《机械原理》在勘探方面的重要性——矿产业.doc

长安大学地质工程与测绘学院 机械原理论文 题 目机械原理在勘探方面的重要性矿产业 学生姓名 学 号 专 业 安全工程 班级/批次 授课教师 函 授 站 学 生 签 名 ： 指导教师签名： 二一四年十月1摘 要 机械原理在工业、机械上运用十分广泛，尤其是与矿产业相关尤其密切。矿业上使用的大型机械，其构造原理与该学科息息相关。研究机械原理，将有助于矿业的相关发展。 本文中，将主要通过采煤机的分析，以点代面的讨论“机械原理在采矿业的应用”这一话题。关键词：采煤机、煤矿、矿产资源前 言 针对本专业新开设的机械原理课程，为加深对其的理解和运用，先对本科目的运用方向和重要性加以讨论。机械原理所涉及的知识包括：机械制图及计算机绘图、机械设计、工程力学、材料成形及应用，液压与气压传动、机床数控技术、机械制造工艺与夹具设计、专用机床设备设计等。本科要学的是材料力学，测试技术，电工学，工程材料及成型工艺，工程图形学，互换性与测量技术，机械设计基础，机械制造基础，控制工程基础，理论力学，模拟电路与数字电路，微机原理应用，液压与气压传动；主要学科研究方向有：机械系统动力学，机械系统结构概论，机械虚拟设计，现代机械设计。采矿行业会运用到大型机器设备，选取采矿业作为分析案例，讨论机械原理课程在实际中的应用和重要性。正 文1、 论文背景中国矿产资源丰富。已探明的矿产资源约占世界总量的12，居世界第3位。但人均占有量较少，仅为世界人均占有量的58，居世界第53位。迄今为止，共发现矿产171种，其中探明储量的矿产158种（能源矿产10种、黑色金属矿产5种、有色金属矿产41种、贵重金属矿产8种、非金属矿产91种、其他水气矿产3种）。中国已成为世界上矿产资源总量丰富、矿种比较齐全、配套程度较高的少数国家之一。按探明储量计算，中国45种主要矿产中有25种居世界前三位，其中稀土、石膏、钒、钛、钽、钨、膨润土、石墨、芒硝、重晶石、菱镁矿、锑等12种居世界第一位。 中国矿产资源分布情况如下：石油、天然气主要分布在东北、华北和西北。煤主要分布在华北和西北。铁主要分布在东北、华北和西南。铜主要分布在西南、西北、华东。铅锌矿遍布全国。钨、锡、钼、锑、稀土矿主要分布在华南、华北。金银矿分布在全国，台湾也有重要产地。磷矿以华南为主。近年来，由于资源需求的扩大，带动了矿山采掘设备一次又一次的改进和创新，露天设备大型化，井下设备无轨化、连续化、智能化推动着采矿技术的进步和创新，带来采矿技术的革命，矿山开采的效率、效益和安全等方面都得到了很大程度的提高。传统的观念上，由于地质条件和矿岩物理力学性质的差异，形成了煤矿专用采矿机械，这些机械一般也只用于煤矿开采。我国煤矿开采规模大，煤矿机械的研究与开发投入较多，已形成系列的、成套的采煤机械设备，其技术性能有许多已处于世界先进之列。由于装备的先进性，煤矿开采的许多指标也远超非煤矿山。如何借鉴和引进煤矿的先进采矿机械为化工矿山和非煤矿山服务，值得矿山设计人员认真研究和探讨。化工矿山与煤矿虽然在地质条件和矿岩物理力学性质等方面存在较大的差异，但也存在一定的共性，尤其是与化工矿山之间存在较多的共性，通过求同存异或者是采取一定的措施调整是完全可以利用煤矿一些先进的矿山机械设备技术来为化工矿山服务。国内现在阶段主要使用的采矿设备主要有：钻孔设备，如牙轮钻机、潜孔钻机、凿岩钻车凿岩机等。装载设备，如装载机、铲运机、电耙等。运输设备矿井提升设备压通排设备如压气设备、通风设备、排水设备。煤矿井下采掘设备，如采煤机等。