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1、煤礦機電選型設計第一部分 支護設備與采煤機選型設計已知條件：1. 煤層厚度：3.3m;2. 截割阻抗：235N/mm;3. 年產量：105萬噸/年；4. 頂板條件：2級3類；5. 煤層傾角：12；6. 工作面長度：120m.一、機械化采煤工作面類型的確定與論證機械化采煤工作面根據支護設備型式不同，可分為普通機械化采煤工作面（簡稱普采）及綜合機械化采煤工作面（簡稱綜采）。綜采工作面主要設備為雙滾筒采煤機、刮板輸送機、液壓支架，綜采工作面機械化程度高、安全、生產率高。普采工作面主要設備為滾筒采煤機、刮板輸送機、金屬摩擦支柱或單體液壓支柱及金屬鉸接頂梁。一般當工作面內煤層厚度較厚、煤層傾角及煤層厚度

2、變化不大，地質條件比較穩(wěn)定，沒有大的斷層、夾矸等，工作面設計能力又比較高，采用綜采較好。據已知條件，選用綜采工作面較好。二、液壓支架的選型1影響液壓支架選型的因素影響液壓支架選型的因素，主要是礦山地質條件、如頂、底板穩(wěn)定性、煤層厚度、煤層傾角、煤層賦存狀況及瓦斯含量等。其中以煤層及頂、底板穩(wěn)定性影響最大。(1) 頂板穩(wěn)定性：頂板穩(wěn)定性直接影響支架的架型支護強度。頂板巖性的不同，決定支架的架型的型式，巖層載荷和頂板的穩(wěn)定性主要影響支架支護強度和頂梁的結構型式。一般講：煤層頂板穩(wěn)固平整，應選用支撐式支架；煤質松軟、頂板破碎煤層，應選用掩護式支架；而煤層頂板堅硬，則應選用支撐掩護式支架。(2) 底板

3、穩(wěn)定性：底板巖石的組成，結構及巖石力學性質是支架選型不可忽視的另一重要條件。底板的穩(wěn)定性，對支架底座影響頗大。支架架型選取不當，會使支架陷入底板，使移架困難。根據我國煤層底板巖石抗壓強度。按畢業(yè)設計指導書P.22，表2-1選取支撐式支架。(3) 煤層厚度：煤層厚度主要影響支架支護強度，煤層厚度越大支護強度應越高，煤層厚度大小及變化情況，又決定著支架的結構高度和伸縮范圍。(4) 煤層傾角煤層傾角主要影響支架穩(wěn)定性，煤層傾角大則易使支架發(fā)生傾倒、下滑現象。必須采取防倒防滑措施。(5) 煤層埋藏穩(wěn)定性：實踐證明：煤層埋藏越平穩(wěn)，綜采的效果越好。斷層及其性質對支架的使用好壞起決定性的影響。若斷層落差大

4、，綜采設備通不過，斷層條數多，綜采面搬家次數多。(6) 煤層瓦斯含量瓦斯含量大的煤層應采用通風斷面大的支架。支撐式液壓支架雖然價格便宜，但使用性能遠不如掩護式和支撐掩護式液壓支架優(yōu)越。因此：在可能情況下，應優(yōu)先選用掩護式和支撐掩護式兩種架型。除礦山地質條件外，采礦技術條件，如回采方式，采面長度，采煤機械類型、生產環(huán)節(jié)等因素對液壓支架的造型也有一定的影響。2煤層頂板及頂板分類覆蓋在煤層上的巖石，依次分為偽頂、老頂，它們統(tǒng)稱為煤層的頂板。偽頂是緊貼在煤上極易冒落的較薄巖層，通常在煤層被采下后隨即冒落，對液壓支架的選型一般沒有影響。直接頂位于偽頂之上，無偽頂時直接位于煤層之上，通常是在移架或回柱后隨

5、即冒落，直接頂下部1.52為厚的巖石叫直接下位巖石，它對架型的選擇有決定性的影響。(1) 直接頂分類我國將緩傾斜煤層回采工作面直接頂根據其穩(wěn)定程度分為四類：不穩(wěn)定頂板：很易冒落；中等穩(wěn)定頂板：一般在支護設備前移后隨即冒落；穩(wěn)定頂板：難于冒落，需支架幫助切頂；堅硬頂板：極難于冒落，采后需強制放頂。(2) 老頂分級老頂位于直接頂之上，按畢業(yè)設計指導書P.24，表23可知2級老頂周期來壓明顯。3、液壓支架的選型液壓支架的選型，包括選擇支架的架型，支架的結構參數和支架強度的確定。(1) 架型的選擇：液壓支架根據對頂板的支護方式和結構特點不同，可分為支撐式，掩護式、支撐掩護式三種基本型式。支撐式支架頂梁

6、長，立柱多，且垂直支撐、工作阻力大，切頂能力強，通風斷面大，后部有簡單的擋矸裝置，架間不撐緊，對頂板不密封。它適用于穩(wěn)定或堅硬以上直接頂和周期來壓明顯或強烈的老頂條件。掩護式支架有寬大的掩護梁可擋住采空區(qū)冒落的矸石，它的頂梁較短，支柱少且傾斜支撐。架間密封，支架工作阻力較小，切頂能力差，但由于頂梁較短控頂面積小，支護強度不一定小。它適用于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定直接頂條件。支撐掩護式支架兼有支撐式和掩護式支架結構特點，頂梁較長，立柱較多，呈垂直或傾角較小傾斜支撐，幫工作阻力大，切頂能力強，具有掩護梁架間密封，擋矸掩護性能好。它適用于穩(wěn)定以下各類頂板，有取代支撐式支架的趨勢，但它的結構復雜，重量較大，價

