中国矿业大学成人教育学院毕业设计范本htmz.docx

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1、中国矿业大学成人教育学院2009届毕业设计（论文）摘要综合机械械化采煤煤工所面面设备从从选型到到安装的过过程是煤煤矿生产产经营过过程之中中一个重重要的组组成部分分，直接接影响煤煤矿企业业的经济济效益、安安全生产产和生产产秩序。随着煤炭开采技术的发展，高产高效工作面不断涌现，对工作面设备配套的要求也越来越高。提高综采机电设备配套的科学性，增加设备布置的合理性，增强综采设备全技术措施、工艺的同时，安装组织管理工作也显得十分重要。在不断完善的安装技术环境下的综采设备适应能力，是煤炭系统工程设计人员必须要解决的问题。论文结合合煤矿企企业工作作的实际际，从理理论上讨讨论了综综采设备备优化与与配套的的基础

2、上上，充分分考虑到到煤矿综综采工作作面设备备与安装装的特点点，总结结了影响响综采设设备安装装进度的的各种因因素，并并运用系系统工程程的基本本理论和和方法对对影响安安装的因因素进行行了深入入分析，找找出了影影响进度度计划编编制的主主要因素素。运用用网络计计划的方方法，结结合因素素分析，在在广泛收收集和分分析各项项基础数数据和资资料之后后，对设设备安装装项目的的工序分分解、工工序间的的逻辑关关系、工工序的时时间参数数、资源源匹配、计计划的调调整与优优化进行行了深入入细致的的研究，并并以泗河河煤矿223266工作面面综采设设备安装装为实例例编制了了安装的的进度计计划。针针对方案案的实施施控制，在在全

3、面分分析的基基础上，对对可能出出现的偏偏差进行行了预测测，指出出了设备备安装实实施阶段段的关键键控制因因素和保保证措施施。本文文针对长长期以来来，综采采设备选型型过程与与安装计计划编制制方法落落后，计计划的可可操作性性差等特特点，运运用网络络计划的的方法进进行了有有益的探探索。关键词：综采工工作面； 液压压支架； 设备备安装； 网络络计划； 进度度分析中国矿业大学成人教育学院2009届毕业设计（论文）目录1绪 论111.1 选题的的背景11 1.22 课题题的来源源2 1.33 国内内外研究究现状22 1.44 研究究内容44 1.55研究方方法552 综采采工作面面设备确确定配套套分析 62

4、.1综综采工作作面设备备确定和和配套的的程序62.2液液压支架架的计算算确定92.3采采煤机的的计算确确定102.4刮刮板输送送机的计计算确定定152.5综综采工作作面“三机”几何关关系的确确定1162.6三三机的性性能及生生产能力力的确定定172.7本本章小结结183 泗河煤矿矿综采设设备配套套及工艺艺参数优优化2203.1 矿井概况况203.2 泗河煤矿矿综采设设备配套套关键技技术的研研究2203.3 泗河煤矿矿综采装装备配套套的实现现2223.4 工作面工工艺参数数优化233.5 工作面工工序匹配配的保障障措施243.6 井下理论论性工业业试验263.7 本章小结结284 综采设备备安装

5、原原理与优优化应用用304.1 网络计划划中的设设备安装装原理304.2 本章小结结40致 谢谢42主要参考考文献443中国矿业大学成人教育学院2009届毕业设计（论文）1 绪论论1.1选选题的背背景能源问题题不仅关关系到国国家的经经济安全全，而且且还涉及及到国家家的政治治安全。根根据有关关机构统统计与预预测，在在我国的的能源消消费结构构比例中中化石能能源的比比重很大大，而且且我国的的化石能能源中煤煤炭资源源则占据据着极其其重要的的地位，结结合我国国的实际际国情及及广大民民众的能能源消费费习惯和和消费偏偏好，毋毋庸置疑疑，在未未来相当当长的一一段历史史时期内内，煤炭炭仍旧是是我国能能源消费费结

6、构中中的主要要能源，煤煤炭产业业仍将是是我国一一些地区区产业结结构中的的支柱产产业。但但我国的的煤炭资资源在新新的形势势下，受受到了前前所未有有的挑战战。煤炭炭工业是是中国重重要的基基础产业业。长期期以来，煤煤炭在中中国一次次能源生生产和消消费构成成中均占占2/33以上。中中国煤炭炭资源丰丰富，在在未来的的相当长长的时间间内，以以煤为主主的能源源供应格格局不会会改变。随随着加工工转换和和利用技技术水平平的提高高，煤炭炭可以成成为高效效、清洁洁利用的的能源。在我国煤煤矿中,薄煤层层的储量量占煤炭炭可采储储量比例例较大,在已探探明的矿矿区中,有844%的矿矿区有薄薄煤层,储量约约6200亿t,占总

