煤矿辅助运输设计.docx

目 录一、工作面概况2二、设备选型2（1）、综掘机选型2（2）、斜机巷刮板运输机选择2（3）、机巷皮带机的选择2（4）斜机巷刮板运输机选择7（5）、斜机巷皮带机的选择8（6）、运输联巷皮带机的选择13（7）运输联巷75KW绞车的选择18（8）机巷无极绳的选择18III610机巷辅助运输设计一、工作面概况III610工作面机巷掘进工作面施工长度为730米，根据技术科提供资料，采用掘进机开拓，后运机械化出煤，出煤系统共铺设三部皮带机和一部刮板机，机巷敷设一部双机150皮带，坡度为7，皮带机长度为461米，将煤吐至III610斜机巷，斜机巷敷设一部单机刮板机，长度为30米，坡度为6，另敷设一部150皮带机（单机），皮带机长度为240米，坡度为6，将煤吐至运输联巷，运输联巷道一部双机150皮带，皮带机长度为220米，坡度为18，将煤吐至III610小眼口，进入III1运输上山强力皮带主运系统。进料系统由二水平东大巷大巷进入II51石门，然后进入III635进风石门段，最后进入III610运输联巷、斜机巷、机巷。二、设备选型（1）、综掘机选型III610机巷工作面最大倾角为8，煤层厚度为2.6米，平均日产400吨。EBZ-220型综掘机适应倾角为18，最大截高为5.1米，运输能力达630m，电压等级为1.14KV,1台220KW截割电机，1台90KW液压电机，1台11KW刮板机。经过以上参数对比，采用EBZ-220掘进机完全符合要求（2）、斜机巷刮板运输机选择根据掘进机的选择，选择型号SGB-420型刮板运输机，设计长度为100m,输送量100t/h,刮板机链速为0.79m/s，配用功率为2*55KW电机，电压等级为1.14KV，电机高低转速为1484/66r/min，减速机传动比为22.2，刮板链型式为边双链，圆环链规格14*50mm,最小破断负荷为190KN，刮板间距420mm,中部段结构型式为整体铸焊，规格为1200*420*150mm，经过以上参数对比，采用SGB-420刮板运输机长度30米完全符合要求（3）、机巷皮带机的选择机巷第一部皮带机长度为461米，坡度为7，选取DSJ-63-2*75型号皮带机运载能力校核A=k*v*r*C*t*B2k1 = 400122.00.970.85161.1=9091吨大于400吨，合格k输送机负载断面系数，按下表取值：带宽为1m,但煤动堆积角较小，本次取值为400,即25，B输送机带宽，m；取值为1mv输送机带速，m/s；取值为2.0 m/sC输送机倾角系数，按下表取值： 注：表中取值与带式输送机工程设计规范（GB50431-2008）规定一致。皮带机倾角为0，取值为1k1运输不均匀系数，取1.1；松散煤堆容积密度，t/m3，取0.850.9，本次取值为0.85t日运输时间，按第十一条规定选取；当乘人时，应扣除运送人员时间。取值为16h圆周驱动力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（1-1）计算： （1-1）式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；输送机的工作倾角，当输送机的工作倾角小于18时，可取cos1； 每米长输送带的质量，Kg/m，8kg/m； 每米长度输送物料质量，Kg/m， 承载分支（上）托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m， 回程（下）分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，表1-1 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.045每米长输送带物料的质量、承载分支托辊每米长旋转部分的质量、回程分支托辊每米长旋转部分的质量，分别按以下各式计算： 取托辊间距=1.2m，=3m；查表1-2，=22Kg，=17Kg，则： kg/m； kg/m； 式中 最大输送能力，t/h,，本次取200t/h 承载分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表1-2； 回程分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表1-2； 承载分支（上）托辊的间距，m， 回程分支（下）托辊的间距，m。表1-2 托辊选装部分的质量和 单位：kg 托辊型式（轴承座型式） 带宽/mm 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000上托辊铸铁座冲压座 14 22 25 47 50 72 77 11 17 20 下托辊铸铁座冲压座 12 17 20 39 42 61 65 11 15 18 =0.0454619.818.3+5.6+（28+15.8）cos0=11324N运行阻力系数f值应根据表1-1选取。取=0.045。特种附加阻力只包括输送带清扫器的阻力 输送带清扫器的摩擦阻力 （1-6）式中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； A个清扫器和输送带接触面积，见表1-4；清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表1-4 导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表1-4得，取，取，将数据带入式（1-6）则： 拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器），将数值代入式（1-6），故： =3.5480=1680N倾斜阻力是在倾斜安装的输送的输送机上的，物料上运时要克服的重力，或物料下运时的负重力。倾斜阻力按式（3-8）计算： 式中：H输送机提升或下降物料的高度，m。 =15.8*461*sin7*9.8=8699N圆周驱动力的计算 FU=CFH+FS2+Fst （1-9） 式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（1-10）计算，或从表查取 （1-10）式中附加长度，一般在70m到100m之间；系数，不小于1.02。 查DT（A）型带式输送机设计手册表1-5表1-5系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03由式（3-9）可得圆周驱动力，将各项运行阻力代入式中得， FU=CFH+FS2+Fst =1.2511324+1680+8699=24534N电机功率校核带式输送机驱动滚筒上所需的运动功率，取决与牵引力（圆周力）和输送带的速度，即 (7-1)式中 传动滚筒轴所需要的运动功率，KW。