運(yùn)輸專項(xiàng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型.

1、山西樓俊集團(tuán)泰業(yè)煤業(yè)有限公司運(yùn)輸專項(xiàng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型第一節(jié)礦車一、礦車礦井整合前輔助運(yùn)輸使用1t礦車，本次設(shè)計(jì)根據(jù)礦井生產(chǎn)能力 選用1t固定式礦車、2t材料車和2t平板車，配備油脂專用車、重型 平板車等。二、各類礦車的數(shù)量礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)各類礦車規(guī)格特征及數(shù)量見(jiàn)表4-2-1、表4-2-2。達(dá)產(chǎn)時(shí)各類礦車規(guī)格特征表表 4-2-1礦車名稱礦車型號(hào)容 積(m3)名義載重外形尺寸(mm)軌距(mm)軸距(mm)自重(kg)長(zhǎng)寬高固定式礦MG1.1 1.1120008801150600550610材料車MLC2 6220008801150600600580平板車MPC2 62200088041560055049

2、0重型平板非標(biāo)特制203460130036460011001240重型平板非標(biāo)特制103460130030460011001010油脂專用MY C1.1-61.1240010501190600905達(dá)產(chǎn)時(shí)各類礦車數(shù)量表表 4-2-2礦車名稱礦車型號(hào)礦車數(shù)量(輛)備注生產(chǎn)備用合計(jì)固定式礦車MG1 1 6A401050已有302t材料車MLC2 682102t平板車MPC2 610515J L1J 1重型平板車20t8210重型平板車10t8210油脂專用車_MYC1.1-6112合計(jì)97第二節(jié)運(yùn)輸設(shè)備選型井下煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)的運(yùn)輸方式，輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩 連續(xù)牽引車牽引礦車的運(yùn)輸方式。一、

3、煤炭運(yùn)輸設(shè)備(一)主斜井帶式輸送機(jī)驗(yàn)算1、原始數(shù)據(jù)及工作條件(1) 礦井年產(chǎn)量：1.2Mt/a，工作制度330d，16h/d。井口卸載點(diǎn)至井底煤倉(cāng)斜長(zhǎng):L=674.4m，提升垂高297m。(3)井筒傾角：8=23.5 -21 ;散煤容重：950kg/m3;(5) 輸送能力：Q=320t/h(井底煤倉(cāng)設(shè)GLD1500/4/S 給料機(jī)，功 率 4kW);(6) 工作環(huán)境：溫度、濕度適中，灰塵較多，機(jī)頭部分處于室內(nèi)。(7) 帶式輸送機(jī)布置形式及力學(xué)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 7-1-1。-圖7-1-1主井大傾角帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)示意圖2、選型設(shè)計(jì)計(jì)算：(1) 基本參數(shù)設(shè)定：輸送帶種類：選用阻燃型抗靜電鋼絲繩芯帶，帶寬B=

4、1000mm，帶強(qiáng)ST2500 ,帶速V=2.5m/s，每自然米輸送帶重量 qB=36.8kg/m。(礦方建議選用)承載托輥采用4輥深槽角，托輥直徑=133mm , L=380mm ,軸 承為6305/C4,輥?zhàn)映休d能力Po=2.27kN，托輥實(shí)際最大靜載荷Pmax=e 冷0 x(lm/v+q B)x9.8=0.68kN，最大動(dòng)荷載 P max=0.824kN ,v P，滿足使用壽命；承載托輥形式：每 9組槽型托輥加1組槽型前傾 托輥，=1.383 ;上托輥間距a0=1.2m，每米上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分承載重 量 qRO = 18.4g/m。下托輥直徑 =133mm , L=1150mm，軸承為630

5、5/C4 ;回程托 輥形式：4組平行加1組V型，入=10 .5 ;回程分支托輥間距 au=3.0m，每米下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量 qRu=5.7kg/m。每米帶式輸送機(jī)上物料重量qG=35.6kg/m ;導(dǎo)料槽長(zhǎng)度 4500mm ;模擬摩擦系數(shù):f =0.035 ;長(zhǎng)度附加系數(shù)C=1.17。(2) 輸送機(jī)輸送能力計(jì)算選用B=1000mm的帶式輸送機(jī)，其能力校驗(yàn)：Q=3.6 0.1216 X2.5 0.77 X950=801t/h 320t/h 滿足(3) 園周力及傳動(dòng)功率計(jì)算 、主要阻力FhFh二fLg qRo+qRu+(2qB+qG)Cos S =28732N 、提升阻力Fst二 qGgH=919