7、錢較高。注意因素：（1）煤層厚度大于2.5米，頂板有側向推力時，一般不宜采用支撐式支架，煤層厚度在2.52.8米以上時，應選用帶護幫裝置的掩護式或支撐掩護式支架，煤層厚度變化大時應采用調高范圍大的雙伸縮支柱。（2）煤層傾角在1015以上時，支架應有可靠的防滑防倒裝置。（3）底板強度，支架對底板比壓應小于底板巖石允許抗壓強度。（4）瓦斯含量，瓦斯涌出量大的工作面，應優(yōu)先選用通風斷面大的支撐式或支撐掩護式支架。（5）設備成本，能同時允許選用不同架型時，應優(yōu)先選用價格便宜的支架。 據畢業(yè)設計指導書P.24，表2-4可知，由給定的已知條件2級3類應選用支撐式支架，但因煤層厚度是4m2.52.8m,頂板

8、有側向推力，這時，一般不宜采用支撐式支架，應選用帶護幫裝置的掩護式或支撐掩護式支架。因此我選用2級2類，支撐掩護式支架。(2) 液壓支架結構參數的確定液壓支架的結構參數，主要指液壓支架的結構高度，應能適應采高的要求，它根據煤層厚度和采區(qū)范圍內地質條件的變化等因素來確定。其選擇的原則是：在最大采高時，液壓支架應能“頂得住”，在最小采高時，支架能“過得去”。支架最大結構高度Hmax和最小結構高度Hmin，具體由下面經驗公式計算： Hmax = hmax+a= 3.3+0.3= 3.6m Hmin = hminS2bC= 2.90.180.10.08= 2.54m式中：hmax 煤層最大厚度，3.3

9、米；hmin 煤層最小厚度，2.9米；a 考慮偽頂，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撐力所需要的支撐高度的補償量；厚煤層可取得300毫米；S2 頂板最大下沉量，一般取支架后排立柱處頂板的下沉量?？砂磩谌〕?00200毫米選取，1級老頂取大值，四級老頂取小值；b 支架卸載前移時，立柱伸縮余量，煤層厚度大于1.2米時，取80100毫米；C 支架頂梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，一般取50100毫米。(3) 支架支護強度的確定支架支護強度q：支架單位支護面積上的支撐力。它是衡量液壓支架性能的一個重要參數，可由下列方法確定：a. 按經驗公式估算： q = KHR=83.32.3=60.72t/m2式中：K 作用

10、于支架上的頂板巖石厚度系數，我國中厚煤層取68；H 最大采高，4米；R 巖石容重，一般取2.3t/m3。b. 據頂板條件和煤層厚度，由畢業(yè)設計指導書P.24，表2-4可查取2級3類，采高3.3米，支護強度為1.345=58.5t/m2.由采掘機械與液壓傳動P.243,表3-4-1，注：（2）可知1.3為2級老頂的分級增壓系數；結果選取大值：q=60.76t/m2(4) 選擇液壓支架型號：參看采掘機械與液壓傳動P.230,表3-2-1，選取支撐掩護式支架：架型：BC52025/47支撐高度：2.54.7m工作阻力：5069KN初撐力：4704KN支護強度：0.3370.849Mpa煤層傾角：15

11、 質量：18.5t四、滾筒采煤機的選擇(一) 采煤機性能參數的計算與決定1. 滾筒直徑的選擇雙滾筒采煤機滾筒直徑應大于最大采高的一半，一般可按D=(0.520.6)hmax選取，采高大時取小值，采高小時取大值，即D=0.563.3=1.848m2. 截深的選擇滾筒截深是采煤機工作機構截入煤壁的深度，是影響采煤機裝機功率及生產率的主要因素；國內生產的采煤機，為了制造方便，大部分截深都在0.6m左右。我選取0.60m.3. 滾筒轉速及截割速度滾筒轉速對截煤比能耗、裝載效果、粉塵大小都有很大影響。由截齒最大切屑厚度hmax公式： hmax = 1000v/(mn)= 10004/(350)= 26.

12、7mm式中m 滾筒每條截線上的截齒數；一般取24；n 滾筒轉速，一般認為在3050轉/分較為適宜；v 截割速度，一般控制在4m/s左右較好。4. 采煤機最小設計生產率采煤機在采煤過程中，由于處理故障，檢查和更換刀具，日常維修，等候支護，處理片邦等，經常出現停頓，采煤機實際生產率比設計的理論生產率小的多，為了表明這些因素的影響，可用有效開動率表示。有效開動率是指采煤機在一天或一班內有效工作時間與一天或一班占有時間的比值，一般可取0.50。當采煤工作面的生產能力已定，其每小時的平均產量就是所需采煤機的最小實際生產率，考慮到有效開動率，則采煤機按工作面生產能力要求的最小設計生產率Qmin為：式中：W

