上興隆煤礦副斜井輔助提升運(yùn)輸系統(tǒng)改造方案

1、興仁市潘家莊鎮(zhèn)興隆煤礦副斜井輔助提升運(yùn)輸系統(tǒng)潘家莊鎮(zhèn)興隆煤礦機(jī)電科二0二0年五月一日i、概況3.二、當(dāng)前運(yùn)輸系統(tǒng)存在的隱患和問題分析 3三、副斜井提升運(yùn)輸系統(tǒng)改造方案 4方案一：單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng) 4.（一）單軌吊安裝巷道基本要求 4.（二）機(jī)車的選型4.（三）機(jī)車選型的校驗 5.（四）軌道選型和吊掛方式選擇 6（五）、巷道曲率半徑要求.8.（六）、預(yù)算資金8.（七）單軌吊效益及優(yōu)缺點分析 8方案二：無極繩絞車運(yùn)輸系統(tǒng) .9.（一）無極繩絞車安裝基本要求 9（二）無極繩絞車選型設(shè)計 1.0（三）無極繩絞車資金預(yù)算 14（四）無極繩絞車效益及優(yōu)缺點分析 14方案三：變頻絞車運(yùn)輸系統(tǒng) .15（一）變頻

2、絞車選型 .15（二）變頻絞車資金預(yù)算 15（三）變頻絞車效益及優(yōu)缺點分析 1.5四、總述16興仁市潘家莊鎮(zhèn)興隆煤礦副斜井輔助提升運(yùn)輸系統(tǒng)改造方案一、概況我礦副斜井現(xiàn)采用5臺絞車接力運(yùn)輸方式，絞車數(shù)量多，軌道運(yùn) 輸線路從地面到井底車場總長約 2500米，運(yùn)輸軌道線路長，運(yùn)輸軌 道采用24kg/m規(guī)格，運(yùn)輸坡度最大為7 ,局部地段線路平緩，運(yùn) 輸車輛不能自滑，在十聯(lián)巷位置還安裝有一臺絞車作為下放設(shè)備材料 的對拉絞車，因副斜井巷道易底鼓，導(dǎo)致軌道線路變形，高低錯差與 軌距超標(biāo)，且副斜井又兼作行人和運(yùn)輸通道，無法真正實現(xiàn)“行車不 行人、行人不行車”的安全管理要求，存在極大安全隱患。為了改善副斜井提升

3、運(yùn)輸條件，確保運(yùn)輸安全，杜絕發(fā)生運(yùn)輸事 故，需要對副斜井運(yùn)輸方式進(jìn)行改造， 我故擬使用單軌吊取代絞車運(yùn) 輸，進(jìn)一步改善我礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)輸效率。二、當(dāng)前運(yùn)輸系統(tǒng)存在的隱患和問題分析1、多臺絞車分段接力運(yùn)輸，運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)多，運(yùn)輸時 間長，基本上每班綜合隊只能提升一來回，運(yùn)輸效率低，占用人員多， 綜合隊現(xiàn)有人員10人，材料、設(shè)備在井下全部靠人員搬運(yùn)，運(yùn)輸作 業(yè)人員勞動強(qiáng)度大。2、多臺絞車接力運(yùn)輸方式屬于落后的傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式，運(yùn)輸設(shè) 備分散，轉(zhuǎn)載換乘點多，現(xiàn)場安全管理困難，容易引發(fā)運(yùn)輸事故，給行人安全通行造成極大的威脅，對此煤礦雖已經(jīng)制定有多項運(yùn)輸安全 措施，但都無法真正做到“行車

4、不行人、行人不行車”的要求。3、多臺絞車分段接力運(yùn)輸方式需要投入的人力較多， 每臺絞車都 要配置專職的絞車司機(jī)、掛鉤工和裝卸車人員，礦上持證人員無法滿 足要求。4、由于我礦井下的大型設(shè)備和各種支護(hù)材料皆由副斜井運(yùn)輸入井，運(yùn)轉(zhuǎn)材料品種繁多，形狀各異，況且我礦1114綜采面回撤多余的液壓支架需要升井檢修，若仍然使用絞車進(jìn)行長距離、大噸位、多 變坡條件下的輔助運(yùn)輸，極大地增大了運(yùn)輸難度，同時運(yùn)輸安全也無 法得到保障。5、我礦作為機(jī)械化礦井，若不對輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，多 臺絞車分段接力運(yùn)輸會嚴(yán)重制約煤礦的發(fā)展，從減員增效、降底運(yùn)輸 事故發(fā)生率和提高經(jīng)濟(jì)效益方面考慮也是迫切需要對輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 進(jìn)行

