21101综采面原煤运输线能力核算87.docx

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21101综采面原煤运输线能力核算87

21101综采工作面原煤运输设备选型及能力校验

一、21101综采工作面设计生产能力

21101综采工作面设计可采走向长230m,倾向宽110m（最长），平均煤厚&0m,采用综釆放顶煤一次采全厚釆煤工艺，工作制度为三、八制,两班釆煤，一班（准备）检修，每班工作8小时日进4刀。

1、工作面日产量：

A=LLiMYC

=110X2.4X8.0X1.45X93%

=^28481

L-工作面长度,110m；

M-工作面平均煤厚&0m；

C-煤炭资源回收率93%.

式中：

A-日产量，t/d；

L-0推进度2.4m；

Y-煤的容重1.45t/m3；

2、工作面月产量：

An二AXdXR

二2848X30X90%二768961式中：

A-工作面日产量2848t；

d-工作面月生产天数30天。

R-正规循环率90%o

3、采煤机应具有的生产能力

采煤机应具有的最小生产能力由下式计算：

Qh=Q»Xf/[（N-M）XtXK]

式中：

Qh——工作面设备所需最小生产能力，t/h；

Q.）——要求的工作面日产量，2848t/d；

f——能力富裕系数，1・4；

N——日作业班数，2班；

M——每日检修班数，1班；

t——每班工作时数，8h；

K——开机率，0.6o

则Qh=2848X1.4/[（3-1）X8X0.6]=415t/h

4、21101综采工作面原煤运输线路（后附原煤运输线路示意图）：

21101工作面一21101下付巷（DSJ100/63/2*75型胶带机）—21101下付巷流煤眼一21采区运输下山（上、下部均为DTL100/63/2*250S型强力胶带机）-21采区煤仓一西正五运输巷（SD-250X型胶带机）一主井煤仓一主井（东、西两码采用K3给煤机，TD75-800胶带机装载）一地面

5、设备布置及相关参数：

（1）21101下付巷：

釆用一部DSJ100/63/2*75型胶带输送机运输，其技术参数为：

电机功率为2*75kW,带宽：

1000mm,带速：

1.9m/s,运输能力为630t/ho

（2）21釆区运输下山：

釆用两部DTL100/63/2*250S型强力胶带输送机运输，其中，21上部强力胶带机电机功率为2*250kW,带宽：

lOOOimn,带速：

2.Om/s,运输能力为4OOt/h；21下部强力胶带机电机功率为250kW,带宽:

1000mm,带速：

2.0m/s,运输能力为400t/ho

（3）西正五运输巷：

采用一部SD-250X型胶带输送机运输，其技术参数为：

电机功率为2*125kW,带宽：

1000imn，带速：

1.9m/s,运输能力为630t/ho

二、21101工作面下付巷胶带输送机选型计算

㈠、基本情况

21101下付巷运输长度300m,平均坡度15°。

㈡、设备选型

1、皮带输送机选型方案：

考虑到下付巷是下坡走向，需安装一部DSJ100/63/2X75型胶带输送机。

2、皮带运输机的选型计算：

设计运输生产率415t/h,煤的散集集密度为0.9t/nA货载在胶带上的堆积角为20。

，货载的最大块度为300m。

DSJ100/63/2X75型胶带输送机有关技术数据为：

电机功率为2*75kW,

带速:

v=1.9m/s,胶带带宽:

B=1000mm，六级胶带，胶带拉断力：

p=1000N/mm,运输能力为630t/h,上托辐间距1.5m,下托棍间距3mo

（1）、计算胶带宽度，选定胶带速度

根据公式8=匹（K——货载断面系数，这里取458；C——输送

\1kvpc

机倾角系数，这里取0.8）

将技术参数带入公式得

要求其带速为：

A

V=kB2pc

式中：

V——带速（m/s）

A——设计运输生产率（t/h）

K——货载断面系数，取400

B——带宽（m）

P——货载散集密度（t/m3）

C——输送机倾角系数，取0.95

V二=1.21（m/s）

400x1-x0.9x0.95

只有当带速V21.21H1/S时，才能满足生产率要求，而设计带速为

1.9m/s,故带速满足要求。

（2）、计算胶带的运行阻力

3

1

设备运行示意图

重段运行阻力：

Wzh二g[（q+qd+q'JL3'cosB-（q+q/LsinB]

式中：

g——重力加速度

q——单位长度货载质量（kg/m）

qd——单位长度胶带质量（kg/m）

q‘g——重段托規单位长度质量（kg/m）

q"g——空段托棍单位长度质量（kg/m）

L——输送机工作长度（in）

槽形托棍的阻力系数

平形托視的阻力系数

B——输送机铺设倾角（度）

=415/（3.6X1.9）

=60.7Kg/m

查表知：

qd=12.lkg/m

q'尸G‘g/L'g

=14/1.5

=9.3kg/m

q"尸G"Zg

=12/3

=4kg/m

3'二0.04

3"二0.035

阪=g[（q+qd+q'JL3‘cosB-（q+qjLsinB]

=10X[（60.7+12.1+9.3）X300X0.04cosl5°-（60.7+12.1）X300Xsinl5°]

=10X（951.6-5652.6）

=-470ION

空段运行阻力

WkpL[（q“+q"g）3"cosP+q（1sinB]

