大雁煤业有限公司第一煤矿综采工作设备选型-毕业论文.doc

内蒙古科技大学矿业与煤炭学院毕业设计说明书（论文）

内蒙古科技大学
学生毕业设计说明书（毕业论文）

题 目：大雁煤业有限公司第一煤矿综采工作设备选型
学生姓名：王健
学 号：1274304235
专 业：矿山机电
班 级：12级2班
指导教师：袁旭芳

摘 要
本设计主要研究了综采工作面采煤机、液压支架、刮板输送机以及乳化液泵站的选型设计。综合机械化采煤是指完成落煤、装煤、运煤以及顶板支护等一系列机械化的总称。本设计中所研究的煤层为采高2.9米的中厚煤层，是较为常见的，所以选型较为容易，采煤机型号的选择主要根据煤层硬度、厚度、倾角等因素来选取，选型后还要计算采煤机的主要参数，采高、截深、生产力、牵引速度、牵引力、截割速度、装机功率。
本设计中选用了MG650/1600WD采煤机，本采煤机在我国使用较为普遍。在运输方面本设计选用了跟MG650/1600WD配套的SGZ900/1050型输送机，并对输送机的输送能力以及刮板链的强度进行了验算。在顶板支护中根据顶板的稳定性选用了支撑掩护式支架，架型需要根据采高、工作阻力等来确定，本设计中选用了ZY8600/24/50型，也是使用较为普遍的一种架型，还对支护强度进行了验算，确定了工作面所需支架的总数量。本设计还对乳化液泵站进行了具体的设计计算，根据所选液压支架的主要技术参数计算了泵站的压力，并对乳化液泵站各设备进行了选型。最后本设计还对整体进行了配套验算，并做出了三机配套图。

关键词： 综采 工作面 选型 设备

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Abstract
This design is mainly mechanized mining face shearers, hydraulic support, scraper conveyor, and emulsion pumping station selection design. Mechanized coal mining is completed off the coal, and installed a series of mechanized general term of the coal, coal and roof support. Mining height of 2.9 m thick coal seam, the coal seams studied in this design is more common, so the selection is relatively easy, Shearer choice of models mainly based on coal seam hardness, thickness, angle select, selection also calculate the main parameters of the shearer cutting height, cutting depth, productivity, drawing speed, traction and cutting speed, the installed power.
This design selected the MG650/1600WD Shearer, the shearer is more common in China. In transport design selected matching with MG650/1600WD SGZ900/1050 type conveyor and conveyor transmission capacity and the strength of the scraper chain checking. Selected in the roof support according to the stability of the roof support shield support, the frame type according to the mining height, resistance, etc. to determine this design in the selection of ZY8600/24/50 type, but also use a more common frame type, but also on the supporting strength checking, determine the total number of face bracket required. Emulsion pump station, this design also specific design calculations, calculated according to the main technical parameters of the selected hydraulic support the pressure of the pumping station, and the emulsion pump station equipment selection. Finally, the design of the overall matching checking, and make a matching diagram of the three machines.