7、储储量的117.55%。由由于在开开采技术术上薄煤煤层属于于难采煤煤层,机机械化水水平一直直比较低低,在开开采煤层层中产量量比例小小。在薄薄煤层中中,由于于受煤层层薄、人人员活动动空间小小等限制制,在采采煤方法法的选择择上是一一个难题题。目前前，我国国大多中中小煤矿矿工作面面采用普普采、炮炮采为主主的工艺艺方式，所所引起的的诸多问问题己成成为制约约矿区安安全、高高效生产产重大问问题。由由于普采采工艺对对顶板的的控制能能力较差差，导致致工作面面经常出出现冒顶顶等顶板板事故，严严重地威威胁着矿矿工的生生命安全全和矿井井安全高高效生产产1。尤其其是随着着生产不不断向后后组煤和和边角采采区拓展展，生产

8、产安全条条件更为为困难。要提高单单产水平平和工作作面效率率,实现现矿井安安全、高高效开采采,必须须采用综综合机械械化开采采。1.2课课题来源源目前，我我国还存存在大量量的中小小煤矿。据据资料显显示，220055年，我我国煤炭炭产量为为21.9亿吨吨，但大大中型煤煤矿产量量仅占554%，采采煤机械械化程度度仅为445%；小型煤煤矿2.1万处处，数量量多，装装备差，大大多数仍仍处于炮炮采甚至至手工作作业水平平，普遍遍缺乏技技术、装装备、管管理。在在本课题题研究过过程中总总结的经经验，对对众多地地方中小小煤矿下下一步的的生产工工艺改造造能起到到很大的的借鉴作作用。1.3国国内外研研究现状状国内外综综

9、采技术术的发展展主要以以地质条条件相对对简单的的煤层条条件进行行了研究究应用：中厚煤层层长壁综综采在我我国煤矿矿生产中中普遍使使用，占占综采比比例700%以上上，技术术、装备备和生产产管理己己经成熟熟。长壁壁大采高高(5mm以下厚厚煤层)综采和和长壁综综放开采采(5mm以上厚厚及特厚厚煤层)技术是是在改革革开放近近20年年来迅速速发展起起来的两两种长壁壁综采技技术，且且己基本本成熟，解解决了厚厚及特厚厚煤层开开采在技技术和管管理上以以往存在在的而未未能很好好解决的的一些问问题，使使采准巷巷道工程程大大减减少、运运输系统统简化、管管理集中中，工作作面单产产高、效效率高，吨吨煤生产产成本下下降(较

10、较分层开开采成本本一般降降低100%左右右，有的的降低高高达188%)，经经济效果果好。且且生产能能力大，如如神东煤煤炭公司司大柳塔塔矿大柳柳塔井依依靠全套套引进设设备单原原煤产量量首次突突破千万万吨，220022年综采采工作面面年产量量达到8874万万t，刷刷新世界界记录。据此，可可以认为为这是开开采厚及及特厚煤煤层行之之有效的的采煤法法，而且且随着技技术装备备的性能能、可靠靠性和管管理水平平的提高高，技术术组织措措施的完完善，综综合机械械化的采采煤工艺艺会更具具优越性性和发展展前途。综采工作作面液压压支架的的选型是是综采机机械化采采煤工艺艺的一个个重要组组成部分分。综采采工作面面设备的的数

11、量多多、体积积大、吨吨位重，通通常每套套设备包包括液压压支架、采采煤机、刮刮板输送送机、转转载机、胶胶带输送送机及电电控设备备等，重重量已达达20000吨以以上，井井下运输输距离一一般为22-3kkm，甚甚至更远远，工作作面设备备安装和和拆除一一次，工工序繁杂杂，需要要较长一一段时间间，如果果方法不不对、措措施不力力、组织织不严，不不仅要消消耗大量量的人力力、物力力和财力力，而且且减少了了工作面面产量，甚甚至使整整个矿井井的采掘掘失调，经经济效益益受到影影响。德德国莱茵茵矿区的的调查结结果表明明，平均均每安装装一个工工作面用用工量多多达1000000个工，耗耗资4880万马马克。该该矿区每每年