13、采煤工作面的日平均產量，噸/日； 上式中有效開動率取0.5.5. 采煤機截割時的牽引速度及生產率 采煤機截割時牽引速度的高低，直接決定采煤機的生產率及所需電機功率，采煤機牽引速度在零到某個值范圍內變化，選擇截割時的牽引速度，要根據下幾方面因素綜合考慮。a. 根據采煤機最小設計生產率決定的牽引速度V1 =417/(603.10.61.35)=27.6m/min式中Qmin 采煤機最小設計生產率，t/h;H 采煤機平均采高；B 采煤機的截深，取0.60mR 煤的容重，取1.35t/m3b. 按截齒最大切屑厚度決定的牽引速度V2 采煤機截割過程是滾筒以一定的轉速n,同時又以一定的牽引速度V沿工作面移

14、動，切屑厚度呈月牙規(guī)律變化，如果滾筒在一條截線上安裝的截齒數為m，則截齒最大的切屑厚度已在上面求出。 一般要求截齒的最大切屑厚度應小于截齒伸出齒座長度的70%，所以采煤機的牽引速度 V2 = mnhmax /1000=350521000=7.8m/min式中hmax 截齒在齒座上伸出長度的70%（毫米），國產徑向截齒。大約為4455毫米；切向截齒大約為4152毫米。煤堅硬度f及截阻抗大時取小值。 m 滾筒每條截線上的截齒數；一般取24； n 滾筒轉速，一般認為在3050轉/分較為適宜。c. 按液壓支架推移速度決定牽引V3 一般講支架的推移速度應大于采煤機的牽引速度較好，這樣可保證采煤機安全生產

15、。 截割時牽引速度V，應根據上述三方面情況綜合分析后確定其最大值應等于或大于V1，但應小于V2，并與V3相協(xié)調，使采煤機既能滿足工作面生產能力的要求，又可避免齒座或葉片參與截割，并能保證采煤機安全生產。決定采煤機截割速度V=3m/min,因此采煤機的生產率： Q = 60HBVR=603.10.6031.35=451.98t/h6. 采煤機所需電機功率常采用比能耗法來估算電機功率，是根據采煤機生產率和比能耗（截割單位體積煤所消耗的功率）實驗資料來確定，如果比能耗值確定適當，計算值就比較合理。取截割阻抗A=385N/mm的煤為基準煤，當采煤機以不同的牽引速度截割時，包括牽引部及輔助液壓系統(tǒng)在內其

16、比能耗的估算值可參看畢業(yè)設計指導書P.29,表25:當牽引速度是2m/min時，螺旋滾筒采煤機比能耗接近HwB=0.44kwh/t,如果截割的為層，其截割阻抗不同上述值，可用下式計算比能耗值： Hwx=AX/A0.44=0.539式中：AX 被截割煤層的截割阻抗參考畢業(yè)設計指導書P.29,表26決定;A 基準煤的截割阻抗，180200N/mm;HwB 基準煤的比能耗已查取。雙滾筒采煤機，前滾筒與后滾筒截割條件不同，前滾筒截割時，煤層只有面向采空區(qū)一個自由面，后滾筒截割時，前滾筒已截割出第二個自由面，若以HwX表示前滾筒截割比能耗，后滾筒截割比能耗HwX為HwX= K3HwX= 0.80.46=

17、0.4312式中：后滾筒工作條件系數，可由畢業(yè)設計指導書P.30,表28選取。如果滾筒直徑按最大采高60%選取時，雙滾筒采煤機所需電機功率為：=451.98(0.60.539+0.40.4312)/0.95=217kw式中： Q 采煤機生產率；K1 功率利用系數，用一臺電機驅動時取1，兩臺電機分別驅動時取0.8；K2 功率水平系數，與牽引速度調節(jié)方式，電機超載能力等因素有關，可按畢業(yè)設計指導書P.30,表27選取，超載能力是指最大轉矩Mmax與額定轉矩MH比值。7. 牽引力采煤機的牽引力大小主要取決于煤質軟硬、采高、牽引速度、煤質傾角、機器質量，導向裝置結構及摩擦力等到因素。采煤機工作條件比較

18、惡劣，應有足夠大的牽引力。目前使用的鏈牽引采煤機的牽引力P與裝機功率N之關系為： P=（11.3）N= (11.3)217=217282KN8. 裝機功率由采煤機械與液壓傳動P.191頁表281查得，當采高為34.5m時，雙滾筒采煤機裝機功率為300450KW。9. 采煤機的質量采煤機的質量，會影響機器工作的穩(wěn)定性，太大又要增大牽引力。常用采煤機的質量與電機功率之間有如下關系M=(0.070.1)N(二)、初選采煤機及其配套設備 根據采高、滾筒直徑、截深、生產率、電機功率、牽引力及牽引速度等初選采煤機：選自液壓傳動與采掘機械 型號：MXA300/4.5WG 采高：4500mm臥底量：185mm

