甜水堡二礦提升、通風(fēng)、排水、壓風(fēng)設(shè)備選型說明書

1、提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備選型說明書一、主井提升設(shè)備選型（一）設(shè)計依據(jù)主井平均傾角17°，斜長L=1405m。設(shè)計主井提升設(shè)備為膠帶輸送機。礦井年生產(chǎn)能力2.40Mt/a，井下不設(shè)煤倉，預(yù)留礦井擴建能力，主井膠帶輸送機最大提升能力按1200t/h計算，工作制度330d/a，16h/d（三班作業(yè)）。（二）設(shè)計方案本礦井田開拓方案已確定,主斜井井筒平均傾角17°，設(shè)計主斜井提升設(shè)備選擇DX型鋼絲繩芯強力皮帶輸送機是最佳選擇，不再作提升設(shè)備方案比選。（三）設(shè)備選型計算1、膠帶輸送機設(shè)計選型原始參數(shù)主井膠帶輸送機井下長1405m，井上長20.00m，故L=1425m，輸送機運量

2、1200t/h，松散密度0.85t/m3。2、初定設(shè)計參數(shù)設(shè)計選用DX型鋼繩芯強力膠帶輸送機，選用B=1400mm的U形帶，帶速V=3.15m/s，膠帶強度Gx=4000 N/mm，上托輥間距1.2m，下托輥間距3m，上托輥槽角=35°，下托輥槽角0°，導(dǎo)料槽長4.5m。3、膠帶輸送機帶寬選擇計算B= （1）式 中：輸送量Q=1200t/h；煤的松散容重r=0.85t/m3；速度系數(shù)=0.90；傾角系數(shù)C=0.96；斷面系數(shù)K=400;帶速V=3.15m/s。將以上數(shù)據(jù)代入公式（1）得出：B=按煤的最大粒度對帶寬進行校核：dmax2×300+200=800（mm）

3、dmax煤的最大粒度（300mm）確定主井膠帶輸送機帶寬B=1400mm，滿足要求。4、驅(qū)動力及所需傳動功率計算FU= F1 + F2 + F3 式中: FU總圓周力F1上分支運行阻力F2下分支運動阻力F3物料提升阻力其中：F1=（qq0q'）WLgcos F2=（q0q"）WLgcos F3= qLsing 式中:q每米物料質(zhì)量，kg/m。q= Q/3.6V =105.82 kg/mq0 每米輸送帶質(zhì)量，kg/m。取值66.50kg/mq' 每米機長上托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg/m。取值39.00 kg/mq" 每米機長下托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg/m。取值13.

4、00kg/mW 托輥阻力系數(shù)，取值 0.03 輸送機傾角，=17°， ºL 輸送機長度，L1 =1405m，L2=20m結(jié)合、公式得：FU= F1 + F2 + F3+Fr=558575.23N其中Fr為附加阻力：10000.00N傳動滾筒功率：PA= FU V/1000 =1759.51kW5、強力計算選用雙滾筒三電機傳動方式，功率配比2：1，取1=170°，2=200°=0.3，查表得e1=2.44，e2=2.85FU2= FU/3= 186191.74NS1-2/S2= e2=2.85S1-2 -S2= Fu2=186191.74NS2= Fu2/

5、( e2-1)=100644.18NS1-2 = S2+Fu2=286835.92NS1= S2+ FU =659219.41（N）（Gx=4000 N/mm）S3= S4=S2+F2 =132495.37 N6、校 核（1）不打滑條件運行時e1=2.44，運行時e2=2.85，通過起動時，采用液壓自動拉緊且拉緊力可調(diào)，通過。（2）S4=133kN,大于傾斜膠帶最小張力（3）N=，根據(jù)計算取GX=4000/mm帶強的膠帶可滿足使用要求。電動機計算功率：Pm= k1PA =1.3×1759.51=2287.36kW根據(jù)計算結(jié)果選用雙滾筒三電機驅(qū)動，電機功率取3×800kW（Y