12、有550个工工作面搬搬迁，仅仅安装费费就达22.4亿亿马克。统统计表明明，工作作面安装装费用约约占生产产费用的的49%，可见见安装对对生产和和经济效效益的影影响是非非常大的的。安装装期间如如不加快快安装速速度或拆拆装倒面面设备，就就会严重重欠产，使使矿井均均衡生产产受到影影响。因因此，如如何合理理组织好好工作面面设备的的安装和和拆除工工作，就就显得非非常重要要。目前，我我国综采采工作面面设备安安装的实实际效率率与国外外相比有有一定差差距，主主要原因因是：目前我我国绝大大多数矿矿井的阶阶段内都都采用采采区式布布置，采采区内工工作面采采用后退退式开采采，工作作面搬迁迁距离一一般2kkm以上上，设备

13、备安装与与运输要要经过区区段平巷巷、中部部车场、采采区上（下下）山和和新工作作面的中中部车场场、平巷巷才能进进入新工工作面。其其运输距距离长，线线路复杂杂，巷道道条件差差。如巷巷道起伏伏大、弯弯道曲率率半径小小、断面面小、坡坡度大等等，都使使得安装装工作费费工、费费时。目前我我国辅助助运输基基本上是是轨道运运输，运运载工具具基本上上是普通通平板车车、材料料车；搬搬迁要从从平巷到到斜巷再再到平巷巷，需要要多次运运转；设设备起吊吊、装车车、卸车车都十分分费事，安安全性差差，运转转速度低低，延误误搬迁时时间。工作场场地狭窄窄，照明明条件差差，职工工队伍的的素质尚尚有相当当的差距距。设备搬搬迁、安安装

14、计划划不科学学，用工工不合理理，窝工工现象多多。根据目前前我国综综采工作作面设备备安装状状况，提提高综采采设备的的安装速速度和效效率，是是综采发发展急需需解决的的一个大大问题。假假设我国国的综采采设备安安装时间间降低到到15天天左右，那那么综采采设备的的利用率率就可提提高约110%，按按全国使使用2990套综综采设备备计算，几几乎相当当与增加加29套套综采设设备，由由此所产产生的效效益将是是十分可可观的。1.4研研究内容容综合机械械化采煤煤工作面面设备配配套是一一个集地地质开采采学、采采矿工程程学、矿矿压及其其控制学学、机械械工程学学、采煤煤工艺学学、安全全工程学学、电气气自动化化、液压压传动

15、、通通风管理理、环境境保护和和经济学学等学科科的综合合工程问问题。本本课题旨旨在解决决目前采采煤工作作面设备备配套中中普遍存存在的结结果粗糙糙、经验验主义泛泛滥的倾倾向，以以提高综综采设备备选型配配套的科科学性、准准确性，并并对工作作面设备备的快速速安装进进行研究究，达到到快速准准确地完完成工作作面设备备选型和和安装任任务。根据煤层层厚度一一般将煤煤层划分分为4类类:厚煤煤层(3.55m)、中中厚煤层层(3.5ll.3mm)、薄薄煤层(1.330.8m)和极薄薄煤层(25503300mmm；采煤煤机机身身上方的的空间高高度，按按便于司司机操作作及留有有顶板下下沉量确确定，mmm。2.6“三机”

16、的性能能及生产产能力配配套“三机”性能配配套主要要解决各各设备性性能间互互相制约约的问题题,从而而充分发发挥设备备性能，以以满足生生产的需需要。“三机”生产能能力配套套工作面面生产能能力取决决于采煤煤机落煤煤能力，而而工作面面输送机机、液压压支架和和其它设设备的生生产能力力都要大大于采煤煤机的生生产能力力。综采工作作面的生生产能力力，可按按下列程程序计算算133-144：（1）确确定综采采工作面面所需的的生产能能力。工工作面所所需的小小时生产产能力可可按下式式计算： (2.442)式中生产不不均衡因因数，可可取1.111.255；工作作面产量量，；时间间利用系系数，目目前一般般为0.300.5

