下放重载时a>0.3Ac
满足《煤矿安全规程》第433条表9的要求。
提升绞车装设深度指示器、开始减速时能自动示警的警铃与不离开座位即能操纵的常用闸和保险闸,保险闸必须能自动发生制动作用。
常用闸和保险闸共用使用1套闸瓦制动时,操纵和控制机构必须分开。
提升绞车除设有机械制动闸外,还设有电气制动装置。
严禁司机离开工作岗位、擅自调整制动闸。
提升机的保险闸采用弹簧式的制动装置,除可由司机操纵外,还必须能自动抱闸,并同时自动切断提升装置电源。
新安装的矿井提升装置,必须经验收合格后方可投入使用。
投入运行后的矿井主要提升装置,必须每年进行1次检查,每3年进行1次测试,测试结果应符合《煤矿安全规程》第432条之规定:
提升绞车常用闸和保险闸制动时,所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。
二、提升机机电保护装置及电气保护
主斜井检修绞车电控可实现提升机的起动、加速、等速、减速、爬行、停车与换向进行控制,具有绞车所必须的各种电气保护及联锁装置。
操作控制台设在主斜井井口房内。
提升信号选用PLC可编程序控制提升信号系统,信号发送方式为转发式。
防止断绳措施:
提升系统的布置要保证天轮到滚筒上的钢丝绳最大内、外偏角都不得超过1°30′。
钢丝绳在悬挂前和使用中,必须按《煤矿安全规程》第八章第三节的规定进行定期检验和使用,以策安全。
井巷中的托辊运转要灵活,不允许钢丝绳在其上滑动。
摘挂钩时要防止矿车等容器碾压钢丝绳。
倾斜井巷中安装跑车防护装置。
防止过速装置:
在提升机控制回路内设提升超速保护,当提升速度超过最大速度15%时,提升机自动断电,使提升机安全制动。
限速装置:
在提升机控制回路内设提升限速保护,以保护提升容器到达终端位置时的速度不超过2m/s。
错向闭锁装置:
当提升机运行方向与给定不一致时,作用于安全制动。
减速功能保护装置:
当提升容器到达设计减速位置时,能示警并开始自动减速。
过负荷和欠电压保护装置:
当提升机供电回路发生过负荷或失压或欠压时,控制回路内的过负荷或欠压继电器动作,提升机安全制动。
深度指示器失效保护装置:
当指示器失效时,能自动断电使提升机安全制动。
闸间隙保护装置及碟簧疲劳保护装置:
当闸间隙超过规定值时,能自动报警或自动断电;碟簧疲劳破坏时,能报警并使提升机安全制动。
松绳保护装置:
缠绕式提升机必须设置松绳保护装置并接入安全回路和报警回路,在钢丝绳松弛时能自动断电并报警。
松绳保护装置的事故松绳开关设置在滚筒下。
防止过卷装置、防止过速装置、限速保护和减速功能保护装置为相互独立的双线型式(继电器系统和PLC系统)。
控制系统中还应设置下列保护和闭锁:
测速回路断电保护;制动油及润滑回路故障保护;电气制动电流消失保护;操纵手柄不在“0”位,工作制动手柄不在全抱闸位置,不能解除安全制动联锁;未接到工作信号,不能起动联锁。
缠绕式提升机应加设定车装置。
倾斜井巷必须保证“行车不行人,行人不行车”。
三、井底及采区煤仓事故的防治措施
井底及采区煤仓选用直立式圆筒仓,为防止人员坠落、水煤溃泄、堵仓等事故的发生,制定以下安全措施。
1、在煤仓上口边缘装护栏及安装警示牌,以防人员坠入煤仓。
2、井底煤仓上部设有菱形花纹钢板盖板,盖板上设有煤仓检查孔活动盖板,煤仓上口盖板下500mm处设有网孔尺寸为300×300mm的铁篦子,防止粒度>300mm的大块物料落入仓内。
3、盖板处设瓦斯排放孔,预防煤仓内瓦斯积聚发生火灾事故。
4、防止满仓设煤位信号。
5、井底煤仓防堵采用空气炮破拱,煤仓下口斜壁布置有四个空气炮眼,空气炮其型号为PF(D)-300-612型,容积:
300L,工作压力:
0.4~0.8MPa。
6、防止井底煤仓水煤溃泄措施
(1)要求各采掘工作面必须从源头抓好治水工作,做好抽、排、疏、堵等具体工作,严禁水煤上系统
(2)严禁煤仓兼做流水道,如煤仓内有淋水时,必须采取封堵疏干措施,没有得到妥善处理不得使用
(3)工作面因客观因素存在水煤的,必须在煤仓中或拉运设备上存有干煤的情况下,方可拉运
