【JX411】煤矿矿井运输设备选型设计[KT+RW+FY]【3A0】
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【JX411】煤矿矿井运输设备选型设计[KT+RW+FY]【3A0】,jx411,煤矿,矿井,运输设备,选型,设计,kt,rw,fy,a0
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徐州 工程学院 毕业设计 （论文） 任务书 徐州工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业 设计 （论文） 题目 矿井运输设备选型 设计 学 生 姓 名 邵 军 班 级 04 即本（ 4）班 起 止 日 期 指 导 教 师 熊永超 （ 老师 ） 教研室主任 发任务书日期 2008 年 2 月 25 日 景 ： 随着中国煤矿工业的蓬勃发展，人们对矿用机械提出了越来越 高 的 要 求，而作为矿井生产的 重要组成 部分 , 矿井运输更是被人们提 到了一个 前 所未 有的高度，人们不仅要求其使用性能可靠， 而且要求更高的 安全性 能 ,同时 ,最优化的设计要求也被广泛的应用于矿井运输设备的 选型 设计 中。总 的来说，现代社会要求人们对矿井运输机械的设计要求日益体 现最优化设计 ,可靠高，安全性好。 论文 )的内容和要求： 本次毕业设计的内容主要有： 具体煤矿的考察 、调研， 记录主要 原始 数据，以及其工作条件 ， 对矿用采煤机，刮板运输机，矿用转载机，胶带输送机，矿用电机车 进行 选型设计与 计算。 行验算 与 校核 。 本次毕业设计的要求主要有： 1撰写毕业设计说明书一份 (包括：封面、中文及外文摘要、目录、正文、 参考文献、附录等内容 ) 2. 毕业设计说明书按学校统一要求撰写 3. 绘制一定数量的设计图纸 山机械，徐州：中国矿业大学出版社， 2003 井运输提升，徐州：中国矿业大学出版社， 2000 山运输与提升设备，北京：煤炭工业出版社， 1984 山机械，徐州：中国矿业大学出版社， 2003 ，奇秀丽，李克孝主编，矿山运输与提升，北京：煤炭工业出版社， 1997 论文 )进度计划 (以周为单位 )： 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 114合课题进行相关实地考察，查询相关文献，收集资料。 综合分析文献资料，提出和论证矿井运输 系统总体设计 方案。 对矿井运输系统进行分析，设计其系统图。 完成刮板运输机的选型计算。 完成胶带输送机的选型计算。 完成矿用电机车的选型计算。 绘制 矿井运输设备的 总 装 图 及矿井运输系 统图 。 在综合设计的基础上，校核和改正设计的不完善之处，撰写毕业论文。 教研室审查意见： 室主任 年 月 日 学院 审查意见： 教学院长 年 月 日 徐州 工程学院 毕业设计 （论文） 开题报告 课 题 名 称： 矿井运输设备的 选型 设计 学 生 姓 名： 邵 军 学号： 8 指 导 教 师： 熊 永 超 职称： 教 授 所 在 学 院 ： 徐 州 工 程 学 院 专 业 名 称： 机械设计制造及其自动化 徐州 工程学院 2008 年 3 月 4 日 说 明 1根据 徐州 工程学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ，学生必须撰写 毕业设计（论文）开题报告 ，由指导教师签署意见、教研室审查， 学 院 教学 院长 批准后实施。 2 开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通 顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它 课题 名称 矿井运输设备的 选型 设计 课题来源 社会 生产 实践 课题类型 工程设计 类 选题的背景及 意义 背景： 随着中国煤矿工业的蓬勃发展，人们对矿用机械提出了越 来越高的要求，而作为矿井生产的重要组成部分 , 矿井运输更是被人们提到了一个前所未有的高度，人们不仅要求其使用性能可靠，而且要求更高的安全性能 ,同时 ,最优化的设计要求也被广泛的应用于矿井运输设备的选型设计中。总的来说，人们对矿井运输机械的设计要求可靠高，安全性好。 而且要求符合最优化的原则，在满足要求的范围内发挥其最大的 效能 。 意义： 合理配置 矿井运输设备，不仅可以提高煤矿 运输设备 效率， 减少设备的维护工作量 ， 延长设备的使用寿命 ， 减轻工人的 劳动强度 ，而且可以推动中国煤矿事业持续发展，对整个国民经济的稳定增长，和综合 国力的增强都有重大的意义。 研究 内容拟解决的主要问题 研究 内容 ： 研，记录主要原始数据，以及其工作条件，对矿用采煤机，刮板运输机，矿用转载机，胶带输送机，矿用电机车进行选型设计与计算。 