19、 傾角：空頂距：2342滾筒直徑：2300mm截深：0.60搖壁長度：2228mm牽引力：400KN牽引速度：3m/s總功率：300kw機面高度：2205mm擺角：電機高度：0.6m配套的刮板輸送機型號：SGZ-730/320 設計長度：200m輸送能力：700t/h電動機型號：KBY160功率：2160(三)、初選采煤機主要技術參數的校核1最大采高hmax的校核= 4.453.3 滿足最大采高 式中：A 采煤機高度（機身上平面至底板之距離）； H 采煤機截割部減速箱高度，一般等于電機高度； L 搖壁長度（搖壁擺動中心到滾筒中心距離）； D 滾筒直徑。2 最小采高的校核采煤工作面最小采高應大于

20、采煤機高度、支架或鉸接頂梁高度,過機高度（頂梁與采煤機機身上平面之間距離）三項尺寸之和，即采煤機與支護設備應能通過煤層變薄帶，滾筒不截割巖石。 Hmin=A+h1+h2=2+0.1+0.2=2.3m2.9.m符合式中h2 過機高度不應小于0.10.25m,機身短，浮煤清掃干凈取小值；h1 鉸接頂梁高度。3 臥底量校核最大臥底量Kmax為 =0.064.9m3 符合式中：Q 運輸機的運輸能力，700t/h; H 平均采高； B 采煤機截深； R 煤的實體容重，R=1.35t/m3上述計算的V值應大于前面決定的截割牽引速度V值。5. 引阻力的估算采煤機移動時必須克服的牽引阻力T為 式中： 摩擦系數

21、取決于采煤機導向機構表面狀況和和濕度及采煤機運動速度等。平均可取0.18。K1 經驗系數，估算時可取0.60.8K2 估算系數，初步估算時可取00.2K3 側面導向反力對牽引阻力影響系數，主要取決于牽引鏈牽引軌道的位置及煤層傾角大小。當在采空區(qū)側布置，煤層傾角為0時取0.040.05,35時取0.050.10。當在煤壁側布置，煤層傾角為0時取0.120.19,35時取0.150.21.上式最后一項，當向上牽引時，取正號。第二部分 礦山運輸機械選型設計設計要求：1、按液壓、采機部分所給的工作面生產能力Qc、工作面長度、煤層傾角、煤的散碎密度r等參數進行工作面刮板輸送機選型計算。2、順槽轉載機的選

22、型計算，注意設備配套；順槽膠帶機選型計算（amax=300mm L順槽800m 順槽0）；3、采區(qū)上（下）山膠帶機選型計算（煤層傾角14 L上（下）山長度800m）；4、大巷電機車運輸選型計算（若采區(qū)年產量120萬噸，則按東、西兩翼進行選型計算，即東、西兩翼各布置一個120萬噸的采區(qū)，東、西兩翼采區(qū)距井底車場的距離L800m；5、按要求繪制運輸系統(tǒng)圖。第一節(jié) 回采工作面運輸機械的選擇設計在回采工作面，使用刮板輸送機。在宗采工作面，選擇刮板輸送機時，應注意其與采煤機和液壓支架的配套設備要求。工作面刮板輸送機和采煤機的配套要求是：（1）刮板輸送機的運輸能力必須與采煤機或刨煤機的運輸能力相匹配，即應

23、使刮板輸送機的運輸能力大于或等于采煤機或刨煤機的生產能力；（2）刮板輸送機的結構型式及附件必須能密切與采煤機的結構相配套。與液壓支架的配套要求是：(1)刮板輸送機的型號及溜槽結構要與液壓支架的架型相匹配；(2)刮刮板輸送機板輸送機的溜槽長度要與液壓支架的寬度相匹配；(3)刮板輸送機的溜槽與液壓支架的推溜千斤頂連接裝置的間距和配合結構要匹配，在一般情況下刮板輸送機的技術特征中給出了下列參數：輸送能力Q、出廠長度L、鋪設傾角、電機功率N等參數。當工作地點的情況與上述參數相符時，根據刮板輸送機技術特征表選出一臺刮板輸送機即可。但當工作地點的傾角和長度與技術特征不相符時，必須通過計算，才能確定所選刮板

24、輸送機能否用于該工作地點。一、 刮板輸機設計計算的主要內容（1） 刮板輸送機運輸能力計算；（2） 刮板輸送機運行阻力計算；（3） 刮板輸送機刮板鏈張力計算；（4） 刮板輸送機牽引力及電動機功率計算；（5） 刮板鏈的預緊力和緊鏈力計算；（6） 刮板鏈強度計算。二、原始資料（1）回采工作面生產能力QC= 552.825 t/h;（2）刮板輸送機的鋪設長度L115m；（3）刮板輸送機的鋪設傾角14；（4）物料的散碎密度850kg/m（5）物料中最大塊度的尺寸amax=300mm；（6）東、西兩采區(qū)的兩個工作面裝車點距井底車場的距離均為L=1500米；順槽長度分別為1300米和1200米；下山長度為6

25、00米，傾角10；（7）大巷坡度為3；低瓦斯礦井，大巷為進風巷道；（8）物料堆積角度為25。三、回采工作面生產能力1、滾筒采煤機生產能力計算QC60hb0VC 602.950.61.353.9 559.143 (噸/時)式中：h-采掘高度（平均煤層厚度），（3.7+2.2）2=2.95米 b-一次采掘深度，0.6米 0-原煤密度，1.35噸/米 VC-采煤機牽引速度，取3.9米/分2、刮板輸送機選型根據綜合機械化采煤成套設備綜合技術特征，選擇SGZ764/264刮板輸送機，主要技術指標如下（表十一）：（表十一）型號設計長度m出廠長度m輸送能力t/h鏈速m/s電機功率kw鏈條型式液壓耦合器刮板鏈

