盛金矿初设修改Word文档格式.docx
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第一节提升设备
一、主井提升设备
主井井筒为斜井,井筒倾角α=15°
,斜长L=300m,设计主井提升设备为DSJ100/63/2×
75(原型号SDJ150型)的改型胶带输送机(改型方式:
变双滚筒两驱动为双滚筒三驱动,采用DSJ皮带机的机身结构,去掉储带装置,改为机尾重载车式拉紧)。
(一)设计原则
主井提升设备年运输能力按0.6Mt/a计,年工作制度330d/a,日净
提升16h/d(三班作业),考虑井下采煤机峰值确定设备生产能力按500t/h计。
(二).设备选型计算
1.主要依据
⑴主井输送机长度L=345m,(其中包括出井口到地面生产系统筛分楼部分,约45m)
⑵输送机α=15°
⑶输送量Q=500t/h
⑷带速V=2.5m/s
2.带宽选择计算
B=[Q/(KrVCm)]0.5
=[500/(379×
0.9×
2.5×
0.895)]0.5=
m
式中:
K----装料断面系数取379(按带宽1.0m、堆积角20°
、成槽角30°
计)
r----煤的松散容重取0.9t/m3
Cm----倾斜系数取0.895
故选取带宽B=1.0m,使输送机具备一定的富裕量。
3.功率计算
①圆周力计算
Fu=CNfLg[qt+(2q0+q)cosβ]+gqH
=1.28×
0.03×
345×
9.81×
[12.975+(2×
13.3+55.56)×
cos15°
]+9.81×
55.56×
89.3
=
N
CN----附加阻力系数取1.28
f----运行阻力系数取0.03;
g----重力加速度取9.81m/s2
qt----托辊转动部分质量,托辊直径ф=108mm,承载分支三托辊组成,间距1.2m,转动部分质量为10.175kg/m;
回空分支为平行托辊组,间距3m,转动部分质量为2.8kg/m,qts=10.175+2.8=12.975kg/m。
q0----每米输送带质量,初选胶带阻燃整芯带1000S,13.3kg/m
q----输送物料单位长度的质量取55.56kg/m
q=Q/(3.6V)=500/(3.6×
2.5)=
kg/m
②轴功率计算
P=10-3FV=10-3×
60673×
2.5=
kW
③电动机功率的确定
驱动系统由电动机、液力偶合器、减速器等组成,采用双滚筒三电机的驱动方式,根据本驱动系统的特性取:
功率备用系数Kd=1.1,多机功率不平衡系数ζd=0.95,驱动装置的传动效率η=0.875。
KdP
Pd=----------
ηζζd
1.1×
152
=-----------------
0.95×
0.875
=201kW
选择三个电机的功率配比1:
1,每台电机功率75kW。
4.输送带张力计算
⑴最小张力计算
①按传动条件
传动滚筒采用包胶滚筒,并使FⅡ=FⅠ/2=F/3=
摩擦系数μ=0.25,动载荷系数Ka取1.5
对传动滚筒Ⅱ:
取围包角θⅡ=210°
,传动系数CⅡ=0.667
S3min≥CⅡFⅡmax=CⅡKaFⅡ=0.667×
1.5×
20224=
对传动滚筒Ⅰ:
取围包角θⅠ=170°
,传动系数CⅠ=0.909
S2min≥CⅠFⅠmax=CⅠKaFⅠ=0.909×
20224×
2=
即S3min≥S2min-FⅡ=55151-20234=
所以,按传动条件应满足S3min≥34917N
②按垂度条件
对承载分支
S5min≥75/8(q+qo)gltscosα
=75/8(55.56+13.3)×
1.2×
=
对回空分支
S4min≥75/8qogltkcosα
=75/8×
13.3×
3×
所以,按垂度条件应满足S4min=S5min≥7341N
③回空分支区段上各项阻力总和
F3=FH3+Fst3=fLg(qtk+qocosβ)+gqoH
=0.03×
(2.8+13.3×
)-9.81×
则S3min=S4min-F3=7341+10062=
比较上述结果,最小张力应由传动条件来确定,故取S3=34917N
⑵输送带张力计算
根据逐点计算方法Smax=S1=S3+F=34917+
⑶输送带强度校核
许用安全系数
m0KaCw3.5×
1.5
[m]=--------=--------------=
η00.8
式中:
m0----基本安全系数取3.5,
Cw----附加弯曲伸长折算系数取1.5
计算安全系数m=Sn/Smax=1000000/95590=
>
[m]
因此选择1000S输送带满足强度要求
5.机尾拉紧力和拉紧行程确定
拉紧力T=2S4=2×
(34917-10062)=
N≈50kN
拉紧行程l≥L(ε+ε1)+ln=345×
(0.01+0.001)+2=
采用重载车式拉紧方式,其图号为2T4ZC8。
两车串联,每车载重为7500kg。
初期运行阶段可只配一辆重载车,后期视运量的提高逐步增加配重。
6.逆止力和逆止力矩
FBN=1.5(Fstmax-FHmin)
FHmin=fLg[qt+(2qn+q)cosβ]
=0.012×
]
Fstmax=gqH=9.81×
89.3=
总逆止力FBN=1.5×
(48672-3750)=
总逆止力矩T=FBND/2=67383×
(0.8+0.04)/2=
Nm
7.滚筒直径的确定:
传动滚筒直径D≥Coδ=80×
0.0085=0.68m
选传动滚筒和与之配合的改向滚筒及机头卸载滚筒直径均为D=0.8m
