机械类综合课程设计

1兰州大学机械类综合课程设计题目：综采工作面设备选型设计班级：机械二学位15—1姓名：夏雨学号：1501210122指导教师：完成日期：2017.01.042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：煤层厚度截割阻抗A（N/mm）煤层倾角顶板条件工作面长度（m）设计产量（万T/a）生产安排HmaxHmin老顶直接顶4.42.724016III级3类2252501.一年工作日按300天计算2.实行三班工作制，两班采煤，一班准备，每天生产16小时。二、上交材料（1）综采工作面设备布置图（A0或A1）1张（2）综采工作面选型设计说明书。（约5000-8000字）1份三、进度安排(参考)本课程设计要求在2周内完成。(1)第l～2天，熟悉设计任务，收集相关资料(2)第3～7天，拟定设计方案(3)第8～10天，绘制图纸(4)第11～12天，编写说明书(5)第13～14天整理及答辩3五、成绩评定优秀良好中等及格不及格满分得分平时表现勤奋好学，善于思考勤奋积极，态度认真比较勤奋不够勤奋不勤奋，态度不端正10图纸质量方案合理新颖，表达规范方案合理，图纸比较规范方案一般，图纸基本规范方案基本合理，图纸欠规范方案不合理，图纸不规范40说明书质量内容全面，准确内容全面，基本准确内容一般，准确性一般内容基本全面，有小错误内容不全，错误较多20答辩回答问题准确流利回答问题比较准确回答问题基本准确回答问题欠准确回答错误30总分100综合评定成绩：□优秀、□良好、□中等、□及格、□不及格指导教师日期2017.01.044摘要本设计主要研究了综采工作面采煤机的设计综合机械化采煤是指完成落煤，装煤，运煤以及顶板支护等一系列机械化的总称。本设计所研究的煤层采高2.7-4.4米的中厚煤层，是较为常见的，所以选型比较容易，采煤机型号的选择主要根据煤层硬度，厚度，倾角等因素来选取，选型后计算采煤机的主要参数，采高，截深，生产力，牵引速度，牵引力，截割速度和装机功率，然后选择与之能够配套的相关设备。5AbstractThisdesignstudyofthefullymechanizedcoalfaceminerdesignmechanizedminingofcoalisusedtofinishoff,installedaseriesofgeneralmechanizedcoal,coalandroofsupportandthelike.Thedesignofthestudy2.7-4.4metershighseammininginthickcoalseam,ismorecommon,sotheselectioneasier,Shearermodelselectionbasedprimarilyoncoalseamhardness,thickness,angleandotherfactorstoselect,aftertheselectioncalculationthemainparametersofshearer,cuttingheight,cuttingdepth,productivity,speedtraction,traction,cuttingspeedandinstalledpower，andthenchoosetobeabletosupporttherelevantequipment.6目录5.2.6刮板输送机刮板链强度验算....................346液压支架.........................................366.1液压支架架型的确定..............................366.1.1顶板类型及其分类............................366.2液压支架参数的确定..............................386.2.1支架高度确定................................386.2.2支架的伸缩比确定............................396.2.3顶梁长度的确定..............................396.2.4顶梁宽度的确定..............................406.2.5底板的长度确定..............................406.2.6底座的宽度..................................406.2.7支架中心距..................................406.2.8支架移架步距..................................416.2.9支护强度和工作阻力..........................416.2.10初撑力确定.................................426.2.11移架阻力及推溜力...........................426.3初选液压支架型号................................426.4性能验算........................................4376.4.1底板比压校核................................436.4.2工作阻力（支架强度）初撑力验算..............436.4.3顶板覆盖率..................................436.4.4支架布置台数................................436.5端头支架........................................446.6小结...........................................447顺槽转载机选型....................................457.1桥式转载机概述..................................457.2转载机选型计算..................................457.2.1转载机运输能力计算..........................457.2.2选择转载机.................................458乳化液泵站的选型.................................468.1乳化液泵站的组成................................468.2乳化液泵站的计算................................468.2.1乳化液泵站压力的确定........................468.2.2乳化液泵站流量的确定........................488.2.3选择乳化液泵................................498.2.4乳化液泵的电机功率..........................498.3乳化液箱容积的验算..............................508.4乳化液..........................................5188.5小结...........................................519综采工作面通风系统及合理配风量确定................519.1综采工作面通风系统确定..........................519.2综采工作面合理通风参数及其配风量................519.3小结...........................................5210综采工作面三机配套...............................5310.1工作面三机生产能力配套.........................53参考文献...........................................5591综述1.1工作面综述此工作面设计长度225m，煤层厚度2.7m--4.4m。老顶为III级，直接顶为3类，截割阻抗240N/mm，煤层倾角16°，底板坚硬，设计年产量250万吨。1.2选型的基本原则1.2.1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。1.2.2运输机⑴要满足工作面长度和倾角对于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。1.2.3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。10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------45°-90°。倾角小于12°的煤层对于综采机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；使支架的横向稳定性变坏，甚至下滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。1.2.4其他设备选型原则乳化液泵站的选型要结合液压支架来进行选型，乳化液泵站的公称压力和公称流量能够提供液压支架符合正常工作的初撑力要求，移动变电站通过工作面机械设备的功率，功率因数等参数的计算进行选型，移动变电所的输出电压及容量满足工作面机械设备正常工作与生产要求。2.概况2.1国外采煤机的发展历史在20世纪70年代初期，国外部分厂商开始在煤矿机械上使用电气调速技术，用于改进采机械设备的牵引方式。美国JOY公司研制成功了1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。7LS5采煤机总功率1940kW,牵引速度30m/min,采用JOYUltratrac2000型强力销轨无链牵引系统,加大销轨节距和宽度,并采用锻造销排,装备了与6LS5型通用的JNA机载计算机信息中心,具有人机通讯界面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。德国公司于1976年研制成功直流电牵引采煤机,并基本停止了液压牵引采煤机的研发,此后又陆续开发了多种形式电牵引采煤机。20世纪90年代开发的SL系列横向布置交流电牵引采煤机,将截割电机布置在摇臂上。其中SL500型电牵引采煤机装机功率达1815kW,最