，应将机组的运行速度控制在2m/min范围内。 ⑺机组在运行状态中，严禁机组司机搬运机身与电缆槽之间的炭块等物。在机组附近进行破炭工作时，必须停机，切断机组电源，摘开离合器，闭锁大溜，将片帮板背紧煤墙，专人监护顶板，方可作业。 ⑻严禁机组在无冷却水、喷雾不完好的情况下开机。 ⑼机组割煤时，应注意机组履带的涨紧及拖拉情况，防止损坏电缆、水管。 ⑽机组司机随身携带便携式瓦斯报警仪，并随时注意瓦斯浓度，当机组前后及机身20m范围内，瓦斯浓度超过1%，则立即停止采煤机，闭锁大溜，及时通知班长，只有当瓦斯浓度降至1%以下，方可开机。 ⑾机组开机时，必须严格执行喊话、点动、再开机的岗标作业程序进行开机作业，严禁随意开机。 ⑿机组在斜切进刀时，机组司机必须放慢牵引速度，控制牵引速度在1m/min以内。 2、采煤机的进刀方式为端部斜切进刀法，采煤机在工作面端头约25m－30m的范围内斜切进入煤壁的进刀方式称为端部斜切法。当采煤机割煤接近工作面上端，前滑靴移动到输送机的过渡槽上时，将前滚筒逐渐降低，后滚筒逐步升高，以保持其正常的截割。 前滚筒进入平巷后，将采煤机稍微后退，并翻转挡煤板，然后使前滚筒一边转动一边下降到底板，后端滚筒升起，采煤机开始反向割煤，此时前滚筒把上一刀的底板余煤割净。当采煤机继续向下割煤即可顺着输送机弯曲段斜切入煤壁，到前后滚筒完全切入煤壁后<距回风平巷一般为25m－30m），继续牵引采煤机。与此同时，将输送机直线段和弯曲段推至煤壁，当采煤机割至端头后，前滚筒降低至底板，采煤机反向牵引清理浮煤至弯曲段，这时调高前滚筒，降低牵引速度，割掉端头三角煤，采煤机至端头后，并调换两滚筒上、下位置，便可开始 第二循环的采煤。 二、装煤 综采工作面的装煤方式 ⑴机组滚筒旋转时，煤体被截齿破落，并由螺旋叶片装入运输机，少量煤在推前溜时由铲煤板装入大溜中。 ⑵后溜与支架底座间的浮煤，在放煤结束后，拉后溜作业前，由放煤工装入后溜。 ⑶支架与前溜之间的浮煤及支架间的浮煤，由清煤工人清入前部大溜中，其操作注意事项； A、清煤工必须等前部大溜推出去，支架停止动作以后开始清煤。 B、清煤工作业时，必须随时注意煤墙及顶板情况，保证支架护帮板全部背紧煤墙，确认支护可靠后方可作业。 C、清煤工必须面向机尾，随时注意大溜的运行状况，以防止大溜涌出大炭或其它物件伤人。 D、清煤工作业时，与支架动作地点距离不少于15m，与采煤机的距离不少于20m。 三、运煤 1、采煤工作面的运输方式 采煤机构割下的煤，由工作面可弯曲刮板输送机经转载机和可伸缩带式输送机运到采区运输大巷运至采区煤仓。 2、采煤工作面输送机的选择 根据工作面采煤机型号和运输能力，前输送机选用SGZ— 630/220可弯曲刮板运输机运输采煤机落煤后的煤炭，后输送机选用SGB—630/150C可弯曲刮板运输机运输放顶煤落煤后的煤炭。 四、工作面支护 1、工作面支架选型 工作面使用支架为ZF2200/16/24B型中间架<87组）ZFG 2400/16/24排头<尾）架<6组）放顶煤综采支架，其主要技术性能见表。 ZF2200/16/24B型支架技术性能表 2、移架： 本面使用ZF2200/16/24B型放顶煤支架，操作方式为手动本架操纵，采用单架依次顺序随机移架及时支护的方法管理顶 板。如顶板破碎前滚筒割过后及时移架，严防冒顶，移出的支架要符合以下规定： ⑴工作面支架前梁接顶严密。 ⑵移出的支架要排成一条直线，偏差不得超出±50mm。 ⑶支架顶梁与顶板平行支设，其最大仰俯角＜7°。 ⑷相邻支架间不得有明显错差<不超过顶梁侧护板高的2/3）支架不挤，不咬，架间空隙不超过200mm。 ⑸支架工在操作支架移架时，除注意顶板，煤墙状况外，还必须注意支架尾梁与后溜的相对位置，以免移架过程中，插板拌后溜刮板及链。 ⑹移架时，必须保证后溜不随支架前移。 3、推前溜： 液压支架推移，千斤顶活塞行程600mm，推溜步距0.6m，移前溜时，滞后采煤机后滚筒12—15m，推移时必须将前溜移成一条直线，同时符合以下规定： ⑴大溜要移成一条直线，偏差不得超过±50mm。 ⑵推前溜要从一端顺序作业，工作面必须有3—4组的支架推移千斤顶同时动作来完成前溜的推移工作。 ⑶弯曲段溜槽不少于15M。 ⑷推前溜到位后，支架工将支架推移手把复零位，以免发生高压管崩破伤人或顶坏前溜的事故。 ⑸除机头机尾可以停机推移外，中部槽要在刮板机运行中 推移，不准停机推移。 五、采空区处理 采空区处理方式采用放顶煤落煤顶板全部垮落法进行处理。 1、放煤： 根据本面支护的特点及切眼尺寸支护情况，机组割完第10刀煤后，即支架的尾梁全部离开锚网支护顶板处，开始放煤。放煤在工作面移出架后由专职放煤工进行放煤，采用割放平行作业。 ⑴煤步距及放煤顺序： 采用顺序单轮逐架放煤法，一刀一放，放煤步距0.8m，放煤作业滞后移架作业15m。 ⑵初次放顶煤： 工作面回采初期，顶煤比较完整，放煤困难，为提高初次放煤回收率及尽快达到放煤标准，采取以下措施： A、开采前工作面采取退锚措施，加快顶煤的破碎。 B、反复升降支架，迫使顶煤与直接顶离层，使顶煤破碎，从而通过后尾梁流入后溜中。 C、在反复升降支架时，必须密切注意支架前梁上部顶板状况，升起架后，必须保证支架前梁接顶严密，初撑力达到要求，防止出现冒顶事故。 ⑶正常放煤： 放煤操作：操作尾梁千斤顶，使尾梁收到适当位置，保证 放出的煤流入后溜中，若大炭堵住，则可伸缩插板将大碳破碎，放煤结束后，升起尾梁，伸出插板。 2、拉后溜：拉后溜，由固定在支架底座侧面的拉后溜千斤顶与联接装置的配合来完成拉后溜作业。 ⑴拉后溜必须滞后放煤点15m后进行。 ⑵拉后溜时，其弯曲过渡段不得小于15M，不能出现急弯。 ⑶拉溜完毕，手把复零位，形成一条直线。 ⑷严禁停机时进行拉后溜作业。 ⑸其余执行推前溜的规定。 第六章生产技术管理 一、循环方式 工作面循环作业，即是完成破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等基本工序并周而复始地进行的作业过程。本工作面采用单向割煤推进方式。每班割2刀，放煤2次，每班两循环，昼夜循环个数为6个，一个循环进度为0.6M。日产原煤2471吨，按正规循环率85%计算，月产原煤63010吨，月推91.8m<月工作日按25.5日计算）。 二、作业形式 本工作面的作业形式为四六工作制，三采一准作业形式。 三、工序安排 1、割煤： 工作面检查结束后可开始割煤。 