Key words: Mechanized mining working surface model selection equipment
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目录
摘 要 I
Abstract II
第一章 概 述 1
1.1设计题目、设计条件、任务和要求 1
1.1.1设计题目及设计条件 1
1.1.2任务和要求 1
1.2综采工作面进行配套的程序 1
1.3选型的基本原则 2
1.3.1采煤机 2
1.3.2刮板运输机 2
1.3.3液压支架 2
1.4大雁煤业集团简介 3
1.4.2矿井生产建设概况 4
1.4.3主要生产系统 4
第二章 采煤机的选型 6
2.1采煤机的选型原则 6
2.2初选采煤机 6
2.2.1根据煤的坚硬度选型 6
2.2.2根据煤层厚度选型 6
2.2.3根据煤层倾角选型 7
2.3采煤机参数计算 8
2.3.1采高 8
2.3.2工作机构参数 8
2.3.3采煤机牵引速度的确定 9
2.3.4采煤机生产率 10
2.3.5装机功率 11
2.3.6牵引力 12
2.4防滑设置 12
2.5初选采煤机参数 13
2.6采煤机的验算 16
2.7采煤机的稳定性 17
第三章刮板输送机的选型 19
3.1刮板输送机的选型原则 19
3.1.1刮板输送机与采煤机的配合原则 19
3.1.2刮板输送机与液压支架的配合原则 19
3.2确定刮板输送机得型号 20
3.3运输能力的验算 21
3.4运行阻力、和功率的计算 22
3.4.1刮板输送机物料质量q的计算 22
3.4.2有载分支的基本运行阻力计算 22
3.4.3空段运行阻力 23
3.4.4刮板输送机运行总阻力的计算 23
3.4.5刮板输送机链条张力的计算 23
3.4.6.刮板链强度验算 24
3.4.7判断最小张力点 24
3.4.8刮板输送机电机功率的计算 26
第四章 液压支架的选型 28
4.1 确定液压支架的选型 28
4.1.1确定架型 28
4.1.2架型与支护强度初选 29
4.2顶梁长度的计算 30
4.3支护面积 31
4.4支护强度和工作阻力 31
4.5支架高度 33
4.6移架阻力及推溜力 34
4.7确定支架型号 34
4.8性能验算 36
4.8.1底板比压 36
4.8.2工作阻力（支护强度）和初撑力的验算 37
4.8.3顶板覆盖率 37
4.9布置台数 38
第五章乳化液泵站的选型 39
5.1乳化液泵 39
5.2泵站流量确定 40
5.3选择乳化液泵 41
5.4乳化液泵的电机功率 43
5.5乳化液 43
第六章 配套验算 44
6.1通风计算 44
6.2设备的空间尺寸配套关系 45
6.3综采工作面布置图 46
结 论 48
参 考 文 献 49
致 谢 50

