礦井提升與運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說(shuō) 明 書(shū)）題 目：礦井提升及運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)姓名 顧子鈺 專業(yè) 機(jī)電一體化 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）題目： 礦井提升及運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì) a編制設(shè)計(jì) b設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 系 專業(yè)，學(xué)生 顧子鈺 于 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 礦井提升及運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 礦井提升及運(yùn)輸設(shè)

2、備選型設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 顧子鈺 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。答辯委員會(huì) 人，出席 人答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)第 頁(yè)共 頁(yè)學(xué)生姓名： 專業(yè) 年級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 礦井提升及運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績(jī)： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： 摘 要本設(shè)計(jì)主要對(duì)平煤八礦礦井生產(chǎn)所用的提升及運(yùn)輸設(shè)備的選型進(jìn)行的一次合理選擇

3、。根據(jù)平煤八礦地理位置和交通環(huán)境等因素，采用合理方案。礦井提升需要用一些專用的提升設(shè)備，主要有提升容器，提升鋼絲繩，提升機(jī)，井架，裝卸載設(shè)備以及一些輔助設(shè)備。礦井提升設(shè)備是礦山較復(fù)雜而龐大的機(jī)電設(shè)備，它不僅承擔(dān)物料的提升與下放任務(wù)，同時(shí)還上下人員。礦井運(yùn)輸是煤炭生產(chǎn)過(guò)程的一部分，煤炭的井工生產(chǎn)中，運(yùn)輸線路長(zhǎng)，巷道條件多種多樣，運(yùn)輸若不暢通，采掘工作就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，井工生產(chǎn)的煤礦運(yùn)輸作業(yè)，包括從工作面到礦井地面的煤炭運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸包括矸石、材料、設(shè)備和人員運(yùn)輸。本書(shū)分四篇就以上幾種設(shè)備的選型計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)論述。關(guān)鍵詞：提升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)目錄第1章 平煤八礦介紹- 3 -第2章 刮板輸送機(jī)

4、的選型計(jì)算- 4 -2.1 運(yùn)輸能力的確定- 4 -2.1.1 生產(chǎn)率的確定- 4 -2.2.1 運(yùn)輸能力的計(jì)算- 5 -2.2 電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn)- 5 -2.2.1運(yùn)行阻力計(jì)算- 5 -2.2.2 電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn)- 7 -2.3刮板鏈強(qiáng)度校驗(yàn)- 7 -2.3.1最大張力的計(jì)算- 7 -2.3.2刮板鏈的安全系數(shù)- 8 -第3章 順槽皮帶機(jī)的選型計(jì)算- 8 -3.1 輸送帶的寬度- 9 -3.2 牽引力及運(yùn)行功率- 10 -3.2.1驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力- 10 -3.2.2帶式輸送機(jī)所需的運(yùn)行功率- 11 -3.3 輸送機(jī)的運(yùn)行阻力- 12 -3.4 輸送帶張力計(jì)算- 14 -3.4.1

5、按摩擦條件計(jì)算張力- 14 -3.4.2滿足輸送帶垂度所需張力- 15 -3.5 輸送帶強(qiáng)度校驗(yàn)- 16 -3.6 電動(dòng)機(jī)功率校驗(yàn)- 17 -第4章 大巷電機(jī)車的選型計(jì)算- 18 -4.1 電機(jī)車及礦車的初選- 18 -4.2 列車組成的計(jì)算- 19 -4.2.1按粘著力計(jì)算- 19 -4.2.2按牽引電動(dòng)機(jī)溫升計(jì)算- 20 -4.2.3按制動(dòng)條件計(jì)算- 22 -4.2.4列車組成的確定- 23 -4.3 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算- 23 -4.3.1一臺(tái)機(jī)車在一個(gè)工作班內(nèi)能往返運(yùn)行的次數(shù)- 23 -4.3.2每班運(yùn)煤所需列車數(shù)- 23 -4.3.3每班運(yùn)送總次數(shù)- 24 -4.3.4工作機(jī)車臺(tái)數(shù)-

6、24 -4.3.5備用與檢修臺(tái)數(shù)- 24 -4.3.6所需機(jī)車總數(shù)- 24 -第5章 主井提升設(shè)備選型計(jì)算- 24 -5.1 箕斗的選擇- 24 -5.1.1確定合理的經(jīng)濟(jì)速度- 25 -5.1.2估算一次提升循環(huán)時(shí)間- 25 -5.1.3確定一次合理提升量- 26 -5.1.4選擇標(biāo)準(zhǔn)箕斗- 26 -5.2 選擇提升鋼絲繩- 26 -5.2.1單繩端荷重- 27 -5.2.2鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度- 27 -5.2.3鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量- 27 -5.2.4 鋼絲繩安全系數(shù)校核- 28 -5.2.5鋼絲繩的使用與維護(hù)- 28 -5.2.6鋼絲繩的檢查和試驗(yàn)- 28 -5.3 選擇提升機(jī)和天輪- 29

