第一章 采煤机的选择机械化采煤工作面根据支护类型的不同可以分为普采和综采，本设计中采区原始数据如下表：采 区 原 始 数 据大的断层、夹矸，该工作面生产能力较高，因此我们采用综合机械化采煤生产工艺。

一、采煤机性能参数的计算与决定 1. 滚筒直径的选择双滚筒采煤机的滚筒直径应大于最大采高的一半，按经验公式双滚筒采煤机的滚筒直径D=(0.52~0.6) h max =0.6×2.3=1.38米，初步选取滚筒直径为1.4米。

2. 截深的选择滚筒截深是采煤机工作机构截入煤壁的深度，截深的确定与煤层的压张效应，截割阻抗（截齿截割单位切削厚度所对应的截割阻力）大小，煤层厚度、倾角、顶板稳定性及采煤机稳定性有关。

本设计中采煤机的工作在厚煤层中截深宜小，可取0.5米，但国内的采煤机为了制造方便截深一般为0.6米，故本设计中采煤机的截深取0.6米。

3. 滚筒转速及截割速度滚筒的转速对能耗、装载、煤尘影响很大,由公式采煤机截齿的最大切削厚度nm Vh ∙=1000m ax 可知，当采煤机一条截线上安装的截齿数m 、牵引速度v 已定时转速n 愈高，煤尘产生量愈大，截割部耗能也就愈高。

在实践中滚筒转速愈高则循环愈快，采煤机装煤效果不好。

一般认为滚筒的转速控制在30~50转/分为宜。

本设计中滚筒转速n=45转/分滚筒的转速及直径确定后采煤机的截齿截割速度也就定了，一般控制在4米/秒。

4. 采煤机的最小设计生产率采煤机的最小设计生产率用公式表示为2.024m in ⨯=WQ = 1300/24×0.2=270.83吨/小时式中：W 采煤机的日平均产量，查表可知W=39×104/300=1300吨。

5. 采煤机截割时的牵引速度及生产率1）根据采煤机的最小设计生产率Q min 决定牵引速度V 1rB H Q V ∙∙∙=60m in1≈270.83/60×2.3×0.6×1.35=2.42米/分式中Q min ---------采煤机的最小设计生产率，这里取270.83吨/小时。

H-------------采煤机平均采高，这里取2.3米。

B-------------采煤机截深，这里取0.6米。

r-------------煤的容重，这里取1.35吨/米3 2）按截齿最大切削厚度决定牵引速度V 2采煤机在工作过程中滚筒及按一定的转速n 运动，由按一定的牵引速度v 运动，滚筒的切削厚度按照月牙规律变化，如果滚筒的截齿数为m ，则截齿的最大切削厚度h max 用公式表示如下：h max =nm v∙1000 毫米 当m 、n 一定时h max 与v 成正比关系，当h max 大于齿坐上截齿伸出长度，使齿座及螺旋叶片也参与截割，则截割阻力及功率剧增，使齿座受到磨损，造成截齿不能正常工作。

为了避免上述情况的发生，一般截齿的最大切削厚度应小于截齿伸出齿座长度的70%，按照这一要求采煤机的牵引速度V 2可用下式表示。

1000/max 2h n m V ∙∙==⨯⨯=100045452 4.05米/分式中：/max h --------截齿在齿座上伸出长度的70%（毫米）国产径向截齿大约为44~55毫米，切向截齿大约为41~52毫米，这里取45毫米。

m------------采煤机采煤机一条截线上安装的的截齿数，这里取2个 n-------------采煤机滚筒的转速，这里取45转/分。

3）液压支架的推移速度决定的牵引速度V 3支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度，才可以保证采煤机安全生产。

故V 3≤支架的推移速度。

在这里我们取V 3=6米/分由以上的计算，采煤机截割时的牵引速度V 应该在这个范围内V 1≤V ≤V 2，即V 在2.42~4.05米/分之间，并且V ≤V 3=6米/分，故而我们确定采煤机的牵引速度V=4米/分采煤机的牵引速度确定V 后,采煤机的生产率Q 为： Q=60HBVr =60×2.3×0.6×3.5×1.35=392吨/小时 6. 采煤机所需电机功率采煤机工作过程中受到的影响因素较多，我们很难精确的计算出采煤机的电机功率，为此我们采用比能耗来估算采煤机的电功率。

采煤机比能耗值可由公式 H ωX =B X H A A ϖ∙ =44.0200355∙=0.781 式中：A X ----------采煤机的截割阻抗，取355牛顿/毫米。

A---------基准煤的截割阻抗，取200牛顿/毫米。

H ωB -------基准煤的比能耗，取0.44对于双滚筒采煤机前部滚筒的比能耗值为H ωX =0.781，则后滚筒的比能耗值为：H ’ωX =K 3 H ωX =0.7 ×0.781=0.547式中K 3---后滚筒工作条件系数，查表得0.7双滚筒采煤机的滚筒直径以采高的52%计算，则双滚筒采煤机所需单电机功率为：=⨯+⨯⨯⨯=+=)547.04.0781.06.0(18.02700)4.06.0(*2'21X X H H K K Q N ωω=392×(0.6×0.781+0.4×0.547)/2×0.8×1=129KWK 1---------功率利用系数，这里取0.8 K 2------------功率水平系数，这里取1由计算选择功率为2×160KW 电机2台作为采煤机主电机。

