采煤機(jī)選型設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練指導(dǎo)手冊

1、采掘機(jī)械綜合訓(xùn)練指導(dǎo)手冊采煤設(shè)備選型設(shè)計(jì)師建國機(jī)械工程學(xué)院礦山機(jī)電工程系2014年10月目 錄1 概 述- 1 -1.1設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)條件、任務(wù)和要求- 1 -1.2采煤機(jī)選型的基本原則- 1 -2機(jī)械化采煤工作面類型的確定- 2 -2.1采煤工作面類型的選擇原則- 2 -2.2.采煤工作面類型選擇的影響因素- 2 -3 初選采煤機(jī)（確定型號(hào)）- 3 -3.1確定型號(hào)時(shí)考慮如下因素：- 3 -3.2根據(jù)開采條件與采煤機(jī)技術(shù)特征來確定采煤機(jī)型號(hào)- 4 -4截割滾筒選型及參數(shù)確定- 4 -4.1滾筒直徑的確定- 4 -4.2滾筒轉(zhuǎn)向和葉片的轉(zhuǎn)向- 5 -4.3滾筒截深- 6 -4.4截齒和截齒排列

2、- 6 -4.5滾筒的轉(zhuǎn)速- 6 -5.采煤機(jī)允許的最大牽引速度- 8 -5.1保證滾筒工作時(shí)葉片不碰撞煤壁的條件- 8 -5.2根據(jù)滾筒截齒協(xié)調(diào)性的條件- 8 -6采煤機(jī)的生產(chǎn)率- 8 -7. 電機(jī)功率- 9 -8防滑設(shè)備- 10 -9采煤機(jī)噴霧供水裝置- 10 -10初選采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的校核- 11 -10. 1最大采高的校核- 11 -10. 2最小采高的校核- 12 -10.3臥底量校核- 12 -10.4采煤機(jī)最大截割速度的校核- 12 -10.5采煤機(jī)牽引力的驗(yàn)算- 13 -10.6穩(wěn)定性- 13 -11采煤機(jī)及配套關(guān)系圖- 13 -11.1采煤機(jī)技術(shù)主要特征。- 13 -11

3、.2采煤機(jī)配套關(guān)系圖- 13 -參考文獻(xiàn)- 14 -附錄1滾筒采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)- 15 -附錄2 頂板分類方案- 27 -附錄3輕型經(jīng)濟(jì)型綜采設(shè)備- 28 -附錄4 采煤機(jī)與運(yùn)輸機(jī)配套關(guān)系圖- 29 -1 概 述1.1設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)條件、任務(wù)和要求1設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)條件采煤設(shè)備選型設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及條件：煤層厚度截割阻抗A（N/mm）煤層傾角頂板條件工作面長度（m）設(shè)計(jì)產(chǎn)量（萬T/a）生產(chǎn)安排HmaxHmin老頂直接頂2.61.523025三級(jí)3類2202801.一年工作日按300天計(jì)算2.實(shí)行三班工作制，兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每天生產(chǎn)16小時(shí)。有關(guān)工作面設(shè)備選型設(shè)計(jì)的已知參數(shù)和依據(jù)，設(shè)

4、計(jì)時(shí)按學(xué)號(hào)下達(dá)，一人一題。2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1) 根據(jù)所給原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采煤機(jī)選型的詳細(xì)計(jì)算；(2) .編寫采煤機(jī)選型設(shè)計(jì)說明書；(3) 采煤設(shè)備與工作面綜采設(shè)備配套關(guān)系圖1.2采煤機(jī)選型的基本原則采煤機(jī)必須滿足煤層開采厚度和煤的切割阻力的需要，要與煤層的傾角適應(yīng)。采煤機(jī)以最小的電耗獲得最大的采煤速度即最大的生產(chǎn)能力，以及獲得最佳的塊度。3 考慮與支架和運(yùn)輸機(jī)配套，與支架移支速度和運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤能力相適應(yīng)。4 具備有效的噴霧抑塵裝置。與液壓支架配套的采煤機(jī)主要有兩類：一類是刨煤機(jī)；另一類是滾筒式采煤機(jī)。后者在我國用得較多，下面著重介紹滾筒式采煤機(jī)的選型。2機(jī)械化采煤工作面類型的確定2.1采煤工作面類