3 绘制矿井运输设备的总装图及矿井运输系统图。 拟解决的主要问题 ： 1 根据 对具体煤矿的考察、调研， 收集的 主要原始数据，以及其工作条件， 对于运输系统设备进行合理配置 。 2 对于运输系统的各运输环节的具体设备进行选型设计及验算。 研究方法技术路线 通过对具体煤矿的实地考察，确定了其重要的数据之后，首先进行采煤机的选型设计。然后进行刮板运输机的选型设计，同时确保刮板运输机的输送量大于采煤机的产量。然后进行转载机的选型计算。再者是胶带运输机的选型计算。最后是矿用电机车的选型计算。 整体 选型 与 计算 结束后，接下来是对所选型号的矿井运输设备的校核与修改，直至其满足要求为止。 研究的总体安排和进度计划 1：结合课题进行相关实地考察，查询相关文献，收集资料。 3：综合分析文献资料，提出和论证矿井运输系统总体设计方案。 对矿井运输系 统进行分析，设计其系统图。 5： 完成刮板运输机的选型计算。 7： 完成胶带输送机的选型计算。 9： 完成矿用电机车的选型计算。 11： 绘制矿井运输设备的总装图及矿井运输系统图。 14： 在综合设计的基础上，校核和改正设计的不完善之处，撰 写毕业论文。 主要参考 文献 1. 马新明主编，矿山机械，徐州：中国矿业大学出版社， 2003 2. 于学谦，方佳雨主编，矿山运输机械，徐州：中国矿业大学出版社， 1989 3. 陈维健，奇秀丽，李克孝主编，矿山运输与提升，北京：煤炭工业出版社，1997 4. 洪晓华 主编，矿山运输提升，徐州：中国矿业大学出版社， 2000 5. 程居山主编，矿山机械，徐州：中国矿业大学出版社， 2003 6. 陈湘楚主编，矿山运输与提升设备，北京：煤炭工业出版社， 1984 指导教师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 学院 意见 教研室 主任签名： 年 月 日 教学 院 长 签名： 年 月 日 摘要 在矿井的生产中，矿井运输占有重要的地位。其中，矿用的采煤机，刮板运输机，胶带输送机，矿用电机车是井下运输中的核心设备，这些集机械、电子、液压于一体的器械的有机组合，大大增加的煤矿的运输、生产效率。而人们对于矿井运输设备的设计严格的追求最优，首先对具体煤矿的工作条件、产量、运输量进行精确的测量与计算，然后选择最符合要求的矿井运输设备的型号，以发挥其运输的最大效率，最小的经济投入。 本次设计的主要目的是根据自己具体所选的煤矿，选择合适的矿井运输设备（主要有刮板运输机、胶带输送机、矿用电机车），其中对刮板机 运输机和胶带输送机的空重段承载量的计算，各点张力的计算，对与链与拖锟、滚筒刚度的校核组成了本次设计的核心内容。此次设计是对自己机械方面综合知识的测试与考验。 关键词 矿井运输；校核；计算； n of of in a of an is a in of of a to at of of of of of on of of of it of of is to of of to to an to to of at of of to is to of of 徐州工程学院毕业设计 目 录 1 绪论 . 1 山运输设备在现代矿井生产中的作用 . 错误 !未定义书签。 井运输设备的类型 . 错误 !未定义书签。 内外矿井运输设备发展状况 . 错误 !未定义书签。 2 采煤机选型设计 . 错误 !未定义书签。 煤机概述 . 错误 !未定义书签。 计原始 . 错误 !未定义书签。 筒采煤机的选择 . 错误 !未定义书签。 煤机的性能参数计算与选择： . 错误 !未定义书签。 3 刮板输机选型设计 . 错误 !未定义书签。 板输送机概述 . 错误 !未定义书签。 板输送机的选型原则 . 错误 !未定义书签。 板输送机选择 计算 . 错误 !未定义书签。 采工作面生产能力 . 错误 !未定义书签。 板输送机初选 . 错误 !未定义书签。 板输送机各参数的验算 . 错误 !未定义书签。 4 采区顺槽运输机械的选型设计 . 错误 !未定义书签。 载机概述 . 错误 !未定义书签。 机的选择原则 . 错误 !未定义书签。 载机的初选 . 错误 !未定义书签。 载机各参数的校核 . 错误 !未定义书签。 5 可伸缩带式输送机的选型设计 . 错误 !未定义书签。 式输送机概述 . 错误 !未定义书签。 伸缩带式输送机的选型原则 . 错误 !未定义书签。 带输送机的初选 . 错误 !未定义书签。 伸缩胶带输送机各参数的校核 . 错误 !未定义书签。 带输送机皮带跑偏的调整 . 错误 !未定义书签。 6 采区上下山运输设备选型设计 . 错误 !未定义书签。 下山运输机初选 . 错误 !未定义书签。 丝绳蕊胶带输送机相关参数的校核 . 错误 !未定义书签。 7 矿用电机车选型设计 . 错误 !未定义书签。 