49

第一章 概 述
1.1设计题目、设计条件、任务和要求
1.1.1设计题目及设计条件
（1） 大雁煤业有限公司第一煤矿综采工作面机械化设备选型
（2） 设计条件及参数
工作面长度190m。
倾角15°。
煤层平均厚度3.6m.。
顶板中等稳定
f=2.3。
煤的实体密度，取1.3t／m3 ；
1.1.2任务和要求
⑴完成综采工作面机械化各设备的选型计算。即：确定采煤机、运输机、液压支架和泵站的型号和参数的验算；
⑵各设备匹配尺寸和参数验算，完成一张1号综采设备之间的配套尺寸关系平面布置图；
⑶编写出一本设计说明书，字数在8千至1万字左右。
应用所学专业的理论知识对综采工作面采煤工艺及工作面组织设计。建立综采工作面生产系统及采煤工艺过程的概念，熟悉采煤方法的选择原则。合理选定采煤工艺，掌握并安排综采工作面各工序的时空关系及进行方式，对采煤工作面进行布置和主要参数的确定。掌握工作面顶板支护原理，合理选择支架形式和支护参数。合理确定综采工作面各项技术参数，选择采煤设备，编制综采工作面循环作业图表。掌握采综采工作面作业规程的编制方法。
1.2综采工作面进行配套的程序
煤尘存储情况→采煤工艺方法的确定→工作面生产能力的确定→采煤机选型→刮板输送机选型→液压支架选型→其他设备的选择→主要设备配套合理→设备选型完成。
1.3选型的基本原则
综采工作面的主要设备是“三机”， “三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送机。其选型首先必须考虑配套关系,选型正确先进、配套关系合理是提高综采工作面生产能力、实现高产高效的必要条件。
首先考虑“三机”的基本选型原则：
1.3.1采煤机
⑴采煤机必须满足煤层开采厚度和煤的切割阻力的需要，要与煤层的倾角适应。
⑵采煤机以最小的电耗获得最大的采煤速度即最大的生产能力，以及获得最佳的块度。
⑶要考虑与支架和运输机配套，与支架移支速度和运输机运煤能力相适应。
⑷具备有效的喷雾抑尘装置。
1.3.2刮板运输机
⑴要满足工作面长度和倾角对于运输机铺设长度和稳定性的要求。
⑵运输机必须与采煤机的能力相适应，要保证采煤机效能的发挥。
⑶要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜（或不骑溜）正常运行。
⑷能在正常状态下随采煤机之后适当弯曲，并配有清扫浮煤的装置，并使移置液压支架和拖动电缆方便。
1.3.3液压支架
⑴要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。
⑵要移得走，它的结构形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性。支架底座要适应底板岩石的抗压强度，以防底软而使支架陷入底板。
⑶要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支架稳定性的要求。
⑷要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套。
⑸要考虑投资，力求以较低的投资获得所需的技术经济效果。支架复用次数高，损坏情况少，即能降低吨煤成本。
由于以上这些要求显而易见，故不拟作过多的说明。
按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层------从最小可采厚度到1.3m；⑵中厚煤层------1.3~3.5m；⑶厚煤层------大于3.5m。
按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：⑴缓倾斜煤层------0°~25°； ⑵倾斜煤层------25°~45°；⑶急倾斜煤层------45°~90°。倾角小于12°的煤层对于综采机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；使支架的横向稳定性变坏，甚至下滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。
综上所述，选型的基本原则就是：
在满足生产能力要求采煤机生产能力要与综采工作面的生产任务相适应,工作面刮板输送机的输送能力应大于采煤机的生产能力,液压支架的移架速度应与采煤机的牵引速度相适应,而乳化液泵站输出压力与流量应满足液压支架初撑力及其动作速度要求。