5、型的選擇原則采煤工作是煤礦井下生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。采煤方法的選擇是否合理，影響著礦井的生產(chǎn)安全和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。采煤方法需要遵循以下基本原則：（1）安全生產(chǎn)的原則。要充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)采煤進(jìn)行科學(xué)的管理，保證井下安全，做到采煤工藝先進(jìn)，采煤系統(tǒng)可靠，必須符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。（2）經(jīng)濟(jì)效益原則。經(jīng)濟(jì)效益是評(píng)價(jià)采煤方法好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。因此要確定合理的經(jīng)濟(jì)方案，需要保證以下幾個(gè)方面的要求：采煤工作面單產(chǎn)高、勞動(dòng)效率高、材料消耗少、煤炭質(zhì)量好、保證較低的成本。（3）煤炭采出率高。充分利用煤炭資源，減少煤炭損失，提高煤炭采出率，是國家對(duì)煤礦企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)政策。2.2.采煤工作面類型選擇

6、的影響因素在選擇和設(shè)計(jì)采煤方法時(shí)，必須充分考慮地質(zhì)條件因素和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的因素。2.2.1地質(zhì)因素直接影響采煤方法選擇的地質(zhì)因素主要包括以下幾個(gè)方面：（1）煤層傾角，它是影響采煤方法的重要因素，它不僅會(huì)影響到采煤工作面的落煤方法、運(yùn)煤方式等，還會(huì)影響巷道的布置、通風(fēng)等各種參數(shù)。（2）煤層厚度，對(duì)于不同的煤層厚度，應(yīng)選擇不同的開采方法，薄及中厚煤層通常為一次采全厚，厚及特厚煤層可以采用分層開采的方法，另外煤層厚度還會(huì)影響到采空區(qū)處理方法的選擇。（3）煤層及圍巖特征，煤層的軟硬度及結(jié)構(gòu)特征、圍巖的穩(wěn)定性等都直接影響到采煤方法的選擇，并會(huì)影響到采區(qū)中的各種參數(shù)。（4）煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況也是選擇采煤

7、方法的重要指標(biāo)，對(duì)于條件穩(wěn)定的煤層，宜選用綜采，埋藏條件不穩(wěn)定的，則適合使用普采，在選在采煤方法之前，應(yīng)該充分的掌握開采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況。（5）煤層的含水性和自燃情況，若含水量大，在采煤之前應(yīng)布置排水系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)煤的自燃性確定是否進(jìn)行防火灌漿等措施。這些因素在選擇采煤方法時(shí)都應(yīng)予以充分的考慮，以保證安全性。2.2.2技術(shù)水平因素采煤方法的選擇受到煤礦技術(shù)水平的限制，特別是裝備水平和生產(chǎn)中的設(shè)備供應(yīng)等條件。隨著技術(shù)水平的提高，我國的采煤方法、采煤工藝也在不斷的創(chuàng)新，例如放頂煤采煤法、一次采全厚采煤法等在最近十年內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。2.2.3礦井管理水平推廣先進(jìn)技術(shù)時(shí)，要先易后難，循序漸進(jìn)。