7. 牵引力由于工作环境的复杂，采煤机牵引力无法精确给出，我们可以根据采煤机的电机功率2*160KW ，选择牵引力为360kN 的采煤机。

二、初选采煤机及其设备配套依据以上所计算的采煤机的各种数据列表如下-------表3机。

三、初选采煤机的主要技术参数校验 1.最大采高h max 的校核2sin 2m ax m ax D a L H A h ++-==1.6－26.0＋︒⨯62sin 6.1＋1.4/2=3.4米〉2.3米该采煤机符合要求。

式中：A-------采煤机采高，这里取1.6米H------采煤机截割部减速箱高度，一般等于电机高度，这里取0.6米 L-------摇臂长度（摇臂摆动中心到滚筒中心的距离）,这里取1.6米 a max -----摇臂向上摆动最大角,这里取62° D--------滚筒直径,这里取1.4米 2.最小采高h min 的校核 h min >A+h 1+ h 2A-------采煤机采高，这里取1.6米h 1-------支架或绞顶梁的高度，这里取0.1米h 2-------过机高度（顶梁与采煤机上平面之间的距离），这里取0. 1米主要技术特征则h min=1.85>A+h1+ h2=1.80米所以所选采煤机符合要求。

第二章刮板输送机选型一、确定刮板运输机1.工作面的生产能力Q c=392吨/小时2.选择输送机刮板输送机的输送能力应略大于Qc，我们选择SGZ630/180可弯曲刮板输送机。

该刮板输送机的主要技术数据如下：3. 运行阻力核算(1)重段直线段的总阻力W zh=(qω+q1ω1)Lgcos β+(q+q1) Lgsinβ=（157×0.6+24.39×0.4）×150×9.81×cos10°+(157+24.39)×150×9.81×sin10°=196996.65N式中：q-----中部溜槽单位长度载重，这里取157kg/mq1-----刮板链单位长度质量，这里取24.39kg/mω-----物料在溜槽中移行的阻力系数，这里取0.6ω1-----刮板链在溜槽中移行的阻力系数，这里取0.4L-------刮板输送机铺设长度，这里取150米。

β------刮板输送机铺设倾角，这里取10°g------取9.8牛顿/千克(2)空段直线段的总阻力W k= g1Lg (ω1cosβ sinβ)=24.39×150×9.81(0.4×cos10°+sin10°)=20370.07N(3)弯曲段的附加阻力a.重段弯曲段的附加阻力W zhw=0.1 W zh=0.1×196996.37=19700Nb.空段弯曲段的附加阻力W kw=0.1 W k=0.1×20370.07=2037N4. 刮板链张力计算1)本设计中，因为0.6 W zh–0.4 W k=147118〉0，最小张力点为1点。

刮板机各点张力示意图2)按弯曲几何关系，求算中部槽弯曲段的中心角a。

弯曲段半径R=L/2*sin(a´/2)=1.5/2*sin15°=28.65mL------中部槽的长度，取1.5米。

a´-----相邻中部槽的最大折曲角，取3°弯曲段全长L w =m a aR 27.86.065.28*6.0*4422=-=- a----机身推移距离，取0.6米。

弯曲段中心角a=arcsin29.86.027.86.0arcsin2222=+=+aL a w°3）用逐点法求各点张力取最小张力点张力s 1=0按弯曲段距工作面上端5米，L´=5m s 1=0s 2=s 1+q 1L ′g(ω1cos β－sin β)=0+24.39×5×9.81（0.4×cos10º－sin10º）=264N s 3=Lw Lw e S zhfa +22=11157Ns 4=s 3+LW ZH(L －L w －L´)=11157+196997× (150－8.27－5) /150=190726N S 5=S 4－0.6(W ZH +W K )=190726－0.6×（196997+20370）=60306N S 6=S 5+LW K(L －L w －L´) =60306+20370× (150-8.27-5)/150 =78874N S 7=LwL w e S K fa +026=89676NS 8=S 7+LW KL´=89676+20370*5/150=90355N 5. 牵引力电机功率的计算 计算等效功率a. 上部电动机驱动功率 N d =2m inm in m ax 2m ax 31N N N N ++=2246.3146.3113513531+∙+=72 式中N d --------等效功率，KW;N max ------刮板输送机满负荷时所需电机最大功率，KW ；取传动系统的效率为0.85， N max =η1000Pv=604.568.01000)(04.01818∙∙++-S S S S =110KW N min --------刮板输送机空载时电机最小功率， N min =ηβω1000cos 21.11vqLg ⨯=24kwN 上=1.2N d =1.2×72kw=86.4kw b.下部驱动电机的功率N d =2m inm in m ax 2m ax 31N N N N ++=90kw N max =η1000Pv=604.568.01000)(04.05454∙∙++-S S S S =165KW N min =ηβω1000cos 21.11vqLg ⨯=24kwN 下=1.2N d =1.2×90kw=108kw因此配套电机的功率2*90KW 的双驱动电机。