礦井綜采工作面機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)論文說(shuō)明

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 4第一章礦區(qū)概況 5第二章機(jī)械零件的選擇與設(shè)計(jì) 9第三章綜采電源部件的選擇與設(shè)計(jì) 46設(shè)計(jì)參考 64到 65摘要第一章礦區(qū)概況第1節(jié)Ida摘要塘公溝礦位于具體位于漢臺(tái)江以東，賈爾芒溝以西。它的地理坐標(biāo)是：東經(jīng)：109°55′04″～109°56′18″北緯：39°57′40″～39°58′57″京田西至寶深鐵路潮腦溝裝卸站7.5公里，寶福高速東7.5公里，鄂爾多斯市萬(wàn)里鎮(zhèn)南8.0公里。萬(wàn)里鎮(zhèn)位于區(qū)南8.0公里處。該區(qū)是自治區(qū)西部政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心和交通樞紐的重要城市。交通干線四通八達(dá)，公路、鐵路形成網(wǎng)絡(luò)，交通條件便利。礦區(qū)位于煤田區(qū)域分水嶺“梁”的北側(cè)。區(qū)域地形特征為南高北低。礦區(qū)南北方向的獨(dú)龜溝梁是礦區(qū)的天然分水嶺。最高點(diǎn)位于礦區(qū)西南邊界。海拔+1422.8m，最低點(diǎn)位于礦區(qū)東北邊界賈爾芒溝底部，海拔+1340.6m，最高高差82.2m，一般高差50m左右。礦區(qū)中部形成的南北走向的獨(dú)鬼溝梁是該區(qū)一個(gè)小的天然分水嶺，西部河谷的水自東向西流入漢臺(tái)河，向北流入黃河。東部河谷的水自西向東流入賈爾芒溝，賈爾芒溝的水自南向北流入漢臺(tái)河，再注入黃河。都是斷斷續(xù)續(xù)的流水，只在大雨時(shí)形成短暫的激流。塘公溝煤礦最大煤層厚度4m，煤層傾角5°，煤層切削阻力A=375N/mm，頂板巖性：老頂板Ⅲ級(jí)，直接頂板2級(jí)，工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度150m，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量500萬(wàn)噸/年；開挖長(zhǎng)度為2000m；運(yùn)輸槽長(zhǎng)度2000m；開挖面傾角為3°；原煤密度為1.3t/m。該礦煤層賦存條件良好。煤層為水平煤層，厚度適中，4m。該井型為大中型礦山，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為500萬(wàn)噸/年。III型頂板，周期壓力強(qiáng)，工作面支撐強(qiáng)度要求高。煤層具有寬闊平緩的波浪狀起伏，煤田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖體侵入，地質(zhì)構(gòu)造類型簡(jiǎn)單。本區(qū)可采煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂或砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)粒砂巖。根據(jù)地質(zhì)資料和礦山生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，頂板比較破碎。該地區(qū)氣候干旱，多年沒(méi)有穩(wěn)定的地表水體，地下水源相對(duì)貧乏。主要河谷地下松散巖石孔隙水含水層含水量比較豐富，可作為小水源。該礦有1座6kV變電站，2座6kV電源，1個(gè)來(lái)自漢泰35kV變電站（主變?nèi)萘?×800kVA），電線為YJV22-6kV，3×120mm2，185m，已運(yùn)行；另一條6kV供電線路從萬(wàn)里一礦35kV變電站引出，線路為L(zhǎng)GJ-120/9km，尚未投入運(yùn)行。該礦目前配備三臺(tái)250kVA、6/0.4kV變壓器。礦場(chǎng)及周邊地區(qū)供電充足，礦山引進(jìn)兩條10kV線路，形成雙回供電，供電條件可靠。礦區(qū)煤體呈黑色，呈棕黑色至深褐色條紋，瀝青色弱至強(qiáng)瀝青光澤，結(jié)構(gòu)均勻或條狀，斷口呈階梯狀、交錯(cuò)狀，可見貝殼狀和眼球狀的裂縫鏡中明煤富集區(qū)。層狀結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)達(dá)，常充滿方解石和黃鐵礦薄膜，燃點(diǎn)約280℃，燃燒試驗(yàn)劇烈，殘灰為粉狀，灰白色至灰黃色。莫氏硬度約2。礦區(qū)各煤層煤巖成分主要為暗煤和絲碳，亮煤和鏡煤夾著細(xì)條或透鏡?？梢?，可以作為煤進(jìn)行氣化，但由于該地區(qū)煤層灰熔點(diǎn)低，容易結(jié)渣，使用時(shí)要注意。根據(jù)詳細(xì)調(diào)查報(bào)告中各可采煤層瓦斯成分的測(cè)量結(jié)果，煤層中CH4含量很低，為0~0.01ml/g·燃燒，天然氣成分中的可燃?xì)怏w含量為0~0.46%，均在二氧化碳氮區(qū)。，均屬于瓦斯風(fēng)化帶，故礦區(qū)煤層屬于低沼氣煤層。影響煤塵爆炸的主要因素是煤的揮發(fā)量。礦區(qū)煤層干無(wú)灰基揮發(fā)分高，達(dá)34%以上。根據(jù)原詳細(xì)調(diào)查報(bào)告中采集的大型生產(chǎn)樣品的測(cè)試結(jié)果，火焰長(zhǎng)度均大于400mm，抑制爆炸的最小巖塵量為70%，因此該地區(qū)的煤層塵是爆炸性的。在25℃～39℃時(shí)相差ΔT1-3，即煤很容易自燃。根據(jù)詳查報(bào)告全區(qū)3個(gè)鉆孔測(cè)試：320m井最高溫度19.7℃，最低溫度梯度1.7℃/100m，最高溫度梯度3.3℃/100m,平均溫度梯度為3°C/100m。無(wú)異常地?zé)釡囟龋瑢儆谡５責(zé)釁^(qū)，區(qū)內(nèi)不存在地下采煤地?zé)釣?zāi)害。由于塘公溝礦目前礦區(qū)圍場(chǎng)較小，資源有限，勘探程度不高，總地質(zhì)儲(chǔ)量約111.15Mt，其中D級(jí)儲(chǔ)量約48.47Mt，占43.6占總地質(zhì)儲(chǔ)量的百分比。因此，建議業(yè)主加大勘探力度，將低品位儲(chǔ)量轉(zhuǎn)化為高品位儲(chǔ)量，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)周邊資源整合，擴(kuò)大礦區(qū)周長(zhǎng)，增加服務(wù)。礦山壽命和生產(chǎn)能力。該礦場(chǎng)已開采多年，在后期開采過(guò)程中可能會(huì)漏水。在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，要注意收集相關(guān)資料，利用設(shè)計(jì)的探水鉆機(jī)做好探水放水工作，堅(jiān)持“探水必行”的治水原則。有疑問(wèn)時(shí)進(jìn)行。該礦為低瓦斯礦，煤塵易爆，煤層易自燃。地質(zhì)資料煤層相關(guān)采礦技術(shù)條件的一些參數(shù)是早期試驗(yàn)的結(jié)果。在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)注意收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并按照有關(guān)規(guī)定和要求補(bǔ)充相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)測(cè)試和鑒定，并根據(jù)鑒定結(jié)果及時(shí)采取措施。防止事故發(fā)生的實(shí)際措施。資源儲(chǔ)量審查報(bào)告》和礦山實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)。但本報(bào)告的重點(diǎn)是對(duì)礦區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量的回顧，對(duì)地質(zhì)工作和水文地質(zhì)條件、采礦技術(shù)條件的描述還不夠。地質(zhì)條件變化及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)安全措施。如果地下水流入量有增加的趨勢(shì)，應(yīng)及時(shí)擴(kuò)大底部排水系統(tǒng)；如果煤層火災(zāi)趨于嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)提高注氮系統(tǒng)容量等安全措施。第二章機(jī)械零件的選擇與設(shè)計(jì)由于綜采設(shè)備型號(hào)越來(lái)越多，每種型號(hào)都有自己的優(yōu)勢(shì)。多種配套在所難免，不同的采煤機(jī)、輸送機(jī)、液壓支架可以配套，形成各種合理的成套設(shè)備。但是，只有合理的選擇和適當(dāng)?shù)钠ヅ?，才能取得良好的使用效果。因此，要使綜采工作面“三機(jī)”（采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架）發(fā)揮最大生產(chǎn)能力，需要將性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作面空間聯(lián)系起來(lái)。彼此大小。在形式、強(qiáng)度和大小上相匹配。三臺(tái)機(jī)器的示意圖如下：綜采工作面三機(jī)配套選型設(shè)計(jì)第一節(jié)滾筒采煤機(jī)是目前國(guó)外采煤機(jī)械的主要機(jī)型，開發(fā)生產(chǎn)的機(jī)型很多。