年產(chǎn)量為60萬噸的煤礦礦井設(shè)計

年產(chǎn)量為60萬噸的煤礦礦井設(shè)計年產(chǎn)量為60萬噸的煤礦礦井設(shè)計一、緒論礦山提升設(shè)備是礦山運輸中的咽喉設(shè)備占有特殊地位是井下與地面聯(lián)系的主要工具。礦山提升設(shè)備的用途是沿井筒提運礦石和廢石，升降人員下放材料工具和設(shè)備。礦山提升設(shè)備在工作中如果一旦發(fā)生機(jī)械和電氣故障就會造成停產(chǎn)甚至人身傷亡。為了保證生產(chǎn)和人員的安全，所以對礦山提升設(shè)備要求運行準(zhǔn)確，安全可靠，必須配有性能良好的控制設(shè)備和保護(hù)裝置。礦山提升設(shè)備的耗電量一般占總耗電量的30%~40%，所以為了降低礦石的成本必須經(jīng)濟(jì)合理地選擇和使用礦山提升設(shè)備。礦山提升設(shè)備又是礦井最大的固定設(shè)備之一，是一套較復(fù)雜的機(jī)械?電氣機(jī)組。早在公元前，我國勞動人民就用作為提水工具，據(jù)記載，800多年前我國的采礦工業(yè)就采用轆轤來提升礦石和人員等，以后又發(fā)展成畜力提升機(jī)。19世紀(jì)，隨著蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，資本主義國家采用了蒸汽拖動的礦井提升機(jī)直至目前在國內(nèi)外一些礦山還能看到，使提升機(jī)的能力大大提高。后來又出現(xiàn)了電動機(jī)利用電力拖動機(jī)。由于電力拖動無論在效益上還是在使用條件上都優(yōu)于蒸汽拖動，因此電力拖動提升機(jī)迅速取代了蒸汽拖動提升機(jī)。隨著電動機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展，目前的電力拖動礦井提升機(jī)與原始的電力拖動提升機(jī)已有很大不同。尤其是近幾十年來，微電子和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，便礦井提升機(jī)可以實現(xiàn)全自動化運行，可以記錄機(jī)器運行參數(shù)和各種生產(chǎn)指標(biāo)以及進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合與處理，并具有為保證設(shè)備安全可靠運行的各種保護(hù)系統(tǒng)，使提升機(jī)運行與整個礦井系統(tǒng)連接，聯(lián)成一個自動運行系統(tǒng)。從提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和品種方面的發(fā)展來看，首先出現(xiàn)的是單繩纏繞式圓柱形單筒提升機(jī)，1876年德國人戈培利用摩擦原理，制造出單繩摩擦式提升機(jī)。這種提升機(jī)用一根提升鋼絲繩，繩的兩端分別各聯(lián)接一個提升容器，而提升鋼絲繩則搭掛在輪上，摩擦輪轉(zhuǎn)動時，輪上的提升鋼絲繩因摩擦力而隨摩擦輪一起轉(zhuǎn)動，使繩上兩端的提升容器一個上升，一個下降，摩擦輪反轉(zhuǎn)時，提升容器運行方向也相反。由于輪提升鋼絲繩不纏繞在輪上，提升高度或距離與摩擦輪尺寸無直接關(guān)系。所以摩擦提升機(jī)特別適合于較深礦井中。為紀(jì)念戈培的功績，人們常把單繩摩擦輪式提升機(jī)稱作“戈培輪式提升機(jī)。以后，隨著礦井生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，纏繞式卷筒提升機(jī)和摩擦輪式提升機(jī)又各有其不同的發(fā)展。纏繞式由單筒發(fā)展到雙筒，為適應(yīng)提升距離增加和節(jié)省電能的需要，又發(fā)展了圓錐形、圓柱圓錐形、雙圓柱圓錐形及單簡可分離式卷筒提升機(jī)等不同結(jié)構(gòu)形式。繼1876年戈培輪式提升機(jī)問世后，1938年又出現(xiàn)了多繩摩接式礦井提升機(jī)，這不僅擴(kuò)大了摩擦提升機(jī)的應(yīng)用范圍，而且使提升機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和提升能力大幅度提高，從而為采用大提升量容器創(chuàng)造了條件，并提高了安全可靠性。