(4)在给煤机定位板前的出煤处,安装控制水煤流量的安全栅门,安全姗栏门在给煤机正常运输时为常开,处理涌仓时要及时关闭
(5)确保行人畅通无阻并距给煤机前8m以外地段,工长应指挥给煤机司机问歇性地开动给煤机,促使煤仓的水煤在安全栅栏门的控制下,定量地向外流出。
对上述1~6项安全保护均装设监测监控装置与矿井监测监控系统联接。
四、斜井跑车防护装置及车场信号装置
串车提升可能发生的事故有:
矿车脱钩、跑车、钢丝绳断绳、过卷过放、下料超速等。
防治提升事故的主要措施:
1、提升机有随机提供成套计算机控制保护装置,具有绞车所必须的各种电气保护及联锁装置。
2、设有提升信号装置,并有备用信号装置。
为保证提升信号准确无误、安全有效,井底信号必须经由井口信号工转发,不得越过井口信号工直接向提升司机发信号。
另外,井口信号装置与提升机控制回路相闭锁,只有在井口信号工发出信号后,绞车才能启动。
提升信号声光兼备,提物、检修时信号标志清晰,且与提升机运行状态联锁,并在下一次提升前,保留提升种类的光示信号。
井底与井口之间,井口与提升机司机之间装设有直通电话。
3、钢丝绳按《煤矿安全规程》要求到有资格的检验部门进行定期检验。
升降物料用的钢丝绳在悬挂前必须进行检验,自悬挂时起12个月进行第1次检验,以后每隔6个月检验1次。
4、提升钢丝绳必须每天检查1次,对易损坏和断丝或锈蚀较多的一段应停车详细检查。
断丝的突出部分应在检查时剪下。
检查结果应记入钢丝绳检查记录簿。
5、钢丝绳锈蚀严重或点蚀麻坑形成沟纹或外层钢丝松动时,不论断丝数多少或绳径是否变化,必须立即更换。
6、为使提升过程中不发生断绳事故,提升钢丝绳或制动钢丝绳以钢丝绳标称直径为准计算的直径减小量达到10%时,必须更换。
各种股钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比,升降物料用的钢丝绳达到5%时,必须更换。
7、保管超过1年的钢丝绳,在悬挂前必须进行一次检验合格后放可使用。
使用中的钢丝绳,自悬挂之日起,每隔6个月检验一次;每个月至少涂油一次。
8、为防止钢丝绳疲劳面发生断丝,因此,检修绞车滚筒直径与钢丝绳直径之比114.29,满足地面设备大于80的规定;钢丝绳在绞车滚筒上的缠绕层数1.6683层,满足倾斜井巷中升降物料的钢丝绳在绞车滚筒上的缠绕层数严禁超过3层的规定。
9、检修绞车提升钢丝绳的安全系数升降大件时9.68,满足单绳缠绕式提升装置专为升降物料钢丝绳安全系数最低值6.5的规定。
第二节带式输送机设备
一、5煤采区运输巷带式输送机校验计算
1、设计依据及主要技术参数
输送物料:
原煤,容重
=900kg/m3;
输送机长度:
L=590m;
输送机倾角:
α=0~5º;
提升高度:
H=3m;
输送能力:
Q=800t/h;
矿井工作制度:
330d/a,16h/d。
5煤采区运输巷带式输送机主要技术参数特征见表9-2-1。
表9-2-15煤采区运输巷带式输送机主要技术特参数征表
序号
名称
单位
内容
备注
1
运输量
t/h
800
2
带宽
mm
1000
3
速度
m/s
2.5
4
输送机长度
m
590
5
提升高度
m
3
6
输送机角度
度
0~5º°
7
带强
N/mm
800
PVG整芯阻燃带
8
驱动滚筒直径
mm
630
2个
9
驱动
型式
头部双滚筒双电机驱动
功率配比1:
1
功率
YBK2-280M-4
2台
功率
2×90kW
电压
660/1140V
10
10
减速器
型号
B3SH9-20+风扇
2台
11
软驱动
型号
QJR-400/1140(660)
1台(防爆)
12
制动器
型号
DYW-1200型电力液压块式,制动力矩1000~2000N.m
1台(防爆)
13
拉紧装置
型号
ZYJ-500型液压自动张紧装置
1套(防爆)
5煤采区运输巷带式输送机的布置示意图见图9-2-1。
图9-2-15煤采区运输巷带式输送机布置示意图
2、主要技术参数校验计算
(1)带式输送机圆周力
