双电机前轮驱动型微型纯电动汽车的参数匹配和仿真
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双电机前轮驱动型微型纯电动汽车的参数匹配和仿真,电机,前轮驱动,微型,电动汽车,参数,匹配,仿真
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河南理工大学万方科技学院本科毕业设计(论文)开题报告题目名称双电机前轮驱动型微型纯电动汽车的参数匹配和Advisor仿真学生姓名冯志亮专业班级08机设(1)班学号0828070079一、选题的目的和意义据国际能源机构最新预测,从世界范围来看,石油将在未来40年左右枯竭,天然气将在60年内用尽,煤炭也只能用220年左右。同时,按中国剩余可采储量和能源消费量来看,石油还可开采13年,天然气为40年,煤炭为60年,均早于全球矿物能源的枯竭速度。能源短缺和能源消费所引起的环境问题已经成为制约我国可持续发展的瓶颈之一以石油产品为燃料的汽车是最主要的现代交通运输工具,它给人们带来方便和快捷交通的同时,也带来了无法回避的社会问题。根据上世纪七八十年代美国、日本对城市空气污染源的调查,城市空气中90%以上的一氧化碳、60%以上的碳氢化和物和30%以上的氮氧化合物均来自汽车排出的气体。汽车排放污染已经成为世界性的公害。大气环境是人类赖以生存的可贵资源。我们迫切需要寻求一种低排放和利用可再生能源的交通工具。显然,开发电动汽车是解决这一问题的有效途径之一。为解决这些问题,电动汽车呈现出加速发展的趋势。从环保的角度来看,电动汽车是零排放的市区交通工具,即使计入发电厂增加的排气,总量上看,它也将使空气污染大大减少。从能源的角度来看,电动汽车将使能源的利用多元化和高效化,达到能源的可靠、均衡和无污染地利用的目的。在改善交通安全和道路使用方面,随着电力电子技术的发展,电动汽车更容易实现智能化。电动汽车的发展将使集中考虑能源、环保和交通成为可能,而且,它对于促进高科技的发展、新兴工业的兴起以及经济的发展将产生深远的影响。电动汽车具有电力驱动,无排、噪音低、能量转换效率高等特点,电动汽车较内燃机汽车结构简单,机械传动部件少,维修保养工作量小,且电动汽车易于操控。但是,目前电动汽车尚不如内燃机技术完善,主要原因是动力电池的寿命?短,使用成本高。此外,电池的储能容量低,一次充电后续驶里程不理想,而且电动车的价格也比较贵等。但从发展的角度看,随着科技的进步,电动汽车目前存在的问题将会逐步得到解决,其价格和使用成本必然会降低,低廉物美的电动汽车发展与应用前景令人瞩目。二、国内外研究综述美国美国出于成本和技术可行性的考虑,美国政府似乎逐渐将扶植重点从清洁能源和燃料电池汽车转向充电式混合动力汽车和纯电动汽车。推动新能源汽车的发展是美国奥巴马政府能源政策的组成部分。在奥巴马的倡导下,联邦政府为推进充电式混合动力汽车计划,在短短几个月内紧锣密鼓地出台了一系列强力措施,斥资140亿美元支持动力电池、关键零部件的研发和生产,支持充电基础设施建设以及消费者购车补贴和政府采购。美国政府还设立了一个总额为250亿美元的基金,以低息贷款方式支持厂商在节能和新能源汽车领域的研发和生产。美国政府的新能源政策,进一步明确了研发汽车新产品的方向和目标。预计到2012年,美国联邦政府购车中一半是充电式混合动力汽车或纯电动汽车。到2015年,美国本土将有100万辆混合动力汽车投入使用。英国随着社会环保意识的日益增强和汽油价格的上涨,英国的消费者在购买汽车时越来越重视汽车的油耗和节能标准。英国汽车制造商和贸易商协会的最新调查显示,2010年6月英国柴油动力汽车的销量首次超过汽油动力汽车,占有50.6%的市场份额。2010年6月28日,伦敦交通局引进了四辆新的电动车,采购车辆的部分资金由政府“低碳采购项目”负担,这是伦敦市长约翰逊计划在未来几年伦敦市政府车队引进1000辆电动车的一部分。到今年年底,伦敦交通局将拥有总计10辆电动车。伦敦市长约翰逊希望伦敦市内的电动车总量能尽快增加到10万辆。未来几年,伦敦市内将安装1600个充电点,到2013年时增加到7500个,2015年时增加到25000个。到那时,每个伦敦市民在一英里之内就能找到充电点。