位岩石，它对架型的选择有决定性的影响。直接顶分类我国将缓倾斜煤层回采工作面直接顶根据其稳定程度分为四类不稳定顶板也称破碎顶板，这类顶板很易冒落。冒落后岩石能基本充满采空区。泥质页岩，再生顶板等属于这类顶板。中等稳定顶板强度较高，但有大量节理裂隙，局部较完整，冒落后不能充满采空区，般在支护设备前移后随即冒落。砂质页岩，粉砂岩属予这类顶板。稳定顶板难于冒落，需支架帮助切顶。坚硬顶板极难于冒落，采后需强制放顶，砂岩，坚硬砂质页岩等属于这后两类。直接顶分类的主要指标是强度指数，并参考直接顶初次跨落步距米来决定。直接顶初次跨落步距是指工作面推进定距离后，直接顶冒落高度在米以上，范围占全工作面长度以上时，初次切顶线距开切眼煤壁之间距离。强度指数可由下式求出。式中岩石的单向抗压强度，公斤厘米节理裂隙影响系数分层厚度影响系数。值可查阅陶驰东主编采掘机械书及有关资料得到。根据并参考直接顶类别的确定见表。表直接顶类别类别指标不稳定顶板中等稳定顶板稳定顶板坚硬顶板主要指标强度指数无直接顶层厚在米以上，，节理裂隙间距和分层度大于米的整体岩层。参考指标直接顶初次跨落步距老顶分级老顶位于直接顶之上，顶板分级主要由直接顶厚度与采高之比值来决定，再参考老顶初次来压步距，的意义是指冒落带充满采空区的程度，是指工作面初次切顶线到开切眼煤壁之间老顶悬露的长度。老顶周期来压的强弱，对确定支架的吨位即支护强度有决定性影响，越大越小，说明老顶周期来压不明显，作用在支架上的载荷小而稳定，支架的支护强度不需要很大，相反，越小，越大，老顶周期来压就越强烈，作用在支架上的载荷就越大且有冲击，支架的支护强度就要求比较高。根据和值老顶被分为四级。见表。表老顶分级级别ⅠⅡⅢⅣ周期来压不明显明显强烈极强烈指标本设计煤层顶板为坚硬性顶板，极难于冒落，采后需强制进行放顶，老顶分级为Ⅲ级，周期强烈来压。三液压支架的选型液压支的选型，包括选择支架的架型，支架的结构参数和支架强度的确定。液压支架的选型液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式掩护式支撑掩护式三种基本型式。支撑式支架顶粱长，立柱多，且垂直支撑，工作阻力大，切顶能力强通风断面大，后部有简单的挡矸装置，架间不撑紧，对顶板不密封，它适用于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显或强烈的老顶条件。掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的矸石，它的顶梁较短，支柱少且倾斜支撑，架间密封，支架工作阻力较小，切顶能力差，但由于顶粱较短控顶面积小，支护强度不定小，它适用于不稳定和中等稳定直接顶条件。支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架结构特点，顶梁较长，立柱较多，呈垂直或倾角较小倾斜支撑，故工作阻力大，切顶能力强，具有掩护梁架间密封，挡矸掩护性能好。它适用稳定以下各类顶板，有取代支撑式支架的趋势，但它的结构复杂，重量较大，价钱较高。当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表选择支架型式。表适应不同类级顶板的架型及支护强度老顶级别ⅠⅡⅢⅣ直接顶类别架型掩护式掩护式支撑式掩护式掩护式支撑掩护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式掩护式支撑掩护式掩护式支撑掩护式采高支撑掩护式支架支护强度吨米采高米结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区使用表时，还应注意下列因素煤层厚度大于米，顶板有侧向推力时，般不宜采用支撑式支架，煤层厚度在米以上时，应选用带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架，煤层厚度变化大时应采用调高范围大的双伸缩支柱。