21101综采工作面辅助运输选型设计.docx

1、21101综采工作面辅助运输选型设计21101综采工作面辅助运输设备选型设计一、21101综采工作面辅助运输系统1、辅助运输路线：副井井底车场西大巷21轨道联巷21轨道下山（上段）21中部车场21101工作面上付巷工作面。2、采用MPC18-6型平板车，自重q0为1749.7kg，一次牵引1辆车，运输整体支架最大重量为12000kg。3、21轨道下山（上段）采用JSDB-30型回柱绞车，21101工作面上付巷采用3辆SDJ-28型回柱绞车，切巷采用JSDB-16型和JH-14型回柱绞车；下付巷口采用JH-14型回柱绞车进行采煤机运输。4、主斜巷及21101工作面上付巷轨道型号选用22kg/m，

2、轨距为600mm。安全设施为气动保险杠、仰角闸及声光组合信号器。二、20101综采工作面辅助运输运输设备选型计算1、21轨道下山上段运输设备选型计算1.1、基本参数（1）斜巷长度为474m，倾角16。（2）JSDB-30型回柱绞车参数：慢速时，牵引力300kN，功率75kW,绳速0.18m/s；快速时，牵引力52kN，绳速1.32m/s1.2、下放重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pn(q0+q)(Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：n一次牵引车数，n=1 q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12

3、000 L斜巷斜长，L=474m 斜巷最大倾角，=16 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P（1749.712000）（Sin160.015Cos16）/1110-61670106/6.5-474(Sin160.3Cos16)=1.5586/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径d=31mm 每米单重P=3.383kg/m钢丝直径=2.0mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=608.5 （2）运物料绞车运行时初拉力计算FcF

4、c=mg(sin-fcos)+LPg(sin-fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin-fcos)+LPg(sin-fcos)式中：n一次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000qo矿车自重，qo=1794.7斜巷倾角，=16f矿车阻力系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=474mP钢丝绳单重，P=3.383/m 则Fc=1(12000+1794.7)10(sin16-0.015cos16)+4743.38310(sin16-0.3cos16)= 35829N=35.829kN300kN（3）校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=608.

5、5kN 则ma=608.5/35.829=16.96.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求，可以使用。（4）估算电动机功率N=KFc1.05V/1000 =1.1358291.050.180.85/1000=6.33kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85。1.05按发电机方式运行时，转速比转速大的系数；N=6.33kW75kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该JSDB-30型双速回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定。2、21101上付巷一部回柱绞车能力验算2.1、基本参数（1）斜巷长度为

6、60m，倾角25。（2）SDJ-28型回柱绞车参数，慢速时，牵引力280kN，功率37kW,绳速0.208m/s，快速时，牵引力32kN，绳速1.663m/s。 2.2、提升重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pn(q0+q)(Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：n一次牵引车数，n=1 q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000 L斜巷斜长，L=60m 斜巷最大倾角，=25 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安

7、全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P（1749.712000）（Sin250.015Cos25）/1110-61670106/6.5-60(Sin250.3Cos25)=2.18/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径d=28mm 每米单重P=2.74kg/m钢丝直径=1.8mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=492.5 （2）运物料绞车运行时初拉力计算FcFc=mg(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)式中：n一次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000q

8、o矿车自重，qo=1794.7斜巷倾角，=25f矿车阻力系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=60mP钢丝绳单重，P=2.74/m 则Fc=1(12000+1794.7)10(sin25+0.015cos25)+602.7410(sin25+0.3cos25)= 61316N=61.316kN280kN（3）校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=492.5kN 则ma=492.5/61.316=8.036.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求，可以使用。（4）估算电动机功率N=KFcV /1000 =1.1613160.208/100

9、00.85=11.9kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85。N=11.9kW37kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该SDJ-28型双速回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定。3、21101上付巷二部回柱绞车能力验算3.1、基本参数（1）斜巷长度为80m，倾角21。（2）SDJ-28型回柱绞车参数，慢速时，牵引力280kN，功率37kW,绳速0.208m/s，快速时，牵引力32kN，绳速1.663m/s。 3.2、下放重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pn

