1、寧夏工業職業學院畢業論文實訓報告設計題目：綜采工作面機械設備選型專業班級：礦山機電 044設計人：朱建祥指導人：徐瑞峰2012年05月16日寧夏工業職業學院教研室主任批準教研室日期簽名畢業設計（論文）任務書發給學生1、設計（論文）題目及專題：2、學生提交設計（論文）期限：自月日開始至月日完成3、設計（論文）所用原始材料：4、設計（論文）的主要章節：5、圖表目錄（必須完成的圖）6、設計答疑人答疑章節姓名7、發題日期：年月日指導人（簽名）：學生（簽名）：寧夏工業職業學院畢業設計（論文）指導人評語指導人：（簽字）年月日寧夏工業職業學院畢業設計（論文）評閱人評語評閱 人：（簽字）評閱人所在單位：評閱日

2、期：年月日寧夏工業職業學院畢業設計（論文）答辯評語第號日期：年月日提交設計（論文）學生：提交畢業設計（論文）答辯材料：1）、設計（論文）說明書共頁2）、設計（論文）圖共頁3）、指導教師評語共頁畢業設計（論文）答辯評語：答辯成績：綜合成績：畢業設計（論文）答辯組長：組員：（簽字）（簽字）前言通過這三年的學習使我懂得了很多，從那天真幼稚的我，經過那人生的挫折和坎坷，到現在成熟、穩重的我。經歷的過程中也使我明白了一個道理，人生不可能存在一帆風順的事，只有自己勇敢地面對人生中的每一個驛站。當然，三年中的我，曾也悲傷過、失落過、苦惱過，這緣由于我的不足和缺陷。但我反省了，這只是上天給予的一種考驗。只要我

3、不斷學習，不斷努力，付出總會有所收獲。通過實訓，鞏固了我們的專業理論知識，加深對所學基礎知識和專業理論知識的理解，進一步鞏固和擴大專業知識面，鍛煉了我們在采礦開采領域的能力，培養了我們勞動意念，為以后的工作墊定了基礎。將走上工作崗位的我從容、 坦然。我知道，這又是我們人生中的一大挑戰，角色的轉換。這除了有較強的適應力和樂觀的生活態度外，更重要的是得益于大學三年的學習積累和技能的培養。今后我可以用熱情和活力, 自信和學識來克服畢業后生活和工作中的各種困難 , 用自己的學習能力分析處理問題 , 用自己的管理能力去完成今后的美麗人生！目錄 第一章礦井基本情況第一節采區地質概括該采區位于該礦第一水平，

4、開采2 號煤層，采區上以 160 為界，下已580 為界，左已 F10 斷層為界，右以F11 斷層為界。采區走向 2340 米，傾斜長 1640 米，（已是煤層實際傾斜長）煤層走向為東西走向。煤層的平均厚度 3.5 米，傾角平均為 8°左右，煤的密度為 1.33T/M 3，采區瓦斯相對涌出量 15 M3 /T ，采區正常涌水量為 120 M3/h ，煤層自燃發火期為 6 個月，煤塵具有爆炸性，煤質中硬。地面無需保護地物，鄰近采空區對本采區開采無影響，井底車場位于采區左側，水平運輸大巷在本采區走向中部煤層底板20 米的巖石中。一、采區地質特征1，地質構造本采區以斷裂構造為主，除王莊和高

5、廟兩條邊界斷層外，區內還有王莊支斷層和 135 逆斷層，走向基本為NE向，均位于采區南部，兩條斷層控制程度均一般，實際擺動位置尚有待檢驗。2，采區煤層及其頂底板特征煤層自然發貨期 6 個月，煤層頂板無偽頂，直接頂為厚8.0m 的細砂巖，基本頂厚度為 11m厚度的石灰巖。煤層底板為砂頁巖。3，采區瓦斯 . 相對涌水量 . 煤質采區瓦斯相對涌出量15 m3/t ，采區正常涌水量為120 m3 /h ，煤層自然發貨期 6 個月，煤塵具有爆炸性，煤質中硬。4，水文地質1、含水層采區內含水層有第四系砂層、上侏羅系礫巖、二迭系石盒子組底部粗砂巖層、 3 煤頂板砂巖、三灰等。二迭系石盒子組底部粗砂巖含水層富

6、水性強、徑流條件好、有相當的補給水源，對回采影響較大。三層灰巖含水層平均厚7.1m，屬裂隙溶洞水，富水性強而不均一，在掘進過程中遇到該層水時，應堅持提前探放。2、鉆孔水采區內除 90 6 和 991 兩個鉆孔外，其余鉆孔多為封閉不良鉆孔，在開采之前，一定要重新啟封，以免上覆含水層水沿鉆孔導入井下。采區正常涌水量預計3370mh，最大涌水量預計120mh。二、采區儲量及采區參數1，采區儲量本采區地質儲量 1146.6 萬 t ，其中 3 上 煤 574.5 萬 t（包括村下壓煤 237.9萬 t ），3 下 煤 572.1 萬 t （包括村下壓煤 196.2 萬 t ）；可采儲量 570.4 萬