2、装煤： 在割煤的同时机组滚筒旋转，煤体被截齿破落，并由螺旋叶片装入运输机，少量煤在推前溜时由铲煤板装入大溜中。 3、运煤： 机组割下煤及支架放下的煤分别落入前、后运输机运至端头卸载汇入工作面转载机，进入顺槽皮带，再运入外部皮带直至地面。 4、移架： 采用单架依次顺序随机移架及时支护的方法管理顶板。如顶板破碎前滚筒割过后及时移架，严防冒顶。 5、推前溜： 在移架后由液压支架推移前溜，推溜步距0.6m，移前溜时，滞后采煤机后滚筒12—15m，推移时必须将前溜移成一条直线。 6、放煤： 根据本面支护的特点及切眼尺寸支护情况，机组割完第10刀煤后，即支架的尾梁全部离开锚网支护顶板处，开始放煤。放煤在工作面推前溜后由专职放煤工进行放煤，采用先割后放作业方式。 ⑴放煤步距及放煤顺序： 采用顺序单轮逐架放煤法，一刀一放，放煤步距0.6m，放煤作业滞后于推溜作业。 一、回采工作面地质概况 二层煤厚度为3.8～4.2m，其中含夹石一层，厚度0.05m，岩性为砂岩。本煤层属光亮型煤，断口呈贝壳状，垂直节理发育。直接顶为砂质页岩，厚度2.0m 左右，质软疏松易冒落，底板为灰白色中粒砂岩，泥质胶结，致密坚硬，厚18～23m，局部呈薄层状， 四层煤属无爆炸性煤层；不易自燃；煤层厚度2.5～2.7m，贝壳状断口，质硬性脆，煤底板为砂质页岩，以泥质为主，厚2.0m左右。煤层地温均为正常地温区。 该采区水文地质情况比较简单，采区预计正常涌水量在0.5～0.8m3/min，为保证安全生产，本采区两断层F3、F5两侧必须留设20～30m的安全煤柱。 二、回采工艺 1、采煤 工作面采用综合机械化开采，煤层倾角13o~15o，平均14o，采高2.2~3.8m，工作面长度200m，顶板中等稳定的砂质页岩。二煤层液压支架采用四柱四杆支撑掩护式；四煤层采用四煤煤层工作面采用ZZ6400/15/29型综采液压支架支护顶板，支撑高度1.5～2.9m，初撑力为31.5 MPa 5236KN；额定工作阻38.5MPa 1600 KN。为了提高工时利用率及工作面生产能力采用MGTY400 / 930—3.3D电牵引双滚筒采煤机，采煤机采用端部斜切进刀，支护采用及时支护，依次顺序移架，往返一次割两刀，截深0.8m。 2、运煤 工作面煤层倾角13o~15o，平均14o，，运煤采用运输能力伟2500t/h的SGZ1000/700型可弯曲刮板运输机。采煤后及时推移输送机，一般应选用液压推移。工作面每6m设一个千斤顶，机头机尾各设三个。移动时运输机3弯曲不能大于3o，弯曲处不小于15m，移刮板输送机滞后采煤机15m移进。 3、支架 ⑴支架类型 二煤层液压支架采用四柱四杆支撑掩护式；四煤层采用四煤煤层工作面采用ZZ6400/15/29型综采液压支架。 ⑵支护方式 支护方式采用及时支护。采煤机割煤后，支架依次或分组随机立即前移支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤机截深。 ⑶移架方式 采用单架依次顺序式。支架沿采煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线。 ⑷工作面端头支护 课程设计说明书 课程名称：机械制造工艺学 设计题目：“杠杆”零件的工艺设计 院系：机械工程系 学生姓名：刘立果 学号：200601100072 专业班级：机制自动化（3）班 指导教师：李菲 2009年12月17日 课程设计任务书 摘要：先从设计背景方面分析了零件作用和工艺，然后指定设计方案包 括毛坯的制造形式和对加工基面的选择最后实施方案。制定出工艺 路线，确定机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及 基本工时，最后进行了夹具的设计。 关键词：作用，工艺，毛坯，基面，路线，加工余量，尺寸，切削用量基本工时，夹具。 目录 1.零件的分析 (4) 1.1零件的作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (4) 2．工艺规程设计 (5) 2.1确定毛坯的制造形式 (5) 2.2基面的选择 (5) 2.3制定工艺路线 (5) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 2.5确定切削用量及基本工时 (9) 3．夹具设计 (10) 4.结果与讨论 (11) 4.1课程设计结果 (11) 4.2课程设计结论 (11) 5.收获与致谢 (11) 6.参考文献 (11) 序言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要 的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 1. 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给的零件是杠杆(见附图1)，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，零件中部有一孔ф20H7，两端分别是通孔和盲孔ф8H7，三孔均要求有较高的配合精度，用于传递较小扭矩。 1.2 零件的工艺分析 共有两组加工平面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下： 1.上表面 这一组表面包含两个ф8H7的孔和其倒角；与两孔垂直的平面包括通孔的端面ф16、盲孔的端面ф20和中部孔的端面ф32. 2.下表面 此加工面包括长宽均为68的下表面轮廓还有ф20H7孔及其倒角。 2.工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，由于零件为大批量生产且轮廓尺寸不大，可采用熔模铸造。2.2 基面的选择 加工下表面轮廓是以ф20的端面ф32为粗基准；在以加工好的下表面为基准加工通孔ф8的端面ф16、盲孔ф8的端面ф20和ф20的端面ф32。 2.3 制定工艺路线 工序I 依次粗铣和精铣下底面轮廓1，通孔ф8的端面ф16和孔ф20的端面ф32，盲孔ф8的端面ф20. 