根据英国JDPow er咨询公司的一份题为电动车引领绿色交通的报告,2010年新能源汽车的销量将增长28%,远高于传统汽车8%的增长率。未来几年,英国的电动汽车领域将获得长足发展。目前保证新能源汽车市场发展的各项因素,包括技术、经济背景、环境问题都已经趋向成熟,英国设定的纯电动车和即插式混合动力电动车的销售目标是在2020年分别达到120万辆和35万辆,在2020年分别达到330万辆和79万辆。意大利意大利政府和工业界正竭尽全力,采取措施推动电动车的发展。这些措施就包括修订和完善相关的法律法规,实施一系列电动汽车推广项目。其中“电动意大利”和“电动出行”是两个比较典型和重要的运营项目,以促使意大利电动汽车市场的推广工作在真正意义上全面展开。“电动意大利”项目是意大利最大的电力公司意大利国家电力公司于2008年12月2日与戴姆勒公司签订的合作协议。意大利国家电力公司由此也成为该国第一个宣布开展电动车示范运营项目并进行相应基础设施建设的企业。该项目于2010年9月正式启动,计划在罗马、米兰和比萨三座城市投放100辆Sm art纯电动车并建设一定数量的充电设施。此外,该项目还招募了首批测试驾驶员。2010年3月,米兰市政府与意大利最大的公共事业公司意大利电力天然气公司和雷诺公司开始合作,计划在意大利经济最发达的伦巴第大区实施电动汽车示范运营项目“电动出行”项目。根据三方达成的协议,到2010年底,意大利电力天然气公司将在米兰和布雷西亚设立270个充电站点。作为“电动出行”项目的先期阶段,雷诺公司将为消费者试驾提供60辆雷诺纯电动车。我国“电动汽车重大科技专项”实施几年来,已经取得了重大进展:燃料电动汽车已经基本成功开发出性能样机;混合动力汽车正在武汉等地公交线路上 实验,运行超过14万公里;纯电动汽车已通过国家有关认证试验,国家有关部门对相关纯电动汽车颁发目录。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。近年来,中国又密集出台政策,积极推动电动汽车发展。安排100亿元支持新能源汽车及关键零部件产业化。首个新能源汽车产业联盟产业化基地在北 京建设。国务院以贷款贴息方式,安排200亿元资金支持技改,包括“发展新能源汽车,支持关键技术开发、发展填补国内空白的关键总成产品”。国家补贴使电 动汽车购置成本降低,已基本消除差价。科技部力推“十城千辆”示范计划,通过连续3年对国内10个以上有条件的大城市,进行千辆新能源汽车的试验,使我国 到2010年节能与新能源汽车的规模达到1万辆。在能源危机和气候变暖的双重挑战下,电动汽车日益成为全球瞩目的新兴产业。但是,“听上去很美”的电动汽车,尽管已被炒作多年,却迟迟未能大规模进 入市场尤其是轿车市场。业内人士认为,汽车工业向小型化、节能化、电动化发展已成为必然趋势,大力发展电动汽车符合我国能源战略。但是,我 国电动汽车的发展依然存在不少技术瓶颈,电动汽车的普及依然任重道远。三、毕业设计(论文)所用的主要技术与方法:一、根据设计目的和要求确定主要参数二、参考相关结构和查找相关资料,并对电机进行匹配理论分析。三运用advisor进行电动汽车动力性能仿真,待仿真完成后,抓取所需结果,并对数据进行分析四、主要参考文献与资料获得情况1. 主要参考文献如下:1 现代电动汽车技术,陈清泉,孙逢春,祝嘉光,北京理工大学出版社, 20022 电动汽车21世纪的重要交通工具,孙逢春,张承宁,祝嘉光编著, 北京-北京理工大学出版社 19973 电动汽车发展史电池动力车辆,韦克菲尔德(Wakefield, E.H.)著 叶云屏,孙逢春 译,北京-北京理工大学出版社 19984王泽平.电动汽车总体设计与性能仿真研究D.合肥:合肥工业大学,2007.5姬芬竹,高峰.电动汽车驱动电机和传动系统的参数匹配J.广州.华南理工大学学报(自然科学版),2006-4:33-376张翔、赵韩、钱立军、张炳力,电动汽车仿真软件ADVISOR,汽车研究与开发,2003年4期(总第103期),14167杨锟电动汽车用电动机的发展概况上海节能,2007.5 8刘惟信,驱动桥,北京:人民交通出版社,19879陈清泉,詹宣君21世纪的绿色交通工具一电动汽车M北京:清华 大学出版社,200111610冯国胜汽车车架结构参数的优化设计汽车技术,1994,11(2):21822111叶金虎, 徐思海. 