同时满足设备性能要求输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构相匹配,如采煤机的牵引机构、行走机构、底托架及滑靴的结构,电缆及水管的拖移方法以及是否连锁控制等。输送机的中部槽应与液压支架的推移千斤顶连接装置的间距和连接结构相匹配。采煤机的采高范围与支架的最大和最小结构尺寸相适应,而其截深应与支架推移步距相适应。
1.4大雁煤业集团简介
大雁矿区坐落在呼伦贝尔市中部鄂温克族自治旗境内。地理坐标为:东经 120°24′至120°38′，北纬49°09′至49°16′，矿区总面积632平方公里。属内蒙古自治区呼伦贝尔盟鄂温克自治旗管辖。哈尔滨-满州里铁路由东向西在煤田境内通过，大雁车站距牙克石18km，东行可达齐齐哈尔，西行可达海拉尔和满州里。区内多以简易公路为主，可通往牙克石和海拉尔等地。其煤炭资源总量约38.6亿t，其中保有储量36亿t。大雁煤业公司已开发占用17亿t，其生产井可采储量为3.2亿t。上侏罗统大磨拐河组为主要含煤地层，伊敏组为次要含煤地层，两组共含煤34层。伊敏组含12层，仅含局部可采层；大磨拐河组含煤22层，有10多层可采，其中以27#、28#、30#煤层最为发育。其煤种全属褐煤为，中灰分低硫分，发热量为28-30MJ/kg。大雁矿业集团有限责任公司始建于1970年，1974年成立大雁矿务局，为中央财政直属的94家煤炭企业之一，1998年下放内蒙古自治区管理，1999年转制为大雁煤业有限责任公司，2002年下放呼伦贝尔市管理，2005年8月呼伦贝尔市人民政府批复组建大雁矿业集团有限责任公司.
1.4.1大雁煤业的发展
近年来，大雁矿业集团不断深化改革，加快企业开放和发展步伐，精干主体，优化产品结构，充分利用自然资源和人力、技术、管理优势，与国内知名的大企业强强联合，合力建设煤、电、化、冶、运五大产业板块，打造呼伦贝尔市第一个产业链条完整的能源煤化工基地。规划到2020年，建成煤炭产量过5000万吨、发电总装机容量超1000万千瓦时，煤化工和冶金产品年产量达1000万吨的特大型企业集团。
1.4.2矿井生产建设概况
按照总体规划，大雁矿区获得预测资源储量2357．89万吨，划分为三个井田、一个露天矿田、一个勘探区和一个后备区。其中，大雁一矿井田为现有生产矿井，设计生产能力150万吨/年，大雁二矿井田为现有生产矿井，设计生产能力为200万吨/年，大雁三矿井田为在建矿井，设计生产能力300万吨/年，大雁五矿井田为规划勘探区、马达木吉区为后备区。
1.4.3主要生产系统
大雁褐煤储量丰富，本矿区内可采储量为33.2亿t，周边矿区储量累计近200亿t。大雁矿区现年生产能力450万t ，正待投产的三矿大井年。
1.4.4大雁褐煤气化的优越性
将大雁褐煤进行气化，是大雁矿区可持续发展的重点项目之一。此项工作虽然还没有正式开始，但通过试烧看，效果良好，煤气产率高（省煤），反应活性好。一般气化炉对煤的质量要求是：挥发分、粘结性、灰熔融性、粒度、抗碎强度和热稳定性、反应活性、主要成份等指标。
利用大雁褐煤发展气化的优越性主要体现在如下几方面：（1 ）挥发分：挥发分高的煤，煤气产率高，煤气中的甲烷含量也高，热值也高，还含有焦油。除制取合成氨原料气一般要求煤的挥发分较低外，其它气化用原料煤对挥发分的要求是越高越好。大雁褐煤的挥发分平均在40%~50%，远高于其它煤种（除泥炭外）
（2） 粘结性：为保证吸入的气化剂在炉内均匀流通，要求气化原料煤为不粘结煤或弱粘结煤。大雁褐煤为无胶质层褐煤，无粘结性，属不粘煤，适合多种气化炉生产。
(3)煤的灰熔融性：煤的灰熔融性习惯上称为煤的灰熔点。灰熔点低的煤，对固态排渣的气化炉不利，因为燃烧时容易熔融结渣，引起排渣困难和通气不良。灰熔点低的煤一般只适用于液态排渣的气化炉。目前国内大部分采用固态排渣炉，而固态排渣炉除鲁奇发生炉对灰熔点的要求可降至1100?外，其它炉一般要求灰熔点高于1200。大雁褐煤灰熔融性温度较高，ST多在 1300以上，很少低于1250，所以非常适合于固态排渣炉气化。
(4)煤的粒度：不同气化炉对原料煤粒度的要求也不同。如气化效果较好的移动床气化炉一般要求煤的粒度均匀、粉煤含量尽可能少，以免阻塞气化剂流通，同时也可减少煤粉被煤气带出而造成的损失。褐煤气化一般要求粒度大于25mm烟煤一般要大于13mm，无烟煤或焦炭大于6mm即可。而沸腾床式气化炉是煤在炉中沸腾 燃烧，一般要求粒度在0.5~10mm之间。气流床式气化炉是短时间内喷粉煤燃烧气化，一般要求粉煤粒度在200目以下的占80%左右。大雁褐煤品种广泛，现有+50mm，25~50mm，-25mm等品种，无论哪种炉型都可以找到对路的气化用原料煤。