工序II 依次钻、粗铰和精铰通孔和盲孔ф8H7并锪倒角0.5×45°；粗铰后精铰 采矿学课程设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN# 采矿工程系 《煤矿开采学》课程设计说明书 课程名称：煤矿开采学 姓名： 学号： 班级： 指导教师： .序论 (2) 第一章．采区巷道布置 (4) 第一节．采区储量与服务年限 (4) 第二节．采区内的再划分 (5) 第三节．确定采区内准备巷道布置及生产系统 (7) 第四节．采区中部甩车场线路设计 (11) 第二章．采煤工艺设计 (18) 第一节．采煤工艺方式的确定 (18) 第二节．工作面合理长度的确定 (22) 第三节．采煤工作面循环作业图表的编制 (23) 小结 (25) 参考文献 (26) 序论 一、目的 1、初步应用《采矿学》课程所学的知识，通过课程设计，加深对《采矿学 课程的理解。 2、培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设 计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。 二、设计题目 1、设计题目的一般条件 本采区南以F4断层为界，北以相邻采区煤柱为界，上部标高-50m以上为风化带煤柱，下部边界为水平煤柱。 采区走向长度2100m，倾斜平均长度960m,倾角平均为12°。采区共有两层煤，区内地质构造简单，为单斜构造，无断层和褶曲。采区内无大的含水层和地下水，开采条件较好。 运输和回风石门标高分别是-250m和-50m。采区生产能力自定。 2.煤层特征 本采区内赋存4，5号两层煤，4号煤层和5号煤层均为中厚煤层。煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，自然发火期为3-12个月。煤岩爆炸指数为34-70％。煤层瓦斯含量小，采区所属矿井为低瓦斯矿井。 煤层特征表 采煤工作面调斜的方法与措施 [摘要]综采工作面调斜必须有良好的地质条件，煤层赋存稳定，顶板中等稳定以上，并不受相邻工作面采动影响。本文主要阐述了采煤工作面实中心调斜和虚中心调斜的方法与措施等技术问题。 【关键词】采煤工作面；调斜；旋转；方法；措施 采煤工作面调斜及旋转在本质上是控制工作面，各个部位采煤的进度，按次序调斜工作面的位置和推进方向。转角一般不大于45°，即工作面调斜或调采；在转角大于45°时，采煤工艺难度加大，即工作面旋转或转采。综采工作面调斜必须有良好的地质条件，煤层赋存稳定，顶板中等稳定以上，并不受相邻工作面采动影响，煤层倾角最好在12°以内，采高不可太大，不然，支架稳定性就会变差。工作面调斜分为实中心和虚中心。 1、实中心调斜 实中心调斜如图1所示。 实中心调斜的工艺过程为：采煤机割完调斜前的最后一刀煤时，旋转中心O1端停移输送机，另一端移一个截深，把输送机调成一条直线，再进行采煤机割煤，它所割的每一刀煤都是一个小扇形。割每一刀煤工作面调斜的角度为： 式中B—采煤机截深，m； L—工作面长度，m。 此调斜不损坏设备，工艺合理，操作简单，调斜范围不大。因其旋转端至中心的移架步距不断变小，支架对顶板反复支撑次数增多，中心附近的顶板管理较难。所以，主要适用在顶板比较稳定、调斜角度不大的工作面。为有效地调斜，有时能把旋转中心附近的煤壁进行加固，一般采用灌注粘结剂或打木锚杆等方式。 2、虚中心调斜 为了加强旋转中心附近的顶板管理，具备条件时应采用虚中心调斜。如图2所示，把调斜角α等分成几个小角α′，把旋转中心O2位于工作面之外，在采煤机割完一组通刀（长刀）和短刀之后，工作面转过α′角，就完成了一个调斜循环，使旋转中心O2端的工作面保持一定的前移量，防止因工作面在此处长时间不推进而造成顶板、煤壁发生维护困难的问题．虚中心调斜时要确定中心端的前移量S及每调斜循环（α′角度的小扇形块内）的割煤刀数nd。 S即图中AB段，应按顶板稳定性、调斜角度α′工作面长度L、支架及输送 普安县补者煤矿 1721采煤工作面残留煤柱回收的特殊安全技术措施 本着不浪费国家资源的原则，结合我矿实际情况，经矿领导、矿安委会研究，决定对1721采煤工作面残留煤柱进行回收。为此，我矿召开了煤柱回收专题会议，成立了煤柱回收领导小组，制定了残留煤柱回收的方案和特殊安全技术措施。现将具体情况汇报如下： 一、煤柱回收领导小组成员及职责 1、组长：吴西云 全面负责残留煤柱回收工作。 2、副组长：刘以合刘军 负责煤柱回收方案和措施的制定和落实，协助组长搞好煤柱回收工作，对煤柱回收工作直接负责。 3、成员：安全员、瓦检员和防突队成员 主要负责煤柱回收方案和措施的实施及施工过程中的现场管理工作，保证方案正确实施、工程质量符合标准要求，确保安全回收。 二、工程概况 所回收的煤柱为原1721采煤工作面残留煤柱，属17#煤层。在1721煤柱回采运输巷内指定地点开口，沿主平硐西侧保安煤柱的外边缘线掘巷至原1721运输顺槽，然后采用房柱式回采的方式对1721残留的煤柱进行全部回收。该工作面东部40 m处为主平硐，西部为1721工作面采空区。至地表垂直高度为90m～120m，对应地表主要为旱地和荒山，无农房和其它地物存在。（工作面平面布置图附后） 三、地质说明书 1、煤层情况 本巷所掘煤层为17-II煤层，17-II煤层位于二叠系上统龙潭组上段地层中，煤层较稳定。煤质为中灰、中硫、特低磷、高发热量、高熔灰分无烟煤。 17-II煤层，一般厚2.0～4.0m，中部有1-2层夹矸，结构简单。 2、煤层顶底板情况 本巷所掘的煤层顶底板完整，节理裂隙不发育，无明显的泥化现象，其稳 定性为中等至稳定。 直接顶：岩性主要为粉砂质泥岩、泥质灰岩、钙质泥岩、深灰色、硬度大、易碎、含动物化石，f：8-9。 老顶：岩性主要为粉砂岩，深灰色、坚硬、含炭化植物化石，贝壳断口，f：11-14。 直接底：细砂岩或粉砂岩、炭质泥岩、细砂岩或粉砂岩，为灰色、较硬，含植物化石。 3、水文地质 在该巷所掘范围内无富含水层，水文地质简单，预计局部存在裂隙水，水源主要由大气降水补给，对本巷掘进影响不大。 4、瓦斯地质、煤层自燃性和煤尘 2009年度矿井瓦斯等级鉴定为高瓦斯，矿井相对瓦斯涌出量23.13m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量 6.81m3/min；17＃煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类，煤尘无爆炸性。