26、中部槽（長、寬、高）mm采機牽引方式緊鏈裝置設備質量t規(guī)格質量kgSGZ-764/264W2001509000.952132中雙鏈2SJ-1322693-C57.01500764222無鏈閘盤1660 四、刮板輸送機驗算對所選擇的SGZ764/264刮板輸送機進行驗算，如果驗算通過，選之即可，否則重選。1、 驗算運輸能力刮板輸送機的運輸能力為： Q=3.6F(v-vc60)圖中溜槽參數：H=222mm;B=764mm;A=80mm;C=190mm;D=710mmFH/2(B-2A)+(B-2A)tg25(B-2A)+ （C+A）（D-H）- tg30（C+A）+ (B-2A)tg2520.06

27、7+0.170+0.0830.320()Q3.6F(v-vc/60) 3.60.3208500.95(0.95-3.9/60) 823.262(t/h)QC 式中：F-運輸物料的斷面積， -物料的散碎密度，850kg/m v-刮板鏈速度，0.95m/s -裝滿系數，水平向下運輸時取0.91,取c 0-物料的散碎密度850kg/m VC-采煤機牽引速度，取3.9米/分所以，SGZ764/264刮板輸送機完全滿足該采煤工作面的運輸能力。2、運行阻力計算（1）重段直線段的總阻力 Wzh(qq11)Lgcos(qq1) Lgsin （163.4920.722.670.4）1159.8cos14 (0.

28、70.4) 1159.8sin14135363.596（N）式中：q-中部槽單位長度貸載質量，kg/mqQC/3.6v 559.143 /(3.60.95) 163.492kg/m v-刮板鏈速度，0.95m/s q1-刮板鏈單位長度質量，查刮板輸送機技術參數得341.5kg/m=22.67 kg/m -物料在溜槽中運行阻力系數，按礦山機械運輸表36選取0.7 1-刮板鏈在溜槽內移行得阻力系數，按礦山機械運輸表36選取0.4L-刮板輸送機的鋪設長度，115米為工作面切眼長度 -刮板輸送機的鋪設傾角14 g-重力加速度，9.8m/s（2）空段直線的總阻力 Wkq1Lg（cossin）22.671

29、159.8(cos14sin14)30971（牛） （3）彎曲段運行阻力工作面刮板輸送機在推溜時，機身產生蛇行彎曲，由此產生的附加阻力為： 重段彎曲段的附加阻力Wzhw0.1Wzh 0.1135363.596 13536.4（牛）彎曲段半徑R為：RL/(2sina/2)1.5/(2sin3/2)28.660(米)式中：L-標準中部槽長度，一般1.5米a-相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角，一般為3彎曲段全長Lw為：Lw4aR-a 40.728.66-0.7 8.931(米)式中：a-機身推移距離，取0.7米 彎曲段中心角a0為： a02arcsin(aLw a) 1 空段彎曲的附加阻力Wkw0.1W

30、k0.1309713097.1(N) 刮板鏈繞經從動鏈輪處的阻力We （0.050.07）Sy（0.050.07）90928.34546.46365.0(N)式中：Sy-刮板鏈載從動鏈輪相遇點8點的張力， 刮板鏈繞經主動鏈輪時的阻力Wz （0.050.07）(SySL)(0.050.07）(143714.943913.9)187628.89381.413134.0(N)式中：Sy-刮板鏈在主動鏈輪相遇點4點的張力SL-刮板鏈在主動鏈輪分離點5點的張力總運行阻力W0為：W01.2（Wzk Wk） =1.2(135363.59630971) =199601.52(N)3、刮板鏈張力的計算（1）判斷

31、最小的張力點的位置雙頭機驅動，最小張力點的位置用下面方法判斷：若0.6 Wzh0.4 Wk0,則1點為最小張力點；若0.6 Wzh0.4 Wk0,則3點為最小張力點，如下圖：0.6 135363.5960.4 309710則1點為最小張力點 雙機頭驅動計算圖（2）用逐點計算法求各點張力 通常從最小張力點開始計算。刮板輸送機計算圖以上圖為例，若判斷刮板鏈最小張力點在1點，則從1點開始計算，取最小張力Smin為0:S10 NS2S1q1Lg（w1cossin） 22.6759.8(0.4 cos14sin14) 699.868(N)S3S2 WzkwWzhLw/L699.86813536.4135

32、3648.931/115 24748.8（N）S4S3(L-Lw-L)WzhL 24748.8（1158.931-5）135364115 143714.9(N）S5S4-0.6(WzhWk ) 143714.90.6（13536430971） 43913.9(kN）S6S5(L-Lw-L) 30971L 43913.9（1158.931-5）30971115 71133.1（kN）S7S6e2fa0WkLL82659.7309718.931115 87176.5+2405.2 89581.7（N）S8S7WKLL89581.730971511590928.3（N）所以，最大張力點為4點。4、牽