第二章 采煤机的选型
综采工作面成套设备主要由液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、胶带输送机及工作面供电、供液设备等组成，这些设备的正确选型及合理配套，是充分发挥设备生产效能，达到高产高效的前提。
设备选型着重考虑设备的生产能力、主要技术指标、适应性、可靠性、安全性、经济性、配套性等因素。
2.1采煤机的选型原则
影响采煤机选型的主要因素包括煤层的力学特性、煤层厚度和倾角、工作面生产能力等，因此采煤机选型以采煤机对工作面地质条件的适应性，以及采煤机的实际生产能力作为主要考虑因素，同时兼顾设备的配套性、经济性与可靠性。主要选型原则：
（1）采煤机的生产能力大于工作面设计生产能力。
（2）主要技术性能满足工作面顶底板岩层特性和煤层的力学特性。
（3）整机大修周期的过煤量应大于工作面的可采储量。
（4）采煤机与液压支架、刮板输送机之间必须具备良好的配套关系，这主要指采煤机的滚筒截深、机面高度、卧底量、牵引方式等技术指标，以及采煤机与刮板输送机之间的过煤空间，采煤机与工作面两端头设备的配套性等。
2.2初选采煤机
2.2.1根据煤的坚硬度选型
滚筒式采煤机适于开采坚硬度系数f＜4的缓倾斜及急倾斜煤层，对f=2.5~4的中硬以上的煤层，应采用大功率采煤机。
2.2.2根据煤层厚度选型
采煤机的最小采高、最大采高、过煤高度、过机高度等都取决于煤层的厚度，煤层厚度可根据技术要求分为三类：
（1）薄煤层 煤层厚度小于是1.3m。最小采高在0.65~0.8 m时，只能采用爬底板式采煤机；最小采高在通常情况下0.75~0.90 m.时，可选用骑溜式采煤机。
（2）中厚煤层 煤层厚度为1.3~3.5m。开采这类煤层在技术上比较成熟，根据煤的坚硬度等因素可选择中等功率的采煤机，如MG340、MXA—300/3.5、MG300—W（2×300）、MG200—W（2×200）等。
（3）厚煤层 煤层厚度在3.5 m以上。由于大采高液压支架及采煤、运输设备的出现，厚煤层大采高一次采全高综采工作面取得了较好的经济指标。适用于大采高的采煤机应具有调斜功能，以适应大采高综采工作面地质及开采条件的变化以及俯采的要求，此外由于落煤块度较大，采煤机和输送机应有大块煤机械破碎装置，以保证采煤机和输送机的正常工作。