8、2.2.4經(jīng)濟(jì)因素礦井的經(jīng)濟(jì)效益是選擇采煤方法的重要因素。要根據(jù)投人與產(chǎn)出的關(guān)系，選擇正確的采煤方法，這是礦井高效益的前提。3 初選采煤機(jī)（確定型號(hào)）3.1確定型號(hào)時(shí)考慮如下因素：3.1.1根據(jù)煤的堅(jiān)硬度選型滾筒式采煤機(jī)適于開采堅(jiān)硬度系數(shù)f4的緩傾斜及急傾斜煤層，對(duì)f=2.54的中硬以上的煤層，應(yīng)采用大功率采煤機(jī)。3.1.2根據(jù)煤層厚度選型采煤機(jī)的最小采高、最大采高、過煤高度、過機(jī)高度等都取決于煤層的厚度，煤層厚度可根據(jù)技術(shù)要求分為三類：（1）薄煤層 煤層厚度小于是1.3m。最小采高在0.650.8 m時(shí)，只能采用爬底板式采煤機(jī)；最小采高在通常情況下0.750.90 m.時(shí)，可選用騎溜式采煤機(jī)

9、。（2）中厚煤層 煤層厚度為1.33.5m。開采這類煤層在技術(shù)上比較成熟，根據(jù)煤的堅(jiān)硬度等因素可選擇中等功率的采煤機(jī)，如MG340、MXA300/3.5、MG300W（2300）、MG200W（2200）等。（3）厚煤層 煤層厚度在3.5 m以上。由于大采高液壓支架及采煤、運(yùn)輸設(shè)備的出現(xiàn)，厚煤層大采高一次采全高綜采工作面取得了較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。適用于大采高的采煤機(jī)應(yīng)具有調(diào)斜功能，以適應(yīng)大采高綜采工作面地質(zhì)及開采條件的變化以及俯采的要求，此外由于落煤塊度較大，采煤機(jī)和輸送機(jī)應(yīng)有大塊煤機(jī)械破碎裝置，以保證采煤機(jī)和輸送機(jī)的正常工作。適于煤層大采高一次全高的采煤機(jī)有MXA300/4.5、MXA600/4

10、.5、MG300WG（600）、AM500等型采煤機(jī)，最大采高達(dá)4.5m。當(dāng)采用厚煤層放頂煤綜采工藝時(shí)，在長度大于60 m的長壁放頂煤工作面，采煤機(jī)選型與一般長壁工作面相同；但在短壁工作面，可選用正面截割的短工作面采煤機(jī)和側(cè)面截割的短工作面采煤機(jī)兩種機(jī)型。前者其滾筒軸線平行于工作面，致使頂?shù)装逵啥鄠€(gè)圓柱體相交而成為不平坦的表面，造成支架和輸送機(jī)移動(dòng)的困難，另外機(jī)身重心高，穩(wěn)定性差。然而由于機(jī)身短、結(jié)構(gòu)緊湊、操作維修方便，較為適于短工作面使用。側(cè)面截割的MGD150NW采煤機(jī)則克服了上述缺點(diǎn)，該機(jī)搖臂在機(jī)身中間出軸，并可旋轉(zhuǎn)270，機(jī)身短、工作平穩(wěn)，裝煤效果也很好。3.1.3根據(jù)煤層傾角選型煤層

11、傾角分為三類：025為緩傾斜煤層2545為傾斜煤層；45以上為急傾斜煤層。騎溜子或以溜子支承導(dǎo)向的爬底板采煤機(jī)在傾角較大時(shí)還應(yīng)考慮滑問題,在干燥條件下金屬間的摩擦系數(shù)為0.240.26，相應(yīng)的摩擦角為13.514.5,故煤層傾角大于10時(shí),須設(shè)置防滑裝置；在工作面潮濕的條件下，摩擦系數(shù)減小，傾角大于8時(shí)，就應(yīng)備用防滑裝置。普遍采用的防滑裝置是固定在工作面回風(fēng)巷內(nèi)的同步絞車，當(dāng)采煤機(jī)由下向上截割時(shí)液壓絞車除了防止采煤機(jī)下滑外，還起到輔助牽引的作用；而當(dāng)采煤機(jī)由上向下截割時(shí)，液壓絞車的液壓馬達(dá)，以液壓泵工況運(yùn)行，產(chǎn)生阻止采煤機(jī)下滑的阻力矩，一旦采煤機(jī)下行超速時(shí)，限速裝置切斷電源，絞車自動(dòng)抱閘。一般

