【《W煤矿综采工作面配套设备选型及供电设计说明书》17000字】

PAGE2W煤矿综采工作面配套设备选型及供电设计说明书摘要本次井田选型改造工程的规划设计主要任务是对所属新疆国泰新华五彩湾焦煤矿业集团有限责任公司位于淮东五彩湾一号区煤矿井11盘区1b201综放煤矿工作站地面的预计设备井田进行二次选型,设计设备井田管理范围内的煤矿地质自然资源总氧气含量分别为2132.62mt,设计设备开采后的储量比值分别为1426.85mt,煤炭资源储量丰富。本系列产品的结构设计主要针对各种刮煤综采机的工作应用方向(主要包括立式采煤机,刮煤平板机,液压传动支架,转载机,破碎器,带式的和运动式的物料机和输送机和泵站及供电系统)进行了研究。对于采煤机通过计算采高,工作支护结构的参数,采煤机的牵引转动速度,采煤机的理论制造效率,装机能力等一系列的参数,,架型和方法计算液压支架结构的高度和支护强度等因素来决定如何选择适合的。都是根据数据选着出所用型号然后计算是否合格。关键词：采煤机；液压支架；刮板机；三机配套；供电系统目录1914摘要 I14876第一章引言 1181711.1采煤自动化技术和采煤技术的前景 1153671.2三机选型与合理配套 2114171.2.1采煤机的选型 2173301.2.2液压支架的选型原则 3317831.2.3刮板输送机的选型原则 4289231.2.4如何实现“三机”的合理配套 4126941.3原始数据条件 525967第二章采煤机的选择 6123152.1概述采煤机选型设计 620142.2采高 6230212.3工作机构参数 755482.4牵引速度 9212122.6装机功率 10305802.7牵引力 11114862.8初选采煤机及其配套设备 1115355第三章液压支架的选型 13301463.1确定架型 13295753.2主要参数运算和支架型号的确定 1560473.2.8选择液压支架的型号 1914094第四章工作面的刮板输送机和转载机以及破碎机的选型 21188914.1选择刮板机 21168704.1.1前部刮板机和后部刮板机生产率的设计 21323354.1.2前（后）部刮板机运行阻力的计算 21311894.1.3前后部刮板链张力的计算 23225804.1.4牵引力及电机功率的计算 24247504.2转载机、破碎机的选 2522827第五章带式输送机的选型 269995.1概述 26105715.2带式输送机的选型原则 27250325.2.1地质条件 27128045.2.2输送载荷 27146275.2.3传动装置的布置 27198395.2.4储带以及拉紧的装置 2781155.2.5移机尾装量 2756175.2.6输送带 28237035.2.7保护装置 28319295.3带式输送机的选型设计 28121645.3.1输送能力的计算 28129615.3.2运行阻力的计算 29163675.4带式输送机的校验 29133555.4.1输送能力校核 30316675.4.2输送带宽度校核 3036675.4.3牵引力及电机功率的校验 3022774第六章乳化液泵和喷雾泵的选型 31304556.1简单概述 31212266.2乳化液泵和喷雾泵的用途 32199966.3乳化液泵及喷雾泵的原则 33269736.3.1地质条件 33125716.3.2性能参数 3329816.4泵的主要参数的确定 34130306.4.1设计参数 34296856.5电动机的选择 3514857第七章三机的配套验证 357627.1生产能力配套 3629135第八章供电设计 37140218.1已知资料 3710291 3829930 38179068.2.2顺槽机电设备 3878748.3工作面移动变电站及配电点位置的确定 3972438.4负荷设计及移动变电站选择 3922248.413300V用电设备的变电站选择 40239858.4.21140V用电设备变电站选择 41298448.5供电系统选型与供电系统拟定 422358.6高压电缆截面选择校验 43288838.7按长时负荷电流初选低压电缆截面 4726948.8按照机械强度要求校验电缆截面 48185868.9低压电网短路点计 49221488.9.1短路点的确定 49223468.9.2短路回路原件阻抗计算 4932268.9.3短路电流计算 50246228.10热稳定和开关分断能力校验 5031639结语 5121732参考文献 52引言1.1采煤自动化技术和采煤技术的前景煤炭这种能源产品是过经历了很多年和短暂的改革之后才产生出来的,煤炭产品行业在当今我国的进步和发展中已经开始具有悠久的文化和历史,在当今我国走上了工业化的道路上一直发挥着非常重大的作用。这个的发展，煤矿开采的技术己经不断得到提高,企业必须要不断地提高开采煤矿技术的信息化和自动化水平。采煤工艺中的自动化和技术也得到了越来越多的重视,这对煤矿企业的生产起到了极其好的作用。自动化技术是种泛指机器能够在没有人工操作或者是无人干涉的情况下,按照设备实现预先规定的指令或者程序来控制其中的过程或者运行。将这种自动化技术广泛地运用于煤矿采煤中,可以大大地提高我们煤矿企业的生产能力,并且可以实现采煤机械的完全自动化,还可以有效地降低了人工和成本,并且保障了煤矿工人的安全问题。在国外,液压支架电液体控制系统已经得到了普遍的应用。该系统是一种在综合性开采设备和机械控制过程中实现高效率、低生产能力的主要技术武器。在目前的我国,煤矿开采过程中采煤自动化技术得到了广泛的应用。是一个标志着近年来我国煤矿开采行业取得了巨大的突破。在20世纪80年代中期以前,我国对于高难度厚煤层的研究与开采.随着煤矿技术的不断进步,在1984年,我国的综采放顶煤炭实现了成功。这也标志着我国在综采放顶煤走在了前列。而且电气自动化技术也在煤矿的开采中得到广泛应用,对于煤炭需量也变得愈加严重,对于推动煤矿企业的生存和发展都带来了巨大的帮助。1.2三机选型与合理配套当前在如今的煤炭行业实现高产高效的煤炭矿井已经发展变成成为了我国煤炭行业的一个发展前景,提升煤炭矿井的生产机械化利用程度自然就是它的有效发展路子。"