33、引力及電機功率的計算機采工作面刮板輸送機功率： 刮板輸送機滿負荷運行時的最大功率Nmax為： NmaxKW0v1000 1.171996020.95/10000.81 273.9(Kw)式中：K-電動機功率備用系數，取1.17W0-刮板輸送機牽引力，噸力W01.2（WzkWk）1.2(13536430971) 199602(N)v-刮板鏈運行速度，0.95米/秒-傳遞方式的總效率，取0.81刮板輸送機空載運行時的最小功率Nmin為： Mnin（1.12vq0w1Lcos）1000 （1.120.950.4115cos14）810 0.115(Kw)等效功率Nd為：Nd0.6Nmax - Mni

34、n 0.6273.9-0.115 164.3(Kw)2132 Kw實際應配用的電機功率為N=（1.151.2）Nd即（1.151.2）164.3=188.9197.2 Kw。所以采用2132 Kw電動機雙頭驅動或200 Kw電動機單機頭驅動SGZ764/264刮板輸送機完全可以滿足該工作面運輸需求。5、計算刮板鏈的預緊力和緊鏈力（1）預緊力預緊力指輸送機靜止時，封閉鏈條內的張力。刮板鏈的預緊力T0為：T0=（SyS l Sy+S l）/4 =(S1S8S4S5)/4 =(090928.3143714.943913.9)/4 =69639.3(N)式中：Sy、S l-分別為刮板鏈在從動鏈輪相遇點

35、和分離點的張力Sy、S l-分別為刮板鏈在主動鏈輪相遇點和分離點的張力（2）緊鏈力緊鏈力是拉緊裝置把具有初張力的鏈條接在一起所需要的拉力。刮板鏈的緊鏈力T為： T=T0Lq0g cos =69639.311522.679.80.4cos14 =79555.4（N） q0-刮板鏈單位長度質量，查刮板輸送機技術參數得341.5kg/m=22.67 kg/m -刮板鏈在溜槽中運行阻力系數，按礦山機械運輸表36選取0.4L-刮板輸送機的鋪設長度，115米為工作面切眼長度 -刮板輸送機的鋪設傾角14 g-重力加速度，9.8m/s6、驗算刮板鏈的強度雙鏈刮板輸送機刮板鏈的安全系數n（必須滿足n3.5）為：

36、N=(2Sd)/(1.2Smax) =(2850100.91)/(1.2143714.9)8.973.5（安全系數滿足要求）式中：N-刮板鏈的安全系數 Sd-一條鏈條的破斷拉力，850KN/m(查礦山機械運輸一書得2692的c級圓環(huán)鏈的破斷拉力為850KN/m)-雙鏈負荷不均勻系數，中雙圓環(huán)鏈取0.900.95；對邊雙圓環(huán)鏈取0.85；對摸鍛鏈取0.65 Smax-刮板鏈的最大張緊力，Smax=S4=143714.9（N）五、刮板輸送機選型設計計算程序框圖第二節(jié) 采區(qū)順槽運輸機械的選擇設計對于綜采工作面的順槽運輸，一般采用轉載機、可伸縮帶式輸送機和繩架吊掛式帶式輸送機。一、轉載機的選擇選擇轉載

37、機時，要注意與工作面刮板輸送機的配套要求，即：1、轉載機的運輸能力要稍大于工作面刮板輸送機的運輸能力；2、順槽轉載機的機尾與工作面輸送機的連接處要配套；3、順槽轉載機的零部件與工作面刮板輸送機的零部件應盡可能通用。在選擇轉載機時，只要滿足上述要求，可不作驗算。根據上述要求選擇了SZZ-764/132型轉載機，其主要特性如下：轉載機型號：SZZ-764/132 刮板鏈型式：單鏈鋪設長度：35m 搭接長度：14m水平長度：12.7m 鏈速：1.3m/s輸送能力:1100t/h 電機型號：KBY550-132電機功率：132kW 電機轉速：1470r/min減速器速比：23.47 液力耦合器型號：Y

38、L500X圓環(huán)鏈規(guī)格：2692 圓環(huán)鏈破斷力：850kN刮板間距：920mm 溜槽尺寸：7642221500質量：33t二、帶式輸送機的選型計算帶式輸送機選型計算時，所需的原始數據如下：1、帶式輸送機的鋪設長度，L=800m（順槽長度）；2、帶式輸送及的鋪設傾角，0;3、順槽運輸生產率,Qc=559.143 t/h;4、物料的散碎密度，=850kg/m;5、物料中最大塊度的尺寸，amax=300mm;6、物料的堆積角，=20。按上述資料，從設計指導書96頁，表2-2中選則DSP1080/1000型可伸縮帶式輸送機，其主要技術參數如下：型號：DSP1080/1000 輸送能力：800t/h輸送機

39、長度：1000m 適用傾角: ，0儲帶長度：100m 輸送帶運行速度：2.5m/s減速比：19.867 液壓耦合器：YL-562滾筒數：2 滾筒直徑：630mm總圍包角：455 托輥直徑：108mm張緊方式：電絞車 張緊裝置牽引力： 8.82kN 主電機技術參數：型號：YSB-160 電壓：660/1140V功率：160 kN 轉速：1475r/min輸送帶技術參數：型式：耐燃整芯塑料帶 規(guī)格：寬厚=10008，mm徑向扯斷強度：580KN/m1、驗算帶式輸送機的運行能力和寬度帶式輸送機的運行能力用下式計算： Q=KB2vC =3851228501 =654500kg/h =654.5t/hQ

