畢業(yè)論文--煤礦三機(jī)配套及順槽設(shè)備選型設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　　題目： 煤礦三機(jī)配套及順槽設(shè)備選型設(shè)計(jì) </p><p>　　2008 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書(shū)</p><p>　　學(xué)院：工學(xué)院 系別：機(jī)械工程系 專業(yè)(專業(yè)方向)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p><p>　論文題目綜采工作面設(shè)備選型設(shè)計(jì)&l

2、t;/p><p>　指導(dǎo)教師職稱副教授學(xué)生姓名學(xué)號(hào)</p><p>　一、設(shè)計(jì)原始參數(shù)三元煤業(yè)礦井生產(chǎn)能力2.2Mt/a，日產(chǎn)6667噸。其中3號(hào)煤層二采區(qū)2303工作面：煤層屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定型煤層，煤層頂板屬中硬頂板，且厚度適中，容易冒落。工作面長(zhǎng)度198米，有效推進(jìn)長(zhǎng)度1145.7米，可采儲(chǔ)量206.5萬(wàn)噸，煤層厚6.36~8.40m，平均7.18m，為厚煤層，普遍含0~2層炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)

3、構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度大，可采性指數(shù)為1，厚度變異系數(shù)6.6%，屬全區(qū)可采之穩(wěn)定煤層。煤層傾角1°~5°，礦井工作制度：年工作日為330d，日工作制度井下采用“四·六”工作制，三班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作6h。每天凈提升時(shí)間為16h。</p><p>　二、設(shè)計(jì)任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是綜合復(fù)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)，初步了解綜采工作面設(shè)備選型的基本步驟和方法；初步掌握科技圖書(shū)的檢索和查閱；在設(shè)計(jì)

4、中要求學(xué)生培養(yǎng)認(rèn)真、踏實(shí)的工作作風(fēng)，隨時(shí)復(fù)習(xí)所需的理論知識(shí)，查閱各種相關(guān)資料，了解現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該產(chǎn)品的要求、存在的問(wèn)題，解決的方法，做好設(shè)計(jì)筆記，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性創(chuàng)造性，精心設(shè)計(jì)、保質(zhì)保量、獨(dú)立按時(shí)完成任務(wù)。設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1.采煤方法的確定2．綜采工作面主要設(shè)備的布置3. 綜采工作面三機(jī)選型原則4. 綜采工作面三機(jī)選型5.順槽運(yùn)輸設(shè)備的選型6.綜采工作面設(shè)備幾何尺寸配套關(guān)系</p><p>　三、研究進(jìn)度安排1

5、.完成開(kāi)題報(bào)告2.收集查閱有關(guān)書(shū)籍和手冊(cè)3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草稿4.綜采工作面設(shè)備布置草圖和配套關(guān)系草圖各一份5.CAD繪圖6.整理打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容要求包括：封面、評(píng)語(yǔ)、目錄、前言、正文、結(jié)束語(yǔ)、致謝、參考文獻(xiàn)。）以上安排根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以保證按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　四、指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽字：年　　月　　日五、教學(xué)系意見(jiàn)系主任簽字：年　　月　　日六、學(xué)院意見(jiàn)院長(zhǎng)簽字： 年

6、月 日</p><p>　　大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　學(xué)院：工學(xué)院 系別：機(jī)械工程系 專業(yè)(專業(yè)方向)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)任務(wù)，使我們更好

7、的掌握了綜采工作面機(jī)電設(shè)備的選型及配套的理論原理，同時(shí)也為今后進(jìn)行進(jìn)一步的研究和工作奠定了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　回采工作面是整個(gè)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的核心，因此綜采設(shè)備配套是否合理是整個(gè)礦井能否實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。近二十年來(lái)，在我國(guó)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，綜采生產(chǎn)也已積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，綜采設(shè)備基本可立足國(guó)內(nèi)，針對(duì)我國(guó)地質(zhì)條件的綜采工藝也日趨成熟，綜采已成為我國(guó)現(xiàn)代化礦井的主要開(kāi)采手段。但是綜采面的設(shè)備配套

8、選型以及單產(chǎn)等方面與世界先進(jìn)水平還存在著一定的差距。因此，正確的配套設(shè)備選型以提高工作面單產(chǎn)已成為目前急需解決的課題。</p><p>　　關(guān)鍵詞：綜采工作面，設(shè)備配套，高產(chǎn)高效</p><p><b>　　論文類型：設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p&

9、gt;　　Through this design task, it can make us better master the selection and matching of electrical and mechanical equipment in the fully mechanized working face ,but also lay a good foundation for further study and wor

10、k. </p><p>　　Mining face is the core of the whole production system .So whether mining equipments match well is the key of whether the whole mine can achieve high production and efficiency and safety. In r

11、ecent twenty years, it has made much progress in our country and comprehensive production has accumulated much experience. Compound mining equipment is widely used in our country. Compound mining process based on our geo

12、logical conditions has become gradually mature. Compound mining has become the main mean</p><p>　　KEY WORD:Mechanized coal mining, Ancillary equipment , High production and high efficiency.</p><p

13、>　　TYPE OF THESIS: Design Reporter</p><p>　　第一部分 三元2303工作面礦井情況</p><p>　　潞安礦區(qū)北以西川斷層為界與武夏礦區(qū)相接，南以長(zhǎng)治與晉城市行政邊界為界與晉城礦區(qū)毗鄰，東以15號(hào)煤層露頭為界，西以15號(hào)煤層1500m埋深線為界，南北長(zhǎng)約74.6km，東西寬約63.1km，面積約為3044.65km2。</p>

14、<p>　　潞安礦區(qū)煤炭資源豐富，地質(zhì)儲(chǔ)量14741.5Mt，礦區(qū)總規(guī)模86.00 Mt/a，其中生產(chǎn)礦井4座，在建礦井5座，一期規(guī)劃礦井4座，二期規(guī)劃礦井2座。本礦井為一期規(guī)劃礦井，規(guī)劃生產(chǎn)能力 2.2 Mt/a。</p><p><b>　　1.1 地理概況</b></p><p>　　三元煤業(yè)位于長(zhǎng)治市郊區(qū)垢北莊鎮(zhèn)垢西莊村南，太（原）～焦（作）鐵路

15、長(zhǎng)治站至小宋站一段緊臨井田東界；距長(zhǎng)治火車站約2.5km，行政區(qū)劃隸屬長(zhǎng)治市郊區(qū)堠北莊鎮(zhèn)管轄。</p><p>　　井田地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°00′22″～113°04′37″，北緯36°7′30″～36°12′57″。在工業(yè)場(chǎng)地北邊緣建有煤炭鐵路專線，長(zhǎng)晉高速公路從井田南部的吳村和秦村之間通過(guò)，距地面工業(yè)場(chǎng)地約2.6km。公路四通八達(dá)，交通十分便利。</p>