适于煤层大采高一次全高的采煤机有MXA—300/4.5、MXA—600/4.5、MG300—WG（600）、AM—500等型采煤机，最大采高达6m。
当采用厚煤层放顶煤综采工艺时，在长度大于60 m的长壁放顶煤工作面，采煤机选型与一般长壁工作面相同；但在短壁工作面，可选用正面截割的短工作面采煤机和侧面截割的短工作面采煤机两种机型。前者其滚筒轴线平行于工作面，致使顶底板由多个圆柱体相交而成为不平坦的表面，造成支架和输送机移动的困难，另外机身重心高，稳定性差。然而由于机身短、结构紧凑、操作维修方便，较为适于短工作面使用。侧面截割的MGD150—NW采煤机则克服了上述缺点，该机摇臂在机身中间出轴并可旋转270°，机身短、工作平稳，装煤效果也很好。
2.2.3根据煤层倾角选型
煤层倾角分为三类：0°～25°为缓倾斜煤层25°~45°为倾斜煤层；45°以上为急倾斜煤层。
骑溜子或以溜子支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时还应考虑滑问题,在干燥条件下金属间的摩擦系数为0.24~0.26，相应的摩擦角为13.5~14.5°,故煤层倾角大于10°时,须设置防滑装置；在工作面潮湿的条件下，摩擦系数减小，倾角大于8°时，就应备用防滑装置。
普遍采用的防滑装置是固定在工作面回风巷内的同步绞车，当采煤机由下向上截割时液压绞车除了防止采煤机下滑外，还起到辅助牵引的作用；而当采煤机由上向下截割时，液压绞车的液压马达，以液压泵工况运行，产生阻止采煤机下滑的阻力矩，一旦采煤机下行超速时，限速装置切断电源，绞车自动抱闸。一般讲，同步绞车的牵引力应大于80~100KN。
MG2×300、MG200—QW、WG—150W、AM—500等型采煤机具有双牵引部，牵引力大，其双自动抱闸装置，防滑性能强，在倾斜煤层中使用时，可取消辅助绞车。
2.3采煤机参数计算
采煤机参数主要包括：生产率、截深、滚筒直径、采高、牵引速度、截割功率、牵引力、装机功率、截割速度等。
2.3.1采高
采高对采煤机的生产率，工作机构的调高范围，机身尺寸，电动机尺寸，过机空间及过煤空间高度等都有影响。
（1）平均采高
平均采高主要用于计算工作面产量
H=M (2-1)
式中 M——煤层平均厚度，m;
所以H=3.6m
（2）最大采高
=+X (2-2 )
=3.6+0.3=3.9m
式中 ——煤层最大厚度，m;
X——采煤机卧底量，一般取X=0.3m;
2.3.2工作机构参数
（1） 滚筒直径
螺旋滚筒直径
D= (2-3)
D=0.6×3.9=2.3m
式中 —— 螺旋滚筒装煤效率
对于小直径滚筒=0.59~0.63;对于大直径滚筒，=0.56~0.59，但考虑平均煤层厚度，初步确定为2.3 m.
(2) 截割深度
截齿的最大切削厚度
=(0.8--1) (2-4)
=0.9×0.1=0.09m
截齿的平均切削量
=2hmax/=(0.4--0.5) (2-5)
=2×0.09/=0.057m
式中 ——截齿相对齿座的径向外伸量，一般取0.1m
(3) 截深
采煤机截割机构（如滚筒）每次切入煤体的深度称为截深。截深是采煤机一次循环的推进量，为了顶板管理和劳动组织的方便，截深应略小于液压支架推移千斤顶的行程，这样便于调整支架，目前采煤机的截深有0.5、0.6、0.7、0.8、0.9及1m等几种，多数采用0.6m,大功率采煤机可取0.8m左右。本设计选为0.6 m。
（4） 滚筒转速
滚筒转速最好应有2~3种，以适应不同的煤质情况，为防止碎煤抛过筒缘循环的转速，滚筒转速的取值：0.5--0.6的滚筒转速n=80~120r/min;1.8~2.0m的滚筒转速n=30~50r/min.所以根据原始资料，初步确定滚筒转速为35r/min
(5) 截割速度
截割速度是指截齿齿尖的速度，截割速度
(2-6)
m/min
式中 D——选定的滚筒直径，m；
n——选定的滚筒转速，r/min；
——截割速度，m/s；
2.3.3采煤机牵引速度的确定
（1） 采煤机允许的最大截煤牵引速度
(2-7)
m/min
式中 ——最大截煤牵引速度，m/min；
m——螺旋叶片同一截线上的截齿数，一般取1~3
n——滚筒转速
——截齿的最大切削厚度
（2） 调动牵引速度
为了加快采煤机的调动，可按采煤机实际截煤牵引速度值增大一倍来确定调动牵引速度，即采煤机的调动牵引速度
=2=2×6.3=12.6m/min (2-8)
2.3.4采煤机生产率
（1） 理论生产率
又称最大生产率，是在给定条件下以最大参数运行的生产率，采煤机的理论生产率
Q=60HB (2-9)
Q=60×3.9×0.6×6.3×1.3=1149.87t/h
式中 Q——理论生产率，t/h;
H——工作面平均采高，m;
B——截深，m;
——采煤机割煤时的最大牵引速度m/min;
——煤的实体密度，ρ=1.3~1.4t/㎥,一般取1.35t/㎥,原始资料给定值为1.3t/㎥。
（2） 技术生产率
(2-10)
=1149.87×0.6=689.92t/h
式中 ——技术生产率，t/h;
——采煤机技术上可能达到的连续工作系数，=0.5~0.7