机车概述 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 用电机车运输设备初选 . 错误 !未定义书签。 车组成的计算 . 错误 !未定义书签。 机车台数的计算 . 错误 !未定义书签。 8 矿井运输设备选型汇总 . 错误 !未定义书签。 矿井运输设备型号总表 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 . 错误 !未定义书签。 附录一 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 附录 附录一 1.1 is an s an 0 in in s in of s is .8 in is .0 if of .5 a to mm of of If of a of of of in a 2. a by a 000:1 00:1, to of of It is a as 0 SP in .8 mm in of of .9 be as so of 00 of 107t / 3. It as is 994, a of is to of .0 of is to 州工程学院毕业设计 of s 0 of of of 5 %. by HP HI of 003 s of of in of of 4. At of an .0 mm 00,000 t. in 10 t, of a 500 50 m / 0 m / .7 000 2 000 is as 050 as an 050 mm in , 1989 t. By 000 t 1999 .1 t, 5 of 000 .2 t. as 2050mm / 4 0915 t. of 12, in at of in mm of 7 992 to of 5. of as a of to on of to 州工程学院毕业设计 on 002 .2 mm of 992, to s SP of or of to of 050 580 is of of of 1.5 mm of a of .0 1999of SP 1 450 450 700 800 800 800 a nd a on 780 880 .8 450 700 .5 150 .5 to 007 to 2 7 of 00 of 80 of 780 10,000 250 880 .7 780 .8 s 1780 580 480 a 250 580 .8 ,500 .2 780 It is by 007 s 40 SP to .0 o., of SP At of a of of be A of 0 of 3 / 4 of 4, 15 of is as 106t. of 徐州工程学院毕业设计 of 5 of of / 4 of be 45 240of a to as 10 305of to of by 65 165165 225165 280mm of to 55 .8 mm 1996 a in an 104t 50 mm a of of so as to a of a .0 30 200mm of 6. a by an 105t of 50 mm is of .2 of an to of in , 1989 050 mm t, ,700 005 ,700 005 .5 780 .5 005 50 10,000 250 700 .5 1.2 0 on As is mm is 995 8% 005 2 mm of of 2005, 0.8 1.2 州工程学院毕业设计 007, of 107t. On 998 of 107t, to of 998 of of 106t, of .0 in 8. 5 mm of 0 mm in is in s a s so a of in of so in to to as s be to s of 106t, is a In of of in 00 is to 8 1.3 in of to of au of In is is on a of of be to to is in a in It is of be a of of 徐州工程学院毕业设计 up of in of of as to to of of by at of as of .5 mm of To to to of to in 00 mm of nd of to of 00 350 30 m 12m of in 00 t 700 元 / t, as be in of is a 1.4 of is a is 0 to as a of in of a so of is a of at as a to an of at At is of a a in is an of is a s is At 徐州工程学院毕业设计 s at 5 of is a as of of