三机"主要含义是用来指各种轮式采煤机、液压采煤支架、刮板式采煤输送机,它们都可以是综采煤机工作在地面的主要输送设备。它们的生产选型过程应当充分综合考虑到配套、合理的利益关系,这就是大大增强了土地综采工程项目的综合工作和地面生产能力,实现高产、低成的效益。目前存在我国的风力采煤用风机已经朝着朝向大功率、小截深、高速度和风力电机牵引等特点方向快速发展;风力运输装置朝着朝向大运量、小截深功率、轻型化、高强度、多功能节点电机驱动、高自动化等特点方向快速发展;液压控制支架向简单、实用、高效率工作和低阻力、高强度、高可靠性等特点方向快速发展,采用了一套电液联动操纵式液压控制操作系统,提高了液压移架的工作速度及安全防护性能。并且还应当充分考虑下列几个原则:1.2.1采煤机的选型采煤机的实际开发制造生产能力-在开采高度和截深、拦下力和切割运转速度、牵引力和运行运转速度、牵引力和传动功率这些重要参数时均常常需要对此进行分析确定。实际生产能力的规模大小主要还是靠依赖于材料采高、截深、牵引机车运行运转速度以及牵引工作持续时间的一个综合电能利用系数。采样的高程由滚筒的摆动直径,调高摆动方式和滚筒振动控制摇臂的横向摆动倾角来综合决定。滚筒所用直径变量是保证滚筒立式采煤机能够进行最大采高的一个主要条件调整直径变量,每种滚筒采煤机均应当具备几种不同滚筒所用直径形式可供用户选择,滚筒所用直径的额定大小长度应适当满足关于采高最大及最低卧底采煤容积的规定要求。截齿刀割切削速度一般来说是用来指滚筒切削截齿尖上的各个圆周进行剪切的直线截割速度,由滚筒切削截剖面内部的各个传动功率扭矩矩之比、滚筒截削转速及各个滚筒截削直径之比来综合进行肯定,对于干式采煤机的传动功率消耗损失、装配的煤处理效果、煤的块度及吸入煤尘粒的尺寸等都有直接的重要影响。牵引运行速度的试验初选测定方法主要是通过滚筒的最大长度剪刀面和切削面的厚度和装在液压传动支架上的液压移架运动跟踪仪对机械设备运行牵引速度值的试验值来确定。牵引力的传动稳定性主要是由外部传动载荷所影响决定的,其性能受到载荷影响的主要因素很多,如所用煤炭的含油质量、采高、牵引电机运行的加速度、工作水平面的轴向倾角、机身的自重和各个导向传动机构之间的轴向摩擦阻力系数。1.2.2液压支架的选型原则液压撑撑支架的各种选择就是根据实际需求情况来合理确定液压支架的各种类型(一般包括额定支撑式、掩护式、支撑式和掩护式)、支护底板阻力(额定初始撑力和额定的连续工作时间阻力)、支护底板强度和支撑底板的比例液压以及撑撑支架的各种结构性能参数(立柱的个别、最大高度、顶梁和支撑底座板的尺寸以及支架相对应的位置等)和支护阀组的工作性能及日常运行操作方式。选型的主要依据为采煤矿井主体开采区、综采场以及地面的立体地质调查指导图和说明书。在开始进行煤层选型之前,必须把所有开采煤层及工作面上的主要煤层、顶板及底板和主要开采工作区域的煤层地质结构状况全部进行检查并搞清楚。然后根据不同顶板种类的建筑顶板类型来进行选择结构架型。最后根据设计选择的产品内容,并充分结合国内产品市场上目前现有的新型液压活动支架主要制造技术产品特点及其使用性能,直接设计选择了架型和其性能参数均相对应的液压支架产品类别。1.2.3刮板输送机的选型原则刮板链式输送机的最大连续输送采煤能力也可以相当于颚式采煤机的最高采煤生产率,一般来说可以每年达到1.2倍;同时要根据输送刮条和板链的输送质量以及状态使用情况不同来合理决定刮板链条的质量数目,结合输送煤质量和硬度不同来可以选择不同的刮板链子传动结构输送类型;同时应当可以优先充分考虑可以选用采煤双电机双采煤机头或者传统齿轮驱动的输送方式;同时应当可以优先充分考虑可以选用较小的采煤机头或更长的采煤机尾;同时应充分地考虑满足各种类型采煤运输机组的配套设备性能设计要求,在进行选型过程中所需要确定的是刮板式输送机的性能参数,其中主要包括输送容量、电动机功率以及刮板链的强度。其输送容量需要远远超过采煤机的生产能力,而且具备一定的备用性。电机的功率主要是由工作平面倾角,铺设长度和输送容量的多少来决定。刮板链的高强度应该是由恶劣的工况以及满载情况来验算。1.2.4如何实现“三机”的合理配套（1）满足生产能力的基本要求。采煤机的生产能力分别需要与采煤混合料在综采泵站工作面上的主要生产技术任务相符合适应,工作水平面上的两台刮板式采煤输送机的生产能力分别需要远远大大超过了一台采煤机的生产能力,液压乳化支架的横向转移移动速度分别需要与一台采煤输送机的初始牵引力和运行动作速度相符合适应,而采煤液压支架乳化剂在采煤泵站上的连续输送输入压力和输出流量则分别需要能够满足对采煤液压乳化支架的初始锚撑力和其运行动作速度的一定要求。（2）为了满足输送机设备的性能需求,各种输送机的结构形式和附件都必须符合本类型的要求（3）如何真正做到选型正确先进配套合理"三机"选型与配套工艺是一个复杂而紧密的系统性工程,若由于移架式循环运行时间较长,不能完全满足对采煤发动机的牵引转矩控制速度的特殊要求;有些选型器所设计的参数都是完全符合条件要求,但是在实践中却无法做到或者实现。避免了在设备选型和研制设计应用过程中被一些个人所误的偏见。同时也根据需要对整个系统的各个主要重点操作环节都对其进行了一次动态的系统优化和重新设计,使其所应用需要的系统设计原理参数和用户实际操作中的参数相互结合统一。现行高产高效的煤炭综采立式工作面采煤设备与各装置功率能力的基本配比之间基本关系主要体现有以下两点:一是刮板式煤炭输送煤电机和立式采煤煤炭风扇式式输送机之间的工作功率能力配比的平均值一般应为1:1,最好不要是1.2~1.4.:1,这样我们工作才能把煤炭风扇式采煤输送机的工作事故率和损失风险减小到最低。综采输送设备的生产能力一般应以刮板输送机的实际工作面和生产能力均值为计量依据,采煤机、工作面带式刮板巷道输送机、搬运刮板巷道机和可移动伸缩履带式刮板输送机的生产能力一般均按照它的工作面和生产能力分别用质量系数1.2.1.3,1.4的微分公式计算来进行确定。若自身的客观条件并没有得到充分的控制,即便是选择了生产能力非常强的配套装置,也还是远不可能做到提升生产技术水平的目标。高产高效的综采技术在工作方面的第二阶段选型时,我们应该从自身的实际情况出发,因地制宜,具备哪个档次的综合利用条件,就要选用哪些相应的配套装置。1.3原始数据条件1.