7、 -5.3.1提升機(jī)卷筒直徑d- 29 -5.3.2實(shí)際需要卷筒的容繩寬度- 30 -5.3.3計(jì)算實(shí)際纏繞層數(shù)- 30 -5.3.4鋼絲繩實(shí)際最大靜張力的校驗(yàn)- 30 -5.3.5鋼絲繩實(shí)際最大靜張力差的校驗(yàn)- 30 -5.3.6天輪的選擇- 31 -5.4 提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算- 31 -5.4.1確定井架高度- 31 -5.4.2計(jì)算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離- 31 -5.4.3計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)- 31 -5.4.4鋼絲繩最大外偏角- 32 -5.4.5鋼絲繩最大內(nèi)偏角- 32 -5.4.6鋼絲繩下出繩角- 32 -5.5 預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)- 32 -5.5.1確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)

8、數(shù)- 32 -5.5.2預(yù)選電動(dòng)機(jī)功率- 33 -5.5.3電動(dòng)機(jī)額定拖動(dòng)力- 33 -5.6 提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量- 33 -5.6.1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量- 34 -5.6.2提升機(jī)變位質(zhì)量- 34 -5.6.3天輪變位質(zhì)量- 34 -5.6.4鋼絲繩變位質(zhì)量- 34 -5.6.5容器變位質(zhì)量- 34 -5.6.6載荷變位質(zhì)量- 34 -5.7 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算- 35 -5.7.1主加速度的確定- 35 -5.7.2減速度的確定- 35 -5.7.3運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算- 35 -5.7.4提升能力校驗(yàn)- 36 -5.8 動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算- 37 -5.9 電動(dòng)機(jī)容量校驗(yàn)- 38 -5.9.1等效時(shí)間

9、的計(jì)算- 38 -5.9.2等效力的計(jì)算- 38 -5.9.3電動(dòng)機(jī)等效功率的計(jì)算- 39 -5.9.4工作過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)- 39 -5.9.5特殊過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)- 39 -結(jié)束語(yǔ)- 40 -參考文獻(xiàn)- 41 -致謝- 42 -第1章 平煤八礦介紹平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦（簡(jiǎn)稱：平煤股份八礦）位于河南省平頂山市區(qū)東部，北依焦贊山，南臨平安大道，東與許昌市襄城縣毗連，距許平南高速公路7公里，西距市中心11公里，311國(guó)道、孟（廟）寶（豐）鐵路穿境而過(guò)。礦區(qū)鐵路專用線從儲(chǔ)煤倉(cāng)直達(dá)田莊集配站和武漢鐵路局平頂山東站，與孟寶鐵路相連。位置優(yōu)越，交通便利，環(huán)境略差。八礦始建于1966年10月12日，是我國(guó)自

10、行設(shè)計(jì)和施工的第一座特大型礦井，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸，1981年2月13日一期工程投產(chǎn)，1984年12月30日二期工程投產(chǎn)。礦井附設(shè)坑口選煤廠于1977年7月動(dòng)工興建，1985年12月28日移交投產(chǎn)，年入洗量180萬(wàn)噸。八礦煤質(zhì)優(yōu)良，儲(chǔ)量豐富。煤田面積43.8平方公里，東西長(zhǎng)12.5公里，南北寬3.65公里。八礦含煤地層主要為二疊系石盒子組、山西組、石炭系太原群，主要可采煤層有丁、戊、己3組4層（丁5.6、戊9.10、己15、己16.17），煤層厚度11.6米，煤層傾角一般在5至32度之間。主要煤種為肥煤、1/3焦煤、焦煤，低硫、低磷，灰分15%-36%，發(fā)熱量為20.129.1兆焦/千克

11、，是冶金、電力、化學(xué)工業(yè)的重要原料和優(yōu)良動(dòng)力用煤，暢銷湖南、湖北、廣東、廣西、河南、華東等地。近年來(lái)，八礦深化改革，加快發(fā)展，堅(jiān)持以成本控制為中心，抓住煤質(zhì)、材料、電費(fèi)、租賃費(fèi)、工資、專項(xiàng)資金等成本管理要素，健全完善指標(biāo)分解體系、目標(biāo)成本控制體系、考核落實(shí)體系、監(jiān)督保障體系，全員全過(guò)程控制成本，企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理不斷加強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益不斷提高。建礦以來(lái)，八礦曾被授予“全國(guó)煤炭工業(yè)行業(yè)一級(jí)安全高效礦井”、“中國(guó)煤炭工業(yè)科技進(jìn)步優(yōu)秀礦井”、“中國(guó)煤炭工業(yè)科技創(chuàng)新示范礦”、“全國(guó)部門綠化400佳單位”、“河南省五優(yōu)礦井”、“河南省一級(jí)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井”、“河南省煤炭系統(tǒng)安全生產(chǎn)先進(jìn)單位”、“河南省煤炭系統(tǒng)文