與刨煤機(jī)相比具有很多優(yōu)點(diǎn)：采高和周長(zhǎng)大，對(duì)各種煤層適應(yīng)性強(qiáng)，可切割堅(jiān)硬的煤，能適應(yīng)更復(fù)雜的頂板條件，也有利于實(shí)現(xiàn)配套綜采設(shè)備的自動(dòng)化控制。因此，在國(guó)外采煤領(lǐng)域，雙滾筒采煤機(jī)已得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代滾筒采煤機(jī)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：（1）裝機(jī)功率能夠滿足煤礦產(chǎn)能要求；（2）切割機(jī)構(gòu)能適應(yīng)各層厚度變化可靠工作，牽引機(jī)構(gòu)可在工作過(guò)程中根據(jù)需要隨時(shí)改變牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速以適應(yīng)煤的變化硬度和正常發(fā)揮機(jī)器性能；（3）機(jī)身占用空間盡量小，這對(duì)于薄煤層采煤機(jī)尤為重要；（4）可拆成多個(gè)獨(dú)立的零件，便于進(jìn)出運(yùn)輸，也便于拆裝和維修；(5)所有電氣設(shè)備均具有防爆性能，能在有煤塵、瓦斯爆炸危險(xiǎn)的工作面上安全工作；(6)電機(jī)傳動(dòng)裝置和牽引部分有過(guò)載安全保護(hù)裝置；(7)具有防滑裝置，防止采煤機(jī)沿煤層趨勢(shì)自動(dòng)滑落；(8)帶外噴抑塵裝置；(9)工作穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單，操作手柄和按鈕盡量集中，日常維護(hù)工作量小、容易。采煤機(jī)選擇原則：①適用于特定煤層地質(zhì)條件，合理選擇采煤機(jī)采高、采深、牽引速度等參數(shù)，實(shí)用范圍大；②為滿足工作面開采產(chǎn)能要求，采煤機(jī)實(shí)際產(chǎn)能應(yīng)比工作面設(shè)計(jì)產(chǎn)能大10%～20%；③與液壓支架和刮板輸送機(jī)配套。影響采煤機(jī)選型的主要因素：

煤層的力學(xué)性能、厚度和傾角、工作面的生產(chǎn)能力。根據(jù)我公司煤機(jī)目前的生產(chǎn)狀況和使用情況，設(shè)計(jì)選用了雙滾筒采煤機(jī)。雙滾筒采煤機(jī)滾筒直徑應(yīng)大于最大采高h(yuǎn)max的一半。一般可以根據(jù)D=(0.52~0.6)hmax來(lái)選擇。目前，雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑也已經(jīng)系列化，因此滾筒直徑的選擇與標(biāo)準(zhǔn)直徑相近。D=(0.52～0.6)×4=2.08～2.4(m)設(shè)計(jì)取2.3m。切深的選擇受煤層厚度、煤的軟硬程度、煤層傾角、頂板巖性、頂板穩(wěn)定性、抗切能力、液壓支架的移動(dòng)臺(tái)階。在薄煤層中，由于工作條件艱苦，采煤機(jī)的牽引速度受到限制。為確保適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)率，應(yīng)使用較大的切削深度（可達(dá)0.8至1.0m）；反之，在較厚的煤層中，由于輸送機(jī)的沖擊，由于容量的限制和頂板容易脫離頂板的情況，宜采用較小的切深，因此設(shè)計(jì)選擇0.8m的切削深度。滾筒轉(zhuǎn)速的選擇直接影響到切煤的比能耗、裝載效果、粉塵大小等。轉(zhuǎn)速過(guò)高，不僅產(chǎn)生煤塵，而且循環(huán)煤增加，效率降低。降低，降低了采煤比能耗。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般認(rèn)為采煤機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在30-50轉(zhuǎn)/分。滾筒速度是設(shè)計(jì)切割部分的重要參數(shù)。直徑約2.0m的新型采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速約為25-40r/min。因?yàn)橹睆皆酱?，滾筒轉(zhuǎn)速越小，所以設(shè)計(jì)為35r/min。滾筒直徑2.3m，轉(zhuǎn)速35rpm。根據(jù)公式V=Dn/60，可計(jì)算出切削速度為4.21m/s。式中：V切削速度，m/s；D滾筒直徑，m；n滾筒轉(zhuǎn)速，r/min。采煤機(jī)的最低設(shè)計(jì)生產(chǎn)率與采煤機(jī)的有效開工率有關(guān)。雖然綜采在我國(guó)中厚煤層一次采全高工作面的應(yīng)用已經(jīng)成熟，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)加工技術(shù)比較完善，設(shè)備的可靠性也有較大的提高，但潛力巨大。采煤工作面煤層變數(shù)及機(jī)械設(shè)備維護(hù)等各種因素影響采煤機(jī)有效開工率，我國(guó)平均水平在0.6～0.8左右。該設(shè)計(jì)采用65%的正常啟動(dòng)率。采煤機(jī)的最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率按下式計(jì)算：在哪里：Qh采煤機(jī)最低設(shè)計(jì)產(chǎn)能，t/h；Q工作面所需年產(chǎn)量，500萬(wàn)噸；D年生產(chǎn)天數(shù)，330d；f能力豐富系數(shù)，1.40；N天工作班次，1班；M每天維修班次，1班；t每班工作時(shí)間，6h；k啟動(dòng)率，0.65。則：Qh=500101.40/[330(4-1)60.65]=1813t/h采煤機(jī)在切割時(shí)的牽引速度直接決定了采煤機(jī)的生產(chǎn)效率和所需的電機(jī)功率。切割時(shí)的牽引速度遠(yuǎn)低于空調(diào)時(shí)的牽引速度。采煤機(jī)的牽引速度從零變化到一定值。采煤機(jī)的牽引速度應(yīng)根據(jù)以下因素綜合考慮。采煤機(jī)的最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率Qmin確定的牽引速度=式中：采煤機(jī)的平均剪切和牽引速度，m/min；Qh——采煤機(jī)可達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能，1813t/h；H采煤機(jī)平均采高，4m；B采煤機(jī)切深，0.8m；γ煤的容重，1.30t/m3；C工作面恢復(fù)率，0.93；K有效切煤時(shí)間利用率，0.85。那么：===9.189m/min(2)牽引速度根據(jù)截齒的最大切削厚度確定2同時(shí)沿工作面運(yùn)動(dòng)，切割厚度呈新月規(guī)律變化。如果在滾筒的一段上安裝截齒的數(shù)量為m，則截齒的最大切割厚度hmax在月牙的中間，可由下式求得。上式中，m一般取6，n按上述計(jì)算取35轉(zhuǎn)。一般來(lái)說(shuō)，hmax應(yīng)小于截齒伸出座長(zhǎng)度的70%，根據(jù)國(guó)內(nèi)采煤機(jī)的實(shí)際情況取50mm。然后：米/分鐘式中：h'max截齒在齒座上伸出長(zhǎng)度的70%，取50mm。但：(3)根據(jù)液壓支架的移動(dòng)速度確定牽引速度一般來(lái)說(shuō)，支架的移動(dòng)速度要好于采煤機(jī)的牽引速度，這樣才能保證采煤機(jī)的安全生產(chǎn)。切割時(shí)，牽引速度V應(yīng)根據(jù)以上三方面綜合分析確定，其最大值應(yīng)等于或大于V1，但應(yīng)小于V2，并與V3協(xié)調(diào)，所以采煤機(jī)能滿足工作面生產(chǎn)能力。還可以避免齒座或刀片參與切割，保證采煤機(jī)的安全生產(chǎn)。綜上所述，采煤機(jī)牽引速度取V=9.2m/min(4)采煤機(jī)生產(chǎn)率的測(cè)定在確定了采煤機(jī)的牽引速度后，采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率Q為：Q=60HBVγt/h采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率可以直接將上述公式帶入：Q=60×4×0.8×9.2×1.3=2296.32(t/h)實(shí)際平均生產(chǎn)率應(yīng)與配套運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力相適應(yīng)，按以下公式計(jì)算：Q=KKQ式中：K采煤機(jī)輔助工作時(shí)間（如：調(diào)機(jī)、更換截齒、制作切口、檢查機(jī)器及故障排除等）的換算系數(shù)，一般取0.7;K停機(jī)時(shí)間的換算系數(shù)（如：處理輸送機(jī)和支架故障，處理頂板事故等），一般取0.65。則：Q=KKQ=0.70.652296.32=1044.8(t/h)裝機(jī)功率包括切割電機(jī)、牽引電機(jī)、破碎電機(jī)、液壓泵電機(jī)和機(jī)載增壓噴霧泵電機(jī)的電機(jī)功率之和。裝機(jī)功率通過(guò)以下等式估算：P=QH=18130.7=1269.1(kw)式中：P裝機(jī)功率，kw；Q采煤機(jī)的生產(chǎn)率，1813t/h；H比能耗，一般取0.6～0.7，取0.7。