As is in be so of of is 0 of is In of a of in be on of on n in to be to in in on of as in to a rolling 图 书 分类号： 密 级： 毕业设计 徐州煤矿 矿井运输设备选型设计 F F N 生姓名 邵 军 学院名称 机电工程学院 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 熊 永 超 2008 年 6 月 2 日 徐州工程学院毕业设计 I 徐州工程学院学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果 。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印 件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 要 在矿井的生产中，矿井运输占有重要的地位。其中，矿用的采煤机，刮板运输机，胶带输送机，矿用电机车是 井下运输中的核心设备，这些集机械、电子、液压于一体的器械的有机组合，大大增加的煤矿的运输、生产效率。而人们对于矿井运输设备的设计严格的追求最优，首先对具体煤矿的工作条件、产量、运输量进行精确的测量与计算，然后选择最符合要求的矿井运输设备的型号，以发挥其运输的最大效率，最小的经济投入。 本次设计的主要目的是根据自己具体所选的煤矿，选择合适的矿井运输设备（主要有刮板运输机、胶带输送机、矿用电机车），其中对刮板机运输机和胶带输送机的空重段承载量的计算，各点张力的计算，对与链与拖锟、滚筒刚度的校核组成了本次设计的核 心内容。此次设计是对自己机械方面综合知识的测试与考验。 关键词 矿井运输；校核；计算； 徐州工程学院毕业设计 n of of in a of an is a in of of a to at of of of of of on of of of it of of is to of of to to an to to of at of of to is to of of 徐州工程学院毕业设计 I 目 录 1 绪论 . 1 . 1 . 1 . 2 2 采煤机选型设计 . 5 . 5 . 5 . 5 . 6 3 刮板输机选型设计 . 10 . 10 . 10 算 . 10 采工作面生产能力 . 11 板输送机初选 . 11 板输送机各参数的验算 . 13 4 采区顺槽运输机械的选型设计 . 22 载机概述 . 22 机的选择原则 . 22 载机的初选 . 23 载机各参数的校核 . 24 5 可伸缩带式输送机的选型设计 . 26 式输送机概述 . 26 伸缩带式输送机的选型原则 . 26 带输送机的初选 . 27 伸缩胶带输送机各参数的校核 . 27 带输送机皮带跑偏的调整 . 35 6 采区上下山运输设备选型设计 . 37 下山运输机初选 . 37 丝绳蕊胶带输送机相关参数的校核 . 38 7 矿用电机车选型设计 . 43 机车概述 . 43 徐州工程学院毕业设计 用电机车运输设备初选 . 44 车组成的计算 . 44 机车台数的计算 . 47 8 矿井运输设备选型汇总 . 49 矿井运输设备型号总表 . 49 结论 . 50 致谢 . 51 参考文献 . 52 附录 . 53 附录一 . 53 徐州工程学院毕业设计 1 绪论 山运输设备在现代矿井生产中的作用 煤炭是我国主要的能源和重要的化工原料，自建国以来，为促进 国民经济的发展，煤炭行业已取得了举世瞩目的伟大成就，我国煤炭储量居世界前列，原煤产量从 1949年的 2003年突破 13亿吨，成为世界第一产煤大国，目前煤炭在今后相当长的时期内仍将是第一位的主要能源。 矿山运输是煤炭生产中 非常 重要 的 环节 ，从井下采煤工作面采出的煤炭，只有通过矿井运输和提升将其运到地面，才能够加以利用。矿井运输和提升在矿井生产中担负着以下任务： 1将工作面采出的煤炭运送到地面装车站； 2将掘进出来的矸石运往地面矸石厂或矸石综合 加工厂； 3将井下生产所必需的材料，设备运往工作面或其他工作场所； 4运送井下工作人员。可以说矿井运输是矿井生产的 动脉 与 咽喉 ，其设备 在工作中一旦发生故障，将直接影响生产，甚至造成人身伤害。此外矿井运输的耗电量很大，一般占矿井生产总耗电量的 50%以上。因此，合理选择维护使用这些设备，使之安全可靠，经济高效的运行，对保证矿井安全高效的生产，提高煤炭企业经济效益，具有重要的现实意义。 由于矿井运输设备是在井下巷道内工作，空间受到限制，故要求它们结构紧 凑，外部尺寸尽量小；同时因工作地点经常变化，又要求其中的许多设备应便于移置；另外，由于井下有瓦斯 、 煤尘 、 淋水 、 潮湿等特殊环境，还要求设备防爆耐腐蚀等。 