毕业设计(论文)开题报告-神东补连塔矿综采工作面设备选型设计.doc

毕业设计（论文）学生开题报告
课题名称
神东公司补连塔煤矿综采工作面机械化设备选型
课题来源
实际工程项目
课题类型
EY
指导教师

学生姓名

学 号

专业班级
矿电12-2
一、 本课题的研究现状、研究目的及意义
煤炭是我国的主要能源，也是世界各国的主要能源。在一次能源生产和消费中占主导地位。我国正处在全面建设小康社会的现代化进程中，经济的发展对煤炭的需求快速增长。据不完全统计，2007年全国煤炭产量初步统计为27多亿吨，预计2010年中国煤炭产量需求将超过30多亿吨，2020年将达到28～30亿吨。我国是能源生产和消费大国，富煤、少气、缺油的资源特点及经济发展水平和经济实力，决定了我国以煤为主的能源结构在相当长的时间内难以改变。据介绍，红火的煤炭市场急切希望把产能提高到最高水平。据现场工作条件来看，很多煤炭企业都难以依靠现有的生产条件来大规模提高产量。因此,新增煤炭生产能力成为目前迫切需要解决的问题。近20年以来,世界采煤技术发展很快,特别是90年代以来,随着工作面单生产水平的大幅提高,各个国家的“一井一面”和“一井两面”的高产高效大型和特大型矿井的比例越来越高,要求采煤工作面的“三机”(采煤机、液压支架、刮板运输机)必须向大功率、大运量、强力型、高可靠性和高产高效方向发展。然而“三机”的选型需要考虑的因素很多,如煤层赋存和开采条件及采煤工艺等。综采设备选型是实现综合机械化采煤生产的一个重要环节,是实现综采工作面高产高效和安全生产的关键。 
近十多年间，以长壁高效综采为代表的煤炭地下开采技术取得前所未有的新进展。高效综采发展主要体现在以下三方面：一是综采工作面生产能力大幅度提高，采区范围不断扩大，出现了“一矿一面”年产数千万吨煤炭的高产高效和集约化生产模式；二是高效综采装备和开采工艺不断完善，完善推广使用范围不断扩大，中厚煤层开采，厚煤层一次采全高开采和薄煤层全自动化生产等技术和工艺取得巨大成功；三是高效综采装备的研制开发取得新的技术突破，国产成套装备的年生产能力已经达到三百万吨以上，并实现了综采工作面生产过程自动化。鉴于我国以煤炭为主的能源结构和当前煤炭需求快速增长，高效综采装备制造业也将成为能源开发技术重要的竞争领域。 
综采设备是综合机械化采煤工作面机电设备的总称。综采设备包括滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架以及各种相对独立的机械合理地组合在一起，在工艺过程中协调工作、使采煤工作面的破、装、运、支、采空区处理全部工序实现机械化。为了充分发挥综采设备的最大生产能力并保证安全生产，必须对综采设备正确选型、合理布置、协调配套。
二、课题的研究内容
（一）、综采工作面主要设备的布置
综采工作面主要设备有以下的布置关系：
1、工作面可弯曲刮板输送机靠近煤壁，沿工作面全长铺设在底板上。可弯曲刮板输送机的机头、机尾应尽量伸入工作面两端的区段平巷内；否则满足不了采煤机自开切口的需要。在可弯曲刮板输送机煤壁侧的槽帮边上设有铲煤板，用于清理底板上的浮煤。在刮板输送机采空区侧设有挡煤板，挡煤板的上端有电缆槽，用于采煤机链式电缆夹板的拖移运行。为防止可弯曲刮板输送机机头、机尾翻撬和下滑，在机头和机尾上还没有锚固装置。
2、采煤机骑在可弯曲刮板输送机上，对于链牵引采煤机是通过其采空区侧的驱动轮与刮板输送机采空区侧槽帮上的齿轨啮合，带动采煤机沿工作面穿梭运行。为防止采煤机掉道，还应设有导向装置。
3、液压支架是综采工作面主要设备之一，其关系到工作面的安全生产和工作面的高产高效实现液压支架位于工作面可弯曲刮板输送机的采空区侧，沿工作面全长是直线布置，支撑于工作面顶底板之间。
（二）、综采工作面主要设备的选型
综采设备选型的主要求是：能够满足综采设备的配套要求，使配套综采设备在采煤、支护和运输几个主要环节之间达到最佳的匹配效果，煤矿工作环境要求安全、协调、可靠地工作。
1、采煤机选型
因为采煤机是综采工作面的中心设备，采煤机主要应确定的参数是采高、牵引速度、电动机功率。因为采煤机的生产能力由这三个参数决定着，其余参数与这三个参数均间接或直接成一定的比例关系。选型的原则应适合煤层的地质条件，满足工作面生产能力的要求，符合经济、方便、安全、合理的原则。
采煤机选型原则：
①适合特定的煤层地质条件,并且采煤机采高、截深、功率及牵引方式等主要参数选取合理,有较大的使用范围。
②满足工作面开采生产能力的要求,采煤机实际生产能力要大于工作面的设计生产能力。
③采煤机技术性能良好,工作可靠性高、各种保护功能完善。
④ 采煤机使用、检修、维护方便。
2、液压支架选型
为了确保安全生产，根据不同性质的工作面顶板，为综采工作面提供一个安全的工作空间，液压支架选型及支护方式，显得尤为重要，选型的原则应考虑、顶板压力大小及其稳定性，工作面生产工艺特点，合理地选择液压支架架型是管理好顶板的前提条件。任何性能良好的支架必须与采煤机、刮板输送机正确配合，才能充分发挥支架的支护作用。
液压支架选型原则
① 支护强度应与工作面矿压相适应；
② 支架结构应与煤层赋条件相适应；
③ 支护断面应与通风要求相适应；
④ 液压支架应与采煤机刮板输送机等设备相匹配
3、刮板输送机选型
刮板输送机作为工作面的运输设备，刮板输送机主要应确定的参数是输送能力，要求刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大能力，需要配合采煤机双向往复采煤的需要，应在输送机靠煤壁一侧附设铲煤板以清理机道的浮煤。
（三）、综采设备的几何尺寸配套关系
为了在保证安全生产的前提下充分发挥综采工作的最大生产能力，采煤机、刮板输送机和液压支架（简称“三机”）之间在工作面空间尺寸方面，也必须互相配协调，才能从根本上保证适应采煤生产的需要。
（四）、综采工作面进行配套的程序

