综采工作面设备选型设计与计算

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1、前言综合机械化采煤，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大、效率高、成本低，而且能减轻笨重的体力劳动、改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。我国综采技术日趋成熟，生产水平、工艺水平均已进入世界先进行列。综合机械化采煤设备选择的是否合适，决定着设备能否正常运行、能否达到优越的技术经济效果以及能否获得良好的安全环境。影响设备选型的原始因素有两类：一类是围岩的岩石特征和地质条件，包括顶底板岩石的力学性能、煤层厚度、煤质硬度、倾角和构造等；另一类是围岩（缓倾斜煤层为顶板）的工程特征，如顶板移动规律和它与

2、支架相互作用的状况等。为了更好地发挥机械化的效益，应根据不同的地质和煤层赋存条件、采煤机械化设备的合理选型计算、设备配套、设备布置以及与之相适应的工作面有关参数选择等，是综合机械化开采设备的重要内容。为此，结合我们专业的教学内容和安排，编写了《综采工作面设备选型设计与计算》指导书，以供学生课程设计参考。书中如有缺点和错误，恳请读者批评指正。编者2006.10目录第一章概述…………………………………………1一、设计题目、任务和要求、设计条件二、选型的基本原则第二章采煤机的选型…………………………………………2一、初选采煤机（确定型号）二、滚筒三、电机功率四、牵引力

3、五、防滑设备六、采煤机允许的最大牵引速度七、采煤机喷雾供水装置八、采煤机的稳定性第三章刮板输送机选型…………………………………………11一、初选刮板输送机二、运输能力的验算三、刮板输送机电机功率的验算及电机的数量四、刮板链强度验算第四章液压支架的选型…………………………………………15一、确定架型二、主要参数计算和支架型号的确定三、性能验算四、支架布置台数第五章乳化液泵站的选型…………………………………………23一、乳化液泵二、乳化液泵的电机功率三、乳化液箱容积的验算四、乳化液第六章配套验算…………………………………………27一、通风计算二、设备的空间尺寸配套关

4、系三、综采工作面布置图参考书…………………………………………30附录1：采煤机技术特征表…………………………………………31附录2：刮板输送机技术特征表…………………………………………43附录3：缓倾斜煤层回采工作面顶板分类方案……………………………44附录4：经济型、轻型系列综采设备……………………………………45附录5：液压支架技术特征表…………………………………………46附录6：三机配套附图…………………………………………47第一章概述一、设计题目、设计条件、任务和要求1、设计题目及设计条件⑴综采工作面机械化设备选型⑵设计条件有关工作面设备选型设计的已知参

5、数和依据，设计时对号下达。2、任务和要求⑴完成综采工作面机械化各设备的选型计算。即：确定采煤机、运输机、液压支架和泵站的型号和参数的验算；⑵各设备匹配尺寸和参数验算，完成一张1号综采设备之间的配套尺寸关系平面布置图；⑶编写出一本设计说明书，字数在8千至1万字左右。二、选型的基本原则1、采煤机⑴采煤机必须满足煤层开采厚度和煤的切割阻力的需要，要与煤层的倾角适应。⑵采煤机以最小的电耗获得最大的采煤速度即最大的生产能力，以及获得最佳的块度。⑶要考虑与支架和运输机配套，与支架移支速度和运输机运煤能力相适应。⑷具备有效的喷雾抑尘装置。2、运输机⑴要满足工作面长度和倾角对于

6、运输机铺设长度和稳定性的要求。⑵运输机必须与采煤机的能力相适应，要保证采煤机效能的发挥。⑶要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜（或不骑溜）正常运行。⑷能在正常状态下随采煤机之后适当弯曲，并配有清扫浮煤的装置，并使移置液压支架和拖动电缆方便。3、液压支架⑴要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。⑵要移得走，它的结构形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性。支架底座要适应底板岩石的抗压强度，以防底软而使支

7、架陷入底板。⑶要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支架稳定性的要求。⑷要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套。⑸要考虑投资，力求以较低的投资获得所需的技术经济效果。支架复用次数高，损坏情况少，即能降低吨煤成本。由于以上这些要求显而易见，故不拟作过多的说明。按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层------从最小可采厚度到1.3m；⑵中厚煤层------1.3~3.5m；⑶厚煤层------大于3.5m。按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：⑴缓倾斜煤层------0°~25°；⑵倾斜煤层------25°~45°；⑶急倾斜煤层

8、------45°~90