據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，采煤機(jī)的牽引力一般為其裝機(jī)功率值的0.5～1倍。根據(jù)采高、滾筒直徑、切深、生產(chǎn)率、裝機(jī)功率、牽引力和牽引速度，初步選擇采煤機(jī)型號(hào)為MG650/1480-WD，配套的刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGZ880/800。采煤機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：1、采高周長(zhǎng)： 2.0～4.34m2.機(jī)器高度： 1615mm3、過(guò)煤高度： 685mm4.最大臥底體積： 440mm5、煤質(zhì)硬度： 硬或中硬6.適應(yīng)工作面傾角： 0～15°7、適應(yīng)工作面傾角： 0～8°8.電源電壓： 3300V9.電源頻率： 50Hz10、總裝機(jī)功率： 1480Kw11、切割電機(jī)功率：650Kw×212、牽引電機(jī)功率： 75Kw×213、泵站電機(jī)功率： 30Kw14.滾筒直徑：φ2300mm15.滾筒切割深度： 800mm16.滾筒轉(zhuǎn)速：29.7rpm17、搖臂旋轉(zhuǎn)中心距：8120mm18、牽引力：750～450KN19、牽引速度：0～9.4～15.6m/min20、主機(jī)重量：約70t21、牽引式：交流變頻調(diào)速，銷排無(wú)鏈條，節(jié)距147mm22、外噴除塵23、電纜拖曳法自動(dòng)牽引24.主機(jī)尺寸1500024951570mm25、最大計(jì)算生產(chǎn)能力2650t/h26、最佳配套運(yùn)輸機(jī)型號(hào)SGZ880/800本設(shè)計(jì)中最大采高h(yuǎn)max為4m，滾筒直徑D為2.3m。因?yàn)椴擅簷C(jī)沒(méi)有底部支架，1最小采高h(yuǎn)min應(yīng)大于采煤機(jī)高度A、支座頂梁高度h1、過(guò)機(jī)高度h2、三項(xiàng)之和（采煤機(jī)頂梁與機(jī)身上平面的距離），即采煤機(jī)及配套設(shè)備應(yīng)能通過(guò)煤層減薄區(qū)，壓路機(jī)不應(yīng)切碎巖石。hmin>A+h1+h2式中：h1支座頂梁高度，0.33mh2通過(guò)高度，不應(yīng)小于0.1～0.25m，取0.15m，那么：hmin>1.62+0.033+0.15=2.10m工作面最小采高2.3m，選型符合最小采高要求。最大臥底量Kmax計(jì)算如下：K最大值=-A式中，βmax搖臂向下擺動(dòng)的最大角度，20°則：Kmax==415.6(mm)查表，MG650/1480-WD采煤機(jī)最大臥底量為440mm，計(jì)算值小于實(shí)際值，符合要求。工作面長(zhǎng)度150m，采煤機(jī)切深0.8m，采煤機(jī)開工率為65%，采煤機(jī)平均采伐速度9.2m/min，則每刀所需時(shí)間削減煤炭是：(150+250)/9.2=27.17min，耗時(shí)27min。三班生產(chǎn)，一班維修，日有效工作時(shí)間6=702min；日喂702/27=26刀；工作面年進(jìn)深：26=6864m；工作面生產(chǎn)能力計(jì)算如下：Q=IMLrCK式中：Q工作面生產(chǎn)能力，t/h；I工作面長(zhǎng)度，150m；M工作面采高，4m；L年推進(jìn)力，6864m；r固體容重，1.3t/m；C工作面恢復(fù)率，93%；K開挖煤，一般取1+5%。那么：Q=1505.23Mt/a經(jīng)計(jì)算，工作面年產(chǎn)量為5.23Mt/a，該礦滿足年產(chǎn)量500萬(wàn)噸的要求。輸送機(jī)、采煤機(jī)和液壓支架之間的結(jié)構(gòu)性能有相應(yīng)的匹配要求。輸送機(jī)的生產(chǎn)能力一般應(yīng)略大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，使煤能隨時(shí)間運(yùn)走，而無(wú)需堆煤。根據(jù)這一原理，輸送機(jī)的輸送能力可視為采煤機(jī)的最大生產(chǎn)率。此時(shí)采煤機(jī)切割的最大牽引速度為：公式中：運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力，2650t/hH平均采高，4mB采煤機(jī)切深，0.8mγ煤的固體容重，1.3t/m3但：設(shè)計(jì)中切割牽引速度為9.2m/min，計(jì)算值大于選定值，符合要求。采煤機(jī)移動(dòng)時(shí)必須克服的牽引阻力T為：T=K2G+fD(cosα-K2+2K3)±Gsinα式中：f摩擦系數(shù)，取0.18的平均值；D切割阻抗，375N/mm；K1經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.7；K2估計(jì)系數(shù)，取0.2；K3側(cè)向?qū)蚍醋饔昧?duì)牽引阻力的影響系數(shù)，導(dǎo)向板布置在采空區(qū)一側(cè)，煤層傾角為5°，取0.402.向上拉時(shí)，取正號(hào)；向下拉時(shí)，取負(fù)號(hào)。那么：T=308.75KN,T=186.73KN選用的采煤機(jī)牽引力滿足要求。刮板輸送機(jī)選型原則：①刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力，一般為1.2倍；②鏈條的數(shù)量應(yīng)根據(jù)刮板鏈條的載荷確定，鏈條的結(jié)構(gòu)類型應(yīng)根據(jù)煤的硬度選擇；③應(yīng)優(yōu)先采用雙電機(jī)雙頭驅(qū)動(dòng)方式；④鼻尾短者優(yōu)先；⑤應(yīng)符合采煤機(jī)的配合要求。Qc=60hBγV式中：h采平均高度，4m；B滾子切削深度，0.8m；γ原煤容重，1.3t/m；V采煤機(jī)牽引速度，9.2m/min。那么：Q=60×4×0.8×1.3×9.2=2296.32(t/h)實(shí)際生產(chǎn)力：Q=KKQ式中：K輔助工作時(shí)間換算系數(shù)，取0.7；K停機(jī)轉(zhuǎn)換系數(shù)，取0.65。則：Q=KKQ=0.650.72296.32=1044.8t/h根據(jù)采煤機(jī)型號(hào)，最佳匹配刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGZ-880/800。技術(shù)參數(shù)如下：1、設(shè)計(jì)長(zhǎng)度： 250m2、輸送能力：1500t/h3.鏈速：1.1m/s4、減速機(jī)速比：38.255.電機(jī)型號(hào) DSB-406.額定功率 400kw27、額定電壓：1140V8、額定轉(zhuǎn)速：740/1480r/min9.刮板鏈形式：中雙10.規(guī)格：34126-2（mm）11、鏈環(huán)斷裂力：1450KN12.鏈條中心距：160mm13.每米質(zhì)量：65kg14.長(zhǎng)寬高：1500800344(mm)15.水平彎曲角度：116.垂直彎曲角度：3設(shè)計(jì)工作面長(zhǎng)度150m，刮板鋪設(shè)長(zhǎng)度150m。煤層傾角為5°，刮板輸送機(jī)最大傾角為5°。刮板輸送機(jī)的輸送能力為：Q=3600FV式中：F運(yùn)行物料截面積，運(yùn)行物料通過(guò)SGZ880-800刮板的截面積為0.43m2計(jì)算時(shí)煤的容重一般取0.9t/m3填充系數(shù)，查表得0.9V刮板鏈運(yùn)行速度，1.1m/s則：Q=3600×0.43×0.9×0.9×1.1=1379.268t/h>Qs=1044.8t/h選用的刮板輸送機(jī)是合適的。Wzh=(qω+q1ω1)Lgcosβ(q+q1)Lgsinβ式中：q中槽單位長(zhǎng)度貨物質(zhì)量，kg/m；q=1000F=1000×0.430.9=387kg/m；q1刮板鏈單位長(zhǎng)度質(zhì)量，65kg/m；ω中槽物料運(yùn)行的阻力系數(shù)，取0.7；ω1刮板鏈在中槽運(yùn)行的阻力系數(shù)，取0.3；L刮板輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，150m；β刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角，5°。則：Wzh=(qω+q1ω1)Lgcosβ-(q+q1)Lgsinβ=（387=367354N(2)空段總阻力Wk=q1Lg(ω1cosβ+sinβ)上式中“+”和“-”的選擇，當(dāng)段向上運(yùn)行時(shí)取“+”，向下運(yùn)行時(shí) 取“-”經(jīng)計(jì)算，Wk=36884N(3)最小受力點(diǎn)的確定和受力的計(jì)算逐點(diǎn)計(jì)算：S=S+WS=S+W由于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以：S>S,S>S運(yùn)行阻力：W=1.2（W+W）根據(jù)上下兩端均分的載荷，上下鏈輪應(yīng)給予的牽引力為：P=P==0.6(W+W)那么：S-S=0.6(W+W)與上式聯(lián)立方程：S-S=0.6W-0.4W因?yàn)椋?0.6W-0.4W)>0,S>S，即“3”點(diǎn)沿斜坡向下輸送煤的力最小。為了限制刮板鏈的下垂，保證鏈條與鏈輪的正常嚙合和平穩(wěn)運(yùn)行，刮板鏈每條鏈條的最小受力點(diǎn)一般為2000-3000N，可由鏈條張緊提供設(shè)備。