6、450-64-4電機，10kV），輸送帶強度選用Gx=4000 N/mm，帶速3.15m/s。膠帶型號為DX型強力膠帶ST4000。(1)電動機 Y450-64-4 N=800kW 10kV 1486 r/min 3臺(2)減速器 DCY560，i=35.5 3臺 (3)液力偶合器 YCTCK750 3臺 (4)制動器 YWZ3-800/320 1臺(5)逆止器 1臺(6)自動拉緊裝置 1套帶式輸送機技術(shù)特征匯總表項 目單位原煤膠帶機140輸送量t/h1200帶寬mm1.4帶速m/s3.15帶式輸送機長度m1425輸送機傾角m17°托輥直徑mm133托輥長度mm525帶強N/mm40

7、00傳動滾筒直徑mm1400計算軸功率kW1759.51電機功率kWY450-64-4 N=800kW 10kV 1486 r/min功率配比35.50輸送帶安全系數(shù)8.49驅(qū)動裝置規(guī)格/數(shù)量3備注： 制造相關(guān)標準（包括安全方面的標準）均為國家標準；使用壽命為國家標準。膠帶機均為國家標準DX型，鋼絲繩芯輸送帶強度選用Gx=4000 N/mm，上下覆蓋膠厚度均為8 mm，鋼絲繩直徑10.3 mm，鋼絲繩芯間距17.00mm。為確保膠帶輸送機安全運行，盡可能避免不安全因素存在，本膠帶輸送機配置了防打滑保護，煙霧保護、斷帶保護、縱向防裂保護等保護裝置，配置了逆止器，制動器等制動設(shè)備，選擇了阻燃型膠帶

8、，通過上述一系列的措施即可達到到膠帶輸送機安全運行目的。二、主斜井架空乘人設(shè)備（一）設(shè)計依據(jù)總斜長：L=1425m平均坡度：=17.00°最大班下井人數(shù)：130人（二）主要參數(shù)的確定1、主斜井提人設(shè)備：RJKY75-18/16602、預(yù)選電機：YB2-315S-6，75kW，n=980rpm3、預(yù)選驅(qū)動輪：D=1.80m 活動抱索器采用收繩（鋼絲繩與驅(qū)動輪直徑為60倍）4.鋼絲繩運行速度：V=0.96m/s5、預(yù)選鋼絲繩：6×19S+FC-30.00，qo=3.60kg/m，Sk=559000N6、設(shè)定乘座間距：1=15m 運送量：Q=3600×V/1=230 人

9、次/h7、托輪間距：2=8m8、驅(qū)動輪繩槽與牽引鋼絲繩的摩擦系數(shù)：=0.259、牽引鋼絲繩在驅(qū)動輪上的圍包角：=180°（三）牽引鋼絲繩張力的計算1、最小點張力的計算：Smin=c×q0×g=35280.00N其中，鋼絲繩的繞度系數(shù)c=1000鋼絲繩比重q0=3.60g=9.8m/s22、各張力點的計算：當下放側(cè)無人乘座而上升側(cè)滿員時（動力運行狀態(tài)），線路運行阻力：W4-1=q0+（Q1+Q2）/1 ×（cos+sin）L×g =44660.69NW2-3=q0 ×（cos-sin）Lg= -13737.15N各點張力：S3=Smin

10、=35280.00N S4=1.01×Smin=35632.80NS1=S4+W4-1=80293.49N S2=S3-W2-3=49017.15N其中，q0 每米鋼絲繩質(zhì)量；Q1=85kg 人重；Q2=15kg 吊椅重（含抱索器）；=0.02 鋼絲繩運行阻力系數(shù)；坡度；L斜長。3、驅(qū)動輪防滑校驗當下放側(cè)無人乘座而上升側(cè)滿員時（運動運行狀態(tài)）且S1-S2=31276.34>0；S1/S2=1.64<ea =2.20其中，=0.25鋼絲繩與驅(qū)動輪襯墊摩擦系數(shù)；鋼絲繩在驅(qū)動輪上的圍包角。驅(qū)動輪防滑滿足要求。（四）電動機的計算動力運行時：Ne=kn（S1-S2）×V/