无刷直流电动机M. 北京: 科学出版社,1992.2资料获取情况如下:1) 从学校图书馆借阅相关图书;2) 从网上搜索相关资料,例如在学校图书馆网页上下载相关文献或期刊;3) 在设计过程中遇到难题时向指导老师和专业老师请教,并参考了同学的设计思想;五、毕业设计(论文)进度安排: 1)15周:课程设计。 2)68周:生产实习、期间还收集部分资料。 3)910周:写开题报告,进行毕业设计的基本计算。 4)1113周:排版整理毕业设计说明书和用CAD软件进行绘图。 5)1415周:对毕业设计进行修改、完善,准备答辩。六、指导教师审批意见 指导教师: (签名)年 月 日 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计(论文)中期检查表指导教师: 王小松 职称: 讲师 所在院(系): 万方科技学院 教研室(研究室): 车辆工程教研室题 目双电机前轮驱动型纯电动汽车的参数匹配和仿真学生姓名冯志亮专业班级机设081班 学号0828070079选题质量:(主要从以下四个方面填写:1、选题是否符合专业培养目标,能否体现综合训练要求;2、题目难易程度;3、题目工作量;4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度) 冯志亮同学所选的题目是双电机前轮驱动型纯电动汽车的参数匹配和仿真,1 选题符合专业培养目标,充分利用机械方面的知识,综合训练了大学四年的专业知识,为以后工作打下基础。 2设计的主要任务是电动汽车的参数匹配和理论研究。在设计过程中能很好的体现设计的一般步骤,同时可以综合体现学生的设计水平,解决实际问题的能力和计算能力以及所学知识的综合应用水平。对于本科毕业设计而言,题目要求学生掌握汽车仿真软件MATLAB、ADVISOR和熟练CAD、pro/e等软件,并且该题目由该同学单独完成,工作量比较大,对学生的专业素质要求较高,难度适中。题目完全符合专业培养目标,综合训练的要求。二、开题报告完成情况: 冯志亮同学开题报告已完成。该题目选题的目的明确,根据实习和实践经验确定了设计的任务和要求,具有很好的现实意义,根据掌握的数据和资料已进行设计工作,确定了设计的内容和方法,设计过程所用的方法正确,并结合了机械设计,资料获取途径广泛,参考文献资料较为广泛,在此基础上完成开题报告。三、阶段性成果:1.通过对立式研磨机整体系统的学习,在加上老师的仔细讲解,我收集了大量的资料和文献,为设计的顺利完成打下了坚实的基础。2. 在老师的指导和同学的帮助下找到了设计的基本方法,开始了一些基本的原理的设计计算,并取得了一定成果。3. 完成了开题报告。4对整个设计有了一个总体的方案,并进行了前期的一些工作和设计.四、存在主要问题:1、对电动汽车的整体布局掌握不是很清楚,部分图形中的专业概念理解不是很透彻,数据字母代号理解模糊。2、对电动汽车结构布局没有实质性的理解,设计的工作进行不是很顺畅,对设计工作中的专业知识掌握不是很好,对部件材料的选择缺少一定得经验。3、在设计某些中资料的来源很狭窄。五、指导教师对学生在毕业实习中,劳动、学习纪律及毕业设计(论文)进展等方面的评语指导教师: (签名) 年 月 日3河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告题目名称双电机前轮驱动型微型纯电动汽车的参数匹配和仿真学生姓名徐胜专业班级机设一班学号0828070168一、 选题的目的和意义:目前我国能源安全主要是指石油安全,我国石油问题是经济高速增长下的石油需求快速增长。在过去年内,我国的石油消费量年均增长,而同期石油产量年均增速仅为。年,我国汽车需求年均增长,远高于全球汽车增长幅度。年我国汽车销量约万辆。而且我国大城市的大气污染已不能忽视,汽车排放是主要污染源之一,我国已有16个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中。随着收入的提高,汽车产业将继续保持高速增长态势,汽车市场规模将长期处于世界首位。