16、<p>　　井田地處山西省東南部，靠近河南、河北，具有良好的鐵路及公路運(yùn)輸條件。</p><p>　　本區(qū)公路交通發(fā)達(dá)，長(zhǎng)（治）－晉（城）公路從井田西側(cè)通過(guò)，鄉(xiāng)村間簡(jiǎn)易公路密如蛛網(wǎng)。礦井建設(shè)與生產(chǎn)期間的物資與設(shè)備運(yùn)輸經(jīng)公路可抵達(dá)工業(yè)場(chǎng)地，公路運(yùn)輸條件極為便利。</p><p>　　井田位于太行山中段西側(cè)的山前地帶，即被稱之為“上黨盆地”的一部分，地勢(shì)開(kāi)闊平坦，總的來(lái)看呈“東高—

17、西低”之態(tài)勢(shì)。最高點(diǎn)位于井田西南邊緣，標(biāo)高為+967.70m，最低點(diǎn)位于井田北部邊緣，標(biāo)高為+902.50m，相對(duì)高差65.20m</p><p>　　本區(qū)屬海河流域漳河水系，井田內(nèi)無(wú)大的地表水體，只有為數(shù)不多的地表沖溝。沖溝中平時(shí)無(wú)水，只有在雨季時(shí)才有少量流水。漳河流經(jīng)井田西部外邊緣，在井田附近河床寬約50～100m，水深較淺。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)記載，該河最大流量為489m3/s，最大流速為4.17m/s，最小流速為0

18、.17m/s，最大含砂量為172kg/m3。</p><p>　　根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的資料,流經(jīng)井田段的最高洪水位井田南端+932.7m,中部(工業(yè)場(chǎng)地附近+)916m,北部+903m。</p><p>　　本礦井工業(yè)場(chǎng)地最高洪水位標(biāo)高（＋916.0m）低于副立井井口標(biāo)高（＋931.50m）15.5m、主立井井口標(biāo)高（＋931.50m）15.5m,本礦井南翼風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地最高洪水位標(biāo)高（＋93

19、2.7m）低于回風(fēng)立井井口標(biāo)高（＋938.80m）6.1m、進(jìn)風(fēng)立井井口標(biāo)高（＋938.00m）5.3m。本礦井工業(yè)場(chǎng)地均有完善的排水系統(tǒng)，</p><p>　　1.2 煤層埋藏及開(kāi)采條件</p><p><b>　　1、地層</b></p><p>　　該井田位于沁水煤田長(zhǎng)治礦區(qū)東北部。區(qū)內(nèi)均被黃土覆蓋，盤區(qū)地層自下而上依次為奧陶系中統(tǒng)峰峰組

20、，石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組，二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組及第四系，現(xiàn)依據(jù)鉆孔資料由老至新分述如下：</p><p>　　1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）</p><p>　　井田內(nèi)未出露。為一套淺海相深灰色厚層狀石灰?guī)r，頂部含泥巖、石灰?guī)r角礫，局部可見(jiàn)輕微的白云巖化、夾石膏層，據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)厚度56~200m，中、下部節(jié)理裂隙及溶隙發(fā)育。</p><p&g

21、t;　　2）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）</p><p>　　井田內(nèi)未出露，厚度1.0～8.0m，平均5.54m。巖性為淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，具貝殼狀斷口，見(jiàn)有黃鐵礦結(jié)核，局部為鋁土巖，致密細(xì)膩、具有滑感，底部可見(jiàn) “山西式鐵礦”。與下伏峰組呈平行不整合接觸。</p><p>　　3）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）</p><p>　　井田內(nèi)未出露，為主要含煤地層之一，為

22、一套海陸交互相含煤建造。厚89.54～132.67m，平均120.70m。巖性主要由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r、中—細(xì)粒砂巖及煤層組成。含K2、K3、K4、K5、K6層較穩(wěn)定的石灰?guī)r，另有一層不穩(wěn)定的石灰?guī)r，沉積有7、8、9、10、11、13、14、15號(hào)煤層，富含植物化石，本組地層以K1細(xì)砂巖為底界與下伏本溪組呈整合接觸。K1砂巖局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。</p><p>　　4）二迭系下統(tǒng)山西組（P1s）<

23、/p><p>　　井田內(nèi)未出露。厚39.49～58.45m，平均55.0m。主要含煤地層之一，為一套陸相含煤建造。巖性主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、中—細(xì)粒砂巖組成，含1、2、3號(hào)煤層，本組以K7細(xì)砂巖為底界與下伏太原組呈整合接觸。該地層在盤區(qū)內(nèi)北部被剝蝕。</p><p>　　5）二迭系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）</p><p>　　井田未出露。厚76.41～85.43m，平均

24、80.0m。巖性由泥巖、砂質(zhì)泥巖、各粒級(jí)砂巖組成。本組以K8細(xì)砂巖為底界與下伏山西組呈整合接觸。該地層上部在盤區(qū)北部被剝蝕。</p><p>　　6）二迭系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）</p><p>　　井田內(nèi)遭受剝蝕，最大殘留厚度228.60m。巖性主要為一套淺黃色—黃色、淺灰色—灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、中—粗砂巖組成，本組以K10粗砂巖為底界與下伏下石盒子組呈整合接觸。</p&

25、gt;<p><b>　　7）第四系（Q）</b></p><p>　　井田內(nèi)廣泛分布。厚80.62～255.16m，平均184m左右。巖性主要為粘土、砂質(zhì)粘土、粉土、粉砂及細(xì)砂。</p><p>　　上部（47m以上）以褐色及灰黃色粉土為主，具孔隙，含植物根莖及少量鈣質(zhì)結(jié)核等。</p><p>　　下部（47m以下至基巖面）以褐

26、色、灰綠色及棕紅色粘土、粉土互層為主，中間夾薄層粉、細(xì)砂層。粘土中多含動(dòng)物碎片，局部含鈣質(zhì)結(jié)核及少量礫石；細(xì)砂分選較好，局部夾薄層中砂。</p><p>　　1.3 井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　井田處于全掩蓋區(qū)，據(jù)勘探鉆孔及煤礦開(kāi)采揭露，井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層總的走向?yàn)楸睎|~南東向，傾向南西，傾角2°~ 14°，井田北部局部地層較陡，傾角約14°，南部

27、地層較緩，傾角約2°，一般約5°左右，僅見(jiàn)褶曲構(gòu)造，未見(jiàn)巖漿巖侵入，構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類型?，F(xiàn)將井田內(nèi)褶曲敘述如下：</p><p>　　1、南寨背斜（S1）：位于南寨村，軸向北東10°，背斜軸井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度3km。東翼傾角約5°，西翼傾角4°。該背斜由補(bǔ)111、補(bǔ)103、89、補(bǔ)108、補(bǔ)106等鉆孔控制。背斜向南延伸至崔漳村一帶消失。</p><p

28、>　　2、蔣村向斜（S2）：位于蔣村、暴馬村一帶，其軸向與南寨背斜近似平行，兩軸相距約900m，該向斜同樣伸至宋家小莊一帶消失，該向斜由補(bǔ)110，238，補(bǔ)101，239等鉆孔控制。兩翼最大傾角約14°。向斜軸長(zhǎng)約1.6km。</p><p>　　3、S3背斜：位于該礦井井筒南側(cè)軸向近北西~南東向，兩翼傾角約3°左右。該背斜由補(bǔ)111、1102，補(bǔ)110、194鉆孔控制，該背斜延伸至崔漳

