大巷運(yùn)輸及設(shè)備

1、第四章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備第一節(jié) 運(yùn)輸方式的選擇一、運(yùn)輸方式的選擇1煤炭運(yùn)輸方式的選擇 根據(jù)礦井規(guī)模、井筒提升方式、井田開拓部署及井下煤炭運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展情況， 確定井下煤炭運(yùn)輸方式采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。其理由如下：(1) 膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸與礦車運(yùn)輸相比， 具有運(yùn)輸能力大、 運(yùn)輸連續(xù)、效率高、 操作簡單， 容易實(shí)現(xiàn)集中自動化管理等特點(diǎn)， 并且與工作面運(yùn)輸設(shè)備相匹配， 對 礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效和現(xiàn)代化管理有利。(2) 膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸與礦車運(yùn)輸相比， 具有運(yùn)輸環(huán)節(jié)少， 占用人員少， 維修 工作量小，事故率低等優(yōu)點(diǎn)，對礦井提高效率和安全生產(chǎn)十分有利。(3) 膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸與礦車運(yùn)輸相比， 具有適應(yīng)煤層變化能力強(qiáng)，

2、 井巷項(xiàng)目 量省，可多做煤巷、少做巖巷等優(yōu)點(diǎn)，對礦井環(huán)保工作和采掘接替有利。2輔助運(yùn)輸方式的選擇井下巷道均沿煤層布置， 礦井掘進(jìn)矸石量較小， 井下輔助運(yùn)輸主要是材料設(shè) 備的運(yùn)輸。 鑒于本礦采掘機(jī)械化程度高， 輔助運(yùn)輸量不大， 且大巷均沿煤層呈直 線型布置，確定井下輔助運(yùn)輸方式采用無極繩連續(xù)牽引車牽引礦車運(yùn)輸。二、 主要運(yùn)輸巷道斷面及支護(hù)方式膠帶大巷采用矩形斷面錨網(wǎng)噴加錨索支護(hù)，巷道內(nèi)鋪設(shè)帶寬1200mm勺膠帶輸送機(jī)；軌道大巷采用矩形斷面錨網(wǎng)噴加錨索支護(hù)，巷道斷面按單軌設(shè)計(jì)，每 200m設(shè)一個(gè)10m長的錯車線，同時(shí)考慮了管線布置和通風(fēng)要求，巷道內(nèi)鋪設(shè)單 軌，軌距600mm軌型30kg/m。第二節(jié)

3、 礦 車一、礦車選型礦井移交生產(chǎn)時(shí)， 井下掘進(jìn)巷道基本為煤巷， 掘進(jìn)煤經(jīng)輸送機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入煤流系 統(tǒng)，井下輔助運(yùn)輸主要是材料、設(shè)備和部分聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)矸石的運(yùn)輸。根據(jù)礦井規(guī) 模，礦車選用1t固定式礦車、1t材料車、1t平板車、3t平板車、30t重型平板 車。礦車規(guī)格特征見表4-2-1 0礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)各類礦車數(shù)量見表 4-2-2 o達(dá)產(chǎn)時(shí)各類礦車規(guī)格特征表表 4-2-1序 號礦車名稱礦車型號容 積(m3)名 義 載 重外形尺寸（mm） （長x寬X高）軌距(mm)軸距(mm)自重(kg)11t固定式礦車MGC1.1-6A1.11.02000X 880X115060050059221t平板車MP1

4、-6A1.02000 X 880 X 41060055046533t平板車MPC3-6A5.02400X1050X41560053053041t材料車MC1-6A1.02000X 880X1150600550494530t重型平板車MPC30-6302500X1500X34060011001050達(dá)產(chǎn)時(shí)各類礦車規(guī)格數(shù)量表表 4-2-2礦車名稱礦車型號礦車數(shù)量（輛）備注生產(chǎn)備用合計(jì)1t固定式礦車MGC1.1-6A45550已有1t平板車MP1-6A20424已有3t平板車MPC3-6A20424新增1t材料車MC1-6A9110已有30t重型平板車MPC30-610111新增第三節(jié)運(yùn)輸設(shè)備選型井

