第五章井下运输Word文档格式.docx

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式中：

K—断面系数（用等长三托辊组），堆集角为20°

K=385

γ—物料密度（t/m3），查表取0.9

Cst—输送机倾角系数，查表0.92

再结合煤的块度对带宽的要求以及将来产量增加的需要，取B＝1200mm

3）输送带

预选钢丝绳芯阻燃输送带规格为：

ST800Sn＝0.8×

106N,q0＝20.5kg/m

4）托辊

选用托辊直径φ159，承载分支三托辊组：

Gtz＝22.14kg，ltz＝1.2m，回空分支平行托辊组：

Gtk＝19.28kg，ltk＝3m

kg/m

3、传动滚筒圆周力和轴功率

1）、圆周力计算

输送带线质量　　q0=20.5kg/m

物料线质量qG：

Q—每小时运输量，t/h;

v—运输带运行速度，m/s;

运行阻力系数f＝0.03，附加阻力系数CN=1.1

F=CNfLg〔qt＋（2q0＋q）cosβ〕＋gqH

=1.1×

0.03×

902×

9.8×

〔24.9＋（2×

24.6＋88.18）〕＋9.81×

88.18×

=51.666kN

2）、轴功率计算

P=10-3FV=162.7kW

3）、电动机功率确定

驱动系统采用单滚筒传动方式，每套驱动装置由电机、液力耦合器、减速机组成。

根据本驱动系统的特性，取Ka＝1.15，ξd＝0.95，η＝0.88，ξ＝0.9（对煤矿）

选择一台防爆电机，额定功率315kW。

4）、输送带张力计算

胶带机布置形式如图5-1-1。

图5-1-11335运输大巷胶带机布置形式图

（1）最小张力确定

按传动条件

传动滚筒采用包胶滚筒，取μ＝0.25，Ka＝1.2

按Fmax＝KaFSmin≥CFmax，则：

对传动滚筒：

取Q＝210°

C＝0.667

S2min≥CFmax＝41.35kN

按传动条件应满足S2min≥41.35kN

按垂度条件

承载分支S4min≧

（q＋q0）gltz＝8298N

回空分支S3min≧

q0gltk＝4525N

所以，按垂度条件应满足S3min＝S4min≧8298N

在回空分支区段上各项阻力总和F3=FH3+Fst3＋FN3+Fs3（FN3、Fs3可忽略不计）

FH2=fLg（qt2＋q0cosβ）＝8237N

Fst2＝－gq0H=－1207F2=FH2＋Fst2＝7210N

S2min＝S3min＋F2=15508N

故最小张力由传动条件决定取S2=41.35kN

（2）输送带张力计算

根据逐点计算法

S3=S2＋F2=48.56kNS4=1.04S3=50.5kN

Smax＝S4+F=102.168kN

（3）输送带强度校核

对钢丝绳芯输送带取m0＝3.0Cw＝1.8,对接头效率取η0＝0.85

（m）＝

m0＝7.6m＝

＝8×

105/=7.84

m≧（m）因此，选用钢绳芯阻燃输送带ST800完全满足强度要求。

5）拉紧力和拉紧行程

（1）拉紧力

T=2S3＝16.596kN

（2）拉紧行程

Ln≥L（ε＋εt）＋ln＋1

＝902×

（0.0025＋0.001）＋1＋1＝5.157

ε－输送带弹性伸长率0.01

εｔ－托辊间的输送带垂度率0.001

故拉紧行程选用l＝6m

6）逆止力

FBN≥1.5（Fstmax－FHmin）

FHmin=fLg〔qt＋（2q0＋q）cosβ〕＝43079N

FBN≥1.5×

43079=64619N

7）传动滚筒直径

传动滚筒直径D≥C0δ＝150×

0.0035＝0.525

＝0.49m

其中〔p〕＝10×

105N/m2，Sy＝S1＝N

所以，根据传动滚筒系列选用传动滚筒直径为D＝0.63m

8）1335运输大巷胶带机选型结果

DTⅡ（A）型1200/63/315型，带宽B=1200mm，带速V=3.15m/s，运量Q=1000t/h，运距L＝902m，角度α＝0°

，钢绳芯阻燃输送带ST800,安全系数7.8，