基本条件设计产量6Mt/a,工作面长度为260米，煤层倾角2～5度，平均的采高9.92m，平均割煤高度为3.6，截深是0.8m,设计运用放顶煤开采。2.工作面生产能力。600万吨/年。第二章采煤机的选择2.1概述采煤机选型设计滚筒式的采煤机现在绝大多数是双滚筒式的采煤机。机械化的采煤工作面积我们可以按照煤层的强弱和厚度来进行选择;也就是可以依据煤层的厚度进行选择。(0.65—0.8)选爬底板式采煤机。煤层厚度控制为1.3~3.5范围内的中厚煤层,应用于中等功率的采煤发电机。厚煤层是大于3.5m作用于大型采高的矿用煤机。;为慢倾斜的煤层在0°~25°，45°以上的煤炭为急向下倾斜。2.2采高（1）平均采高平均采高是为计算工作面产量，H=M式中M一-煤层最大厚度，m。（2）最大采高最大理论采高层的厚度计算可以通过数值计算一台立式采煤机的最大理论采煤生产率及一个加工滚筒的采煤直径,它的数值计算公式主要是根据每一次加工开采一个煤层它的最大采煤厚度系数来对其直径进行数值计算;最大采高 （2.1） （2.2）计算中的Mmax—表示煤层厚度最大值，m。X—表示采煤机的卧底量值，X=0.3m。Hm—表示液压支架所达到的最大结构高度值，m。S—表示液压支架所属前部的顶板下沉量，普遍取S=0.1~0.2m2.3工作机构参数（1）滚筒直径螺旋滚筒直径 （2.3）式中a一螺旋滚简装煤效率。a=0.59~0.63;是直径比较小的滚筒。a=0.56~0.59是直径比较大的滚筒。计算结果显示需要根据对滚筒直径进行一次系列化后的设计标准对其直径进行一次圆整后,确定各个类型滚筒的接头直径和滚筒长度并且在其上初步地设计选择了每个螺旋桨驱动叶片的每个接头截齿数量和其上每个截齿所需要采用的各种排列布置形式。（2）截割深度截齿的最大切削厚度（2.4）截齿的平均切削量（2.5）式里lp-m-m径向外拉力是指截齿与相应的圆锥形齿座之间的关系,-般取lp=0.1m。（3）截深截深主要含义是用来表示初级采煤机-次级或循环采煤推进机的工作时间数量,为了有效保证采煤顶板的安全管理与推进劳动力生产组织的便捷,截深工作时间一般应该略大或小于一般使用采煤液压自动支架时用来手动推移采煤千斤顶的推进工作数量行程,这样就更加快捷便于手动调节液压支架。目前现在我国大型采煤风力发电机的整体截深主要尺寸有:0.5,0.6,0.7,0.75,0.8,0.9及1.0m等几种。（4）滚筒转速滚简滚轮转速最好的但是一般应有2~3种,以便能适合不同的原料煤炭筒缘质量以及使用时的情况,滚筒滚轮转速的改变大小也有可能要采取一个新的平均值滚简切割转速系数n=30r/min<br>式中vnq-r>转速可以直接计算出其作为一个滚动截面切割轴对牵引车辆的制动速度,为稳定截煤,取n=30r/minm—螺旋叶片同一截线上的截齿数。（5）截割速度截割速度是表示截齿齿尖的速度,截割速度为（2.6）2.4牵引速度牵引速度分有最大截煤牵引速度和实际截煤牵引速度以及空车调动牵引速度3类。（1）最大的截煤牵引速度采煤机的最大截煤牵引速度（2.7）。（2）调动牵引速度为了有效地加快对采煤机的调动,可按照采煤机实际截料时的牵引速度平均值进行增大1倍以上的方法来计算确定每一次调动时的牵引速度,即采煤机的调动牵引速度vd=2vq2.5理论生产率理论最大生产率也有时可用来简称或作为最高较大生产率,是一种指在一个机组给定的生产条件下以最高的生产参数效率来维持运行的最大生产率。（2.8）采煤机的理论成本和生产效率是选用与之相配套的刮板式输送机的一个重要基础。煤层实际放煤平均高度为9.92－3.6＝6.32m，采放比平均为1：1.8，满足《煤矿安全规程》要求最大采放比一般不超过1：3的规定。（2-9）2.6装机功率（1）预计装机功率采煤机的装机功率（2.10）式中Hw——采煤发电机截煤的计算单位为能耗，MJ/m3;本工程设计采用hw=1.1~4.4,硬质钢筋煤及柔性钢筋煤的取值为上限,软质钢筋煤及脆性钢筋的取值为下限。（2）截割功率采煤机的工作电动机所需要消耗的能量和功率通常大概是总装机能量的80%~85%;因而采煤机的截割能力比较大。（2.11）（3）牵引和辅助功率装机能量为15%一20%是牵引及辅助设备在工作时所消耗的其中,占到90%以上牵引传动系统所需要消耗的电力功率,故采煤发动机所需要的牵引电力功率（2.12）辅助装置功率（2.13）（4）装机功率上述所有计算的结果,都是按照采煤发电机和配备风力驱动器的标准功率来进行圆整。则采煤发电机的实际安装功率（2.14）2.7牵引力采煤机的牵引力（2.15）式中对于电牵引式的采煤机取0.95,对于液压式的采煤机则取0.65;牵引传动系统中各个牵引机构的传动效能一般可以取0.9<br>k-动载力不均衡系数,一般取K=1.4。2.8初选采煤机及其配套设备采高,转鼓的直径,切削深度,生产率,电机的功率,牵引能力和驱动器的牵引运行速度等,主要采煤发动机,然后和主支撑装置一起进行选择。请参见附录中由煤炭科学与技术学院编写的采煤工程机械化成套装置的参考资料列表。其中,为了节省成本,选择通过输送机的配套设备表。表1-1采煤机技术参数表采煤机类别总装置功率截割器最大功率采高截深滚筒的直径传动方式牵引运行速度适应的煤层倾角提高的供电电压MG400/985GWD985kw382.735KW2.6-4.72m0.82-2.4电牵引0-8.69m/min5°1140v附图；第三章液压支架的选型3.1确定架型正确地合理选择综采支架的整体结构设计类型,对于大大度地增加综采站在机械生产方面的机械生产设备质量和工作效率,实现高产高效,是一个很重要的直接影响考量因素。在具体地考虑选择大型煤层液压架型时,首先我们仍然需要仔细地充分考虑大型煤层的不比顶板高高情况,表3-1就是基于国内外大型煤层液压运行支架的实际应用实践经验,提出了各种类型煤层在不比顶板高的情况下比较适合液压运行的煤层架型。它通常是我们如何选定一个支架结构框架和模型的一个主要参数。表3-1架型和支护强度（不同等级）3.1.1煤层厚度支架的高度和工作阻力受煤层厚度的影响，并且支架的稳固性也受其影响。选择抗水平推力强和带护帮装置的保护式或支撑保护式支架是在大于2.5~2.8m的煤层厚度下选择的。要选择调高范畴也比较大的支架是煤层厚度变化比较大的情况。