7、 t ，其中 3 上 煤 283.9 萬 t ， 3 下煤 286.5 萬. 2，采區參數1、采區生產能力及服務年限根據北六采區儲量、煤層賦存、地質條件及礦井兩翼均衡生產的原則，設計采區內只安排一個綜放工作面或一個條帶工作面生產，年生產能力平均為60 萬噸，服務年限6.8a 。2、工作面長度根據我礦開采的經驗， 工作面傾斜長度為 170m，走向長度根據采區尺寸而定，一般不小于 1000m。3、煤柱留設、井田邊界及斷層煤柱井田邊界煤柱按 30m的規定留設。、準備巷道煤柱巷道一側留設 30m，巷道之間留設20 30m。、區段煤柱按小煤柱沿空送巷考慮，一般留設46m。第二節礦山生產系統一、通風系統方

8、案：新鮮風流自北大巷采區軌道石門工作面進風行人斜巷工作面進風巷采煤工作面工作面回風巷采區回風上山250m 北總回風巷中央風井 .方案、方案：新鮮風流自北大巷204 煤柱皮帶道采區運輸機上山工作面進風巷采煤工作面工作面回風巷采區回風上山250m 北總回風巷中央風井。二、煤流系統采煤工作面煤工作面運輸巷溜煤眼或煤倉采區運輸機上山204 煤柱皮帶機道北翼一部強力皮帶機道井底1 號煤倉主井地面。三、排水系統方案：工作面涌水自流或用泵排至采區軌道石門，然后自流至北大巷。方案、方案：工作面涌水自流或用泵排至運輸機上山，然后自流至采區水倉，經采區泵房排至204 煤柱皮帶道，經水溝自流至北大巷。四、輔助運輸系

9、統方案：材料自北大巷采區軌道石門工作面進風行人斜巷工作面材料巷采煤工作面。方案、方案：材料自北大巷北翼回風上山250m北總回風巷采區回風上山工作面材料巷采煤工作面。工作面兩道視煤層賦存情況增設輔助絞車提升。五、供電、通信、安全監測系統1、供電系統根據北六采區生產能力及井下位置，初步設想北六采區不設變電所，利用北二變電所為北六采區供電，采用雙回路供電方式，容量以一個綜放面、一個綜掘頭、一個炮掘頭、一個備用面為基本負荷，約3600kVA。2、通信系統：采用 DDK-6M型數字程控調度通信系統，將安全型電話機分別接至各工作面、掘進迎頭及轉載點即可。3、安全監測系統：采用我礦現有的KJ66 安全監測系

10、統，對采掘工作面瓦斯、一氧化炭、風速、溫度和局扇開停及生產情況進行24 小時不間斷監測。六、防塵系統地面靜壓水池的防塵水利用6 吋管路通過副井井筒引入井下，經北大巷改為 4 吋鋼管一路進入北翼回風上山，通過采區回風上山進入各工作面；另一路利用 4 吋鋼管經采區軌道石門，通過工作面進風行人斜巷進入各工作面。第二章三機選型綜采工作面成套設備主要由液壓支架、采煤機、刮板輸送機、轉載機、破碎機、膠帶輸送機及工作面供電、供液設備等組成，這些設備的正確選型及合理配套，是充分發揮設備生產效能，達到高產高效的前提。設備選型著重考慮設備的生產能力、主要技術指標、適應性、可靠性、安全性、經濟性、配套性等因素。三機

11、選型原則 :綜采工作面三機的選型主要從設備配套性，對工作面地質條件的適應性，安全可靠性和經濟性等方面。（1）刮板輸送機、轉載機、破碎機的運輸能力都應大于采煤機的生產能力，一般取 1.2 倍；（2）工作面刮板輸送機、轉載機、破碎機大修期的過煤量應大于工作面回采煤量；（3）刮板輸送機應滿足與采煤機、液壓支架的配套要求；（4）轉載機要與可伸縮膠帶輸送機相配套；（5）刮板輸送機的鋪設長度滿足工作面長度要求。第一節采煤機械的選型一、采煤機的選型1. 根據煤的堅硬度選型滾筒式采煤機適于開采堅硬度系數f4 的緩傾斜及急傾斜煤層，對f 2.5 4 的中硬以上的煤層，應采用大功率采煤機。2. 根據煤層厚度選型采

