Q-采煤机生产率;A日-工作面要求日产量;
t-日生产时间;p-影响系数
符合生产要求。
2、顺槽运输能力:
A´=126.75吨/小时
S-运输设备最小运输能力;
符合生产运输要求。
3、顺槽胶带输送机运输能力验算:
顺槽条件:
运输长度L=870m,煤质松散密度ρ=1t/m3,
堆积角30°。
DSP1063/1000胶带输送机有关参数:
带宽B=1m;带速v=1.88m/s输送能力m=630t/h
胶带(800s-五级)拉断强度P=800N/mm;
胶带每米量qd=10kg/m
总围包角450°电机功率125kw。
上托滚间距:
Lg1=1.5m;下托滚间距:
Lg1=3m
1)、运行阻力计算
重段运行阻力
Wzh=g(q+qd+qg1)Lw1=10×(93+10+15)×870×0.03=30798N
式中:
q-每米长胶带载货质量q=m/(3.6×v)=630/(3.6×1.88)=93kg/m
qg1-折算每米上托滚转动部分质量
qg1=Gg1/Lg1=22/1.5=15kg/m
Gg1-每组上托滚转动部分质量(采用铸铁座槽形托滚Gg1=22kg)
w1-上托滚阻力系数0.03
空段运行阻力
Wk=g(qd+qg2)Lw2=10×(10+5.7)×870×0.025=3415N
式中:
qg2-折算每米下托滚转动部分质量
qg2=Gg2/Lg2=17/3=5.7kg/m
Gg2-每组下托滚转动部分质量(采用铸铁座平形托滚Gg2=17kg)
w2-下托滚阻力系数0.025
2)、胶带张力计算
用逐点法计算胶带各点张力
S2=S1S3=S2(1+w)S4=S3(1+w)S5=S4+WkS6=S5(1+w)S7=S6+WzhS8=S7(1+w)
S9=S8=(1+w)4S1+(1+w)2Wk+(1+w)Wzh
=(1+0.05)4S1+(1+0.05)2×3415+(1+0.05)×30798=1.22S1+36102
式中:
w-胶带绕滚筒阻力系数0.05
按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程
S9=S1[1+(eua-1)/m1]=S1[1+(e0.15×7.85-1)/1.15]
=2.96S1
式中:
u-胶带与滚筒间摩擦系数0.15
a-围包角450°
m1-摩擦力备用系数1.15
解得:
S1=20748NS2=20748NS3=21785NS4=22875NS5=26289NS6=27604NS7=58402NS8=61322NS9=61414N
3)、胶带强度验算
胶带允许承受最大张力
[Smax]=B*P/n=1000×800/10=80000N>S9
胶带强度满足要求。
式中:
B-胶带宽度1000mm
P-拉断强度P=800N/mm
n-胶带安全系数(机械连接)n=10
4)、计算牵引力与电机功率
主轴牵引力
W0=S9-S1+0.04(S9+S1)
=61414-20748+0.04×(61414+20748)=37380N
电动机功率
N=1.15W0*V/1000η
=1.15×37380×1.88/(1000×0.8)=101KW<125KW
电动机功率满足要求。
式中:
η-减速机机械效率0.8。
三)、设备布置:
1、设备配备表:
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
1
采煤机
MG150/375-W
台
1
2
刮板输送机
SGZ-764/400
台
1
3
液压支架
FAZOS-12/28-OZM
架
110
4
转载机
SZB730/75
台
1
5
胶带输送机
DSP1063/1000
台
1
6
乳化液泵站
DRB200/31.5
套
1
7
喷雾泵站
XRB-125/55
套
1
8
设备列车
套
1
9
移动变电站
KSGZY-500/6/0.69
台
1
10
移动变电站
KSGZY-1000/6/1.2
台
1
11
回柱绞车
JH-14
台
2
12
调度绞车
JD-25
台
3
13
调度绞车
JD-11.4
台
8
14
排沙潜水泵
BQS25-50-7.5/N
台
2
15
胶带输送机
SJ-80
台
1
16
胶带输送机
DSP1063/1000
台
4
2、设备布置:
详见«901综采工作面设备布置图»。
3、运输系统:
详见«901综采工作面运输系统图»。
二、工作面设备安装、回撤及材料运输系统:
1、工作面安装(支架、输送机、采煤机)运输:
地面→副井(2JK2.5×1.2绞车,310KW)→东大巷
(ZK10-6/550架线机车)→590→590轨下(JTK-1.2M绞车,90KW)→600大巷(XK5-6/90蓄电池机车)→901进斜(JH-14回绞,17KW)→901上顺(JH-14回绞,17KW)→901切眼(JH-14回绞,17KW)。
2、工作面回撤(支架、输送机、采煤机)运输:
901切眼(JH-14回绞,17KW)→901进斜(JH-14回绞,17KW)→600大巷(XK5-6/90蓄电池机车)→590轨下(JTK-1.2M绞车,90KW)→东大巷(ZK10-6/550架线机车)→副井(2JK2.5×1.2绞车,310KW)→地面
3、材料运输系统:
地面→副井(2JK2.5×1.2,310KW)→东大巷(ZK10-6/550架线机车)→590→590轨下(JTK-1.2M绞车,90KW)→600大巷(XK5-6/90蓄电池机车)→600扩大区配风巷→901回斜(JD-25绞车)→901下顺(JD-11.4绞车)→901工作面。