井运输设备的类型 矿井运输设备的类型按其动作方式不同可分为连续动作式运输设备和周期动作式运输设备两大类；按用途不同可分为主要运输设备和辅助运输设备。 1、 连续动作方式运输设备 连续动作式运输设备是当设备启动后，能连续不断地运送货载。常见类型如下： 1)输送机 如刮板输送机、带式输送机、 杓斗提运机等 ； 2)无极绳运输设备 这种 运输方式是将货 载装在矿车中用无极连续运转的钢丝绳牵引矿车在轨道上运行，矿车与钢丝绳之间通过连接装置挂钩或摘钩。这种方式可用于井下或地面水平运输及倾角小于 15的斜巷运输 ； 3)风力或水力运输设备 主要设备为空压机，高压水泵及运输管道或运输槽，这种方式可分为利用压缩空气或高压水在管内运运送货载的有压运输和利用自然坡度在铁槽 内运 送货载的无压水力运输两种。水力运输适用于水力采煤或旱采水运矿井； 4)自重运输 即在坡度较大的情况下，利用货载本身的自重分力，使货载沿斜坡向下连续自溜运输。 2、 周期动作式运输设备 徐州工程学院毕业设计 2 周期动作 式运输设备已一定的循环方式周期的运送货载，在输送中需经常控制其运行方向。 1)机车运输设备 用机车牵引一组矿车在轨道上往返周期的运送货载，是我国目前水平巷长距离运输的主要方式之一 ； 2)有技术运输设备 用有极往复运行的钢丝绳牵引单个或一组矿车子轨道上往复运行 。多用作小型矿井的主斜井提升或一般矿井的采区上下山辅助运输等 ； 3)矿井提升设备 利用提升滚筒传动的钢丝绳牵引提升容器在井筒内往返运行，完成提升或下放人员及货载的任务。 3、 辅助运输设备 一般指除了运煤以外的运输设备，主要类型有： 1)卡轨车 它 是一种地轨 式辅助运输设备，在车辆上除了装有普通的行走轮外，另装有卡轨轮，其作用是卡住轨道，使车轮不脱离轨道，以适用于巷道底板起伏大，有低鼓以及难以使用机车和有极绳运输的巷道。 2)单轨吊车 单轨吊车是综合机械化采煤配合使用的一种采区巷道辅助运输设备。它用吊挂车辆，在悬挂于巷道上方的工字型单轨上运行，摩擦轮绞车作动力装置，通过钢丝绳牵引单轨吊车运送货载。 3)架空索道 适用于个别山区矿井地面运输设备。 4)推车机或爬车机 推车机是采取装车站，井底车场，当向罐笼，翻车机推送矿车时或在溜煤眼下部推送矿车时， 推动矿车。而爬车机则是在矿车自溜系统中，用以补偿矿车自溜所降落的标高差，故又 称为高差补偿器。 5)无轨车 如胶轮机车在矿井下直接运行。 内外矿井运输设备发展状况 建国以来，我国的矿山运输设备在技术上有了很大的发展。各种运输设备均能批量生产并投入使用。 刮板输送机应用极广，种类很多，有单链、双链、 三链之分。近年来，随着高产高效工作面装备技术水平的不断提高，刮板输送机一发展成大功率，高强度，高可靠性的运输设备。目前国外工作面刮板输送机最大工作长度达到 45m，最大输送能力达到 5000t/h，最大功率达到 2000普遍采用了侧卸机头，双速电机，主副电机， 主副电机液压平衡的一机体。 我国最新研制装机容量和生产能力最大的刮板输送机装机功率也超过 500速达到 s，输送长度达到 200作能力达到 1000t/h。现代先进刮板输送机主要表现为 :1整体铸造溜槽或组合焊接溜槽，减少螺栓连接，提高了可靠性，使用寿命达到600万 t1000万 2采用大直径刮板链； 3采用软启动技术大大提高了输送机的可靠性，使链子和链轮的寿命加倍； 4故障诊断和工况监测输送机各部件的运行状态，进行故徐州工程学院毕业设计 3 障 诊断和报警。 在带式输送机方面，近年来国内外带式输送机向着长距离，高带速，大运量，大功率，长寿命，低能耗智能化方向发展。这是高产高效节约化矿井生产的需要。国外带式输送机的发展主要表现在两个方面：一方面是带式输送机的功能多元化，应用范围扩大化，如高倾角带式输送机，管状带式输送机，空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离，高带速，大运量等带式输送机已成为发展的重主要方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行 性能和可靠性。 目前国外在煤矿井下使用的带式输送机已达到主要技术指标 见下表 1外带式输送机的主要技术指标 主要参数 国外 300500万吨 /年高产效矿井 采区平巷可伸缩带式输送机 大巷与斜井固定式强力带式输送机 运距 /m 20003000 3000 带速 /m 45,最高达 8 输送量 /t 25003000 30004000 驱动总功率 /2002000 15003000最大达 10100 我国生产的带式输 送机技术水平也有很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机 的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面平巷可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的关键技术及其主要部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软启动和制动装置以及以动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。