液压自动拉紧装置SYZ1－A—6/10；

防爆电机：

YB450M1-4（10kV），N=315kW，1台；

减速机：

TSV130FB—16C，i＝16，1台；

第二节辅助运输方式及设备

一、辅助运输方式

井下辅助运输是指人员、设备、辅助材料和矸石的运输。

本矿井投产初期生产能力120万t/a，5年后达到240万t/a生产能力，最大班下井人数203人，矸石量按10％考虑。

主斜井设架空乘人装置，副斜井安装提升机，+1330m水平轨道大巷采用防爆特殊型蓄电池电机车牵引矿车完成人员、设备、辅助材料和矸石的运输。

二、轨道大巷辅助运输设备选型

本矿现已购买5吨防爆特殊型蓄电池电机车六台，井下四台，地面两台。

投产初期，+1330水平轨道大巷防爆特殊型蓄电池电机车用于设备、辅助材料和矸石的运输，设计对现有设备是否满足生产要求进行校验。

1、投产初期防爆特殊型蓄电池电机车设备校验

1）设计依据

（1）矿井瓦斯等级：

煤与瓦斯突出矿井

（2）矿井生产能力：

120万t/a

（3）工作制：

年工作330天，“四六工作制”每天三班运输一班检修，每班5小时

（4）运量

①矸石：

121t/班

②井下散料：

80m3/天，即68t/班

④炸药：

1080kg/天；

雷管：

1600发/天

⑤长材：

24根/班

⑥其它材料：

6车/班

（5）运距：

初期L=790米

（6）运输线路平均坡度：

i=3‰。

矸石重车下坡，空车上坡；

井下散料、材料重车上坡，空车下坡

（7）调车时间：

ts=20分

（8）车辆技术参数：

矿车：

MG1.7－9B自重q0=0.974t载重q=2.3t（运矸）

材料车：

MC1.5－9B自重q0=0.795t载重q=2.3t

2）机车类型

（1）电机车选型：

煤与瓦斯突出矿井选防爆特殊型蓄电池电机车，本矿现已购买5吨防爆特殊型蓄电池电机车六台。

（2）CTY5/9GB防爆特殊型蓄电池电机车主要技术参数

①粘着重量：

②轨距：

900mm

③最小曲线半径：

6.5m

④制动方式：

机械

⑤牵引力：

小时制739kg，最大1250kg

⑥速度：

小时制7km/h，最大13.9km/h

⑦电流：

小时制100A

⑧牵引电动机：

DZQ-7型防爆电动机两台

⑨特殊型蓄电池容量：

330安时（5小时率）

3）校核现有CTY5/9GB电机车

（1）按电机车重车起动时的牵引能力计算矿车数量

①运送矸石时重车下坡：

P=5tq0=0.974tq=2.3tφ=0.24（撒砂起动时）Wb＝10.5kg/tWr=-3kg/tWa=4.4kg/t

计算得：

n=29辆

②运送散料时重车上坡：

P=5tq0=0.795tq=2.3tφ=0.24（撒砂起动时）Wb＝10.5kg/tWr=3kg/tWa=4.4kg/t

n=20辆

（2）按电机车制动能力校验列车组成

P=5tq0=0.974tq=2.3tVb＝13.9km/h=3.86m//s（列车最大速度）Lbr=40mWr=-3kg/tWbL=-7kg/t

n=7辆

②依据电机车起动、制动能力计算列车组列的结果，结合矿井车场长度、运距，初选列车组列如下：

运送矸石，MG1.7－9B矿车组列，n=6辆

运送散料：

MC1.5－9B材料车组列，n=6辆

（3）校验牵引电动机过热能力校验列车组成

CTY5/6GB电机车由双电机驱动，计算时按整体考虑。

①运送矸石时重车下坡，空车上坡

空车上坡牵引力Fem=

重车下坡牵引力FL=

P=5tq0=0.974tq=2.3tn=6Wbem＝9kg/tWbL＝7kg/tWr=3kg/tnm=1

Fem=132.13kgFL=98.58kg

查CTY5/9GB电机车牵引特性曲线，得：

Iem=64AVem=10.9km/h

IL=57AVL=12.2km/h

调车时间tt取20分

运输距离为0.79km，运行时间约为：

tem=

=5.8分

tL=

=5.2分

每一循环运输的总时间T=tem＋tL＋tt=31分

均方根电流：

Irms=

α＝1.4

经计算:

Irms＝50.69A

单台牵引电动机的长时制电流为42安，计算结果小于两台电动机同时工作的长时制电流，以上车辆组列满足电机车牵引电动机过热能力校验。

②运送散料时重车上坡，空车下坡

空车下坡牵引力Fem=

重车上坡牵引力FL=

P=5tq0=0.795tq=2.3tn=6Wbem＝9kg/tWbL＝7kg/tWr=3kg/tnm=1

Fem=58.62kgFL=235.7kg

Iem=50AVem=12.5km/h

IL=88AVL=9.4km/h

=5分

=6.7分

每一循环运输的总时间T=tem＋tL＋tt=31.7分

Irms＝63A

5）电机车台数计算

Ns=

（1）运矸工作电机车台数

k=1.35tt=0.33小时TS=5小时Vem=10.9km/hVL=12.2km/hL=0.79kmQs=121t/班n=6辆，载重q=2.3t

经计算，Ns=1.2台

（2）运散料工作电机车台数

k=1.35tt=0.33小时TS=5小时Vem=12.5km/hVL=9.4km/h

L=0.79kmQs=68t/班n=6辆，载重q=2.3t

经计算，Ns=0.7台

（4）CTY5/6GB电机车工作数量

Ng=1.2+0.7=1.9台取两台

（5）电机车总数量

本矿井下现有5吨防爆特殊型蓄电池电机车四台，使用两台运输散料、材料，一台运输雷管、炸药，备用一台，可满足矿井投产初期使用要求。

6）充电站计算

矿井在1330轨道大巷设机车充电硐室,现硐室已形成,

（1）充电站计算

①每台蓄电池电机车工作一整班所需的蓄电池组容量

At=

=176.32安时

α=1.4

r＝

=9次

②每台蓄电池电机车的蓄电池组放电时间

tf=

＝9.36小时

（2）工作蓄电池组数

mg=

＝3.38组取4组

tc=6.5h

（3）蓄电池组的总组数

mz=1.1mg=1.1×

4=4.4组取5组

（4）充电台台数计算

①充电站同时充电的蓄电池组组数

mt=mg－Ng=5－2=3台

②充电站工作充电台台数

mgc=mt=3台

③充电站备用充电台台数

mbc=10%mg=0.1×

4=0.4台

④充电站转换用充电台台数

mnc=20%mgc=0.2×

3=0.6台

⑤充电站检修用充电台台数

mjx=15%mt=0.15×

3=0.45台

⑥充电站充电台总台数

mzc=mgc+mbc+mnc+mjx=3+0.4+0.6+0.45=4.45组取5台

（5）充电机台数

①工作充电机台数

mgg=mgc=3台

②备用充电机台数

mbg＝

=0.725台取1台

③充电机总台数

mzg=mgg+mbg＝3+1=4台

（6）计算结果

矿井井下现有节能恒流充电机ZBC-10-90/190KB四台，可以满足投产初期使用要求。

2、达产时防爆特殊型蓄电池电机车

本矿井5年后达到240万t/a生产能力，+1330水平轨道大巷运输设备、辅助材料和矸石的数量将翻倍。

同时需完成人员的运输工作（最大班下井人数203），运输距离将达到2.4公里。

届时应将现有5吨机车更换为8吨机车。

第三节矿车

一、车辆选型

设计选用900mm轨距的1.5t固定式矿车运矸石，配备900mm轨距的各类型的车辆运输材料、设备。

大型设备如综采液压支架等用重型平板车装运。

人员采用PRC18－9/6型平巷人车及架空人车运送。

矿车规格详见表5—3—1。

表5—3—1各种矿车规格特征表

矿车

类型

容积

（m3）

载重（t）

外形尺（mm）

轨距（mm）

轴距（mm）

自重（kg）

名义

最大

长

宽

高

MG1.7－9B固定式矿车

1.7

1.5

2400

1050

1150

900

750

974

MC1.5－9B材料车

2.9

795

MP1.5－9B平板车

480

790

MPC18－9重型平板车

2900

1300

298

1100

BWC1—9保温水车

1450

800

MYC1.5—9—01油品专用车

1.0

1.2

2580

1233

1500

散装水泥车

2202

1320

1098

二、各类车辆的数量计算

矿车数量采用排列法计算，初期同时工作的机车数为5台，其中，井下4台工作，1台备用；

地面1台工作，1台备用。

每列车由15辆1.5t固定式矿车组列。

经计算，全矿井所需矿车数为264辆。

矿井达到设计能力时各类矿井数量见表5—3—2。

表5—3—2　　达到设计生产能力时各类矿车数量表

矿车类型

使用地点

矿车数

备注

MG1.7－9B

型固定箱式矿车

副斜井井筒运行

双钩提升，每钩车5辆

副斜井井底车场

1.0列车

1330轨道大巷及其掘进组

1.0+1.0列车

井上、下每台工作机车（后期）

每台工作机车1.0列车，

井上、下共7台工作机车

车场运矸石、材料车场

1.0列

掘进头

每个掘进头各8辆

地面矸石系统

副井井口车场

其它

小计

220

备用

备用20％

合计

264

MPC18－9

重型平板车及备用

运送设备平板车

备用10％

MP1.5－9B型平板车

设备列车及运送其它设备

（两个综采面）

每个岩巷掘进头配一台，备用1台

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