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煤矿设备选型 PPT
工作面设备选型
三机配套原则
采煤机和刮板输送机的生产能力应满足工作 面产量要求，采煤机和液压支架调高范围要适应 煤层厚度及变化范围，液压支架移架速度要跟得 上采煤机的牵引速度。采煤机要依靠刮板输送机 导向并在其上移动，刮板输送机依靠液压支架推 移，液压支架又靠刮板输送机支承而移动。
大家有疑问的，可以询问和交流
As
Ca f An br ts
式中：C为不均衡系数，箕斗提升C=1.15
A n 为矿井设计年产量，t/a ，1200000
a f 为提升富裕系数，主井提升设备对第一水平
留有1.2的富裕系数
t s 为提升设备每天工作小时数，一般为=16h
b r 为提升设备每年工作日数，一般为=330d
A 所以， = 1.151.212000=00394.3t/h
N=Q·HW
Q 生产能力 Hw 吨煤耗煤系数
煤层赋存条件
1、4号煤层厚0～2.37m，平均1.5m，属全井田大部分稳定可 采煤层。 2、煤层倾角一般为4°，属近水平煤层。 3、顶板为砂质泥岩，属软弱岩层，采用全部垮落法管理顶板 。 4、煤层瓦斯含量高，为高瓦斯矿井。 5、井田内水文地质条件比较简单。
Vj= 0.3× 273 =4.9m/s
2、估算一次提升循环时间 T x
Tx
H
=V j
V
+
j
a
+u+ѳ
式中，a为提升加速度，一般为a=0.8m/s2
U为箕斗低速爬行时间，一般取u=10s
Ѳ为箕斗装卸载休止时间，一般取Ѳ=10s
所以，T x
= 2734.91010=81.84s
4.9 0.8
（3）计算小时提升量 A s
采煤机选型
二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型（一）设备选型原则和装备标准根据本井田煤层特点，在工作面主要设备选型时考虑以下原则：1、技术装备先进、性能稳定、操作简单、维修方便、运行可靠、生产能力大；2、各设备间需相互适应、能力匹配、运输畅通，不出现“卡脖子”现象；3、设备选择要和矿井的煤层赋存条件相适应，与矿井规模和工作面生产能力相适应，达到经济效益的最大化；4、对辅助运输系统，要求系统简单、环节少，工作人员能快速方便地到达工作地点。
本矿井所采煤层为中厚～厚煤层，依照投资合理、效益最大化的开发建设原则，其工作面装备需在充分技术经济比较的情况下，选择国内先进的高产高效、性价比高、安全可靠的采、掘、装、运、支设备。
根据目前国内外高产高效矿井发展趋势看，采煤工艺和技术发展状况的分析，结合本矿井煤层开采技术条件及矿井规模，设计对矿井设备选型考虑全部采用国产设备。
（二）工作面设备选型1、采煤机正确选择采煤机是提高采煤工作面生产能力的一项主要任务，对采煤工作面的生产效率、能耗、安全等都具有重要影响，但采煤机选型涉及问题较多，它不仅与煤层的厚度，倾角及煤的物理机械性质、地质条件等有关，还要考虑与支护设备，运输设备之间的配套关系，因此，在选型过程中要考虑诸多方面的因素，经综合分析后再确定。
（1）滚筒的直径D =αH max式中：α——螺旋滚筒装煤效率；对小直径滚筒，α=0.59～0.63；对大直径滚筒，α=0.56～0.59。
H max——采高，计算时取最大采高，3号煤层取3.3m。
则：D =0.56×3.3=1.84m由于综采工作面双滚筒采煤机一般都是一次采全高，故滚筒直径D应稍大于最大采高之半，即D＞1/2×H max。
目前采煤机滚筒直径已经系列化，分别为0.6m、0.65m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.25m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.3m、2.6m。
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§4—3 输送设备的配套性能
一、刮板输送机与采煤机及支架的配套 （一）刮板输送机与采煤机的配套 1、刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率； 2、刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套； （二）刮板输送机与液压支架的配套原则 1、刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配； 2、刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配； 3、刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和
结构要匹配。 二、转载机的选择 三、伸缩胶带输送机的选用
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§11—4 采煤设备的配套性能
一、设备主要空间尺寸的配套关系 （一）普采工作面采煤设备的尺寸配套关系 从安全的角度，由前排支柱到煤壁之间的无立柱
空间宽度R愈小愈好，必须符合顶板性质的要求。 公式中的各项参数应合理取值。 （二）综采工作面采煤机组的配套尺寸关系
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§4—1 滚筒采煤机的选型
一、滚筒采煤机的适用条件
1、适用的倾角：开采倾角可达80。 2、煤岩的硬度； 3、采高：0.55～0.9m，一般宜选用爬底斑采煤机；
0.8～1.2 m以上的煤层使用骑溜子采煤机； 1.1～1.9 m的普采工作面，一般选用单滚筒采煤机； 1.2～2.5 m的普采工作面，可选用单滚筒或双滚筒采煤机； 综采工作面必须选用双滚筒采煤机。 注意：1、采煤机的装机功率应根据采高确定；
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（五）牵引速度 一般采煤机的最大牵引速度在10m/min以下。 （六）截割速度 （七）装机功率
