采煤机选型计算
关于采煤机选型说明研究
关于采煤机选型说明研究采煤机选型考虑因素很多，首先采煤机选型应根据煤层储存条件和对生产能力的要求。
根据煤层储量多少，矿井提升能力的大小，对采煤机进行初步的选型。
（一）．根据电压选型电压等级1140V的选用采煤机功率730KW以下的，电压等级为3300V的选用采煤机功率930KW以上的。
（二）．根据煤层厚度选型：1. 极薄煤层，煤层厚度小于0.8m，最小截高在0.65~0.8m时，选用爬底板采煤机。
2. 薄煤层，煤层厚度在0.8~1.3m，最小截高在0.75-0.9m时，选用矮行采煤机。
3. 中厚煤层，煤层厚度在1.3~4m，，选用中等功率采煤机。
4. 厚煤层，煤层厚度在4m以上，选用大功率采煤机。
（三）. 对采煤机进行初步选型后，在根据每个矿井的条件对采煤机进行进一步的选型。
1. 煤层的硬度，f≤4的，选用普通的采煤机，滚筒选用镐型截齿即可，f＞4的，可考虑选用大功率采煤机，或选用油页岩采煤机，滚筒可选用强力破岩滚筒。
2. 煤层的倾角，煤层倾角小于25°选用普通采煤机即可，当煤层倾角大于25°，选型采煤机应加防滑装置（多加一套制动器），采煤机牵引功率也应选用比较大的。
3. 煤层有无断层，当煤层有断层并且比较多时，选型采煤机重量应选用比较重的，滚筒直径应适当减小。
4. 根据矿井的运输能力的大小以及巷道最大转弯半径，考虑采煤机下井最大外形尺寸，单件最大重量例如：1.根据某个煤矿提供的地质报告，现开采3号煤层，煤层平均厚度5.35m，工作面长度155-160m，顺槽长度800-970m，采用一次采全高采煤方法。
2.运输条件：斜井、倾角23°、双轨、最大运送重量15吨，最大尺寸长5.5m×宽1.8m×高2.2m(含平板车高度)。
3.煤层走向倾角最大10°,工作面倾角最大15°,煤层节理较发育。
4. 采煤机截割功率计算按采煤机单位能耗计算采煤机功率为：N=60kb•B•Hg•Vmax•Hw式中：N——采煤机截割功率，kW；kb——备用系数，取1.3；Hw——采煤机割煤单位能耗，本矿取Hw=0.55kW•h/m3。
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。
刮板输送机的选型计算
刮板输送机的选型计算一、采煤机的生产能力（MG170/410-WD型电牵引采煤机）=60*2.2*0.6*4*1.5=475t/小时。
Q1其中采高2.2m，截深0.6m。
平均牵引速度4m/min，最大7 m/min。
容重取1.5。
根据计算初选SGZ630/264溜子。
设计生产率500t/小时，满足采煤机生产能力。
并且双40批到运输能力时400 t/小时，所以实际生产中要控制割煤机速度。
二、输送机单位长度上货物载重量。
q=A/3.6v=500/3.6*1.2=136kg/m其中v取1.02m/s A=500t/小时三、运行阻力计算已知煤层倾角β=10°工作面长度L=250m，向下运输1、在重段直线段阻力计算Fzh=-（q+q。
）gLsinβ+( qw+q。
w。
) gLcosβ=-(136+52)*10*250*sin10°+（136*0.8+52*0.4）*10*250*cos10°=237463N2、在空载段直线段阻力计算Fk= q。
Lg(sinβ+ w。
cosβ)=52(sin10°+0.4cos10°)*250*10=73784 N3、曲线段的运行阻力（弯曲段的附加阻力可按直线段阻力的10%考虑）F=（Fzh+ Fk）*10%=（237463+73784）*10%=31124N4、牵引力的总阻力F0=k1k2(Fzh+ Fk)=1.1*1.1*（237463+73784）=376608N以上式中：q—输送机单位长度上货载重量取136q。
—刮板链单位长度质量取52w—煤在槽内的运行阻力系数取（0.6-0.8）w。