5、下煤炭運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸方式，輔助運(yùn)輸采用無極繩連續(xù)牽引車 牽引礦車運(yùn)輸。一、煤炭運(yùn)輸設(shè)備礦井產(chǎn)產(chǎn)量1.8Mt/a，井下運(yùn)輸巷裝備帶式輸送機(jī)，帶寬B=1200mm帶速V=3.15m/s。4-1號煤層一采區(qū)工作面的煤通過運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)一4-2號煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)f井底煤倉。4-2號煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)選型4-2號煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)前期水平長 789m,垂高45m最終水平長 1010m垂高55m為了節(jié)約投資，本次設(shè)計(jì)驅(qū)動裝置按最終設(shè)置，最終鋪設(shè)長 度1010m 年產(chǎn)量為1.8Mt/a。1、設(shè)計(jì)依據(jù)帶式輸送機(jī)運(yùn)量：Q= 1450t/h ;（回采面的煤和掘進(jìn)面的煤總和） 帶式

6、輸送機(jī)水平長度：Lh= 1010m （前期鋪設(shè)長度789m垂高：H=55m傾角：S =3.2 °煤的松散容重：p = 950kg/m3;帶寬：B= 1200mm2、帶式輸送機(jī)選型計(jì)算根據(jù)輸送帶上物料的最大截面積，帶速和傾斜系數(shù)，經(jīng)核算帶寬B=1200mm帶速3.15m/s，能滿足要求。一 ?（1）圓周驅(qū)動力的計(jì)算托輥運(yùn)行阻力系數(shù)：動力運(yùn)行時(shí)f=0.035 ;傳動滾筒摩擦系數(shù)：卩=0.25 ;承載托輥直徑© =133mm L=465mm軸承為6305/C4回程托輥直徑© =133mm L=1400mm軸承為6305/C4采用35°槽角，上、下托棍采用前傾型

7、承載托輥間距a o= 1.0m；回程托輥間距a u= 3.0m；清掃器設(shè)置：2個(gè)彈簧，2個(gè)空段。帶速：v = 3.15m/s ;初選帶強(qiáng)：ST2000 (鋼絲繩芯膠帶，符合 MT668-97)物料重量：qG=128kg/m每米膠帶重量：qB=40.8kg/m上托輥每米長轉(zhuǎn)動部分重量：qRo= 22.14kg/m下托輥每米長轉(zhuǎn)動部分重量：qRu= 6.43kg/m系數(shù)：c=1.09主要阻力：Fh= fLg qR(+ qRu+(2qB+qc)cos82471N傾斜阻力：Fst =qc - g - H=70718N主要特種阻力:Fs1=Fc +Fgl=Cc 卩 oLe (q B+qG»gc

8、os S sin£V2b2=12972N附加特種阻力：Fs2=n3 - Fr+Fa = n3 - A P -卩 3+B K2= 3600N所需傳動滾筒所需圓周驅(qū)動力：Fu= CR+ Fs1+ Fs2+Fst=179182N(2) 電動機(jī)計(jì)算軸功率：Pa= FuV/1000=564kW驅(qū)動電機(jī)功率：1.5Pa= 847kW(考慮滿載啟動)選用YB系列4級變頻電動機(jī)(450KWA 2, 660V)電動機(jī)(3) 張力計(jì)算 按垂度條件承載分支 F 承 min> ao(qB+qc)g / 8(h/a) adm =24794(N)回程分支 F 回 min(a gBg)/ 8(h/a) ad

9、m =14994(N) 按不打滑條件按不打滑條件 F2(S2)min A Fuma/(e 小-1)=KaFu/(e 川-1)最大圓周驅(qū)動力：Fuma=1.5 X Fu=268773NF2min=Fuma/（e 呎-1）=104165N（圍包角 © 1 = © 2= 190°,第二傳動滾筒的力用足)根據(jù)以上條件，各點(diǎn)的特性力：Si=282619NS2=103437NS3=104165NS=104165N(4) 驗(yàn)算打滑、安全系數(shù)雙傳動滾筒驅(qū)動總圍包角AS/S2 = 2.73<e小=5.24，不打滑(A= 1)帶式輸送機(jī)安全系數(shù)：7-9，選用鋼絲繩芯輸送帶，ST

