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(jiǎn)單， 容易實(shí)現(xiàn)集中自動(dòng)化管理等特點(diǎn)， 并且與工作面運(yùn)輸設(shè)備相匹配， 對(duì) 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(duì)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、 井巷工程 量省，可多做煤巷、少做巖巷等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)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(wú)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(zhǎng)的錯(cuò)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(jiàn)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(jiàn)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(hào)礦車名稱礦車型號(hào)容 積(m3)名 義 載 重外形尺寸（mm） （長(zhǎng)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(hào)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(wú)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(hào)煤層一采區(qū)工作面的煤通過(guò)運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)一4-2號(hào)煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)f井底煤倉(cāng)。4-2號(hào)煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)選型4-2號(hào)煤層西運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)前期水平長(zhǎng) 789m,垂高45m最終水平長(zhǎng) 1010m垂高55m為了節(jié)約投資，本次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置按最終設(shè)置，最終鋪設(shè)長(zhǎng) 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(zhǎng)度：Lh= 1010m （前期鋪設(shè)長(zhǎng)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。（1）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)行時(shí)f=0.035 ;傳動(dòng)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、下托棍采用前傾型承載托輥間距a 0= 1.0m；回程托輥間距a u

7、= 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(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qR0= 22.14kg/m下托輥每米長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)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=Fe +Fgl=Cc 卩 oLe (q B+qgcos S sin+ F V2bT=12972N附加特種阻力：Fs

8、2=n3 - Fr+Fa = n3 - A P -卩 a+B- K2= 3600N所需傳動(dòng)滾筒所需圓周驅(qū)動(dòng)力：Fu= CF+ Fsi+ Fs2+Fst=179182N(2) 電動(dòng)機(jī)計(jì)算軸功率：Pa= FuV/1000=564kW驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：Pm= 1.5Pa= 847kW(考慮滿載啟動(dòng)) 選用YB系列4級(jí)變頻電動(dòng)機(jī)(450KWA 2, 660V)電動(dòng)機(jī)(3) 張力計(jì)算 按垂度條件承載分支 F 承 min a0(q B+qc)g / 8(h/a) adm =24794(N)回程分支 F 回 min (a uqBg)/ 8(h/a) adm =14994(N) 按不打滑條件按不打滑條件 F2（S

9、2）min Fuma/（e 小-1）=KaFi/（e 川-1）最大圓周驅(qū)動(dòng)力：Fuma=1.5 X Fu=268773NF2min=FumaJ（e 唄-1）=104165N（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：S=282619NS2=103437NS3=104165NS=104165N（4）驗(yàn)算打滑、安全系數(shù)雙傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)總圍包角AS/S2 = 2.73e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，ST2000m=B 2000 =8.49 滿足要求。（5）制動(dòng)器計(jì)算制動(dòng)力：FL= 1.5 （ Fh-Fst）= 1

10、7630N制動(dòng)力矩：ML= 選用BYW5Z630/201型液力制動(dòng)器，其制動(dòng)力矩為 3、選型結(jié)果4-2號(hào)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(hào)項(xiàng)目單位4-2號(hào)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(dòng)方式變頻軟啟動(dòng)10最大張力N28261911膠帶(鋼絲繩芯MT668-97)寬度mmB= 1200:帶強(qiáng)N/mmST200012電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB系列4級(jí)變頻功率kWN=

11、 450臺(tái)數(shù):臺(tái)2電壓V66013減速器:型號(hào):M3PSF110-冷 卻風(fēng)速比1=31.514拉緊裝置型號(hào)液壓張緊功率15制動(dòng)器型號(hào)BYWZ630/201臺(tái)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(dòng)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(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)。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(zhǎng)L=1153m提升高度65m傾角a =3.22 ;(2) 提升方式：無(wú)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

12、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(dòng)機(jī)功率計(jì)算F = G Gj g 0.02cos : max sin max 2弋RgL =31010kg式中：Go 梭車重量，3.0t ;G1 最大載重，27+1.05=28.05t ;：max 運(yùn)行線路最大坡度，3.22 ; 鋼絲繩摩擦阻力系數(shù)，0.2 ;q R 單位長(zhǎng)度鋼絲繩重量，1.44kg/m ;L 運(yùn)輸距離，1153mg 重力加速度，9

13、.81。電動(dòng)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(dòng)效率，0.8選用的SQ-80/75型無(wú)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 - S1s（ 1）n式中：n摩擦力備用系數(shù)，取n=1.2 ;卩一鋼絲繩與驅(qū)動(dòng)輪間的摩擦系數(shù)，取 卩=0.14 ; a 鋼絲繩在驅(qū)動(dòng)輪上的總圍抱角，a =7 n ;S=1732N S 4=31601N安全系數(shù)校核Qzn 二Smax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：h 丨=5 -0.001Le=3.847式中Le 由絞車至尾輪的鋼絲繩長(zhǎng)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.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 （mih）SQ-80/75型無(wú)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6小時(shí)