从产能、石油储采比、消费增长量和进口依存度的现状和预期来看,我国的能源安全将日益脆弱,生态环境日趋恶化,汽车燃料替代则是一个刻不容缓的问题。如果政府愿意将发展电动汽车提高到保障我国能源安全的位置,我们就可以预期电动汽车产业将有一个快速发展。电动车作为解决环境污染的重要可行途径, 得到快速发展。当代融合多种高新技术而兴起的纯电动汽车、混合电动汽车、燃料电池汽车,尤其是立足于氢能基础上的燃料电池汽车正在引发世界汽车工业的一场革命,展现了汽车工业新能源、新动力发展的光明前景二、 国内外研究现状简述: 1.国内现状:目前,电动汽车的设计主要有以下两种方法:即改装设计和全新设计。改装设计:选择一辆与目标设汁的电动汽车在载客量和载质量方面都近似的传统汽车来进行改装。移除内燃机,换成电机。充分利用车架上部和下部以及原油箱和座椅下的一些空间来安放电池。为尽量扩大车厢内的有一效空间。 在布置和安装电动机和传动系统时,根据传动系统设计的要求可以选用内燃机汽车的部分传动装置,也可以完全不用原有的传动装置而重新设计,由于通过齿轮传动会降低传动效率,可根据需要采用原有变速箱。为保证续时里程和在现有的电池技术条件下,电池组的质量会很大。电池组的质量很大,增加了电动汽车的整备质量和总质量,从而降低了电动汽车的整车性能。因此必须对电动汽车的各种性能进行计算匹配。包括对载荷分配的计算,电机功率,蓄电池性能,传动系统的匹配、制动系等的强度和刚度的核算等,根据计算的结果对一些不足的部件进行修改。一般是用仿真软件进行仿真。全新设计:国外电动车发展比较早,新研制的电动汽车大部分是采用全新设计。 即采用新的外形,新的造型、底盘设计用于减小风阻,提高续时里程。对车身、底盘和电池采取轻量化措施减轻车身质量。用间接驱动式或直接驱动式或电动轮式驱动。再用仿真软件进行仿真修改。 2.国外现状:日本是以高效混合动力汽车和插电式纯电动汽车的研究为主,代表车型是丰田公司的普锐斯、雷克萨斯和日产公司的叶子。而美国是以增程式电动汽车为主攻方向,代表车型是通用公司的Volt。国内现今电动汽车主要是改装设计的。在上世纪60年代,我国就开始了纯电动汽车的研发工作,于上世纪90年代掀起了一股研发热潮,部分相关高校、科研院所以及汽车企业联合开发充电电池和纯电动汽车,相继研制出电动汽车功能样车、性能样车和产品样车,并开始着力推广其示范运行 电动车的发展在潜移默化地影响消费者的同时,也带动了国内动力电池、电机等产业的 发展。虽然我国在传统汽车的研发上与世界先进水平相比还有相当大的距离,但在纯电动汽车技术开发上却几乎是站在同一起跑线上,随着相关技术的积累,我国也在逐步缩小与世界先进水平的差距,甚至在某些领域,我国已经达到世界领先水平三、毕业设计(论文)所采用的研究方法和手段: 本论文的基本内容是通过了解纯电动汽车的基本结构,性能特点和关键部件性能的要求,设计出纯电动汽车合理的动力系统,基于ADVISOR的建模仿真,分析设计所得的各项参数的正确性。具体来说,研究内容包括以下几点:(1)查阅文献了解纯电动汽车的基本结构和各部件的重要参数;(2)基于所查得的文献对电动车的电机和传动系进行设计;(3)学习MATLAB/ ADVISOR的相关知识,进行仿真建模;(4)利用ADVISOR仿真系统进行仿真,分析设计所得数据,从而对所设计纯电动微型客车动力系统的合理性进行验证。四、主要参考文献与资料获得情况:1, 重庆大学, 余银辉 硕士论文, 2009, 微型电动汽车传动系统匹配及驱动优化研究电动汽车仿真软件ADVISOR的应用.pdfADVISOR中文使用说明.pdf,ADVISOR 介绍(详细中文版).pdf5,下载 Matlab 6.5。6, 安装 Matlab 6.5 。7, 下载本邮件的附件advisor2002_install.exe,就是Advisor2002的安装文件。 双击,运行,安装 Advisor2002.8, 察看 Advisor2002.的说明文件;按照说明操作Matlab 6.5 和 Advisor2002。