11、1000=56.30kW其中，kn=1.5 電動機功率備用系數(shù)； =0.8 傳動功率； V鋼絲繩運行速度。考慮在特殊情況下運載，因此選用YB2-315S-6型電機，額定功率75kW，額定電壓380/660V ,n=980rpm（五）牽引鋼絲繩安全系數(shù)校核mSK/ Smax559000/80293.496.96>6其中：SK=559000N 鋼絲繩破斷拉力總和；m=6 鋼絲繩的最低安全系數(shù)；Sm ax=S1 最大張力。鋼絲繩滿足要求。（六）拉緊行程Li=0.01L=14.25m考慮富余系數(shù)，最終確定Li=15m。（七）重錘張力Si=S3+S4=7091.28kg采用四滑輪四繩牽引重錘，拉緊

12、重錘重量為：G= Si /8=886.41kg最終需配重錘重量為：1000kg為運送上下班人員之用，在主斜井井筒內(nèi)設(shè)置1臺架空乘人器，架空乘人器的驅(qū)動部分設(shè)在井口房內(nèi)，井底設(shè)機尾拉緊裝置，架空乘人器主要技術(shù)參數(shù)見表7-1-2。架空乘人器主要技術(shù)參數(shù)表表7-1-2 序號項 目型號及規(guī)格架空乘人器RJKY75-18/16601架空乘人器繩輪直徑（mm）18002運行速度（m/s）0.963配套電動機型 號YB2-315S-6功率（kW）75轉(zhuǎn)速（r/min）980電 壓（V）3804鋼絲繩型號及規(guī)格6×19S+FC-30.00抗拉強度（KN）5595上下行繩間距（mm）900三、主井檢修

13、提升設(shè)備（一）概 述主井檢修提升設(shè)備采用串車提升，負擔主井檢修材料及最大件等任務(wù)，井上平車場，井下平車場。（二）設(shè)計依據(jù)主斜井井筒特征：斜長1405m，平均傾角17°。材料下放采用1t材料車，設(shè)備配件下放采用平板車，最大件：3.00t，（三）選型計算1、提最大件時靜拉力F最大件=（3000.001000.00）×（sin17°+ 0.015cos17°）= 1226.87kg2、鋼絲繩單位長度重量P=1226.87/(1.1×17000)/6.5-1435×0.53=0.580kg/m選用選用6X（19）-15.50-170型鋼絲繩，

14、d = 15.50mm，PK = 0.85kg/m，Qs = 152000.00kg。3、驗算鋼絲繩m最大件15200/（1226.87+0.85×1435×0.53）=8.11>6.5根據(jù)計算，初選鋼絲繩滿足煤礦安全規(guī)程中關(guān)于“專門提升物料的提升裝置鋼絲繩安全系數(shù)不小于6.5”的規(guī)定。4、計算提升機卷筒及天輪直徑D卷80×15.50=12400.00mm5、計算提升機卷筒寬度按三層纏繞時的滾筒寬度：B= (1435+30+7×2.00)/（3×3.14×2.018）×(15.5+3)= 1468.51mm 選用JK-

15、2.0×1.5/30型提升機，D=2.00m，B=1.50m，V=2.54m/s，i=30，纏繞三層。6、天輪：天輪直徑：D= 80×15.50= 1240.00mm選用TSG-1600/10型天輪，Dt=1.60m，Gt=222kg7、選擇電動機N= 1.15×(1837.60×2.54)/102×0.9=58.47kW選用JR115-6型電機，功率75kW，轉(zhuǎn)速975rpm，GD2=21kg·m2，=2.00，=90.00%。（四）選型結(jié)果主井檢修采用提升機: JK-2.0×1.5/30型,滾筒直徑2000mm,滾筒寬度

16、1500mm,減速比i=30,最大靜拉力62kN,最大提升速度2.54m/s,配圓盤深度指示器，特別選用變頻調(diào)速裝置，提升速度可調(diào)至0.4m/s0.8m/s。電機：JR115-6型電機，功率75kW，轉(zhuǎn)速975rpm，GD2=21kg·m2，=2.00，=90.00%。鋼絲繩：6X（19）-15.50-170型鋼絲繩，d = 15.50mm，PK = 0.85kg/m，Qs = 152000.00kg。天輪: TSG-1600/10型天輪，直徑1600mm,繩槽半徑10mm。電控：選用廠家配套電控，電壓380V，帶動力制動。信號：提升信號與通訊設(shè)備一套。主井檢修提升機主要技術(shù)參數(shù)表序