根据带式输送机工况条件,计算采用如下参数
模拟摩擦系数f=0.03
传动滚筒摩擦系数μ=0.3
传动滚筒上的围包角β=190°
带式输送机速度V=2.5m/s
胶带强度800N/mm
每米物料重量qG=88.89kg/m
每米胶带重量qB=13.6kg/m
承载托辊布置间距a0=1.2m
回程托辊布置间距au=3.0m
上托辊每米长转动部分质量qRO=15.75kg/m
下托辊每米长转动部分质量qRU=5.364kg/m
带式输送机能力
满足要求
式中:
S—物料的最大截面积,取0.12266m2
k—折减系数,取1
选型计算800
主要阻力FH=Lfg[(2qB+qG)cosα+qRO+qRU)]=23826N
主要特种阻力FS1=Fε+Fgl=1495N
式中:
Fε=ΣCεμ0gLε(qG+qB)cosαsinε
Fgl=μ2Iv2ρgl/v2b12
Cε—槽形系数,取0.43
μ0—托辊和输送带间的摩擦系数,取0.35
Lε—装有前倾托辊的输送机长度
ε—托辊前倾角度,取1.5°
μ2—物料与导料板间的摩擦系数,取0.6
Iv—输送能力,0.25m3/s
l—导料槽栏板长度,取6m
b1—导料槽两栏板间宽度,取0.61m
附加特种阻力:
FS2=3.5APμ3=1470N
式中:
A—一个清扫器和输送带接触面积,取0.01m2,设置2个头部清扫器和1个空段清扫器(1个空段清扫器相当于1.5个清扫器)
P—清扫器和输送带间的压力,取70000N/m2
μ3—清扫器与输送带间的摩擦系数,取0.6
附加阻力:
FN=FbA+Ff+F1+Ft=3396N
倾斜阻力:
FSt=qGH1g=3052
传动滚筒所需圆周驱动力Fu=FH+FN+FS1+FS2+FSt=33239N
(2)电动机功率及过载能力
电动机功率计算
带式输送机稳定运行时传动滚筒所需轴功率:
PA=Fu×V/1000=83.1kW
带式输送机驱动电动机功率:
PM=KPA/η=155.2kW
式中:
η—传动滚筒到驱动电机的总效率,取,0.75
K—电动机备用系数1.4
带式输送机为两个驱动滚筒,功率配比为1:
1,所需电动机计算功率155.2kW,实际使用电动机功率为2×90kW=180kW,大于计算功率,满足要求。
过载能力校验:
k=155.2/180=0.86
所选用的YBK2-280M-4型隔爆电动机的过载系数Ke=2.0,k=0.86<Ke=2.0,过载能力满足要求。
(3)输送带张力
设F1和F2分别为输送带在传动滚筒Ⅰ上绕入点和绕出点的张力,F2和F3为输送带在传动滚筒Ⅱ上绕入点和绕出点的张力,F4和F5分别为尾轮输送带绕入点和绕出点处的输送带张力,FA为起动状态传动滚筒圆周力。
其中FA=FU×KAKA为启动系数,取值KA=1.35
输送带不打滑最小张力计算
F3min≥FA/[2(eμα-1)]=13159N
式中,μ—输送带与驱动滚筒间摩擦系数取0.35
α—输送带在驱动滚筒上的围包角取190º=3.3161弧度
按垂度条件重载段允许最小张力计算:
Szmin=a0(qG+qB)g/8(h/a)max=15081N
按垂度条件空载段允许最小张力计算:
Skmin=auqBg/8(h/a)max=5003N
根据不打滑条件,取F3=13159N
此时,F4=F3+(qB×cosα+qRU)Lgf-HqBg=13396N﹥5003N(满足空载段垂度条件)
F5=1.04F3=13932N﹥15081N(满足重载段垂度条件)
F1=F3+FU=46398N
(4)胶带安全系数
输送带的安全系数:
n=ηBSt/F1=13.8
式中,η---胶带接头强度效率,取80%
n﹥9,所选用输送带安全系数满足要求。
(5)逆止力矩和制动力矩
制动力矩:
Mz=9550PA/(n×i)=704N.m
式中n—驱动滚筒转速,n=75.79rpm
i—减速器速比,i=20
根据计算结果,所使用的择DYW-1200型电力液压鼓式制动器,制动力矩1000~2000N.m,大于计算所需制动力矩,满足