五、毕业设计(论文)进度安排(按周说明):1调研、收集资料 4.24.12 (5、6周)2熟悉软件、拟订研究方案 4.44.25 (5、8周)3研究方案具体实施 4.185.22 (913周)4撰写计算说明书、完成图纸绘制 5.236.5 (1415周)5准备毕业答辩 6.66.12 (16周)6毕业答辩 6.136.16 (17周)六、指导教师审批意见(对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价,对是否开题作出决定): 指导教师: (签名)年 月 日 河南理工大学万方科技学院本科毕业实习报告河南理工大学万方科技学院实习报告学 号:0828070168姓 名:徐胜班 级:08机设-1班指导老师:王小松实习地点:神火集团泉店煤矿目录第一章:绪论11.1实习目的11.2实习意义1第二章:矿井基本概况12.1井田范围、储量、生产能力与服务年限12.2矿井地质构造22.3矿井水文地质条件22.4煤层顶底板概况2第三章:采煤工艺33.1巷道布置概况33.2采煤工艺6第四章:矿井生产系统124.1矿井运输系统124.2矿井通风系统154.3矿井排水系统194.4矿井供电系统22第五章:结束语22第一章:绪论1.1实习目的毕业实习是我们大学期间的非常重要一部分,通过实习使我们对电气工程及其自动化专业知识有了更进一步的掌握,使我们的理论知识和生产实践相结合,把知识应用与实践,在实践中巩固知识,为马上要走上工作岗位的我们能更快地适应自己的工作做好的铺垫。 2、通过毕业实习,我们要切实了解现实工作与在学校理论学习的不同思路,不同方法,我们要以新的面貌、新的姿态、新的思维方式,最快地融入工作,适应工作的要求。 3、毕业实习的过程中,我们不仅要看到理论与现实的差距,更要看到它们的联系,看到两者的重要性,我们不能放弃任何一个,在马上要离开学校的时候,我们仍然不能放弃理论,反而要在现场工作中加强理论学习。 4、认识到严格服从领导指挥,按时上下班,坚守岗位和敬业精神的重要性,为毕业后的工作打下良好基础。1.2实习意义这次的实习让我了解了井田内开采煤层的地质条件与可采储量、矿井生产能力与服务年限、矿井的开拓布置与采区巷道布置、采煤方法与回采工艺以及上述诸因素对矿井通风与安全工作的影响。了解矿井通风系统,全矿井及各个工作地点所需风量的计算方法,风量的分配方法,风量的调节方法,矿井漏风及其防治措施等诸多方面。第二章:矿井基本概况2.1井田范围、储量、生产能力与服务年限泉店煤矿位于禹州矿区东部的禹州市和许昌县之间,东距许昌是16km,西距禹州市17km。泉店井田是河南禹州煤田梁北详查区的一部分,井田东西走向长约7.0km,南北倾向宽约1.83.0km,面积约16.6km2,矿井设计生产能力120万吨/年,服务年限56.9年。2010年5月矿井一期工程90万吨工程竣工验收。井田有二1、二3、四6共三个可采煤层,地质储量16459万吨,工业储量14435.4万吨,可采储量8106.89万吨。泉店井田为全隐蔽式煤田,煤层埋藏较深。2.2矿井地质构造本采面地质构造中等,西部临近DF04大断层(9050,H=75m),受此断层影响,发育较多的派生或次生小断层。对工作面回采影响较大的断层为DF18断层,位于上顺槽导线点S13点后10m,下顺槽导线点P8点,产状为倾向310,倾角4050,落差915m。对回采有较大的影响,需跳采。其它断层落差均小于3.0m,影响不大。二3-11070工作面掘进中揭露断层一栏表序号位置倾向()倾角()落差(m)对回采影响1上顺槽S13点后10m3103304050915 较大2下顺槽S2点前23.4m175600.8影响较小3下顺槽S3点前28.6m160551.4影响较小4上顺槽S1点160303.0影响较小5下顺槽S5点前8m165901.0影响较小6下顺槽S2点前6m300553.0影响较小7下顺槽S7点前6m320601.2影响较小8上顺槽S2点前4m325470.8影响较小9上顺槽拐点前15m73552.0影响较小10上顺槽S3点前28m145401.1影响较小2.3矿井水文地质条件对二3-11070工作面回采有影响的含水层主要有下部太灰上段灰岩裂隙含水层、太灰下段灰岩裂隙含水层和寒武系灰岩裂隙含水层,具体见下表。