S=S=2×2500=5000N其他點(diǎn)的強(qiáng)制：S=S+W=5000+367354=372354NS=S-0.6(W+W)=372354-242542.8=129811.2NS=S+W=129811.2+36884=166695.2N設(shè)計(jì)為機(jī)采工作面，刮板輸送機(jī)的總牽引力為：W0=1.2(Wzh+Wk)=1.2(367354+36884)=485085.6NP=即上下電機(jī)功率分別為：P=P==333.5KW考慮到礦區(qū)的電壓降，雙頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)載不能均勻，額外的電阻難以計(jì)算，需要考慮備用容量的15-20%。P=333.5×1.15=383.5KW<400KW根據(jù)計(jì)算，選用的刮板輸送機(jī)電機(jī)功率滿足要求。刮板鏈條的預(yù)緊力和鏈條張緊力適合保證鏈條與鏈輪正常嚙合和平穩(wěn)運(yùn)行，一般認(rèn)為每條鏈條為2000-3000N。刮板輸送機(jī)刮板鏈的安全系數(shù)為：K=4.2式中：K刮板鏈條抗拉強(qiáng)度安全系數(shù)；n鏈數(shù)，單鏈1，雙鏈2，取n=2；λ兩條鏈的不均勻載荷分布系數(shù)，單鏈λ=1，雙鏈λ=0.85；S刮板鏈斷裂力，1450000N；S刮板鏈的實(shí)際最大受力；S=S=372354N那么：K==6.624.2計(jì)算出的安全系數(shù)滿足K4.2，說(shuō)明鏈條強(qiáng)度滿足要求。液壓支架的選用原則：①支護(hù)強(qiáng)度與工作面巖石壓力相適應(yīng)；②支護(hù)結(jié)構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng)；③支撐截面應(yīng)適應(yīng)通風(fēng)要求。影響水力支架選擇的因素主要考慮煤層頂?shù)装宓姆€(wěn)定性、煤層厚度、傾角的發(fā)生情況和瓦斯含量。其中，煤層和頂?shù)装宓姆€(wěn)定性影響較大。該礦煤層厚度4m，傾角5°。煤層賦存條件好。該礦工作面煤層直接頂板為2型頂板，為中度穩(wěn)定頂板，強(qiáng)度高。該礦工作面老頂板為Ⅲ級(jí)頂板，周期性強(qiáng)壓，支護(hù)強(qiáng)度要求高。液壓支架根據(jù)屋頂?shù)闹畏绞胶徒Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，可分為支撐式、罩蓋式和支撐與罩蓋式三種基本類型。支撐式支架頂梁長(zhǎng)，立柱多，垂直支撐，工作阻力大，頂切能力強(qiáng)，通風(fēng)斷面大，后部有簡(jiǎn)易擋矸裝置，機(jī)架間支撐不嚴(yán)，不密封頂板。它適用于穩(wěn)定或堅(jiān)硬的直接頂部和循環(huán)以壓倒明顯和強(qiáng)烈的舊頂部條件。蓋式支架具有寬大的蓋梁，可以阻擋從采空區(qū)落下的矸石。頂梁短，柱少，斜支撐，框架間密封。較短，控制屋面面積小，支撐強(qiáng)度不一定小，用于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定的直接屋面工況。支撐屏蔽支架具有上述兩種支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。頂梁較長(zhǎng)，立柱較多，豎向或斜撐較小，因此工作阻力大，頂切能力強(qiáng)，屏蔽梁與砌塊之間具有密封性。脈石防護(hù)性能好。用于穩(wěn)定以下幾種屋頂，有取代支架的趨勢(shì)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，價(jià)格較高。由于該工作面的直接屋面類型和老屋面水平均已確定，可根據(jù)《不同類型屋面的框架型式及支護(hù)強(qiáng)度表》直接選擇。根據(jù)表中給出的框架類型選擇標(biāo)準(zhǔn)，確定該工作面的支撐類型為支撐和覆蓋類型。雖然支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，但該類型支架技術(shù)成熟，安全性高，工作性能穩(wěn)定，對(duì)不同地質(zhì)條件煤層適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。H最大值=h最大值+aHmin=hmin-S2-bC式中：Hmax支架的最大支撐高度，m；Hmin支架的最小支撐高度，m；hmax煤層最大厚度，4m；h煤層最小厚度，取3.5m；a考慮假頂，煤皮升起后，支座仍有可靠的初始支座力所需的支座支撐高度補(bǔ)償量；中厚煤層取300mm；S2頂板最大下沉量，取300mm；b支座卸荷前移時(shí)，煤層厚度大于1.2m時(shí)，應(yīng)計(jì)取立柱膨脹余量。80～100mm，本設(shè)計(jì)取100mm；c支架頂梁上剩余的浮煤和碎矸石厚度，取100mm。那么：Hmax=4+0.3=4.3mH=3.5-0.3-0.1-0.1=3m(1)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算：q=K·H·R式中：q——支架的支撐強(qiáng)度，t/m2；K——頂板巖石作用在支座上的厚度系數(shù)，我國(guó)取5～8，設(shè)計(jì)取7；H——最大開采高度，4m；R——巖石容重，一般為2.5t/m3。則：q=7×4×2.5=70t/m3(2)直接查表選擇根據(jù)頂板情況和煤層厚度，我們可以直接查表知道：支架的支撐強(qiáng)度為：82t/m2根據(jù)以上計(jì)算和選表，確定支架的支撐強(qiáng)度為82t/m2。根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)和支撐強(qiáng)度，設(shè)計(jì)選用的支架型號(hào)為ZZ5200/22/42。支架的技術(shù)參數(shù)如下：工作阻力：5200kN支架高度：2200～4200㎜底板比壓：1.58MPa支撐強(qiáng)度：0.82MPa推力：223KN拉力：410KN支架支撐頂板的有效工作阻力為：Q=9F式中：F支架支撐面積，m2；F=(L+C)(B+K)=6.15㎡L支架頂梁長(zhǎng)度，3.8m；C梁端距離，0.3m；B支撐頂梁寬度，1.2m；K機(jī)架間距，0.3m。即：Q=9F=70×6.15=430.5（噸力）Hmax=hmax-cHmin=hmin-sca式中：Hmax——支柱的最大工作高度，m；Hmin——支柱的最小工作高度，m；hmax、hmin——煤層的最大和最小開采高度，分別為4m和3.5m；c——頂梁高度，100mm；s——最大控制頂距處頂板下沉量，300mm；a——支柱卸料高度，80mm。則：Hmax=4－0.1=3.9(m)Hmin=3.5－0.3－0.1－0.08=3.02(m)單體液壓支柱的工作阻力為DZ-25型，即工作阻力為25kN。單個(gè)液壓支柱的支撐密度確定如下：根據(jù)采高4m，選定的支護(hù)強(qiáng)度為：7×4×2.5=70(ton/m2)為0.70MPa。支撐密度：70÷25=2.8（根/m2）單體液壓支柱的類型分為注射式和外注射式。本設(shè)計(jì)根據(jù)射入式和外射式的使用條件，選擇了外射式單體液壓支柱。外噴式單體液壓支柱重量較輕，制造成本低，膨脹比大，適用于中厚煤層。鉸接頂梁的選擇：根據(jù)采煤機(jī)的切深取0.8m，鉸接頂梁的長(zhǎng)度為切深的整數(shù)倍。機(jī)器沿采煤機(jī)工作面下方的槽安裝。它是將煤炭從工作面輸送到帶式輸送機(jī)的中間裝置。同時(shí)，當(dāng)輸送機(jī)伸縮時(shí)，減少了輸送帶的拆裝次數(shù)。橋式裝載機(jī)實(shí)際上是一種結(jié)構(gòu)特殊的短刮板輸送機(jī)，其傳動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)裝置與刮板輸送機(jī)相同。主要特點(diǎn)是機(jī)身有一段懸索橋結(jié)構(gòu)，用于與收放式皮帶機(jī)搭接。當(dāng)工作面刮板輸送機(jī)向煤壁移動(dòng)時(shí)，整機(jī)也沿凹槽方向移動(dòng)相應(yīng)的距離。當(dāng)裝載機(jī)移動(dòng)到重疊的極限位置時(shí)，帶式輸送機(jī)縮短，使裝載機(jī)逐漸向前移動(dòng)。(1)本機(jī)輸送量略大于工作面刮板輸送機(jī)；（2）插床機(jī)尾與工作面刮板輸送機(jī)的連接應(yīng)匹配；(3)工作面上槽機(jī)的零件和刮板輸送機(jī)的零件應(yīng)盡量通用根據(jù)以上原則，初步選用了SZZ900/315型槽式裝載機(jī)，對(duì)溜槽段和電機(jī)功率進(jìn)行了校核；機(jī)器技術(shù)特點(diǎn)：型號(hào)：SZZ900/315標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：45m鏈速：1.8m/s環(huán)鏈：34×126輸送能力：2200t/h在機(jī)械化采煤工作面，破碎機(jī)安裝在刮板的著陸段上，與刮板配合使用。將機(jī)器均勻地送入皮帶機(jī)，以滿足皮帶機(jī)對(duì)煤塊程度的要求，避免在輸送過(guò)程中煤塊自卷，造成輸送帶損壞和傾覆。輸送機(jī)、大塊煤堵塞煤倉(cāng)漏煤等。破碎機(jī)的種類很多，根據(jù)物料的物理性質(zhì)、粒度、產(chǎn)量和用途來(lái)選擇。對(duì)于機(jī)械化采煤工作面，與該機(jī)配套使用的破碎機(jī)有顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)兩種。類別。顎式破碎機(jī)生產(chǎn)能力低，僅適用于破碎中硬煤。