5、改善。三、副斜井提升運(yùn)輸系統(tǒng)改造方案方案一：單軌吊運(yùn)輸系統(tǒng)（一）單軌吊安裝巷道基本要求1、單軌吊運(yùn)輸距離長2500米。2、巷道斷面高度3.2米，寬度4米。3、支架重量及高度運(yùn)輸支架重量22噸重，高度要求2.5米，支架寬度1.8米。（二）機(jī)車的選型選用1套DZ1800 3+3型沙爾夫進(jìn)口防爆柴油機(jī)單軌吊車，每套4 機(jī)車配套SLG8.1.2型22噸起吊梁1套用來運(yùn)輸支架，SLG4.2型12T 起吊梁1套，1套22噸起吊梁改造為1套12噸起吊梁的改造裝置1 套，用來運(yùn)輸物料和小型設(shè)備使用。圖一機(jī)車總裝圖圖二：22噸液壓馬達(dá)起吊梁圖圖三SLG8.1.2起吊梁起吊高度（三）機(jī)車選型的校驗選擇DZ1800

6、 3+3型柴油機(jī)單軌吊機(jī)車運(yùn)輸支架時最大爬坡度數(shù)：考慮到運(yùn)輸安全，取1.2倍安全系數(shù)，則機(jī)車實際有效牽引力按照140+1.2=117KN計算，DZ1800 3+3型柴油機(jī)單軌吊機(jī)車攜帶 1套22噸起吊梁吊運(yùn) 20噸支架時，此時機(jī)車重量加載荷總重為G1=9000+4700+20000+100=33800kg 查速度曲線圖表得在 117KN 牽 引力下，機(jī)車最大可以在19坡上運(yùn)行。結(jié)論：選用DZ1800 3+3機(jī)車運(yùn)輸1套20噸支架或相同重量物料 時，可以在19及以下坡度上運(yùn)行。(四)軌道選型和吊掛方式選擇1、軌道選型選擇2m版的I140E輕型軌道，頂板錨固力要求不小于 7.5噸。2、軌道吊掛方式

7、的選擇(1)直軌吊掛方式。軌道采用雙鏈吊掛，吊掛鏈條與重力方向 夾角在20 40之間，吊掛鏈條距離巷道頂板之間要留10-40mm 的間隙，兩根錨桿之間距離根據(jù)鏈環(huán)長度不同在 300mmz上。吊掛圖 如圖五所示，錨桿直徑 22mm全螺紋錨桿長度 2.4m,錨深不小于 1.6m,錨固長度不小于0.7m。圖五直軌吊掛方式圖(2)、軌道在彎道處吊掛方式，采用兩根吊掛鏈形式，使用吊掛鏈直接吊掛到錨桿上。如下圖六所示。圖六 彎道處輕軌吊掛方式(3)、斜巷處，軌道每隔20米加一組X拉。如下圖七橫拉吊掛示意圖所示。平巷處每隔30米加一組水平方向的X拉圖七軌道X拉示意圖(4)、輕軌道岔吊掛方式如下圖所示，采用

8、7處吊掛方式，其中2, 3,6, 7四處采用單鏈雙錨桿單吊掛板方式，1,4, 5三處采用單鏈單錨桿方式吊掛，如圖八所示。道岔吊掛方式也可根據(jù)現(xiàn)場施工指導(dǎo)人員指導(dǎo)方式進(jìn)行吊掛。圖八道岔吊掛方式圖（五）、巷道曲率半徑要求要求水平曲率半徑不得小于 93 垂直曲率半徑不得小于12m（六）、預(yù)算資金根據(jù)巷道長度，整套設(shè)備投資費(fèi)用預(yù)計為 350萬元。（七）單軌吊效益及優(yōu)缺點分析1、單軌吊輔助運(yùn)輸優(yōu)勢：采用單軌吊運(yùn)輸方式可實現(xiàn)裝卸作業(yè)的機(jī)械化，運(yùn)輸不跑車，不掉邊，能適應(yīng)小斷面和坡度起伏變化的巷道運(yùn)輸， 單軌吊車本機(jī)截8面小，巷道斷面空間利用率高?？捎糜谄较锖托毕锏倪B續(xù)不轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，其運(yùn)送載荷不受底板條件限制，