=10X300X[（12.1+4）XO.035cosl5°+12.Isinl5°]

=3000X（0.54+3.13）

=11010N

（3）、胶带力计算

由逐点法求胶带各点力

S2=Si+Wk=S1+11010

S3=1.05S2=1.05（Si+11010）=1.05Si+11560

S4=S3+Wzh=l.05S,+l1560-47010=1.05S-35450

S5^S6=1.05St=l.05（1.05S.-35450）=1.11S-37222依摩擦条件并考虑摩擦力备用系数列方程

Si=S6[l+（epa-l）/n]

式中：

U——胶带与滚筒之间的摩擦系数，井下一般取0.2a胶带在滚筒上的围包角a=5.24

n摩擦力备用系数，设计一般取1.15〜1.2

S.=S6[l+（e°-2X524-l）/l.15]

—2.6Se

由以上方程联立解得：

Si=45458N

S2=56468N

S3=59292N

S•尸12282N

Ss^S6=12897N

（4）、悬垂度验算

重段最小力点S尸12282N

按悬垂度要求的最小力为：

Snm=5X（q+qjL‘gcos3g

=5X（55.3+12.1）XI.5Xcosl5°X10

=4883N

故悬垂度满足要求。

（5）、胶带强度验算

胶带允许承受的最大力为

Smax=^^-

n

Smax一胶带允许承受的最大力；

B—胶带宽度,1000mm；

Gx-每毫米宽胶带的拉断力1000N/mm；

n—胶带的安全系数，（查表n=ll）；

该带式输送机是采用机械接头，

Smax=—J（）（）（兰1（）（）（）二90909（N）>S3n11

故胶带强度满足要求。

（6）、牵引力与电机功率计算

输送机主轴牵引力为：

Wo=S-S6+O.04（Si+S6）

=45458-12897+0.04X（45458+12897）

=32561+2334

=34895N

电机功率：

Ntl=WoV/1000ri

=34895X1.9/（1000X0.85）

考虑20%的备用功率，则

N=1.2Nd

=1.2X78

~94kW

通过以上计算，选用两台75kW电机，能满足工作面运输能力。

三、21采区皮带运输下山强力胶带机运输能力验算

21采区皮带运输下山采用两部强力胶带机运输

1、21上部强力胶带机基本情况：

21上部强力胶带输送机型号为DTL100/30/2*250S,万合机械厂生产。

带速2m/s,宽度1000mm,倾角为16°~27°,胶带强度ST1600,电动机功率2*250kW,设计运输能力400t/h,运输长度为665m。

2、21下部强力胶带机基本情况：

21下部强力胶带输送机型号为DTL100/63/2*250S,万合机械厂生产。

带速2m/s,宽度1000mm,倾角为0°'28°，胶带强度ST1600,电动机功率250kW,设计运输能力4OOt/h,运输长度为258mo

3、21下部强力胶带机胶带机能力验算：

21101综采工作面的生产率为415t/h,大于21采区强力胶带机设计运输能力，故对该强力胶带机能力进行校验。

1、带宽计算

根据公式B「辽（K——货载断面系数，这里取458；C——输送机倾

角系数，这里取0.8）

将技术参数带入公式得

2、带速的确定:

式中：

V——带速（m/s）

A——设计运输生产率（t/h）

K——货载断面系数，这里取458

B——带宽（m）

P——货载散集密度（t/m3）

C——输送机倾角系数，这里取0.8

V=

458xl2x0.9x0,8

=1.26（m/s）

当带速V^1.26m/s时，满足生产率要求，而设计带速为2m/s,故带速

满足要求。

4计算胶带的运行阻力

4.1重段运行阻力：

用亦二g[（q+qd+q‘g）L

式中：

g重力加速度

Q——单位长度货载质量（kg/m）

】d——单位长度胶带质量（kg/m）rg——重段托楹单位长度质量（kg/m）rg一一空段托棍单位长度质量（kg/m）

L——输送机工作长度5）

3’一一槽形托視的阻力系数

3"——平形托棍的阻力系数

B——输送机铺设倾角（度）

A

3^6V

=57.7（kg/m）

查表知：

qd=30kg/m

二91

8L'g二17/1.5

=11.3（kg/m）

£1

L'g

T

=5（kg/m）

Wzh=10X[（57.7+30+11.3）X258X0.04cos28°+（57.7+30）X258Xsin28°]

=10X[99X258X0.0353+87.7X258X0.47]

=115361（N）

4.2、空段运行阻力

Wk=g[（q

=10X[（30+5）X258X0.04cos28°-30X258Xsin28°]

=10X[35X258X0.04X0.88-30X258X0.47]

=-33199（N）

5、胶带力计算、悬垂度计算及胶带强度计算

根据逐点计算法，按图1所示位置定点分段，计算胶带各点力。

S2=S!

+Wk

S3=1.04S2=1.04（Si+Wk）

S尸S#WZh=1.04（S.+Wk）+WZh

S5=1.04S.t二1.040+1.04饥+1.04Wzh

=1.08Si+84120

S05

6、按摩擦传动条件并考虑摩擦力备用系数列方程。

S.=S6[1+@八-1）/m]

式中：

U——胶带与滚筒之间的摩擦系数，井下一般取0.2

a——胶带在滚筒上的围包角240°（4.19）

自然对数的底

m摩擦力备用系数，设计一般取1.15〜1.2