6、89(N) 、主要特種阻力Fsi =F f+Fg|前傾上托輥摩擦阻力：F J=C 0止 j(qB+qG)g cos Ssin e=2084N前傾下托輥摩擦阻力：F 下=e L *qB g cos cSin e=2120N物料與導(dǎo)料槽板間摩擦力：Fgi=訕勺 pgL/v2bi2=110(N)Fsi = F j+ F T+Fgi =4316(N) 、附加特種阻力Fs2= F a+ n3 Fr=3500NFa 犁式卸料器附加阻力，本設(shè)備沒(méi)有犁式卸料器，故Fa=0膠帶與清掃器的摩擦阻力：清掃器設(shè)置：2個(gè)彈簧，2個(gè)空段。 、園周驅(qū)動(dòng)力Fu=CFh +F st+Fsi +Fs2 = 133422N 、功率

7、計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率Pa=( Fu A/)/1000 =334(kW)電機(jī)軸功率：PA=1.5PA=467(kW)選用YB2450S2-4型電動(dòng)機(jī)，(250KW X2 10KV)，能滿足要求。(4) 張力計(jì)算 、按垂度條件承載分支 F 承min ao(qB+qG)g / :8(h/a)adm =10636(N) 回程分支 F 回 min 般auqBg)/ :8(h/a) adm =13524(N) 、按不打滑條件按不打滑條件 F2(S1)min Fumax /(e 譏1)=KaFu/(e 譏1)式中：口=0.3;如=190 , 2=190 ;e 卩=5.24 ;起動(dòng)系數(shù)取Ka=1.5最大圓周驅(qū)動(dòng)

8、力：Fumax =1.5 XFu=200133(N)按P1 : P2=1 : 1，第二傳動(dòng)滾筒的力用足F2min =F2umax /(e 卩 2-1)=77563(N) 、各特性點(diǎn)張力根據(jù)以上條件，傳動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)的張力為97563(N),令 S2=97563 (N)則各點(diǎn)張力如下：S3=S2=97563 (N)S4=1.02S3=99514(N)S5=S6=S7=S4+fLg(q Ru+qB)+Fr qB H g=17636(N) S8=1.04S7=18341(N)S9=S8+fLgq ro+(qB+qG)+Fs1+qG g H+qB g H = 230848(N) S1=S10=1.02S

9、 9=240083(N)S1-2 = 164274(N) 、驗(yàn)算不打滑、膠帶安全系數(shù)總圍包角： S1/S2 = 2.46 V 5.24 =第 1 圍包角 S1/S1-2 = 1.4 V e 卩=2.29第 2 圍包角 S1-2/S2 = 1.68 Ve = 2.29，不打滑帶式輸送機(jī)安全系數(shù)：n=7-9m=10.4(5) 傳動(dòng)滾筒第一傳動(dòng)滾筒的合力為404KN ,選用直徑1250傳動(dòng)滾筒，其所 需扭矩為33.4KN.m，選用傳動(dòng)滾筒100125，其許用應(yīng)用450KN， 許用扭矩52KN.m，滿足使用要求。(6) 逆止器力矩計(jì)算Fl=2( Fst-FH)=164276N(f=0.012)作用于傳

10、動(dòng)滾筒上的力矩：M =Fl D/2000=103KN.m3、選型結(jié)果：主斜井帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)及特征表一序號(hào)項(xiàng)目單位主斜井帶式輸送機(jī)(DTC100/32/2 X2501運(yùn)輸量t/m33202 1運(yùn)輸物料原煤（0-300mm ）3松散密度t/m3丫=0.954帶寬mmB = 10005 :帶速m/sV = 2.56輸送機(jī)傾角度23.4 217 1輸送距離m674.48輸送機(jī)的提升高度m2649驅(qū)動(dòng)方式變頻軟啟動(dòng)10 :最大張力N24008311膠帶(鋼絲繩芯MT668-2008 )寬度mmB = 1000帶強(qiáng)N/mmST250012電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y B2450S2-4功率kWN = 250臺(tái)數(shù)臺(tái)2電

