煤矿机电设备选型设计任务书ejzq.docx
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1、煤矿机电电设备选选型设计计任务书根据所给给的参数数,分别别进行以以下部份份的选型型设计,并并按要求求绘图:1综采采工作面面配套设设备选型型设计,并并绘出综综采面配配套设备备关系图图;2井下下煤流运运输系统统各运输输点的设设备选型型设计,并并绘出井井下运输输系统图图;3矿井井提升设设备选型型设计,并并绘出提提升机房房布置示示意图;4矿井井排水、通通风、压压气等系系统的选选型设计计,并绘绘出排水水系统图图;5采区区供电设设计,并并绘出采采区供电电系统图图;6按要要求写出出以上115部部份的设设计说明明书。目 录录第一部份份 支支护设备备与采煤煤机选型型设计33第一节 支护设备备选型3第二节 采煤机
2、选选型设计计110第二部份份 矿矿山运输输部份设设计117第一节 刮板输送送机的选选型17第二节 转载机的的选型 331第三节 带式输送送机的选选型 331第四节 大巷运输输设备选选型440第三部份份 矿井提提升设备备选型设设计46第一节 箕斗的选选择46第二节 提升钢丝丝绳的选选择499第三节 滚筒直径径的选择择 550第四节 提升机与与井口的的相对位位置计算算52第五节 运动学力力学计算算53第六节 校核提升升机电机机功率及及提升量量55第四部份份 煤矿压压、通、排排设备选选型设计计56第一节 煤矿通风风设备选选型设计计59第二节 煤矿压气气设备选选型设计计62第三节 煤矿排水水设备选选型
3、设计计65第五部份份 井下采采区供电电设备选选型设计计773第一节 变压器的的选择73第二节 高低压电电缆的选选择76第三节 高低压开开关的选选择 77第四节 短路电流流计算81第一部份份 支护护设备与与采煤机机的选型型原始资料料:根据某矿矿井采煤煤工作区区面地质概况况:煤层厚厚度3.2(MM);煤层倾倾角1660;顶板条条件1:老顶级、2:直接顶顶2类;工作面面长度1100(M);设计产产量1000万吨吨。按照一一年工作作3000天计算算;每天天分为四四六制工工作及,三个班班生产;一个班班检修。第一节 支支护设备备的选型型设计11综综采支架架选型111 支支架受地地质变化化影响煤层厚度度3.
4、22(M)选选用的综综采支架架,为了适适应受地地质变化化情况下下如以下下的影响响:(1)、煤煤层出现现断层。(2)、台台阶下沉沉。(3)、过过巷。(4)、煤煤层变厚厚、变薄薄等的影影响。按照煤层层厚度大大于2.522.8MM以上时时,应选选用带护护邦装置置的掩护护式或支支撑掩饰饰式支架架,所以以综采支支架必须须能满足足3.2M以上的支支护高度度,且能能适应113的的变化,可选取取3.66M的支支撑最大大支撑高高度。112支架是是否设计计防滑措措施煤层倾角角1600,已经超出出1500的煤矿矿采煤中中的倾斜斜角度,综综采支架架的设计计,必须要要考虑设设计防止止综采支支架防滑滑、防倒倒架的千千斤(
5、侧侧面调架千千斤),使使综采支支架,在在移综采采支架的过程中中,不造造成滑倒、倒支架的问问题发生生。113支架强强度初算算顶板条件件属于级老顶顶,这这种顶板板条件周周期来压压明显,指指标为00.3N355、L:=255500(M)。且直接顶属于2类,直接顶属中等稳定性顶板,强度较高,但有大量节理裂隙,局部较完整,冒后不能填满采空区,一般在支护设备前移后随即冒落。主要指标:强度指数D3170、参考指标:918。114液压压支架的的结构参参数确定定根据煤层层的厚度度为3.2M和和以上采采区内地地质条件件的变化化.选取取择的原原则是:在最大大采高时时,液压压支架能能顶得住住,在最最小采高高时,支支架
6、能过过得去.支架最最大结构构高度HHmaxx和最小小结构高高度Hmmin,由经验验公式计计算:最大结构构高度HHmaxx HHmaxx=hmmax+a考虑到煤煤层伪顶顶,煤层层冒落支支架仍有有可靠的的初撑力力所需要要的支撑撑高度的的补偿量量,因此此中厚煤煤层a取取值为00.2mmHmaxx =33.2+0.22=3.4(m) 最小小结构高高度Hmmin Hmiin=hhminn-S22-b-c考虑到煤煤层出现现断层。台台阶下沉沉。过巷巷。 煤煤层最小小厚度取取值1.85M;S2:顶顶板最大大下沉量量,属级老顶顶按0.15取取值;b:支架架卸载前前移时立立柱伸缩缩余量,因煤层层大于11.2MM,