錘式破碎機(jī)生產(chǎn)能力大，可破碎普氏硬度為f4.5的硬煤。錘式破碎機(jī)一般與重型機(jī)械配合使用。本設(shè)計(jì)選用PCM110型礦用錘式破碎機(jī)，功率110KW，額定電壓1140V。乳化液泵站是采煤工作面的重要設(shè)備。它是液壓支架和外注式單體液壓支柱的動(dòng)力源。乳化液泵端站由乳化液泵、乳化液罐等輔助設(shè)備組成。具有完善的控制、過(guò)濾和安全保護(hù)功能。結(jié)合乳化液液壓支架及相關(guān)液壓系統(tǒng)的參數(shù)，初步選擇了XRB2B-80/200乳化液泵站。從泵的工作原理可以看出，它的流量取決于工作容積的變化、比值和單位時(shí)間內(nèi)柱塞變化的次數(shù)，理論流量為：Q=式中：D柱塞直徑，mm；S柱塞行程，mm；n柱塞每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)；Z柱塞編號(hào)。事實(shí)上，由于乳化液泵有泄漏損失，泵的實(shí)際流量小于理論流量。對(duì)于特定的浮選液泵，其柱塞直徑、行程、往復(fù)次數(shù)和次數(shù)都是相同的。理論上，乳化泵的流量與壓力無(wú)關(guān)，但實(shí)際上隨著壓力的增加，流量會(huì)因泄漏量的增加而降低。乳化液泵在工作時(shí)需要克服外界負(fù)荷和管道阻力，所以泵的壓力隨負(fù)荷和管道阻力而變化。腔內(nèi)的油產(chǎn)生壓力，其值P可由下式計(jì)算：P=(MP)式中：F單柱的負(fù)載電阻，KN；A活塞下端截面積，mm。通過(guò)以上計(jì)算驗(yàn)證，選用的XRB2B80/200乳化泵滿足工作面支護(hù)要求。型號(hào)：XRB2B80/200排水接頭：XRB2B.0101-2L連接器：XRB2B.0101-2G柱塞：XRB2B.0101-2A鋼套塞：XRB2B.0101-4螺母：XRB2B.0101-5第二節(jié)帶式輸送機(jī)沿槽的選擇與設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，1500m；帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角為1～3°；沿槽設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率，Qc=1500t/h；物料容重，0.9t/m3；材料中最大塊尺寸，300mm；物料堆積角度，30°。計(jì)算的主要內(nèi)容是：輸送能力和輸送帶寬度計(jì)算；運(yùn)行阻力和輸送帶力的計(jì)算；檢查輸送帶強(qiáng)度的計(jì)算；計(jì)算牽引力和電機(jī)功率。根據(jù)以上資料，槽式帶式輸送機(jī)的主要型號(hào)為：DSJ120/200/2×250收放式帶式輸送機(jī)。其技術(shù)參數(shù)如下：模型帶寬交貨量皮帶速度輸送距離伸縮尺寸皮帶長(zhǎng)度電動(dòng)馬達(dá)長(zhǎng)度測(cè)量力量電壓DSJ120/200/2×2501200mm2000噸/小時(shí)3.5m/s1500米15m1572毫米100m250×2KW660/1140V帶式輸送機(jī)的輸送能力按下式計(jì)算：Q=kB2vγc=458×12×3.5×0.95×1=1522.9t/h式中：B輸送帶寬度，1m；k材料截面系數(shù)，表中取458；v輸送帶速度，3.5m/s；γ物料容重，0.9t/m3C傾斜系數(shù)，1。Q>Qc，輸送機(jī)的選擇符合運(yùn)輸要求。物料最大塊尺寸為300mm，則輸送帶寬度應(yīng)滿足下式：B≥2×300+200mm=800mm設(shè)計(jì)帶寬為1000mm，滿足運(yùn)輸要求。Wzh=(q+qd+)Lgcosβ±(q+qd)Lgsinβ=(104+23.1+15.75)×1500×9.8×0.04×COS3-(104

+23.1)×1500×9.8×Sin3=-13902(N)式中：Wzh重截面運(yùn)行阻力，N；q單位長(zhǎng)度輸送帶上物料的重量，kg/mq=Qc/3.6v=1500/3.6·4=104kg/m；qd輸送帶單位長(zhǎng)度重量，查表23.1kg/m；L輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，1500m；ω＇輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)，查表取0.04；重截面單位長(zhǎng)度上分布的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部件質(zhì)量計(jì)算為15.75kg/m；輸送帶鋪設(shè)傾角，3．Wk=(qd+)Lgcosβ±qdLgsinβ=(23.1＋5.36)×1500×9.8×0.035×COS3+23.1×1500×9.8×Sin3=32394.3N式中：空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量計(jì)算為5.36kg/m；輸送帶沿空段運(yùn)行時(shí)的阻力系數(shù)，查表取0.035。(1)受力計(jì)算圖如下：(2)傳送帶各點(diǎn)受力的計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算，通過(guò)將輸送帶受力增加5%，計(jì)算輸送帶繞托輥的兩個(gè)阻力。根據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算方法：S=1.05SS=S+W=1.05S+(-13902)=1.05S-13902S=1.05S=1.1S-14597S=1.05S=1.2S-16057S=S+W=1.2S+16337本機(jī)采用雙滾筒驅(qū)動(dòng)，取=420；橡膠面帶動(dòng)滾筒，礦區(qū)空氣濕潤(rùn)=0.25；摩擦力的儲(chǔ)備系數(shù)為n=1.2。根據(jù)摩擦牽引條件：S=S(1+)=5.36S上述兩個(gè)公式得到：S=3007.5NS代入上述關(guān)系得到：S=16120.2NS=16926.21NS=3024.21N根據(jù)重段輸送帶最大內(nèi)容垂度的要求，重段的最小受力點(diǎn)S應(yīng)不小于下式得出的值：S=5(q+q)LgCOS=重截面托輥之間1.2m：S=5(104+23.1)×1.2×9.8×COS3=7463.2NS=7463.2N為準(zhǔn)，根據(jù)上列各點(diǎn)受力關(guān)系式計(jì)算各點(diǎn)受力：S=21365.2NS=20347.8NS=7785.6NS=8360.4NS=40754.4N圖中所示位置張緊裝置的張緊力為：H=1.05S+S=1.05×7785.6+8360.4=16535.3N該張緊力是根據(jù)穩(wěn)定的運(yùn)行條件計(jì)算得出的。在啟動(dòng)和制動(dòng)工況下，應(yīng)加大加減速慣性力，防止輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑。680S阻燃輸送帶的抗拉強(qiáng)度為680N/mm，帶寬B=1200mm，則安全系數(shù)為：米===2012所選帶式輸送機(jī)的強(qiáng)度符合要求。輸送機(jī)主軸的牽引力為：F0=S6-S1+0.05(S6+S1)=40754.4－20347.8＋0.05(40754.4＋20347.8)=23461.7N電機(jī)功率：N=式中：N電動(dòng)機(jī)功率，KW；F驅(qū)動(dòng)滾輪牽引，23461.7N；輸送帶運(yùn)行速度，3.5m/s；減速機(jī)的機(jī)械效率，取0.85；K動(dòng)力儲(chǔ)備系數(shù)，K=1.15～1.20。通過(guò)以上計(jì)算可知，所選帶式輸送機(jī)的電機(jī)容量為2×250KW，滿足要求。第三節(jié)開挖設(shè)備的選擇1、本工作面煤層頂板巖性多為細(xì)粉質(zhì)砂質(zhì)泥巖，部分為細(xì)粒砂巖。根據(jù)地質(zhì)資料和礦山生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，頂板比較破碎。2、工作面傾角1～3度，開挖長(zhǎng)度2000m，煤層厚度4m。3、該工作面煤層瓦斯含量很低，0-0.01ml/g，天然氣成分中可燃?xì)怏w含量為0-0.46%，均為二氧化碳和氮?dú)鈳?，均屬瓦斯風(fēng)化帶，工作面為低瓦斯礦。4、礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，影響礦山安全生產(chǎn)的充水源主要是四系松散潛水層的靜態(tài)儲(chǔ)量。含水層連通后，淹沒(méi)的含水層可能沿裂縫流入地下，對(duì)礦山安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。如果采礦落后，不會(huì)對(duì)礦山的安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料和礦山擴(kuò)大區(qū)面積，估算礦山正常進(jìn)水量為40m/h。主要地下巷道均為煤巷道。根據(jù)×××煤礦的成熟經(jīng)驗(yàn)，煤巷設(shè)計(jì)主要為矩形斷面。由于該礦煤層易自然，自然引燃期為2～3個(gè)月，煤層易風(fēng)化，故采用錨網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)封堵煤層，特殊支護(hù)如由于在復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和破碎的圍巖中增加了錨索和鋼帶。