对具有正功率的输送机 式中 传动效率，一般在0.850.95之间选取； 根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。，选择2*75KW完全满足要求皮带强度校核 GXFU*n1B （4.0-1）式中静安全系数，一般=710。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值本次取9输送带的最大张力选为9,由式（3.10-1）28GX24534*91000=221N/mm故选择DSJ-63-2*75皮带带强为1000N/mm221N/mm完全满足要求（4）斜机巷刮板运输机选择根据掘进机的选择，选择型号SGB-420型刮板运输机，设计长度为100m,输送量100t/h,刮板机链速为0.79m/s，配用功率为2*55KW电机，电压等级为1.14KV，电机高低转速为1484/66r/min，减速机传动比为22.2，刮板链型式为边双链，圆环链规格14*50mm,最小破断负荷为190KN，刮板间距420mm,中部段结构型式为整体铸焊，规格为1200*420*150mm，经过以上参数对比，采用SGB-420刮板运输机长度30米完全符合要求（5）、斜机巷皮带机的选择机巷第一部皮带机长度为240米，坡度为6，选取DSJ-63-1*75型号皮带机运载能力校核A=k*v*r*C*t*B2k1 = 400122.00.980.85161.1=9693吨大于400吨，合格k输送机负载断面系数，按下表取值：带宽为1m,但煤动堆积角较小，本次取值为400,即25，B输送机带宽，m；取值为1mv输送机带速，m/s；取值为2.0 m/sC输送机倾角系数，按下表取值： 注：表中取值与带式输送机工程设计规范（GB50431-2008）规定一致。皮带机倾角为0，取值为1k1运输不均匀系数，取1.1；松散煤堆容积密度，t/m3，取0.850.9，本次取值为0.85t日运输时间，按第十一条规定选取；当乘人时，应扣除运送人员时间。取值为16h圆周驱动力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（1-1）计算： （1-1）式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；输送机的工作倾角，当输送机的工作倾角小于18时，可取cos1； 每米长输送带的质量，Kg/m，8kg/m； 每米长度输送物料质量，Kg/m， 承载分支（上）托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m， 回程（下）分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，表1-1 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.045每米长输送带物料的质量、承载分支托辊每米长旋转部分的质量、回程分支托辊每米长旋转部分的质量，分别按以下各式计算： 取托辊间距=1.2m，=3m；查表1-2，=22Kg，=17Kg，则： kg/m； kg/m； 式中 最大输送能力，t/h,，本次取200t/h 承载分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表1-2； 回程分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表1-2； 承载分支（上）托辊的间距，m， 回程分支（下）托辊的间距，m。表1-2 托辊选装部分的质量和 单位：kg 托辊型式（轴承座型式） 带宽/mm 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000上托辊铸铁座冲压座 14 22 25 47 50 72 77 11 17 20 下托辊铸铁座冲压座 12 17 20 39 42 61 65 11 15 18 =0.0452409.818.3+5.6+（28+15.8）cos0=5895N运行阻力系数f值应根据表1-1选取。取=0.045。特种附加阻力只包括输送带清扫器的阻力 输送带清扫器的摩擦阻力 （1-6）式中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； A个清扫器和输送带接触面积，见表1-4；清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表1-4 导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表1-4得，取，取，将数据带入式（1-6）则： 拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器），将数值代入式（1-6），故： =3.5480=1680N倾斜阻力是在倾斜安装的输送的输送机上的，物料上运时要克服的重力，或物料下运时的负重力。倾斜阻力按式（3-8）计算： 式中：H输送机提升或下降物料的高度，m。 =15.8*240*sin6*9.8=3884N圆周驱动力的计算 FU=CFH+FS2+Fst （1-9） 式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（1-10）计算，或从表查取 （1-10）式中附加长度，一般在70m到100m之间；系数，不小于1.02。 查DT（A）型带式输送机设计手册表1-5表1-5系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03由式（3-9）可得圆周驱动力，将各项运行阻力代入式中得， FU=CFH+FS2+Fst =1.455895+1680+3884=14112N电机功率校核带式输送机驱动滚筒上所需的运动功率，取决与牵引力（圆周力）和输送带的速度，即 (7-1)式中 传动滚筒轴所需要的运动功率，KW。对具有正功率的输送机 式中 传动效率，一般在0.850.95之间选取； 根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。，选择2*75KW完全满足要求皮带强度校核 GXFU*n1B （4.0-1）式中静安全系数，一般=710。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值本次取9输送带的最大张力选为9,由式（3.10-1）28GX14112*91000=127N/mm故选择DSJ-63-2*75皮带带强为1000N/mm127N/mm完全满足要求（6）、运输联巷皮带机的选择机巷第一部皮带机长度为220米，坡度为18，选取DSJ-63-2*75型号皮带机运载能力校核A=k*v*r*C*t*B2k1 = 400122.00.980.85161.1=9693吨大于400吨，合格k输送机负载断面系数，按下表取值：带宽为1m,但煤动堆积角较小，本次取值为400,即25，B输送机带宽，m；取值为1mv输送机带速，m/s；取值为2.0 m/sC输送机倾角系数，按下表取值： 注：表中取值与带式输送机工程设计规范（GB50431-2008）规定一致。