12、煤機的最小采高、最大采高、過煤高度、過機高度等都取決于煤層的厚度，煤層厚度可根據技術要求分為三類：（1）薄煤層煤層厚度小于是 1.3m 。最小采高在 0.650.8m時，只能采用爬底板式采煤機；最小采高在通常情況下0.750.9m . 時，可選用騎溜式采煤機。（2）中厚煤層煤層厚度為 1.33.5m 。開采這類煤層在技術上比較成熟，根據煤的堅硬度等因素可選擇中等功率的采煤機，如 MG340、MXA300/3.5 、MG300 W（ 2× 300）、 MG200W（2×200）等。（3）厚煤層煤層厚度在 3.5m 以上。由于大采高液壓支架及采煤、運輸設備的出現，厚煤層大采高一

13、次采全高綜采工作面取得了較好的經濟指標。適用于大采高的采煤機應具有調斜功能， 以適應大采高綜采工作面地質及開采條件的變化以及俯采的要求，此外由于落煤塊度較大，采煤機和輸送機應有大塊煤機械破碎裝置，以保證采煤機和輸送機的正常工作。當采用厚煤層放頂煤綜采工藝時，在長度大于60m 的長壁放頂煤工作面，采煤機選型與一般長壁工作面相同；但在短壁工作面，可選用正面截割的短工作面采煤機和側面截割的短工作面采煤機兩種機型。前者其滾筒軸線平行于工作面，致使頂底板由多個圓柱體相交而成為不平坦的表面，造成支架和輸送機移動的困難，另外機身重心高，穩定性差。然而由于機身短、結構緊湊、操作維修方便，較為適于短工作面使用。

14、側面截割的 MGD150 NW采煤機則克服了上述缺點， 該機搖臂在機身中間出軸， 并可旋轉 270°，機身短、工作平穩，裝煤效果也很好。3根據煤層傾角選型煤層傾角分為三類：025 0 為緩傾斜煤層25450 為傾斜煤層； 45°以上為急傾斜煤層。騎溜子或以溜子支承導向的爬底板采煤機在傾角較大時還應考慮滑問題,在干燥條件下金屬間的摩擦系數為0.240.26 ，相應的摩擦角為 13.5 14.5 °,故煤層傾角大于10°時 , 須設置防滑裝置；在工作面潮濕的條件下，摩擦系數減小，傾角大于8°時，就應備用防滑裝置。普遍采用的防滑裝置是固定在工作面回風

15、巷內的同步絞車，當采煤機由下向上截割時液壓絞車除了防止采煤機下滑外，還起到輔助牽引的作用；而當采煤機由上向下截割時，液壓絞車的液壓馬達，以液壓泵工況運行，產生阻止采煤機下滑的阻力矩，一旦采煤機下行超速時，限速裝置切斷電源，絞車自動抱閘。一般講，同步絞車的牽引力應大于80100KN 。二、結構組成采煤機，由截割部分、牽引部分和動力部分組成。截割部分包括工作機構和減速器，牽引部分包括行走機構（鏈輪、牽引鏈及其拉緊裝置）和液壓傳動裝置，動力部分包括電動機和電氣控制箱。另外，還有輔助裝置，包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信號照明等設備。滾筒采煤機適于在煤層厚度變化小、無夾石、地質構造簡單、煤層傾角 15

16、 °以下、頂板易于管理的條件下使用。傾角較大時，需裝防滑裝置。滾筒采煤機騎在可彎曲刮板輸送機上工作，沿工作面往返運行。螺旋式滾筒上裝有按一定規律排列的截齒。滾筒轉動時，截齒按一定順序在煤體上先后截出很多溝槽，使溝槽之間的煤體破落，通過滾筒旋葉和弧形擋煤板裝入輸送機。滾筒直徑為測量到截齒齒尖的截割直徑，各制造廠有各種不同的系列，根據采高選定。滾筒采煤機分單滾筒和雙滾筒兩種：(1) 單滾筒采煤機進刀方式有三種：先進刀后移機頭，一般采用斜切進刀，這種方式簡單易行，但進刀時間長；先移機頭后進刀，能充分利用工時，但開缺口工作量大；進刀同時移機頭， 進刀簡單，時間短，但需強力推移輸送機的設備。割

17、煤方式有兩種：單向采煤，采煤機上行進一刀割煤，下行裝煤。優點是能充分利用機器裝煤，效率高，但工作面割一刀時間長，頂板懸露時間長，一般適用于頂板穩定、采高較大、裝余煤量大的煤層。雙向采煤，往返各進一刀。優點是能提高工時利用率，工作面生產能力大，支護頂板及時，工序緊湊，但采高大時清浮煤工作量大。(2) 雙滾筒采煤機一次采全厚，采煤機兩端各有一個滾筒。前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤。兩滾筒一般相背旋轉，司機左側滾筒用左螺旋，司機右側滾筒用右螺旋。也可相向旋轉，司機左側滾筒用右螺旋，司機右側滾筒用左螺旋。一般采用雙向采煤，先進刀后移機頭的斜切進刀方式；也可采用進刀同時移機頭的正切進刀方式。一次采全