17、號名 稱單位數(shù) 量1滾筒直徑DNmm20002滾筒寬度Bmm15003提升繩根數(shù)n114繩間距mm3.05天輪(導(dǎo)向輪)直徑Dtmm20006允許最大靜張力FjkN627允許最大靜張力差FckN628纏繞層數(shù)Kc(層)3四、副井提升設(shè)備本礦副斜井擔負礦井升降人員、提升矸石和下放設(shè)備、材料等任務(wù)，井筒斜長1165.00m，井筒傾角：20°；礦井年生產(chǎn)能力2.4Mt/a。1、設(shè)計依據(jù)（1）礦井工作制度： 330d/a，16h/d(四班作業(yè))；（2）井筒斜長： 1165.0m； （3）井筒傾角： 20°；（4）矸石量： 24.0萬噸/年，矸石比重：rG=1.6t/m3；（5）最大

18、班提升量：人員：130人；矸石： 121.21t/班；火藥： 1鉤/班雷管： 1鉤/班；材料： 2鉤/班;其它： 2鉤/班；提升容器：1.5t固定式車，自重720kg，載矸1800kg；提升最大件：30.0t，平板車選用MPC30-9型，自重1462 kg；運送人員采用XRB15-6/6型人車，一首兩掛組成,乘45人。2、載荷計算設(shè)計采用單鉤串車組提升，每次提矸石車8輛，或每次提人車3節(jié)。提升斜長: 式中：LH井底車場運行距離，取25m LB串車在井口車場內(nèi)的運行距離，取30m 阻力系數(shù): 鋼絲繩終端荷重:提人員: 提矸石: 提升下放最大件： 下放最大件時鋼絲繩終端載荷最大。鋼絲繩單重：3、設(shè)

19、備選型和校驗1)鋼絲繩安全系數(shù)校驗:選用40-NAT-6V×34+IWR-1870-ZS-GB8918型鋼絲繩，具體參數(shù)見表7。副井提升主鋼絲繩參數(shù)表序號名 稱單位數(shù) 量1主鋼絲繩型號40-NAT-6V×34+IWR-1870-ZS-GB89182主鋼絲繩根數(shù)n113鋼絲繩直徑d1mm404公稱抗拉強度B1MPa18705最小鋼絲破斷拉力總和Qd1KN1382.826單位長度質(zhì)量Pk1kg/m6.86提人員: 提矸石: 提放最大件： 經(jīng)驗算，所選鋼絲繩安全系數(shù)滿足要求。2) 提升設(shè)備選型計算及檢驗:提升機滾筒直徑:副斜井提升設(shè)備選用JK-4/31.5型提升機，具體參數(shù)見表7

20、-1-7。副斜井提升機主要技術(shù)參數(shù)表序號名 稱單位數(shù) 量1滾筒直徑DNmm40002滾筒寬度Bmm30003提升繩根數(shù)n114繩間距mm3.05天輪(導(dǎo)向輪)直徑Dtmm35006允許最大靜張力FjkN2457允許最大靜張力差FckN2458纏繞層數(shù)Kc(層)2計算提升機滾筒的容繩寬度： 提升機滾筒寬度為3.0m，滿足鋼絲繩在滾筒上將作兩層纏繞。驗算最大靜張力(提放最大件): 提升機最大靜拉力滿足要求。3) 電動機選型計算:由于本礦副井只擔負輔助提升任務(wù)，選取提升速度：3.85m/s。根據(jù)以上計算,選用JR1512-4型電機，功率為1050kW，電機的具體參數(shù)見表副井電動機參數(shù)表序號名 稱單位

21、數(shù) 量1額定功率PNkW10502額定電壓VNV100003額定電流INA1184額定轉(zhuǎn)速nNr/min7505轉(zhuǎn)動慣量(GD2)/Jkg/m2250一次提升循環(huán)時間：4) 最大班作業(yè)計算：最大班作業(yè)時間平衡表見表。最大班提升作業(yè)時間平衡表序號作業(yè)項目單位每班提升量每班提升次數(shù)一次提升時間(s)每班作業(yè)時間(min)1提 矸噸181.8216795.86212.232人個13031020.8651.043火藥鉤11020.8617.024雷管鉤11020.8617.025材料鉤2795.8626.536其 它鉤2795.8626.53合計350.37min-5.84h滿足煤礦設(shè)計規(guī)范中最大班時