3.1.2煤层倾角煤层的支架倾角主要原因是水的影响关系到煤层支架正常运行的稳固性,倾角较大时容易导致发生支架倾倒、下滑等异常情况。当整个煤层的水平倾角已经超过或或者大于时,宜考虑设垂直防滑与水平调架的结合装置,但是当整个煤层的水平倾角已经超出或或者大于时,宜同时考虑设计一个垂直防滑与水平调架的结合装置

3.1.3瓦斯涌出对于瓦斯输入出现量大的工作台面,支架在通风切断面上的设计应该能够满足其通风性能的要求,在选型过程中需要对其进行检查和验算。3.1.4地质构造由于地质结构的变动十分复杂,煤层的厚度也变动又较多,当顶板答应暴露的面积及其持续时间分别为5~8和20以下时,暂不适合采用液压式支架。3.2主要参数运算和支架型号的确定3.2.1支护强度（工作阻力）支护的强度主要取决于支护顶板的性质及其对煤层的厚度,根据表3-1可以得出支护顶板强度大小。除此之外,支护的强度也可以依据下述公式进行估算:（3.1）式中K1——均为作用于岩石支架上的岩石顶板所对岩石的压力系数,一般情况可以由式取5~8。顶板如果运行条件良好、周期性未来下行压力不明显时,则应当直接取为顶板下限,否则顶板应当直接取为顶板上限;H——采高，m；ρ——顶板岩石密度，一般取2.5×103kg／m3。放顶煤钢筋支架的保护层强度通常应该是0.5mpa~0.7mpa。支架的支护工作强度阻力关系p值值应该必须能够完全满足对于支撑顶板需要支护工作强度的自动控制能力要求,即其在支撑支架工作时的阻力应该是由其需要支护的顶板强度与其需要支护顶板面积之间阻力关系值所决定。（kN）（3.2）式中F——支架的支护面积，m2，计算式如下：（m2）（3.3）L——支架顶梁长度，m；C——梁端距，m；B——支架顶梁宽度，m；K1——架间距，m；A——支架中心距，普遍为1.75m。3.2.2初撑力初撑力的大小主要是指相对于支架在工作时的阻力,并且它们都与顶板的特殊性质密切相关。较大的前支撑力能够使得支架更好地达成工作时间的阻力,防止顶板太早离开层,增加了顶板的稳定度。对于不稳定和中等稳定的顶板,为了保护机路上方的安全顶板,应该采用较高的初撑力,约为其工作时间内承受的80%,对于稳定的顶板,初撑力不容易变得太大,一般不应该超过或者低于其工作时间内承受的60%;对于周期性而言压强烈的顶板,为了有效避免其大面积的垮落影响到工作表面的运动荷载威胁,应采用较高的初撑力,约为每个工作时间总能量的75%。3.2.3移架阻力及推溜力移架承载能力与撑撑支架的主体结构、吨位、支撑架的高程、顶板结构情况、是否能够携带承载压力能否移架等多种主要影响移架因素密切相关。一般薄度厚煤层结构支架的位移压应力大约为100kn~150kn,中高度厚煤层结构支架的位移压应力大约为150kn~300kn,厚度薄煤层结构支架的位移压应力大约为300kn~400kn。其中作为推力的溜力通常为100kn~150kn。3.2.4支架高度支架最大结构高度（3.5）支架最小结构高度（3.6）式中Mmax、Mmin——是煤层的最大以及最小的采高，m；S1——冒落的最大层度在伪顶上，普遍取0.2m～0.3m；S2——底座顶板使用周期自动测量来源加压时的最大顶板下沉力测量、移架时顶板支撑的最大下沉力测量和底座顶梁上、底座顶板下浮动的煤、悬挂灰的最大厚度测量之和,一般情况可以选择采用0.25m~0.35m。支架的伸缩比（3.7）KS适应值的多少也就是该机反映了一个支架对该机煤层煤壁厚度和温湿性温度变化的实际适应能力程度,其适应值系数越高,,ks的阻值普遍能控制在1.6左右。（六）中心距和宽度支架中心距和工作面一节溜槽长度普遍是相等的。在我国液压支架的中心距一般都采用1.5m。中心距可采用1.75m或2.05m是大采高支架为提高稳定性。中心距采用1.25m是轻型支架为了适应中小煤矿工作面可以快速搬家的要求。支架宽度是表示顶梁的最小和最大的宽度。宽度的确定必须要受支架的运输、安装和调架要求。支架顶梁一般都装有侧护板行程普遍为170～200mm。支架底座的宽度一般是1.1m～1.2m。如果厚煤层支架加大到1.3m左右，放顶煤支架为1.3m～1.4m，是为了提高横向稳定性和减小对底板比压。3.2.5顶梁长度(1)支撑保护式，如图4-2所示。式中：同前；由结构而定，考虑支架稳固性和减少底座前端的比压。＞300mm；通常=0.9～1.2m，在中厚煤层中可设置为人行道；由结构而定，一样情形为300～500mm。顶梁全长：3.2.6确定支架型号⑴当两种材料的开采高度范围可以同时达到2.5~2.8m以上时,就可能需要考虑挑用一个本身带有安全保护性支帮的大型液压塑料支架。⑵煤层的倾角一般应小于10°,支撑型煤层的主体支架上均应有一个防滑保护装置;煤层的倾角宜为15°,保护型和支撑遮蔽式的煤层支架均宜配备有防滑措施;煤层的倾角普遍应在18°,那么各类支架都要有防止颠倒的装置;⑶防止支架的底座可能会被压在其上所以要必须考虑支架对于底板的最高的比压。