12、明煤礦”、“河南省文明單位”等稱號(hào)。目前，八礦全體干部職工在黨的十七大精神指引下，以“講黨性修養(yǎng)、樹(shù)良好作風(fēng)、促科學(xué)發(fā)展” 活動(dòng)為契機(jī)，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，全面踐行新型資源觀，堅(jiān)定走平煤特色發(fā)展之路，以安全生產(chǎn)為重點(diǎn)，以成本控制為中心，以企業(yè)文化建設(shè)為載體，以構(gòu)建和諧礦區(qū)為主題，以改善民生為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，加快二水平及八礦二井建設(shè)，加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，奮力向建設(shè)500萬(wàn)噸現(xiàn)代化礦井、構(gòu)建平安、發(fā)展、創(chuàng)新、文化、和諧八礦的目標(biāo)挺進(jìn)。第2章 刮板輸送機(jī)的選型計(jì)算刮板輸送機(jī)，屬于煤礦運(yùn)輸機(jī)械。用以解決煤礦15-25大傾角上山運(yùn)輸時(shí)，減速器傾角大、潤(rùn)滑不良、漏油、離心摩擦式聯(lián)軸器進(jìn)油打滑引發(fā)火災(zāi)，電

13、動(dòng)機(jī)燒損，過(guò)渡槽中卡鏈、斷鏈、物料易滾落等問(wèn)題。該礦用刮板輸送機(jī)由防爆電動(dòng)機(jī)通過(guò)離心摩擦式聯(lián)軸器、減速器、圓環(huán)鏈輪和機(jī)尾滾筒帶動(dòng)圓環(huán)鏈條上的刮板組成，其先進(jìn)之處是：通過(guò)一種新型機(jī)頭架改變電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器在機(jī)頭部的裝配角度，使其在大傾角上運(yùn)時(shí)呈近水平。在過(guò)渡槽中板下面安裝防卡鏈板，設(shè)計(jì)加大中部槽的裝載深度。采用該機(jī)有效解決以上問(wèn)題，降低事故率和材料消耗，并能減少巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度和運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量。 2.1 運(yùn)輸能力的確定2.1.1 生產(chǎn)率的確定當(dāng)工作面采用采煤機(jī)時(shí),因?yàn)槊菏沁B續(xù)而均勻地裝到輸送機(jī)上的.所以生產(chǎn)率可按采煤機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算. 式中： 一次采高，= 3.5m; b 采煤機(jī)一次截深，b =

14、0.6m; r 原封煤容重,r = 1.35; g 采煤機(jī)的最大牽引速度, g = 3.5 m/min;則: 考慮到刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)率,所以選擇sgz764/320w重型刮板輸送機(jī).其主要技術(shù)規(guī)格如下：運(yùn)輸能力q=900t/h；刮板鏈速度v=0.95m/s；刮板鏈單位長(zhǎng)質(zhì)量q=36.26kg/m；刮板鏈破斷拉力f=850kn；電動(dòng)機(jī)功率n=2160kw；中部槽尺寸長(zhǎng)寬高（）1500764222；由于實(shí)際工作面長(zhǎng)度和煤層傾角、煤層厚度等條件各不相同，需要對(duì)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸生產(chǎn)能力、電機(jī)功率、刮板鏈強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。2.2.1 運(yùn)輸能力的計(jì)算式中: f 貨載最大橫斷面積；中部槽裝

15、煤的動(dòng)堆積角按30,從幾何關(guān)系可求得f=0.7640.222+（0.764-20.222）=0.184裝滿系數(shù)，按水平計(jì)算取1；表1-1 裝滿系數(shù)輸送情況水平及向下運(yùn)輸向 上 運(yùn) 輸裝滿系數(shù)0.91510150.80.60.5r散集容重，r=0.95；v刮板鏈速，v=0.95；則： =36000.18410.950.95=599.08573.86有計(jì)算結(jié)果可知所選刮板輸送機(jī)的輸送能力滿足要求。2.2 電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn)2.2.1運(yùn)行阻力計(jì)算刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力按直線段和曲線段分別計(jì)算。沿傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段阻力除克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力外，還需要克服煤和刮板鏈的重力。重段阻力：=空段阻

16、力：式中： 中部槽單位長(zhǎng)度的裝煤量 ； 刮板鏈單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， =36.26； 刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度，=150； 煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)，采用中雙鏈取0.7； 刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)取0.35； 重力加速度取9.8 m/s；則： =（174.80.7+36.260.35）1509.8=198524.97n =36.261509.80.35=18655.77n刮板鏈在鏈輪處的彎曲阻力分別使其重段阻力和空段阻力增加10%，則刮板輸送機(jī)的總運(yùn)行阻力即電動(dòng)機(jī)的牽引力為：=1.11.1（）=1.21（）=262788.7n表1-2 及選取表 阻力系數(shù)鏈子類型煤在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)刮板鏈在溜槽中的移動(dòng)阻