29、村南補(bǔ)111以南消失。向斜軸井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約1.5km。</p><p>　　4、S4向斜：位于下秦村北側(cè)，軸向近北東~南西向，兩翼傾角約3°~4°，該向斜在崔漳村以南1306工作面西側(cè)消失。向斜軸在井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約1.1km。該向斜由鉆孔（193、1103、補(bǔ)109）及井下巷道控制。</p><p>　　勘探中及煤礦開(kāi)采中均未發(fā)現(xiàn)斷層，在第三剖面線以北褶皺構(gòu)造發(fā)育，對(duì)

30、盤區(qū)、工作面布置會(huì)帶來(lái)不便。在向斜發(fā)育部位容易蓄水，將來(lái)開(kāi)采時(shí)，涌水量可能會(huì)增大。井田南部?jī)H有2個(gè)鉆孔（119、177）控制程度低，從現(xiàn)階段來(lái)看為單斜構(gòu)造，預(yù)計(jì)將來(lái)進(jìn)一步勘探或礦井開(kāi)采，仍然是褶曲構(gòu)造發(fā)育區(qū)。</p><p>　　4、構(gòu)造對(duì)采掘的影響及評(píng)價(jià)</p><p>　　本井田地質(zhì)構(gòu)造類型屬簡(jiǎn)單類型，但井田范圍內(nèi)，總體勘探程度低，從采掘工程和已施工鉆孔看，井田范圍內(nèi)主要是褶曲構(gòu)造。&

31、lt;/p><p>　　因此預(yù)測(cè)南翼區(qū)的褶曲構(gòu)造也較為發(fā)育，但分布范圍及其大小、位置只能夠靠加強(qiáng)地質(zhì)勘探工作來(lái)解決。</p><p><b>　　1.4 煤層及煤質(zhì)</b></p><p><b>　　1、煤層</b></p><p>　　井田內(nèi)含煤地層為太原組和山西組，不同的聚煤環(huán)境，形成了不同的巖性

32、組合、巖相特征、含煤性也存在較大差異。</p><p>　　太原組為一套海陸交互相含煤建造，含海相灰?guī)r5—6層，含煤9層，主要賦存于本組上、中、下部，編號(hào)自上而下為7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、13號(hào)、14號(hào)、15-1號(hào)、15號(hào)，其中15號(hào)煤層為全區(qū)較穩(wěn)定大部可采煤層，14號(hào)煤層為全區(qū)較穩(wěn)定大部可采煤層，9號(hào)煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層，其余煤層均不穩(wěn)定、不可采。地層平均總厚120.70m，煤層平均總厚8.44m

33、，含煤系數(shù)為6.99%。</p><p>　　山西組為陸相含煤地層，共含煤三層，自上而下編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，其中3號(hào)煤層為區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可采煤層，其余為不穩(wěn)定、不可采煤層。地層平均總厚55.0m，煤層平均總厚8.27m，含煤系數(shù)為15.04%。</p><p>　　井田內(nèi)太原組、山西組煤層平均總厚16.77m，含煤系數(shù)為9.52%。</p><p>　　可采煤層為山西

34、組（P1s）3號(hào)煤層及太原組（C3t）9號(hào)、14號(hào)、15號(hào)煤層?？刹擅簩犹卣鞅硪?jiàn)表2-1-1。</p><p><b>　　可采煤層分述如下：</b></p><p><b>　　1）3號(hào)煤層</b></p><p>　　俗稱“香煤”。位于山西組下部，上距K8砂巖底36m左右，下距K7細(xì)砂巖8m左右，距太原組K6燧石灰?guī)r1

35、7m左右，距9號(hào)煤層68m左右，煤層厚6.36~8.40m，平均7.18m，為厚煤層，普遍含0~2層炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度大，可采性指數(shù)為1，厚度變異系數(shù)6.6%，屬全區(qū)可采之穩(wěn)定煤層。屬該礦井批采煤層，目前正在開(kāi)采，采空區(qū)范圍位于井田中部中央盤區(qū)內(nèi)，采空區(qū)面積約為1.2km2。</p><p><b>　　2）9號(hào)煤層</b></p><p>　　位于太原組中

36、部，上距3號(hào)煤層56.75~71.33m，平均68.00m，厚度1.10~1.87m，平均1.46m；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸；全區(qū)可采之穩(wěn)定煤層，可采性指數(shù)為1，厚度變異系數(shù)13.7%。屬一型。</p><p><b>　　3）14號(hào)煤層</b></p><p>　　位于太原組下部，上距9號(hào)煤層29.02~47.47m，平均37.18m，厚度0.70~0.95m，平均0.8

37、2m；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸；可采性指數(shù)0.62，厚度變異系數(shù)36.2%，較穩(wěn)定，局部可采。</p><p><b>　　4）15號(hào)煤層</b></p><p>　　位于太原組下部，該煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸薄厚不一，但層位穩(wěn)定，總體來(lái)看該煤層上部有一層夾矸，具一定規(guī)律可進(jìn)行對(duì)比將其分為上、下兩層（15~1、15）。15~1號(hào)分層僅局部可采，全區(qū)絕大部分不可采，為不可采煤層。個(gè)別

38、鉆孔15煤層其間夾石較厚，但無(wú)規(guī)律，難以進(jìn)行對(duì)比。</p><p>　　15號(hào)煤層上距14號(hào)煤層平均11.34m，厚度0~6.85m，平均3.44m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸0~4層，可采性指數(shù)為0.93，厚度變異系數(shù)32.6%，除補(bǔ)108號(hào)孔缺失外，其它均達(dá)可采。屬大部可采較穩(wěn)定煤層。</p><p>　　1.5 三號(hào)煤層頂?shù)装迩闆r</p><p>　　頂板：影響煤層冒

39、放性的煤層頂板包含直接頂和老頂兩部分，直接頂對(duì)頂煤壓裂無(wú)直接影響，但直接頂能夠隨采隨冒并具有一定的厚度是綜放開(kāi)采頂煤破碎冒落后順利放出的基本條件，否則不利于頂煤回收。因此，無(wú)論從礦壓角度還是從頂煤放出率來(lái)考慮，都希望直接頂?shù)淖钚『穸饶苓_(dá)到充滿采出煤厚的空間。</p><p>　　直接頂多為灰黑色泥巖，部分為砂質(zhì)泥巖，厚度為2.19~7.83m，平均為5.01m，老頂為灰白色中粒砂巖。厚度3.15~10.23m，平

40、均為6.80m，有時(shí)該層直接覆蓋于3號(hào)煤之上。3號(hào)煤層頂板巖石力學(xué)性質(zhì)如下：抗壓強(qiáng)度為15.1Mpa，抗剪強(qiáng)度為2.61 MPa，抗拉強(qiáng)度為1.15MPa；普式系數(shù)為1.51，屬中等堅(jiān)固類巖層屬中硬頂板，容易冒落，且厚度適中。</p><p>　　底板：多為砂質(zhì)泥巖，局部為砂巖和泥巖，灰黑色，厚度2.15~6.67m，平均4.93m，個(gè)別為炭質(zhì)泥巖，厚度不足1m。</p><p>　　本礦

