掘进工作面设备选型设计综合训练指导

I《采掘机械》综合训练指导掘进工作面设备选型设计师建国机械工程学院矿山机电工程系2014年10月II目录1概述...............................................................................................................................................11.1设计题目、设计条件、任务和要求.........................................................................................11.2掘进设备选型的基本原则.........................................................................................................12掘进设备的选型............................................................................................................................22.1掘进设备的选型原则.................................................................................................................22.2基本形式的选择.........................................................................................................................22.3整机重量确定.............................................................................................................................42.4功率的选择.................................................................................................................................52.5功率密度.....................................................................................................................................52.6截割头转速.................................................................................................................................52.7巷道条件.....................................................................................................................................52.8生产率.........................................................................................................................................62.9喷雾方式.....................................................................................................................................62.10可靠性和维修技术水平...........................................................................................................62.11掘进机型号与技术特征：.......................................................................................................62.12巷道掘进工艺...........................................................................................................................63配套方式与设备选择....................................................................................................................73.1对配套作业线的基本要求.........................................................................................................73.2运输配套方式选择.....................................................................................................................73.3通风除尘方式选择...................................................................................................................103.4巷道支护配套选择...................................................................................................................114掘进工作面配套设备..................................................................................................................124.1掘进工作面配套设备技术参数：...........................................................................................124.2掘进工作面设备配套关系图...................................................................................................12参考文献.........................................................................................................................................1311概述1.1设计题目、设计条件、任务和要求1设计题目及设计条件(1)掘进工作面设备选型设计⑵设计条件掘进巷道原始条件：巷道类型掘进断面（㎡）截割高度（m）截割宽度（m）截割硬度（MPa）掘进坡度（°）接地比压（MPa）卧底深度（mm）进尺（mm）已知参数和依据，设计时按学号下达，一人一题。2设计任务及要求(1)根据所给原始数据进行掘进设备选型的详细计算；(2).编写掘进设备选型设计说明书；(3)掘进设备配套关系图。1.2掘进设备选型的基本原则综合机械化掘进工作面，除由掘进机、转载机和运输设备完成落、装、转、运作业外，还需要配置辅助运输设备，以便运输支护材料和其他器材。为了创造一个良好的作业环境，需要设置通风和除尘设备，此外，还需要配备相应的供电和控制设备。为了实现安全生产，需要安设瓦斯断电仪等必要的安全装置。因此，根据综合机械化掘进工作面的地质条件和掘进工艺，对配套的单机进行合理选择并组成综合机械化掘进成套设备不仅十分必要，而且还可以为取得良好的技术、经济效益创造有利的条件。为了提高综合机械化掘进成套设备的可靠性，保证配套单机的最佳工况和协调工作，设备配套应遵循以下原则:(1)配套单机的主要技术特征和参数必须满足掘进巷道的地质条件及巷道掘进工艺的要求。(2)综合机械化掘进成套设备的综合生产能力，应以掘进机的生产能力为主要依据(掘进机的掘进速度经常受支护和转运设备的影响而不能连续工作)，其他配套设备(桥式转载机、可伸缩带式输送机)的生产能力应稍高于掘进机的生产能力，但过高或偏低都会影响整套设备的协调工作。(3)选择掘进机时，应把满足巷道断面和所截割煤岩硬度的要求作为主要依据。22掘进设备的选型2.1掘进设备的选型原则选择掘进机时应以满足巷道断面和巷道地质条件要求作为主要依据（1）根据巷道断面积选型巷道断面积大小基本决定了机型的尺寸大小和重量，机型的选择应满足下式：机min巷机maxSSS式中机minS—机型可掘最小断面机maxS—机型可掘最大断面巷S—巷道断面应当说每一种机型都在一定的巷道断面积范围内适应，但更应考虑最佳的巷道断面积。如：AM50可掘巷道断面为6~18.12m，而当截割6~132m左右的巷道时，机器左右调动最少，掘进效率最高。（2）巷道地质条件1）底板条件目前掘进机履带接地比压在45~180KPa范围，根据巷道底板坚硬情况在上述范围内选机型，对于小于70KPa以下的松软底板，应向制造厂说明，否则将引起行车阻力过大等不良后果。2）煤岩特征煤岩类型和坚固性系数是决定机型和截割头特征的又一个重要参数。我国煤矿巷道分煤巷、半煤岩和全岩巷道。从坚固性系数与机型的关系来看，5f时，选用煤巷部分断面掘进机，510f时，选用半煤岩部分断面掘进机，10f时，选用岩巷部分断面掘进机或选全断面掘进机或选用钻爆法。3）巷道弯曲情况巷道的弯曲半径必须与所选机型能达到的转弯半径相吻合。另外，在初始掘进的80m巷道长度，机后物料输送不可能配用可伸缩带式输送机或其他输送设备。因为，可伸缩带式输送机或其他输送设备，因为可伸缩带式输送机的最小铺设长度应为80m，巷道中只能采用矿车或其他简易输送方式。（3）其他还应考虑生产能力对机器的要求，以及配件供应，维修能力，职工素质等因素。2.2基本形式的选择现代掘进机，按其工作机构的不同有摆动式、悬臂式、钻削式三种。而巷道掘进机大都为其有悬臂结构的部分断面掘进机。它主要由切割机构、装载机构、转运机构、行走机构、及液压和电气系统组成。典型结构见图1。各机构分别宽成巷道扭进的主要工序，即破碎煤岩、装载并转运至运输设备上、随巷道掘进移动整套掘进设备等。在各机构中，切割机构对整机性能影响最大，也是各种机型主要区别之所在。常见的切割机构有：3图1掘进机的典型结构1一切割悬臂，2一回转台，3一装载铲板，4一转载机，5一履带行走机机，6一电控箱，7一中间输送机，8一液压装置。2.2.1纵轴式纵轴式切割机构切割头的轴线与悬臂轴线相重合，如图2所示。图2纵轴式切割机构1一切割头，2一切割悬臂它的特点是：传动方式简单，切割头钻逆较