(3) 实际生产率
实际使用中考虑了工作中发生的所有类型的停机状况，如处理输送机和支架的故障，处理顶底板事故等。
(2-11)
=1149.87×0.6×0.65=498.44t/h
式中 Q₂——实际生产率，t/h;
——采煤机在实际工作中的工作系数一般=0.6--0.65
2.3.5装机功率
（1) 预计装机功率
(2-12)

式中 ——采煤机截煤的单位能耗，MJ/㎥；一般取=1.1~4.4,硬煤及韧性煤取上限，软煤及脆性煤取下限，本设计取中间值3.5

（2）截割功率
采煤机工作机构消耗的功率一般占装机功率的80%~85%；故采煤机的截割功率
(2-13)
=0.85×859.9=730.9kw
(3) 牵引和辅助功率
牵引和辅助装置消耗装机功率的15%~20%，其中牵引系统消耗的功率占到90%以上，故采煤机的牵引功率
(2-14)
=0.9×0.15×859.9=116.08kw
辅助装置功率
(2-15)
=0.1×0.15×859.9=12.89kw
(4) 装机功率
上述计算结果，要按采煤机配备电机的标准功率进行圆整，则采煤机的实际装机功率
(2-16)
N=730.9+116.08+12.89=860kw

2.3.6牵引力
采煤机的牵引力
(2-17)

式中 ——牵引系统传动装置的传动效率，对于电牵引采煤机取=0.95
对于液压牵引采煤机取 =0.65
——牵引系统牵引机构的传动效率；一般取=0.9
K——动载不均衡系数，一般取K=1.4
2.4防滑设置
骑在输送机上工作的采煤机，当煤层倾角大于10°时，就有下滑的危险。特别是链牵引采煤机向上工作时，一旦断链，就会造成机器下滑的重大事故。因此，煤矿安全规程规定：当倾角大于10°时，应设防滑装置。
插棍式：最简单，这种防滑装置只用于中小型采煤机上。
抱机式：结构比较复杂，不易调整，安装位置工作条件差，影响工作的可靠性，未获得推广。
液压安全绞车式：它可与各种采煤机配套使用，在一定的煤层倾角范围内防止下滑及断链跑车事故，保障人身设备安全。配用本绞车后又可起辅助牵引作用，补充采煤机牵引力不足，更好地发挥采煤机的作用。这种设备愈来愈广泛地被使用，特别是在中、小型滚筒采煤机上使用较多。
制动器式：目前大多数的采煤机都设有这种装置（采煤机自带）。即防止采煤机下滑，又能防止“回链敲缸”，同时能起到低压保护作用。对于链牵引采煤机，不能防断链下滑。现代大功率滚筒采煤机中使用最广泛的防滑装置。
本设计由于倾角为15°，故需选择带式防滑措施的采煤机。
2.5初选采煤机参数
通过上述计算得采煤机参数值列表如下。
名称
计算值
采高;m
3.6
滚筒直径;m
2.3
截齿最大切削厚度;m
0.09
截深;m
0.6
滚筒转速;r/min
35
截割速度;m/s
4.21
割煤牵引速度;m/min
6.3
调动牵引速度;m/min
12.6
理论生产率;t/h
1149.87
技术生产率;t/h
689.92
实际生产率;t/h
498.44
预装机功率;kw
859.9
截割功率;kw
730.9
牵引功率;kw
116.08
辅助装置功率;kw
12.89
装机功率;kw
860
牵引力;
675
表2-1
综上所述本设计选取了MG400/930--WD 采煤机

图2-1
主要技术参数
1、 采高：1.8--3.9米
2、 倾角：≤25°
3、 机面高度：1480mm
4、 摇臂摆动中心距：7875mm
5、 装机功率：930kw(400×2+55×2+20)
6、 供电电压：3300v
7、 滚筒直径：Φ1800mm Φ2000mm Φ2200mm
8、 截深：600mm 800mm
9、 最小卧底量：320mm
10、 调速和牵引方式：交流变频调速，齿轮销排式无链牵引
11、 牵引力：720/438
12、 牵引速度：0--8.0--13.5m/min
13、 摇臂冷却：内置式冷却钢管
14、 摇臂型式：两级直齿两级行星齿轮减速直摇臂
15、 摇臂长度：3000mm
16、 摇臂摆角：上摆角49.9°下摆角26.5°
17、 滚筒转速： 28.1r/min 38.25r/min
18、 滚筒规格：Φ3000mm×865mm
19、 破碎摇臂长度：2168mm
20、 破碎头直径:Φ960mm
21、 破碎头转速：182.78r/min
22、 对接面连接方式：无底托架4-M85X4液压拉杠联接
23、 操作方式：中部手控，两端电控，无线遥控，应急拉线开关
24、 机器重量：约47000kg
25、 配套运输机：SGZ900/1050-W
26、 中部槽尺寸：1750×900×310
26采煤机的验算