3.2.7支架布置台数=（3.8）计算中：工作面支架所要布置的台数；综采工作面的长度，〔m〕；一台支架的支护宽度，通常情况是1.5m。3.2.8选择液压支架的型号录中的适当的液压支架模型，以及列表中的支持规格及主要技术参数表。根据以上所计算参数高度，支护强度，工作阻力等选择出。表3-4液压支架规格及主要技术参数型号ZF15000/27.5/42D参数高度支护强度工作阻力2.75-4.264.4t/m215000KN附图第四章工作面的刮板输送机和转载机以及破碎机的选型4.1选择刮板机考虑煤层厚度为9.92m，采用综采放顶煤开采。放顶和回采为3.6m,6.32m,根据前面生产率Q1为992.91，Q2为1787.24，又由于工作面L为260m查资料可直接查出工作面配套设备都是SGZ1200/600型刮板输送机。其技术特征如下:设计长度250m输送能力3000t/h装机功率2✖800kw4.1.1前部刮板机和后部刮板机生产率的设计（4.1）式中：h—采高3.6b—截深0.8vk采煤机牵引速度4.08p1.3-1.4取1.35（4.2）h—采高6.324.1.2前（后）部刮板机运行阻力的计算（1）前部重段直线段的总阻力W1（4.3）式中：Q中部槽单位长度载货质量(4.4)q1刮板链长度的单位质量，q1=55.93kgω=0.7ω1=0.3L=260mW1=365950N后部重段直线段的总阻力W0(4.5)式中：Q中部槽单位长度载货质量（4.6）q1刮板链长度的单位质量，q1=55.93kgω=0.7ω1=0.3L=260m（2）前部空段直线段的总阻力（4.7）总运行阻力(4.8)后部空段直线段的总阻力(4-9)总运行阻力（4.9）4.1.3前后部刮板链张力的计算1)根据情况判断双向主机头张力传感器需要驱动最小固定张力点的数量大小和驱动位置,用以下的方法可以来准确判断最小驱动张力点在哪里:如果WK-1/2W＜0，则3为最小张力的位置。2）使用逐个点推算方法求各个点的张力根据最小张力点开始计算，用上图为实例，可以明确的判断出3位置为该刮板输送机的最小张力点。（前）取最小张力（4.10）（4.11）（4.12）（4.13）后部刮板机（4.14）（4.15）（4.16）（4.17）4.1.4牵引力及电机功率的计算刮板输送机的等效功率在机采工作面（4.18）（4.19）式中：K电动机的（备用系数），现取1.2V刮板机的（链运行速度）1.27m/sη传动装置的（总效率），现取0.8W刮板输送机的（牵引力），实际配用电机功率（4.20）4.1.5链子强度验（4.21）（4.22）链子（强度系数）k=13.23>4.2链子强度完全够，选型合格。4.2转载机、破碎机的选转载机、破碎机的能力普遍比刮板输送机强，其转载机也属于刮板输送机，因此它们的验算方式和刮板输送机差不多是一样的附图A表4-1刮板输送机、转载机、破碎机的选用型号刮板输送机转载机破碎机型号SGZ1200/600SZB1200/525PCM400第五章带式输送机的选型5.1概述选择俩台带式输送机是摩擦驱动机，固定的输送线的材料它可以形成。皮带输送机它不但可以运送物品，也可以运送破碎了的物料。它不单只运送纯的物质，而且在各种工业的生产中也得到了普遍的运用。5.2带式输送机的选型原则5.2.1地质条件选择俩台的情况下，在工作表面上的道路的长度要为800-1000米，道路容易积水，是当底板在不平的情况下，此时的传送带应该选择钢丝绳吊比较合适。在一般状态下，只要是道路的倾斜度>4°或<-4°，都必须要有一个制动装置。5.2.2输送载荷有两个负载其中刮板式输送机转印机可以达到必须要比大于带式输送器的负载较小，刮板式输送机可以达到与转印负载使转印机。5.2.3传动装置的布置双电机双鼓驱动应当优先使用;采用当传送容量大的情况是传输容量小于俩个差不多的大小的电动机，单电机驱动闲时使用的情况是单电机驱动。5.2.4储带以及拉紧的装置当一般为张紧活辊的情况下，储带的长度是特别长的。如果自拉型要用作张紧装置，那么储带仓的长度肯定被缩短了。5.2.5移机尾装量在绞车类型及液压类型俩种下，液压的会相比更加好，如果是功率是特别大的，并且身体笨重的要选择自移动液压式是最适合的。5.2.6输送带使用高强度的尼龙芯阻燃带最为合适。5.2.7保护装置电机要针对过载、短路、漏电、及过电压保护。输送机也要针对烟，低速、及温度保护。5.3带式输送机的选型设计设计带式输送机可以被由2种方式选择和：完整的带式输送机可以被直接选择出，然后根据给定的依据条件来进行校验。可以通过给的含量条件计算，然后找到比较适合的最终各种组件，经过将其部件组合选出皮带输送机。