—刮板链在槽内的运行阻力取（0.3-0.4）k1—刮板链经链轮的运行附加系数取1.1k2—中部溜槽弯曲段的运行阻力附加系数取1.1注：总阻力即为主动链轮的牵引力四、电动机功率的计算1、最大轴功率（满负荷）Pmax= F0 v/1000η=376608*1.02/1000*0.85=451KW式中：v为刮板链速1.02m/s，η为减速机的机械效率0.8-0.92、最小轴功率（空载）Pmin=2k1k2w。
刮板输送机的选型简易计算
刮板输送机的选型简易计算一．采煤机的生产能力(MG250/600-WDI型电牵引采煤机) Q1=60.h.b.V1.ρ式中：h-煤层厚度mb- 机组滚筒截深mV1- 机组平均牵引速度m/minρ- 煤的密度 1.42t/m3Q1=60×2.8×0.63×4×1.42=601 t/h根据计算的结果.初选一台输送能力等于或大于实际生产能力的刮板输送机.二.刮板输送机自身运输能力计算刮板输送机中部槽物料堆积断面如下图所示：初步选定SGZ764/400型输送机，出厂长度160m，链速1.1m/s，输送能力800t/h，Q2=3.6.q.v.ψ=3.6.A. γ.V. ψ式中：q- 输送机单位长度上的货载质量Kg/m V- 刮板链运行速度m/sA-运行物料断面积m2（0.13-0.16）γ-物料的散碎密度Kg/m3（830-1000）ψ-装满系数（0.75-0.9）Q2=3.6×0.15×1000×1.1×0.9=534 t/h其中q也可简化计算：q=Q13.6V =6013.6×1.1=151 kg/m输送能力满足要求应Q1<Q2，如满足运输地点的设计生产率，但不满足采煤机的生产能力，应降低采煤机的牵引速度控制产出量。
三．运行阻力计算（1）在重段直线段阻力计算F zh=qLg(wcosβ±sinβ)+q O Lg(w1cosβ±sinβ) N或F Zh=(qw+q1w1)Lgcosβ±(q+q1)LgsinβF Zh=150×175×10×(0.8×cos4o-sin4o)+52×175×10×(0.4×cos4o-sin4o)=191177+29963=221140 N(2). 在空段直线段阻力计算F k=q0Lg(w1cosβ（-或+)sinβ) NF K=52×175×10×(0.4×cos4o+sin4o)=42659 N式中正负号的使用:当刮板链在该段的运行方向是倾斜向上时取“+”号.倾斜向下时.取“-”号。
郑煤米村机电设备选型毕业设计采煤工作面设备选型计算(上)
2采煤工作面设备选型计算2.1采煤工作面设计2.1.1工作面概况28071综采工作面位于-150水平28采区南部，北部为已开采的28061工作面，南部为未开采的28081工作面，东邻28轨道巷和28皮带巷，西邻28采区排水回风巷。
开采二叠系山西组二煤层，煤层深埋420～357m。
1工作面长度118m，可采长度530 m，走向长118m，倾斜长686～713m。
倾角5°～14°，为缓倾斜煤层。
煤厚1.5～13.3m，平均煤厚7.3m，为厚煤层。
煤层硬度f=1，为软煤层。
伪顶为0.5m厚的炭质泥岩，直接顶为砂质泥岩，厚度14.07m，老顶为中粒砂岩，厚度为8.97m。
2.1.2工作面巷道布置28071综采工作面由于煤层厚且煤质松软易片帮，平均倾角小于12°，故采用倾斜长壁布置，下付巷巷道内安设转载机、破碎机、皮带运输机和通讯电话等。
上付巷巷道内安设有移动变电站、泵站、绞车等。
投入生产后，上下付巷要超前6m进行替棚，替棚后上付巷规格为3.0×2.8m，下付巷规格为3.5×2.8m。
巷道布置如图2.1。
图2.1 28071综采面巷道布置2.2采煤工艺2.2.1采煤方法28071综采工作面采用倾斜长壁后退式开采（见图2.2），放顶煤一次采全高、全部垮落法管理顶板的综合机械化采煤方法。
工作面采高定为2.5±0.lm，割煤深度0.6m，放煤高度为4.8m，采放比为1:1.92。
放顶煤采用两刀一放,多轮顺序放煤工艺,放煤步距1.2m，采放平行作业，采放间距>10m。