9、可在各種豎曲線、平曲線及復(fù)雜曲線運(yùn)行。單軌吊運(yùn)行靈活，一臺可多岔道多支線直達(dá)運(yùn)輸，運(yùn)行阻力小， 效率高，用人少。自動起吊，裝卸方便，勞動強(qiáng)度低；保護(hù)齊全，制動可靠。投資和維護(hù)費(fèi)用較低。使用柴油機(jī)或電動機(jī)牽引，靈活性好，運(yùn)距不受限制，爬坡能力強(qiáng)，最大傾角柴油機(jī)車可達(dá)30。2、經(jīng)濟(jì)效益分析目前我礦副斜井絞車運(yùn)輸每班需要作業(yè)人員總共 10人，絞車司 機(jī)2人，按照平均工資5000元/人計算，一年工資支出720000元， 若使用單軌吊，每班只需2個司機(jī)，預(yù)計每年可節(jié)省工資600000元。減少絞車、軌道維護(hù)成本，減少鋼絲繩采購費(fèi)用，以上預(yù)計減 少成本費(fèi)用20萬元。運(yùn)送液壓支架出入井或采面搬家不用再采購或安

10、裝多臺絞車，減少絞車安裝、維護(hù)成本，加快工作面搬面速度。方案二：無極繩絞車運(yùn)輸系統(tǒng)（一）無極繩絞車安裝基本要求1、運(yùn)輸距離：1500米（從十聯(lián)巷至井底車場，上段仍采用副井口地面JTP-1.2X 1.2P變頻絞車提升運(yùn)輸）2、運(yùn)輸最大重量（含平板車）：25噸。3、巷道變坡點3個，坡度起伏不大，最大角度24、副斜井運(yùn)輸巷最大坡度為8 5、控制方式：采用進(jìn)口變頻器控制。6、由于副斜井運(yùn)輸巷底鼓、側(cè)壓較嚴(yán)重，需重點考慮壓繩輪和托 繩輪安裝固定方式。7、巷道斷面高度3.2米，寬度4米。（二）無極繩絞車選型設(shè)計1、副斜井巷道條件與工況：最大運(yùn)輸距離：1500m;最大坡度為：8g最大運(yùn)輸重量為：25T （含

11、車自重）；軌距：600mm;軌型：30kg/m;電壓等級：1140V/660V鋼絲繩布置方式：軌道內(nèi)布置。2、擬選用鋼絲繩規(guī)格為：6X19/24mm ; qR=2.82Kg/m,破斷力為：QZ=317KN鋼絲繩：24NAT60.3+1000F=69.33KN按計算，選牽引力大于69.33KN的無極繩絞車，考慮到巷起伏道變坡及設(shè)備的長期使用適應(yīng)性，選用 SQ80I90P無極繩絞車即可滿足 貴礦實際使用要求。鋼絲繩張力計算a(1 aF=S4-S1=S1(e-1)In S1=Fn/e -1S4=F+S111S1=69.33X 1.15/2.710.14X 7NW88KNS4=69.33+3.88=7

12、3.21KN式中：n：摩擦力備用系數(shù)，可取 n=1.11.2e=2.71u：鋼絲繩與驅(qū)動輪間的摩擦系數(shù)，可取 =0.14%:鋼絲繩在驅(qū)動輪上的總圍抱角， =3.5 X 2兀=7兀F:需用牽引力，F(xiàn)=69.33KN,絞車電機(jī)功率驗算- SQ80/90P無極繩絞車配套電機(jī):YBBP-315M-6、90KWN=FX V/刀69.33 1/0.9勺1KW式中：F-絞車牽引力F=63.99KNV-梭車速度V=1 m/s丁-絞車傳動效率，取刀=09功率備用系數(shù)：K=90/71 = 1.27 1.16無極繩連續(xù)牽引車選用90KW,功率備用系數(shù)滿足要求.鋼絲繩強(qiáng)度驗算規(guī)范演算：Q2 N nF4N=317/73

13、.21=4.33 3.5式中：N鋼絲繩安全系數(shù)QZ鋼絲繩破斷力，QZ = 317KN (1670MPa)F4鋼絲繩最大繩張力，F(xiàn)4 = S4=73.21KNn鋼絲繩許用安全系數(shù)，n=3.512規(guī)程驗算：鋼絲繩許用安全系數(shù)為：n=5-0.001L e =5-0.001 2000=3式中Le：由絞車至尾輪的鋼絲繩長度，取 Le=1500同時，煤礦安全規(guī)程中規(guī)定安全系數(shù)不得小于3.5,兩者比較取大值，必須 N3.5N=4.333.5無極繩絞車選用 如4mm,滿足煤礦安全規(guī)程使用要求。根據(jù)以上計算得出，選用 SQ-80/90P無極繩絞車，配90KW電機(jī) 能滿足貴礦使用要求。張緊裝置選擇選用五輪張緊裝置