17＃煤层按突出煤层管理。 四、工作面煤炭储量 本工作面走向平均长度20m，倾斜长度100m，采高2.2 m，煤层容重1.47t/m3，可采储量为0.65万t。 五、采煤方法及回采工艺 1、采用房柱式采煤法进行回收。 2、巷道布置：首先在1721煤柱回采运输巷内指定地点开口，沿主平硐西侧保安煤柱的外边缘线掘巷至原1721运输顺槽，然后沿煤层走向向1721采空区掘刮板机运输平巷至1721采空区，接着沿1721采空区按煤层倾向向上送巷5m，最后沿煤层走向掘进与刮板机运输下贯通，形成房柱，该房柱即为回采房柱。之后，留设4m煤柱，在该房柱的上侧另掘一个大小相同的房柱做为准备房柱。 3、准备房柱掘好之后，对回采房柱进行回采，同时沿倾向再掘准备房柱，每房柱之间留4m宽的煤柱。 4、回采工艺： （1）、落煤方式：爆破落煤。 综采工作面放顶煤采煤工艺流程 一、回采工艺流程 采煤机采用端头斜切进刀，双向割煤，液压支架及时支护顶板。 采煤机上端头斜切进刀——正常下行割煤——移架——放顶煤——拉后部刮板输送机——采煤机返刀上行清浮煤（采煤机割煤至机头后）——推前部刮板输送机——上端头斜切进刀——进入下一循环。 （一）、采煤机割煤 综放工作面采用端部斜切进刀单向割煤，其工序如下： 采煤机下行割煤, 右滚筒割顶煤,左滚筒割底煤,行至工作面刮板机头割通煤壁,将右滚筒降下割底煤.反向将采煤机机身部底煤割尽,空刀上返清理浮煤,行至上部刮板机弯曲段,采煤机左滚筒升高割顶煤, 右滚筒割底煤,斜切进刀,待采煤机进入直线段后,将刮板机推直,采煤机割透煤壁后,将左滚筒降下割底煤,右滚筒升起割顶煤,采煤机下行开始下一个循环割煤。 （二）、移架 由于工作面前后输送机采用机头平行布置方式，因而在工作面两端各设4架过渡支架，而过渡支架不能做到及时支护，即采煤机割煤后，过渡架必须在前部输送机机头推移后才能移架，因而造成工作面的基本支架和过渡架不能顺序前移，使得移架工序变得复杂，现将移架顺序描述如下（采煤机端部斜切进刀单向割煤）： （1）采煤机斜切进刀割透煤壁下行时，将机头两架过渡支架的支架护帮板挑起；采煤机下行完成割底煤进入正常割煤，滞后采煤机左滚筒（此时应滞后采煤机前滚筒2架将支架护帮板挑起）3架，顺序将基本架移一个步距，移架时应先收护帮板；直到工作面下端最后一架基本架。当采煤机返机右滚筒到达距第一过渡架7米时，即将前部输送机机头推向煤壁（应保证逐架同时推）。 （2）机头推移后，将工作面下端过渡架（1～4#架）拉一个步距，移架的顺序为：先移2、3#架，后移1#架，再移4#架； （3）与此同时，当采煤机斜切进刀直线段时，前部输送机已经全长自下而上（或自上而下）推向煤壁，采煤机割透上端煤壁后，将上端4架过渡支架的护帮板挑起，及时支护顶煤。采煤机下行割煤后顺序将机尾处四架过渡架向前移一个步距，移架的顺序为：先移中间两架过渡架，后移最后1架过渡架，再移前第四架过渡架，待采煤机出斜切进刀段后将刮板机机尾推至煤壁为下一个循环段斜切进刀做准备； 过渡支架的移设是按上述移架顺序在特定时间内完成的；而基本支架的移设是由采煤机的割煤位置控制的。即在采煤机正常割煤的情况下，滞后采煤机左滚筒3架进行移架（或滞后采煤机右滚筒2架支架将支架的护帮板挑起，临时支护顶板，等滞后采煤机左滚筒3架时再进行移架）。 移架的动作如下：收护帮板→收伸缩梁→降柱(保持一定压力)→移架(擦顶移架)→升柱(保持初撑力) →打出护帮板。 机械制造工艺学课程设计目的、内容与要求 1 课程设计的目的 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练与准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论与实践知识,进行零件加工工艺规程的设计与机床夹具的设计。其目的就是: (1)培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识,结合金工实习、生产实习中学到的实践知识,独立地分析与解决机械加工工艺问题,初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 (2)培养学生能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理与方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,进一步提高结构设计能力。 (3)培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 (4)进一步培养学生识图、制图、运算与编写技术文件的基本技能。 (5)培养学生独立思考与独立工作的能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作 打下良好的基础。 2 课程设计的内容与要求 2、1课程设计的内容 课程设计题目通常定为:设计××零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。零件图样、生产纲领与生产条件就是设计的主要原始资料,由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜,生产类型为成批生产。 学生根据教师设计任务书中规定的设计题目,分组进行设计,按照所给零件编写出相应的加工工艺规程,设计出其中由教师指定的一道重要工序(如:工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种)的专用夹具,并撰写说明书。学生在指导教师的指导下,参考设计指导书,认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。 具体设计内容如下: 1.对零件进行工艺分析,拟定工艺方案,绘制零件工作图1张。 2. 确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图1张。 3. 拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片(工艺过程卡片与工序卡片)1套。 4.设计重要工序中的一种专用夹具,绘制夹具装配总图与大件零件图(通常为夹具体)各1张。 