图2.2 倾斜长壁采煤法仰斜开采2.2.2回采工艺28071综采工作面采用综合机械化放顶煤工艺。
采煤工艺流程：割煤—移架—推前溜—割煤—移架—推前溜—放顶煤。
2.2.3采煤机进刀及工作面推进方式采煤机的进刀采用工作面端部斜切进刀，往返一次，割两刀。
进刀距离不少于30m。
进刀具体操作如下：1）采煤机由工作面中部向机尾割煤；2）采煤机向上割煤的同时，追机拉架到机尾推移采煤机后溜子；3）采煤机割煤至机尾后开始返回，沿着运输机弯曲段逐渐切入煤墙直到双滚筒全部进入煤墙为止；4）推移弯曲段及机尾溜子，拉机尾处过渡支架，要求所推移部分和采煤机处溜子成一条直线。
采煤机电缆选型
1、采煤机的电流计算：
式中： ：电缆负荷功率(kW)；2345KW
：工作电压(V)； 3300V
：需用系数：因确定需用系数需要用到最大一台电机功率为860KW功率，
Kx=0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.62
:功率因数。一般为0.7~0.9，取0.75
= =339.2A
2、采煤机的电缆选择：
2、负荷功率因数按0.8m
3×70 0.108；3×95 0.105；3×120 0.101；3×150 0.098；3×185 0.094；
4、U为电缆的电压降；I为电缆的工作电流
8
3×70
215
100
180
340
2980
L=1.93U/I
9
3×95
260
120
220
410
3610
L=2.72U/I
10
3×120
295
155
268
468
11
3×150
320
168
12
3×185
360
189
13
3×240
说明：
1、电缆芯线温度65℃；环境温度25℃
5、环境温度系数：
30℃ 0.93；35℃ 0.87；40℃ 0.8；45℃ 0.73；50℃ 0.66；55℃ 0.57；60℃ 0.48
630
L=0.19U/I
3
3×10
64
30
50
100
880
L=0.32U/I
4
3×16
85
40
70
130
1180
L=0.502U/I
采煤机选型设计
采煤机选型设计XXX采掘机械》综合训练题目：采煤机械选型设计矿电11姓名：***指导教师：***完成日期：2014年12月9日班级：设计任务及要求：1.根据所给原始数据进行采煤机选型的详细计算；2.编写综采工作面采煤机选型设计说明书；3.绘制采煤设备与工作面综采设备配套关系图。
设计原始数据及条件：煤层厚度：Hmax=4.5m，Hmin=2.8m截割阻抗A（N/mm）煤层倾角：老顶2级，直接顶Ⅱ级工作面长度（m）设计产量（万T/a）生产安排：1.一年工作日按300天计算，分为205、202、101、60天；2.实行三班工作制，两班采煤，一班准备，每天生产16小时。
上交材料：1.设计图纸（综采工作面设备配套关系图）；2.设计说明书。
进度安排：1.熟悉设计任务，收集相关资料；2.拟定设计方案；3.绘制图纸；4.编写说明书；5.整理及答辩。
成绩评定：成绩：教师：日期：1.机械化采煤工作面类型的确定在确定机械化采煤工作面类型时，需要考虑煤层厚度、煤质、采煤机性能等因素。
根据这些因素，可以选择适合的采煤工作面类型，如综采工作面、长壁工作面等。
2.采煤机性能参数的确定2.1 滚筒直径的选择采煤机滚筒直径的选择应考虑煤层硬度、煤质、采煤机截深等因素，以保证采煤机的截割效率和工作稳定性。
2.2 截深的选择采煤机截深的选择应根据煤层硬度、煤质、采煤机滚筒直径等因素来确定，以保证采煤机的截割效率和工作稳定性。
2.3 滚筒转速及截割速度采煤机滚筒转速和截割速度的选择应考虑煤层硬度、煤质、采煤机截深等因素，以保证采煤机的截割效率和工作稳定性。
2.4 采煤机最小设计生产率采煤机最小设计生产率应根据煤层厚度、煤质、采煤机性能等因素来确定，以保证采煤机的生产效率和工作稳定性。