5.3.1输送能力的计算输送机每个小时所能运送的货物的质量称为输送能力输送能力：（5.1）（5.2）式中：ρ物料的（密度）A物料的（断面积）（5.3）m式中：B——输送带的（宽度），m；Q——运输的（能力），t/h；v——-带速，m/s；——-在胶带上，（每米所能够承受的质量），kg/m；ρ——-运输的物料它的（散集密度），t/m3；Km物料它的（断面系数）Cm输送机它所具的（倾角系数）5.3.2运行阻力的计算（5.4）式中：Q中部槽（单位长度载货质量），q1刮板链长度的（单位质量），5.4带式输送机的校验表5-1带式输送机参数型号SSJ1400/3×400输送能力t/h3500输送带宽度mm1400运行速度m/s4.5输送距离m2000输送带强度N/mm1000电机功率KW3·400额定电压V1140总包围角°473传动滚筒直径mm1005.4.1输送能力校核（5.5）满足要求。5.4.2输送带宽度校核（5.6）符合要求。5.4.3牵引力及电机功率的校验电机功率为（5.7）设计要考虑选择电动机容量因此考虑15%的备用功率，所以电机功率为（5.8）满足要求。附图第六章乳化液泵和喷雾泵的选型6.1简单概述作为一种通用机械，乳化液泵已广泛应用于国民经济的各个领域。这是在地下采煤工作面支护设备的动力源。它的工作状态是密切相关的安全生产。有必要实现地下煤矿的安全操作，提高煤炭开采效率，避免重大设备安全事故，保证乳液泵地铁安全运行是一个非常必要的环节。乳液泵是用于煤矿井下支援行动和安全生产的重要设备和工具。其传输模式是简单和可靠的，具有大的数量和范围广。它具有效率高，能耗低，安全可靠，灵活，携带方便，操作简单，不污染环境，由煤矿工人欢迎深的特点。这些产品填补了国内空白，拥有多项国家专利，其核心技术具有完全自主知识产权，并处于国内领先水平。乳液泵也广泛应用于其他行业，市场需求量特别大。乳化液泵站是地下采煤工作面支护设备的动力源。小型手推式液体注射器具“外喷射式单体液压支柱”及煤矿井下支援行动“液压支架”也是支持业务的替代品。保养不可缺少的工具。该乳液泵具有体积小，重量轻，操作方便，动作灵活，稳定的特性可靠和高效工作，节能，安全，尤其是在小的隧道，隧道头，低煤层和采面的面积等，这是不能被大规模注液泵站进行更换，是煤矿工人中非常受欢迎的一款产品。乳化液泵站是地下实现煤矿的安全运行非常必要的联系。因为所述乳液泵具有均匀的流动的，稳定的压力，运行稳定，强度高，小脉冲，油温低，噪音低，容易使用和维护的特点，它也被广泛使用在管道清洗，工件清洗，玻璃清洗，工程隧道等。喷雾泵组是水平的三柱塞往复泵。它是由一个三相交流四阶段防爆电机，通过第一级齿轮减速，并且驱动器三曲柄曲轴旋转驱动，然后驱动通过连接杆和滑块柱塞往复运动，所以工作流体被吸入通过吸入和排出阀组放电泵头，使得电能被转换成液压能，压力水是剪切机的输出。喷雾泵组主要组成部分为：电动机、联轴器、喷雾泵（包括溢流阀以及安全阀）和底托。6.2乳化液泵和喷雾泵的用途乳化式油液泵主要是在煤矿采煤时的机械液压工作支撑方式上广泛使用的一种专门的作用于提供液压机械支撑所需要提供的液化乳液。的机械工作结构原理主要就是依赖于一个个由曲轴齿轮驱动的机械活塞在这个轴的旋转运动过程中进行往复运动,从而达到液体的吸入和排出。液压式的屋顶支架被广泛地被应用来用于保护液压屋顶,对于一种采煤用的发动机来说可以为其提供一定的应力使用储存空间,以有效地用来防止液压屋顶的应力倒塌。这种盐酸乳液主要成分是由95%的盐酸乳化液和5%的盐酸水溶液混合而得制成。液压收缩支架主要用途是由于支撑液压缸的压力膨胀与液压收缩所需的支持。喷雾泵主要用途是为大中型石油采煤机、掘进器配套设备使用的大型小流量低喷气压力快速喷雾和脱水灭尘,它们不仅可以充分能够满足各种中型采煤机和大型掘进器内外空气喷雾系统的使用要求,供给各种喷雾机和灭尘工作系统中所必须的喷气压力和喷雾水,实现快速喷雾和脱水灭尘。这个大型泵站主要包括一台大型喷雾式水泵和一个大的sx-2500型箱式水箱。6.3乳化液泵及喷雾泵的原则6.3.1地质条件泵体结构的强度、液力两端密封性对对质量和原动机进行额定功率有影响,这就决定了泵的排入压力是否为额定值,并且跟流量大小是没有直接关系的。每种类型的综采设备的有它的优势,因此,我们将根据煤层条件和综采工作面的生产能力选择生产设备。各种类型的成套设施可以用于采煤机,液压支架及刮板式输送电动机。如果在综采工作方面"三名机"(包括采煤机,液压支架和物料输送机)都可以达到实现最佳工作效果,他们具有不同的特点性能(包括性能参数,结构参数,相互连接形式等)但必须进行相互匹配。6.3.2性能参数支持的初始支撑力必须能够满足;有两种工作方式：一，平行，两个，单个操作;泵站必须在工作过程中有良好的表现压力表和流量计显示装置;存在能够缓冲冲击吸收和过滤器的装置;并且必须具有良好的密封和防腐6.4泵的主要参数的确定6.4.1设计参数工作的介质；乳化液所排的压力；P=35Mpa排量：Q=80L/min泵柱塞数：Z=3（6.1）式中：ηv泵的（容积效率）Q泵的（实际流量）Qt泵的（理论流量）S柱塞的（行程长度）D柱塞的（直径）n曲轴的（转数）K为系数6.4.2泵站的压力（6.2）式中：P为立柱的泵站压力（初撑力所需要），MPa；f是立柱的初撑的能力，kN；D是立柱刚体内径大小值，m；K为损失系数，一遍取1.2（6.3）6.5电动机的选择选择和确定原动机的功率1）原动机的选择：（6.4）

