礦山機械課程設計大綱
（綜合機械採煤工作面配套機械選型設計）
機電工程系
機械工程教研室
綜合機械採煤工作面配套機械選型設計
對於採礦工程專業的學生，對於綜採工作面的機械裝置選型，是必須掌握的知識及能力。本課程設計主要針對《礦山機械與液壓傳動》課程，同時必須和《採煤方法》的知識相結合，在給定的工作面的具體條件的情況下（或自己假定工作面的地質條件），制定科學合理高產高效安全可行採煤操作規程，這項工作是採煤工程技術人員必須具備的素質。由於操作規程和地質條件影響「三機」的結構以及效能要求，所以，二者密不可分。
具體要求是：在給定（或自己假定）的採面地質條件的基礎上，學生根據相關的設計規範、法規，對該工作面採用綜合機械化採煤方法制定安全操作規程，並對所用的機械裝置進行科學合理的計算選型，對於自移式液壓支架不僅要選擇架型，還要初步確定其基本引數主要部件的結構以及其它特殊要求。書寫選型設計說明書，說明書應書寫工整、章節層次分明；圖示規範、計算準確。
採煤工作面中，採煤機、刮板輸送機和支護裝置（液壓支架或單體支柱與頂樑）等組成乙個稱為採煤機的有機整體來實現採煤工藝的各個工序，它們在工作能力和結構尺寸的配套關係，直接影響到採煤工藝的順利實施和裝置能力的充分發揮。因此，為了正確地選擇採煤機組各種裝置的形式，不僅要看它們各自能否滿足採煤工藝的要求，同時要注意它們之間的配套效能。
一、原始引數
學生按照下面給定的原始引數，按照相關的規定選擇綜合機械化採煤工作面的配套裝置（採煤機、工作面刮板運輸機、自移動式液壓支架、橋式**機和可伸縮膠帶運輸機）。
第一組：工作面長度：160公尺；傾角：30度；煤層平均厚度：2.5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=3.5.
第二組：工作面長度：180公尺；傾角：35度；煤層平均厚度：3公尺；頂板中等穩定；a=300n/mm f=3.5.
第三組：工作面長度：150公尺；傾角：30度；煤層平均厚度：3.5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=4.
第四組：工作面長度：320公尺；傾角：12度；煤層平均厚度：2.5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=3.5.
第五組：工作面長度：200公尺；傾角：40度；煤層平均厚度：4.5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=3.5.
第六組：工作面長度：350公尺；傾角：20度；煤層平均厚度：1.5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=3.5.
第七組：工作面長度：150公尺；傾角：40度；煤層平均厚度：3公尺；頂板中等穩定；a=330n/mm f=2.5.
第八組：工作面長度：300公尺；傾角：54度；煤層平均厚度：2.5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=3.5.
第九組：工作面長度：300公尺；傾角：45度；煤層平均厚度：5公尺；頂板中等穩定；a=230n/mm f=3.5.
第十組：工作面長度：350公尺；傾角：30度；煤層平均厚度：2.0公尺；頂板中等穩定；a=270n/mm f=4.
注：在選型過程中，由於校及網路能夠查閱到的資料的限制，可能選不到非常適合的型號的情況下，可以自行修改引數。（f:煤堅硬係數，a：煤截割阻抗）
二、綜採工作面的機械裝置的發展趨勢及現狀
三、滾筒採煤機的選型的主要要點
（一）滾筒採煤機的適用條件
1、適用的傾角：開採傾角可達80。
2、煤巖的硬度；
3、採高：0.55～0.9m，一般宜選用爬底採煤機；
0.8～1.2 m以上的煤層使用騎溜子採煤機；
1.1～1.9 m的普採工作面，一般選用單滾筒採煤機；
1.2～2.5 m的普採工作面，可選用單滾筒或雙滾筒採煤機；
綜採工作面必須選用雙滾筒採煤機。
注：1、採煤機的裝機功率應根據採高確定；
2、對於高產高效綜採工作面，電牽引採煤機應首選。
（二）生產率的計算
1、理論生產率
2、技術生產率
3、實際生產率
（三）截深
一般為0.6m；薄煤層中一般可加大到0.75～1.0m；電牽引採煤機一般達到0.8～1.0m，少數可達1.2m。
（四）滾筒直徑
單滾筒採煤機一次採全高或薄煤層雙滾筒採煤機：
d=hmin—（0.1～0.3） （hmin為最小採高）；
中厚煤層使用的單滾筒採煤機
d=（0.55～0.6）hmax（hmax為最大採高）；
雙滾筒採煤機的直徑應略大於最大採高之半。
注：應核算過煤高度c。中厚煤層c250mm～300mm；薄煤層中應達到c200mm～240mm。
（五）牽引速度
一般採煤機的最大牽引速度在10m/min以下。
四、支護裝置的選型設計要求要點
正確選擇支架的架型，對於提高綜採工作面的產量和效率，充分發揮綜採設計的效能，實現高產高效，是乙個很重要的因素。在具體選擇架型時，首先要考慮煤耗層的頂板條件表2-2就是根據國內外液壓支架的使用經驗，提出了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。
1、煤層厚度
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。當煤層厚度大於2.5～2.
8m（軟煤取下限，硬煤取上限）時，應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，應選用調高範圍大的支架。
2、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。當煤層傾角大於10°～15°時，應設防滑和調架裝置，當傾角超過18°時，應同時具有防滑防倒裝置。
3、底板性質
底板隨支架的全部載荷，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，其值要小於底板的允許比壓（對於砂岩底板，允許比壓為1.96～2.