10、(q0+q)(Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：n一次牵引车数，n=1 q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000 L斜巷斜长，L=80m 斜巷最大倾角，=21 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P（1749.712000）（Sin210.015Cos21）/1110-61670106/6.5-80(Sin210.3Cos21)=1.84/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳

11、主要参数：钢丝绳直径d=28mm 每米单重P=2.74kg/m钢丝直径=1.8mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=492.5 （2）运物料绞车运行时初拉力计算FcFc=mg(sin-fcos)+LPg(sin-fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin-fcos)+LPg(sin-fcos)式中：n一次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000qo矿车自重，qo=1794.7斜巷倾角，=21f矿车阻力系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=80mP钢丝绳单重，P=2.74/m 则Fc=1(12000+1794.7)10(sin21-0.015cos21)+602.7410(

12、sin21-0.3cos21)= 47632N=47.632kN280kN（3）校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=492.5kN 则ma=492.5/47.632=10.36.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求，可以使用。（4）估算电动机功率N=KFc1.05V/1000 =1.1476321.050.2080.85/1000=11.9kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85；1.05按发电机方式运行时，转速比转速大的系数。N=9.7kW37kW,电动机功率满足要求。综合（1）（

13、2）（3）（4）可知，该SDJ-28型双速回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定。4、21101上付巷三部回柱绞车能力验算4.1、基本参数（1）斜巷长度为225m，倾角18。（2）SDJ-28型回柱绞车参数，慢速时，牵引力280kN，功率37kW,绳速0.208m/s，快速时，牵引力32kN，绳速1.663m/s。4.2、提升重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pn(q0+q)(Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：n一次牵引车数，n=1 q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000 L斜巷斜长，L=22

14、5m 斜巷最大倾角，=18 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P（1749.712000）（Sin180.015Cos18）/1110-61670106/6.5-225(Sin180.3Cos18)=1.65/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径d=28mm 每米单重P=2.74kg/m钢丝直径=1.8mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=492.5（2）绞车牵引力校核绞车牵引重车时钢丝绳产生最大静张力FcFc=mg(si

15、n+fcos)+LPg(sin+fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)式中：n一次牵引车数，n=1个q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000斜巷倾角，=18f矿车阻力系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=225mP钢丝绳单重，P=2.74/m则Fc=1(1749.7+12000)10(sin18+0.015cos18)+2252.7410(sin18+0.3cos18)=48114N=48.114kN280kN经计算，绞车牵引重车时牵引力满足要求。（3）验算钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=49

16、2.5kN 则ma=492.5/48.114= 10.26.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求。（4）绞车电机功率验算N=KFcV/1000=1.1481140.208/（10000.85）=12.95kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85。N=12.95kW37kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该SDJ-28型回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定，满足采区生产要求。5、21101切巷一部回柱绞车能力验算5.1、基本参数（1）斜巷长度为80m，倾角6。（2）JSDB-16型回柱绞车参

17、数：慢速时，牵引力160kN，功率37kW,绳速0.155m/s；快速时，牵引力280kN，绳速1.255m/s。5.2、下放重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pn(q0+q)(Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：n一次牵引车数，n=1 q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000 L斜巷斜长，L=80m 斜巷最大倾角，=6 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P

18、（1749.712000）（Sin60.015Cos6）/1110-61670106/6.5-80(Sin60.3Cos6)=0.587/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径d=31mm 每米单重P=3.383kg/m钢丝直径=2.0mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=608.5 （2）运物料绞车运行时初拉力计算FcFc=mg(sin-fcos)+LPg(sin-fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin-fcos)+LPg(sin-fcos)式中：n一次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000qo矿车自重，qo=1794.7斜巷倾角，=6f矿车阻力

19、系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=80mP钢丝绳单重，P=2.74/m 则Fc=1(12000+1794.7)10(sin6-0.015cos6)+802.7410(sin6-0.3cos6)= 11936N=11.936kN160kN（3）校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=608.5kN 则ma=608.5/11.936=50.96.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求，可以使用。（4）估算电动机功率N=KFc1.05V/1000 =1.1119361.050.2080.85/1000=2.4kW式中：K功率备用系数，K=1