对二3煤层有影响的含水层明细表含水层名称距二3煤底板距离(m)水压(MPa)对回采影响程度顶板砂岩含水层7.00较小太灰上段含水层300.5较大太灰上段含水层764.2有一定影响寒武系灰岩含水层1264.4较小2.4煤层顶底板概况二3煤层直接顶多为砂岩,伪顶零星分布。抗压强度和RQD值与二1煤层老顶相当。直接底板以砂质泥岩和粉砂岩为主,其次为泥岩,厚度0.803.98m,伪底仅局部可见。因二3煤层距下部二1煤层较近,二3煤层底板即是二1煤层顶板(老顶或直顶)。顶板二3煤层直接顶多为砂岩,厚度4.0017.41m,伪顶零星分布,抗压强度34.758.0MPa,RQD值在5091.4%。底板直接底板以砂质泥岩和粉砂岩为主,其次为泥岩。按照岩石抗压、抗拉强度评价,二3煤层顶底板抗压强度:砂岩34.796.0 MPa,砂质泥岩、粉砂岩38.066.4 MPa,泥岩12.493.1 MPa。第三章:采煤工艺3.1巷道布置概况二3-11070综采工作面,位于井田东翼11采区下部11辅助采区。11辅助采区布置有三条准备巷道,分别是:11采区辅助轨道上山、11采区辅助皮带上山、11采区辅助回风上山。其中11采区辅助回风上山沿二1煤层顶板施工,与11采区辅助轨道上山平距37.7m,11采区辅助轨道上山沿二3煤层顶板施工,与11辅助采区皮带上山平距33m,11辅助采区皮带上山沿二1煤层顶板掘进,上下顺槽及切眼均为沿二3煤层顶板施工。二3-11070综采工作面上顺槽长752.5m,下顺槽850m,切眼长148.5m。采区巷道支护方式、断面形式和巷道净尺寸详见附表3.1。二3-11070工作面及主要巷道布置详见附图3.11; 二3-11070综采工作面与二1-11070综放工作面联合布置图详见附图3.12。表3.1 二3-11070主要准备、回采巷道断面特征表巷道名称断面形式支护方式净宽*净高11采区辅助轨道上山U型棚断面锚杆、网+36U型棚+锚索托梁联合支护3770*3600mm11采区辅助皮带上山U型棚断面锚网+36U型棚+锚索托梁联合支护4850*3600mm11采区辅助回风上山岩巷段:直墙半圆拱锚网喷支护3600*3400mm岩巷段:半圆拱锚网支护+36U型棚+锚索托梁联合支护3770*3600mm二3-11070切眼矩形断面锚网梁支护+单体柱工字钢梁抬棚+锚索托梁联合支护5800*2600mm二3-11070上顺槽圆顶矩形断面锚网梁+锚索托梁联合支护4200*3000mm二3-11070下顺槽圆顶矩形断面锚杆网梁+锚索托梁联合支护4200*3000mm图3.11 二3-11070工作面及主要巷道布置图3.12 二3-11070综采工作面与二1-11070综放工作面联合布置图3.2采煤工艺3.21采煤方法:走向长壁后退式综合机械化采煤法,全部垮落法处理顶板。 3.22采高和循环进尺的确定本工作面煤层厚度平均1.5m,采煤机采高1.431.6m,滚筒截深为0.6m,支架的支撑范围为1.12.5m;确定工作面循环进尺为0.6m,采高控制在1.6m;日循环进尺控制在4刀,即2.4m,确保与二1-11070切眼匀速推进,同步回采。 3.23采煤工艺采煤机下行割煤前部刮板机出煤采煤机空刀上行自下而上移刮板机、支架采煤机下行割煤。3.24采煤机进刀方式采煤机的进刀采用端部自开缺口、斜切进刀的方式,斜切进刀段长度为25m,进刀深度0.6m。具体操作如下:采煤机向下割端透煤壁后,将两个滚筒的上下位置调换,向上割三角煤至割透端头煤壁。向上割三角煤采用前滚筒在下部、后滚筒在上部的方式,直至割透上端头煤壁,(以采煤机前进的方向为标准,在前方的为前滚筒,后方的为后滚筒)。割完三角煤以后,将两个滚筒的上下位置调换,下行进入正常割煤状态。采煤机正常割煤,采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式。(见附图3.21)附图3.213.25推输送机前部输送机滞后采煤机后滚筒15米以外推溜,跟机分段推溜,保证输送机成一条直线,弯曲段长度不得低于15米,不得出现急弯,以防出现断刮板链、断刮板环或运输机槽错口。3.26移支架移支架的操作顺序为:收前伸缩梁降顶梁(200毫米以内)移支架升顶梁伸前伸缩梁。移架方式采用带压移架。移架时,以能使支架前移为宜,顶梁下降量控制在200毫米以内,防止咬架或倒架。