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滚筒采煤机的选择计算案例分析
目录
TOC\o1-3\h\u16864滚筒采煤机的选择计算案例分析 1
73591.1滚筒式采煤机概述 1
272301.2初选采煤机及其配套设备 4
282241.3初选采煤机主要技术参数的校核： 4
1.1滚筒式采煤机概述
滚筒式采煤机目前主要有单滚筒和双滚筒两大类型。普通机械化采煤工作面，高档普通机械化采煤工作面，大多采用摇臂调高的单滚筒采煤机或双滚筒采煤机，而综合机械化采煤工作面均采用双滚筒采煤机。滚筒式采煤机类型较多，但其基本组成部分大体相同[9-12]。一般由电动机、截割部、牵引部以及附属装置等部分组成。采煤机性能参数的计算与决定：
（1）滚筒直径
滚筒直径大些对装煤有利，但不宜过大，应满足采高的要求。
为满足生产能力的需求，估选双滚筒采煤机。
双滚筒采煤机滚筒直径应大于采高hmax的一半，一般可按D=（0.56～0.6)hmax选取，采高大时取小值，采高小时取大值。因此，D=0.56，hmax=2.22m
式中：D-采煤机滚筒直径0.56m，hmax-工作面采高2.22m。
（2）截深
滚筒截深是采煤机工作机构截入煤壁的深度，是影响采煤机装煤功率及生产率的主要因素。决定截深时应充分考虑煤层的压张效应，截割阻抗（截齿截割单位切屑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等。另外，为了管理顶板方便，截深应等于液压支架的推移步距。
中厚煤层截深可取0.6～0.8m，若顶板稳定，截割阻抗小可适当加大。
厚煤层为了减轻煤壁片帮，减轻液压支架载荷和避免煤从运输机溢出，截深宜小，可取0.5米左右。
薄煤层由于工人行走困难，牵引速度比较低。为了保证大的生产率截深可取0.8～1m。
国内生产采煤机，为了制造方便，大部分截深在0.6m左右，薄煤层为1m左右。
因该工作面为中厚煤层，煤层顶板较稳定，截割阻抗力A为260NT/mm，煤层颂角为22°，估选取截深为0.6m为宜。
（3）滚筒转速及截深速度：
滚筒转速一般认为滚筒转速在30～50转/分较为适宜。估选取滚筒转速为50转/分。
转速及滚筒直径确定后，截齿截割速度也就定了，一般控制在4米/秒左右较好。
（4）采煤机最小设计生产率：
采煤机在采煤过程中，由于处理故障，检查和更换刀具，日常维修，等候支护，处理片帮等，经常出现停顿，采煤机实际生产率比设计的理论生产率小的多，为了表明这引起因素的影响，可用效开动率表示。
有效开动率是指采煤机在一天或一班内有效工作时间与一天或一班占有时间的比值，它综合反映了设备可靠性，选型及组织管理水平，工人技术熟练程度等。我国根据有些典型工作面的推算大约在0.15～0.35之间，一般可取0.2。
当采煤工作面生产能力已定，其每小时的平均产量就是所需采煤机的最小实际生产率，考虑到有效开动率，则采煤机按工作面生产能力要求的最小设计生产率Qmin为
Qmin=W/(24×0.2)=2666/(24×0.2)=555吨/时
式中：W--采煤工作面的日平均产量，吨/日,80万吨/300天
（5）采煤机截割时的牵引速度及生产率：
采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤机在截害时的牵引速度比空调时低的多。采煤机牵引速度在零到某个范围内变化，选择截割时的牵引速度，要根据下述几方面因素，综合考虑：
①根据采煤机最小设计生产率Qmin决定的牵引速度V1
V1=Qmin/(80·H·B·r)
=555/(80×3.7×0.6×1.35)
=2.314≈2.3m/min
式中：
Qmin--采煤机最小设计生产率，t/h；
H--采煤机平均采高，m；
B--采煤机截深，m；
r--煤的容重，1.35t/m2。
②按截齿最大切屑厚度决定的牵引速度V2
采煤机截割过程，是滚筒以一定的转速n，同时又以一定的牵引速度V沿工作面移动，切屑厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m，则截齿最大的切屑厚度hmax在月牙形中部，可用下式求出
hmax=100V/（m·n)mm
从上式可知当n、m决定后，hmax与牵引速度V成正比，V越大hmax越大，当hmax大于齿座上截齿伸出的长度，