煤层烦角在支撑式支架取下限，掩护式取上限以上时，支架应有可靠的防滑防倒装置。底板强度支架对底板比压应小于底板岩石允许抗压强度。瓦斯含量，瓦斯涌出量大的工作面，应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。地质构造断层发育煤层厚度变化大，顶板允许暴露时间和面积分别为分钟以下和时，暂不宜采用综采设备。设备成本，能同时允许选用不同架型时，应优先选用价格便宜的支架。另外，表中的支护强度是指单位面积上的支撑力大小，括号内数字是掩护式支护强度但允许有的波动范分别为ⅠⅡⅣ级老顶比级老顶的增压倍数，Ⅳ级老顶由于地质条件变化较大，只给出最低限，具体数字应根据实际情况确定，单体液压支柱的支护密度，可用表中的支护强度除以工作阻力计算。表中采高系最大采高，具体采高下的支护强度可用插值法计算。综合上述的条件，本设计应选用支撑掩护式支架，支架支护强度为吨米的支架。液压支架结构参数的确定液压支架的结构参数，主要指液压支架的结构高度，液压支架的结构高度，应能适应采高的要求。它根据煤层厚度或采高和采区范国内地质条的变化等因素来确定。其选择的原则时在最大采高时，液压支架应能顶得住，在最小采高时，支架能过得去。支架最大结构高度和最小结构高度，具体由下面经验公式计算式中，煤层最大厚度和最小厚度，已知考虑伪顶，煤皮米液压支架支护强度的确定支架支护强度支架单位支护面积上的支撑力。它是衡量液压支架性能的个重要参数，可由下列方法确定按经验公式估算式中作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取最大采高岩石容重，查表取。吨米根据计算结果查表，选取吨米的支架。直接查表选取根据顶板条件和煤层厚度，直接由表中查取。根据顶板条件和煤层厚度选取支架支撑掩护式满足工作面支护强度。液压支架的型号选择由上面计算出的支架最大和最小结构高度和支护强度的数值，从液压支架产品目录中选择型液压支架，支架初撑力为吨力，支架工作阻力为吨力，泵站工作压力为公斤力厘米，支架支护强度为吨力米。列出支架规格和主要技术参数表。支撑掩护式支架该机具有支撑效率高，切顶换能力强，支架稳定性好的特点。采用分体顶梁铰接前梁形式，切顶效果好，便于运输。采用前后双连杆形式，可减少支架重量改善底板比压的平均分布和前端比压。表支架规格和主要技术参数表型号名称型支撑掩护式液压支架高度主要技术参数高度中心距宽度初撑力工作阻力支护强度底板比压前端泵站压力整体运输尺寸适应倾角操纵方式重量本架控制第三节单体液压支柱工作高度，支护强度及型式的选择支柱最大工作高度及最小工作高度的计算米米式中，煤层最大，最小采高顶梁高度毫米最大控顶距处顶板下沉量，可参阅液压支架方法选取毫米。支柱卸载高度，取毫米。二单体液压支柱工作阻力及支护密度单体液压支柱的工作阻力内注式及外注式随油缸直径及支撑高度不同，其额定工作阻力有吨柱，吨柱及吨柱，具体参数可查有关资料。支护密度根据表单体液压支柱的支护强度表采高为最大采高实际采高，与表采高不同时，可用插值法算出实际采高下的支护强度除以支柱工作阻力可求出每平方米所需支柱数。三单体液压支柱型式及铰接顶梁的选择根据供液方式不同可分为内注式和外注式，外注式结构简单，重量和制造成本比内注式低，伸缩比大，但需配备液压泵和供液管路，宜用于中厚煤层中，内注式重量大，制造成本高，但不需配备液压泵及供液管路，灵活性大，在薄煤层中使用比较方便。