皮带机倾角为0，取值为1k1运输不均匀系数，取1.1；松散煤堆容积密度，t/m3，取0.850.9，本次取值为0.85t日运输时间，按第十一条规定选取；当乘人时，应扣除运送人员时间。取值为16h圆周驱动力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（1-1）计算： （1-1）式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；输送机的工作倾角，当输送机的工作倾角小于18时，可取cos1； 每米长输送带的质量，Kg/m，8kg/m； 每米长度输送物料质量，Kg/m， 承载分支（上）托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m， 回程（下）分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，表1-1 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.045每米长输送带物料的质量、承载分支托辊每米长旋转部分的质量、回程分支托辊每米长旋转部分的质量，分别按以下各式计算： 取托辊间距=1.2m，=3m；查表1-2，=22Kg，=17Kg，则： kg/m； kg/m； 式中 最大输送能力，t/h,，本次取200t/h 承载分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表1-2； 回程分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表1-2； 承载分支（上）托辊的间距，m， 回程分支（下）托辊的间距，m。表1-2 托辊选装部分的质量和 单位：kg 托辊型式（轴承座型式） 带宽/mm 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000上托辊铸铁座冲压座 14 22 25 47 50 72 77 11 17 20 下托辊铸铁座冲压座 12 17 20 39 42 61 65 11 15 18 =0.0452209.818.3+5.6+（28+15.8）cos0=5404N运行阻力系数f值应根据表1-1选取。取=0.045。特种附加阻力只包括输送带清扫器的阻力 输送带清扫器的摩擦阻力 （1-6）式中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； A个清扫器和输送带接触面积，见表1-4；清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表1-4 导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表1-4得，取，取，将数据带入式（1-6）则： 拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器），将数值代入式（1-6），故： =3.5480=1680N倾斜阻力是在倾斜安装的输送的输送机上的，物料上运时要克服的重力，或物料下运时的负重力。倾斜阻力按式（3-8）计算： 式中：H输送机提升或下降物料的高度，m。 =15.8*220*sin18*9.8=10527N圆周驱动力的计算 FU=CFH+FS2+Fst （1-9） 式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（1-10）计算，或从表查取 （1-10）式中附加长度，一般在70m到100m之间；系数，不小于1.02。 查DT（A）型带式输送机设计手册表1-5表1-5系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03由式（3-9）可得圆周驱动力，将各项运行阻力代入式中得， FU=CFH+FS2+Fst =1.455404+1680+10527=20043N电机功率校核带式输送机驱动滚筒上所需的运动功率，取决与牵引力（圆周力）和输送带的速度，即 (7-1)式中 传动滚筒轴所需要的运动功率，KW。对具有正功率的输送机 式中 传动效率，一般在0.850.95之间选取； 根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。，选择2*75KW完全满足要求皮带强度校核 GXFU*n1B （4.0-1）式中静安全系数，一般=710。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值本次取9输送带的最大张力选为9,由式（3.10-1）28GX20043*91000=180N/mm故选择DSJ-63-2*75皮带带强为1000N/mm180N/mm完全满足要求（7）运输联巷75KW绞车的选择III610运输联巷上口绞车，绞车编号05#（掘一区）已知条件：巷道斜长：L=220m 巷道最大倾角：=18矿车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.15选用直径为21.5mm钢丝绳 钢丝绳单位质量：P=1.80kg/m破断拉力总和为：Qp=298000NG0矿车自重3000Kg. G1矿车载量，取10000Kg. 斜巷提升钢丝绳安全系数应不小于6.5JYB-50型75KW调度绞车最大牵引力为50kN。根据公式可求得调度绞车最大提升物件的重量G=F-PL(sin+f2cos) g/（sin+f1cos）g=50000-1.80220（sin18+0.15cos18）9.8/（sin18+0.015cos18）9.8 =（50000-1752.8）/3.16 =15268.1kg按最大载重求得牵引力为：F=（G0+G1）（sin+f1cos）g +pL（sin+f2cos）g=（3000+10000）（sin18+0.015cos18）9.8+1.8220（sin18+0.15cos18）9.8=41186.2+1752.9=42939N钢丝绳安全系数验算：提升最大牵引力为43kN，JYB-50型调度绞车牵引力为50kN，所以绞车满足要求。钢丝绳安全系数验算：M=Qp/F=298000/42939=6.96.5 完全满足要求（8）机巷无极绳的选择一、巷道概况巷道长度400米，巷道有起伏，其中巷道断面为（宽4000mm，高2600mm），最大坡度8，有1处弯道，轨距600mm，轨型22 kg/m，最大载重为10t（含平板车），采用单轨运输，平板车轴卡底