12、講，同步絞車的牽引力應(yīng)大于80100KN。MG2300、MG200QW、WG150W、AM500等型采煤機(jī)具有雙牽引部，牽引力大，其雙自動(dòng)抱閘裝置，防滑性能強(qiáng)，在傾斜煤層中使用時(shí)，可取消輔助絞車。3.2根據(jù)開采條件與采煤機(jī)技術(shù)特征來確定采煤機(jī)型號(hào)表2-1開采條件采高條件地質(zhì)條件采高范圍m傾角堅(jiān)硬度f夾矸情況煤脆韌性直接頂級(jí)別老頂級(jí)別工作面長度L(m)地板允許比壓q( kg/cm2)表2.2 采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表型號(hào)高度（m）質(zhì)量（kg）電機(jī)高度（m）減速箱高度（m）搖臂長度（m）擺角范圍（）4截割滾筒選型及參數(shù)確定一種型號(hào)的采煤機(jī)通常配備幾種規(guī)格的滾筒可供選擇。4.1滾筒直徑的確定薄煤層雙滾筒

13、采煤機(jī)或一次采全高的單滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑按下式選?。菏街校?最小煤層厚度m； （0.10.3）-考慮到割煤后頂板的自行下沉量m。中層煤層用的單滾筒采煤機(jī)（主要用于普采），滾筒直徑為：式中：-最大煤層厚度m。中厚煤層用雙滾筒采煤機(jī)：滾筒直徑應(yīng)略大于最大采高的一半或根據(jù)兩個(gè)滾筒的裝煤量相等的原則來選取。即：令有：整理得：式中：=螺旋滾筒裝煤效率； 即： ； -計(jì)算時(shí)取最大采高m。注：綜采工作面雙滾筒采煤機(jī)一般都是一次采全高，故滾筒直徑D應(yīng)稍大于最大采高之半，即 滾筒直徑已經(jīng)系列化，分別為0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.25、1.4、1.6、1.8、2.0、2.3、2

14、.6m?？紤]該采煤機(jī)的實(shí)際配備系列的滾筒規(guī)格選擇。4.2滾筒轉(zhuǎn)向和葉片的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向和旋向根據(jù)采煤機(jī)的不同使用條件，二者應(yīng)相匹配。工作面和右工作面人在工作面從下向上看，左側(cè)為左工作面，右側(cè)為右工作面。如圖4-1所示。葉片的旋向與滾筒轉(zhuǎn)向?yàn)榱耸節(jié)L筒落下的煤能裝入刮板輸送機(jī)，滾筒上螺旋葉片的螺旋方向必須與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)，確定的原則為：人站在采空區(qū)側(cè)看：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的滾筒（右轉(zhuǎn)）-葉片為右旋。如圖4-2a；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的滾筒（左轉(zhuǎn)）-葉片為左旋。如圖4-2b。即歸結(jié)為：“右轉(zhuǎn)右旋”、“左轉(zhuǎn)左旋”。滾筒的轉(zhuǎn)向在采煤機(jī)往返采煤的過程中，滾筒的轉(zhuǎn)向雖然不變，卻出現(xiàn)兩種不同的情況：逆轉(zhuǎn)：裝煤效果好（能耗低、重復(fù)