41、開(kāi)采3號(hào)煤層時(shí)初次來(lái)壓步距約30m，周期來(lái)壓步距約12m。在采煤工作面老頂初次來(lái)、周期來(lái)壓時(shí)，要求礦上技術(shù)負(fù)責(zé)人要親臨現(xiàn)場(chǎng)指揮，增加特種支架，確保支護(hù)可靠。</p><p>　　開(kāi)采煤層3號(hào)煤層屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定型煤層。煤層頂板屬中硬頂板，且厚度適中，容易冒落。本礦井放頂煤工作面開(kāi)采采用綜合機(jī)械化采煤工藝，頂板管理采用全部跨落法管理。</p><p>　　1.6 三號(hào)煤層情況</p>

42、;<p>　　三號(hào)煤層的厚度為6.38~8.40m，平均厚度為7.18為厚煤層，普遍含0~2層炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單厚度大，可采指數(shù)為1，厚度變異系數(shù)為6.6%，屬全區(qū)可采穩(wěn)定煤層，煤層間距為36.75~71.33m，平均間距為68.0m，夾石總厚為0.11~0.5m。</p><p>　　目前三號(hào)煤層可采儲(chǔ)量為38.12Mt，煤類為貧煤或瘦煤，會(huì)分為19.56%，揮發(fā)分為14.98%，硫分為0.4

43、%，水分為0.81%，發(fā)熱量為35.932MJkg，煤的容重為1.46t每立方米，煤層屬于較軟煤層，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，抗壓強(qiáng)度15.1MPa，有利于頂煤的冒放，工作面煤層厚度平均7.33m(含矸厚5cm)，煤層中單層夾矸厚度不大于0.30m，巖石硬度系數(shù)小于3，頂煤中夾矸厚度占煤層厚度的比例小于10%～15%時(shí)，頂煤冒放性好，否則，應(yīng)采取預(yù)破碎措施。3號(hào)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含1層夾矸，夾矸薄且大部分位于煤層中下部，因此3號(hào)煤層結(jié)構(gòu)對(duì)放頂煤無(wú)不利

44、影響，</p><p>　　煤田走向長(zhǎng)度為10.14Km，傾斜寬度為4.96km，井田面積為22.9517km2，回采工作面長(zhǎng)度為198m，回采工作面年推進(jìn)杜維1188m，礦井年生產(chǎn)能力為220萬(wàn)噸，日產(chǎn)量為6666.7t，礦井采用一工一備一掘進(jìn)的工作制度，年工作日為330天，采用“四. 六”工作制，即三班生產(chǎn)一般檢修維護(hù)，每天凈提升時(shí)間為16t，</p><p>　　第二部分 采煤工藝方

45、法的確定</p><p><b>　　2.1 冒放性分析</b></p><p><b>　　1）采煤工藝</b></p><p>　　根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦存情況，工作面生產(chǎn)能力，開(kāi)采技術(shù)條件以及通風(fēng)安全、礦井生產(chǎn)能力，回收率等諸多因素考慮，3號(hào)煤層工作面采用走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤的采煤工藝，全部垮落法管理頂板。</p&

46、gt;<p>　　2）機(jī)采高度及放煤厚度</p><p>　　增大機(jī)采高度，縮小采放比，可以提高工作面采出率，但需增加液壓支架的重量，同時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)備和機(jī)道上方頂煤和煤壁的穩(wěn)定性，采高越大，越易發(fā)生片幫。結(jié)合本礦井煤層厚度、實(shí)際開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)管理水平，確定工作面開(kāi)采高度為3.0m，放煤厚度4.33m，采放比為1：1.44，符合《煤礦安全規(guī)程》采放比小于1：3的規(guī)定</p><p&

47、gt;<b>　　3）采放高度比</b></p><p>　　它對(duì)頂煤冒放性的影響反映在兩方面，一是采面支架的反復(fù)支撐對(duì)頂煤的破碎作用，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)表明，放頂煤工作面支架對(duì)頂煤的破碎作用范圍一般僅限于支架上方2m左右，再向上則所受影響很小。因此，頂煤厚度越大，頂煤的冒放性越差。二是采放高度比影響著破碎頂煤冒落空間，頂煤只有充分破碎、冒落時(shí)才有利于其回收。2303工作面煤層厚平均7.33m(含矸厚

48、5cm)，采高為3.0m，采放比為l：1.44，較適于頂煤的放出。</p><p>　　經(jīng)冒放性分析，3號(hào)煤層具有較好的冒放性，不需人工強(qiáng)制放。</p><p>　　2.2 放煤步距和采煤機(jī)截深的確定</p><p>　　放煤步距就是相鄰兩次放落頂煤的間隔距離。放煤步距是確定工作面采出率和含矸率的重要因素，放煤步距過(guò)大過(guò)小都將造成回采率的下降或含矸率的提高。根據(jù)放煤

49、橢球體理論，合理的放煤步距應(yīng)該是與頂煤放落橢球體短軸半徑和放煤高度相匹配，使煤矸石和采空區(qū)矸石同時(shí)達(dá)到放煤口，達(dá)到丟煤最少，含矸率最低。根據(jù)礦井生產(chǎn)實(shí)踐確定2303工作面采煤機(jī)選用MGTY300∕730—1.1D截深為0.6m，放煤步距為0.6m，采用割一刀放一次頂煤的“一采一放”采煤工藝。</p><p><b>　　1）放煤步距</b></p><p>　　放煤

50、步距是相鄰兩循環(huán)放煤之間工作面向前推進(jìn)的距離。最佳的放煤步距應(yīng)是頂煤垮落后能從放煤口全部放出的距離。合理的放煤步距與頂煤厚度、破碎塊度、松散程度、放煤口的位置及頂煤冒落時(shí)的垮落角等多種因素有關(guān)。根據(jù)近年來(lái)放頂煤生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)取放煤步距為0.6m。</p><p><b>　　2）放煤方式</b></p><p>　　根據(jù)3號(hào)煤層的賦存條件，頂?shù)装鍘r性，根據(jù)本礦井其他綜

51、放工作面的成功經(jīng)驗(yàn)，確定2303工作面的放煤方式為多人分段單輪放煤方式，通過(guò)收尾梁使頂煤落入后溜中,直到見(jiàn)矸后,伸出尾梁,停止放煤。</p><p>　　為了減少頂板周期來(lái)壓對(duì)收尾的影響，在收尾期間應(yīng)加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，保證收尾工作順利完成，參照本礦井生產(chǎn)實(shí)際情況，初步確定2303工作面末采放煤在距離停采線12m范圍內(nèi)停止放煤，在生產(chǎn)中也可根據(jù)采煤工作面的具體條件，在頂板條件允許的前提下，調(diào)整放煤的距離。</p&

52、gt;<p>　　2.3進(jìn)刀方式的選擇</p><p>　　由于工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采煤機(jī)進(jìn)刀方式采用端部斜切進(jìn)刀的方法。</p><p>　?、俟に囘^(guò)程：下端頭進(jìn)刀――上行割煤裝煤――移架――移前溜――上端頭進(jìn)刀――下行割煤裝煤――移前溜――放頂煤――移后溜。</p><p>　　采煤機(jī)采用上下端頭斜切進(jìn)刀，進(jìn)刀長(zhǎng)度25m左右，移架滯后采煤機(jī)后滾筒3-5