2.5 采煤机在截割时的牵引速度及生产率2.5.1 根据采煤机最小设计生产率决定的牵引速度V1根据采煤机最小设计生产率，确定采煤机在截割时的牵引速度V1，以保证采煤机的生产效率和工作稳定性。
煤矿用采煤机及刮板机的选型
第一章 采煤机的选择机械化采煤工作面根据支护类型的不同可以分为普采和综采，本设计中采区原始数据如下表：采 区 原 始 数 据大的断层、夹矸，该工作面生产能力较高，因此我们采用综合机械化采煤生产工艺。
一、采煤机性能参数的计算与决定 1. 滚筒直径的选择双滚筒采煤机的滚筒直径应大于最大采高的一半，按经验公式双滚筒采煤机的滚筒直径D=(0.52~0.6) h max =0.6×2.3=1.38米，初步选取滚筒直径为1.4米。
2. 截深的选择滚筒截深是采煤机工作机构截入煤壁的深度，截深的确定与煤层的压张效应，截割阻抗（截齿截割单位切削厚度所对应的截割阻力）大小，煤层厚度、倾角、顶板稳定性及采煤机稳定性有关。
本设计中采煤机的工作在厚煤层中截深宜小，可取0.5米，但国内的采煤机为了制造方便截深一般为0.6米，故本设计中采煤机的截深取0.6米。
3. 滚筒转速及截割速度滚筒的转速对能耗、装载、煤尘影响很大,由公式采煤机截齿的最大切削厚度nm Vh ∙=1000m ax 可知，当采煤机一条截线上安装的截齿数m 、牵引速度v 已定时转速n 愈高，煤尘产生量愈大，截割部耗能也就愈高。
在实践中滚筒转速愈高则循环愈快，采煤机装煤效果不好。
一般认为滚筒的转速控制在30~50转/分为宜。
本设计中滚筒转速n=45转/分滚筒的转速及直径确定后采煤机的截齿截割速度也就定了，一般控制在4米/秒。
4. 采煤机的最小设计生产率采煤机的最小设计生产率用公式表示为2.024m in ⨯=WQ = 1300/24×0.2=270.83吨/小时式中：W 采煤机的日平均产量，查表可知W=39×104/300=1300吨。
5. 采煤机截割时的牵引速度及生产率1）根据采煤机的最小设计生产率Q min 决定牵引速度V 1rB H Q V ∙∙∙=60m in1≈270.83/60×2.3×0.6×1.35=2.42米/分式中Q min ---------采煤机的最小设计生产率，这里取270.83吨/小时。
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8-3煤综采工作面主要设备选型
1、采煤机
(1)采煤机小时生产能力核算
双向割煤具有辅助工序少，采煤速度快，工序紧凑，工时利用率高及生产能力大的特点，因此工作面采用双向割煤方式。
采煤机在工作面的进刀方式，将直接影响工作面的工时利用以及采煤机效能的发挥。
为减少工作面人员操作工作量，设计采用端部斜切进刀方式，双向割煤。
采煤机的平均落煤能力为：
Q m=60.Qγ·[L·(1+i)-2i·L m]/[(K·T1·L·C)-2T d·Q r/(B·H·γ)] 式中：
Q m---采煤机平均落煤能力，t/h；
Qγ---工作面日产量，3636t/a，120万吨/年÷330天=3636t/a;
L---工作面长度，150m；
l m---采煤机两滚筒中心距，10m；
H---平均采高，3.0m；
B---采煤机截深，0.6m；
C---工作面回采率，95%；
γ---煤的容重，1.34t/m3；
T d---采煤机返向时间，2min；
K---采煤机平均日开机率，0.80；
T1---综采工作面日生产时间，960min；
i---采煤机割煤速度V c与空刀牵引速度V k之比，i=V c/V k，取
i=0.5
则工作面采煤机平均落煤能力：
Q m=60×3636×[150×（1+0.5）-2×0.5×10]/[0.8×960×150×0.95-2×2×3636/（0.6×3.0×1.34）]=453.6t/h
(2)采煤机平均割煤速度
综采工作面，按采煤机平均落煤能力为454t/h计算割煤速度：V c=Q m/(60·B·H·γ·C)