目前，我国煤矿井下用带式输送机的主要技术指标如下 表 表 1内带式输送机的主要指标 主要参数 可伸缩带式输送机 大巷与斜井固定强 力带式输送机 运距 /m 10002000 10004000 带速 /m 2 徐州工程学院毕业设计 4 续表 1送量 8001800 10002000 驱动总功率 /50750 7501500 随着高产高效工作面的逐渐增多及煤炭科技的迅速发展，我国原来的带式输送机，无论是主要参数还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，在今后的发展中，需尽快解决好以下几方面的关键 技术问题： 1带式输送机动态分析与监控技术； 2软启动与功率平衡技术； 3中间驱动技术； 4自张紧技术； 5新型长寿命高速托辊技术； 6快速自移动机尾技术； 7高效储带技术。 这样才能提高我国带式输送机的设计生产和使用管理能力，赶上国际先进技术水平。 在电机车运输方面，电机车正向着大型化、高速化、能爬大坡度、高度自动化控制方向发展。如瑞典、美国、波兰等国家已开始研制和使用能自动装卸载 、无人驾驶运行的全自动化控制的电机车运输设备。 电机车的速度与调速均由中央控制室控制，实现装卸自动化，列车位置及岔道的开合状态可在中央控制室的模拟盘上观察，我国电机车已采用晶闸管脉冲调速系统，实现无级调速， 这标志着我国在矿山运输方面已达到了一个新的水平。 徐州工程学院毕业设计 5 2 采煤机选型设计 煤机概述 采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统 ,工作环境恶劣 ,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断 ,造成巨大的经济损失 采煤机的功能越来越多 ,其自身的结构、组成愈加复杂 ,因而发生故 障的原因也随之复杂。双滚筒采煤机综合了国内外薄煤层采煤机的成功经验，是针对我国具体国情而设计的新型大功率薄煤层采煤机。 计原始 原始资料： 已知煤层厚度 ,支护强度 40 KN/顶板条件 ： 级 3 类 ， 工作面 年产量 ： 28 万吨 , 工作面长度： 200米 , 倾角 : 10度， 物料的散碎密度： 900Kg/m 物料中最大块度的尺寸： 200 物料的动堆积角： 30 顺槽有少量的灰尘， 温度正常。 大巷坡度： 3 大巷条件： 低瓦斯矿井， 大巷 为进风巷道。 该矿井有 2个 相同的生产能力的工作面，分别设有 2个采区， 2个采区装车站到井底车厂距离分别为： M ， 3槽长度： 890 m 上下山： 下； 上下山长度： 990 m 使用 7/35 型（ ）支撑掩护式支架，其具体参数为： 使用条件，煤层厚度 煤层倾角 25板抗压强度 2撑高度 ,中心距 工作阻力 4000撑力 1884N,支护强度 ,质 量 ,对底板比压 筒采煤机的选择 正确选择和使用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，目前还缺乏一套完善的计算方法。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，运输设备之间配套关系，因此，在选型过程中要考虑多方面因素，综合分析后去确定。 徐州工程学院毕业设计 6 1、 液压支柱最大工作高度 H H h (米 ) 式 （ = H h (米 ) 式 （ = 式中： H h 层最大，最小采高 c顶梁高度 c=9 6 毫米 s最大控顶距处，顶板下沉量，可参阅液压支架方法选取。 a支柱卸载高度，取 80毫米。 2、 滚筒直径的选择： 滚 筒直径大些对装煤有利，但不宜过大并应满足采高的要求。双滚筒采煤机滚简直径应大于最大采高 h 一半 ，则 D= （ 式 （ =m 初选 D=1.6 m 式中 为液压支架最采高 3、 滚筒截深 的确定 滚筒截深 是采煤机工作机构截入煤 壁 的深度，是影响采煤机装机功率及生产率的主要因素，决定截深时应充分考虑煤层的压张效应，截割阻抗 (截齿截割单位切屑厚度所 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等。另外：为了管理顶板方便，截深应等于液压支架的推移步距。中厚煤层截深可取 ，若顶扳稳定，截割阻抗小可适当加大厚煤层为了减轻煤壁片邦，减轻液压支架载荷和避免煤从运输机溢出，截深宜小，可取 左右。薄煤层由于工人行走困难，牵引速度比较低。