工作面及槽沿線采用液壓支架和橫梁加固支護(hù)，以承受采礦對(duì)工作面沖擊而增加的移動(dòng)支護(hù)壓力。目前，我國(guó)機(jī)械化礦山主要采用煤掘進(jìn)機(jī)和連采機(jī)兩種機(jī)械化驅(qū)動(dòng)方式。煤炭掘進(jìn)機(jī)設(shè)備成套設(shè)備成本低，在我國(guó)生產(chǎn)礦山早已廣泛使用。擁有非常成功的技術(shù)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)?？赏诰蚋鞣N形狀的斷面，適應(yīng)性強(qiáng)。用于長(zhǎng)距離單車道挖掘的帶式輸送機(jī)和伸縮式帶式輸送機(jī)。連采設(shè)備大部分需要進(jìn)口，設(shè)備及配件成本高。該設(shè)備我國(guó)起步較晚，主要用于矩形巷道斷面開挖，適應(yīng)性較差。其優(yōu)點(diǎn)是既可用于房柱式采煤，也可用于煤巷的開挖。用于開挖過(guò)程中的一般開挖、錨固、裝載、運(yùn)輸和平行作業(yè)。開挖速度快，工作效率高，屋面整體性易于維護(hù)，支護(hù)及時(shí)。設(shè)計(jì)是根據(jù)礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和礦山實(shí)際生產(chǎn)情況，采用煤巷綜采機(jī)開挖煤巷。為確保礦山建設(shè)的高質(zhì)量、高速度，在建設(shè)中需要新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，努力提高機(jī)械化水平。本設(shè)計(jì)為開挖工作面配備了較為先進(jìn)的煤巖掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備，并參照近幾年全國(guó)礦山巷道平整度的實(shí)際水平，礦井主軸及巷道工程進(jìn)度指標(biāo)為確定為600m/月。根據(jù)礦山要求，設(shè)計(jì)裝備了煤巷綜采工作面。根據(jù)礦山等煤巖特性設(shè)計(jì)要求，礦山綜采工作面配備EBH-132半煤巖掘進(jìn)機(jī)、ZP-2帶式輸送機(jī)、伸縮帶式輸送機(jī)SSJ800/90、MTY-120C錨桿液壓鉆機(jī)等EBH-132掘進(jìn)機(jī)型號(hào)含義如下：E掘進(jìn)機(jī)；B半煤巖；H橫切；132切割功率，KW。切割方式：軸向切割、外伸縮功率：132KW切割頭轉(zhuǎn)速：80r/min伸縮行程：420mm摘要形式：摘要裝載線：星輪，雙側(cè)鏈刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：液壓裝載寬度：2.2㎜、2.8㎜（帶鏟板）輸送鏈速度：1.3m/s運(yùn)輸能力：160m/h行走形式：履帶式驅(qū)動(dòng)方式：液壓最大功率：2×35KW行走速度：5.11m/min履帶板寬度：480mm泵站驅(qū)動(dòng)功率：90KW油泵型號(hào)及數(shù)量：CBZ2063/050、2個(gè)；CBZ2063/050/040,3泵站總流量：380L/min系統(tǒng)工作壓力：23.15Mpa電機(jī)型號(hào)及數(shù)量：AZF160W2P2、2；MHM16-1400B，2個(gè)；NHM11-700I,1油缸數(shù)：10（含第二輸送機(jī)，13）噴淋冷卻水壓力：1.5Mpa噴水耗量：45L/min噴嘴數(shù)量：9防爆型為：防爆型供電電壓：1140V控制電壓：AC：190V、36V、24V、18VDC：24V尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：0.24m×2m×1.8m質(zhì)量：42.612t總功率：222（含第二臺(tái)輸送機(jī)，233）KW底部挖掘深度：280mm料道和皮帶道各有3條管道，從上到下依次為：給水管、送風(fēng)管、排水管。管道掛在兩條巷道的煤柱上，在頂板距煤排50mm處設(shè)置一排專用掛錨（規(guī)格為φ20×2000螺紋鋼樹脂錨），與固定鍍鋅扁鐵。連接件與標(biāo)準(zhǔn)水管卡箍連接，用螺栓固定管道，吊距5米，管道采用標(biāo)準(zhǔn)水管卡箍連接，垂距5米。給水管道兩條車道的入口處安裝DN150閥門和水質(zhì)過(guò)濾器，沿車道每隔500米安裝一個(gè)水壓表，并安裝減壓閥和DN50灑水三通。每50m安裝一次；系統(tǒng)要求每1000m給水管必須預(yù)留一個(gè)三通閥，并向下延伸一段管道，保證管道距底板的高度為1.5m，并設(shè)置一套水供氣閥應(yīng)安裝在管道末端。人用飲水閥組應(yīng)不少于一組，飲水嘴與閥組應(yīng)有配套的快接接頭。沿路低洼處排水管應(yīng)預(yù)留三通閥，并安裝水泵排水。所有管道必須直掛，不得有起伏，并按規(guī)定涂刷標(biāo)準(zhǔn)防銹漆。送風(fēng)管漆成淺藍(lán)色，給水管漆成綠色，排水管漆成黑色，水管漆成銀色；每100m管道應(yīng)懸掛標(biāo)志，標(biāo)明管道用途；反光標(biāo)志應(yīng)每6米張貼一次。工作面采用兩臺(tái)MLGF-20/8-132G移動(dòng)式螺桿空壓機(jī)提供動(dòng)力空氣。空壓機(jī)放置在回風(fēng)通道開口處的臨時(shí)配電點(diǎn)。料道和皮帶道均采用DN100鋼管。供氣方面，根據(jù)壓縮空氣自救系統(tǒng)的要求，供氣管每500m預(yù)留一個(gè)DN100三通，并向下延伸一段DN100管道，保證管道高度。距底板1.5m，管道末端應(yīng)安裝一組管道。壓縮空氣三通閥裝置和一套壓縮空氣自救裝置。開挖工作面選用KBSGZY-1600KVA變換變壓器，巷道提供1140V電力電纜；根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和低壓電纜的種類和電壓等級(jí)，應(yīng)選用專用移動(dòng)電纜。電壓1140V、660V時(shí)選擇MYP系列，型號(hào)有：MYP-11403×70+1×27和MYP-6603×50+1×16照明和信號(hào)使用MYQ0.38/0.663×2.5+1×1.5礦用移動(dòng)電纜。注：MYP-11403×70+1×27電纜的載流量為：233A；MYP-6603×50+1×16電纜的載流量為：170A。設(shè)備選型及配套情況：我===83.56A根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)期內(nèi)容載流能力，25mm電纜滿足I=110A>83.56A要求。同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求，所以選用MYPJ-10-3×25電纜。我===69.6A根據(jù)礦用橡套電纜的長(zhǎng)期內(nèi)容載流能力，16mm電纜I=85A>69.6A滿足表中要求。同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求，所以選用MYPJ-10-3×16電纜。I===34.8A根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)期內(nèi)容載流量，4mm電纜I=36A>34.8A滿足要求。同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求，所以選用MYPJ-10-3×4電纜。我===56.98A根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)期內(nèi)容載流量，16mm電纜I=85A>56.98A滿足要求。同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求，所以選用MYPJ-10-3×16電纜。我===38A_根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)期內(nèi)容載流量，16mm電纜I=85A>38A滿足要求。同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求，所以選用MYPJ-10-3×16電纜。根據(jù)計(jì)算，選用的電纜如下表所示：加載名稱長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載電流（A）長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載電流要求最小橫截面（mm2）電纜橫截面(mm2)掘進(jìn)機(jī)53.562525機(jī)器34.844刮板輸送機(jī)69.61616局部呼吸機(jī)38616皮帶輸送機(jī)56.9816161、井下停電輸電作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行礦井停電輸電制度。2、在電纜沿線每隔500米、拐角或分支點(diǎn)處，應(yīng)在連接不同直徑電纜的接線盒兩端安裝電纜標(biāo)志。3、掘進(jìn)機(jī)等移動(dòng)設(shè)備必須配備專門的吊索設(shè)施，不得將電纜拖到地上。4、掘進(jìn)機(jī)的使用和維護(hù)必須符合《操作規(guī)程》。停止切割時(shí)，必須將開關(guān)轉(zhuǎn)到零位并鎖緊，切割頭必須接地并蓋上保護(hù)罩。