矿井运输专项设计文档格式.docx

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880×

1150

2

1t平板车

MP1-6A

2.0

550

465

410

3

1t材料车

MC1-6B

515

4

3t平板车

MPC3-6

3.0

5.5

1100

530

2400×

1050×

415

5

20t重型平板车

20

自制

第三节运输设备选型

一、煤炭运输设备选型

（一）采区运输巷带式输送机：

运距L=672m，平均倾角δ=4°

，运量Q=600t/h，提升高度H=46.85m。

煤炭为上运。

输送机计算如下

1.原始数据及工作条件

1）输送机长度：

L=672m；

2）输送机倾角:

δ=4°

；

3）提升高度：

H=46.85m；

4）散煤容重:

950kg/m3，粒度a=300mm；

5）输送能力：

Q=600t/h；

6）工作环境：

井下，潮湿，灰尘较多；

7）张紧形式：

采用下带绞车张紧；

8）带速V=2.5m/s；

9）带式输送机布置形式及力学简图见插图4-3-1。

2.选型计算：

1）基本参数设定：

输送带种类：

PVG800S整芯阻燃抗静电橡胶带，带宽B=800mm，带强St=800N/mm，每自然米输送带重量qB=[qB′]×

B=16kg/m。

承载托辊槽角λ=35°

，托辊直径φ=133mm，L=380mm，上托辊间距a0=1.2m，每米上托辊转动部分承载重量qRO=15.75g/m。

下托辊直径φ=133mm，L=1150mm，回程分支托辊间距aU=3.0m，每米下托辊转动部分重量qRU=5.36kg/m。

每米胶带机上物料重量qG=66.67kg/m；

导料槽长度3000mm；

模拟摩擦系数:

f=0.03；

长度附加系数C=1.14。

2）圆周力及传动功率计算

⑴满载运行阻力

FQ=CfLg［qRO+qRU+（2qB+qG）Cosδ］

式中：

g=9.8m/s2L=672mδ=4°

C=1.14f=0.03

qRO=15.75kg/mqRU=5.36kg/mqG=66.67kg/mqB=16kg/m

代入式中得FQ=26.8（kN）

⑵提升阻力FH=qGgH=66.67×

9.8×

46.85=30.6（kN）

⑶特种阻力FS1、FS2，合计取3.0kN

⑷圆周驱动力Fu=FQ+FH+FS1+FS2=60.4（kN）

⑸功率计算

传动滚筒轴功率：

PA=（Fu×

V）=151（kW）

电机轴功率：

PM=PA/ηη′η″=167（kW）

采用单电机驱动，

η-传动效率0.95

η′-电压降系数0.95

η″-单机驱动功率不平衡系数1

取YB2系列防爆电机，功率N=2X125kW，1台，满足运输要求。

3）张力计算

⑴按垂度条件

承载分支F承min≥［a0（qB+qG）g］/［8（h/a）adm］=12.2（kN）

回程分支F回min≥（aUqBg）/［8（h/a）adm］=5.88（kN）

（2）按输送带不打滑校核

F2min≥FUmax/（eμφ-1）=KAFU/（eμφ-1）

KA=1.5μ=0.3φ=225°

eμφ=2.67

F2min≥54.25（kN）

故按不打滑条件取F2=S1=54.3N

（3）确定传动滚筒合张力

Fn=FUmax+2S1=90.6+2×

54.3=199.2KN

4）传动滚筒验算

FUmax=90.6kN

初选滚筒直径为Φ800mm，则传动滚筒最大扭矩为Mmax=FUD/2=45.3kNm。

查表知:

选用100100.5型传动滚筒，许用扭矩52kNm，许用合力330kN。

滚筒扭矩满足使用要求。

5）拉紧装置计算

F0=108.6（kN）

拉紧采用头部下带绞车张紧，绞车为ZYJ-500型，最大牵引力为130kN。

配用电机功率为5.5kW。

6）输送带选择

Fmax=FU+S1=60.4+54.3=114.7（kN）

选用PVG型整芯阻燃带，其安全系数应为10～12。

设计安全系数n1=Gx×

B/Fmax=10.9，满足要求（PVG1250/1）。

7）逆止力矩、制动力矩计算

逆止力：

FL=FH-0.8fg[L（qRO+qRU+2qB）+H/sinδ·

qG]=11.7kN

作用于传动滚筒轴上的逆止力矩：

ML′=FL×

D/2=11.7×

1.0/2=5.85kN·

m。

逆止器所需的逆止力矩：

ML≥2.0ML′=11.7kN·

选取逆止器NYD130,额定扭矩16kN·

m＞11.7kN·

m，满足要求。

安装位置：

低速轴上。

制动器所需的制动力矩：

MZ≥11.7/31.5/0.85=0.437kN·

选取制动器BYWZ5-400/121，额定制动转矩1.0-2.0kN·

m满足要求。

高速轴上。

3.计算选型结果如下

经计算，采区运输带式输送机为满足运输需求，具体参数如下：

1）输送机：

DTL100/60/220型带式输送机，V=2m/s，机长L=672m，δ=4°

，Q=600t/h。

Φ800mm胶面滚筒驱动，下带绞车拉紧；

2）输送带：

PVG800S整芯阻燃橡胶带，强度St800N/mm，带宽800mm；

3）电动机：

YB24501-4，220kW，10kV,1480r/min，1台；

4）液力偶合器：

YOTCS560,1台；

5）减速器：

H3SH14+F，i=31.5，带风扇，1台；

6）制动器：

BYWZ5-400/121，1套；

7）逆止器：

NYD130,1个；

8）低速轴联轴器：

1170T10,1个。

9）高速轴联轴器：

1100T10,1个。

10）保护装置，1套；

11）拉紧装置1套，安装位置，输送机头部下带，型号ZYJ-500型自控液压拉紧装置,拉力调节范围60-130kN，最大行程36m。

（二）运输大巷带式输送机：

运距L=930.3m，平均倾角δ=1.5°

，运量Q=600t/h，提升高度H=24.35m。

L=930.3m；

δ=1.5°

H=24.35m；

8）带速V=2m/s；

下托辊直径φ=133mm，L=950mm，回程分支托辊间距aU=3.0m，每米下托辊转动部分重量qRU=5.36kg/m。

长度附加系数C=1.10。

g=9.8m/s2L=930.3mδ=1.5°

C=1.10f=0.03

qRO=15.75kg/mqRU=5.36kg/mqG=66.67kg/mqB=16kg/m

代入式中得FQ=36（kN）

24.35=15.9（kN）

⑷圆周驱动力Fu=FQ+FH+FS1+FS2=54.9（kN）

V）=137.25（kW）

PM=PA/ηη′η″=152（kW）

取YB2系列防爆电机，功率N=220kW，1台，满足运输要求。

F2min≥49.3（kN）

故按不打滑条件取F2=S1=49.3N

Fn=FUmax+2S1=81+2×

49.3=179.6KN

FUmax=81kN

初选滚筒直径为Φ1000mm，则传动滚筒最大扭矩为Mmax=FUD/2=40.5kNm。

F0=98.6（kN）

Fmax=FU+S1=54.9+49.3=104.2（kN）

B/Fmax=11.9，满足要求（PVG1250/1）。

qG]=4.4kN

1.0/2=2.2kN·

ML≥2.0ML′=4.4kN·

选取逆止器NYD95,额定扭矩8kN·

m＞4.4kN·

MZ≥4.4/31.5/0.85=0.164kN·

经计算，大巷运输带式输送机为满足运输需求，具体参数如下：

DTL100/60/220型带式输送机，V=2.5m/s，机长L=930.3m，δ=1.5°

NYD95,1个；

二、轨道大巷辅助运输设备选型

井下材料运输因考虑到要整体下放液压支架的需要，轨道大巷选用3部JD-1.6型调度绞车完成运送最重及材料、设备辅助运输任务。

㈠设计依据

1．轨道大巷运输距离980m，最大倾角1.5°

2．运输量：

矸石45t（计入1.25不均衡系数），下放坑木4车，砂子、水泥4车，设备3次，保健饭2次，雷管、炸药各1次，其它3次；

3．最重件：

液压支架重18.8t。

提升容器：

下放最重件时采用MPC20-6型20t重型平板车（2900×

1500×

340mm）,平板车自重1200kg，名义载重20t，最大载重22t；

提矸及运料时采用MGC1.1-6A型1t固定车厢式矿车（2000×

1150mm）,矿车自重592kg，容积1.1m3，每钩挂4辆矿车。

下放坑木时采用MP1-6A型1t平板车（2000×

1150mm），矿车自重464kg，名义载重1.0t，每钩挂4辆矿车；

下放设备时采用MPC1-6A型1t平板车（2000×

410mm），矿车自重464kg，名义载重1.0t，每钩挂4辆矿车。

㈡选型计算

1．钢丝绳的选择

预选20NAT6×

19S+FC1570SZ型钢丝绳（GB/8918-2006）,钢丝绳直径d=20mm,公称抗拉强度σB=1570MPa,单位重量Pk=1.44kg/m,全部钢丝破断力总和Qp=251.3kN。