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§4—2 支护设备的选型
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一、液压支架ห้องสมุดไป่ตู้架型选择
采煤机的选型
二、滚筒式采煤机的参数选择 1、生产率 1)、理论生产率 又称最大生产率，它是指在给定条件下以最大参数运 行的生产率。
Ql 60 HBv q
理论生产率是选择与采煤机配套的工作面刮板输送机 、转载机、带式输送机运输能力的依据。一般工作面输送 机的运输能力应略大于采煤机的理论生产率。
2）、技术生产率 是指在除去采煤机必要的辅助操作和排除故障所占用 的时间外的生产率。 3）、实际生产率 是指采煤机每小时的实际产量，采煤机的实际生产率 应当满足工作面的计划日产能力的要求。
可根据上式确定机面高度A和底托架高度，底托架 高度太小，会使过煤空间高度太小，造成机身下面的 煤流堵塞。
5、牵引速度 牵引速度愈大，采煤机的生产率愈高，但相应的电动 机载调动机器。
6、牵引力 牵引力的大小取决于煤质软硬、牵引速度、煤层倾 角、采高、机器质量等因素。 F=(1.0—1.3)P 7、截割速度 8、装机功率 80-90%消耗在截割部 9、滚筒式采煤机质量 M=(0.07—0.1)P
1、开机前的检查
二、维护和检修
采煤机的维护与检修的内容：“四检”（班检、日检、 周（旬）检和月检）和强制性的定期“检修”（小修、中修 、大修）。
1、小修 采煤机小修是指机器在工作面运行期间，结合“四检” 进行强制维修和临时性的故障处理，以维持采煤机的正常 运转和完好。小修周期为一个月。
2、中修 中修是指采煤机采完一个工作面后，整机（至少牵引 部）上井，由使用矿进行定期和调试。
4、安全及劳动保护方面的要求 采煤机械要有可靠的喷雾降尘装置和完善的安全保 护装置。采煤机械的各种操纵按钮、手把的布置应便于 司机安全可靠的操作，必要时应设置闭锁装置，以防止 误操作。 5、经济性和可靠性方面的要求 良好的可靠性和经济性，以保证安全、高效、经济 的运行。
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3.牵引部传动装置的类型
牵引部传动装置
机械牵引的传动装置：目前已经很少用
液压牵引的传动装置：大多数采煤机采用 电牵引的传动装置：现代的采煤机基本上采用这种牵引
方式。
4.液压牵引采煤机和电牵引采煤机的比较
液压牵引采煤机是由油泵提供压力油，驱动油马达，再经过几 级齿轮减速，传动牵引链轮或无链牵引的传动装置，实现对采煤机 的牵引。液压调速易实现无级调速和自动调速，结构紧凑，过载保 护也很简便，所以大多数采煤机均采用液压传动的牵引部。
滚筒采煤机是以螺旋滚筒作为工作机构，以滚削原理 实现落煤的采煤机械。当滚筒以一定的转速转动，采煤机 以一定的牵引速度运行时，滚筒旋转并切入煤壁，螺旋滚 筒上的截齿从煤壁上截割下煤体，破落下的煤在螺旋叶片 的作用下被推入工作面的刮板输送机中。
§2-2 滚筒式采煤机截割部
采煤机的截割部是由采煤机的工作机构和驱动工作机构的减速器 所组成的部件，还包括工作机构的调高机构和挡煤板及其翻转机构。
继续保持安静
7、按牵引机构设置方式分可分为内牵引采煤机和外牵引采煤机。
（二）滚筒式采煤机的组成及工作原理
滚筒式采煤机主要由截割部、牵引部、电气装置和辅助装 置等四大部分组成
挡煤板 螺旋滚筒 摇臂箱 截割部减速箱
电动机
ห้องสมุดไป่ตู้
牵引部
牵引链
滑靴 底托架 输送机
图1-1 采煤机组成示意图
滚筒采煤机的工作原理：
采煤机
§2-1 概述
一、采煤机的分类
采煤机械按其工作方式的不同可分为锯削式采煤机(截煤机)、刨削式采煤机(刨煤机) 、钻 削式采煤机、铣削式采煤机。
截煤机
刨煤机
铣削式采煤机
二、滚筒式采煤机
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1．单滚筒采煤机的组成
单滚筒采煤机的组成可分为四大部分截煤部、牵引 部、电动机和辅助装置 。
（二）单滚筒采煤机在工作面的工作情况
4、双滚筒采煤机
双滚筒采煤机有两个滚筒，一个沿顶板采煤，另一 个沿底板采煤。因此，能一次采全高，适应范围大、 生产率高。综合机械化采煤工作面主要采用双滚筒 采煤机。
一、机械化采煤的主要设备
采煤机械：把煤由煤层中采落下来 的机械称为采煤机械。
➢ 机械化采煤工艺包括：落煤、装煤、 运输、支护、采空区处理。其中采 煤机完成了落煤和装煤两道工序。
（一）采煤机
采煤机械，现在主要有滚筒式采煤机和 刨煤机。目前我国使用最多的是滚筒式采煤 机，也有少量的刨煤机。
滚筒式采煤机的采高范围大，对各种煤层 适应性强，能截割硬煤，并能适应较复杂的 顶底板条件因而得到了广泛的应用。
7．操作方便
牵引部应有手动操作、远程操作等装置，尽量做到集 中控制。
二、采煤机的牵引机构
采煤机的牵引机构有钢丝绳牵引，锚链牵引和无链牵引 三种形式。随着采煤机的不断发展，由于钢丝绳牵引机 构的牵引力小，容易发生断绳事故，并且断裂后不易重 新连接，故这种牵引机构已逐渐被淘汰。目前广泛使用 的是无链牵引。
（1）以适应不同的煤层和有关地质条件。
（2）能充分利用煤壁的压张效应，降低能耗，提高 块煤率，减少煤尘。
（3）能装煤和自开缺口。
（4）载荷均匀分布，机械效率高。
（5）结构简单，工作可靠，拆装维修方便。
（二）机械化采煤工作面
普采工作面（普采、高档普采）、综 采工作面
螺旋滚筒由 轮毂、螺旋 叶片和端盘 组成。
➢ 留三角煤进刀方式
➢ 是指采煤机斜切进刀达到截深以后，不反向割三角煤，待采煤机割 到工作面顶端后，再反向空行(或装煤)割掉三角煤。
采煤机选型
采煤机选型一、采煤机选型1、滚筒直径的选择根据目前我国采煤机生产现状及使用情况，设计选用双滚筒采煤机。
