式中:
Hw——采煤机截煤的单位能耗,MJ/m3;一般取Hw=1.1~4.4,硬煤及韧性煤取上限,软煤及脆性煤取下限。本次设计取2.3。
则:N0?60?0.8?3.4?3.8?2.33.6?396kW
2)截割功率
采煤机工作机构消耗的功率一般占装机功率的80%~85%;故采煤机截割功率:
Nj=(0.8~0.85)N0=0.85×396=336kW 3)牵引和辅助功率
牵引和辅助装置消耗装机功率的15%~20%,其中,牵引系统消耗的功率占到90%以上,故采煤机牵引功率:
Nq=0.9×(0.15~0.2)N0=0.9×0.2×396=72kW 辅助装置功率:
Nf=0.1×(0.15~0.2)N0=0.1×0.2×396=8.0kW 4)装机功率
上述计算结果,要按采煤机配备电动机的标准功率进行圆整。则采煤机实际装机功率:
N= Nj+ Nq+ Nf=322+68+7.5=416kW
采煤机的装机容量是由生产能力决定的,生产能力为500~700 t/h时,装机容量约600~750 kW。国外一些采煤机的生产能力已达到1500~2000 t/h,其装机容量也高达1100~1500 kW。
采煤机的生产能力正比于采高,因此也可以根据采高估计装机容量的大小。对于硬煤,装机功率应加大一倍。
(7)采煤机牵引力
采煤机的牵引力与装机容量关系密切,装机功率150kW时,牵引力为160~180kN;装机容量300kW时,牵引力达250~300kN。牵引力与牵引机构的刚度系数、采煤机的质量、摩擦系数、牵引速度、截
割阻力及载荷的不均衡性、机道形状等因素有关,很难精确计算,一般用经验公式确定。
P=(1.1~1.3)N 式中:
P——牵引力,kN;
N——采煤机装机容量,kW。 则:P=1.1×416=458kN
根据上述计算结果,确定采煤机的主要参数如下:总装机功率500kW,截深不小于800mm,采高2.0~3.5m(换滚筒),生产能力不小于900kt/a,牵引方式为销排式无链电牵引,牵引力不小于400kN,额定电压1140Ⅴ。
经调查,初步选用目前国内使用的相对较为可靠的MG-200/500AWD型无链电牵引采煤机。该采煤机为多电机横向布置,机载式交流变频调速,链轮销轨式无链牵引,其供电电压为1140V。控制系统采用可编程控制器及DTC变频器,监测系统采用工业控制计算机,是目前综采工作面高产高效的一种常用机型。
采煤机主要技术参数见表5-1-1。
表5-1-1 采煤机技术参数表 项 目 采煤机型号 装机总功率 适应煤层倾角 采高范围 截 深 牵引形式 牵引速度 牵引力 滚筒转速 频率范围
单 位 kW m m m/min kN r/min Hz 技 术 参 数 备 注 200×2+40×2+7.5 MG-200/500AWD 487.5 ≤16° 2.0~3.3 0.8 销排式无链电牵引 0~7.7~12.8 580~350 32.7 1.5~84
喷雾灭尘方式 滚筒直径 最大卧底量 供电电压 整机质量 m mm V t 内外喷雾 1.8/2.0 300 1140 47