三、本课题研究的实施方案
毕业设计大体可分为准备、设计、总结三个阶段。具体步骤如下：
（一）熟悉课题
设计任务书下达后，学生首先应了解课题的名称，课题来源，设计任务书，提供的原始数据，要求达到的经济和技术指标。学生根据相同原始资料进行分析和设计，了解设计的基本思路。
（二）搜集资料和工厂实习
围绕课题，搜集有关中外资料，查阅有关资料及技术文件，或与设计题目有关的生产现场了解实际使用情况。根据设计任务的需要，到生产现场实习和调查研究。
（三）确定设计方案
在对本课题有较充分的认识后，提出解决课题的几种方案（安装方案或设计方案），并对方案进行详细分析，提出优、缺点和操作的可能性。最后将各方案进行比较、总结，按实际条件选出最佳方案。需要对方案进行试验分析时，要进行初算（或小组分工来进行），得出技术经济数据的估计值，再在多方案的基础上确定最佳方案。
（四）设计内容（具体的设计）
第一章 概述
一、设计题目、任务和要求、设计条件
二、选型的基本原则
第二章 采煤机的选型
一、初选采煤机（确定型号）
二、滚筒
三、电机功率
四、牵引力
五、防滑设备
六、采煤机允许的最大牵引速度
七、采煤机喷雾供水装置
八、采煤机的稳定性
第三章 刮板输送机选型
一、初选刮板输送机
二、运输能力的验算
三、刮板输送机电机功率的验算及电机的数量
四、刮板链强度验算
第四章 液压支架的选型
一、确定架型
二、主要参数计算和支架型号的确定
三、性能验算
四、支架布置台数
第五章 乳化液泵站的选型
一、乳化液泵
二、乳化液泵的电机功率
三、乳化液箱容积的验算
四、乳化液
第六章 配套验算
一、通风计算
二、设备的空间尺寸配套关系
三、综采工作面布置图
（五）绘制图样
（六）撰写说明书
1、目录与前言：前言主要是对本设计进行简要的概述。
2、 设计简介：应扼要叙述设计内容和要求以及设计的原理和方法，要求文字精炼。
3、 方案确定与设计。包括：总体方案的说明及其原理论述，以及方案的实体设计（如：结构示意图、表格、各部分的计算公式和数据、文献选择等）。
4、 参考文献：标明设计所参阅的资料名称、作者、出版单位等。
（七）誊写设计说明书
说明书草稿编写好之后，应送交指导教师审阅，然后，学生按规定的设计说明书格式誊写。设计说明书一律用统一的毕业设计纸打印，经指导教师签字后和毕业设计任务书等一并装订成册。
（八）准备答辩
毕业设计答辩是完成理工科专业目标所必须的重要教学环节，是培养学生独立思考和科学的工作方法的重要过程。
四、工作计划及进度
1、设计准备第1-2周。
指导老师介绍毕业设计的总体内容要求，设计方法步骤，设计说明书和图纸要求及指导学生借阅参考书、设计手册。
2、毕业设计第3～13周。
按照设计大纲的要求进行生产实习，在实习期间应完成设计说明书全部底稿的编写和整理任务，及设计图纸的草图和所需要知识的补充和完善。
3、设计文件准备第14-15周，毕业论文的誊写和审核，绘制图纸，试答辩。
4、毕业答辩第16周。
五、已查阅的主要参考文献
[1]葛宝臻 主编。综合机械化采煤工艺 。 北京：中国劳动社会保障出版社。2006
[2]王晓鸣、赵建泽编著。采煤概论 。 北京：煤炭工业出版社。 2005
[3] 郭海、穆连生编。高产高效矿井综连采电气技术。北京：煤炭工业出版。2005
[4] 王启广、李炳文，黄嘉兴编。采掘机械与支护设备。徐州：中国矿业大学出版社。2006
[5] 马新民编。矿山机械。徐州：中国矿业大学出版社。1999
[6] 王演仓等编。采掘机械。北京：煤炭工业出版社。2005
[7] 程居山编。矿山机械液压传动。徐州：中国矿业大学出版社。2003
[8] 周常飞编。薄煤层采煤机大功率截割传动部的研制和应用。煤矿机电。2005（5）
[9] 陶驰东编。采掘机械（修订版）。北京：煤炭工业出版社。1993
[10] 朱真才，韩振铎编。采掘机械与液压传动。徐州：中国矿业大学出版社。2005
[11] 谢锡纯，李晓豁编。矿山机械与设备。徐州：中国矿业大学出版社。2000

指导老师意见：

指导老师签字：

年 月 日

课题类型：
（1）A—工程实践型；B—理论研究型；C—科研装置研制型；D—计算机软件型；
E—综合应用型
（2）X—真实课题；Y—模拟课题；
（1）、（2）均要填，如AY、BX等。