年产量80万吨矿井设计.docVIP

毕 业 设 计 （机电一体化专业） 二00七年十一月五日 目 录 第一章 支护设备与采煤机选型设计…………… 1 第一节 机械化采煤工作面类型的确定与论证… 1 第二节 液压支架的选型………………………… 1 第三节 滚筒式采煤机和选型…………………… 4 第二章 矿山运输机械选型设计…………………12 第一节 回采工作面运输机械的选型设计………12 第二节 采区顺槽运输机械的选型设计…………18 第三节 采区下山运输及辅助运输………………25 第四节 主要运输巷道运输………………………30 第三章 矿井提升设备的选型设计………………37 第一节 主井单绳缠绕式主提升设备选型设计…37 第四章 矿井排水、通风、压气设备选型设计…45 第一节 矿井排水设备……………………………50 第二节 矿井通风设备……………………………57 第三节 矿井压气设备……………………………65 第五章 井下供电…………………………………72 第一章 支护设备与采型设计 已知：矿井年产量80万吨； 煤层厚度：3..3M ； 截割阻抗：365牛顿/毫米； 顶板条件Ⅱ级 2类 ； 工作面长度：125M ； 煤层倾角；8°。 机械化采煤工作面类型的确定与论证 根据已知条件，煤层厚度3.3M，符合目前我国综采工作面采高大于2米的规定；年产量80万吨；顶板条件是老顶Ⅱ级周期来压明显、直接顶2类中等稳定顶板。故采用综合机械化采煤工作面。主要设备为：双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架。 液压支架的选型 一、影响液压支架选型的因素： 1、煤层厚度 厚度超过2.5m、顶板有水平推力，厚度在2.5m-2.8m以上时支架应带护帮。 2、煤层倾角 当倾角大于10°-15°时，带有防滑装置的支架；当倾角大于18°时，应选用同时带有防滑、防倒和调架装置的支架。由已知条件此工作面无需以上装置。 3、底板稳定性 应使支架底座对底板的比压小于底板的许用比压。 4、顶板稳定性 顶板稳定性直接影响支架的 架型支护强度 。此工作面顶板条件是Ⅱ级 2类可选支撑掩护式。 5、地质构造 对于断层十分发育、煤层厚度变化过大、顶板的允许暴露面积小于5-8㎡、允许暴露时间20min以下的工作面，暂不宜使用液压支架。此工作面不符合上述条件应选用适合液压支架。 6、煤层瓦斯含量 对瓦斯涌出量大的工作面，若顶板条件允许，应优先选用断面大的支撑式或支撑掩护式支架。 7、在顶板条件允许的调件下，应优先选用价格便宜的支架。 二、煤层顶板及顶板分类： 根据已知条件及《设计指导》表2—2及表2—3得：直接顶为中等稳定顶板，强度指数D＞70，直接顶初次跨落步距L1＞18M；老顶Ⅱ级周期来压明显。 液压支架的选型 架型选择 根据已知条件、综合以上影响液压支架选型的因素结合表2—4及支架的受力分析选用支撑掩护式液压支架。其特点是：顶梁长、立柱较多、且垂直或倾角较小倾斜支撑、工作阻力大、切顶能力强、具有掩护梁架间密闭,挡矸掩护性能好。适用于稳定以下各类顶板。 液压支架结构参数的确定 最大结构高度 Hhmax+a 米 最小结构高度 H2-米 式中：—煤层最大和最小厚度；米 考虑伪顶，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撑力所需要的支撑高度的补偿量；中厚煤层取0.2米.，厚煤层取0.3米.。薄煤层适当减小，本次设计取0.3米 S2—顶板最大下沉量，一般取0.1-0.2米，本次设计取0.15米。 —支架卸载前移时，立柱伸缩量，煤层厚度大于1.2米时取0.08-0.1米；煤层厚度小于1.2米时，取0.03-0.05米，本次设计取0.1米。 C—支架顶梁上存留的浮煤和碎矸厚度，一般取0.05-0.1米。本次设计取0.05米。 所以H=3.3+0.3=3.6米 H=2.05-0.15-0.1-0.05=1.75米 支架支护强度的确定： (1)按经验公式估算： =K*H*R 式中：K—作用于支架顶板岩石厚度系数，一般取5； H—最大采高 ，米； R—岩石容重，取2.5吨/米3。 所以=3.3*2.5*5=41.25吨/米3。 （2）直接查表选取： 根据顶板条件和煤层厚度，直接由表2—4中查取，查表得为1.3*35=45.5吨/米3。 选取最大值=45.5吨/米3。 选择液压支架型号： 根据上面计算的支架最大和最小结构高度和支架强度的数值，查液压支架产品目录附表6，选择的支架为型号：ZY35 其技术特征如下：架型：四柱支掩式 初撑力：3141.6千牛 工作阻力：4000千牛 支架高度：1.7~3.5米 支架中心距：1.5米 支护面积：5.45平方米 外型尺寸