16mpa，軟底板為0.98mpa左右）。
4、瓦斯湧出量
對於瓦斯湧出量大的工作面，支架的通風斷面應滿足通風的要求，選型時要進行驗算。
5、地質構造
地質構造十分複雜，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㎡和20min以下時，暫不宜採用液壓支架。
6、裝置成本
在滿足要求的前提下，應選用**便宜的支架。
表1、適應不同等級頂板的型別和支護強度
注：①括號內的數字是掩護式支架的支護強度。表中所列支護強度在選用時，可根據本礦情況允許有±5%的波動範圍。
②表中1.3、1.6、2分別為ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ級老頂的分級增壓係數；ⅳ級老頂只給出最低值2，選用時可根據本礦實際確定適宜值。
（二）液壓支架和單體液壓支柱引數的確定
1、支護強度和工作阻力
（1）支護強度
（2）工作阻力fz
注：有一種觀點認為，支架製造費用主要決定於支撐高度，而與工作阻力關係不大，因此用高工作阻力有利。
2、初撐力
3、支架高度
4、支架中心距與寬度
支架中心距應與一節溜槽的長度相適應，一般為1.2～1.5m。國外有加大支架寬度的趨勢，現最大值為2m。
5、頂樑長度
頂樑長度與支架的結構形式、支護方式、輸送機寬度和採煤機的結構尺寸有關。
（1）直接撐頂掩護式支架的頂樑長度
（2）支撐掩護式支架的頂樑長度
支撐掩護式支架在工作面的尺寸關係圖4—4，其前排柱頂梁柱窩至梁前端的長度應滿足下面的公式：
五、輸送裝置的配套效能
（一）刮板輸送機與採煤機及支架的配套
（1）刮板輸送機與採煤機的配套
（2）刮板輸送機的輸送能力不小於採煤機的理論生產率；
（3）刮板輸送機的結構形式必須與採煤機結構相配套；
（二）、刮板輸送機與液壓支架的配套原則
（1）刮板輸送機的結構形式要與液壓支架架型相匹配；
（2）刮板輸送機的溜槽長度要與液壓支架的中心距相匹配；
（3）刮板輸送機溜槽與支架推移千斤頂連線裝置的間距和結構要匹配。
（三）**機的選擇
(四)伸縮膠帶輸送機的選用
六、採煤裝置的配套效能
（一）裝置主要空間尺寸的配套關係
1、普採工作面採煤裝置的尺寸配套關係
從安全的角度，由前排支柱到煤壁之間的無立柱空間寬度r愈小愈好，必須符合頂板性質的要求。
公式中的各項引數應合理取值。
2、綜採工作面採煤機組的配套尺寸關係
注：必須繪製繪製綜採工作面配套尺寸關係圖，並標註完整的配套尺寸。
綜合機械化採煤工作面機械配套情況
圖1—雙滾筒採煤機；2—輸送機；3—液壓支架；4—端頭支架；5—錨固支架；
6—巷道捧梁7—**機8—**機推移裝置；9—可伸縮膠帶機；10—控制台；11—配電點；
12—幫浦站；13—移動裝置；14—移動變電站；15—煤倉；16—絞車；17—單軌吊車
（二）裝置主要引數的匹配
綜採機組主要引數的匹配應滿足兩方面的要求：
一是生產率相適應；二是移架速度適應採煤機的牽引速度。
1、生產率相適應
要求採煤機、刮板輸送機、**機、破碎機和伸縮膠帶輸送機組成的生產系統中，每一後者的生產率要大於前者。
2、移架速度與採煤機的牽引速度適應
七、考核辦法及評分標準
評定成績既要看最後的設計答辯(如表達情況、回答問題是否正確)，也要考慮學生在整個設計過程中的情況(如理論基礎掌握情況、題目難易程度、是否有獨創的見解、解決問題的能力、圖紙質量、工作量和紀律等)。課程設計採用五級計分制(優秀、良、中、及格和不及格)。其中書面成績(包括圖紙、插圖和設計說明書)佔70％，答辯成績佔30％）。
20103工作面裝置選型計算
明珠煤礦20103工作面裝置選型方案 一 20103工作面概況 20103綜採工作面位於西翼一採區2 煤層，煤田為緩傾斜煤層，煤層受鄉寧棗原擠壓帶影響，2 煤層褶皺 斷層發育，頂板破碎。2 煤屬三軟煤層和1 煤層層間距近，屬符合頂板。工作面採用一進一回通風方式。工作面總長度 兩梯形巷中心線距離 15...
工作面成套裝置選型設計
第一部分採煤機械的選型 1.採煤機械的選型原則 煤層賦存條件 地質構造 綜採工作面裝置配套尺寸及配套能力是確定採煤機械選型的主要因素。為了充分發揮採煤機械的效能，還要有相應的配套管理 維修和配套的採區生產環節。在採煤機械選型中，應對煤層厚度 煤層傾角 煤層硬度 頂底板岩性 地質構造，以及採煤方法和工...
綜採工作面裝置選型設計與計算
前言一 概述 1.1設計題目 條件 任務及相關資料 1.1.1設計題目和條件 1.1.2任務和相關資料 1.2選型的基本原則 1.2.1採煤機 1.2.2運輸機 1.2.3液壓支架 二 採煤機的選型 2.1初選採煤機 2.1.1根據煤的堅硬度選型 2.1.2根據煤層厚度選型 2.1.3根據煤層傾角選...