双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高h m a x的一半，一般可按D=（0.52～0.6）h m a x选取，采高大时取小值，采高小时取大值。
目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化，所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。
D=0.52×2.9=1.508(m)根据计算，设计取 1.6m。
2、截深的选择截深的选择，受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、及液压支架的推移步距影响。
中厚煤层一般选取0.6m～0.8m，同时考虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m左右，设计选取截深为0.6m。
3、滚筒转速及截割速度滚筒转速的选择，直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。
转速过高，不仅煤尘产生量大，且循环煤增多，转载效率降低，截煤比能耗降低。
根据实践经验，一般认为采煤机滚筒的转速应控制在30～50转/分较为适宜。
设计取45转/分。
滚筒直径为 1.6m，转速为45转/分，则可计算出截割速度为 3.768米/秒。
4、采煤机在截割时的牵引速度及生产率采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产效率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产效率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多，采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截煤机时的牵引速度，要根据下述几个方面因素，综合考虑。
1）根据采煤机最小设计生产率Q m i n 决定的牵引速度V 1,γ···60min1B H Q V =m/min式中：Q m i n ——采煤机最小设计生产率，260.4t/h ， H ——采煤机平均采高，2.65m ， B ——采煤机截深，0.6m γ——煤的容重，1.35t/m 3min)/(02.235.16.065.2604.260···60min 1m B H Q V =⨯⨯⨯==γ 2）根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V 2，采煤机截割过程中，是滚筒以一定的转速n ，同时又以一定的牵引速度V 2沿工作面移动，切削厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m ，则截齿最大的切削厚度h m a x 在月牙中部，可用下式求出。
采煤机选型
采煤机选型一、采煤机选型1、滚筒直径的选择根据目前我国采煤机生产现状及使用情况，设计选用双滚筒采煤机。
双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高h m a x的一半，一般可按D=（0.52～0.6）h m a x选取，采高大时取小值，采高小时取大值。
目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化，所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。
D=0.52×2.9=1.508(m)根据计算，设计取 1.6m。
2、截深的选择截深的选择，受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、及液压支架的推移步距影响。
中厚煤层一般选取0.6m～0.8m，同时考虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m左右，设计选取截深为0.6m。
3、滚筒转速及截割速度滚筒转速的选择，直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。
转速过高，不仅煤尘产生量大，且循环煤增多，转载效率降低，截煤比能耗降低。
根据实践经验，一般认为采煤机滚筒的转速应控制在30～50转/分较为适宜。
设计取45转/分。
滚筒直径为 1.6m，转速为45转/分，则可计算出截割速度为 3.768米/秒。
4、采煤机在截割时的牵引速度及生产率采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产效率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产效率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多，采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截煤机时的牵引速度，要根据下述几个方面因素，综合考虑。
1）根据采煤机最小设计生产率Q m i n 决定的牵引速度V 1,γ···60min1B H Q V =m/min式中：Q m i n ——采煤机最小设计生产率，260.4t/h ， H ——采煤机平均采高，2.65m ， B ——采煤机截深，0.6m γ——煤的容重，1.35t/m 3min)/(02.235.16.065.2604.260···60min 1m B H Q V =⨯⨯⨯==γ 2）根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V 2，采煤机截割过程中，是滚筒以一定的转速n ，同时又以一定的牵引速度V 2沿工作面移动，切削厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m ，则截齿最大的切削厚度h m a x 在月牙中部，可用下式求出。