17、。（2）采采煤机课课实现的的生产能能力。可可按下式式计算： (2.43)式中采煤机机可实现现的生产产能力，；采煤煤机牵引引速度，；平均均采高，mm。（3）刮刮板输送送机可实实现的生生产能力力。可按按下式计计算： (2.44)式中刮板输输送机可可实现的的生产能能力，；溜槽槽货载截截面积，；装满满因数，一一般为00.6550.90；装载载的松散散容重，；刮板板机链速速，。各单机可可实现的的生产能能力与工工作面生生产能力力的关系系应满足足： (2.45)2.7本本章小结结本章主要要分析了了在综采采工作面面处于动动态发展展和复杂杂多变的的地下环环境中，受受多种随随机因素素的影响响，煤层层地质条条件多种

18、种多样等等条件下下，包括括采煤、支支护、运运输等多多个环节节可选用用层次不不同的开开采设备备的选型型及配套套情况。综采工作作面使用用的设备备繁多，它它们不是是简单的的拼凑，而而是有机机的结合合。综采采工作面面设备配配套就是是要正确确确定综综采工作作面设备备的类型型和参数数。本章章考虑综综采工作作面设备备在空间间尺寸、能能力之间间存在联联系和匹匹配关系系，彼此此间要相相互适应应和协调调等原因因，最终终使选用用的综采采成套设设备适合合煤层赋赋存条件件和矿井井生产技技术条件件，以期期获得良良好的使使用效果果。中国矿业大学成人教育学院2009届毕业设计（论文）3 泗泗河煤矿矿综采设设备配套套及工艺艺参

19、数优优化3.1矿矿井概况况 泗河煤煤矿主采采4#煤煤层厚度度在O3m，平平均厚度度1.55，从已已开采揭揭露情况况看，现现在正在在开采煤煤层为复复合顶板板。直接接顶为灰灰黑色泥泥质粉砂砂岩，厚厚度一般般在0.522m，其其上一般般有2个个小煤层层，厚度度011.6mm，复合合顶总厚厚度4.5m，开开采中顶顶板极难难控制，顶顶板管理理难度大大。底板板一般为为粘土岩岩，有时时为砂页页岩互层层和细砂砂眼。中中间含小小煤层厚厚度在001mm，底板板总厚度度355m，受受压时极极易出现现底板变变形，造造成支柱柱钻底，从从而影响响工作面面的支护护质量。煤煤层倾角角一般不不大于225度。落落差在33以内的的

20、断层及及破碎带带分布较较多，采采面的涌涌水量一一般在00.5mm3/miin。3.2泗泗河煤矿矿综采设设备配套套关键技技术的研研究3.2.1解决决滚筒装装煤装备备配套技技术由于薄煤煤层的特特点，滚滚筒直径径的选择择要小，由由此带来来了一系系列问题题。要使使滚筒装装煤达到到良好效效果，必必须解决决3个方方面的技技术问题题。滚筒直直径、过过煤高度度、卧底底量对装装煤效果果的影响响。滚筒的的转速与与滚筒装装煤效果果关系。滚筒装装煤与滚滚筒结构构的关系系。3.2优优化配套套，降低低最小采采煤高度度在薄煤层层综采机机械化装装备配套套中，机机身高度度、输送送机高度度与过煤煤高度的的选择是是薄煤层层最低开开

21、采高度度的决定定因素。机机身高度度即采煤煤机上平平面到地地平面的的高度；过煤高高度是指指输送机机中板到到采煤机机机身下下平面的的高度，是是煤流及及矸石通通过的空空间；机机面高度度取决于于输送机机高度、过过煤高度度与采煤煤机机身身厚度。薄薄煤层采采煤机为为了降低低机身高高度，采采用去掉掉底托架架、机身身各部件件间用拉拉杆相连连的结构构，驱轨轨轮改为为突出机机身布置置，从而而达到了了降低机机身厚度度的目的的。输送送机高度度在选择择时，采采用铸造造封底结结构，链链环形式式为中双双链，对对刮板及及中部槽槽结构进进行了特特殊设计计，也使使其高度度大大降降低116。采采煤机和和输送机机一经选选定，厚厚度和高高度无法法改变，只只有选择择合理的的过煤高高度，使使机面高高度进一一步降低低。过煤煤高度的的选择，通通过对煤煤块和矸矸石块度度大小的的统计来来选择，保保证其从从采煤机机身下顺顺利通过过。只有有这样，才才能使配配套后的的机面高高度降到到最低，从从而保证证配套设设备达到到最低采采煤高度度的要求求。3.2薄薄煤