7、取0.1M;c:为支支架顶上上存留的的浮煤和和碎石厚厚度,取取值0.1.Hminn=2.35-0.115-00.1-0.11=2(MM)115支架架支护强强度的确确定按经验公公式:qq=K*H*RR 吨吨/米22式中:KK作用用于支架架的顶板板岩石厚厚度系数数,属中中厚煤层层取7 HH最大大采高33.2MMR岩岩石容重重,按22.3吨吨/米33得:q=7*33.2*2.33=511.522吨/米米212综综采支架架选型确确定121支支架型号号确定选用ZYY3200/200/355型支撑撑掩护支支架,是根据据煤层厚厚度3.2(MM);煤煤层倾角角1600;顶板板条件11:老顶顶级22:直接接顶2
8、类类.工作作面长度度1000(M);设计计的,其其特点是是适应地地质条件件复杂、倾倾角度大大、节理理发育顶顶煤容易易跨落设设计。本本支架为为倾斜四四柱支撑撑掩护式式液压支支架。122支支架设计计特点Y3200/200/35型型支架的的主要特特点是保保留液压压支架稳稳定性好好,保证证足够支支护强度度条件下下支护简简单,尺尺寸紧凑凑,具有有整体性性强和安安全生产产等优点点。具体体特点如如下:a、采用用刚性整整体顶梁梁的结构构,顶梁梁设有活活动侧护护板。b、为防防止支架架前方提提前帽顶顶,有保保证及时时支护的的前提下下,增加加了掩护护梁。选选用了最最简单的的标准液液压系统统设计,降降低初期期投资,保
9、保证支架架达到良良好工作作条件。c、为方方便整架架巷道运运输,总总体高度度下降至至20000MMM。d、大倾倾角加装装防滑装装置实现现其功能能。e、端头头支架设置两两操作阀阀,推溜溜和移架架采取邻邻架操作作。13液压支支架主要要技术参参数ZY3220/220/335型支撑撑掩护式式液压支支架主要要技术参参数见下下表:项目参 数单位附注1支架型式支撑掩护护式液压压支架高度20000-35500mm中心距15000mm宽度14300-15570mm初撑力15000-19950kNP=311.5MMPa工作阻力力32000kNP=355.4MMPa支护强度度47.88-61.2吨力/米米2底板比压压
10、(前端端)13-115公斤力/厘米22H=1.7-22.9mm泵站压力力31.55MPa适应倾角角15 -25加防护设设施操纵方式式邻架控制制,先移移架后推推溜质量约140000Kg2立柱型式单伸缩,机械加加长段4 根缸径180mm柱径/加加长杆170/1400mm行程/液液压24433/12221mm加套3990初撑力(推/拉拉)801/87kNP=311.5MPaa工作阻力力32000kNP=355.4MMPa3推移千斤顶型式差压式1 根缸径160mm杆径105mm行程700mm推力273kN锁推腔拉力360kNP=311.5MPaa4护帮千斤顶型式普通2根缸径/杆杆径80/445mm行程
11、390mm初撑力(推/拉拉)158/1088kN锁两腔5侧推千斤顶型式普通3根缸径/杆杆径80/445mm行程170mm推力158kNP=311.5MMPa拉力108kNP=311.5MMPa6调架千斤顶型式普通1/2根根头尾114根缸径/杆杆径125/70mm行程340mm推力/拉拉力385/2644kNP=311.5MMPa7调架梁千斤顶型式普通1/2根根缸径/杆杆径80/445mm行程150mm推力/拉拉力158/1088kN锁两腔8防倒千斤顶型式普通头尾211备6缸径/杆杆径125/70mm行程430mm推力/拉拉力385/2644kNP=311.5MMPaZY3220/220/335
12、支架结结构形式式如图14支架组组成 1141 组组焊件本支架组组焊件主主要采用用16MMn钢板板,部分分采用ss=455kg/mm22级高强强度合金金结构钢钢板材与与16MMn普通通低合金金结构板板材组焊焊;厚度度均选用用GB7709-88热热轨钢板板尺寸系系列中支支架常用用优选规规格(板板厚多为为12、114、116、220、330)。142 液液压缸本支架所所有液压压缸用钢钢管均采采用277SiMMn管材材,钢管管规格均均选用支支架常用用优选规规格。143 销销轴、导导杆类销轴类中中,较重重要销轴轴均采用用30CCrMnnTi棒棒材,重重量约占占45%;其余均均采用440Crr棒材,重重量
13、约占占55%。 销轴、导导杆均镀镀锌、钝钝化处理理。144立柱柱缸径大于于1000的千斤斤顶中的的鼓形圈圈均采用用聚氨脂脂材料。15液压系系统151主泵泵管选择择支架采用用本架大大流量控控制系统统。主进进液管路路为311.4DD高压胶胶管。主主回液选选用322胶管。架架内主进进回液选选用255高压胶胶管。152 阀阀类选择择操纵阀为为200LL/minn流量组组合液控控单向阀阀,100LL/minn流量安安全阀。项目参 数附注1截止阀NZJFF2.000,P=311.5MMPa2截止阀NEJFF3.000CP=311.5MMPa153 高高压胶管管及接头头等附件件选择均选用专专供煤矿矿井下使使