17、力系數(shù)單 鏈0.40.60.30.4雙 鏈0.60.80.30.42.2.2 電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)軸上的功率： 式中：總牽引力； v 刮板鏈運(yùn)行速度，v=0.95m/s；則：=249.6kw2160kw所以所選刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)滿足要求。2.3刮板鏈強(qiáng)度校驗(yàn)2.3.1最大張力的計(jì)算如圖：可知點(diǎn)2處為最大張力點(diǎn)，點(diǎn)3為最小張力取為0n。用逐點(diǎn)計(jì)算法求刮板鏈各點(diǎn)的張力：其中刮板鏈饒過(guò)鏈輪時(shí)的阻力，取所以=1.0618655.77=19775.12n； =19775.12+198524.97=218300.09n； 則點(diǎn)2處為最大張力點(diǎn)2.3.2刮板鏈的安全系數(shù) 雙鏈 式中： 一條刮板鏈的破斷拉

18、力，=850kn； 刮板鏈的最大靜張力（n）； 雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù)，中雙鏈取0.88；則： 3.5所以刮板鏈強(qiáng)度滿足要求。第3章 順槽皮帶機(jī)的選型計(jì)算帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備，它在礦井地面和井下運(yùn)輸中得到極其廣泛的應(yīng)用。帶式輸送機(jī)具有體積小、耗電少、維修方便、效率高的特點(diǎn)。在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)物料的破碎性小，拋撒煤炭少，因此在煤礦的井上、井下運(yùn)輸中廣泛使用井下礦用帶式輸送機(jī)，該機(jī)包括機(jī)架、主動(dòng)滾筒、傳動(dòng)滾筒、卸料滾筒、張緊滾筒、防跑偏輥、皮帶托輥，接料斗，機(jī)尾滾筒，皮帶組成，其特征是在機(jī)架的上部，沿著機(jī)架的兩側(cè)裝有防跑偏輥，防跑偏輥是可以旋轉(zhuǎn)的，其作用在于防止運(yùn)動(dòng)的皮帶

19、發(fā)生偏移；皮帶托輥安裝在機(jī)架上，三個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶托輥組成一個(gè)“”字型結(jié)構(gòu)，其作用不僅可以對(duì)皮帶起支撐作用，還可使煤炭向皮帶中間聚集，可增加傳送的煤炭量，提高工作效率，同時(shí)還有助于防止對(duì)運(yùn)動(dòng)皮帶的偏移現(xiàn)象。3.1 輸送帶的寬度原煤的安息角為25，原煤的堆積密度0.95，皮帶機(jī)的工作傾角=8。查表可知傾斜系數(shù)=0.97。因?yàn)槊菏沁B續(xù)地從刮板輸送機(jī)上轉(zhuǎn)載到皮帶機(jī)上的，所以皮帶機(jī)的生產(chǎn)率可按刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算即q=595.35?？紤]其向上的工作條件所以選用帶速v=1.6，為了保證給定的運(yùn)輸能力，帶上必需具有的堆積橫斷面積為 查表可知輸送機(jī)的承載托輥槽角為35，物料的安息角為25時(shí)，帶寬為1000的

20、輸送機(jī)上允許的物料堆積的橫斷面積為0.13365。此值大于計(jì)算所需的堆積橫斷面積，據(jù)此選用帶寬為1000的輸送帶能滿足需要。注：圖1中b為皮帶的寬度l3為托輥長(zhǎng)度，為動(dòng)安息角，皮帶槽角。如上計(jì)算：確定選用帶寬b=1000，680s型煤礦用阻燃輸送帶，輸送帶按=11.6計(jì)算。表2-1各種帶寬允許的塊度表b（mm）50065080010001200140016001800(mm)100130180250300350420480(mm)150200300400500600700800貨載最大塊度的橫向尺寸；mm貨載平均塊度的橫向尺寸；mm3.2 牽引力及運(yùn)行功率3.2.1驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力參照類

21、似的帶式輸送機(jī) 取=22，= 7。略去特種阻力和，計(jì)算運(yùn)煤驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力：式中：c 附加阻力系數(shù)取1.12； 單位長(zhǎng)度輸送帶上運(yùn)物料量， ； 輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，=11.6； 重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取=22； 空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取= 7；l 輸送機(jī)的輔設(shè)長(zhǎng)度850；重力加速度，取=10； 輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)，取=0.022；表2-2物料斷面系數(shù)動(dòng)堆積角1020253035k平形67135172209247槽形316385422458496 輸送機(jī)工作傾角為8；則： =3.2.2帶式輸送機(jī)所需的運(yùn)行功率計(jì)入驅(qū)動(dòng)設(shè)備的傳動(dòng)效率，所需電動(dòng)機(jī)的

