矿井运输专项设计.docx
《矿井运输专项设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井运输专项设计.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
矿井运输专项设计
矿井运送专项设计
第一节运送方式选取
一、煤炭及辅助运送方式
为适应矿井机械化限度高、产量大规定，本次设计井下煤炭运送均采用带式输送机运送。
井下辅助运送采用无极绳持续牵引车、调度绞车牵引矿车接力运送。
二、运送巷道断面、支护方式、坡度及钢轨型号
9+10号煤层集中运送巷、集中轨道巷均采用矩形断面锚网喷支护。
集中运送巷煤炭上运，采区轨道下山铺设22kg/m钢轨。
第二节矿车
依照开拓及井下开采布置，运煤系统采用带式输送机，矿车仅限于辅助运送，矸石运送采用1t固定式矿车，运送设备及材料采用1t平板车、3t平板车和1t材料车。
井下铺600mm，22kg/m钢轨。
矿车规格特性见表4-2-1。
表4-2-1达产时各类矿车规格特性表
序号
名称
型号
容积
（m3）
名义载重（t）
最大载重（t）
轨距（mm）
轴距（mm）
自重（kg）
外形尺寸（mm）
（长×宽×高）
1
1t固定箱式矿车
MGC1.1-6A
1.1
1.0
600
500
592
×880×1150
2
1t平板车
MP1-6A
1.0
2.0
600
550
465
×880×410
3
1t材料车
MC1-6B
1.0
2.0
600
550
515
×880×1150
4
3t平板车
MPC3-6
3.0
5.5
600
1100
530
2400×1050×415
5
20t重型平板车
20
600
1100
自制
自制
第三节运送设备选型
一、煤炭运送设备选型
（一）采区运送巷带式输送机：
运距L=672m，平均倾角δ=4°，运量Q=600t/h，提高高度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）提高高度：
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，每米上托辊转动某些承载重量qRO=15.75g/m。
下托辊直径φ=133mm，L=1150mm，回程分支托辊间距aU=3.0m，每米下托辊转动某些重量qRU=5.36kg/m。
每米胶带机上物料重量qG=66.67kg/m；导料槽长度3000mm；模仿摩擦系数:
f=0.03；长度附加系数C=1.14。
2）圆周力及传动功率计算
⑴满载运营阻力
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提高阻力FH=qGgH=66.67×9.8×46.85=30.6（kN）
⑶特种阻力FS1、FS2，共计取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，满足运送规定。
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）
式中：
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）拟定传动滚筒合张力
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。
滚筒扭矩满足使用规定。
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）输送带选取
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，满足规定（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逆止力矩：
ML′=FL×D/2=11.7×1.0/2=5.85kN·m。
逆止器所需逆止力矩：
ML≥2.0ML′=11.7kN·m。
选用逆止器NYD130,额定扭矩16kN·m＞11.7kN·m，满足规定。
安装位置：
低速轴上。
制动器所需制动力矩：
MZ≥11.7/31.5/0.85=0.437kN·m。
选用制动器BYWZ5-400/121，额定制动转矩1.0-2.0kN·m满足规定。
安装位置：
高速轴上。
3.计算选型成果如下
经计算，采区运送带式输送机为满足运送需求，详细参数如下：
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，带电扇，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,拉力调节范畴60-130kN，最大行程36m。
（二）运送大巷带式输送机：
运距L=930.3m，平均倾角δ=1.5°，运量Q=600t/h，提高高度H=24.35m。
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=930.3m；
2）输送机倾角：
δ=1.5°；
3）提高高度：
H=24.35m；
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=2m/s；
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，每米上托辊转动某些承载重量qRO=15.75g/m。
下托辊直径φ=133mm，L=950mm，回程分支托辊间距aU=3.0m，每米下托辊转动某些重量qRU=5.36kg/m。
每米胶带机上物料重量qG=66.67kg/m；导料槽长度3000mm；模仿摩擦系数:
f=0.03；长度附加系数C=1.10。
2）圆周力及传动功率计算
⑴满载运营阻力
FQ=CfLg［qRO+qRU+（2qB+qG）Cosδ］
式中：
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）
⑵提高阻力FH=qGgH=66.67×9.8×24.35=15.9（kN）