10、2000 m=B 2000 =8.49 滿足要求。Si(5) 制動器計(jì)算制動力：FL= 1.5 ( Fh-Fst)= 17630N制動力矩：ML= 選用BYW5Z630/201型液力制動器，其制動力矩為 3、選型結(jié)果4-2號煤層西運(yùn)輸大巷DTL120/145/2 X 450帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)及特征表序號項(xiàng)目單位4-2號煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)1運(yùn)輸量t/m314502運(yùn)輸物料原煤（0-300mm）3松散密度t/m3丫 = 0.954帶寬mmB= 12005帶速m/sV= 3.156輸送機(jī)傾角度3.27輸送距離m10108輸送機(jī)的提升高度:m559驅(qū)動方式變頻軟啟動10最大張力N28261911

11、膠帶(鋼絲繩芯MT668-97)寬度mmB= 1200帶強(qiáng)N/mmST200012電動機(jī):型號:YB系列4級變頻功率kWN= 450臺數(shù)臺2電壓V66013減速器型號M3PSF110冷卻風(fēng)速比1=31.514拉緊裝置型號液壓張緊功率15制動器型號:BYWZ630/201臺數(shù)216安全系數(shù)8.494、膠帶機(jī)電控系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)，控制帶式輸送機(jī)的起停；設(shè)帶式輸 送機(jī)的軟制動裝置；設(shè)帶式輸送機(jī)防跑偏、打滑、斷帶、縱撕、溜槽堵塞、沿線 急停、驅(qū)動滾筒溫度保護(hù)、煙霧、灑水等各種安全保護(hù)裝置及信號系統(tǒng)。二、輔助運(yùn)輸設(shè)備西軌道大巷運(yùn)輸設(shè)備選型1 計(jì)算依據(jù) 軌道巷水平長L=1153m提升高度65m傾角a

12、 =3.22 ° ;(2) 提升方式：無極繩連續(xù)牽引車；(3) 提升最重件：液壓支架最大件重量Q=27t;(4) 提升容器：采用30t、600軌距特制平板車，自重 Q=1050kg，每鉤提1 輛。(5) 運(yùn)行速度：重載 V=1m/s,空載V=1.67m/s。2 設(shè)備選型(1) 鋼絲繩選擇選 20NAT6< 19S+FC 1570 SZ 207 144 鋼絲繩。(2) 電動機(jī)功率計(jì)算F Fg。G1 g 0.02cos ：max sin : max 2 弋RgL =31010kg式中：G0 梭車重量，3.0t ;G1 最大載重，27+1.05=28.05t ;'max 運(yùn)行

13、線路最大坡度，3.22 ° ;"鋼絲繩摩擦阻力系數(shù)，0.2 ;q R 單位長度鋼絲繩重量，1.44kg/m ;L 運(yùn)輸距離，1153mg 重力加速度，9.81 o電動機(jī)軸功率計(jì)算F ZN -1.6=62.01kWn式中：V 牽引時(shí)速度，取慢速1.0m/s ；絞車傳動效率，0.8選用的SQ-80/75型無極繩連續(xù)牽引車,絞車功率75kW(3) 鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)算鋼絲繩張力計(jì)算S4 - S1式中：n摩擦力備用系數(shù)，取n=1.2 ;卩一鋼絲繩與驅(qū)動輪間的摩擦系數(shù)，取 卩=0.14 ;a 鋼絲繩在驅(qū)動輪上的總圍抱角，a =7 n ;S=1732N S 4=31601N安全系數(shù)校核QZm

14、ax式中：n鋼絲繩安全系數(shù)；QZ 鋼絲繩破斷拉力總和；Smax鋼絲繩最大張力，考慮到加配重前鋼絲繩已經(jīng)收緊，鋼絲繩理 論值(S4)增加10kN。N=6.03鋼絲繩許用安全系數(shù)為:n 丄5 -0.001Le=3.847式中Le 由絞車至尾輪的鋼絲繩長度。根據(jù)煤礦安全規(guī)程中規(guī)定，安全系數(shù)不得小于3.5，同時(shí)，n_ l.nl，兩者比較取大值。選用20NAT& 19S+FC 1570 SZ 207型鋼絲繩滿足安全要求。 運(yùn)量計(jì)算T趟=T掛 +T進(jìn)+T 摘+T出=50.7 （min）SQ-80/75型無極繩牽引絞車為雙速絞車，速度分別為1.0m/s和1.67m/s，摘、掛鉤用時(shí)按10分鐘計(jì)算。進(jìn)、出1趟用時(shí)約50.7分鐘，1班按工作