5.撰写设计说明书1份。 2、2课程设计中对学生的要求 采煤工艺课程设计 龙岩学院 资源工程学院采煤工艺课程设计 题目：采煤工艺课程设计 姓名：xxx 学号：xxxxxx 班级：采矿工程 年级: 2010级 指导老师:xxx老师 2013-7 目录 第一章概述————————--————（1）第一节原始资料 第二节采煤工作面与相邻煤层及相邻采区的关系第二章地质概况————————-——（2）第一节煤层赋存条件 第二节围岩的性质及对采煤影响 第三章可采储量及可采期——-————（2）第四章巷道布置图—————---———（3）第一节巷道布置图 第二节生产系统——————-————（4）第五章采煤工艺--—————————（5） 第一节采煤工艺选择 第二节采煤工艺 第六章生产技术管理————————（6） 第一节循环方式 第二节作业形式 第三节工序安排 第四节劳动组织—--——-—--------—（8）第五节循环图表----------------—-—（9）第七章采煤方法图的设计和绘制——-—（9）第八章安全技术措施———————-—（10） 第一章概述 一、原始资料 （1）采区概况 该采区位于XX矿一水平东翼，东以矿井井田边界为界，西与七采区相邻，南以-50等高线为界，北以煤层露头+107m上部风化带为界。走向长1230m，采区 倾斜长度400m，开采面积492000m2。区内m 1、m 2 煤层可 采，煤种属无烟煤。煤层赋存稳定，平均倾角为22度，为缓倾斜煤层。 低瓦斯矿井(工作面瓦斯绝对涌出量1.10m3/min)，煤层自然发火倾向性为不易自燃，煤尘 无爆炸性。采区年产30万t，服务年限7.8年。 （2）采区内地质构造 本采区根据地质勘探报告和邻近揭露的资料看，构造尚属简单。 （3）煤层要素及顶底板特征 M1、煤层：平均厚度2.21m，煤的密度为1.42t/m3,为稳定煤层，煤质中硬，节理较为发育，低瓦斯。 M2煤层：平均厚度2.0m，煤的密度为1.42t/m3,为稳定煤层，结构简单，煤质中硬，节理发育，低瓦斯。 M1煤层距M2煤层8m M1煤层伪顶厚0.1m，为泥岩；直接顶厚4m,为沙质泥岩；老顶为中粒砂岩，底板为粉砂岩，底板上有0.3m的厚泥质页岩，较松软。 M2煤层直接顶为4m厚的砂质泥岩，底板为细砂岩或粉砂岩，无突水危险。 （4）落煤工艺 采用爆破落煤工艺。 （5）作业形式 采用两采一准。 二、采煤工作面与相邻煤层及相邻采区的关系 1、煤层地质关系 综采工作面采煤工艺 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 综采工作面采煤工艺 一、采煤方法 工作面采用走向长壁后退式一次性采全高综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。 本工作面煤层平均厚度为，支架高度为，工作面有效采高控制在；煤机滚筒截深及循环进度为，采高为。一次采全高，煤厚小于采高时，沿顶破底。 二、回采工艺 1、回采工艺流程 机头（尾）自开切口斜切进刀落煤→调上、下滚筒位置→反向割三角煤→调上、下滚筒位置→向机头（尾）全长割煤→移支架支护→推移工作溜→清煤。 工作面落煤和装煤使用MG300/700-WD无链电牵引采煤机，选用 SGZ764/630型刮板输送机。 采煤机在运行中自动把破落的煤装入刮板输送机，由工作面刮板输送机运出工作面。 2、回采工艺顺序 （1）采煤机的进刀方式 A、采用从机头（尾）自开切口斜切进刀方式，斜切进刀距离为20m，其前后滚筒全部切入煤壁。 B、移溜工序：距进风巷（回风巷）15m处停止移溜。 a、采煤机割通机头（尾）后，调换上、下滚筒位置返回，通过刮板输送机弯曲段滚筒切入煤体； b、然后将剩余工作溜推移到煤帮，并完成拉机头（尾）工作； c、采煤机再次调换上、下滚筒位置，向机头（尾）割三角煤完成斜切进刀； d、割通机头（尾）煤壁后，调换上、下滚筒位置向机头（尾）正常割煤，进刀结束。 （2）落煤方式 该工作面使用MG300/700-WD型双向滚筒采煤机双向割煤，滚筒截深，往返一次进两刀，采煤机司机应随时调整滚筒，沿顶板和底板割煤，保证采高，不留顶煤和底煤。 （3）装、运方式 采煤机割下煤由滚筒装入刮板输送机内，经刮板输送机→转载机→进风皮带→集中皮带→新采区二部皮带→新采区一部皮带→煤库。 （4）移架支护方式 割煤时，距采煤机后滚筒3-5架开始移架，并及时将伸缩梁和护帮板打开，做到及时支护，移架后支架要成直线状，升架将顶梁升平，做到接顶严密，并达到初撑力。 （5）移刮板输送机方式 A、移刮板输送机要滞后移架10-15米，移溜时要注意几架协调操作，不能使刮板输送机顶成急弯，弯曲段长度不得小于15m； B、移溜步距为，移刮板输送机后要成直线状。 21041综采工作面回采总结 一、工作面概况 21041工作面位于21采区西翼，工作面标高-186m～-270m，走向长466m,倾斜长106m,面积47250m2，工业储量30.90万t，回采28.74万t储量。煤层倾角平均18～250，开采二1煤层，平均厚度,4.5m。采用走向长壁后退式综合机械化采煤法采煤，停采位置距21回风下山巷道留35m护巷煤柱。 二、工作面装备及作业方式 工作面机头、机尾选用ZFG3200/16/25型液压支架各6架作为过渡支架，采面选用ZF3000/16/24型液压支架79架作为基本支架。采用MG170/410-WD型采煤机，采放比1：1.5，实行一采一放，追机放顶煤作业方式。 三、回采过程中遇到的问题及处理方法 21041工作面煤岩层走向220-240°，倾角18-25°，上陡下缓趋势，466-110米之间工作面上部局部褶曲构造出现频繁，110米向外靠近工作面上安全出口15米左右底板变化较大，回采时采取抬底措施回采。工作面回采至425米至410米处时在工作面中下部出现采空区一个出水点，水量1-13m3/h，回采过程中在出水点挖临时翻井用管子装水直接把水引入下部水仓；另一方面在出水点前方布置钻场向出出水打钻超前放水和局部底板注浆加固改造，该出水点随工作面推排由下往上逐渐推移，回采到410米处时消失。总体上讲，21041工作 面区域地质及水文地质条件较为简单，对工作面回采影响不大。四、矿压显现及顶板管理经验 21041工作面回采期间没有揭露断层，但受申家门断层及其支断层影响，面内煤的坚固性差，回采过程中工作面前后支撑应力区破及工作面前方20-30米范围，工作面正常回采时矿压不明显。