4、运输系统设备能力验算:
综采工作面不可解体运输的最大设备为工作面液压支架,液压支架重量为12500㎏。
为此,依据该液压支架对提升运输系统内的提升运输设备能力进行校验。
1)、副井提升系统:
绞车型号:
2JK2.5×1.2绞车功率:
310KW绞车额定最大静张力:
[Fj]=7500㎏
井筒斜长:
L=450m井筒倾角:
α=23○提升钢丝绳型号:
6×7—Φ32钢丝绳破断拉力总和:
Qp=68650㎏f钢丝绳单位重量:
P=3.857㎏/m钢丝绳摩擦系数:
f2=0.15车辆摩擦系数:
f1=0.012液压支架重量:
m1=12500㎏支架平板车重量:
m2=500㎏
最大静张力校验:
Fj=m(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα)
=13000×(sin23○+0.012con23○)+3.857×450×(sin23○+0.15cos23○)
=5223+332
=5555㎏<[Fj]=7500㎏
结论:
符合要求。
钢丝绳安全系数校验:
ma=Qp/Fj
=68650/5555
=12.36>6.5
结论:
符合《煤矿安全规程》规定要求。
2)、590轨下轨道运输系统:
绞车型号:
JTK—1.2M绞车功率:
90KW
最大静张力:
[Fj]=4300㎏
轨下斜长:
L=350m井筒倾角:
α=15°
提升钢丝绳型号:
6×19—Φ21.5
钢丝绳破断拉力总和:
Qp=29800㎏f
钢丝绳单位重量:
P=1.658㎏/m
钢丝绳摩擦系数:
f2=0.15车辆摩擦系数:
f1=0.01
液压支架重量:
m1=12500㎏支架平板车重量:
m2=500㎏
最大静张力校验:
Fj=m(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα)
=13000×(sin15○+0.01cos15°)+1.658×350×(sin15○+0.15cos15○)
=3490+234
=3724㎏<[Fj]=4300㎏
结论:
符合要求。
钢丝绳安全系数校验:
ma=Qp/Fj
=29800/3724=8>6.5
结论:
符合《煤矿安全规程》规定要求。
3)、901上架轨道运输系统:
绞车型号:
JH—14绞车功率:
18.5KW
绞车的钢丝绳绳端最大拉力:
[Fj]=14000㎏
进斜斜长:
L=100m倾角:
α=18○
提升钢丝绳型号:
6×19—Φ21.5
钢丝绳破断拉力总和:
Qp=29800㎏f
钢丝绳单位重量:
P=1.658㎏/m
钢丝绳摩擦系数:
f2=0.15车辆摩擦系数:
f1=0.01
液压支架重量:
m1=12500㎏支架平板车重量:
m2=500㎏1)最大静张力校验:
Fj=m(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα)
=13000×(sin18○+0.01cos18○)+1.658×100×(sin18○+0.15cos18○)
=4141+75
=4216㎏<[Fj]=14000㎏
结论:
符合要求。
2)钢丝绳安全系数校验:
ma=Qp/Fj
=29800/4216=7>6.5
结论:
符合《煤矿安全规程》规定要求.
通过上述对主要运输设备能力验算可以得出如下结论:
该运输系统内的提升、运输设备能力均能满足其要求。
三、供排水系统:
1、供水系统:
901综采工作面下顺槽铺设一趟Ф100mm供水管,供采煤机冷却喷雾和乳化液泵站用水;上顺槽铺设一趟Ф50mm供水管,供各运输机及转载点喷雾灭尘用水。
上下顺槽供水管路上每间隔50米安装一组三通和闸阀,供巷道洒水灭尘用。
901综采工作面每小时用水量(下顺):
采煤机冷却喷雾用水量:
Q1=2.4m3/h;液压支架用水量:
Q2=0.5m3/h(系统泄漏量);
总用水量:
Q=Q1+Q2=2.4+0.5=2.9m3/h;
Ф100mm供水管供水量:
Q供=3600VS=3600×0.5×3.14×0.052=14.13m3/h(水的流速依据801综采工作面实测平均值)。
由于采煤机冷却喷雾系统水压为5.5MPa,而矿井供水压力不足满足其要求,为此,需在901综采工作面上顺槽安装一套XPB—125/55型喷雾泵站,该喷雾泵站性能参数为:
功率15KW,额定工作压力5.5MPa,额定流量7.5m3/h。
Q供>7.5>Q即14.13>7.5>2.9供水能够满足工作面用水量要求。
2、排水系统:
根据地质资料分析,901综采工作面最大涌水量
qmax=15m3/h
依据设计规范:
排水设备的排水能力必须满足20小时内排完工作面24小时内的所有涌水。
1)、工作水泵必须排水能力
QB=(24/20)qmax=1.2×15=18m3/h
2)、水泵选型
根据水泵必须排水能力及本矿实际情况选型为:
BQS25-50-7.5/N排沙潜水泵。
性能参数:
功率:
7.5KW流量:
25m3/h
扬程:
50m
3)、排水管径选型
Dp=(4Q÷3.14÷3600÷Vp)1/2=56mm
式中:
Q——通过管子流速Q=qmax=15m3/h
Vp——经济流速Vp=2m/s
根据计算管径及本矿实际情况选型为:
Ф65mm焊接钢管。
4)、根据以上选型计算选用BQS25-50-7.5/N排沙潜水泵2台。
分别布置901上下顺槽,且上下顺槽至进回斜坡底各铺设一趟Ф65mm排水管路。