2．行车阻力计算

F重=（G0+G+Gp）g（sinβ+ωzcosβ）+2μPkgL=17.32kN

3．电机轴功率计算

4．钢丝绳强度验算

1）钢丝绳张力计算

S1=1kNS4=18.73kN

2）安全系数检验

5．确定绞车

选用JD-1.6型调度绞车，最大牵引力为24.5kN，运行速度为1.08m/s。

配用电机功率25kW，电压660V。

三、采区轨道巷辅助运输设备选型

井下材料运输因考虑到要整体运送液压支架的需要，选用2部JD-1.6型调度绞车完成运送液压支架及材料、设备辅助运输任务。

1．采区轨道巷运输距离570m，最大倾角4°

矸石148t（计入1.25不均衡系数），下放坑木4车，砂子、水泥4车，设备3次，保健饭2次，雷管、炸药各1次，其它3次；

端头液压支架重18.8t。

F重=（G0+G+Gp）g（sinβ+ωzcosβ）+2μPkgL=24.24kN

S1=1.4kNS4=25.64kN

选用JD-1.6调度绞车2部，最大牵引力为24.5kN，运行速度为1.08m/s。

四、90105工作面轨道顺槽辅助运输设备选型

井下材料运输因考虑到要整体下放液压支架的需要，轨道大巷选用2部JD-1.6型调度绞车完成运送最重及材料、设备辅助运输任务。

1．轨道大巷运输距离675m，最大倾角0.4°

F重=（G0+G+Gp）g（sinβ+ωzcosβ）+2μPkgL=10.84kN

S1=0.63kNS4=11.47kN

选用2部JD-1.6型调度绞车，最大牵引力为24kN，运行速度为1.08m/s。

第一节提升设备

一、资源整合前各矿的提升设备情况

山西马军峪曙光煤业有限公司开采设计生产能力0.60Mt/a。

该矿采用斜井开拓，兼并重组整合后批准开采2-11号煤层。

二、提升方式

1.主斜井：

净宽3.20m，净断面7.86m2，倾角14.5°

，井筒斜长131m，掘至一水平井底煤仓，装备带式输送机及轨道，担负矿井的提煤及下放材料大件任务，设行人台阶及扶手，作为矿井的进风井和安全出口。

2.副斜井：

净宽2.40m，净断面5.14m2，倾角18°

，井筒斜长150m，掘至9+10号煤层井底车场，装备轨道，担负矿井的下料、提矸、上下大件的任务，作为矿井的进风井。

三、主斜井提升设备

（一）基本情况说明：

井口至井底煤仓中心线水平长120+斜长131m，井口至选矸楼水平长40，倾角δ=14.5°

，带宽B=1000mm，生产能力200t/h

（二）主提升设备计算

主提升带式输送机参数如下：

斜长L=160m，倾角δ=14.5°

，运量Q=200t/h，提升高度H=40.1m。

L=120+167m；

δ=0-14.5°

H=41.8m；

Q=200t/h；

温度、湿度适中，灰尘较多，机头部分处于室内。

采用尾部液压绞车张紧,张紧力80kN。

钢绳芯阻燃抗静电橡胶带，带宽B=1000mm，带强St=630N/mm，带速V=2.5m/s，每自然米输送带重量qB=[qB′]×

B=19kg/m。

承载托辊槽角λ=60°

-25°

，托辊直径φ=133mm，L=380mm，承载托辊形式：

两轴四辊，每8组槽型托辊加1组槽型调心托辊，ε=1.383°

上托辊间距a0=1.2m，每米上托辊转动部分承载重量qRO=15.9g/m。

下托辊直径φ=133mm，L=600mm，托辊形式：

V型，回程分支托辊间距aU=3.0m，每米下托辊转动部分重量qRU=6.06kg/m。

每米带式输送机上物料重量qG=22.2kg/m；

运量Q=200t/h,导料槽长度3000mm；

f=0.03。

g=9.8m/s2L=120+167mδ=0+14.5°

qRO=15.9kg/mqRU=6.06kg/mqG=22.2kg/mqB=19kg/m

代入式中得

FQ=10.97（kN）

⑵提升阻力

FH=qGgH=22.2×

41.8=9.1（kN）

⑶主要特种阻力

FS1=Fε+Fgl

前倾托辊摩擦阻力，取Fε=6（kN）

物料与导料槽板间摩擦力：

Fgl=μ2I2VρgL/v2b12

=1.068（kN）

FS1=Fε+Fgl=7.068（kN）

⑷附加特种阻力

FS2=Fa+n3Fr

Fa—犁式卸料器附加阻力，本设备没有犁式卸料器，故Fa=0

胶带与清扫器的摩擦阻力：

n3Fr=n3APμ3

n3=1μ3=0.7A弹=0.012（A空=0.018）P=10×

104

FS2=0.84（弹）（kN）清扫器设置：

2个弹簧，1个空段。

⑸圆周驱动力

Fu=FQ+FH+FS1+FS2

=10.97+9.1+7.068+6+0.84×

3.5

=36.1（kN）

3）功率计算

传动滚筒轴功率

V）=90.2（kW）

PM=PA/ηη′η″=100（kW）

采用单电机驱动，

取YB315M-4防爆电机，功率N=132kW，1台，满足运输要求。

4）张力计算

承载分支F承min≥［a0（qB+qG）g］/［8（h/a）adm］=6.1（kN）

回程分支F回min≥（aUqBg）/［8（h/a）adm］=7.0（kN）

F2min≥32.4（kN）

故按不打滑条件取F2=S1=33.4N。

Fn=FUmax+2S1=54.2+2×

32.4=119KN

FUmax=54.2kN

初选滚筒直径为Φ1000mm，则传动滚筒最大扭矩为Mmax=FUD/2=27.1kNm。

选用100100.4型传动滚筒，许用扭矩40kNm，许用合力210kN。

滚筒扭矩满足使用要求。

F0=53.4（kN）

拉紧采用尾部绞车张紧，绞车为ZYJ-500型，最大牵引力为100kN。

6）输送带安全系数验算

Fmax=FU+S1=36.1+32.4=68.5（kN）

输送带安全系数：

n=630×

1.0/68.5=9.2