15、破碎低）順轉(zhuǎn)：裝煤效果差（能耗高、重復(fù)破碎稿）單滾筒采煤機(jī)滾筒應(yīng)位于采煤機(jī)機(jī)身的下順槽側(cè)，如圖4-3。其優(yōu)點(diǎn)是煤不經(jīng)機(jī)身下的輸送機(jī)運(yùn)輸以免堵塞煤流。據(jù)此，滾筒轉(zhuǎn)向必須上行時(shí)順轉(zhuǎn)（圖a），其優(yōu)點(diǎn)：有利裝煤。上行順轉(zhuǎn)，搖臂不擋煤流，裝煤口大；下行時(shí)逆轉(zhuǎn)，碎煤在滾筒前面，搖臂也不擋煤。工作平穩(wěn)性好。右工作面：滾筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)（左轉(zhuǎn)）-葉片為左旋。即：右-左-左規(guī)則。左工作面：滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)（右轉(zhuǎn)）-葉片為右旋。即：左-右-右規(guī)則。雙滾筒采煤機(jī) 為了使兩個(gè)滾筒的截割阻力能相互抵消，以增加機(jī)器的工作穩(wěn)定性。必須使兩個(gè)滾筒轉(zhuǎn)向相反。滾筒的轉(zhuǎn)向分兩種方式：前順后逆和前逆后順。小直徑滾筒時(shí)：無論是騎運(yùn)輸機(jī)，還是爬底

16、板的薄煤層采煤機(jī)，滾筒的轉(zhuǎn)向?yàn)椤扒澳婧箜槨弊顬檫m宜。優(yōu)點(diǎn)：由于薄煤層裝煤問題比較突出，這樣前后兩滾筒都不經(jīng)搖臂下面裝煤，有利于提高滾筒的裝煤效率和生產(chǎn)率。如圖2-4a。 大直徑滾筒時(shí)：滾筒的轉(zhuǎn)向一般采用“前順后逆”為好。其優(yōu)點(diǎn)：煤塵較少，碎煤不易拋出傷人，裝煤的能耗較低，裝煤和截煤的效率都比較高。如圖4-4b。圖2-44.3滾筒截深截深是指一次截割深度，是由滾筒外約請(qǐng)緣到端盤外側(cè)截齒齒尖的距離確定的。為有效地利用煤層的壓張效應(yīng)，現(xiàn)代采煤機(jī)的截深都小于1m。截深過小采煤機(jī)生產(chǎn)率受到影響。但加大截深會(huì)使支架的步距加大，頂梁長度和千斤頂行程加大；同時(shí)也使采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)功率及運(yùn)輸機(jī)的輸送能力加大。因此，

17、要綜合權(quán)衡利弊，選用合理截深。目前多數(shù)采煤機(jī)采用的截深為0.6或0.63m，大功率采煤機(jī)可取0.75m左右。在薄煤層中，由于工作條件困難，牽引速度不能太大，為了達(dá)到較高的生產(chǎn)率，在頂板條件允許時(shí)，可選用截深0.751.0m。在厚煤層中，由于受輸送機(jī)生產(chǎn)率的限制，截深可適當(dāng)減小0.40.5 m，這對(duì)縮小控頂距，避免冒頂和片幫事故有益處。注：目前采煤機(jī)的截深有：0.5、0.6（0.63）、0.7、0.75、0.8、0.9、1.0m等幾種（也可以與廠家聯(lián)系定做非標(biāo)準(zhǔn)的）。選擇滾筒的截深要與現(xiàn)有的滾筒系列和選定支架等設(shè)備配套。4.4截齒和截齒排列截齒類型：扁行截齒（刀形、徑向）-適用于韌性、粘性高的煤

18、以及有夾石硬煤。鎬形截齒（切向）-適用于脆性及裂隙發(fā)達(dá)的煤。截齒排列：順序配置-用的最普通，它的截割能力強(qiáng)，適用于硬煤。交錯(cuò)（棋盤）配置-根據(jù)需要來定。注：應(yīng)能繪出選用的截齒配置圖。清楚滾筒截齒配置的特點(diǎn)。葉片：每條截線上的齒少（m=13）；大都是0角度齒；截線距大（t=3265mm）。端盤：每條截線上的齒多（m=47）；大多是角度齒（最大35以上）；截線距?。?。4.5滾筒的轉(zhuǎn)速類似滾筒直徑一樣，現(xiàn)代滾筒采煤機(jī)，每種型號(hào)有幾種滾筒轉(zhuǎn)速供選擇。采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速的選擇要兼顧截煤及裝煤兩種工藝，以適應(yīng)不同的煤質(zhì)情況。實(shí)際的采煤機(jī)基本已匹配好的，大直徑滾筒選用低檔轉(zhuǎn)速，小直徑滾筒選用高檔轉(zhuǎn)速。一般認(rèn)為滾