单体液压支柱铰接顶梁长度，应按采煤机截深整数倍选取，以便顶板的管理。第四节滚筒采煤机的选型正确选择和使用采煤机是提高采煤工作面，生产能力的项主要任务，对采煤工作面的生产效率能耗安全等都具有重要影响，但采煤机选型涉及问题较多，目前还缺乏套完善的计算方法。它不仅与煤层的厚度，倾角及煤的物理机械性质地质条件等有关，还要考虑与支护设备，运输设备之间配套关系，因此，在选型过程中要考虑多方面因素，综合分析后去确定。采煤油机性能参数的计算确定滚简直径的选择为了使用和提高效率，选用双滚筒采煤机。双滚筒采煤机滚简直径应大于最大采高的半，般可按选取。米截深选择截据阻抗为牛顿毫米，阻抗较大选用截据深度为米的截深。滚筒转速及截割速度截齿最大切削厚度毫米式中滚筒上的截齿数滚筒转速，转分采煤机的牵引速度，米秒。滚筒直径米，滚筒转速过高，循环煤会增多，装载效率降低，装煤效果不好，所以选用滚筒转速为转分为宜。截割速度选用米秒。采煤机的最小设计生产率开动率选取由公式式中采煤机工作面日平均产量，吨日，吨日采煤机的最小设计生产率吨时采煤机截割时的牵引速度根据采煤机最小设计生产率决定牵引速度米分式中采煤机最小设计生产率吨时采煤机平均采高米采煤机平均截深米煤的容重吨米米分按截齿最大切削厚度决定的牵引速度毫米式中截齿最大的切削厚度毫米牵引速度米分滚筒条截线上安装的截齿数个滚筒的转速毫米般要求截齿的最大切削厚度应小于截齿伸出齿座长度的，即即米分按液压支架推移速度决定牵引速度为考虑截割时牵引速度，应根据上述三方面情况综合分析后确定，其最大值应等于或大于，但应小于，并于相协调。使采煤机能够满足工作面生产能力的要求，有可避免齿座或叶片参与截割，保证采煤机安全生产。现选米分。采煤机的生产率吨时采煤机所需电机功率采煤机的比能耗千瓦小时吨所选采煤机的比能耗千瓦小时吨式中被截割煤的比能耗基准煤的比能耗查阅参考表被截割煤层的截割阻抗牛顿毫米基准煤的截割阻抗查表得牛顿毫米单滚筒采煤机的所需电机功率千瓦式中采煤机的生产率吨小时功率利用系数，本设计选用台电机驱动时取功率水平系数，与牵引速度调节方式，电机超载能力等因素有关按表查得本设计选用电机超载能力为之间，牵引速度调节方式采用人工调节选取千瓦双滚筒采煤机的后滚筒截割比能耗表示后滚筒工作条件系数，由表选取后滚筒开采煤层的下部向着前滚筒截割自由面的方向选取。千瓦根据国产采煤机电机功率系列化的情况，本设计选用最接近的千瓦电机即可。采煤机的牵引力按表查得千牛。二初选采煤机及其配套设备根据采高滚筒直径截深生产率电机功率牵引立即牵引力及牵引速度等初选采煤机的型号为。成套型号。液压支架型号为型。刮板输送机型号为,采高米截深米倾角小于度,煤层硬度为,刮板输送机的敷设长度米，额定运输能力吨小时,工作面走向长度大于米。顶板条件老顶级别为Ⅲ级直接定类别为级支架初撑力为吨力，支架工作阻力为吨力，泵站工作压力为公斤力厘米，支架支护强度为吨力米。三初选采煤机主要技术参数的校核最大采高的的校核米式中采煤机高度机身上平面至底板之间距离米采煤机截割部减速箱高度，般等于电机高度米摇臂长度摇臂摆动中心到滚筒中心距离米摇臂向上摆动最大角度滚筒直径米米米最大采高符合设计要求。最小采高的校核式中过机高度不应小于米支架或交接顶梁高度取米米米最小采高符合设计要求。卧底量校核最大卧底量式中摇臂向上摆动最大角度米卧底量小于毫米满足设计要求采煤机最大截割速度的校核米分式中运输机的运输能力吨小时平均采高米采煤机截深米煤的实体容重，吨米米分米分米分本设计选择符合要求。牵引阻力估算采煤机移动时必须克服的牵引阻力为吨力式中磨檫系数取决于采煤机导向机构表面状况和湿度及采煤机运动速度等平均取经验系数，估算为估算系数因是初算，所以取侧面导向力对牵引阻力影响系数，煤层倾角为，取。吨力吨力或吨力即上行时牵引力为吨力，下