18、厚，采煤機兩端各有一個滾筒。前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤。一般采用雙向采煤，先進刀后移機頭的斜切進刀方式；也可采用進刀同時移機頭的正切進刀方式由截割部分、牽引部分和動力部分組成。截割部分包括工作機構和減速器，牽引部分包括行走機構（鏈輪、牽引鏈及其拉緊裝置）和液壓傳動裝置，動力部分包括電動機和電氣控制箱。另外，還有輔助裝置，包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信號照明等設備。滾筒采煤機騎在可彎曲刮板輸送機上工作， 沿工作面往返運行。 螺旋式滾筒上裝有按一定規律排列的截齒。滾筒轉動時，截齒按一定順序在煤體上先后截出很多溝槽，使溝槽之間的煤體破落，通過滾筒旋葉和弧形擋煤板裝入輸送機。三、采煤機選型的

19、原則:影響采煤機選型的主要因素包括煤層的力學特性、煤層厚度和傾角、工作面生產能力等，因此采煤機選型以采煤機對工作面地質條件的適應性，以及采煤機的實際生產能力作為主要考慮因素，同時兼顧設備的配套性、經濟性與可靠性。主要選型原則：（ 1）采煤機的生產能力大于工作面設計生產能力。（ 2）主要技術性能滿足工作面頂底板巖層特性和煤層的力學特性 。（ 3）整機大修周期的過煤量應大于工作面的可采儲量。（ 4）采煤機與液壓支架、刮板輸送機之間必須具備良好的配套關系，這主要指采煤機的滾筒截深、機面高度、臥底量、牽引方式等技術指標，以及采煤機與刮板輸送機之間的過煤空間，采煤機與工作面兩端頭 設備的配套性等。四、采

20、煤機的技術參數確定（1）采煤機牽引速度確定根據 計算 結果 ,1200 萬 t/a 工作 面日 循環 數 n 為 23, 采 用 “ 四六制”作業方式，即三個班出煤，一個班準備、檢修，采煤機每個循環的平均作業時間為:t=3 × T× 60/n=3 × 6 × 60/23= 46.96,min式中 ： T 每個 采煤 班工 作時 間， h ；t 采 煤機 每個 循環 的作 業時 間， h 。采煤機截煤時的平均牽引速度按下式計算:V=(L+2L 1 )/(t-t 1 )=(300+2 × 50)/(46.96-5)=9.53,m/min 式中 :

21、L 工作 面長 度 ,m ；L1 采 煤機 及斜 切進 刀長 度 ,m ；t 1 輔 助工 作時 間 , 取 5min ；V 采煤 機牽 引速 度度 ,m 。（2）采煤機生產能力計算采煤機正常開機割煤時的理論生產率估算公式如下：Q=60HBV C， t/h式中 ： Q 采煤 機理 論生 產率 ， t/h；H 工作 面煤 層平 均采 高， 取 5.5m；B 采煤 機滾 筒截 深， 取 0.85 m ；V 采煤 機截 煤時 的平 均牽 引 速度 ,m/min 煤的 實體 密 度， 取 1.29t/m3 ；Q=60× 5.5 × 0.85 × 9.53 × 1

22、.29=3448,t/h（3）裝機功率采煤機裝機功率可以采用比能法進行計算。P=QHw， kW式中 ： P 裝機 功率 ， kW；Q 采 煤機 的理 論生 產率 ， 3448t/h；Hw 采 煤 機單 位能 耗， kW.h/t。以 6LS 采 煤機 為例 估 算 Hw。6LS采 煤 機 裝 機 功 率 為P=1500kW ， 采 高H=4.5m, 牽 引 速 度V=8m/min ， 小時 生產 能 力 Q=60× 4.5 × 0.85 × 8× 1.29=2368,t/h 。 Hw=P/Q=1500/2368=0.6, kW.h/t由此 計算 得： P=

23、QHw=3448 × 0.6=2069kW因此 ，選 用的 采煤 機 裝機 功率 應不 小于 2000 kW 。（4）牽引力目前 所用 的采 煤機 自 重 75t 左右 ，牽 引功 率達 到 2× 70kW， 牽引 力達 到 600kN 以上 ，平 均割 煤 牽引 速度 8m/min 。多 年的 生產 實踐表明在神東礦區生產條件下，這些技術參數匹配合理，對 1200 萬 t/a 工 作面 采煤 機牽 引力 的選 取有 相當 大的對比 參考價 值 。 實現 1200 萬 t/a 生產 能 力時 ，采 煤 機 平 均割 煤 牽 引 速 度 應 達 到 9.53m/min 以 上