53、m，追機(jī)作業(yè)，滯后移架10-15m推移前部輸送機(jī)，輸送機(jī)彎曲長(zhǎng)度不小于15m，推移步距0.6m。采煤機(jī)下行割煤完成后再放頂煤以免兩工序相互影響。</p><p>　　放煤在工作面處于最小控頂距的條件下進(jìn)行。放煤方式為單輪間隔低位放煤。當(dāng)矸石量占放出物的1/3時(shí)即停止放煤，遇到大塊煤不易放出時(shí)，反復(fù)伸縮插板，小幅度上下擺動(dòng)尾梁，使底煤破碎后順利放出。放完頂煤后，滯后支架10-15m推移后部輸送機(jī)，彎曲段長(zhǎng)度不小于1

54、5m。</p><p><b>　?、诓擅簷C(jī)的割煤方式</b></p><p>　　采煤機(jī)雙向割煤，往返兩刀的割煤方式。其生產(chǎn)工藝過(guò)程為：雙向割煤方式的主要特點(diǎn)是：采煤機(jī)沿工作面前后滾筒同時(shí)割煤，上行、下行割煤厚度3.0m，并同時(shí)完成推移輸送機(jī)、支架等一個(gè)采煤循環(huán)的全過(guò)程。采煤機(jī)沿工作面上下行割煤，裝煤完成一個(gè)采煤循環(huán)。</p><p><

55、;b>　?、鄄擅簷C(jī)的進(jìn)刀方式</b></p><p>　　端部斜切式進(jìn)刀法如圖所示。其進(jìn)刀過(guò)程為：當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處尚留有一段下部煤；調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起，然后沿輸送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直到采煤機(jī)機(jī)身進(jìn)輸送機(jī)直線段為止，這時(shí)采煤機(jī)已向煤壁推進(jìn)了一個(gè)截深；然后將輸送機(jī)移直，再調(diào)換兩滾筒的上、下位置；采煤機(jī)重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處；

56、再次調(diào)換上、下滾筒位置，采煤機(jī)沿工作面向右正常割煤，直到工作另一端。向下運(yùn)行一個(gè)機(jī)長(zhǎng)將前滾筒放下，然后向下割煤裝煤直至下順槽。</p><p>　　第三部分工作面“三機(jī)”選型</p><p>　　3.1綜放工作面配套設(shè)備懸著原則</p><p>　　1）必須與開(kāi)采煤層的地質(zhì)條件相適應(yīng)。</p><p>　　2）能滿足工作面生產(chǎn)能力的需要。&l

57、t;/p><p>　　3)設(shè)備結(jié)構(gòu)性能和主要技術(shù)才是必須相互匹配。</p><p>　　4）綜采設(shè)備選型配套設(shè)備英語(yǔ)礦井的煤炭運(yùn)輸、通風(fēng)、輔助運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)能力相適應(yīng)。</p><p>　　5）配套設(shè)備的整體可靠性與生產(chǎn)能力相適應(yīng)。</p><p><b>　　3.2 采煤機(jī)</b></p><p>　　

58、（1）采煤機(jī)選型原則</p><p>　　1）適合特定的煤層地質(zhì)條件，并且采煤機(jī)截深、截割高度、功率計(jì)牽引方式等主要參數(shù)選取合理，有較大的適用范圍。</p><p>　　2）滿足工作面生產(chǎn)能力要求、</p><p>　　3）采煤機(jī)技術(shù)性能良好，工作可靠度高，保護(hù)功能完善。</p><p>　　4)采煤機(jī)使用、檢修、維護(hù)方便。</p>

59、;<p>　　（2）選取采煤機(jī)時(shí)考慮的因素</p><p><b>　　1）煤層的硬度。</b></p><p><b>　　2）煤層的厚度。</b></p><p><b>　　3）煤層的傾角。</b></p><p><b>　　4）頂?shù)装逍再|(zhì)。&l

60、t;/b></p><p><b>　　(3) 選型計(jì)算</b></p><p>　　由工作面的原始數(shù)據(jù)知道2303工作面的年產(chǎn)量是2.2Mt，年工作</p><p>　　日為330天，日產(chǎn)量為6666.7t/d，采煤機(jī)選擇應(yīng)與工作面生產(chǎn)能力相適應(yīng)，采用采煤機(jī)的平均割煤速度為基本參數(shù)，采煤機(jī)采用雙滾筒電牽引采煤機(jī)，采用端部斜切進(jìn)刀方式雙向

61、割煤，采煤機(jī)平均落煤能力可采用以下公式計(jì)算：</p><p>　　式中：Qm——采煤機(jī)落煤能力，t/h；</p><p>　　A——工作面日產(chǎn)量，6667t/d；</p><p>　　B——采煤機(jī)滾筒截深，0.6m；</p><p>　　C——工作面回收率，取97%；</p><p>　　L——工作面長(zhǎng)度，198m;&

62、lt;/p><p>　　Ls——刮板輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度，30m；</p><p>　　Lm——采煤機(jī)兩滾筒中心距，取18m；</p><p>　　K——采煤機(jī)日開(kāi)機(jī)率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取60%；</p><p>　　H——采煤機(jī)割煤高，3.0 m；</p><p>　　Hf——放頂煤厚度，平均取4.3m；</p>&l

63、t;p>　　Lf——工作面頂煤長(zhǎng)度，188m；</p><p>　　Cf——放頂煤回收率，取86%；</p><p>　　γ——煤的容重，1.46t/m3；</p><p>　　Td——采煤機(jī)反向時(shí)間，取5min。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b

64、>　　335t/h</b></p><p>　　2）采煤機(jī)平均割煤速度</p><p>　　根據(jù)采煤機(jī)的平均生產(chǎn)能力計(jì)算采煤機(jī)的平均割煤素的，公式如下：</p><p>　　式中：Vc——采煤機(jī)平均割煤速度，m/min，其它參數(shù)意義同前；</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p&g

65、t;<p>　?。?.12m/min</p><p>　　由于采煤機(jī)在采煤過(guò)程中，煤層的賦存情況并不是固定不變的，所以采煤機(jī)的實(shí)際落煤量和割煤速度是隨機(jī)的，因此，在選擇采煤機(jī)時(shí)，采煤機(jī)的最大速度較平均速度應(yīng)有一定的富裕量。</p><p>　　采煤機(jī)的最大割煤速度：</p><p><b>　　Vmax＝KVc</b></p

66、><p>　　式中：K——采煤機(jī)不均衡系數(shù)，取1.4；</p><p>　　Vmax＝1.4×2.12＝2.97m/min</p><p>　　采煤機(jī)的最大割煤能力：</p><p>　　Qmax＝KcQ </p><p>　　Kc－采煤機(jī)不均衡系數(shù)，取1.4；</p><p>　　代入