工作面前推一排，放一次顶，大多顶板随采随落，回采时放顶步距为0.6m。 五、工作面回采率 21041工作面回采期间，420-390m由于煤层底板在走向和倾向上呈上下起伏，工作面局部呈鸡窝状丢底煤较多，后采取根据煤层厚度和底板变化及时调整采高，提高煤炭回收率。 采煤队每月计划产量46000吨，实际产量月平均达到45000吨，根据21041工作面理论数据工业储量30.90万t，实际回采30.07万t储量，回收率97.3%。 结合工作面回采时产量和回采和煤层注水时钻探煤层厚度综合分析：21041工作面回采率97。3%，除留35米护巷煤柱损失煤量1万吨，其他就是局部因工作面出水造成的极少煤量损失，总体讲该工作面回采率符合煤矿储量管理规范要求。 六、推采难点及经验总结 一）推采难点 1. 局部煤层底板变化和煤层坚固性差，造成采前掉顶，支架受力不均，出现咬架、错架现象。 2. 回采过程中遇到由于地质构造破坏了煤岩层的原始整体性， 机械制造工艺学》课程设计 说明书 班级: 学号: 姓名: 小组成员：指导教师: 目录 工艺课程设计任务书————————————————————————2第一章轴类零件机械加工工艺规程的编制——————————————3第一节零件的工艺分析—————————————————————4 一、零件用途—————————————————————————4 二、零件技术要求———————————————————————4 三、审查轴零件工艺性—————————————————————4 第二节确定零件的生产类型———————————————————4第三节毛坯的种类及制造————————————————————5第四节制造工艺路线 一、定位基面的选择——————————————————————5 二、轴零件表面加工方法的选择—————————————————5 三、制定工艺路线及选择加工设备及工艺装备———————————5 第五节加工余量及工序尺寸的确定————————————————7第六节切削用量、时间定额计算—————————————————10第二章铣平面专用夹具夹具设计——————————————————12第一节轴零件的铣床夹具设计——————————————————12 一、零件本工序加工要求的分析—————————————————12 二、拟订定位方案和选择定位元件————————————————12 三、确定夹紧方案———————————————————————13 四、定位误差分析———————————————————————13 五、绘制夹具总装图——————————————————————14设计总结—————————————————————————————14参考文献—————————————————————————————15 目录 绪论 (2) 第一章采区巷道布置 (5) 第一节采区储量与服务年限 (5) 第二节采区内的再划分 (7) 第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统 (9) 第二章采煤工艺设计 (14) 第一节采煤工艺方式的确定 (14) 第二节采煤工作面循环作业图表的编制 (19) 设计总结 (20) 参考文献 (22) 附表 绪论 一、设计目的 （一）初步应用《煤矿开采学》课程所学的知识，通过课程设计，加深对《煤矿开采学》课程的理解。 （二）培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。 （三）为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。 二、设计题目 （一）设计题目的一般条件 某矿第一开采水平上山阶段某采区、盘区或者带区自上而下开采K1，K2和K3煤层，煤层厚度、煤层间距及顶底板岩性见综合柱状图。 该采区、盘区或带区走向长度2100米，区内各煤层埋藏平稳，埋深较浅，地质构造简单，无断层，K1煤层属简单结构煤层，硬度系数f=2，K2和K3煤层属中硬煤层，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。 设计矿井的地面标高为+30m，煤层露头为-30m。第一开采水平为该采区服务的一条运输大巷布置在K3煤层底板下方25m处的稳定岩层中，为满足该采区生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法不同由设计者自行决定。 （二）设计题目的煤层倾角条件 1、设计题目的煤层倾角条件1 煤层倾角条件1：煤层平均倾角为8°，阶段倾斜长度1200m。 2、设计题目的煤层倾角条件2 煤层倾角条件2：煤层平均倾角为16°，阶段倾斜长度1000m。 三、课程设计内容 （一）采区、盘区或带区巷道布置设计； 北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目：CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者学号：20104082104 作者姓名：倪新光 指导教师姓名：翟红雁 完成时间：2013.06.27 课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材； 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法； 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式； 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章；收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤； 通过对零件的分析，选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种（两种以上）工艺 线及热处理 方案，然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料，确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间，冷却方式等，并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境，确定出该零件的性能要求，结合技术要求，选出合适的材料，并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论，条理清晰，优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定（工序中涉及到的所有热处理工艺）。