⑶特种阻力FS1、FS2，共计取3.0kN
⑷圆周驱动力Fu=FQ+FH+FS1+FS2=54.9（kN）
⑸功率计算
传动滚筒轴功率：
PA=（Fu×V）=137.25（kW）
电机轴功率：
PM=PA/ηη′η″=152（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=220kW，1台，满足运送规定。
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）
式中：
KA=1.5μ=0.3φ=225°eμφ=2.67
F2min≥49.3（kN）
故按不打滑条件取F2=S1=49.3N
（3）拟定传动滚筒合张力
Fn=FUmax+2S1=81+2×49.3=179.6KN
4）传动滚筒验算
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。
查表知:
选用100100.5型传动滚筒，许用扭矩52kNm，许用合力330kN。
滚筒扭矩满足使用规定。
5）拉紧装置计算
F0=98.6（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）输送带选取
Fmax=FU+S1=54.9+49.3=104.2（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=11.9，满足规定（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]=4.4kN
作用于传动滚筒轴上逆止力矩：
ML′=FL×D/2=11.7×1.0/2=2.2kN·m。
逆止器所需逆止力矩：
ML≥2.0ML′=4.4kN·m。
选用逆止器NYD95,额定扭矩8kN·m＞4.4kN·m，满足规定。
安装位置：
低速轴上。
制动器所需制动力矩：
MZ≥4.4/31.5/0.85=0.164kN·m。
选用制动器BYWZ5-400/121，额定制动转矩1.0-2.0kN·m满足规定。
安装位置：
高速轴上。
3.计算选型成果如下
经计算，大巷运送带式输送机为满足运送需求，详细参数如下：
1）输送机：
DTL100/60/220型带式输送机，V=2.5m/s，机长L=930.3m，δ=1.5°，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，带电扇，1台；
6）制动器：
BYWZ5-400/121，1套；
7）逆止器：
NYD95,1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,拉力调节范畴60-130kN，最大行程36m。
二、轨道大巷辅助运送设备选型
井下材料运送因考虑到要整体下放液压支架需要，轨道大巷选用3部JD-1.6型调度绞车完毕运送最重及材料、设备辅助运送任务。
㈠设计根据
1．轨道大巷运送距离980m，最大倾角1.5°；
2．运送量：
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，其他3次；
3．最重件：
液压支架重18.8t。
提高容器：
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（×880×1150mm），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（×880×1150mm），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（×880×410mm），矿车自重464kg，名义载重1.0t，每钩挂4辆矿车。
㈡选型计算
1．钢丝绳选取
预选20NAT6×19S+FC1570SZ型钢丝绳（GB/8918-）,钢丝绳直径d=20mm,公称抗拉强度σB=1570MPa,单位重量Pk=1.44kg/m,所有钢丝破断力总和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）安全系数检查
5．拟定绞车
选用JD-1.6型调度绞车，最大牵引力为24.5kN，运营速度为1.08m/s。
配用电机功率25kW，电压660V。
三、采区轨道巷辅助运送设备选型
井下材料运送因考虑到要整体运送液压支架需要，选用2部JD-1.6型调度绞车完毕运送液压支架及材料、设备辅助运送任务。
㈠设计根据
1．采区轨道巷运送距离570m，最大倾角4°；
2．运送量：
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，其他3次；
3．最重件：
端头液压支架重18.8t。
提高容器：
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（×880×1150mm），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（×880×1150mm），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（×880×410mm），矿车自重464kg，名义载重1.0t，每钩挂4辆矿车。
㈡选型计算
1．钢丝绳选取
预选20NAT6×19S+FC1570SZ型钢丝绳（GB/8918-）,钢丝绳直径d=20mm,公称抗拉强度σB=1570MPa,单位重量Pk=1.44kg/m,所有钢丝破断力总和Qp=251.3kN。
2．行车阻力计算
F重=（G0+G+Gp）g（sinβ+ωzcosβ）+2μPkgL=24.24kN
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=1.4kNS4=25.64kN
2）安全系数检查
5．拟定绞车
选用JD-1.6调度绞车2部，最大牵引力为24.5kN，运营速度为1.08m/s。
配用电机功率25kW，电压660V。
四、90105工作面轨道顺槽辅助运送设备选型
