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湖南科技大學 11 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題 目 周源山煤礦井下運輸平巷車組選型設(shè)計 作者姓名 蘇家輝 學號 1103010510 所學專業(yè) 機械設(shè)計制造及自動化 1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題 研究的意義： 礦井井下運輸是礦井生產(chǎn)的重要組成部分，其合理性直接關(guān)系到礦井的穩(wěn)定高產(chǎn)和技術(shù)經(jīng)濟效益。井下運輸設(shè)計，應對井下煤炭、礦石、材料、設(shè)備及人員等的運輸作統(tǒng)籌安排。運輸方式與設(shè)備的選型，應根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、瓦斯情況、采煤方法等因素確定。井下運輸主要有采區(qū)運輸、大巷運輸?shù)取? 采區(qū)運輸：對于大型礦井采區(qū)，要積極采用連續(xù)化運輸，發(fā)展重載下遠程式輸送機。輔助運輸要采用高效能、適應性能強、單機服務(wù)范圍廣的設(shè)備，減少環(huán)節(jié)逐步發(fā)展發(fā)展集裝箱運輸，要根據(jù)條件采用單軌吊車、卡軌車、膠套輪機車、齒輪機車、無軌膠輪車或其他運輸設(shè)備，逐步實現(xiàn)全礦井輔助運輸?shù)臋C械化、連續(xù)化。 大巷運輸：主要運輸大巷的輸送方式應根據(jù)運量、運距和技術(shù)經(jīng)濟效果優(yōu)化確定。凡井型較大、采區(qū)生產(chǎn)集中、條件合適的礦井、可采用常式輸送機、實現(xiàn)全礦井的連續(xù)運輸。采用軌道運輸?shù)牡V井，要發(fā)展底卸式或側(cè)卸式礦車。 國內(nèi)外現(xiàn)狀： 20世紀初礦井機車運輸逐步代替有極繩、無極繩運輸。因設(shè)備簡單，能運送各種貨載,機動靈活,得到廣泛應用。機車運輸適用于平均坡度3-5‰的水平巷道；局部最大坡度不超過30‰。 礦井機車運輸設(shè)備包括機車、礦車和軌道。牽引成列礦車的動力車輛。按動力不同分電機車、柴油機車和壓氣機車三類。前者應用最廣。 電機車：動力為直流電，有架線式和蓄電池式兩種。前者維護管理簡便，運輸費用低,但因電弓與裸導線接觸要產(chǎn)生火花,不能用于瓦斯含量大的礦井。國外有一種交流高頻無接觸架線式電機車，由牽引電網(wǎng)感應受電，可用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井。后者由裝在車上的蓄電池組供電，有防爆型，可用于瓦斯含量大的礦井。選用電機車應符合安全規(guī)程規(guī)定。機車粘著重量因礦井大小和使用地點不同而異，一般為1.5-20t。 柴油機車：不需要附屬設(shè)備、投資較低、機動靈活；可以做成防爆型，用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。但廢氣污染井下空氣，須經(jīng)特殊凈化處理。在歐洲一些國家使用較多。 壓氣機車：動力為壓縮空氣。工作時不產(chǎn)生火花,適用于有瓦斯、煤塵爆炸嚴重危險的平巷。但車上須裝貯氣罐，要經(jīng)常充氣。壓縮空氣費用高，只有少數(shù)國家使用。 礦車：機車牽引的車組由礦車組成。為適應井下巷道狹小的條件，礦車外形尺寸緊湊。礦車有運礦物、運人員（人車）和其他專用礦車三種。一般以運礦物礦車數(shù)量最多，其容量按載重噸數(shù)或立方米數(shù)計算。按卸載方式分為：1、固定車箱式，礦車的車箱與車架固定，須用翻車機將礦車翻轉(zhuǎn)卸載，一般中、小型礦井使用較多。2、側(cè)卸式，礦車用卸載曲軌或固定氣缸卸載，中、小型金屬礦使用較多。3、底卸式，又分縱向底卸式和底側(cè)卸式。前者車箱底部可繞橫向軸轉(zhuǎn)動，礦車經(jīng)卸載站時靠卸載曲軌打開車箱底部卸載；卸載時的水平分力使列車向前行駛,連續(xù)卸載。這種礦車的優(yōu)點是卸載時間短,不需其他動力設(shè)備，操作簡單，減輕工人勞動；但車箱底部回轉(zhuǎn)半徑大，使卸載站下部結(jié)構(gòu)增大，投資較多；礦車容量較大時水平分力過大，使礦車運動速度過高。底側(cè)卸式礦車的車箱底部繞縱向軸轉(zhuǎn)動，克服了上述缺點，其轉(zhuǎn)動部分回轉(zhuǎn)半徑小，卸載水平分力減小，卸出礦物不接觸卸載曲軌，減少了對曲軌的磨損和沖擊。礦車容量超過3-5t時，多采用底側(cè)卸式礦車。4、翻斗式,只作輔助運輸或在建井期使用。煤礦礦車容量一般為1-5t,大型礦車有20-30t;金屬礦一般為0.5-6m，最大有10m。 倉式列車：將單個礦車連成整體，縱向成槽狀，車箱底部為一刮板輸送機。用于掘進工作面，礦石從一端向列車裝載,利用輸送機可將礦石布滿整個列車車箱,然后用機車牽引運行，可提高掘進工作面的運輸效率。近年來掘進巷道開始采用無軌運輸設(shè)備。 