写出确定参数的理由和根据，（尽可能写出所使用的设备）要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。 采矿学课程设计 目录 第一章前言 第二章采区储量与生产能力 第一节采区储量 第二节生产能力与服务年限 第三章开拓方式简介 第一节井筒 第二节大巷 第四章采区准备方式 第一节上山布置与断面 第二节采区车场与硐室 第五章采煤方法 第一节采煤系统和回采巷道布置 第二节采煤工艺 (含工作面循环作业图表) 第三节采煤工作面设备选型 第六章总结与分析 第一章前言 一、设计的目的 1、应用《采矿学》所学的知识，通过课程设计巩固和扩大所学理论知识并使之系统化。 2、培养运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高计算、绘图、查阅资料的基本技能。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸奠定基础。 二、矿井开采条件 1、二 1 煤层 二 1 煤层位于组下部，矿区围标高为-600～+300m，埋深约179～1080m。上 距砂锅窑砂岩一般为65.02m，下距L 9 石灰岩7.24m左右。煤层厚度变化较大，厚0～16.26m，平均5.74m，为薄～特厚煤层。 二 1 煤层结构较简单，含1层夹矸，夹矸厚分别为0.14～0.05m，岩性为炭质泥岩。 二 1 煤层顶底板特征： 1）顶板：二 1 煤层直接顶板以砂质泥岩为主，厚0～7.35m，平均1.93m，抗压强度58.5Mpa；老顶大占砂岩，以中粒砂岩为主，厚 1.03～28.52m，平均14.82m，抗压强度44.6～103.5Mpa、抗拉强度4.83～5.23Mpa。二1煤层顶板受滑动构造影响较大，顶板不稳定，不易管理。 2）底板：二1煤层直接底板为砂质泥岩或条带状细砂岩，平均厚7.42m；局部直接底板为粉细砂岩、炭质泥岩及泥岩，采煤过程中，泥岩易遇水膨胀发生地鼓现象。 大部分直接顶板为砂质泥岩，间接顶板为大占砂岩，以中粒砂岩为主，有时可成为直接顶板，厚1.03～28.52m，平均14.82m。大部分直接底板为砂质泥 岩或条带状细粒岩，平均7.24m；间接底板为组L 7～8 石灰岩。 2、煤质 （1）、物理性质 二 1煤层物理性质：二 1 煤层以粉煤为主，为黑～灰黑色，玻璃光泽，粉状、 鳞片状产出，强度很低，手捻即成为煤粉，易污手。煤层中下部常有碎粒或块状 煤矿回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程 二0一七年二月 煤矿回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程 为加强回采工作面的顶板管理，提升矿井的安全系数，保证员工的人身安全，增强员工的工作环境，确保煤炭资源安全高效的产出，从而增加矿井的经济效益，实现安全生产，特制定回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程。 一、单体液压支柱的作用： 1、煤矿回采工作面淘汰木支柱支护使用单体液压支柱配铰接梁支护符合国家对煤矿企业出台的相关文件的要求。 2、煤矿回采工作面使用单体液压支柱配铰接梁支护大大提高回采工作面的支护强度，更好管理顶板。 3、煤矿回采工作面使用单体液压支柱配铰接梁支护提高回采工作面的煤炭资源回采率，不得浪费煤炭资源。 4、煤矿回采工作面使用单体液压支柱配铰接梁支护能够形成正规的走向壁式工作面。更容易管理，提升回采工作面的质量标准化。 二、采煤方法： 1、工作面布置：1条机巷（运输巷、进风巷），规格在2m×2m；1条回风巷，规格在2m ×2m。机巷与轨道上（下）山贯通，回风巷与回风上（下）山贯通。在工作面上下安全出口未贯通前，先沿回采工作面煤层倾向开切眼。 2、采煤方法：采用走向长（短）壁后退式采煤法。要求：（1）全部采用单体支护；（2）必须沿平巷留好10m（长）×6m（宽）的煤柱；（3）开采前必须形成上下安全出口；（4）采用负压通风。 三、支架布置形式： 工作面采用爆破落煤；悬臂方式采用正悬臂。所以工作面支架布置形式决定选取齐梁直线柱，即沿工作面走向顶梁和支柱都为直线排列，顶梁为正悬臂架设。 四、支护密度： 支护密度计算 单位顶板面积内支撑顶板的支柱数量叫做密度，单位为：根/平方米。支护密度是根据顶板压力大小和支柱额定工作阻力来确定的。 顶板压力估算： 4( ~ p)8 gMr =8×9.8×1×2500 =196000（pa）=196000N/m2=196（kN/m2） 式中 P-单位面积的顶板压力，pa； M-工作面采高，取1m R-顶板平均密度，取2500kg/m3 G-常数，g=9.8N/kg。 支柱额定工作面阻力取支柱的平均工作阻力，考虑到地质条件等因素影响时，有 P’=Rt×80% =250×80% =200(kn) 式中 P’-支柱平均工作阻力，kN; Rt-支柱原有的额定工作阻力，kN. 目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1设计任务 (1) 3.2设计方案 (2) 3.2.112C r N i3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1加工工艺流程 (3) 3.3.2具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14) 12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1 图3.1 12CrNi3叶片泵轴 2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子表面上。