为提高产量，国家往往采用引进国外先进设备的方法。为此成本大大提高2、 实例分析对几种可引进应用采煤机械原理的分析： 机械切割开采（机采）技术连续采煤机与掘进机煤矿矿岩从大的范围上讲属于软岩或以软岩为主，机械切割开采技术在煤矿已是一种成熟的主要开采技术。它与“凿岩、爆破”技术相比，具有不需爆破作业、安全性好，作业效率高、生产能力大，块度均匀、便于后续的连续化运输，作业环节少、成本低等优点。 工作面支护技术液压支柱与液压支架 煤矿地下开采由于顶板岩石稳固性较差采用长壁崩落法开采或虽顶板岩石稳固性较好但为了提高开采资源回收率由房柱法开采改为长壁法开采，工作面常用和成熟的支护技术是采用单体液压支柱和液压支架。胶带输送技术大倾角胶带机 胶带输送机因运输能力大、运输成本低所谓“深槽胶带机”，胶带还是普遍的 矿用胶带，只是在托辊和机座上有一些调整，让胶带在运行中形成“深槽”形式。 “深槽胶带机” 的投资约比普通胶带机增加10%左右。 矿上常会用到采煤机，其工作原理及涉及到的机械原理如下：以mg200(250)/500(600)型系列采煤机为例，是一种多电机驱动、横向布置，采用交流变频调速装置的电引采煤机。整机有下列几部分组成： 截割部：由左右滚筒、左右摇臂、内外喷雾冷却装置等组成起截煤和装煤的作用。 牵引部：由左右牵引减速箱、左右行走箱、滑靴等组成，是机器行走的执行机构。 中间框架：由框架、调高泵箱、交流变频调速装置（非机载布置在顺槽内）、电控箱、水阀、拖揽架等组成。这是机器控制和保护装置的首脑部分。 操作系统： 中间手动操作：操作点再调高泵箱和电控箱上；两端头电钮操作：电按钮集中在电气操作盒上，固定在机器两端；导链器：为了防止牵引链打卷，在采煤机两端各设有一个 空十字形的导链器，当导链器磨损过限，失去导链作用时，牵引链就易打卷，从而被链轮咬坏。 可靠的防滑措施。采煤机安装、撤除或检修更换牵引部无大链时，对采煤机支撑不牢固，从而下滑；在拆去牵引链更换牵引部时，支撑采煤机的支柱，因顶板破碎而倾倒，造成机组下滑；采煤机在拆去牵引链时，用刮板输送机运输顶梁，致使支撑采煤机的支柱倾倒，采煤机下滑。简单说呢，采煤机主要分为截割部和行走部，其他的就可以说是辅助部件了。截割部就是常说的摇臂加滚筒，是一个独立的减速器，通过摇臂上自带的电机输出动力，最后经减速由滚筒（也就是刀具）完成割煤，装煤，落煤。而牵引部其实也是这个过程，只不过最后的输出部件是销轨轮，通过与刮板输送机上的销排啮合完成行走的动作。至于其他的电控箱，顾名思义就是控制采煤机的动作的，和一些其他辅助动作的完成。 调高系统就是要完成摇臂的上下摆动，实现目标采高的动作，他是由辅助系统里的调高泵产生高压油从而推动油缸活塞杆，实现摇臂的升降。采煤机还有些喷雾冷却系统啊，高压箱部分啊，某些采煤机还有档杆装置和破碎装置。3、 总结单就采矿业来说，通过学习机械原理，可以及时的掌握相关机械方面的知识。合理科学运用，对现有设备加以改造维修，既可以节约成本，又能提高效益，增加自主知识产权，避免国外的同等设备技术垄断。消化采煤机械设备先进技术可以拓宽我们的设计思路，优化和创新开采技术方案，提升矿山开采机械装备水平，对提高矿山开采生产效率、生产安全和经济效益等方面都将起到重大的促进作用。参考文献1 王运敏，主编. 中国采矿设备手册m. 北京：科学出版社，20072 郑文纬，主编. 机械原理（第七版）.高等教育出版社 3 孙恒，主编.机械原理.高等教育出版社，19974 申永胜，主编.机械原理教程.清华大学出版社，19985 王常任，主编. 磁电选矿. 冶金工业出版社，