19、筒轉(zhuǎn)速為3050r/min較適宜。目前滾筒轉(zhuǎn)速有降低的趨勢，最低轉(zhuǎn)速為1520r/min。對(duì)薄煤層小直徑滾筒，突出的問題是裝煤，因此滾筒轉(zhuǎn)速可提高到60100r/min。截割速度驗(yàn)算目前常用的截割速度=35m/s，最好在4m/s左右。過高將使煤塵增多，大大降低截齒的壽命。式中：-選定的滾筒直徑（mm）; -選定的滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）。裝煤驗(yàn)算滾筒的裝煤生產(chǎn)率應(yīng)大于落煤生產(chǎn)率，這樣才能避免滾筒不被煤堵塞，使采出的煤得以順利輸送（只驗(yàn)算前滾筒）。滾筒的裝煤生產(chǎn)率為： 滾筒應(yīng)有的落煤生產(chǎn)率為： 由可以求得滾筒裝煤而不被堵塞的臨界轉(zhuǎn)速：式中：、-葉片外、內(nèi)緣直徑，m;n-滾筒轉(zhuǎn)速，r/min;Z-葉

20、片頭數(shù)，一般23個(gè);S-葉片螺距，m;-葉片厚度，m;-葉片外緣開角，;-裝滿系數(shù)，0.110.58；可查表，計(jì)算時(shí)近似取平均值；J-截深，m；-牽引速度，m/min;工作牽引速度最大一般取=35m/min；H-采高（計(jì)算時(shí)取最大采高），m；-煤的松散系數(shù)，=1.51.7；-浮煤高度；有擋煤板時(shí)=00.05；無擋板時(shí)=（為考慮浮煤量系數(shù)），m；K-應(yīng)有滾筒裝出的煤量系數(shù)。對(duì)前滾筒K=D/H；對(duì)后滾筒K=1-。滾筒轉(zhuǎn)速n應(yīng)滿足以下條件，使?jié)L筒既不被煤堵塞，又不致拋過筒轂造成循環(huán)煤。式中：-臨界轉(zhuǎn)速，r/min;-防止碎煤拋過筒轂循環(huán)的轉(zhuǎn)速，r/min。對(duì)于D=0.50.6m時(shí)，=80120r/m

21、in;對(duì)于D=1.82.0m時(shí)，=3040r/min。5.采煤機(jī)允許的最大牽引速度牽引速度是采煤機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，牽引速度直接決定了機(jī)器的生產(chǎn)能力。裝機(jī)容量、移架速度、輸送機(jī)生產(chǎn)能力等因素又限制了牽引速度的增長；從另一方面講，牽引速度加大后，切屑厚度過大將導(dǎo)致齒座擠壓煤體，造成截割阻力的急劇上升。隨著裝機(jī)容量的加大，采煤機(jī)牽引速度已達(dá)810m/min，國外有的采煤機(jī)牽引速度高達(dá)1520m/min。然而增加裝機(jī)容量，加大牽引速度并中是增加綜采工作面生產(chǎn)能力的唯一途徑，綜合機(jī)械化采煤是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)過程，除了需要解決和改進(jìn)技術(shù)和裝備上的問題外，尚需改進(jìn)管理上存在的問題，其中首要的問題是提高采煤機(jī)的

