机电毕业设计.doc

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1、本次毕业设计给出的设计原始数据及条件是：煤层厚度3.7m，截割阻抗为235牛/毫米，煤层倾角为14°，老顶Ⅱ级（周期来压明显，0.3＜N≤3～5，L2=25～50（M）），直接顶4类（属坚硬顶板，强度指数D＞120，直接顶初次跨落步距L1＞25M，无直接顶层厚在2～5米以上，6D＞560～800Kgf/cm²，节理裂隙间距和分层度大于1米的整体岩层。）工作面长度为115M，设计年产量为105万吨，一年工作日按300天计算，实行四班工作制，三班采煤，一班准备，每天生产18小时。第一部分支护设备与采煤机选型设计第一节机械化采煤工作面类型的

2、确定随着采煤技术的不断发展，采煤机械化已经是采煤行业的主流。机械化采煤产量高，效益好，煤炭储量损失少，但不同的地质条件下，要选择合适的机械化采煤配套设备，才能经济合算。机械化采煤工作面，根据支护设备形式不同，可分为普通机械化采煤工作面和综合机械化采煤工作面，前者简称普采，后者简称综采。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，机械化程度高、安全性好，生产效率产量高，但设备投资大，对煤层厚度、倾角、地质条件变化要求严格。普采工作面设备主要引诱滚筒采煤机、刮板输送机，金属摩檫支柱或单体液压支柱及金属铰接顶梁，设备投资小，在煤

3、层厚度、倾角、地质条件变化交大时，适应性好，但它的机械化程度、安全，生产效率比较低。近年来随着采煤技术的发展，大倾角煤层综采开采已经成为现实。当工作面的煤层厚度、倾角、地质条件、设计生产能力等已知时，采用那种类型的机械化采煤工作面，要通过经济、技术，安全等方面的分析论证。一般来说，煤层后，倾角小，煤层厚度变化小，地质条件比较稳定，没有大的断层，夹矸等，却工作面生产设计能力比较高，采用综采防顶煤比较经济合算。相反，当煤层厚度不大，但厚度倾角变化较大，工作面设计生产能力不是很高时，采用高档普采能更好适应煤层地质条件的变化，并能取得较好的经

4、济效益。第二节液压支架的选型设计一、影响液压支架选型的因素影响液压支架选型的因素，主要有矿山地质条件，比如顶、底板的稳定性、煤层的厚度、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较大。1、顶板稳定性：顶板稳定性直接影响支架的架型支护强度。顶板岩性的不同，决定支架的架型形式，岩层载荷和顶板的稳定性主要影响支架支护强度个顶梁的结构形式。一般来说，煤层顶板稳固平整，应选支护式支架；煤质松软、顶板破碎，应选用掩护式支架；而煤层顶板坚硬，则应选择支撑掩护式支架。2、底板稳定性：底板岩石的组成，结构及岩石力学性质是支架选型不

5、可忽略的另一重要条件。底板的稳定性，对支架的底座影响颇大。支架架型选取不当，会使支架陷入底板，导致移架困难。根据我国煤层底板岩石抗压强度。按下表选型：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。（表一）岩石松软粘土岩页岩（或松软煤）较软粘土岩页岩（或松软煤）一般粘土岩砂页岩、砂岩（或煤）抗压强度MPa＜2.0＞2.0＞4.0应选架型掩护式液压支架两柱支掩式掩护式支架支掩式支架支撑式及强力支撑四柱及强力支撑1、煤层倾角：、煤层倾角主要影响支架的稳定性，

6、煤层倾角大则易使支架倾倒、下滑等现象。必须采取防倒滑措施。2、煤层的埋藏稳定性：实践证明：煤层埋藏越平稳，综采的效果越好。地质构造的性质对支架的使用好坏起决定性的影响。断层的落差如果太大，综采设备无法通过，断层的条数多，综采面搬家次数多。3、煤层瓦斯含量：瓦斯含量大的煤层应采用通风断面大的支架。液压支架架型选择是否合适，最终必然反映在经济效果上。应尽量做到安全、高效，而又能降低吨煤成本。支撑式液压支架虽然价格便宜，但使用性远不如掩护式和支撑掩护式液压支架优越。因此，在尽可能的情况下，应先考虑掩护式和支撑掩护式液压支架。另外，采矿技术，

7、比如回采方式，工作面长度，采煤机械类型、生产环节等因素对液压支架的造型也有一定的影响。一、煤层顶板及顶板分类与支架选型覆盖在煤层上的岩石，依次分为伪顶、直接顶、老顶，它们统称为煤层顶板。伪顶是紧贴在煤上极易冒落的教薄岩层，通常在煤层被采下后随即冒落，对液压支架的选型一般没有过大影响。直接顶位于伪顶之上，无伪顶时，直接位于煤层之上，通常在移架或回柱后随即冒落，直接顶下部1.5～2米厚的岩石叫直接顶下位岩石，它对架型的选择有决定性的影响。1、直接顶分类我国将缓倾斜煤层回采工作面直接顶根据其稳定程度分为以下四类：1）不稳定顶板：亦称为破碎顶

8、板，它很容易冒落。冒落后岩石能基本充满采空区，一般为泥质页岩，还有再生顶板等。2）中等稳定顶板：强度教高，但有大量节理裂隙，局部较完整，冒落后不能充满采空区，一般在支护设备前移后随即冒落。砂质页属于这类顶板。3）稳定顶板