但這種提升機(jī)真正在世界各國推廣使用還是在19世紀(jì)50年代以后。隨著世界采礦業(yè)的發(fā)展，開采深度不斷提高。在南非金礦，一次提升高度已達(dá)2440m，這對一般單繩纏繞式提升機(jī)來說是不能勝任的。即使采用多繩摩擦式提升機(jī)也出現(xiàn)過不少尾繩事故。后來又出現(xiàn)了適合超深井的雙繩纏繞的布雷爾式提升機(jī)。事物是不斷發(fā)展的，礦井提升機(jī)也一樣，其類型、結(jié)構(gòu)形式等都在日新月異地向前發(fā)展。目前，礦井提升設(shè)備是向體積小，重量輕能力大安全可靠和高度自動化的方向發(fā)展。礦山提升設(shè)備的主要組成部分是：提升容器，提升鋼絲繩，提升機(jī)，井架和天輪以及裝卸載附屬裝置等。設(shè)計計算及說明結(jié)果選型設(shè)計的基本要求礦井提升設(shè)備選型是否合理，直接影響到礦井的安全生產(chǎn)、基建投資、生產(chǎn)能力和噸煤成本。所以在選型設(shè)計之前，必須進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)方案比較，使設(shè)計方案真正達(dá)到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的合理。礦井提升設(shè)備的合理設(shè)計，主要取決于確定合理的提升系統(tǒng)，即設(shè)計礦井采用幾套提升設(shè)備、提升設(shè)備的類型（單繩纏繞式還是多繩摩擦使）以及提升式（采用箕斗還是罐籠）。一般情況下，年產(chǎn)量在30萬噸及其以上的大中型礦井，由于提升任務(wù)重，可設(shè)兩套提升設(shè)備，主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。對于年產(chǎn)量超過180萬噸的特大型礦井，主井可采用兩套箕斗提升設(shè)備，副井除配備一套提升設(shè)備以外，有時尚需設(shè)置一套帶平衡錘的單容器提升設(shè)備作輔助提升。對于年產(chǎn)量小于30萬噸的礦井可采用兩套普通的罐籠提升設(shè)備，若一套提升設(shè)備能夠完成任務(wù)，也可采用一套普通罐籠提升。對于大中型礦井，決定其提升方式時，還應(yīng)考慮以下幾個因素：（1）如果煤的品種較多，且要求不同品種分別運出時，應(yīng)采用罐籠提升為宜；（2）如果對煤由塊度要求且要求較高時，宜采用罐籠提升；（3）地面生產(chǎn)系統(tǒng)靠近井口，采用箕斗可簡化煤流過程；若遠(yuǎn)離井口，并需窄軌運輸，則宜采用罐籠提升；（4）對于采用單容器提升還是雙容器提升，主要取決于同時開采的水平數(shù)，對于煤礦多數(shù)以單水平開采，故一般采用雙容器提升。當(dāng)多水平提升時，一般采用單容器加平衡錘的提升系統(tǒng)；（5）多繩摩擦式提升機(jī)具有諸多優(yōu)點。在立井提升中，一般當(dāng)年產(chǎn)量在60萬噸及其以上，井深有在以上時，采用多繩提升為好。如果井深更大，即使年產(chǎn)量較小，也以多繩摩擦提升為宜。對于斜井或較淺的立井均應(yīng)采用單繩纏繞式提升設(shè)備。（6）對于斜井提升方式主要有串車、箕斗和帶式輸送機(jī)三種。串車一般用于井筒傾角小于的礦井。對于年產(chǎn)量在21萬噸及其以下的礦井，一般采用單鉤串車提升；當(dāng)年產(chǎn)量達(dá)30萬噸，而提升距離較短時，一般采用雙鉤串車提升?；诽嵘话阌糜谀戤a(chǎn)量45萬噸以上，井筒傾角大于的礦井，箕斗一般采用后卸式箕斗。帶式輸送機(jī)一般用于產(chǎn)量較大，距離較長的斜井中。以上僅是一般的設(shè)計原則，在具體設(shè)計時，必須根據(jù)礦井的具體條件，提出若干可能方案，對基本投資、運轉(zhuǎn)費、技術(shù)的先進(jìn)性等諸方面進(jìn)行技術(shù)比較后確定。同時還要考慮到我國提升設(shè)備的生產(chǎn)和供應(yīng)情況，才能確定比較合理的方案。根據(jù)設(shè)計的任務(wù)要求和具體的生產(chǎn)條件，本設(shè)計是針對副井提升設(shè)備的選型設(shè)計?；谝陨系脑O(shè)計原則，本提升設(shè)備采用單繩纏繞式