24、 。 因 此， 采煤機牽 引功 率應 達到 2× 110kW 以上 ，牽 引力 達到 800kN 以 上 。（5）滾筒直徑雙滾筒采煤機的滾筒直徑以大于工作面最大采高的0.5倍為宜 。此礦 綜采 工作 面配 套 支架 最大 高度 為 6m，工 作 面最 大采 高必 須控 制在 5.8m 以下 ，所 以雙 滾筒 采煤 機 的滾 筒直 徑大 于 2.9m 即 可滿 足使 用要 求 。根 據 采煤 機滾 筒直 徑 系列 ，取 滾筒 直徑 D=2.9m 。根據 上述 分析 計算 ，生 產能 力為 1200 萬 t/a的 綜采 工作 面，配套采煤機主要性能和技術參數應滿足以下要求： 采煤 機 的

25、生 產能 力大 于 3448t/h； 采煤 機 允許 的平 均截 割牽 引速 度大 于 9.53m/min； 采 煤 機應 優先 選用 865mm 截 深的 滾筒 ； 采 煤機 的裝 機功 率 不低 于 2000kW ； 采 煤機 牽引 功率 2 × 110kW 以上 ，牽 引力 800kN 以上 ； 滾 筒直 徑 2.9m 。目前世界上幾個先進的采煤機生產廠家的產品能達到以上生產能力及技術要求，根據我礦區目前使用情況，選用 MXA-300/4.5 系列 型采 煤機 比較 理想 ，而且 該 型采 煤機 在南 非 MATLA 二礦 6m 大 采高綜采工作面也得到成功使用。綜上所述，由綜

26、采技術手冊查得此工作面應采用MXA-300/4.5 型采煤機。此采煤機主要技術特征如下表 1 所示。MXA-300/3.5 型采煤機主要技術特征表 1技術特性性能單位型號MXA-300/3.5采高2.2-3.5m適應煤質硬度2-4kg / cm3 ( 或 f)煤層傾角0-25( 0 )截深600mm滾筒直徑1.8m牽引方式液壓，雙牽引，無鏈牽引力400牽引速度0-8.50鏈條規格齒銷滾筒中心距10326機面高度1905臥底量194型號DMB-300S電300功率動1臺數機1140電壓耗水量 / 水壓噴霧滅塵方式內外噴霧控頂距2342最大不可拆卸件36051241450/2.94尺寸設計單位西安

27、煤礦機械廠制造廠西安煤礦機械廠kNm/minmmmmmmkW臺VL/min/MPamm/tmm第二節支護設備選型液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設備適用礦井和工作面的條件, 投產后能做到高產，并為礦井的集中生產， 優化管理和最佳經濟效益提供條件，因此必須根據礦井的煤層，地質，技術和設備條件進行選擇。一、確定架型1、按頂板分類方案對液壓支架的架型進行初選。根據煤炭部緩傾斜煤層工作面頂板分類方案，按穩定性不同直接頂分為四類，按來壓強度不同將老頂分為四級，并分別提出相應的架型、支護強度和頂板管理方法。2、架型與支護強度初選正確選擇支架的架型，對于提高綜采工作面的產量和效率，充分發揮綜采設計的效能，

28、實現高產高效，是一個很重要的因素。在具體選擇架型時，首先要考慮煤層的頂板條件，根據國內外液壓支架的使用經驗，提出各種頂板條件下適用的架型。它是選擇支架架型的主要依據。液壓支架架型的選擇除了取決于頂板條件之外，還應考慮以下因素:厚度煤層厚度不但直接影響到支架的高度和工作阻力， 而且還影響到支架的穩定性。當煤層厚度大于 2.5- 2.8m ( 軟煤取下限 , 硬煤取上限 ) 時，選用抗水平推力強且帶護幫裝置的掩護式或支撐掩護式支架。當煤層厚度變化較大時，應選用調高范圍大的支架。煤層傾角煤層傾角主要影響支架的穩定性，傾角大時易發生傾倒、下滑等現象。當煤層傾角大于 100 15 0 時，應設防滑和調架