11、壓V10kV13減速器型號(hào)B3SH15速比I=4014偶合器型號(hào)15拉緊裝置型號(hào)ZY J-140功率16制動(dòng)器型號(hào)KZP-1400/156臺(tái)數(shù)217逆止器型號(hào)DSN200臺(tái)數(shù)218安全系數(shù)10.4帶式輸送機(jī)設(shè)有防跑偏、打滑、斷帶、沿線急停等各種保護(hù)裝置, 依據(jù)故障性質(zhì)和程度，分別動(dòng)作于事故報(bào)警或緊急停機(jī)。4、配電控制主斜井皮帶電機(jī)為10kV直供，兩回10kV電源引自工業(yè)廣場(chǎng)主 副井10kV變電所10kV側(cè)不同母線，皮帶機(jī)頭配電室設(shè)1臺(tái)TKD-NT-10型雙電源柜引接電源；0.4kV電控電源引自主副井10kV 變電所0.4kV側(cè)不同母線。膠帶機(jī)電控系統(tǒng)采用帶式輸送機(jī)變頻控制系統(tǒng)PLC控制，控制系

12、統(tǒng)設(shè)備及帶式輸送機(jī)起停；設(shè)有帶式輸送機(jī)防跑偏、打滑、斷帶、 縱撕、溜槽堵塞、沿線急停、驅(qū)動(dòng)滾筒溫度保護(hù)、煙霧、灑水等各種 安全保護(hù)裝置及信號(hào)系統(tǒng)?？刂圃O(shè)在主斜井井口房?jī)?nèi)。在井筒中每隔 25m設(shè)置1套PDBS斷帶抓捕器。(二) 集中運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)(東段)集中運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng) 1100m，提升高度10m，主要 為一、二采區(qū)煤炭運(yùn)輸服務(wù)。設(shè)備選型如下：(1) 設(shè)計(jì)依據(jù)帶式輸送機(jī)運(yùn)量：Q = 900t/h ;帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng)度：Lh = 1100m ;垂高：H=10m煤的松散容重：p = 950kg/m 3;帶寬：B = 1000mm(2) 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、

13、帶速和傾斜系數(shù)，經(jīng)核算帶寬B=1000mm、帶速v=3.15m/s滿足Q=900t/h生產(chǎn)能力的要求。Q=3.6.S.V. p.K=1144t/h圖4-3-1集中運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)(東段)計(jì)算簡(jiǎn)圖 、圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算托輥運(yùn)行阻力系數(shù)：動(dòng)力運(yùn)行f=0.035 傳動(dòng)滾筒摩擦系數(shù)：卩=0.25 ;承載托輥直徑 =133mm , L=380mm回程托輥直徑 =133mm , L=1150mm采用35。槽角承載托輥間距a 0 = 1.2m ；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)：鋼絲繩芯阻燃抗靜電膠帶 ST1250 ,符合MT668

14、-2008物料重量：qG=79.4kg/m每米膠帶重量：qB=24.7kg/m上托輥每米長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qR0 = 15.75kg/m下托輥每米長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qRu = 5.36kg/m系數(shù)：c=1.09。主要阻力：Fh = fLg qRo+ qRu+(2qB+qG)cos S=56544N 傾斜阻力：Fst=qG g H=11939N主要特種 阻力：Fsi=F e+Fgl=C(qB+qG)gcos Ssin &=8458N附加特種阻力：Fs2=n3 Fr+F a= n3 A P - 3+B K2 = 3500N所需傳動(dòng)滾筒所需圓周驅(qū)動(dòng)力：Fu = Fh+ Fs1+ Fs2+Fst=8553

15、1N 、電動(dòng)機(jī)計(jì)算軸功率：Pa= FuV/1000=269kW驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：Pm = 1.5P a= 404kW選用 YB2-450S1-4(220KW 2 , 1140V)電動(dòng)機(jī) 、張力計(jì)算A、按垂度條件(重載)承載分支 F 承 mino(qB+qG)g / 8(h/a) adm =15298(N)回程分支 F 回 min 般auqBg)/ 8(h/a) adm =9077(N)B、按不打滑條件按不打滑條件 F2(S2)min 才Umax/(e g-1) = KaF u/(e g-1)(圍包角 1 =2=190 ,a =0.25,e 卩 二 e 卩 =2.29 )最大圓周驅(qū)動(dòng)力：Fumax

16、=1.5 XFu=128297NF2min 二Fumax/(e 譏1)=49722N(P1 :P2=1:1，圍包角 1=2=190 , 第二傳動(dòng)滾筒的力用足)根據(jù)以上條件，各點(diǎn)的特性力：S1=135253NS2=49722NS3=61844NS4=61844NS1-2=92488N 、驗(yàn)算打滑、膠帶安全系數(shù)雙傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)圍包角 Si/S2=2.72e 卩鼻 5.24Si/Si-2 = 1.5Si-2/S2=1.86帶式輸送機(jī)安全系數(shù)：m=7-9，選用鋼絲繩芯輸送帶，ST1250 m=9.24滿足要求。 、傳動(dòng)滾筒第一傳動(dòng)滾筒的合力F1 = 185KN，選用傳動(dòng)滾筒直徑1000mm , 則傳動(dòng)滾