67、數(shù)據(jù)得：Qmax＝KcQ=1.4×335=469t/h</p><p><b>　　采煤機(jī)截割功率：</b></p><p>　　N＝60B·H·Vnax·Hw</p><p>　　式中：N——采煤機(jī)截割功率，KW；</p><p>　　Hw——采煤機(jī)能耗指數(shù)，取0.76kw

68、83;h/m3</p><p>　　B——采煤機(jī)得截深，取0.6m；</p><p>　　H——采煤機(jī)的截割高度，取3.0m;</p><p>　　Hw——采煤機(jī)能耗系數(shù)，取值2.76；</p><p>　　N=60×0.6×3×2.97×0.76=245kw；</p><p>

69、　　根據(jù)以上計(jì)算，考慮煤層厚度、夾矸情況，并利用礦方現(xiàn)有設(shè)備，采煤機(jī)型號(hào)利用MGTY300∕730—1.1D電牽引采煤機(jī)，截割滾筒電機(jī)功率為2×300。</p><p>　　1—滾筒;2—搖臂減速器；3—固定減速器；4—電動(dòng)機(jī)；5—牽引部；6—底托架</p><p><b>　　其技術(shù)特征如下表：</b></p><p>　　MGTY

70、300/730—1.1D采煤機(jī)型號(hào)含義</p><p><b>　　M——煤機(jī)</b></p><p><b>　　G——滾筒</b></p><p><b>　　TY——太原</b></p><p>　　300——截割功率300kW</p><p>　

71、　730——裝機(jī)總功率</p><p>　　1.1——電壓等級(jí)1140v</p><p><b>　　D——電牽引</b></p><p><b>　　工作面日推進(jìn)度為：</b></p><p>　　式中：S——工作面日進(jìn)度，m；</p><p>　　Q——工作面日產(chǎn)量，66

72、67t/d；</p><p>　　L——工作面長(zhǎng)度，198m；</p><p>　　M——工作面平均采高，取7.33m；</p><p>　　γ——煤的容重，1.46t/m3；</p><p>　　c——工作面回采率，取97%</p><p>　　工作面循環(huán)進(jìn)尺為0.6m，日循環(huán)數(shù)n為：</p><

73、p>　　取工作面日循環(huán)數(shù)為6個(gè)，工作面日進(jìn)度3.6m，年進(jìn)度為1188m。</p><p>　　3.3刮板輸送機(jī)的選型</p><p>　　（1） 刮板輸送機(jī)選型原則</p><p>　　1）刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力，一般可取1.1倍。</p><p>　　2）要根據(jù)刮板鏈的符合情況確定鏈條數(shù)目，根據(jù)給定煤質(zhì)硬度選

74、擇鏈條結(jié)構(gòu)形式，煤質(zhì)較硬、塊度較大時(shí)，優(yōu)先選用邊雙鏈；煤質(zhì)腳軟時(shí)可選用單鏈或雙中鏈。</p><p>　　3）輸送機(jī)中部槽的結(jié)構(gòu)，一般選用開(kāi)底式，封底式主要用于較軟的底板條件下，中部槽寬度尺寸盡可能選用通用尺寸，并考慮能與采煤機(jī)托架和行走機(jī)構(gòu)尺寸相匹配。</p><p>　　4）傳動(dòng)裝置的布置方式，電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)和鋪設(shè)長(zhǎng)度方面，通常選用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一般四臺(tái)。</p><p&

75、gt;　?。?） 刮板輸送機(jī)選型計(jì)算</p><p>　　采煤機(jī)相配套。對(duì)于前刮板輸送機(jī)，輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)不低于采煤機(jī)的最大割煤能力，后刮板輸送機(jī)在選擇時(shí)，前后刮板輸送機(jī)之間的配套取決于采煤工作面的采放比。三號(hào)煤層的平均厚度為7.33m，采煤機(jī)的切割高度為3.0m放煤高度為4.33m采放高度比為1﹕1.44。</p><p>　　后刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)與放煤能力相適應(yīng)，根據(jù)采放平行作業(yè)

76、的要求，工作面平均放頂煤速度為：</p><p>　　式中：Vf—工作面平均放頂煤速度，m/min；</p><p>　　Lf——工作面放頂煤區(qū)段長(zhǎng)度，198m；</p><p>　　L——工作面的長(zhǎng)度，188m；</p><p>　　Ls——刮板輸送機(jī)變曲段長(zhǎng)度，35m；</p><p>　　Lm——采煤機(jī)兩滾筒中心

77、距，取18m；</p><p>　　td——采煤機(jī)的反向時(shí)間，取5.0min；</p><p>　　tdt——工作面端頭作業(yè)時(shí)間，取40.0min；</p><p>　　T1——工作面放頂煤輔助工序時(shí)間，取30.0min；</p><p>　　Vc——采煤機(jī)最大割煤速度，2.97m/min。</p><p>　　則：=

78、1.55 (m/min)</p><p>　　工作面平均放頂煤能力為：</p><p>　　Qf=60HfBCfγ(1+Cg)Vf</p><p>　　式中：Qf——工作面平均放頂煤能力，t/h；</p><p>　　Hf——放頂煤高度，4.33m；</p><p>　　B——采煤機(jī)滾筒截深，0.6m；</p&g

79、t;<p>　　Cf——放頂煤的回收率，取86%；</p><p>　　γ——煤的容重，1.46t/m3；</p><p>　　Cg——放頂煤的含矸率，取86%；</p><p>　　Vf——工作面平均放頂煤速度，1.55m/min。</p><p>　　則：Qf=60×4.33×0.6×0.86&

80、#215;1.46×(1+0.1)×1.55=334(t/h)</p><p>　　后刮板輸送機(jī)能力為：</p><p><b>　　Qh≥KfKyQf</b></p><p>　　式中：Q——工作面平均放頂煤能力，t/h；</p><p>　　Kf——工作面放頂煤不均勻系數(shù)，取1.3；</p&

81、gt;<p>　　Ky——運(yùn)輸方向及傾角修正系數(shù)，取1.2。</p><p>　　Qh≥1.3×1.2×334=521(t/h)</p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算，考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、維修管理、企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備等因素，工作面前后刮板輸送機(jī)型號(hào)都選用 SGZ-764/500型，運(yùn)輸能力900t/h，電機(jī)功率為2×250kw。另外應(yīng)該考慮在前刮板輸

82、送機(jī)的前側(cè)加裝產(chǎn)煤板，以便把底板浮煤掉入刮板輸送機(jī)中，避免浮煤的堆積影響運(yùn)輸機(jī)的移動(dòng)和損壞零部件，提高運(yùn)行的可靠性。同時(shí)在后刮板輸送機(jī)后側(cè)可以拖一個(gè)皮帶機(jī)以提高放頂煤回收率</p><p>　　1—機(jī)架擋板；2—機(jī)頭傳動(dòng)部；3—機(jī)尾傳動(dòng)部；4—刮板鏈；</p><p>　　5—中部槽；6—過(guò)度槽;7—過(guò)度鏟板；8—推</p><p><b>　　技術(shù)特征表

83、</b></p><p>　　SZG－764/500型刮板運(yùn)輸機(jī)的含義</p><p><b>　　S——輸送機(jī)</b></p><p><b>　　Z——中雙鏈</b></p><p><b>　　G——刮板</b></p><p>　　7