=454/（60×0.6×3.0×1.34×0.95）=3.3m/min
(3)采煤机最大割煤速度和最大生产能力
采煤机最大割煤速度：
V max= K c·V c
采煤机最大生产能力：
Q max= K c·Q m
式中：
V max---采煤机最大割煤速度，m/min；
Q max---采煤机最大落煤量，t/h；
K c---采煤机割煤不均衡系数，取1.3；
则：
V max=1.3×3.3=4.3m/min
Q max=1.3×454=590t/h
(4)采煤机装机功率
按采煤机单位能耗计算采煤机功率为：
N=60K b×B×H×V max×H W
式中：
N——采煤机功率，kW
B——截深，B=0.6m
H——采高，H=3.0m
H W——能耗系数H W=0.8kWh/m3
V max——采煤机最大割煤速度，4.3m/min。
则：
N=60×1.2×0.6×3.0×4.3×0.8=445.82kW
(5)采煤机型号及主要技术参数
根据以上计算，并考虑煤层的硬度、夹矸情况及部分煤层单层一次采全高开采，结合目前国内高产高效采煤工作面的设备配置，选用MG300/700-GWD交流变频电牵引采煤机，该采煤机截割头功率为2×300kW，装机总功率为2×300+2×40+18.5=698.5Kw(上海创力)，或2×300+2×45+11kw（鸡西煤机）其技术参数如下：MG300/700-GWD型采煤机技术参数表
表4-1-1
2、工作面可弯曲刮板输送机
选择工作面刮板输送机的运输能力应满足采煤机最大落煤能力的要求：
Q≥K y·K c·K v·Q m
式中：
Q——刮板输送机的运输能力，t/h；
K y——考虑运输方向及倾角系数，取1.0；
K c——采煤机割煤速度不均匀系数，取为1.3；
K v——考虑采煤机与刮板输送机同向运动时的修正系数，K v=V c/(V c-V e)，K v=1.3；
V e——刮板输送机链速，取为1.0m/s；
Q m---采煤机平均落煤能力，454t/h；
Q=1×1.3×1.3×454=767t/h
按照输送机应满足采煤机的生产能力，可选用SGZ-764/500型刮板输送机，其主要技术参数如下:
SGZ-764/500型刮板输送机技术参数表
表4-1-2
采用刮板运输机为764系列，2*250kw电动机,刮板链形式采用双边链，溜子槽采用整体铸焊，中部槽内宽724mm,设计长度200米。
刮板运输机刮板链的结构形式有单链、双边链、双中心链和三链式等多种，要根据负荷情况链子强度选择链子数目。
也要结合煤质硬度选择链子结构形式。
如煤质较硬，块度较大时不宜选用单链或双中心链形式，优先选用双边链。
煤质较软时可选用单链和双中心链。
因此，本工作面刮板运输机选用双边链结构形式。
3、综采工作面破碎机、转载机
（1）破碎机
选用PLM1000型破碎机，其主要技术参数如下：
PLM1000型破碎机技术参数表
表4-1-3
（2）转载机
转载机的生产能力应能满足综采工作面刮板输送机的卸载要求。
选用SZZ-764/132型转载机，其主要技术参数如下：
SZZ-764/132型转载机技术参数表
表4-1-4
4、乳化液泵站（无锡煤机厂参数）
选用BRW315/31.5X4A型，功率200kW乳化液泵站。
BRW315/31.5型五柱塞泵以通用的曲轴箱为基础，派生出相应压力流量参数的新泵，与RX400/25型乳化液箱组成乳化液泵站，主要为中厚煤层综合机械化采煤液压支架提供动力源。
技术参数：
5、喷雾泵站
选用BPW315/16型，功率110kW喷雾泵站。
开式喷雾泵站主要为综采工作面及其他需要喷雾的地方提供动力源。
该泵站由喷雾泵和液箱两部分组成，通常配置形式为一泵两箱。
结构特点：如乳化液泵站一样配置两泵一箱，水源入清水箱，水箱设有高、低压过滤。
溢流阀调压，溢流清水回入水箱，浮球阀自动
控制水箱高液位。
低液位自动停止主电机。
技术参数:
金源里矿业有限责任公司
机电装备部
2009年4月13日校核计算。