14、2套（4組），每組配20個配重鐵，共80塊, 單個張緊裝置體積為：3450588X2565 （長 嚏 湄）運(yùn)輸能力計算速度V=1m/s時所需時間為：T=1500/1/60=25 （分鐘）摘掛鉤時間按10分鐘計算，進(jìn)出一趟摘掛鉤則用時 20分鐘運(yùn)輸一趟（來回）總用時為25+25+20=70 （分鐘）速度V=2m/s時所需時間為：T=1500/2/60=12.5（分鐘）摘掛鉤時間按10分鐘計算，進(jìn)出一趟摘掛鉤則用時 20分鐘運(yùn)輸一趟（來回）總用時為12.5+12.5+20=45 （分鐘）選型設(shè)計結(jié)論13推薦選用SQ-80/90P型無極繩絞車，牽引力滿足要求，功率富 余系數(shù)也滿足要求。主要技術(shù)參數(shù)為

15、：設(shè)備型號：SQ80/90P最大牽引力：80KN電機(jī)功率：90KW電機(jī)型號：YBBP-315M-6滾筒形式：單滾筒驅(qū)動，直徑1200mm運(yùn)行速度：0-1-2m/s（三）無極繩絞車資金預(yù)算無極繩安裝起始位置為十聯(lián)巷至副井底車場，約1500米，選擇用一套SQ-80/90P型無極繩絞車安裝，包括防爆電機(jī)、拖壓繩輪組、變 頻控制開關(guān)、鋼繩繩等設(shè)備材料，預(yù)算約為 90萬元。（四）無極繩絞車效益及優(yōu)缺點分析1、無極繩絞車的優(yōu)勢無極繩絞車適用于長距離、大傾角、多變坡、大噸位工況條件 下的運(yùn)輸作業(yè)，適合我礦井下巷道條件安裝。無極繩絞車為不需經(jīng)轉(zhuǎn)載的直達(dá)運(yùn)輸方式可以完全替代小絞 車接力、對拉運(yùn)輸方式，實現(xiàn)運(yùn)輸整

16、體液壓支架和礦井各種設(shè)備的一 種理想裝備。無極繩絞車適用于傾角在20以下且有起伏變化的軌道運(yùn)輸， 與我礦巷道條件相吻合。無極繩連續(xù)牽引車，可實現(xiàn)長距離的連續(xù)運(yùn)輸，因而可避免小 絞車接力運(yùn)輸在摘掛鉤時易發(fā)生的跑車事故， 并且系統(tǒng)中有可靠的安 全制動裝置，安全性能高，穩(wěn)定性好。2、經(jīng)濟(jì)效益分析14目前我礦副斜井絞車運(yùn)輸每班需要作業(yè)人員總共10人，絞車司機(jī)2人，按照平均工資5000元/人計算，一年工資支出720000元， 若使用無極繩絞車，每班只需2個司機(jī)，預(yù)計每年可節(jié)省工資600000 元。減少使用多級提升運(yùn)輸絞車、軌道維護(hù)成本，減少鋼絲繩采購 費(fèi)用，以上預(yù)計減少成本費(fèi)用 20萬元。運(yùn)送液壓支架出

17、入井或采面搬家不用再采購或安裝多臺絞車，減少絞車安裝、維護(hù)成本，加快工作面搬面速度，效率大大提高。方案三：變頻絞車運(yùn)輸系統(tǒng)（一）變頻絞車選型1、選擇使用JTP-1.6*1.2P型號礦用提升機(jī)，安裝位置為副斜井 1100米位置與副井地面JTP-1.2*1.2P絞車進(jìn)行接力運(yùn)輸。2、絞車參數(shù)：卷筒直徑1600mm,卷筒寬度1200mm,配套鋼絲 繩直徑0 24.5mm,電機(jī)功率110KW,卷筒容繩量1300米。3、提升距離：1300米。（二）變頻絞車資金預(yù)算變頻絞車主要包括主軸、減速器、防爆電機(jī)、液壓站、操作臺、變頻控制柜等組成，預(yù)計預(yù)算費(fèi)用為 60萬元。（三）變頻絞車效益及優(yōu)缺點分析1、變頻絞車優(yōu)勢在于使用盤式制動安全可靠性程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝和使用維護(hù)比較方便，投資費(fèi)用相對較低152、變頻絞車缺點在于仍然使用軌道進(jìn)行提升運(yùn)輸，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)， 對巷道跑車防護(hù)和防跑車裝置可靠性要求高，雖能減少礦井多級提升 絞車數(shù)量，由于我礦巷道底鼓、變形周期較快，對軌道運(yùn)輸線路的維 修維護(hù)投入費(fèi)用高。3、經(jīng)濟(jì)效益分析：使用