这样两个叶片与转子和定子表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。 12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表面的渗碳层。材料加工成叶片泵轴需进行复杂的化学热处理，使心部硬度为 HRC31～HRC41，表面硬度不低于HRC60，从而使泵轴表面有较高硬度，心部呈 《矿井开采》课程设计 说 明 书 姓名： 班级： 学号： 目录 前言 第一章采区巷道布置 第一节采区储量与服务年限 第二节采区内的再划 第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统第二章采煤工艺设计 第一节采煤工艺方式的确定 第二节工作面合理长度的确定 第三节采煤工作面循环作业图表的编制 附表 前言 一、目的 1、初步应用《矿井开采》课程所学的知识，通过课程设计加深对《矿井开采》课程的理解。 2、培养安全工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。 二、设计题目 设计条件： 井田境界：采区倾斜长度2800m；采区走向长度1060m； 采区境界：采区倾斜长度700m；采区走向长度1060m； 8号煤层：煤层厚0.55-2.60m，平均1.39m。顶板为砂质泥岩，底板以砂质泥岩为主，地面标高+1210m~1480m；煤层埋藏稳定。（柱状图中的84煤层）煤的容重γ=1.5t/m3。煤质中硬偏软，坚固性系数f=1.0～2.5。 =200m3/h。矿井最大涌水量Q大=4矿井开采技术条件：矿井正常涌水量Q 正 30m3/h。瓦斯相对涌出量q=12.5m3/d·t；煤尘有爆炸性，无自然发火倾向。84号煤为低灰-高灰、特低硫-高硫贫煤，生产能力30万吨 三、课程设计内容 第一章采区巷道布置 第一节区储量与服务年限 1、采区生产能力选定为30万t/a 2、采区的工业储量、设计可采储量 (1) 采区的工业储量 Z g=H×L×m× γ ………………………………………(公式1-1) 式中：Z g---- 采区工业储量，万t；H---- 采区倾斜长度，700m； L---- 采区走向长度，1060m；γ---- 煤的容重，1.50t/m3； m---- 煤层煤的厚度，为1.39米； Z g=700×1060×1.39×1.50=154.7万t (2) 设计可采储量 Z K=(Z g-p)×C ……………………………………………………(公式1-2)式中：Z K---- 设计可采储量, 万t； Z g---- 工业储量，万t； p---- 永久煤柱损失量，万t； C---- 采区采出率，厚煤层可取75%，中厚煤层取80%，薄煤层85%。本设计条件下取80%。 P=30×2×1060×1.39×1.50+15×2×(700-30×2)×1.39×1.50=13.53万t P---- 上下两端永久煤柱损失量，左右两边永久煤柱损失量，万t； Z K=( Z g-p)×C=(154.7-13.53)×0.8=112.94万t (3)采区服务年限 T= Z K/A×K …………………………………………………………(公式1-3)式中：T---- 采区服务年限，a; A---- 采区生产能力，30万t； Z K---- 设计可采储量，112.94万t； 综采工作面回采工艺流程 综采工作面回采工艺流程相关责任人工作职责、工作标准 1设备司机 1.1工作职责 1.1.1现场交接班 1.1.2认真学习操作规程，按照操作规程操作。 1.1.3负责所开设备点前后10米的文明卫生。 1.2工作标准 1.2.1现场手把手、口交口的交接班 1.2.2通过载波电话向工作面通报设备完好情况，是否可以随时开机。 1.2.3在未接到开机的通知前，设备处于停电闭锁状态。 1.2.4清理辖区卫生。 1.2.5班中做好设备开机工作。出大煤时按规定开停喷雾。 1.2.6注意煤流系统的杂物，不得让杂物被拉出煤流系统。 1.2.7每次设备停机必须汇报停机原因。 2跟班队长 2.1工作职责 2.1.1现场交接班 2.1.2检查运输系统设备状况，后巷支护状况、上下巷排水情况、工作面生产条件、工程质量情况、落实整改现场隐患2.1.3安排组织生产，落实安全管理薄弱环节的安全生产的责任人 2.1.4班中三汇报给调度室，汇报工作面生产情况 2.1.5班中出现设备故障、隐患等情况时组织人员及时处理 2.1.6班中落实监督工程质量、安全生产工时工效利用 2.1.7班中生产协调，为下班创造生产条件 2.2工作标准 2.2.1现场交接隐患，交接现场存在的设备、顶板、防治水、一通三防、安全生产等隐患，交接生产条件、工程质量等情况 2.2.2班中检查运输系统设备状况，要求皮带不跑偏、不缺托滚、各种保护完好，转载机不偏斜，破碎机能正常使用，转载机与运输机搭接合理，运输机平直，与转载机搭接合理，不喝回头煤，运输机运转不带负荷，载波电话完好，闭锁灵活。 2.2.3根据现场条件及值班队长的安排，合理组织安排生产，在生产过程中安全管理薄弱的各个环节指定负责人 2.2.4班中向调度室汇报三次，回报时间分别为，第一次为接完班时，第二次为6:00或18：00，第三次为出班时，汇报内容为班中生产情况。 2.2.5班中出现设备故障、安全隐患及时安排处理，不得出现设备带病运转，隐患不处理继续组织生产。 2.2.6班中指导、监督、落实验收员主抓工程质量，班中班长工时、工效的利用。 2.2.7班中积极协调生产组织，在完成本班工作量的同时，为下班接班出煤创造条件。 3班长 3.1工作职责 3.1.1负责组织班中生产，质量管理、安全管理以及人员组织安排。 3.1.2为下班的生产创造条件。 3.2工作标准 3.2.1根据工作面的生产条件，上下巷支护状况，运输条件合理安排组织人员生产。 3.2.2根据规程、矿相关文件及值班队长的安排、规定进刀割煤。 3.2.3班中要协助验收抓工程质量的监督。 3.2.4落实好值班队长安排的工作量。 3.2.5根据现场生产条件和队的相关规定，在交班前为下一班创造生产条件。回采工艺
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