A—机面高度 B—过煤高度 C—机箱厚度 D—滚筒直径 E—卧底量
L—摇臂长度 αmax—摇臂上摆最大角 βmax—摇臂下摆最大角
由图可知，双滚筒采煤机的最大采高为,最小采高为，最大挖底量，最小挖底量为
双滚筒采煤机最大采高为
(2-18)

最小采高为
(2-19)

最大挖底量为
(2-20)
=mm

最小挖底量为
(2-21)
=mm
式中 A——机面高度，mm；
C——机箱厚度,mm;
L——摇臂长度,mm;
——上摆角,
——下摆角
D——滚筒直径,mm;
2.7采煤机的稳定性
MG400/930-WD系列采煤机采用机载交流变频调速，用齿轮销轨式无链机构牵引。采煤机操作点设置在机身中间及两端，可直接操作按钮或把手，也可用无线电发射器随机操作。
MG400/930-WD型采煤机是左右滚筒、左右摆臂减速箱、左右截割电动机、大框架、行走部箱、左右调高泵站、冷却喷雾系统。电控箱、变频器、变压器及各种辅助装置等组成。主要特点是：
(1)截割部电动机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消了螺旋伞齿轮传动和结构复杂的通轴，使机身长度缩短。
(2)所有的截割反力、调高油缸支撑反力和牵引的反作用力均由大框架承受，而电控箱、左右调高泵站等均不受外力，不仅外形尺寸减小，而且可靠性提高。
(3)用来支撑、安装各部件的托架采用框架结构，取代了传统采煤机的平板式托架。大框架由三段组成，它们之间用强度液压螺栓副联接，结构简单、强度大、可靠性高且便于拆装。
(4)每个主要部件都是可以单独从大框架中由老塘侧或煤壁侧抽出，不必拆东其他部件，固更换共方便，易于维修。
(5)采用交流变频调、摆线轮-销轨无链机构牵引机构系统，体积小、调速范围大、牵引速度和牵引力大、故障少，能适应高产高效工作面的要求。
(6)调高液压系统采用集成阀块，管路少、维修方便。
(7)行走箱为独立的箱体，配套多种槽宽的输送机时，只需选用行走箱及改变煤侧壁的滑靴即可，而主机不变。
(8)变频器设置在行当内，冷却条件好，能防止因振动而带来的不良影响，提高了可靠性。
(9)各动力部件都由单独电动机驱动，可减少相互间的复杂传动关系，通用性、互换性增强。
(10) MG400/930-WD型采煤机整机为无托架积木式组合，各大部件之间全部为干式联接，没有任何机械或液压连带关系。机身两对接面分别用两个Φ160圆柱销子定位，30个高强度螺栓及8个短丝杠用MYCM42的液压螺母将电控部与左、右牵引部牢牢连接在一起，整机对接面少，联接强度高、刚性强。
综上所述特点，可知MG400/930-WD系列采煤机稳定性是比较好的。

第三章刮板输送机的选型
3.1刮板输送机的选型原则
在矿井设计时或在生产现场，工作面运输设备的选择，一般是根据刮板输送机产品系列及制造厂产品说明书介绍的技术特征及其适用条件来选择型号，并决定其台数。但产品说明书中所列铺设长度一般均为水平长度或一定倾角煤层（如1