22、開機(jī)率。統(tǒng)計(jì)資料表明，即使年產(chǎn)百萬噸的綜采工作面，其生產(chǎn)班的平均開機(jī)率也不足50%，而全國的平均水平僅為其一半，足見改進(jìn)管理的潛力是很大的。5.1保證滾筒工作時(shí)葉片不碰撞煤壁的條件截齒伸出的徑向長度應(yīng)大于最大切削厚度，即：70 mm式中：-牽引速度，m/min；-滾筒轉(zhuǎn)速，r/min；-每條截線上的齒數(shù)，一般取13；-滾筒的齒長若未知，可近似取刀型截齒=65100mm；鎬型截齒=6080mm。則有：= m/min 5.2根據(jù)滾筒截齒協(xié)調(diào)性的條件即：（見4.5）可得：= m/min=，-在不考慮其它限制條件時(shí)（如：移架速度、運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸能力、裝機(jī)功率及牽引力等）允許的最大牽引速度即短時(shí)允許最大工作

23、牽引速度。6采煤機(jī)的生產(chǎn)率采煤機(jī)和其他工作面設(shè)備的基本功能就是按照所要求的生產(chǎn)率完成其生產(chǎn)過程。采煤機(jī)的生產(chǎn)率取決于礦山地質(zhì)和礦山技術(shù)條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)以及時(shí)間利用率等因素。因此采煤機(jī)的生產(chǎn)率分別以理論、技術(shù)和使用生產(chǎn)率表示。（1）理論生產(chǎn)率 在給定條件下，以最大參數(shù)連續(xù)運(yùn)行時(shí)的生產(chǎn)率稱為理論生產(chǎn)率，理論生產(chǎn)率Q的計(jì)算公式為 理論生產(chǎn)率，工作面平均采高，；滾筒有效截深，；給定條件下可能的最大牽引速度，煤的密度，一般為采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率是確定與其配套設(shè)備生產(chǎn)能力的依據(jù),是由工作條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的。在實(shí)際工作中，只有與其配套的設(shè)備生產(chǎn)能力大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力時(shí)，采煤機(jī)才能達(dá)到給定

24、的理論生產(chǎn)率。（2）技術(shù)生產(chǎn)率 考慮根據(jù)循環(huán)圖表而進(jìn)行的輔助工作，如更換截齒、開切口、檢查機(jī)器和排除故障所花費(fèi)時(shí)間后的生產(chǎn)率稱為技術(shù)生產(chǎn)率，它由下式求得式中 技術(shù)生產(chǎn)率，；采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù)，一般=。技術(shù)上越來越深完善，系數(shù)越高，理論生產(chǎn)率和技術(shù)生產(chǎn)率的差距也越小。（3）實(shí)際生產(chǎn)率 實(shí)際使用中，考慮了工作中發(fā)生的所有類型的停機(jī)狀況，如處理輸送機(jī)和支架的故障、處理頂?shù)装迨鹿实?。使用生產(chǎn)率可由下列公式計(jì)算式中 實(shí)際生產(chǎn)率，；采煤機(jī)在實(shí)際工作中的連續(xù)工作系數(shù)，一般=。7. 電機(jī)功率根據(jù)采煤機(jī)的生產(chǎn)率來驗(yàn)算其裝機(jī)功率，詳見。雙滾筒時(shí)，采煤機(jī)裝機(jī)功率為：式中：-功率利用系數(shù)。單機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)取

25、1，分別驅(qū)動(dòng)時(shí)取0.8；-功率水平稀疏，見。-后滾筒的工作條件稀疏，見。后滾筒的轉(zhuǎn)向如圖2-5。-采煤機(jī)的生產(chǎn)率-采煤比能耗，kwh/T。=-截割阻抗取180200N/min;-對(duì)于A的采煤比能耗，見；-工作面煤的截割阻抗，180N/mm軟煤；=180240N/mm中硬煤；=240360N/mm硬煤。即所算出的N選用的采煤機(jī)裝機(jī)功率，否則重新選機(jī)型（改變工作參數(shù)，如）。采煤機(jī)的裝機(jī)容量是由生產(chǎn)能力決定的，生產(chǎn)能力為500700 t/h時(shí)，裝機(jī)容量約600750 kW。國外一些采煤機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到15002000 t/h，其裝機(jī)容量也高達(dá)11001500 kW。采煤機(jī)的生產(chǎn)能力正比于采高，因此