17、筒的扭矩為32KN.m 、制動(dòng)器計(jì)算Fl=2 (Fst-FH) =-14895N作用于傳動(dòng)滾筒上的力矩：M =Fl D/2000=-7.44KN.m，不需設(shè)制動(dòng)器(3) 選型結(jié)果 、輸送機(jī)：DTL100/90/220 X2鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)：帶寬B=1000mm，帶速 V=3.15m/s，輸送機(jī)水平長(zhǎng) LH=1100m，運(yùn)量 Q=900t/h。驅(qū)動(dòng)方式為頭部雙滾筒雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滾筒為 1000mm的膠面滾筒。尾部液壓張緊。 、輸送帶：鋼絲繩芯阻燃抗靜電膠帶，B=1000mm , ST1250 、電動(dòng)機(jī)：YB2-450S1-4 電動(dòng)機(jī)(1140V , 220KW )2 臺(tái) 、減速器：B3SH1

18、2 i=252臺(tái) 、變頻軟啟動(dòng)2個(gè) 、制動(dòng)器：BYWZ5-315/502個(gè)、拉緊裝置：ZY J-2001套(三) 上倉(cāng)帶式輸送機(jī)上倉(cāng)帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng)225m，傾角151、設(shè)計(jì)依據(jù)帶式輸送機(jī)運(yùn)量：Q = 900t/h ;帶式輸送機(jī)水平長(zhǎng)度：Lh = 233m ;傾角a=15煤的松散容重：p = 950kg/m 3;帶寬：B = 1000mm2、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=1000mm、帶速v=3.15m/s滿足Q=900t/h生產(chǎn)能力的要求。Q=3.6.S.V. p.K=1029t/h 、圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算托輥運(yùn)行阻力系數(shù)：動(dòng)力運(yùn)行f=0.035傳

19、動(dòng)滾筒摩擦系數(shù)：卩=0.25 ;承載托輥直徑 =133mm , L=380mm回程托輥直徑 =133mm , L=1150mm采用35。槽角承載托輥間距a 0 = 1.2m ;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)：鋼絲繩芯阻燃抗靜電膠帶 ST1250 ,符合MT668-2008物料重量：qG=79.4kg/m每米膠帶重量：qB=24.7kg/mJII 圖4-3-2上倉(cāng)帶式輸送機(jī)計(jì)算簡(jiǎn)圖上托輥每米長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qRo = 15.75kg/m下托輥每米長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qRu = 5.36kg/m系數(shù)：c=1.48。主要阻力：

20、Fh = fLg qRo+ qRu+(2qB+qG)cos 8=11629N 傾斜阻力：Fst=qG g H=46881N主要特種 阻力：Fs1=F +Fgl=C 七oL (qB+qG)gcos Ssin e2+ 戈1V gL=2113N附加特種阻力：Fs2=n3 Fr+F a= n3 A P 3+B K2 = 3500N所需傳動(dòng)滾筒所需圓周驅(qū)動(dòng)力：Fu = Fh+ Fs1+ Fs2+Fst=69703N 、電動(dòng)機(jī)計(jì)算軸功率：Pa= FuV/1000=220kW驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：Pm = 1.5Pa = 329kW選用 YB2-450L1-4(355KW , 1140V)電動(dòng)機(jī) 、張力計(jì)算A、按垂

21、度條件(重載)承載分支 F 承 min0(qB+qG)g / 8(h/a) adm =15298(N)回程分支F 回 min 般auqBg)/ 8(h/a) adm =9077(N)B、按不打滑條件按不打滑條件 F2(S2)min才Umax/(e卩也1) = KaF u/(e譏1)(圍包角=190 ,卩=0.25,e 卩=2.29)最大圓周驅(qū)動(dòng)力：Fumax =1.5 XFu=104554NF 2min =f umax /(e 皿1)=81041N根據(jù)以上條件，各點(diǎn)的特性力：S1=150744NS2=81041NS3=73974NS4=73974N 、驗(yàn)算打滑、膠帶安全系數(shù)單傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)圍包角