22、間不超過6小時的規(guī)定。4、選型結(jié)果副井采用提升機: JK-4/31.5型，滾筒直徑4000mm，滾筒寬度3000mm，減速比i=31.5，最大靜拉力245kN，最大提升速度3.85m/s，配圓盤深度指示器。電機：1500r/min，功率1050kW，電壓10kV。鋼絲繩：40-NAT-6V×34+IWR-1870-ZS-GB8918型鋼絲繩，總長1350m，每米繩重為6.86kg/m，直徑40mm，鋼絲繩破斷力總和為1382.82kN。天輪：TSH-3500/23.50型，直徑3500mm,繩槽半徑20mm。電控：選用廠家配套電控，電壓10kV，帶動力制動。信號：提升信號與通訊設(shè)備一

23、套。五、主排水設(shè)備（一）設(shè)計依據(jù)（1）礦井正常排水量（包括灌漿回水量）：420m3/h。（2）礦井最大排水量（包括灌漿回水量）：540m3/h，（3）排水高度：Hp =398.00m（4）副斜井傾角：20°，斜長：1165.00m（5）副斜井井口標高：+1598.00m；井底車場水泵房標高：+1200.00m（二）選型計算1、排水能力估算(1)正常涌水時排水泵必須的排水能力:Q1=1.2Q=504.00m3/h(2)水泵揚程估算:Hg=K（Hp+H）=463.45mK揚程損失系數(shù)，取K=1.15；H吸水高度，取5 m；3、根據(jù)Q1和Hg估值，選用三臺MD600-60×8型水

24、泵（正常涌水1臺工作、1臺備用、1臺檢修），該水泵流量為600m3/h，揚程為480m，電動機功率1120kW。4、校驗排水管（1）確定排水管直徑:d= 600.0/900×2.0 =0.326mVp排水管中的水流速度，取2m/s。（2）計算排水管壁厚度:計算厚度P×Dp/2.3×(×-6.4)+P =3.2×32.6/2.3×(85×1-6.4)+3.2 =0.57cm附加厚度C=0.15(+1)=0.15(0.57+1)=0.24 cm排水管厚度()=計算厚度+附加厚度=0.81cm,取10mmP計算管段的最大工作壓力,

25、取3.2MPa管材許用應(yīng)力,取85MPa管子焊縫系數(shù),取1根據(jù)以上計算，選用外徑351mm，壁厚10mm的無縫鋼管。 (3) 排水管中實際水流速度:Vp=4×600/3600（0.331）2=1.94 m/sVp排水管中的水流速度(4) 吸水管直徑計算:Dx=Dp+0.025=0.376m吸水管選用外徑377mm，壁厚10mm的無縫鋼管。(4) 吸水管中實際水流速度:Vx4×600/3600（0.357）2=1.67m/s5、管道特性曲線及工況的確定（1）阻力損失計算：新 管: H總損=H吸損+H排損=·=0.03××=20.25m舊 管：H總

26、損=H吸損+H排損=1.7（·） =1.7（0.03××）=34.43m（2）求管道阻力系數(shù)：新 管：R=5.63×10-5舊 管：R=9.56×10-5(3) 管道特性曲線方程：新管:H398+R1Q2舊管: H398+R2Q2根據(jù)管路特性曲線和水泵性能曲線求得工況點參數(shù)見表7-3-2，管路特性曲線和水泵性能曲線見圖7-3-2。工況點參數(shù)表表7-3-2 流量Q(m3/h)揚程H1(m)效率(%)理論最大吸水高度Hs(m)新管M1590.00417.60827.4舊管M2580.00430.16827.16、電動機容量計算電動機功率新管:N1=1.15×（590.00×417.60×1020）/（3600×102×0.82）=959.83kW舊管: N2=1.15×（580.00×430.16×1020）/（3600×102×0.82）=971.94kW滿足要求