5、在開挖過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行“先探后開、先探后開”的治水原則，在低洼處設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)水箱。巷道安裝水泵排水，確保安全生產(chǎn)。6、隧道內(nèi)設(shè)置臨時(shí)配電點(diǎn)時(shí)，規(guī)格為3m×3m，高度與隧道斷面高度一致。必須采用栓噴式不燃支架，墻體噴涂白色防火材料，底板硬化。高于同級(jí)巷道高度200mm），倉(cāng)內(nèi)應(yīng)設(shè)置護(hù)欄（顏色為天藍(lán)色），所有護(hù)欄用40mm×40mm角鋼焊接，中間用￠6鋼筋焊接，護(hù)欄的邊框涂成紅色，中間是紅白相間，護(hù)欄要鎖好，換臺(tái)必須用水泥地基搭建，要求高200mm，寬1500mm，長(zhǎng)度為2500毫米。設(shè)備與設(shè)備之間必須留有800mm以上的維護(hù)和散熱空間，設(shè)備與室壁之間必須留有500mm以上的維護(hù)和檢查空間。7、進(jìn)井前，所有機(jī)電設(shè)備必須經(jīng)過(guò)機(jī)電供應(yīng)科防爆檢查組的檢查。開關(guān)設(shè)備的漏電、接地和過(guò)流保護(hù)必須齊全、靈敏，否則嚴(yán)禁設(shè)備投入運(yùn)行。第三章綜控電源部件的選擇與設(shè)計(jì)第1節(jié)擬議的供電系統(tǒng)隨著煤炭綜合開采機(jī)械化程度的提高，綜采工作面設(shè)備的裝機(jī)容量、電壓等級(jí)和控制保護(hù)性能要求都在提高。除對(duì)性能有特殊要求外，還具有以下特點(diǎn)：1、供電系統(tǒng)中，高壓直接進(jìn)入礦區(qū)，低壓已達(dá)到3.3KV，目前最大的移動(dòng)變電站容量超過(guò)3000KVA，變壓器中性點(diǎn)采用a接地電抗器或電阻，并配合保護(hù)裝置減少單相接地時(shí)的故障電流。2、移動(dòng)變電站均采用干式變壓器，一次側(cè)電壓為6KV～12.5KV，二次側(cè)電壓有5KV、4.16KV、3.3KV、2.3KV、1.1KV等不同等級(jí)。自然冷卻方式，耐壓高，過(guò)熱系數(shù)高，滿足地下空間小，散熱條件差，安全要求高的特點(diǎn)。3、變壓器一、二次側(cè)斷路器均為真空斷路器，保護(hù)可靠靈敏。4、在多電路、多控制方案中，在保護(hù)完備的同時(shí)，控制開關(guān)向組合化、小型化方向發(fā)展。5、控制、保護(hù)、通訊、監(jiān)控廣泛采用單片機(jī)、PLC可編程控制器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、更可靠，便于控制方案的多樣化、自動(dòng)化和編程綜采工作面供電系統(tǒng)主要由高壓供電系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)三部分組成。綜采工作面供電系統(tǒng)圖10KV高壓供電系統(tǒng)由高壓配電箱、高壓雙屏蔽軟電纜和高壓電纜接頭組成。高壓配電箱接收地面變電站送入井內(nèi)的高壓電能，通過(guò)高壓電纜輸送至綜采工作面。變電站提供高壓電能。10KV高壓配電箱采用真空斷路器，分?jǐn)嗄芰蛇_(dá)1000MVA。周圍發(fā)生的短路、漏電、過(guò)載、欠壓等電氣故障均由高壓開關(guān)上的保護(hù)裝置動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)能。同時(shí)也是移動(dòng)變電站二次側(cè)短路故障的后備保護(hù)。10KV高壓供電系統(tǒng)采用插入式高壓電纜接頭，移動(dòng)變電站移動(dòng)時(shí)電纜拆裝方便。采用帶監(jiān)測(cè)線的高壓雙屏蔽電纜，與高壓開關(guān)中的漏電監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置配套使用。如果出現(xiàn)電纜故障，可提前切斷電源，從而保證10KV高壓對(duì)所采用的電源安全。變電站由移動(dòng)變電站組成。10KV高壓通過(guò)三相防爆干式變壓器轉(zhuǎn)換為1140V的電源電壓，作為綜采工作面動(dòng)力設(shè)備的工作電壓。移動(dòng)變電站應(yīng)盡量靠近工作面，一般距離工作面50m～300m，以縮短低壓1140V供電電纜長(zhǎng)度，降低電壓損耗，改善供電質(zhì)量。移動(dòng)變電站送出的1140V與低壓隔爆饋線開關(guān)相連。通過(guò)饋線開關(guān)的控制和保護(hù)，將屏蔽橡套電纜與電磁起動(dòng)器相連接，為綜采工作面的電氣設(shè)備供電。低壓失電開關(guān)和電磁啟動(dòng)器均設(shè)有過(guò)流保護(hù)裝置，通過(guò)合理調(diào)整可以更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)短路故障的選擇性保護(hù)和后備保護(hù)。自動(dòng)饋線開關(guān)和電磁啟動(dòng)器配有漏電阻斷裝置。當(dāng)線路發(fā)生漏電時(shí)，漏電繼電器動(dòng)作，有漏電故障指示和自鎖功能，防止線路漏電時(shí)合閘送電，根據(jù)信號(hào)指示發(fā)現(xiàn)漏電。故障，并及時(shí)修復(fù)。1140V電源線采用分相屏蔽電纜配合漏電保護(hù)裝置。一旦電纜漏電，可切斷電源，防止漏電造成短路故障，確保供電安全。序列不姓名說(shuō)類型不電機(jī)數(shù)量額定功率Pn/kW額定電壓Vn/V1采煤機(jī)MG650/1480-WD2148033002刮板機(jī)SGZ-8800/800280011403槽帶機(jī)放下DSJ120/200/2×250250011404插床SZZ900/315131511405破碎機(jī)PCM-110111011406乳液泵XRB2B-80/200220011407噴霧泵XPB-250/5515511408小水泵BQW100-10-7.521511409照明ZXZ8-4一些0.512710局部呼吸機(jī)FBD-NO7.12111140第二根電纜的選擇(1)根據(jù)長(zhǎng)期內(nèi)容負(fù)載電流選擇導(dǎo)線截面，使導(dǎo)線能在最大負(fù)載下長(zhǎng)期工作而不會(huì)過(guò)熱，即不超過(guò)其長(zhǎng)期內(nèi)容溫度.(2)根據(jù)內(nèi)容的電壓損失選擇導(dǎo)體截面，使線路末端的電氣設(shè)備有足夠的工作電壓(3)根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面，使輸電線路年運(yùn)行成本最低，達(dá)到經(jīng)濟(jì)供電的目的。(4)根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面，避免導(dǎo)線在移動(dòng)或安裝過(guò)程中中斷，或擠壓損壞，以保證電源的安全運(yùn)行。(5)根據(jù)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性條件選擇導(dǎo)線的截面，使導(dǎo)線在短路時(shí)的短時(shí)內(nèi)容溫度不超過(guò)其短時(shí)電流。①3300V系統(tǒng)供電變壓器式中：SBJ計(jì)算出的變壓器內(nèi)容容量，kVA連接變壓器的電氣設(shè)備總額定容量，1480kWcosψpj——電機(jī)加權(quán)平均功率因數(shù)，綜采工作面取0.7需求率計(jì)算如下：=0.4+0.6P最大電機(jī)功率數(shù)，1480kW。那么：=0.4+0.6×=0.663計(jì)算得出的電氣負(fù)載總視在功率為：==1401.8KVA據(jù)測(cè)算，選用KBSG-T-2OOO/10/1.2（0.69）礦用隔爆型移動(dòng)變電站即可滿足供電需求。②1140V系統(tǒng)電源的選擇：計(jì)算電氣負(fù)載的總視在功率：=0.4+0.6×=0.67然后：=根據(jù)計(jì)算負(fù)荷，可選擇一臺(tái)KBSG-T-2000/10/1.2礦用隔爆型移動(dòng)變電站滿足供電需求。根據(jù)供電系統(tǒng)，高壓電纜的需求包括以下幾個(gè)部分：①礦區(qū)變電站高壓配電箱至工作面KBSG-T-2000/10/1.2移動(dòng)變電站的電纜長(zhǎng)度為1400m。②KBSG-T-2000/10/1.2移動(dòng)變電站從礦區(qū)變電站高壓配電箱到綜采工作面的長(zhǎng)度為1400m。上述電纜電壓等級(jí)為6kV雙屏蔽監(jiān)控型高壓軟電纜，電纜型號(hào)，UCP-3×50+1×16。③移動(dòng)變電站二次變壓器從饋線開關(guān)到工作面1140V電氣設(shè)備的電纜應(yīng)為UCPJR3×95+1×50+2×2.5-0.66/1.14型橡套軟電纜。電纜長(zhǎng)度：Lsx=1.1×(110+150)=286m取電纜長(zhǎng)度為300m我=其中：=0.4+0.6=0.4+0.6×=0.67式中：綜采工作面所有電氣設(shè)備額定功率之和，KW；加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.9；電纜所承載負(fù)載的加權(quán)功率因數(shù)，取0.9。:I==168.3A由于三班倒作業(yè)，年工作時(shí)間5000多小時(shí)，所以選用電力電纜（銅芯電纜），查表得到經(jīng)濟(jì)電流密度I=2.0A/㎜。經(jīng)濟(jì)段：A===84.15㎜橫截面積為95mm的高壓電纜。