礦井軌道：軌距不一,中國有600、762和900mm三種。軌型一般為15、18、24、33kg/m。 近年來有些國家發(fā)展和生產(chǎn)遙控機車，采用全液壓傳動和無線電遙控。有數(shù)百米距離內(nèi)，可由司機離車遙控或一人控制多臺列車，并用電子計算機監(jiān)控機車的運行過程。 2、 研究目標、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 研究目標： 通過學習井下運輸?shù)南嚓P(guān)知識，閱讀大量文獻，掌握井下運輸設(shè)計的基本步驟和要求，并在指導老師的幫助下，按照設(shè)計內(nèi)容一步一步地完成；明確相關(guān)設(shè)計方法，和井下運輸車組設(shè)計的基本知識；熟練掌握CAD、Pro-e等計算機繪圖軟件幫助我們將具體的設(shè)計結(jié)果呈現(xiàn)出來；在有限的時間內(nèi)，爭取將初步完成的設(shè)計進一步優(yōu)化。在設(shè)計過程中，填補相關(guān)知識的漏洞，豐富自己的設(shè)計經(jīng)歷，提高對具體問題的思考、分析能力。 研究內(nèi)容： 1、 井下運輸方案的比較和確定； 2、 牽引機車的型號和全礦臺數(shù)確定、列車組成計算； 3、 牽引電機調(diào)速特性和牽引機車制動特性分析； 4、 卸載設(shè)備的選擇； 5、 電機車結(jié)構(gòu)圖或翻車設(shè)備結(jié)構(gòu)圖； 6、 編寫設(shè)計說明書。 關(guān)鍵問題： 1、電機車的機械結(jié)構(gòu)確定和布置； 2、牽引電動機的分析和選擇； 3、電機車運輸計算； 4、根據(jù)井下情況選擇卸載設(shè)備。 3、 特色與創(chuàng)新之處 翻車機的設(shè)計：將有軌車輛翻轉(zhuǎn)或傾斜使之機械化卸料。 4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線 研究方法： 文獻研究法，根據(jù)研究目的和課題，通過調(diào)查文獻獲得資料，全面地、正確地了解掌握研究問題。1、了解有關(guān)問題的歷史和現(xiàn)狀，幫助確定研究課題。2、形成關(guān)于研究對象的一般印象，觀察。3、得到現(xiàn)實資料的比較資料。4、了解事物的全貌。 步驟： 一、3月份：設(shè)計準備，開題報告；收集與設(shè)計課題相關(guān)資料，圖書館和網(wǎng)上查閱有關(guān)參考書籍及資料，為畢業(yè)設(shè)計做好前期工作。 二、3月底-4月初：專題學習；根據(jù)礦井特征及原始資料，分析大巷運輸系統(tǒng)選擇方案，進行可行性研究，初步確定方案。 三、4月份：設(shè)計計算；完成設(shè)計內(nèi)容要求的工作和繪制牽引電動機特性曲線圖。 四、5月上旬：繪制電機車結(jié)構(gòu)圖和翻車機結(jié)構(gòu)圖；整理設(shè)計結(jié)果。 五、5月下旬：編寫設(shè)計計算說明書；圖紙的最終修訂和打印，完成英譯漢文章；完成全部設(shè)計任務(wù)。 六、6月：準備畢業(yè)答辯，畢業(yè)答辯。 技術(shù)路線： 了解本論題的研究狀況，明確研究目的，確定研究方向；進一步搜集閱讀資料并研讀文獻，做好相關(guān)的記錄，形成論題提綱，確定研究方案；實施研究計劃，完成相應計算，建立模型，完成結(jié)構(gòu)圖裝配圖的繪制。最后，完成預期成果，編寫設(shè)計說明書，反復修改，完成設(shè)計。 5、 擬使用的主要設(shè)計、分析軟件及儀器設(shè)備 結(jié)構(gòu)設(shè)計，CAD應用軟件繪圖。 6、參考文獻 B:[1]陳維健，齊秀麗，肖林京.《礦山運輸與提升設(shè)備》.中國礦業(yè)大學出版社 B:[2]陳澤洪，張國柱.《礦山運輸機械》.煤炭工業(yè)出版社 B:[3]王喜富，王玉順.《礦區(qū)鐵路運輸》.中國礦業(yè)大學出版社 B:[4]鐘春暉，丁元春.《礦井運輸與提升》.化學工業(yè)出版社 B:[5]李樹森.《礦井軌道運輸》.煤炭工業(yè)出版社 注： 1、開題報告是本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）的一個重要組成部分。學生應根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求和文獻調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報告。 2、參考文獻按下列格式（A為期刊，B為專著） A：[序號]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點，3人以上作者只寫前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點）年份、卷號（期號）：起止頁碼。 B：[序號]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。 3、表中各項可加附頁。 -4-