22、功率為：式中：p 驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力，155.744kn； v 輸送帶速度，v=1.6； 驅(qū)動(dòng)設(shè)備的傳動(dòng)效率取0.9；則：所以可以選用570kw的型電動(dòng)機(jī)。表2-3傾角系數(shù)工作傾角01 10151520 c 1 0.95 0.93.3 輸送機(jī)的運(yùn)行阻力按所給條件，本設(shè)計(jì)有重段和空段兩個(gè)直線傾斜區(qū)段。表2-4 輸送帶沿托輥運(yùn)行阻力系數(shù)托輥型式工作條件槽形（）平形（） 清潔干燥 0.02 0.018少量塵埃正常濕度 0.03 0.025大量塵埃濕度大 0.04 0.035重段阻力：空段阻力：式中： 單位長(zhǎng)度輸送帶上運(yùn)物料量， ； 輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，=11.6； 重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部

23、件的質(zhì)量，取=22； 空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取= 7；l 輸送機(jī)的輔設(shè)長(zhǎng)度850； 重力加速度，取=10；輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)取0.05；表2-5 托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量表托輥型式帶 寬 b （毫米）5006508001000 （公斤）槽形鑄鐵座11121422沖壓座891117平形鑄鐵座8101217沖壓座791115輸送帶沿空段運(yùn)行的阻力系數(shù)取0.04； 輸送機(jī)工作傾角為8；則： 表2-6 帶寬與帆布層數(shù)配合表帶寬500650800100012001400帆布層數(shù)3-44-54-65-85-106-123.4 輸送帶張力計(jì)算輸送帶張力按逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算，由于帶式輸送機(jī)是靠摩

24、擦力傳遞牽引力的，輸送帶張力應(yīng)滿足傳遞所需牽引力的要求；為使輸送帶在兩滾筒間垂度不過(guò)大，對(duì)輸送帶的張力也有一定要求，所以在進(jìn)行輸送帶張力計(jì)算過(guò)程中輸送帶張力要按以上兩個(gè)條件計(jì)算：摩擦傳動(dòng)條件:即輸送帶的張力必須保證工作時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑;2）垂度條件:即輸送帶的張力必須保證輸送帶在兩托輥間的下垂度不超過(guò)規(guī)定值.3.4.1按摩擦條件計(jì)算張力按逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算,如下圖: 按摩擦傳動(dòng)條件可列出與關(guān)系: 式中: n 摩擦力備用系數(shù)取1.17; 輸送帶和滾筒間摩擦系數(shù)取0.25; 輸送帶在滾筒上的圍包角,查表可取;則: 聯(lián)立上面式得 所以 3.4.2滿足輸送帶垂度所需張力式中：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度輸送帶上運(yùn)物

25、料量， ； 輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，=11.6； 重段托輥間距，取=1.2m； 重力加速度，取=10； 輸送機(jī)工作傾角為8；則：=155897n所以輸送帶垂度張力滿足要求。表2-7輸送帶與滾筒間的摩擦系數(shù) 輸送帶滾筒橡膠輸送帶塑料輸送帶無(wú)襯光面滾筒干 燥0.250.17潮 濕0.200.15有 泥 水0.10膠 面 滾 筒干 燥0.400.3潮 濕0.350.25有 泥 水人 字 溝 槽膠 面 滾 筒干 燥0.40.5潮 濕0.300.35有 泥 水0.253.5 輸送帶強(qiáng)度校驗(yàn)煤礦用阻燃帶的安全系數(shù) 式中： 阻燃輸送帶的拉斷強(qiáng)度680/mm； 阻燃帶寬度1000 mm； 輸送帶的最大靜張力，即；

26、則： 所以輸送帶強(qiáng)度滿足要求。3.6 電動(dòng)機(jī)功率校驗(yàn)輸送機(jī)牽引力 式中： 主動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)張力，=n； 主動(dòng)滾筒分離點(diǎn)張力，=； 阻力系數(shù)，取=0.04；則： 功率： 式中： 輸送機(jī)牽引力（n）； 輸送帶速度v=1.6； 傳動(dòng)裝置效率取0.83；則： 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)應(yīng)留有15-20的備用系數(shù)。 570kw所以所選擇的電動(dòng)機(jī)額定功率滿足其運(yùn)輸功率的要求。第4章 大巷電機(jī)車的選型計(jì)算電機(jī)車運(yùn)輸是礦井水平巷道長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，它是礦井運(yùn)輸中極為重要的部分。電機(jī)車具有良好的性能，它運(yùn)行速度快，效率高，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，成本低。適用于彎道和支線較多的運(yùn)輸巷道?？梢宰龆喾N運(yùn)輸工作。電機(jī)車按供電方式的不同可