26、也可以根據(jù)采高估計(jì)裝機(jī)容量的大小。對(duì)于硬煤，裝機(jī)功率應(yīng)加大一倍。8防滑設(shè)備騎在輸送機(jī)上工作的采煤機(jī)，當(dāng)煤層傾角大于10時(shí)，就有下滑的危險(xiǎn)。特別是鏈牽引采煤機(jī)向上工作時(shí)，一旦斷鏈，就會(huì)造成機(jī)器下滑的重大事故。因此，煤礦安全規(guī)程規(guī)定：當(dāng)傾角大于10時(shí)，應(yīng)設(shè)防滑裝置。防滑桿：最簡單，這種防滑裝置只用于中小型采煤機(jī)上。抱閘式：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易調(diào)整，現(xiàn)并不常用。制動(dòng)器：目前大多數(shù)的采煤機(jī)都設(shè)有這種裝置（采煤機(jī)自帶）。即防止采煤機(jī)下滑，又能防止“回鏈敲缸”，同時(shí)能起到低壓保護(hù)作用。對(duì)于鏈牽引采煤機(jī)，不能防斷鏈下滑。液壓安全絞車：它可與各種采煤機(jī)配套使用，在一定的煤層傾角范圍內(nèi)防止下滑及斷鏈跑車事故，保障

27、人身設(shè)備安全。配用本絞車后又可起輔助牽引作用，補(bǔ)充采煤機(jī)牽引力不足，更好地發(fā)揮采煤機(jī)的作用。這種設(shè)備愈來愈廣泛地被使用。9采煤機(jī)噴霧供水裝置采煤機(jī)噴霧系統(tǒng)中，噴咀的數(shù)量選擇應(yīng)使一定水壓下的總流量等于計(jì)算耗水量：= 式中：-采煤機(jī)生產(chǎn)率，-單位耗水量，值對(duì)于具體的工作面，可按采煤機(jī)最大實(shí)際生產(chǎn)率（前面已說明）計(jì)算，一般單位耗水量的確定與煤層條件有關(guān)。可按表2-2來選取。表2-2幾種煤層條件下的單位耗水量采用噴霧的煤層條件單位耗水量 無煙煤2025煙煤層厚0.7m1520層厚0.71.5m2040層厚1.5m3040在表中的上限，用于煤含水量小于35，工作面風(fēng)速大于2m/s以及采煤機(jī)穿梭式工作時(shí)。

28、噴咀入口水壓12MPa。同時(shí)為防止噴咀堵塞，不宜小于1 MPa。要根據(jù)管路的遠(yuǎn)近及管路的彎曲段數(shù)目等，在井下進(jìn)行實(shí)際調(diào)整，保證噴咀入口水壓12MPa（觀看水壓表或水的霧化情況）。根據(jù)計(jì)算耗水量查表2-3來選擇噴霧泵。表2-3 XPB型噴霧泵技術(shù)特征型號(hào)額定壓力MPa額定流量電機(jī)功率kw外形尺寸mmXPB250/555.5250301680800700XPB200/555.5200301680800700XPB160/555.5160221680800700XPB120/454.512013200085075510初選采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的校核10. 1最大采高的校核采煤機(jī)高度A及所需底托架高度B可由下式計(jì)算：AhmaxBhmax式中：A采煤機(jī)高度，m hmax工作面最大采高，m H采煤機(jī)截割部減速箱高度，一般等于電機(jī)高度，m L搖臂長度，m max搖臂向上擺動(dòng)