29、裝置， 當傾角超過 180 時，應同時具有防滑防倒裝置。底板性質底板承受支架的全部載荷， 對支架的底座影響較大， 底板的軟硬和平整性，基本上決定了支架底座的結構和支承面積。選型時，要驗算底座對底板的接觸比壓，其值要小于底板的允許比壓（對于砂巖底板，允許比壓為1.96 2.16Mpa , 軟底板為 0.98Mpa 左右）。瓦斯涌出量對于瓦斯出量大的工作面，支架的通風斷面應滿足通風的要求，選型時要進行驗算。地質構造地質構造十分復雜，煤層厚度變化又較大，頂板允許暴露面積和時間分別在 5 8 m2 和 20 min 以下時，暫不宜采用液壓支架 。二、工作原理：1、初撐控制閥處于升柱位置，高壓液體經液控

30、單向閥進入立柱下腔，立柱上腔排液， 活柱和頂梁升起支撐頂板。頂梁接觸頂板， 立柱下腔壓力達到泵站工作壓力，操縱閥置于中位，液控單向閥關閉， 立柱下腔液體被封閉支架的初撐階段支架對頂板產生的支撐力稱為初撐力。2、承載支架出撐后， 進入出撐階段。頂板緩慢下沉， 頂板對支架的壓力增加，液控單向閥關閉，立柱下腔壓力升高支架增阻過程。下腔壓力超過安全閥動作壓力高壓液體經安全閥泄出，立柱下縮立柱下腔液體壓力小于安全閥動作壓力- 安全閥關閉，立柱工作助力保持恒定恒阻過程。3、卸載操縱閥處于降架位置，高壓液體進入立柱上腔，打開液控單向閥，立柱下腔排液-立柱卸載下降。三、液壓支架選型原則綜采工作面配套液壓支架的

31、選型主要應考慮以下幾方面：（1）支架架型結構與工作面煤層賦存條件相適應；（2）液壓支架對頂板的支護強度與神東煤田大采高綜采工作面頂板破斷運動規律相適應；（3）支架的支撐高度與工作面采高相適應；（4）支架電液控制系統的技術性能（主要指跟機移架循環周期）與工作面高速推進的生產技術條件相適應；（5）支架的可靠性（主要指實際大修周期和實際使用壽命）必須與高產高效工作面的生產要求相適應；（6）支架運輸尺寸、搬運方式及支架自重與礦井輔助運輸條件相適應；（7）支架通風斷面與工作面通風要求相適應。四、液壓支架性能及參數的確定（1）液壓支架結構型式的確定根據補連塔煤礦1-2 煤層的礦壓特點和近年來引進支架的使用

32、情況，1200萬 t/a 綜采工作面配套液壓支架結構型式宜選用兩柱掩護式。（2）液壓支架主要技術參數確定支架額定工作阻力和初撐力根據對綜采面液壓支架工作阻力的計算，中心距為1.75m，控頂距約為4.05m 的支架的工作阻力為11000kN ，支護強度約為1.4MPa。初撐力可按下式確定：P0=（60% 80%）P， kN式中： P0液壓支架額定初撐力，kN；P液壓支架額定工作阻力，kN。綜采面支架的初撐力可以根據上面公式推薦的60%80%范圍，以礦區正在使用的液壓支架的初撐力做參考，采用對比法選定。（3）支架移架循環周期液壓支架的跟機移架速度必須滿足采煤機割煤時的平均牽引速度，即不得低于 9.

33、53m/min 。液壓支架一個降架移架升架循環的周期t 可以采用下式計算：t 60A/V=60× 1.75/9.53=11.02s式中： v采煤機平均截割牽引速度，9.53m/min ；A支架中心距， 1.75m。（4）支架推移步距液壓支架的有效推移步距應與采煤機的截深相配套，采煤機選型計算推薦采用 865mm截深的滾筒，因此對應液壓支架的有效推移液壓支架大修產量為12001400 萬 t 。故此選用引進液壓支架在大修周期內可以滿足工作面1200萬 t 出煤量。（5）底座對工作面底板的比壓支架底座對工作面底板的比壓以礦區在用的液壓支架的底座比壓作參考，采用類比法選定。選定情況見表 2

34、。表 2 礦區液壓支架底座比壓對比工作阻力最大比壓平均比壓支架型號kNMPaMPaWS1.767153.72.0JOY7625/2.2/4.376255.972.12JOY8670/2.4/5.086705.462.49從表 5 2 可以看出，該礦區目前在用液壓支架的平均比壓為 2.0 2.5MPa。這些支架配合提底座機構的應用， 支架底座對工作面底板條件的適應情況良好。因此，綜采面支架的平均底座比壓可參考選定為小于2.5MPa。大采高支架在全球已經廣泛使用， 目前裝備 5.5-6m 支架的工作面就有 8 個綜采工作面， 其中德國 Lazy 礦、南非 Matla 礦裝備了6m大采高支架，南非