为了保证大的生产率截深可取 1 米。国内生产采煤机，为了制造方便，大部分截深在 左右，薄煤层为 l 米左右。在这里选取 、 滚筒转速 的计算 滚筒转速 一般认为滚筒转速在 30 50 转 /分 较为适宜，薄煤层小直径滚筒由于装煤能力差，为了提高生产率转速可增大到 60100 转 /分。 假定滚筒转速为 n=40r/速及滚筒直径经确定后 则 V 式徐州工程学院毕业设计 7 （ =4m/式中 m=2 t=50、 采煤机最小设计生产率 = 式 （ = = 200t/h 式中： 年生产量 ,t 工作日，天 ，取 300天 ； 4小时 效开机率，有效开动率是指采煤机在一天或一班内有效工作时间与一天或一班占有时间的比值，它综合反映了设备可靠性，选型及组织管理水平，工人技术熟练程度等，西德高产工作面有效开动率可达 51%，苏联高产综采工作面可达 50，我国根据有些典型工作面的推算大约在 般可取 6、 采煤机截割时牵引速度及生产率 采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产率，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的多。采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截割时的牵引速度，要根据下述几方面因素，综合考虑。 1)根据采煤机最小设计生产率 决定牵引速度 v =60HBvr 式（ V= = 采煤机最小设计生产率 ,吨 /时 H 采煤机平均采高 ,米 B 采煤机截深 ,米 r 煤的容重 /米 2) 通过截齿最大切屑速度， 液压支架推移速度， 综合分析后， 取 v= /分 所以 Q=60HBvr 式 （ =60204吨 /时 符号意义同上。 7、 采煤机所 需电机功率 由于采煤机在截割和装载过程中，受到很多因素的影响，所需电机功率大小，很难用理论方法精确计算，常采用类比法或比能耗法来估算。采用比能耗法估算电机功率，是根据采煤机生产率和比能耗 (截割单位体积煤所消耗的功率 )实验资料来确定，如果比能耗值徐州工程学院毕业设计 8 确定适当，计算值就比较合理。 取截割阻抗 A=180200 牛顿 /毫米的煤为基准煤，当采煤机以不同的牵引速度截割时，包括牵引部及辅助液压系统在内，其比能耗的估算值如 下 表 表 2旋滚筒采煤机比能耗 牵引速度（米 /分） 2 3 4 5 6 （千瓦 小时 /吨） 1)计算比能耗值 ： = 式（ = 中： 被截割煤层截割阻抗国内还缺乏这方面资料 基准煤的比能 ,按上表取 2) 双滚筒采煤机所需电机功率 双滚筒采煤机前滚筒与后滚筒截割条件不同，前滚筒截割时，煤层只有面向采空区一个自由面，后滚筒截割时，前滚筒己截割出第二个自由面。若以 表示前滚箭截割比能耗，后滚筒截割比能耗 为 = 式 （ = ( 式（ = (= 115千瓦 式中： 功率利用系数 两台电机驱动为 2滚筒工作条件系数 滚筒转向 后滚筒开采煤层部位 下部 上部 徐州工程学院毕业设计 9 向着前滚筒截割自由面 着前滚筒截割自由面 内生产的采煤机电机功率已系列化，有 100、 150、 170、 (1702)、 200、 300、 (3002)千瓦，可就近选取 双电机驱动 N=150千瓦 选 双电机滚筒采煤机 。 查采煤机配套相关书籍， 初选 板输送机与之配套 。 经过校核采煤机主要技术参数符合要求 . 徐州工程学院毕业设计 10 3 刮板输机 选型设计 板输送机概述 刮板输送机是目前长壁式采煤工作面唯一的运输设备。虽然其类型和组成部件的形式多种多样，但基本组成与工作原理相同。刮板输送机的主要组成部分有：机头部（包括机头架、驱动装置、链轮组件等）、中间部（包括溜槽、刮板链等）、机尾部（包括 机尾架、驱动装置、链轮组件等）和附属装置（铲煤板、挡煤板、紧链器等）。 刮板输送机向上运输最大倾角不得大于 25，向下运输不得超过 20工作面倾角超过 10时，为防止采煤机机身及煤的重力分力以及振动冲击引起的刮板输送机机身下滑，应采取防滑措施。轻型刮板输送机适用于炮采工作面，少数轻型适用于小型机采工作面；中型主要用于普采工作面；重型主要用于综采工作面， 此外在平巷和联络眼、采区平巷、上下山也可使用刮板输送机运送煤炭。 板输送机的选型原则 在综采工作面，选择刮板输送机时应 注意其与采煤机和液压支架的配套要求。工作面刮板输送机和采煤机的配套要求是： (1)刮板输送机的运输能力必须与采煤机或刨煤机的运输能力相匹配，即应使刮板输送机的运输能力大于或等于采煤机或刨煤机的生产能力； (2) 刮板输送机的结构型式及附件必须能密切与采煤机结构相配套。 刮板输送机与液压支架的配套要求是 ： (1)刮板输送机的型号及溜槽结构要与液压支架的架型相匹配； (2)刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的宽度相匹配； (3)刮板输送机溜槽与液压支架的推溜千斤顶连接装置的间距和配合结构要匹祝配。 