27、分為架線式和蓄電池式兩大類，架線式電機(jī)車主要用于非瓦斯礦及一、二級(jí)瓦斯礦有新鮮風(fēng)流的大巷道中。超級(jí)瓦斯礦絕對(duì)不允許使用，所以只能用蓄電池式電機(jī)車。4.1 電機(jī)車及礦車的初選按照一般的選用經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槟戤a(chǎn)量120萬(wàn)噸，可初步選用架線式電機(jī)車，其技術(shù)特征為：機(jī)車粘著質(zhì)量p=20，軌距l(xiāng)=900，機(jī)車長(zhǎng)時(shí)牽引力=12.75kn，牽引電動(dòng)機(jī)的額定電壓v=550v；選用底卸式礦車，其技術(shù)特征為：最大裝載量=5，自重質(zhì)量=300。4.2 列車組成的計(jì)算一列車應(yīng)由多少輛礦車組成，要按機(jī)車的牽引能力和制動(dòng)能力計(jì)算。牽引能力受粘著力和牽引電機(jī)溫升條件限制；制動(dòng)能力是能夠在規(guī)定的距離內(nèi)停車。所以列車組成按以下三個(gè)條

28、件確定。表3-1 粘著系數(shù)表工作狀態(tài) 值散砂起動(dòng) 0.24散砂制動(dòng) 0.17不散砂制動(dòng)井下巷道：0.09；地面：0.124.2.1按粘著力計(jì)算以機(jī)車沿上坡?tīng)恳剌d列車在起動(dòng)時(shí)車輪不打滑為計(jì)算依據(jù)。滿足粘著力條件機(jī)車最多牽引的礦車數(shù)：式中： 機(jī)車質(zhì)量，p=20； 礦車載重的質(zhì)量，g=5； 礦車自重的質(zhì)量，=0.3； 列車中的礦車數(shù)； 粘著系數(shù)，查表3-1按撒砂起動(dòng)取0.24； 重列車起動(dòng)的阻力系數(shù)，查表3-2取=0.0105； 軌道的平均坡度，一般為3； 列車起動(dòng)的加速度，一般取0.04；則：表3-2 列車運(yùn)行阻力系數(shù)礦車載量 t 列車運(yùn)行 列車起動(dòng) 10.0090.0110.01350.016

29、5 30.0070.0090.01050.0135 50.0060.0074.2.2按牽引電動(dòng)機(jī)溫升計(jì)算電機(jī)車的牽引電機(jī)是按短時(shí)重復(fù)工作制運(yùn)行的，電機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)可按每循環(huán)的等效電流計(jì)算。即等效電流值不超過(guò)它的長(zhǎng)時(shí)電流。由于牽引電機(jī)正常工作在牽引力特性曲線的直線部分，牽引力與電流成正比，在計(jì)算中可以用等值牽引力代替等效電流，使等值牽引力不超過(guò)長(zhǎng)時(shí)牽引力。按滿足牽引電動(dòng)機(jī)溫升條件，機(jī)車最多牽引的礦車數(shù)為：式中： 列車中的礦車數(shù)； 礦車載重的質(zhì)量，g=5； 礦車自重的質(zhì)量，=0.3； 機(jī)車長(zhǎng)時(shí)牽引力，=12.75kn； 調(diào)車系數(shù)，因運(yùn)距大于2可知取1.15；（運(yùn)距小于1000m取1.4；運(yùn)距為100

30、02000m取1.25；運(yùn)距大于2000 m取1.15.） 其中： 列車往返一個(gè)循環(huán)的運(yùn)行時(shí)間， （） 重列車運(yùn)輸時(shí)間， （） 空列車運(yùn)行時(shí)間， （） 加權(quán)平均運(yùn)距， 重列車運(yùn)行速度，取=17.7； 空列車運(yùn)行速度，同樣取=17.7；0.75 考慮列車運(yùn)行中降速運(yùn)行區(qū)段所乘的系數(shù)； 機(jī)車在往返一個(gè)循環(huán)的休止時(shí)間，取20； 重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，按表選取0.006； 等阻坡度取2； 重力加速度取10； 機(jī)車質(zhì)量，p=20；則： 4.2.3按制動(dòng)條件計(jì)算煤礦安全規(guī)程規(guī)定：列車制動(dòng)距離，運(yùn)送物料時(shí)不得超過(guò)40m，運(yùn)送人員時(shí)不得超過(guò)20m。 計(jì)算時(shí)按最不利的條件，即按重列車沿下坡運(yùn)行且列車開(kāi)始制動(dòng)時(shí)的速