移架后,支架要呈一直线,并控制端面距不得大于340mm。升架时,支架必须升紧接顶,移架滞后采煤机后滚筒不得大于15米,否则必须停机,等待移架。支架初撑力不得低于24Mpa。3.27井田设备配置二3-11070采面煤层平均厚1.5m,工作面采用走向长壁综合机械化后退式采煤法,中间支架型号为ZY3300/11/25、过渡支架型号为ZYG3300/11/25,配置型号为MG170/411-WD1采煤机,截深600mm、总装机功率411KW,与其配套的输送机装机功率264KW,输送能力450t/h,转载机电机功率110KW,输送能力500t/h;具备工况监测、矿压监测和自动控制功能,并能实现无线离机遥控。经过计算、核定,设计的采面设备配置详见附表3-2-1附表3-2-8:表3-2-1 ZY3300/11/25两柱掩护式液压支架主要技术参数高度:(最低最高)1.12.5m宽度:(最小最大)1.431.60 m中心距1.5 m初撑力:(P=31.5MPa)2610 KN工作阻力:(P=36.1MPa)3300 KN底座前端比压:(f=0.2)0.611.1 Mpa支护强度0.570.44 MPa移架步距700 mm泵站压力31.5 MPa重量约11.8t缸径230 mm杆径220 mm缸径/柱径140/85mm推力(P=31.5/36.1MPa)179/306kN底调千斤顶1个缸径/柱径125/85mm护帮千斤顶2个缸径/柱径100/70mm表3-2-2 ZYG3300/11/25两柱掩护式过渡液压支架主要技术参数高度:(最低最高)1.32.2m宽度:(最小最大)1.431.60 m中心距1.5 m初撑力:(P=31.5MPa)2610KN工作阻力:(P=36.1MPa)3000KN底座前端比压:(f=0.2)0.611.1 Mpa支护强度0.570.44MPa移架步距700 mm泵站压力31.5MPa重量约18.8t缸径230 mm杆径210 mm缸径/柱径140/85mm推 力(P=31.5/36.1MPa321/126kN拉 力360KN底调千斤顶1个缸径/柱径125/85mm护帮千斤顶2个缸径/柱径100/70mm表3-2-3 采煤机型号: MG170/411-WD1主要技术参数总装机功率 411KW配套滚筒1250mm截深600mm采高1.5m-3.0m机面高度1100mm机面宽度979 mm摇臂长度5813.5mm卧底量167mm过煤间隙410mm电压1140V整机总重量25t适应倾角35,局部40牵引形式交流变频调速无链牵引牵引速度07m/min截割电机YBCS4-170(B)牵引电机型号 YBQYS3-30(B) 调高电机YBRB-11 11KM供水压力(最高压力)63MPa供水流量200L/min供水管直径RC3-25/150(200米)电缆规格MCP3x95+1x25+4x10(200米)表3-2-4 SGZ630/264输送机主要技术参数输送能力450t/h设计长度170m装机功率264KW电机型号YBKYSS-65/132-8/4(西北骏马)供电电压1140V冷却方式水冷刮板链速1.12m/s刮板链型式中双链链距120mm圆环链规格2692-C减速器MS3H70DC(SEW)速 比28.149:1中部槽规格1500590263mm中部槽联接方式哑铃销连接表3-2-5 SZZ630/110转载输送机主要技术参数设计长度45m输送能力500(t/h)装机功率110(KW)电机型号YSB-110供电电压 660/1140冷却方式水冷减速器JS-110速 比1:25.38链距120(mm)链速1.25(m/s)链条规格2692-C圆环链破断负荷850(KN)中部槽联接方式哑铃销连接紧链方式闸盘紧链刮板间距(mm)920爬坡高度(m)1.314与伸缩皮带机有效搭接长度(m)103-2-6 PLM 500轮式破碎机的具体参数1型号PLM 500轮式破碎机2装机功率55kW3破碎能力500t/h4最大入口粒度(宽高) 600590mm5出口粒度300mm(可调)6电动机型号YBS-55Q型7电压1140/660V8出、入料口喷雾装置喷雾水压6-10Mpa9破碎方式锤式10传动方式电机+皮带轮11出料粒度调整方式液压缸式12破碎机外形尺寸2993*1510*1348mm3-2-7 