式中：

P泵的（全压力）

Q泵的（实际流量）

η泵的（效率），普遍取0.9

（6.5）

因此选这个BRW375/37.5型的乳化液泵站它的公称（压力）是37.5MPa公称（流量）为是

430L/min电动机的电压的（等级）是1140V第七章三机的配套验证每种类型的综采设备的有它的优势,因此,我们将根据煤层条件和综采工作面的生产能力选择生产设备。各种类型的成套设施可以用于采煤机,液压支架及刮板式输送电动机。如果在综采工作方面"三名机"(包括采煤机,液压支架和物料输送机)都可以达到实现最佳工作效果,他们具有不同的特点性能(包括性能参数,结构参数,相互连接形式等)但必须进行相互匹配。7.1生产能力配套1)小时生产能力（7.1）式中：Qr—-工作面其具备的（日产能力），18182t/d；N—-每天工作的（业班数）三班；M—-每天检修的（班数）；t—-每班的（工作时长）；（7.2）2）验算采煤机可完成的生产能力（7.3）式中：γ煤的容重（视密度），普遍情况下是1.34（7.4）3）验算刮板输送机可完成的生产能力（7.5）每台单机要比一个工作台多产量小。该类输送机的物料输送量和能力比采煤机和顶板式煤液压支架的物料输送量和能力高20%以上。符和要求。第八章供电设计8.1已知资料作面长度为260米，煤层倾角2～5度，平均采高9.92m，平均割煤高度3.6，截深0.8m,采用放顶煤开采。供电电源、供水水源、供热热源等均来自井田东部的循环经济工业园区电源、热源均引自园区东部动力站，水源引自园区北部净水站。乌准铁路紧邻园区东部，矿区道路紧邻园区西部。外部建设条件较好。总装机的额定功率985kw,有俩2个电动切割式马达,每个650kw的两个额定功率,3300v的额定输出工作电压和额定功率输出的工作电流就可能会一起产生比如一台电动采煤机,mg650/1710-wd电动机牵引式马达采煤电动机136a的;两个额定功率驱动因数(在a和cos):0.85,2个马达ac分别牵引两个电动机,每个牵引电动机的两个额定功率分别为90kw,额定输出工作电压380vdc,额定电流169a,额定功率驱动因数(在a和cos):0.87,两个切割马达在不同的时间启动。采用中国电煤机车张家口煤矿机械有限责任公司于机车工作管理方面需要采用的高额定功率的直流输送发电机组为sgz1200/600型及其输送发电机和机车尾部驱动电源分别是350/700,额定功率为高直流电压(V):3300伏双速度马达150/74A的额定电流。8.2.2顺槽机电设备（1）卧式破碎机，它指的是一种主要采用PCM400式样的破碎机，其精心设计的额定功率控制范围一般为315kw,额定最大工作电压控制范围一般为1140v,额定最大工作输出电流192a。（2）转载机，选用额定功率为525kW，额定的最大电压为1200V，额定的电流为204.8A的SZZ1200/525型传输机。（3）顺槽皮带输送机，使用SSJ-1400/3400型输送机，每个带式输送器具有2个为315kW，1140V的额定电压，4.5米/秒的带速度;1..4米的带宽。（4）乳化液泵，选额定的功率为250kW，额定的最大电压为1140V，额定电流为147A的，BRW400/31.5X4A的类型。（5）喷雾泵，额定的功率为125kW，额定的最大电压为1140V，额定的电流为46.4A的BPW400/16型。（6）板式采煤机,刮板式采煤输送机的电压控制电流开关,使用8skc9215-33009型直流磁性高压真空式电流起动器,额定电流工作电压3300v,额定电流工作输出电流800a2倍(双电路)。（7）驱动转载机的磁力启动电流开关,破碎机油泵,乳化机油泵,喷雾器和油泵的启动控制器和启动电流开关,使用8sk9215-1350/1140-9型驱动磁力电流启动器,额定电流工作电压1140v,额定电流工作启动电流4x450a(四个电路)。8.3工作面移动变电站及配电点位置的确定35kv工作面的电源电压，来自主井工业场地。采用1140