井下材料运送因考虑到要整体下放液压支架需要，轨道大巷选用2部JD-1.6型调度绞车完毕运送最重及材料、设备辅助运送任务。
㈠设计根据
1．轨道大巷运送距离675m，最大倾角0.4°；
2．运送量：
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，其他3次；
3．最重件：
液压支架重18.8t。
提高容器：
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（×880×1150mm），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（×880×1150mm），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（×880×410mm），矿车自重464kg，名义载重1.0t，每钩挂4辆矿车。
㈡选型计算
1．钢丝绳选取
预选20NAT6×19S+FC1570SZ型钢丝绳（GB/8918-）,钢丝绳直径d=20mm,公称抗拉强度σB=1570MPa,单位重量Pk=1.44kg/m,所有钢丝破断力总和Qp=251.3kN。
2．行车阻力计算
F重=（G0+G+Gp）g（sinβ+ωzcosβ）+2μPkgL=10.84kN
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=0.63kNS4=11.47kN
2）安全系数检查
5．拟定绞车
选用2部JD-1.6型调度绞车，最大牵引力为24kN，运营速度为1.08m/s。
配用电机功率25kW，电压660V。
第一节提高设备
一、资源整合前各矿提高设备状况
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、提高方式
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，肩负矿井提煤及下放材料大件任务，设行人台阶及扶手，作为矿井进风井和安全出口。
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，肩负矿井下料、提矸、上下大件任务，作为矿井进风井。
三、主斜井提高设备
（一）基本状况阐明：
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）主提高设备计算
主提高带式输送机参数如下：
斜长L=160m，倾角δ=14.5°，运量Q=200t/h，提高高度H=40.1m。
输送机计算如下
1.原始数据及工作条件
1）输送机长度：
L=120+167m；
2）输送机倾角：
δ=0-14.5°；
3）提高高度：
H=41.8m；
4）散煤容重：
950kg/m3，粒度a=300mm；
5）输送能力：
Q=200t/h；
6）工作环境：
温度、湿度适中，灰尘较多，机头某些处在室内。
7）张紧形式：
采用尾部液压绞车张紧,张紧力80kN。
8）带速V=2.5m/s；
2.选型计算：
1）基本参数设定：
输送带种类：
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，每米上托辊转动某些承载重量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，每米下托辊转动某些重量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；模仿摩擦系数:
f=0.03。
2）圆周力及传动功率计算
⑴满载运营阻力
FQ=CfLg［qRO+qRU+（2qB+qG）Cosδ］
式中：
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提高阻力
FH=qGgH=22.2×9.8×41.8=9.1（kN）
⑶重要特种阻力
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
胶带与清扫器摩擦阻力：
n3Fr=n3APμ3
式中：
n3=1μ3=0.7A弹=0.012（A空=0.018）P=10×104
代入式中得
FS2=0.84（弹）（kN）清扫器设立：
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
PA=（Fu×V）=90.2（kW）
电机轴功率：
PM=PA/ηη′η″=100（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YB315M-4防爆电机，功率N=132kW，1台，满足运送规定。
4）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］=6.1（kN）
回程分支F回min≥（aUqBg）/［8（h/a）adm］=7.0（kN）
（2）按输送带不打滑校核
F2min≥FUmax/（eμφ-1）=KAFU/（eμφ-1）
式中：
KA=1.5μ=0.3φ=225°eμφ=2.67
F2min≥32.4（kN）
故按不打滑条件取F2=S1=33.4N。
（3）拟定传动滚筒合张力
Fn=FUmax+2S1=54.2+2×32.4=119KN
4）传动滚筒验算
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。
查表知:
选用100100.4型传动滚筒，许用扭矩40kNm，许用合力210kN。
滚筒扭矩满足使用规定。
5）拉紧装置计算
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。
配用电机功率为5.5kW。
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在（7～9）范畴内。
输送带满足规定。
7）逆止力矩、制动力矩计算
逆止力：
FL=FH-0.8fg[L（qRO+qRU+2qB）+H/s
升级会员 