40、c(已知559.143 t/h)式中：K-物料的斷面系數，與物料斷面形狀及其動堆積角有關，從畢業(yè)設計指導100頁表2-7中查得385； B-輸送帶寬度，即帶寬，為1m;v-輸送帶運行速度，為2m/s;-物料的散碎密度，為850kg/m;C-傾角系數，在從畢業(yè)設計指導100頁表2-8中查得為1；另外，帶式輸送機的帶寬應根物料中最大塊度進行校核，即對于未經篩選的物料（如原煤）：B2amax200,mmB2300200,mmB800,mm(符合)對于篩選后的物料應為：B3.3ap200,mmB3.3150200,mmB695,mm(符合)式中: amax-物料中最大塊度尺寸,為300mm（已知） a

41、p-物料中平均塊度尺寸，取150mm根據以上計算結果，選用B1000mm的耐燃整芯塑料煤礦用阻燃輸送帶，輸送帶質量qd8.8kg/m。2、計算輸送帶運行阻力（1）重段直線段的運行阻力 WZh（qqdqg）Lgcos（qqd）Lgsin （62.18.811.3）8009.80.02cos00 128891 12889(N)得：重段水平運行時WZh19333.4N0，所以，重段最小張力點在3點。式中：WZh-重段運行阻力，N； q-單位長度輸送帶上裝運物料量，kg/m; q=Qc/3.6v =559.143/(3.62.5) =62.1 kg/m; qd-輸送帶單位長度的質量，qd8.8kg/m

42、 qg-重段單位長度上分布的托輥旋部件的質量，kg/m qgG g/l g 17/1.5 11.3 kg/m G g-重段每組托輥旋轉部件的質量，（選擇槽形沖壓座）取17kg/m；l g-重段托輥的間距，一般為11.5m,取1.5；-輸送帶沿重段運行的阻力系數，在礦山機械與設備322頁表2612中選取槽形托輥，少量塵埃，正常濕度，其系數為0.02； L-輸送機鋪設長度，為800m;-輸送機鋪設傾角，為0； g-9.8N/kg； (2)空段直線段得運行阻力 Wh（qdqg）LgcosqdLgsin (8.86)8009.80.020 2320.610 2320.6(N)得：空段水平運行時Wh29

43、00.8N qd-輸送帶單位長度的質量，qd8.8kg/m qg-空段單位長度上分布的托輥旋部件的質量，kg/m qgG g/l g 15/2.5 6 (kg/m) G g-重段每組托輥旋轉部件的質量，（選擇平形沖壓座）取15kg/m；l g-重段托輥的間距，一般為23m,取2.5m；-輸送帶沿重段運行的阻力系數，在礦山機械與設備322頁表2612中選取槽形托輥，少量塵埃，正常濕度，其系數為0.02； L-輸送機鋪設長度，為800m;-輸送機鋪設傾角，為0； g-9.8N/kg；(3)輸送帶繞經改向滾筒得阻力輸送帶在改向滾筒上得圍包角圍180時，按下式計算；圍包角小，將系數取小些：Wgg（0.

44、050.07）Sy式中：Wgg-輸送帶繞經改向滾筒的阻力，N; Sy-輸送帶在改向滾筒相遇點的張力，N。（4）輸送帶繞經驅動滾筒的阻力Wqg（0.030.05）(SySl)式中：Wqg-輸送帶繞經驅動滾筒的阻力，N; Sy-輸送帶在驅動滾筒相遇點得張力，N； Sl-輸送帶在驅動滾筒分離點得張力，N?？蛰d附加阻力W0為:W00.1(WzhWk)0.1(128892320.6)1521(N)3、輸送帶張力計算（1）計算滿足垂度條件的重段最小張力Sminzh:Sminzh5（qqd）lgcos（2）按逐點計算法計算各點的張力 現設最小張力點3則有： S35（qqd）lggcos 5（62.18.8）

45、1.5cos09.8 531.89.8 5211.2（N） S2S3/（1.031.05） 5211.2/（1.031.05） 5059.44963.1(N) 取5059.4 N S1S2-Wk 5059.42320.6 2738.8(N)S4S3Wzh 5211.21288918100(N)(最大張力點)式中：l g-重段托輥的間距，一般為11.5m,取1.5;g-9.8N/kg。（3）驗算摩擦力備用系數據相遇點張力S4(Sy)和分離點張力S1(Sl)用下式驗算摩擦力備用系數n: 取、分別為0.3、4557.94nSl(e1)/(SySl) 2738.8 (e0.37.941)/( 1810

46、02738.8)26912.9/15361.41.7521.151.2(符合要求) （4）驗算輸送帶強度 對與煤礦礦用阻燃輸送帶安全系數m為： mSdB/Smax (5801000)/18100 32.05 安全式中：Sd-阻燃帶的整體縱向拉斷強度，為取580N/n; B-阻燃帶寬度1000mm； Smax-輸送帶運行所受的最大靜張力（S4）。4、功率計算滾筒牽引力W0為：W0WzhWk128892320.6 15209.6(N)反饋功率（電動機發(fā)電運行時的功率）N為：N（|W0|）/1000 （15209.61.052.50.85）/1000 33.94(kW)空載功率N為：N(W0)/(1