式中:
Co----确定最小滚筒直径的计算系数取80
8.根据以上计算结果,设计确定主井提升胶带选用阻燃抗静电橡胶PVG贴面整芯输送带,带宽1.0m,1000S胶带。
传动装置选型如下:
电动机三台:
YBS-75N=75kWn=1480r/min
偶合器三台:
YOXD450N=50~90kW
减速器三台:
kHU0123ai=25直交轴
逆止器一台:
NJ200
制动器三台:
YWZ5-315/50
9.主井胶带输送机布置简图见图6-1-1。
二、副斜井提升设备
副斜井提升采用单钩串车提升,担负全矿人员、矸石、材料、设备等提升任务。
材料下放采用1t材料车及1t固定矿车,设备下放采用平板车,最大件设备(采煤机和液压支架)重量为11t,提升矸石采用1t固定矿车。
升降人员采用XRB15-6/6型人车,二节组列,头车重2200kg,尾车重1200kg,全列乘员30人。
(一)设计依据
1.井筒斜长:
L=500m;
2.井筒倾角:
α=15°
3.工作制度:
年工作日br=300天,两班提升,净提升时间t=14h
4.提升方式:
斜井串车单钩提升,井下为甩车场,Lx=20m,井上为平车场。
5.矸石率:
7%,矸石比重1.59t/m3
6.最大班下井人数:
45人
7.最大班提升量:
矸石:
50t/班
其它人员:
5人
坑木、支架:
12车/班
材料、设备:
3车/班
雷管、炸药:
保健车:
2车/班
其它:
(二)选型计算
1.提升最大件静拉力
F大=(11000+1057)(sin15°
+0.01cos15°
)=3237kg
提升矸石时静拉力
F矸=3×
(1590+600)(sin15°
)=1764kg
提升人员时静拉力
F人=(30×
80+2200+1200)(sin15°
)=1557kg
2.计算钢丝绳每m质量
Pk’=3237/[1.1×
16700/7.5-535×
(sin15°
+0.4cos15°
)]
=1.538kg/m
选择6V×
18+Fc-20-1670-右同向捻钢丝绳,d=20mm,Pk=1.62kg/m,Qs=29459kg。
-
3.校验安全系数
提大件时m=29459/[3237+1.62×
535×
=7.76>
7.5
提矸时m=29459/[1764+1.62×
=12.68>
提人时m=29459/[1557+1.62×
=13.92>
9
所选钢丝绳满足要求
4.选择提升机
滚筒直径:
Dg’≥80d≥80×
20≥1600mm
滚筒宽度:
B’=[(535+30+7π×
1.6)/(2×
1.62π)]×
(20+2)=1314mm
最大静张力
Fj’=3237+1.62×
)=3796kg
选用JTP1.6×
1.5-20型提升绞车,
D=1.6m,B=1.5m,i=20,V=3.06m/s,Fjmax=6000kg,缠绕二层。
5.电动机选择
N’=1.1×
3796×
3.06/(102×
0.9)=139.2kW
n’=60×
20×
3.06/3.14×
1.6=730.89rpm
选用Y355M-8电动机,功率160kW,同步转速750rpm,电压380V
6.提升系统见图6-1-2。
7.最大班提升作业时间见表6-1-1。
原提升系统采用固定天轮,天轮中心线和绞车中心线间距25m。
受现场条件限制,天轮中心线和绞车中心线的间距不能大于20m,所以改选游动天轮,型号TD800/700,钢丝绳的内外偏角全部小于1.5°
。
绞车房原平面尺寸较大,本次修改重新确定。
具体尺寸见副井提升系统图6-1-2。
(三)选型结果
提升绞车:
JTP1.6×
1.5-20型,D=1.6m,B=1.5m,i=20,V=3.06m/s,Fjmax=6000kg,
电动机:
Y355M-8型,功率160kW,同步转速750rpm,电压380V
钢丝绳:
6V×
18+Fc-20-1670-右同向捻,d=20mm,Pk=1.62kg/m,Qs=29459kg,σ=1670Mpa。
游动天轮:
TD800/700,D=0.8m,最大游动距离L=0.7m
电控:
厂家配变频控制。
最大班提升作业时间表
表7-1-1
作业名称
单位
数量
每次
每班次数
每次时间
(S)
每班时间
(min-h)
提矸
t
50
4.407
11
170
31.2-0.52
提人
人
30
210
10.5-0.18
下井工人
运送坑木、支架、设备、材料
12
34-0.57
下送雷管、火药
190
9.5-0.16
保健车
5.7-0.1
其它
8.5-0.14
总作业时间
109.9-1.83
第七章提升、通风、排水设备
第二节地面生产系统
二、主井地面生产系统
(二)主井地面生产系统工艺流程概述
地面生产系统布置在新选主斜井井口附近。
主斜井倾角为15,采用皮带提升方式。
提升设备为带宽1000mm的钢丝绳芯胶带机,负担提升井下所产原煤。
原煤从主井胶带机提升到井口后,由主井胶带机直接将其送至原煤地面筛分楼,并通过设在其中的固定筛对原煤进行筛分,从其中筛分出大于50mm的块煤直接落地储存;
筛下末煤由末煤卸载皮带机直接运至末煤储煤场落地储存。
两个落地储煤场均由装载机将产品煤装车外运。
块煤储煤场面积为:
1500m3,容量m3。
(按堆高5m计算)
末煤储煤场面积为:
为防止储煤场对于环境造成污染,本设计在储煤场的周围建有挡风幕,并配有灭尘洒水装置。
地面生产系统流程为:
井下毛煤-主井胶带机-筛分楼筛分-分粒度入场-装汽车外运。