20、.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85；1.05按发电机方式运行时，转速比转速大的系数。N=2.4kW37kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该JSDB-16型双速回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定。6、21101切巷二部回柱绞车能力验算6.1、基本参数（1）斜巷长度为80m，倾角6。（2）JH-14型回柱绞车参数：慢速时，牵引力140kN，功率18.5kW,绳速0.115m/s，快速时，牵引力21kN，绳速1.158 m/s。6.2、提升重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pn(q0

21、+q)(Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：n一次牵引车数，n=1 q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000 L斜巷斜长，L=80m 斜巷最大倾角，=6 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P（1749.712000）（Sin60.015Cos6）/1110-61670106/6.5-80(Sin60.3Cos6)=0.587/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝

22、绳直径d=28mm 每米单重P=2.74kg/m钢丝直径=1.8mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=492.5（2）绞车牵引力校核绞车牵引重车时钢丝绳产生最大静张力FcFc=mg(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)式中：n一次牵引车数，n=1个q平板车自重，qo=1749.7qo载重，q=12000斜巷倾角，=6f矿车阻力系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=80mP钢丝绳单重，P=2.74/m则Fc=1(1749.7+12000)10(sin6+0.015cos6)+802.7410(si

23、n6+0.3cos6)=17306N=17.306kN140kN经计算，绞车牵引重车时牵引力满足要求。（3）验算钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=492.5kN 则ma=492.5/17.306= 28.46.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求。（4）绞车电机功率验算N=KFcV/1000=1.1173060.208/（10000.85）=4.6kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85。N=4.6kW18.5kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该JH-14型回柱绞车选型

24、符合煤矿安全规程规定，满足采区生产要求。7、21101下付巷口回柱绞车能力验算7.1、基本参数（1）斜巷长度为20m，倾角6。（2）JH-14型回柱绞车参数：慢速时，牵引力140kN，功率18.5kW,绳速0.115m/s，快速时，牵引力21kN，绳速1.158 m/s。7.2、提升重物时绞车选型计算（1）提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重P可用下式计算： Pq0 (Sina+fCosa)/1110-6B/maL(SinafCosa)/m 式中：qo载重，q=12000 L斜巷斜长，L=20m 斜巷最大倾角，=6 f材料车阻力系数，f=0.015 f钢丝绳阻力系数，f=0.3 B钢丝绳钢丝抗

25、拉强度，B=1670106MPa ma煤矿安全规程要求的最低钢丝绳安全系数，ma=6.5则 P12000（Sin60.015Cos6）/1110-61670106/6.5-20(Sin60.3Cos6)=0.508/m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳： GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径d=28mm 每米单重P=2.74kg/m钢丝直径=1.8mm 钢丝绳破断拉力总和Qp=492.5（2）绞车牵引力校核绞车牵引重车时钢丝绳产生最大静张力FcFc=mg(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)Fc=n（q+ qo）g(sin+fcos)+LPg(sin+fcos)式中：qo载重，

26、q=12000斜巷倾角，=6f矿车阻力系数，f=0.015f钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=20mP钢丝绳单重，P=2.74/m则Fc=1200010(sin6+0.015cos60)+202.7410(sin6+0.3cos6)=11049N=11.049kN140kN经计算，绞车牵引重车时牵引力满足要求。（3）验算钢丝绳安全系数ma式中：Qp钢丝绳破断力，Qp=492.5kN 则ma=492.5/11.049= 44.56.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求。（4）绞车电机功率验算N=KFcV/1000=1.1110490.208/（10000.85）=2.9kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N；V绞车速度，单位m/s； -绞车传动效率，=0.85。N=2.9kW18.5kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该JH-14型回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定，满足采区生产要求。三、21101综采面辅助运输设备配置表序号名称地点型号电机额定容量（kW）单位数量1回柱绞车21轨道下山上段JSDB-3075部12回柱绞车21101上巷SDJ-2837部33回柱绞车切巷JSDB-1637部14回柱绞车切巷JH-1418.5部2附：21101综采工作面辅助运输设备布置图21101综采工作面辅助运输设备布置图