47、000) (15212.5)/(10000.85) 4.5(kW)N1.2（NN）46(kW)選用75kW電動機。式中：-發(fā)電運行時的輸送帶速度，等于1.051.052.5m/s; 其它同上。5、拉緊力H的計算H2(S4S1)2（181002738.8）41677.6(N)此拉緊力是按穩(wěn)定運行條件計算，還應考慮滿載起動和制動的需要，增加拉緊力。6、制動力矩的計算（1）實際所需的制動功率為： NTN0QH/184 N08000/1840 380（Nm）其中：N0Pv/1000380(kW) Q-帶式輸送機的輸送能力，800t/h; H-輸送機提升高度，800sin0=0m。（2）計算制動力矩MT

48、 MTK(1000 NT)/ 1.31000380/7.9 62531.6（Nm）MT(MT/i) (62531.6/19.867)0.9 2832.6（Nm） 式中：MT-電動機上的制動力矩Nm；MT-制動力矩，Nm; K-制動安全系數，取1.3; -驅動滾筒的角速度，2v/D7.94rad/s； -傳遞效率，取0.9； D-牽引機滾筒直徑，0.63米； i-減速器減速比，為19.867。7、帶式輸送機選型設計計算程序框圖第三節(jié) 采區(qū)上下山運輸及輔助運輸一、采區(qū)上下山運輸1、采區(qū)上下山運輸設備的選擇根據本次設計要求，采區(qū)上下山運輸服務于兩個回采工作面的運輸，所以選擇帶式輸送機。2、采區(qū)上下山

49、帶式輸送機的選型計算與第二節(jié)相同原始數據：（1）、帶式輸送機的鋪設長度，L=800m（下山長度）；（2）、帶式輸送及的鋪設傾角，14;（3）、順槽運輸生產率,Qc=559.143t/h;（4）、物料的散碎密度，=1t/m;（5）、物料中最大塊度的尺寸，amax=300mm;（6）、物料的堆積角，=30。帶式輸送機工作系統(tǒng) 1、輸送帶寬度B： 根據物料的堆積角，=30，在礦山機械與設備一書330頁表2610中選取槽型托輥斷面系數K458；帶速v2.5m,在表268中選取；物料的散碎密度，=1t/m，在表267中選取;傾角系數C0.9，在表2611中選取。有下公式可知：BQC/KvC0.74m未經

50、篩選的物料（如原煤）：B2amax200,mmB2300200,mmB800,mm(符合)對于篩選后的物料應為：B3.3ap200,mmB3.3150200,mmB695,mm(符合)2、輸送帶運輸能力計算 考慮輸送機鋪設傾角對斷面大小的影響，則輸送能力Q為： QKB2vC4581.2212.51648.8 t/h1118.3t/h(完全符合運輸要求)式中字母同上。根據以上計算結果，選用B1200mmDX系列煤礦用阻燃輸送帶。其主要技術要求如下：膠帶寬度：1200mm 膠帶強度1600kg/cm帶芯鋼繩直徑：6.75mm 鋼絲繩芯結構：777托輥直徑：108mm 改向滾筒直徑：630mm驅動滾

51、筒直徑：1000mm 膠帶運行速度：2.5m/s電動機功率：500kW 托輥槽角：30功率分配比：2:1:1 適用輸送比重：12.5t/m適用輸送溫度：20403、牽引力及運行功率（1）單位長度輸送帶上裝運物料q為： q-單位長度輸送帶上裝運物料量，kg/m; qQc/3.6v 559.143/(3.62.5) 62.1kg/m（2）重段直線段的運行阻力 WZh（qqdqg）Lgcos（qqd）Lgsin （62.16.613.3）8009.80.02cos（14）（62.16.6）8009.8sin（14） 12475.7130301.1 117825.4(N) 式中：WZh-重段運行阻力，

52、N； qd-輸送帶單位長度的質量，qd1.1B=6.6kg/m qg-重段單位長度上分布的托輥旋部件的質量，kg/m qgG g/l g 20/1.5 13.3 kg/m G g-重段每組托輥旋轉部件的質量，（選擇槽形沖壓座）取20kg/m；l g-重段托輥的間距，一般為11.5m,取1.5；-輸送帶沿重段運行的阻力系數，在礦山機械與設備322頁表2612中選取槽形托輥，少量塵埃，正常濕度，其系數為0.02； L-輸送機鋪設長度，為800m;-輸送機鋪設傾角，為0； g-9.8N/kg； (2)空段直線段得運行阻力 Wk（qdqg）LgcosqdLgsin (6.67.2)8009.80.02cos(-14)6.68009.8sin(-14) 2099.612518.0 10418.4(N)（3）附加阻力WW0.1(WzhWk)0.1（117825.410418.4）12824.4(N)(4)總運行阻力W0W0WZhWkW-128243.812824.4141068.2(N) 滾筒牽引力PW0 式中： qd-輸送帶單位長度的質量，qd6.6kg/m qg-空段單位長度上分布的托輥旋部件的質量，kg/m qgG g/l g 18/2.5 7.2 (kg/m) G g-重段每組托輥旋轉部件的質量，（選擇平形沖壓座）取18kg/m；l g-重段托輥的間距，一般為23m,取3m；-輸送帶