14、用的优优选系列列其型号如下下。项目参 数附注1钢编管总总成254P20mmP=311.5MMPa2钢编管总总成103P2.00mP=311.5MMPa钢编管总总成133P2.00mP=311.5MMPa钢编管总总成163P1.22mP=311.5MMPa钢编管总总成254P2.55mP=311.5MMPa钢编管总总成324P2.55mP=311.5MMPa16支架的的工艺要要求161钢板板焊前除除锈,主主要筋板板刀检;162本支支架组焊焊件中主主要装配配孔,均均要求部部件组焊焊后整体体镗孔;163高强强板组焊焊后均需需进行消消除应力力处理。17支架质质量(重重量)支架质量量为约1140000k
15、gg(s=455kg/mm22级高强强度钢板板重量约约占600%)。由于本采采煤工作作面走向向长度为为1000M,每架支支架支护护宽度为为1.388M,考虑到到中间相相邻支架,架间距距离为1100mmm,综综上所述述,本采采煤工作作面布置置70架支支架。支架图附附后11第二节 采煤煤机的选选型设计计由于煤层层的厚度度为3.2M和和以上采采区内地地质条件件的变化化.正确确选用和和使用采采煤机是是是提高高工作面面,生产产能力的的一项重重要任务务,对采采煤工作作面的生生产效率率、能耗、安安全等都都具有重重要的影影响,主主要考虑虑以下几几方面的的的问题题:煤层层厚度,倾倾角及煤煤的物理理机械性性质、地
16、地质条件件、支护护设备、运运输设备备等。21采采煤机性性能参数数的计算算与确定定211滚筒筒直径的的选择为了正常常的采煤煤工作中中,减少不不必要的的时间损损失,少少去在机机头、机机尾操作作过多的时时间,影影响生产产。选用用双滚筒筒采煤机机,其直直径D为为采煤工工作面最最大采高高的0.6倍。D=0.6Hmmax=3.22*0.6=11.9MM212截深深的选择择决定截深深充分考考虑煤层层的压张张效应,因因截割阻阻抗为3380,煤煤层倾角角为1660、煤层层厚度为为3.22M,顶顶板属22类。为为了管理理方便,截截深还需需要与支支架的推推移步距距相适宜宜,另国国产采煤煤机的推推移步距距为0.6M,
17、所以,本本采煤机机按照00.6MM的截深深选用。213滚筒筒转速及及截割速速度滚筒转速速对截煤煤能耗、装装载效果果、粉尘尘大小都都有一定定的影响响。由截截齿最大大切屑厚厚度hmmen公公式hmenn=10000VV/m*n 毫米米可知,当当滚筒每每条截线线上的截截齿数mm ,牵牵引速度度V以定定,切屑屑厚度愈愈小,煤煤层产生量大,截截割比能能耗加大大。由于于本煤层层属中厚厚煤层,滚滚筒的转转速选择择为300转/分分。截齿齿的截割割速度确确定为44米/分左右右。214采煤煤机的最最小设计计生产率率由于本采采煤工作作面设计计能力为为年产1100万万吨,采采用东西西两冀开开采,每每年按照照3000天
18、,并并且每天天是三个个班生产产,一个个班检修修。由此此:本采采煤工作作面每班班产煤量量为1)、每每日产量量为 1100/3000=0.33333万吨吨/日=33333吨/日 2)、每每班产量量为 00.33333/3=00.11111万万吨/班班=11111吨吨/班 3)、每冀冀生产量量为W=11111/22=5556吨/班/冀冀采煤过程程中,由由于处理理故障,机头、机机尾调头头、检查查和更换换刀具,等候支支护工作作,处理理片帮等等,经常常出现停停顿,采采煤机实际际生产率率比理论论生产率率小的多多,考虑虑到有效效开机率率,则采采煤工作作面生产产能力所所要求的的最小设设计生产产率Qmmin为为:
19、 QQminn=W/18*00.2=5566/188*0.2=1154吨吨/小时时215 采采煤机截截割时的的牵引速速度及生生产率由于采煤煤机装煤煤能力,运运输机生生产率,支支护设备备推移等等因素的的影响,采采煤机在在截割时时的牵引引速度比比空运时时低的多多,特别别是采煤煤机在零零到某个个值范围围变化,所所以选择择要根据据以下几几个方面面来综合合考虑。 1)、根根据采煤煤机最小小生产率率Qmiin决定定的牵引引速度VV1V1=QQminn/600*H*B*rr 米/分分式中:QQminn采煤煤机最小小设计生生产率 吨/小小时 HH采煤煤要同平平均采高高,米 BB采煤煤要截深深,米r煤煤的容重重
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