84、64——中部溜槽寬度</p><p><b>　　500——裝機(jī)功率</b></p><p>　　3.4 支護(hù)設(shè)備液壓支架選型</p><p><b>　　液壓支架選型準(zhǔn)則：</b></p><p>　　1）液壓支架選型必須考慮的主要地質(zhì)和采礦條件;</p><p><

85、b>　　直接頂穩(wěn)定性類型；</b></p><p>　　基本頂級(jí)別及相應(yīng)礦壓參數(shù)（初次和周期來(lái)壓步距，來(lái)壓時(shí)載荷。直接頂厚度）；</p><p>　　底板類別及相應(yīng)力學(xué)參數(shù)；</p><p>　　截高、煤層強(qiáng)度、節(jié)理方向，煤層厚度變化；</p><p>　　煤層傾角和工作面推進(jìn)方向；</p><p>

86、　　瓦斯等級(jí)和必要通風(fēng)斷面等。</p><p><b>　　一般選型順序</b></p><p>　　根據(jù)直接頂、基本頂、底板類型初步選定基本架型</p><p>　　考慮上述諸因素，選定具體結(jié)構(gòu)，包括頂梁、底座、側(cè)護(hù)結(jié)構(gòu)等。</p><p>　　根據(jù)提供的地質(zhì)條件和礦壓顯現(xiàn)參數(shù)，計(jì)算支架必需的支護(hù)強(qiáng)度和相應(yīng)額定工作阻力

87、。</p><p>　　考慮頂?shù)装搴畬訔l件，驗(yàn)算支架對(duì)底板比壓或載荷強(qiáng)度。</p><p>　　本礦井首采的3號(hào)煤層，直接頂板的巖性為砂質(zhì)泥巖。頂板易管理，該頂板屬于Ⅱ級(jí)2類，按照《緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類》（MT554-1996）對(duì)支護(hù)的有關(guān)規(guī)定，以及其它礦相似條件的高產(chǎn)高效放頂煤工作面的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外支架發(fā)展現(xiàn)狀，確定采用支撐掩護(hù)式液壓支架。</p><p&

88、gt;　　3號(hào)煤層為綜采放頂煤開(kāi)采，其中采煤機(jī)割煤高度3m，設(shè)計(jì)確定支架的最大采高應(yīng)在3.6m以上，最小高度以滿足運(yùn)輸要求為宜。</p><p>　　根據(jù)目前國(guó)內(nèi)綜放工作面觀測(cè)結(jié)果，支架承受的壓力一般不大于分層開(kāi)采時(shí)頂分層的壓力，而且基本頂來(lái)壓也有所降低，兩者基本相差不大。</p><p>　　支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算：</p><p><b>　　支撐高度的確

89、定</b></p><p>　　H大 = m + s</p><p>　　式中 H大 — 最大支撐高度，m</p><p>　　m — 采煤機(jī)割煤高度，3.0m</p><p>　　s — 偽頂和浮煤冒落高度，0.2m</p><p>　　H大 = 3+0.2=3.2m</p>

90、<p>　　根據(jù)回歸經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p>　　qH=9.768KM0.21γ2</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　qH—支護(hù)強(qiáng)度，Pa；</p><p>　　K—備用系數(shù),1.3；</p><p>　　M—煤層最大高度，取7.33m；</p&g

91、t;<p>　　γ2—頂板巖石容重，取26kN/m3。</p><p>　　qH =9.768KM0.21γ2=9.768×1.3×7.330.21×26=518Pa=0.5MPa</p><p>　　根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)回歸計(jì)算放頂煤支架的支護(hù)強(qiáng)度為0.5MPa。</p><p>　　按估算法確定支架支護(hù)強(qiáng)度</p>

92、<p>　　支架支護(hù)強(qiáng)度按下列計(jì)算</p><p>　　g=Kd(g冒+g頂)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　g—支架支護(hù)強(qiáng)度，kN/m2；</p><p>　　Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，取1.5；</p><p>　　g冒—冒落帶自重應(yīng)力，g冒=r1h；&l

93、t;/p><p>　　M—工作面采高，3m；</p><p>　　δ—巖石初期碎脹系數(shù)，1.2；</p><p>　　R1—上覆巖層容重，2.6mt/m3；</p><p>　　g冒=10×26000=260000N/m3；</p><p>　　g頂—頂煤自重應(yīng)力，</p><p>　　g

94、頂=Mdr2=4.33×1.46×1000×9.8=61954N/m2；</p><p>　　Md—放頂煤厚度，1.46m；</p><p>　　g=1.5×(260000+61954)=0.48Pa</p><p>　　根據(jù)估算法計(jì)算支架支護(hù)強(qiáng)度為0.49MPa。</p><p>　　通過(guò)上述兩種方法

95、計(jì)算，取其最大者為0.5MPa，即要求所選液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不低于0.5MPa的頂板荷載。</p><p>　　按估算法確定支架支護(hù)強(qiáng)度</p><p>　　支架支護(hù)強(qiáng)度按下列計(jì)算</p><p>　　g=Kd(g冒+g頂)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　g—支架

96、支護(hù)強(qiáng)度，kN/m2；</p><p>　　Kd—?jiǎng)虞d系數(shù)，取1.5；</p><p>　　g冒—冒落帶自重應(yīng)力，g冒=r1h；</p><p>　　M—工作面采高，3m；</p><p>　　δ—巖石初期碎脹系數(shù)，1.2；</p><p>　　R1—上覆巖層容重，2.6mt/m3；</p><p&

97、gt;　　g冒=10×26000=260000N/m3；</p><p>　　g頂—頂煤自重應(yīng)力，</p><p>　　g頂=Mdr2=4.33×1.46×1000×9.8=61954N/m2；</p><p>　　Md—放頂煤厚度，1.46m；</p><p>　　g=1.5×(260000

98、+61954)=0.48Pa</p><p>　　根據(jù)估算法計(jì)算支架支護(hù)強(qiáng)度為0.49MPa。</p><p>　　通過(guò)上述兩種方法計(jì)算，取其最大者為0.5MPa，即要求所選液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不低于0.5MPa的頂板荷載。</p><p>　　支架的工作阻力P1：</p><p>　　P1=Qh(L+C)A=4056KN</p>

99、<p>　　式中：qH—0.5MP；</p><p>　　L—支架頂梁長(zhǎng)為4.4m；</p><p>　　C—梁端距為0.4m</p><p>　　A—支架中心距為1.5m；</p><p><b>　　支架的初撐力P2：</b></p><p>　　P2=0.75×P1=2

100、.7KN</p><p>　　根據(jù)支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算及上面的論述，借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)選用低位放頂煤液壓支架，型號(hào)為ZF5400/17/32，其支護(hù)強(qiáng)度為0.68Mpa＞0.50Mpa，符合要求，也能適應(yīng)3號(hào)煤層最大厚度時(shí)頂板載荷對(duì)支架阻力的要求。技術(shù)特征見(jiàn)下表：</p><p>　　支撐掩護(hù)式液壓支架技術(shù)特征</p><p>　　ZF5400-17-32液壓支架型