31、度等于長(zhǎng)時(shí)速度，為使列車能在規(guī)定的距離內(nèi)停車，列車應(yīng)有的減速度： 式中： 制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的運(yùn)行速度，； 實(shí)際制動(dòng)距離，按運(yùn)送物料40m計(jì)算；則： 滿足制動(dòng)條件列車中最多礦車數(shù)為： 式中： 機(jī)車質(zhì)量，p=20； 礦車載重的質(zhì)量，g=5； 礦車自重的質(zhì)量，=0.3； 粘著系數(shù)，按撒砂制動(dòng)取0.17； 列車能在規(guī)定的距離內(nèi)停車應(yīng)有的減速度； 重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，按表選取0.006； 軌道平均坡度，一般為3；則： 4.2.4列車組成的確定列車組成應(yīng)按同時(shí)滿足上述三個(gè)條件來(lái)確定，即按其中最少的礦車數(shù)來(lái)確定。所以該列車應(yīng)該由18輛礦車組成。4.3 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算4.3.1一臺(tái)機(jī)車在一個(gè)工作班內(nèi)能往返運(yùn)行的次

32、數(shù) （次/班） 式中： 一個(gè)班內(nèi)的運(yùn)輸工作時(shí)間，運(yùn)送人員取=7.5小時(shí)； 列車往返一個(gè)循環(huán)的運(yùn)行時(shí)間，可知 機(jī)車在往返一個(gè)循環(huán)的休止時(shí)間，取20；則： （次/班）4.3.2每班運(yùn)煤所需列車數(shù)式中： 每班運(yùn)煤量， 運(yùn)輸不均衡系數(shù)，取=1.25； 矸石系數(shù)，；車組中的礦車數(shù)； 礦車載重的質(zhì)量，g=5；則： （次/班）4.3.3每班運(yùn)送總次數(shù)運(yùn)人時(shí)，每一運(yùn)輸大巷按一次計(jì)算。該礦井為兩翼開(kāi)采，所以 （次/班）4.3.4工作機(jī)車臺(tái)數(shù) 臺(tái)4.3.5備用與檢修臺(tái)數(shù)通過(guò)查閱資料1n3,所以 取.4.3.6所需機(jī)車總數(shù) 臺(tái)第5章 主井提升設(shè)備選型計(jì)算5.1 箕斗的選擇已知下列基本參數(shù)：礦井年產(chǎn)量： 礦井深度：

33、礦井年工作日：天礦井日工作小時(shí)數(shù)：裝載高度：卸載高度：散集容積質(zhì)量：5.1.1確定合理的經(jīng)濟(jì)速度=0.4式中: h提升高度(m); 裝載高度(m),=18m; 礦井深度(m), =350 m; 卸載高度(m), =20m;則: =0.4=0.4=7.87s5.1.2估算一次提升循環(huán)時(shí)間 式中: 提升加速度,估取=0.8;箕斗在卸載曲軌內(nèi)爬行時(shí)間,取=10s; 箕斗裝載時(shí)間(休止時(shí)間),取=10s;則: =+=5.1.3確定一次合理提升量式中: 提升不均衡系數(shù),取=1.15; 提升能力富裕系數(shù),對(duì)多水平提升時(shí)應(yīng)留有為1.2的能力富裕系數(shù); 年工作日=300天; 日工作小時(shí)數(shù).礦井年產(chǎn)量=；則:

34、5.1.4選擇標(biāo)準(zhǔn)箕斗查箕斗規(guī)格表,選標(biāo)準(zhǔn)箕斗jds16/1504。其技術(shù)特征為：載重：q=16t=16000kg；自重：=15t=15000kg;全高: =15600mm.5.2 選擇提升鋼絲繩提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品在礦井提升中，根據(jù)用途，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充發(fā)揮它們的效能。選擇鋼絲繩的類型，首先應(yīng)按以下原則確定：（1）使用中不松股；（2）符合使用場(chǎng)合及條件；（3）符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。同時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：（1）在井筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩；（2）在

35、磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩；（3）彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí)，應(yīng)選用接觸式或三角股繩；（4）實(shí)踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：?jiǎn)卫K纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞時(shí)松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻繩；（5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損；（6）用于溫度高或有明火的地方如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。5.2.1單繩端荷重式中： 一次提升量，=16000 kg； 容器質(zhì)量，=15000 kg；則： 5.2.2鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度 式中： 井架高

36、度，近似取值=34； 礦井深度，=350m 裝載高度，=18m 則： 5.2.3鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量 式中： 鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量（）； 鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度，取=160； 鋼絲繩的靜力安全系數(shù)，查表取=9.2； 則： 按礦山固定機(jī)械手冊(cè)表55推薦，選用619170040特鍍鋅右交叉捻，其技術(shù)特征為：鋼絲繩直徑：d=40 mm；繩中最粗鋼絲直徑：d=2.6 mm；鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和：;每米重:p=57.17n/m。5.2.4 鋼絲繩安全系數(shù)校核 9.2 所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。 5.2.5鋼絲繩的使用與維護(hù)使用中的鋼絲繩潤(rùn)滑是非常重要的，它關(guān)系到鋼絲繩的使用壽命及安全運(yùn)行。潤(rùn)滑的作