V及3300

V两种电压等级供电是依据其用电设备的容量布置，127V是用在照明和保护控制电压的。在顺槽皮带机机头设置移动变站及配电点,

为顺槽皮带机供电;在顺槽皮带巷距工作面100

-200米处设移动列车，将移动变电站，采煤机、工溜、转载机、破碎机控制开关,液压泵站、喷雾泵及其控制开关装在移动列车上，可以随着工作面的推进定期在轨道上进行移动。见设备布置示意图8.4负荷设计及移动变电站选择根据用电设备额定的电压的俩种情况为1140V和3300V,根据俩种电压等级被移动变电站来选取:8.413300V用电设备的变电站选择因为采煤发电机和刮板式输送发电机的单机的容量相对比较大,又要考虑变电站通过电流保护时的情况,需要挑择一台单机容量相对比较大的移动变电站。（8.1）

式中：ΣPe额定功率和cosΦpj平均（功率因数），可以取0.85Kx（需用系数）Pb为最大的（额定功率）（8.2）选Sbe=2500KVA＞Sb=1158.8KVA2移动变电站的选择(2#移动变电站)（8.3）式中：ΣPe（额定功率和）cosΦpj各装备的（平均功率因数），可以取0.85Kx（需用系数）Pb为最大（额定功率），（8.4）取Sbe=2000KVA＞Sb=1882.KVA8.4.21140V用电设备变电站选择皮带输送机它是一个固定的电源设备而且它的容量也大。一种移动站分别选择，和设备的其余部分是移动站。1）移动变电站的选择沿着带式输送机（3*移动变电站）皮带输送机2000m左右长度，而且它的带车道的斜率也不是很大。带式输送机采用两驱操作，满足备用驱动器的要求。（8.5）式中：ΣPe设备的（额定功率和）cosΦpj设备的（加权平均功率因数），取0.85Kx（需用系数）Pb为最大（额定功率）（8.6）现取2）其它的设备移动变电站选取cosΦpj取0.7（8.7）现取1000KVA这个型号KBSGZY的移动变电站可以被选择。8.5供电系统选型与供电系统拟定低压进料开关和磁力启动器根据它们的断路器选择。(接触器)的额定电流是否大于或等于所述控制(启动)设备的额定电流,并且断开一个接触器的容量是否大于或等于最大三相短路的电流传递给验证。馈线应该是具有对短路,过载,漏电的跳闸和启动闭锁的保护,以及对磁力的启动应该是具有对短路,过载,漏电的闭锁,断相等保护和远程控制功能。自动油泵的涨紧电机一般采用kxj3-80/1140型的专用开关,电磁铁卸妆和卷取马达则采用qbz-80/1140型的开关,以保证其可靠性。4#低压侧的工作负载额定电流l2u≥le+2lkxo其中ieq是最大额定电流的工作负载,传送机的额定电流为200a,俄勒侧的是剩余设备额定电流的总和,也就是700a,和Kx的是0.54所需的系数,1U≥200+700*0.54=578a的位移变压器在低电压侧被从平阳开关工厂选中以产生bxd-800型真空馈电开关。将该系列的乳液泵,喷雾器泵,传输机,破碎器和全部由长治海通公司产生的6路分段式组合开关进行控制。每个开关有1140V出口6环。额定电流范围为400安培到满足所使用要求。8.6高压电缆截面选择校验按照目前矿区内的双孔高压无线电缆材料选择与其基本设计使用原则,MYPTG矿10kv黑色铜芯,双孔全屏蔽高压电缆和黑色橡胶纤维护罩配套最初的电缆选择。8.6.1供1#移动变电站高压电缆截面的选择(L1)1)根据长时间内允许的电流来选择高压直流电缆的截面(8.8)式中

hpj平均的（效率），可以查表查到为0.9。

通过实验检查结果表明矿用的新型橡套传输电缆在长传输时间内所使用允许的最大负载电缆流量得35mm2电缆流量是否为138a>137a是否符合要求。2）可以按照经济电流密度检测电缆截面(8.9)式中：A为电缆的主芯截面J依据经济电流密度，得到2.25A/mm2(8.10)根据验证，发现35平方毫米对要求不满足，然而70平方毫米横截面电缆是符合条件要求的，并且长时间的允许断流是215A。按允许电压损失校验(8.11)式中：△U%是高压电缆线路中电压所丢失百分比ΣK是兆瓦公里负荷矩电缆电压所丢失百分数P电缆长度7%允许的电压所丢失的百分数(8.12)符合校验的要求。4)热稳定校验电缆截面假设若井下式转盘区内有变电所10kv,则母线的最大容量短路为其容量系数是为最大限额50mva最大的三相稳态电流为：（8.13）式中：ti短路电流时的热等效时间，可以取0.25sC电缆为铜芯的（热稳定系数），所以取93.4通过校验满要求符合。8.6.2供2#移动变电站高压电缆截