在一般 情况下，刮板输送机的技术特征中给出了下列参数，输送能力 Q、出厂长度 L、铺设倾角 、电机功率 N 等参数。当工作地点的情况与上述参数相符时，据刮板输送机技术特征表选出一台刮板输送机即可。 但当工作地点的倾角和长度与技术特征不相符时，必须通过计算，才能确定所选刮板输送机能否用于该工作地点。 板输送机选择计算 首先根据运输生产率和运输距离，参照刮板输送机技术特征参数进行初步选型，再在初选输送机的基础上进行验算，其内容包括： 徐州工程学院毕业设计 11 (1)刮板渝送机运输能力和溜槽断面计算； (2)刮扳输送机运行阻力计算； (3)刮 板输送机刮板链张力计算； (4)刮扳输送机牵引力及电动机功率计算； (5)刮板链的预紧力和紧链力计算； (6)刮板链强度计算 采工作面生产能力 1 滚筒采煤机理论生产能力 = 60 式（ =6004 t/h 2 技术生产率 = 3 实际生产率 = 式（ =204 61t/h 式中： 与采煤机技术上可靠性和完备性系数 工作面其它配套设备的影响等 刮板输送机初选 选 150 表 3项 目 单 位 数 值 设 计 长 度 m 200 出 厂 长 度 m 200 输 送 量 t h 200 刮板链速度 m s 动 机 型 号 5 额 定 功 率 75 额定转速 r 470 额定电压 (Y )V 660/1140 徐州工程学院毕业设计 12 减 速 器 速 比 板 链 型 式 双链 圆环链规格 1864 刮 板 间 距 - 刮板链单位长度 Kg/m 州工程学院毕业设计 13 续表 3板链间距 - 破断拉力 10 中 部 槽 规 格 (长 宽 高 ) 500630190 紧 链 装 置 盘及阻链器紧链 液力耦合器 载 方 式 卸式 溜槽形式 制、铸造 紧链方式 轮 机器总质量 t 产厂 家口煤机厂 板输送机各参数的验算 1、运输能力计算 和溜槽断面的校核 （ 1） 运输能力计算 设计与采煤机配套使用的刮板输送机时， 中部槽承载能力应 满足机器生产的需要。这时 中部槽应具有的装载面积为：（ 物料高出挡板） 如图： 图 3部槽尺寸 由图可知 F=2 式（ =bh+b/2=（ （ = 则： 刮板输送机的运输能力为： Q= 式（ =0036t/h 徐州工程学院毕业设计 14 取 00t/h 故 Q式中： F 运行物料的断面积， v 刮板链的速度， m/s 物 料的散碎密度， kg/m,取 装满系数， （ 2） 装载截面的校核 在与采煤机配套使用时中部槽应具有的装载面积为 式 （ = = 的选择原则是 ：当刮板链与采煤机运动方向相反时取正，相同时取负，在这里取负，便于校核 0 当 0时既倾斜向下运煤倾角不大时， 1点张力最小 当 以满足强度要求 。 经以上计算知，所选 给定条件下能适用。 徐州工程学院毕业设计 22 4 采区顺槽运输机械的 选型 设计 载机 概述 转载机是将工作面输送机运出的煤，转载到带式输送机上的中间转载设备， 它的作用有两个：一是将工作面刮板输送机运出的煤，转运到可伸缩带式输送机上；二是输送机伸缩时减少胶带的拆装次数。 转载机实际上是一种结构特殊的短刮板输送机，其传动系统和驱动装置与刮板机相同，主要不同点是，转载机的机身有一段悬桥结构， 使它能与带式输送机有一段搭接长度。 机身主要由拱桥段，拍破断于落地段三部分组成。拱桥段部分由标准溜槽、挡板和封底板组成，三者用螺栓连接成一刚性整体。连接时溜槽，挡板俄封底板的接口 要互相错开，以增加机身的刚度。拱桥段的前端与机头不连接，后端与爬坡段的凸形溜槽连接。爬坡段由凸形溜槽，凹溜槽组成，将货载抬高，并与拱桥组成一刚性体整体结构，构成与可伸缩带式输送机机尾搭接的足够长度，后段的凹溜槽与破碎机的出料腔连接。落地段的前方与破碎机的进料口连接，后方与机尾连接，其各溜槽间用哑铃连接，允许在水平和垂直方向有一定的偏转 以适应底板的变化。 机的选择原则 选择转载机， 要注意与工作面刮板输送机的配套要求： （ 1） 转载机的运输能力要稍大于工作面刮板输送机的运输能力 为保证采煤工作面正常生产不使刮板输送机的煤流出现堵塞，并能满足在采煤高峰的最大生产能力和 和转载机不出现溢煤现象，转载机的输送能力 S,即 转载机生产能力应由下列几方面得到保证 1 刮板链速度 转载机刮板链的速度 即 S 实验证明：刮板输送机的链速增大以 后，不仅对槽体和刮板链磨损严重，而且使刮板链的动负荷剧增，使链条寿命明显下降，因此刮板链速不宜过高，一般转载机的 链速 23 比刮板输送机 大 20%左右 。 2 刮板间距 L 为了提高运煤效果，和刮板链通过爬坡段时不致降低输送量，转载机的刮板间距 S，即 S 3 溜槽宽
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