22、 Si/S2=1.86806.57.346.588.8KNV90KN21796mm2000mm提升機(jī)直徑/鋼絲繩直徑：允許的安全系數(shù)：計(jì)算的鋼絲繩安全系數(shù)： 計(jì)算鋼絲繩的最大靜張力: 允許的鋼絲繩纏繞層數(shù)： 計(jì)算鋼絲繩纏繞寬度：4、提升系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)副斜井提升系統(tǒng)圖詳見(jiàn)圖7-1-2提升機(jī)提升最重件時(shí)速度圖、力圖詳見(jiàn)圖7-1-3提升系統(tǒng)提最重件時(shí)變位質(zhì)量總和：5268.6kg5、電動(dòng)機(jī)的校驗(yàn)等效力：9158kg等效時(shí)間：309s等效功率：258.6KWV280KW電動(dòng)機(jī)額定出力：10510kg計(jì)算電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù)：1.171.56、提升機(jī)制動(dòng)計(jì)算根據(jù)規(guī)程規(guī)定的減速度：上提：3.99m2/s下

23、放：1.197 m 2/s3倍靜力矩：333.4KN液壓站在上提時(shí)，按實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)運(yùn)行；下放重載時(shí)解除二級(jí)制 動(dòng)，施加全部3倍靜力矩。上提時(shí)確定提升機(jī)制動(dòng)力矩為：130KN上提矸石時(shí)安全制動(dòng)減速度為：3.68 m 2/s3.995m 2/s上提最重件時(shí)安全制動(dòng)減速度為：3.11 m2/s1.197m 2/s下放最重件時(shí)安全制動(dòng)減速度為：2.14 m2/s1.1977、最大班作業(yè)時(shí)間最大班作業(yè)時(shí)間見(jiàn)表順序提升性質(zhì)數(shù)量單位每次 數(shù) 量每 班 次 數(shù)可宀兀成量每次 提升 時(shí)間(s)每班總提升時(shí)間smin1提升矸石20t7.23227001944.7832.412下放材料20車210207007001

24、.20116.693設(shè)備4次47002800.4846.674送保健鈑1次1700700.1211.675其它5次57003500.6058.34合計(jì)2315947.18265.79共計(jì)4.43h最大班作業(yè)時(shí)間為4.43hn,兩者比較取大值。選用20NAT6 X19S+FC 1570 SZ 207 型鋼絲繩滿足安全要求。(三) 架空乘人裝置1) 設(shè)計(jì)依據(jù)輸送距離：L = 672m坡度：ao = 0 -23.4 -0 最大班下井工人：110人2) 主要參數(shù)的確定：選用RJKY55-24/750 (A )型固定抱索架空乘人器(1) 預(yù)選電動(dòng)機(jī)： YB2 55kWNe = 980r / min。(2

25、) 頭部驅(qū)動(dòng)輪直徑：D=1200mm :(3) 預(yù)選減速機(jī)： TB3SV10-56 i = 56鋼絲繩運(yùn)行速度：V=K x(tD/60) XNe/i=1.07m/sK-鋼絲繩運(yùn)行時(shí)蠕動(dòng)系數(shù).取K = 0.98預(yù)選鋼絲繩：6 X19S+FC-20-1570-右同向(無(wú)油)，直徑 d=20mm，每米鋼絲繩質(zhì)量：qo=1.47kg/m，(天然芯)鋼絲繩最小破 斷力：F0=207kN，換算系數(shù)：k=1.214。(5) 每個(gè)人的質(zhì)量：Q仁85kg(6) 吊座質(zhì)量：Q2=15kg，吊座間距：13米則運(yùn)輸效率：Qr = 3600內(nèi)/入i= 321人/h(7) 托繩輪間距：8米。(8) 驅(qū)動(dòng)輪繩槽與牽引鋼絲繩間的摩擦系數(shù)卩=0.20(8) 牽引繩在驅(qū)動(dòng)輪上的圍包角a= 180 (9) 鋼絲繩與托繩輪間摩擦系數(shù)：動(dòng)力運(yùn)行時(shí)3 =0.030 ,制動(dòng)運(yùn)行 時(shí) 3=0.0123) 牽引鋼絲繩張力的計(jì)算：最小點(diǎn)張力的計(jì)算S min = C &|0 旳式中：Smin最小張力點(diǎn)的張力，N ；C鋼繩的撓度系數(shù)，取 C = 1000 ；qo預(yù)選牽引鋼繩的每米質(zhì)量，1.47kg/m ;g重力加速度，g = 9.81m/s 2。Smin = 14421N各點(diǎn)張力的計(jì)算(1)當(dāng)上升側(cè)滿員時(shí)而下放側(cè)無(wú)人乘坐：(動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài))線路運(yùn)行阻力：W4-i = qo+ (Q2