37、用歸納有三：1）保護(hù)鋼絲不銹蝕；2）起潤(rùn)滑作用，減少鋼絲繩的磨損；3）防止?jié)駳狻⑺纸肜K內(nèi)，并補(bǔ)充繩芯油量。在使用中要正確地選用潤(rùn)滑油。對(duì)潤(rùn)滑油提出以下要求：1）粘稠性好，能使油脂緊密粘附在繩上，振動(dòng)、淋水也甩沖不掉；2）要有較好的粘溫特性，低溫時(shí)不硬化（龜裂），高溫時(shí)不流失；3）防銹和潤(rùn)滑性能要好，不含酸堿性，應(yīng)有一定的透明度，以便發(fā)現(xiàn)磨損及斷絲。5.2.6鋼絲繩的檢查和試驗(yàn)提升鋼絲繩每天必須以0.3m/s的速度進(jìn)行詳細(xì)檢查并記錄斷絲情況。有關(guān)斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求和換繩要求見(jiàn)煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定。鋼絲繩如遭受卡罐或突然停車等猛烈拉伸時(shí)必須立即停車檢查，遭受沖擊拉伸的一段如果長(zhǎng)度增

38、長(zhǎng)0.5%以上或有明顯損傷，應(yīng)更換新繩。多繩纏繞時(shí)由下層轉(zhuǎn)到上層的一段繩，由于磨損嚴(yán)重，必須加強(qiáng)檢查并且每季度移繩四分之一圈。鋼絲繩的檢查方法目前大量采用眼睛觀察和用手捋繩檢查，這不僅勞動(dòng)條件差而且不能檢查繩內(nèi)部斷絲情況，為此國(guó)內(nèi)外已研制出了多種鋼絲繩探傷儀器。例如“gxt-1型鋼絲繩在線無(wú)損探傷儀”，采用漏磁交聯(lián)放大原理檢查鋼絲繩內(nèi)外斷絲、磨損、銹蝕；對(duì)鋼絲繩接頭焊點(diǎn)及斷面等有一定的定性、定量精度。新繩在使用前均應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)合格的備用鋼絲繩必須妥善保管。使用中的鋼絲繩必須定期試驗(yàn)，煤礦安全規(guī)程規(guī)定除摩擦式提升機(jī)用鋼絲繩和平衡尾繩以及30度以下斜井專為升降物料用的鋼絲繩外，提升鋼絲繩在使用

39、過(guò)程中要定期作剁繩頭試驗(yàn)。升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩自懸掛之日起每隔6個(gè)月試驗(yàn)1次，升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起經(jīng)過(guò)1年以后進(jìn)行第一次試驗(yàn)，以后每隔6個(gè)月試驗(yàn)1次。鋼絲繩的試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程。5.3 選擇提升機(jī)和天輪5.3.1提升機(jī)卷筒直徑d規(guī)程規(guī)定：井上提升滾筒圍包角大于90度的天輪，最小直徑與鋼絲繩直徑之比不得小于80；立井天輪與鋼絲繩二者直徑比不得小于1200。則： 據(jù)此選用提升機(jī)，其技術(shù)特征為：卷筒直徑d=3.5m；卷筒寬度b=1.7m；許用最大靜張力；最大靜張力差；變位重量；減速器最大輸出動(dòng)扭矩；兩卷筒間隙；兩卷筒中心距。5.3.2實(shí)際需要卷筒的容繩寬度由于b，因而要

40、考慮多層纏繞5.3.3計(jì)算實(shí)際纏繞層數(shù)所以纏繞兩層，根據(jù)煤礦安全規(guī)程箕斗提升許可纏繞兩層，因而卷筒寬度可滿足該礦井使用要求。5.3.4鋼絲繩實(shí)際最大靜張力的校驗(yàn) 170000n5.3.5鋼絲繩實(shí)際最大靜張力差的校驗(yàn)115000n由以上鋼絲繩實(shí)際最大靜張力和最大靜張力差的校驗(yàn)可知所選提升機(jī)強(qiáng)度滿足要求。5.3.6天輪的選擇據(jù)此可選用井上型固定天輪。其技術(shù)特征為：天輪直徑=3.5m；變位重量。5.4 提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算5.4.1確定井架高度根據(jù)煤礦安全規(guī)程第373條規(guī)定，考慮實(shí)際提升速度低于8m/取過(guò)卷高度。確定5.4.2計(jì)算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離確定5.4.3計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)提升機(jī)卷筒中心與機(jī)房地平高差0.7m，機(jī)房地平與井筒高差0.5m，所以取則 =47.8m因?yàn)?0m 故不會(huì)引起繩弦強(qiáng)烈跳動(dòng)，鋼絲繩弦長(zhǎng)合理。5.4.4鋼絲繩最大外偏角 =5.4.5鋼絲繩最大內(nèi)偏角 5.4.6鋼絲繩下出繩角 所以鋼絲繩下出繩角合格。5.5 預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)5.5.1確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)考慮到箕斗容積選用較大，故預(yù)定同步