乳化液泵站主要技术参数1型号BRW400/31.5;2额定工作压力31.5MPa;3公称流量400L/min;4进口压力常压; 5曲轴转速552r/min;6电机功率250kw;7额定电压660v/1140v;8柱塞直径56mm;9柱塞数量5根; 10配套液箱 2000L; 11柱塞行程64mm;12工作介质3%5%的乳化液; 13泵箱外形尺寸1450*1100*700;3-2-8 喷雾泵站主要技术参数1型号BPW31.5/102额定工作压力010Mpa(可调)3公称流量 315L/min4曲轴转速552r/min5电机功率75kw6额定电压660v/1140v7柱塞直径50mm8柱塞数量5根9配套液箱2500L10柱塞行程64mm11工作介质中性清水12泵箱外形尺寸2400*1100*1300要保证泵站压力不低于31.5MPa,乳化液浓度3%5%。要加强支架与泵站的维修,杜绝系统的窜液漏液。第四章:矿井生产系统4.1矿井运输系统4.11运输、装载、转载方式及运输设备采面选用SGZ-630/264型刮板运输机运煤,下顺槽选用SZZ-630/110型转载机。4.12运输设备的安装位置、固定方式、推移方式SGZ-630/264型刮板运输机安装在二3-11070工作面,与支架相连,由下向上推溜;4.13运煤路线及辅助运输路线二3-11070综采工作面二3-11070下顺槽11070皮带上山溜煤眼东翼皮带大巷东翼上仓斜巷井底煤仓主井地面4.14运料系统地面副井井底北码车场井底材料车线东翼轨道大巷11070轨道上山二1-11070上顺槽甩车场联巷二3-11070上顺槽采面(生产系统示意图见附图4.11)附图: 运输系统示意图4.114.2矿井通风系统4.21通风系统新鲜风流:副井东翼轨道石门11070辅助轨道上山11070轨皮联巷二3-11070下顺槽二3-11070工作面乏风风流:二3-11070工作面二3-11070上顺槽11070辅助回风上山东翼总回风风井4.22风量计算采煤工作面瓦斯涌出量计算:q采(WoWc)K1K2K3,m3/t式中:q采开采煤层相对瓦斯涌出量,m3/t;K1围岩瓦斯涌出系数,取k11.3;K2工作面丢煤系数,取回采率的倒数。二3煤层工作面回采率为86.9,则K21.15;K3工作面巷道瓦斯预排影响系数,取K30.87;m开采层厚度,二3煤平均1.5m;Wo煤层原始瓦斯含量,二3煤层平均值为4ml/g;Wc采落煤炭运至地表时残存瓦斯含量,取Wc0.2Wo ml/g;q采(4-0.24)1.31.150.87=4.162m3/t;经计算,二3煤层工作面相对瓦斯涌出量q采4.162m3/t;绝对涌出量(按月平均日产量1000t计算)q绝=(q采1000)/(2460)=2.89m3/min。4.23采煤工作面需风量按瓦斯涌出量计算:Q采100q瓦采K采通,m3/min式中: Q采采煤工作面实际需要的风量,m3/min;q瓦采采煤工作面的瓦斯绝对涌出量,二3煤综采工作面2.89m3/min;K采通采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2.0;经计算二3煤综采工作面需风量578m3/min。4.24按工作面温度计算Q采VcScKc,m3/min式中:Vc采煤工作面风速,当机采长壁工作面稳定在2326之间时,工作面风速应在1.51.8m/s之间。取1.6;Sc采煤工作面的平均断面积,二3-11070工作面为6.7m2;Kc工作面长度系数,取1.1;Q综采1.6m/s6.7m21.111.8m3/s708m3/min;4.25按人数计算实际需风量Q采4N,m3/min式中:N工作面同时工作的最多人数;4.26按风速进行验算Q采470280m3/min。规程规定综采工作面风速为0.25-4m/s;0.25m/sS采Q采4m/sS采;式中S采采煤工作面的平均断面积,二3煤综采工作面6.7m2;二3煤综采工作面:1.675m/sQ采
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