35、MATLA二礦開采石炭二疊系煤層，主采煤層厚度 6.5m，埋藏深度 116m，屬于淺埋煤層，開采技術條件類似神東礦區。液壓支架工作阻力為10556KN，完全能控制頂板，支架使用非常成功。公司開采實踐表明，本區礦山壓力較大，由于淺埋深薄基巖厚松散層的特點，有時頂板破斷運動表現為整體巖柱切落。需要足夠的支撐力來控制頂板，經理論計算中心距為 1.75 米的支架，采高 5.5-5.8 米，最理想的工作阻力為 11000KN。目前 DBT 公司制造的 6m 支架完全可以滿足 。但是采高增大后可能會產生較嚴重的片幫問題，可以通過改變液壓支架的護幫機構來解決，為解決液壓支架的傾倒問題以及調面困難問題，在設備

36、底座上配備底調油缸。 Matla 礦使用的液壓支架為兩節護幫板 。另 外，采 煤機采煤機也采取了相應的防片幫措施。端頭支架建 議國產化，選用支撐 高度為 5m、頂梁可以伸縮的四柱支撐掩護式支架。綜合上述的原則，由綜采技術手冊查得此采區應選用ZY3200/23/45型液壓支架。此液壓支架主要技術特征表如表3 所示。ZFD4000/17/30型液壓支架主要技術特征表3項目性能單位標準型號ZFD4000/17/30高度1.7 3.0m支中心距1.5m架工作阻力1791kN整初撐力1623kN體支護強度762kN / m 2性對底板比壓0.52MPa能長 寬5.38 1.43 1.7m重量17t工作壓

37、力28MPa型式單伸縮立缸/ 柱徑200/185mm行程mm柱工作阻力1000kN初撐力898.5kN推型式浮動活塞移缸/ 桿徑125/70mm千行程700mm斤推移輸送機力351kN頂拉架力241kN側型式雙作用單伸縮推缸/ 桿徑63/45mm千行程75mm斤工作阻力89.2kN頂拉力43.7kN護型式幫缸/ 桿徑mm千行程mm斤推力kN頂拉力kN前型式梁缸/ 桿徑mm千行程mm斤推力kN頂拉力kN第三節運輸裝置選型一、選型原則 :1、刮板輸送機輸送能力應大于采煤機的最大生產能力，一般取1.2 倍。2、要根據刮板鏈的負荷情況，確定鏈條數目，結合煤質硬度選擇鏈條的結構形式，煤質較硬塊度較大時優

38、先選用雙邊鏈，煤質較軟時可選用單鏈或雙中鏈。3、輸送機中部槽的結構，一般應選用開底式，封底式一般用于煤層底板較松軟的煤層條件。中部槽寬度尺寸盡可能選用通用尺寸，并應考慮能與采煤機底托架和行走機構尺寸想匹配；中部槽的長度與支架的寬度相匹配，中部槽要與液壓支架的推移千斤頂連接裝置間距結構相匹配， 并能沿垂直和水平方向彎曲，尤其是液壓支架的中心距不等于中心槽的長度時應更要注意。4、在傳動裝置布置方式、電動機臺數和鋪設長度方面，通常采用多電機驅動，一般為 2-4 臺。應優先選用雙電機雙機頭驅動方式。為了便于采煤機工作，盡量將傳動裝置布置在采空區一側。5、為了配合滾筒采煤機自開切口，應優先選用短機頭架和

39、機尾架，中板升角不宜過大以減少通過壓鏈塊的能量消耗。6、為了配合采煤機有鏈牽引的需要，在機頭和機尾部應附設采煤機牽引鏈的張緊裝置及其固定裝置。而與總鏈牽引的采煤機配套時應附設結構型式相應的齒輪和銷軌與采煤機的行走輪齒相嚙合。7、為了防止重型刮板輸送機下滑，應在機頭、機尾安裝防滑錨固裝置。當工作面傾斜角較大時，選用工作面輸送機防滑裝置。8、刮板輸送機中部槽兩側應附設采煤機滑靴或行走滾輪跑道，為防止采煤機掉道，還應設有導向裝置。9、為了配合采煤機雙向復雜采煤的需要，應在輸送機靠煤壁一側附設鏟煤板，以清理機道的浮煤。10、為配合采煤機行走時能自動鋪設拖移電纜和水管，應在輸送機靠采空區一側附設電纜槽。

40、綜合上述的原則，由綜采技術手冊查得此采區應選用中雙鏈交叉側卸式刮板輸送機（ SGZ730/320）。此刮板輸送機主要技術參數表如表4 所示。SGZ730/320主要技術參數表 4刮板輸送機刮板鏈設計長度 (m)200鏈規格26× 92-C（mm）出廠長度 (m)150破斷拉力850(KN)輸送量（ t/h ）7O0中心距120(mm)刮板鏈速（ m/s）O.93刮板距離1140(mm)鏈條形式中雙鏈電動機減速器型號YSB-160型號ZSS-160功率 (kw)2× 160每臺數量2電壓等級 (v)660/1140傳動比1:39:737轉速（ r/min ）1475單重（ k