95平方毫米銅芯橡套電纜的長(zhǎng)期內(nèi)容電流Ip=215A大于其工作電流I=168.3A，符合要求，而且由于電纜移動(dòng)頻繁，確定所用型號(hào)為MYPJ-10-3×95礦用橡套移動(dòng)式非金屬屏蔽監(jiān)控電纜。電纜前端的三個(gè)最大短路電流：我===5498.57A_式中：I通過(guò)電纜的最大短路電流；S電源母線上開路的短路容量或分?jǐn)嗳萘浚橘Y料，一般10KV供電系統(tǒng)選用100MVA；U電源母線上的平均電壓，查表得U=10.5×103V。A=I=5498.57×=18.96mm2<95mm2式中：A電纜的最小熱穩(wěn)定截面，mm2；C熱穩(wěn)定性系數(shù)，與電纜材料和最高內(nèi)容短路溫度有關(guān)，取表中C=145；t短路電流的虛動(dòng)作時(shí)間，取t=0.25s。從計(jì)算結(jié)果可以看出，熱穩(wěn)定性條件驗(yàn)證了電纜截面滿足要求Ro=0.217Ω/KM；X=0.069Ω/kmR和X分別是每公里電纜的電阻和電抗。負(fù)載功率因數(shù)cosφ1=cosφ=0.7，所以tanφ=tanφ=1.02=×100%式中：ΔU電纜線路電壓損耗率；cosφ電纜所承載負(fù)載的功率因數(shù)；tanφ功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值；P負(fù)載的有功功率；U電纜線路的額定電壓；L電纜長(zhǎng)度，L=L；L=L。Δ=[×﹙0.217+0.069×1.02﹚+×﹙0.217+0.069×1.02﹚]×100%=1.304%＜7%因此，選用的MPQ-3×70高壓電纜可以滿足供電要求。我===13.21A其中：K=0.4+0.6=0.4+0.6×=0.85查表，三班制作業(yè)對(duì)應(yīng)的電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度I=2.0A/mm2那么：A===6.6mm2選用初級(jí)截面為16mm2、長(zhǎng)度為2000m的礦用橡套電纜。表中16mm2電纜長(zhǎng)期最大內(nèi)容負(fù)載電流Ip=85A大于其工作電流I=13.2，符合要求，確定型號(hào)為MYPJ-10-3×16電纜。電纜首端三相最大短路電流：I==5498.57AA=I=18.96>16mm2因此選擇截面為25mm，確定型號(hào)為MYPJ-10-3×25。查表，MYPJ-10-3×25電纜每公里電阻R=0.824Ω/km，電抗X=0.088Ω/km。功率因數(shù)cosφ=0.7∴tanΦ=1.02Δ=(R+Xtanφ)×100%=(0.824+0.088×1.02)×100%=0.3%＜7%因此選用MYPJ-10-3×25高壓電纜即可滿足要求我===185A_式中：cosφwm——加權(quán)平均功率因數(shù)取0.7。70mm銅芯橡套電纜長(zhǎng)期內(nèi)容電流Ip=205大于其工作電流I=185A，符合要求，電纜經(jīng)常移動(dòng)，所以型號(hào)為MYPJ—10—3×70電纜，此橫截面滿足橡套電纜機(jī)械強(qiáng)度的最小橫截面要求變壓器的電壓損耗ΔU變壓器負(fù)載的加權(quán)平均功率因數(shù)為COSΦ=0.7，則變壓器的電壓損耗為：ΔU%=(U%cosφt+Ux%sinφt)式中：ΔU%變壓器電壓損耗的百分比；S變壓器的計(jì)算容量，KVA；S變壓器額定容量，KVA；U%變壓器額定運(yùn)行時(shí)電阻壓降的百分比；Ux%變壓器額定工作時(shí)電抗壓降的百分比。其中：Ur%=×100=×100=0.6則：ΔU%=×(0.6×0.7+6.47×0.71)=4.01式中：U變壓器二次側(cè)額定電壓，查表得U=3645V；Ut變壓器的點(diǎn)損。(2)計(jì)算電流截面的電壓損耗ΔU===18.13V式中：L電纜長(zhǎng)度300m；A電纜截面積為70mm2Rsc查表，當(dāng)銅芯軟電纜的電導(dǎo)率為20℃時(shí)，Rsc=53m。(3)低壓電網(wǎng)的實(shí)際總電壓損耗為：ΔU=ΔU+ΔU=164.16+18.13=182.29V(4)低壓電網(wǎng)內(nèi)容的總電壓損耗為：查表，低壓電網(wǎng)內(nèi)容的總電壓損耗為330V，則ΔU>ΔU。因此，請(qǐng)根據(jù)內(nèi)容的電壓損失檢查電纜截面是否符合要求。采煤機(jī)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)為：額定啟動(dòng)電流I=1106A，啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)COSφst=0.5(1)采煤機(jī)最低啟動(dòng)電壓的確定U=U=3300×=2286.3V式中：U電機(jī)額定電壓，3300V；K電機(jī)最小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)查表取K=1.2；α電機(jī)在額定電壓下的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩M與電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩M的比值，一般取2～2.5所以啟動(dòng)電流：I=I×=1106×=766.26A啟動(dòng)時(shí)的電壓損失為ΔU===53.66安裝控制采煤機(jī)的啟動(dòng)器的電壓為：U=+ΔU=2286.3+53.66=2339.92V因?yàn)閁=2339.92＞70%U=2310V因此，為滿足起動(dòng)機(jī)保持電壓的要求，確定采煤機(jī)的最低起動(dòng)電壓為2286.3V。(2)啟動(dòng)時(shí)電源線各部分的電壓損失計(jì)算①啟動(dòng)時(shí)電纜線路的電壓損失由上可知：ΔU=53.66V②變壓器啟動(dòng)時(shí)的電壓損失變壓器啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載電流和功率因數(shù)計(jì)算如下：我=其中：I===61.48A式中：I變壓器啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載電流；啟動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)，取0.5，；I除啟動(dòng)電機(jī)外其余電氣設(shè)備的最長(zhǎng)工作電流。I==825.7A啟動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)為：COSφ===0.52對(duì)應(yīng)正弦值Sinφ=0.85那么變壓器啟動(dòng)時(shí)的電壓損耗為：ΔU%=(ur%COSφ+ux%Sinφ)其中：I2nt為變壓器二次側(cè)的額定電流由：ur%=100%=0.6我===1176.78A式中：U變壓器二次側(cè)額定電壓，=3465N；R拆下副邊各相電阻，取1.02Ω。則：ΔU%=×(0.6×0.52+6.47×0.85)=4.08ΔU==×3465=141.37V(3)變壓器啟動(dòng)時(shí)的電壓損耗為：U=U+ΔUms.st=141.37+53.66=195.03V此時(shí)采煤機(jī)電機(jī)端子上的電壓為：U-U=3465-195.03=3269.97>U=2286.3V因此，根據(jù)啟動(dòng)條件，驗(yàn)證電纜的截面積是否符合要求。通過(guò)以上計(jì)算完全滿足要求。電纜段較長(zhǎng)時(shí)的最大工作電流為：我===238.3A按礦用橡套電纜長(zhǎng)期內(nèi)容載流量為95mm，電纜250A>238.3A滿足要求。刮板輸送電纜的最小截面為16-35mm，選用的95mm電纜也符合要求。，所以選擇它的型號(hào)為MYPJ-10-3×95電纜。(1)=146.53V(2)計(jì)算電纜段的電壓損失：=14.19V(3)低壓電網(wǎng)實(shí)際總電壓損耗：U=+U=146.53+14.19=160.72V(4)低壓電網(wǎng)內(nèi)容的總電壓損耗為：查表，低壓電網(wǎng)的內(nèi)容總壓損為U=330V，則U<U，因此電纜按內(nèi)容壓損效果滿足要求。刮板輸送機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)為：額定啟動(dòng)電流I=1206A，啟動(dòng)功率系數(shù)0.45，電機(jī)額定電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩M與額定轉(zhuǎn)矩M之比=2.5，查表，K=1.3.(1)刮板輸送機(jī)最低啟動(dòng)電壓的確定U=U=1140×=822.07VI=I=1206×=869.66A啟動(dòng)時(shí)的電壓損失為：ΔU===27.41V啟動(dòng)器電壓為：U=U+△U=869.66+27.41=897.07V因?yàn)閁>70%U=798V，所以確定刮刀的最低啟動(dòng)電壓為822.07V。(2)啟動(dòng)時(shí)電源線各部分的電壓損失計(jì)算啟動(dòng)時(shí)電纜線路的電壓損耗可以從上面的計(jì)算中看出：△U=120VI=869.66Acos=0.45sin=0.89變壓器啟動(dòng)時(shí)的電壓損失變壓器啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載電流和功率因數(shù)計(jì)算如下：我=其中，我===246A公式：I、cos——除啟動(dòng)電機(jī)外的其他電氣設(shè)備的最