101、號(hào)含義</p><p><b>　　Z——支架</b></p><p><b>　　F——放頂煤</b></p><p>　　5400——工作阻力5400KN</p><p>　　17——支架最低高度17dm</p><p>　　33——支架最大高度33dm</p>

102、;<p>　　按照要求選擇過(guò)渡支架為ZF5600/20/33支撐掩護(hù)式低位放頂煤過(guò)渡支架（反四連桿） .主要參數(shù)： 支架最大高度3300mm，支架最低高度1700mm。</p><p>　　第四部分 順槽設(shè)備選型</p><p>　　4.1 膠帶輸送機(jī)選型</p><p><b>　　膠帶輸送機(jī)選型原則</b></p>

103、;<p><b>　?。?）選型計(jì)算</b></p><p>　　給定條件：2303運(yùn)輸巷運(yùn)煤，巷長(zhǎng)為1500m</p><p>　　設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率為Q=800t/h</p><p>　　初選320kw運(yùn)輸機(jī)1000s型煤礦礦用阻燃輸送帶</p><p>　　帶寬B=1m。帶速V=2m/s?？偘铅?473

104、°（8.25弧度）</p><p>　　上下托輥間距分別為L(zhǎng)g'=1.5m, Lg''=3m</p><p><b>　　驗(yàn)算：</b></p><p>　　1.計(jì)算并驗(yàn)算膠帶的寬度</p><p>　　帶的最小寬度B1 = ==0.49</p><p>　　式中

105、 B1—設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的輸送帶寬度</p><p>　　Q —設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力，800t/h</p><p>　　K —物料斷面系數(shù)，0.458 </p><p>　　V —輸送帶運(yùn)行速度，2m/s</p><p>　　ρ —貨載散集寬度，1t/m3 </p><p>　　C —運(yùn)輸機(jī)傾角系數(shù)，1</p>

106、<p><b>　　對(duì)帶寬進(jìn)行塊度校核</b></p><p>　　B≧2amax+200=2×400+200=1000mm</p><p>　　amax—物料的最大塊度，400m</p><p><b>　　所以帶寬滿足要求。</b></p><p><b>　　膠

107、帶運(yùn)行阻力計(jì)算</b></p><p>　　膠帶每米長(zhǎng)度上貨載的質(zhì)量</p><p>　　q===111.11kg/m</p><p>　　換算到每米長(zhǎng)度上的上下（承載，回程）托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量（沖壓座托輥）</p><p>　　Gg'=17kgGg''=15kg</p><p>　

108、　上：qg = ==11.33kg/m</p><p>　　下： = =5kg/m</p><p><b>　　重段運(yùn)行阻力</b></p><p>　　Wzh = g（q+qd+qg’）l w’</p><p>　　=10（111.11+18+11.33）×1500×0.04</p>

109、<p><b>　　=84264</b></p><p>　　式中 qd — 膠帶每米的質(zhì)量，18kg/m</p><p>　　W‘— 槽形托輥的阻力因數(shù)，0.04</p><p><b>　　空段運(yùn)行阻力</b></p><p>　　Wk = g（qd+qg''）lw

110、''</p><p>　　= 10×（18+5）×1500×0.035</p><p><b>　　= 12075</b></p><p>　　W'' — 平行托輥的阻力因數(shù)，0.035</p><p><b>　　膠帶張力計(jì)算</b>&

111、lt;/p><p>　　按逐點(diǎn)計(jì)算法列出F1和F9的關(guān)系式</p><p><b>　　F1 = Fmin</b></p><p><b>　　F2 = F1</b></p><p>　　F3 = 1.04F2</p><p>　　F4 = 1.04F3=1.042F2=1.04

112、2F1</p><p>　　F5 = P4 + WR = 1.042F1 + WK</p><p>　　F6 = 1.04F5 = 1.042F1 + 1.04WK</p><p>　　F7 = F6 +WZH =1.043F1 +1.04WK + WZH</p><p>　　F8 = F9 = 1.044F1 +1.043WK + 1.04

113、WZH = 1.17F1 + 101217.29</p><p>　　按摩擦傳動(dòng)力條件列出F1和F9關(guān)系式：</p><p>　　F9 = F1( 1 + ) = F1 (1+) =22.7F1</p><p>　　解得 F1= F2=4700N</p><p>　　F3 = 4888N</p><p>　　F4 =

114、5083.5N</p><p>　　F5 = 17158.5N</p><p>　　F6 = 17844.9N</p><p>　　F7 = 102108.9N</p><p>　　F8 = F9 =106690N</p><p><b>　　帶垂度與強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><

115、;p><b>　　垂度驗(yàn)算</b></p><p>　　按垂度要求，重載段上允許的最小張力為</p><p>　　[Fzh·min] = 5g（q+ qd） lg’cosβ</p><p>　　= 5×10×（111.11+18）×1.5</p><p><b>　

116、　= 9673.25</b></p><p>　　[Fzh·min] ＜F6, ，可見(jiàn)膠帶垂度滿足要求。</p><p><b>　　強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　M = = = 9.7</p><p>　　Sd — 膠帶縱向抗拉強(qiáng)度</p><p>　　牽引

117、力和電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算</p><p><b>　　傳動(dòng)滾筒牽引力</b></p><p>　　W0 =F9 － F1 ＋0.04（F9 + F1）</p><p><b>　　=106445.6</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)功率</b></p><

118、;p>　　P = = 1.15× = 306kw＜320kw</p><p>　　所以輸送帶選320kw符合要求 </p><p>　　1—傳動(dòng)部分；2—皮帶；3—托輥；4—儲(chǔ)帶裝置；5—機(jī)尾架</p><p><b>　　技術(shù)特征</b></p><p>　　DSJ100/80/2×160

119、型號(hào)含義</p><p><b>　　D——輸送機(jī)</b></p><p><b>　　S——伸縮型</b></p><p><b>　　J——鋼架落地</b></p><p>　　100——帶寬1000mm</p><p>　　80——輸送量800t/

120、h</p><p>　　2×160 —— 2臺(tái)160KW電動(dòng)機(jī) </p><p>　　4.2 轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)</p><p>　　為了保證割煤和放頂煤工序平行作業(yè)，工作面運(yùn)輸巷設(shè)備能力應(yīng)滿足架前、架后刮板輸送機(jī)同時(shí)出煤的要求，考慮到割煤和放頂煤作業(yè)的不均衡性，破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)的能力按下式確定：</p>

121、<p>　　式中 Qc—采煤機(jī)的平均生產(chǎn)能力，取335t/h；</p><p>　　Qf—工作面平均放頂煤能力，取334t/h；</p><p>　　Kc—采煤機(jī)割煤速度不均勻系數(shù)，取1.3；</p><p>　　Kf—工作面放煤流量不均勻系數(shù)，取1.3。</p><p>　　Q ≧ 335+334+=810t/h</p

122、><p>　　工作面的破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)如下：</p><p>　　破碎機(jī)PLM1000/110型破碎機(jī)，功率110kW，電壓1140V，破碎能力1000t/h。</p><p>　　PLM1000/110型破碎機(jī)含義</p><p><b>　　P——破碎機(jī)</b></p><p><b>