41、g）1794機頭中部槽卸載方式側卸型式最大尺寸3533×1750×1200長×寬×1500×高730×222采煤機牽引形式無鏈擋板緊鏈裝置長×寬×1480×高490×776使用范圍緩斜中厚煤層綜采二、刮板輸送機1刮板輸送機特點 :(1) 刮板輸送機輸送能力應大于采煤機的最大生產能力，一般取1.2倍。(2) 要根據刮板鏈的負荷情況，確定鏈條數目，結合煤質硬度選擇鏈條的結構形式，煤質較硬塊度較大時優先選用雙邊鏈，煤質較軟時可選用單鏈或雙中鏈。(3) 輸送機中部槽的結構，一般應選用開底式，封底式一般用

42、于煤層底板較松軟的煤層條件。中部槽寬度尺寸盡可能選用通用尺寸，并應考慮能與采煤機底托架和行走機構尺寸想匹配；中部槽的長度與支架的寬度相匹配，中部槽要與液壓支架的推移千斤頂連接裝置間距結構相匹配， 并能沿垂直和水平方向彎曲，尤其是液壓支架的中心距不等于中心槽的長度時應更要注意。(4) 在傳動裝置布置方式、電動機臺數和鋪設長度方面，通常采用多電機驅動，一般為 2 - 4 臺。應優先選用雙電機雙機頭驅動方式。為了便于采煤機工作，盡量將傳動裝置布置在采空區一側。(5) 為了配合滾筒采煤機自開切口，應優先選用短機頭架和機尾架，中板升角不宜過大以減少通過壓鏈塊的能量消耗。(6) 為了配合采煤機有鏈牽引的需

43、要，在機頭和機尾部應附設采煤機牽引鏈的張緊裝置及其固定裝置。 而與總鏈牽引的采煤機配套時應附設結構型式相應的齒輪和銷軌與采煤機的行走輪齒相嚙合。(7) 為了防止重型刮板輸送機下滑，應在機頭、機尾安裝防滑錨固裝置。當工作面傾斜角較大時，選用工作面輸送機防滑裝置。(8) 刮板輸送機中部槽兩側應附設采煤機滑靴或行走滾輪跑道，為防止采煤機掉道，還應設有導向裝置。(9) 為了配合采煤機雙向復雜采煤的需要，應在輸送機靠煤壁一側附設鏟煤板，以清理機道的浮煤。(10) 為配合采煤機行走時能自動鋪設拖移電纜和水管， 應在輸送機靠采空區一側附設電纜槽。2刮板輸送機的工作原理:將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的

44、承受件，將刮板固定在鏈條上（組成刮板鏈），作為牽引構件。當機頭傳動部啟動后，帶動機頭軸上的鏈輪旋轉，使刮板鏈循環運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環運行，完成物料的輸送。刮板輸送機用刮板鏈牽引，在槽內運送散料的輸送機叫刮板輸送機。刮板輸送機的相鄰中部槽在水平、垂直面內可有限度折曲的叫可彎曲刮板輸送機。其中機身在工作面和運輸巷道交匯處呈 90 度彎曲設置的工作面輸送機叫“拐角刮板輸送機”。在當前采煤工作面內，刮板輸送機的作用不僅是運送煤和物料，而且還是采煤機的運行軌道，因此它成為現代化采煤工藝中不可缺少的主要設備。 刮板輸送機能保持連續運轉， 生產就能正常進行

45、。 否則，整個采煤工作面就會呈現停產狀態，使整個生產中斷。刮板 運輸 機長 度已 超 過 450m，通 過 改變 運輸 機 溜槽 結構 增大 其使用壽命，鏈條技術取得了長足進步，運輸機采用 CST驅動和離合 保護 系統 ，裝 機 功率 已達 到 3 × 1000kW ，大 幅度 提 高 了 輸送 能力和設備的可靠性。三、帶式輸送機帶式輸送機如圖2 所示：采用了SZL 型自動拉緊裝置 , 與工作面輸送機、轉載機及可伸縮帶式輸送機自移機尾組成完整的自動化移機體系 , 從而實現了高產高效工作面不停產移機 . 機身采用嵌合斜置式槽鋼 , 無螺栓聯結 , 可快速裝拆 , 適應順槽輸送機輸送長度常常改變的要求 . 在本機中專門設計了兩種可調整高度的 H架 , 以使機頭驅動部的高度能緩慢過度 . 帶式輸送