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1、中文题目:寸草塔矿井主斜井提升能力分析及改造设计外文题目:CUN CAO TA MINE MAIN INCLINED SHAFT HOISTING CAPACITY ANALYSIS AND DESIGN毕业设计(论文)共 76 页(其中:外文文献及译文 20 页)图纸共 4 张完成日期2015年6月 答辩日期2015年6月摘要矿井提升设备是矿山的重要和关键设备之一。其任务是用于煤矿提升煤炭,矿石,矸石等。从井下产出的煤炭只有通过矿山运输提升环节才能将其运到地面,才能加以利用。所以有些人把矿山运输与提升形象的比作矿山生产的动脉和咽喉。本设计主要是根据寸草塔矿矿井现状及扩建要求对串车提升、箕斗提

2、升、胶带提升三种提升方式进行提升能力分析和比较,确定提升方式为胶带提升。并对胶带输送机的设备进行选型设计。主要包括输送带的选择;托辊的选择;滚筒的选择;驱动装置选择以及胶带输送机的运动学和动力学计算。对胶带的强度和垂度进行了严格的校核。输送机的每一部分我都要进行严格的设计,以便使其达到所需的工作要求。做到合理的安装和布置设备,从而完成对寸草塔矿井扩建的提升要求。关键词:主斜井提升设备;串车;箕斗;胶带输送机设备选型;AbstractThe mine lifting equipment is one of the important and key equipment of mine. Its

3、task is used in coal mining increase coal, ore, coal gangue and so on. From the output of coal underground only through mine transport hoisting link can they can be shipped to the ground, can take advantage of. So some people put mine transportation and enhance image compared to arteries and the thr

4、oat of the mine production. This design is mainly based on them present situation of coal mine and the expansion of the requirements to the line of cars, skip hoisting, tape three ascension ascension approach to the analysis and comparison of empowerment, determine the promotion way as the tape. And

5、 equipment type selection design of belt conveyor. Mainly including the selection of conveyor belt; The selection of the roller; The choice of the drum; Driving devices selection and the kinematics and dynamics calculation of belt conveyor. On the strength of the adhesive tape and sag has carried on

6、 the strict check. Each part of the conveyor I must carry on the strict design, to make it meet the requirements of the work required. Do reasonable installation and equipment layout, to complete the requirements to the promotion of inch grass tower mine expansion. Key words: the main equipment incl

7、ined; Line of cars; Skip; Belt conveyor equipment selection; 目录摘要IAbstractII1 概述11.1 矿井提升系统概述11.2 矿井提升机械的用途和发展概况11.3 带式输送机的发展状况21.4 矿井开采概况31.4.1井田煤质特征31.4.2 煤层埋藏特征41.4.3矿井开采41.4.4井筒和采区布置情况51.4.5井筒位置的确定62 主斜井提升能力分析和提升方式确定72.1 设计依据72.2原平车场串车的提升能力分析72.2.1提升斜长的计算72.2.2提升速度与加速度的确定82.2.3估算一次提升循环时间T82.2.4串

8、车车组的矿车数n的确定92.2.5串车提升方式是否满足矿井扩建要求的确定 102.3箕斗提升能力分析112.3.1箕斗提升斜长的确定112.3.2估计一次提升循环时间122.3.3确定一次提升量122.3.4箕斗提升能力的计算132.4胶带提升能力分析132.4.1原始资料132.4.2带速的选择142.4.3带宽142.4.4实际输送能力的确定152.5 确定提升方式163 胶带输送机设备选型173.1选型依据173.1.1选型原始设计资料173.2带式输送机布置形式的选择173.2.1带式输送机的机型的典型布置方式173.3输送带的确定183.3.1输送带类型的确定183.3.2输送带的确

9、定193.3.3输送带许用张力计算193.4托辊的选择203.4.1常见托辊及其作用203.4.2托辊的选取类型及其参数的确定203.4.3托辊间距确定213.4.4托辊每米质量确定223.4.5托辊载荷的校核223.5滚筒的选择233.5.1滚筒类型的确定233.5.2直径的选择计算243.6计算各区段阻力273.7输送张力计算及强度校验283.7.1输送带各点的张力计算283.7.2输送带强度校验303.8计算滚筒牵引力与电动机功率313.9制动力矩计算314 胶带输送机的驱动装置334.1驱动装置选型334.1.1驱动装置型式334.1.2电动机344.1.3减速器344.1.4联轴器和

10、制动装置型号确定354.1.5驱动装置位置的选择355胶带输送机的辅助装置365.1清扫装置365.2制动装置375.3支架的选取395.3.1机架的选择395.3.2中间架395.3.3中间架支腿395.3.4拉紧行程405.4拉紧装置的选择416结论42致谢43参考文献441 概述1.1 矿井提升系统概述 矿山的提升和运输相关设备是煤炭的运输环节中的及其重要的生产设备,矿井下的煤炭要加以利用,必须要通过矿山的提升与运输环节将其运输到地面才行,因此煤矿提升的设备是建立矿井上下运输的重要生产设备,许多人把矿山运输称为矿山的咽喉3,可见,它在整个矿山生产和运行中中占据了重要的地位。矿山的运输提升

11、设备首要任务是运输煤炭于此同时还兼负着运输矸石、人员、材料和设备。矿山的运输和提升设备在矿山生产中占有的地位是显而易见的。我国的矿井也正向大型化,现代化和高自动化发展。大中型矿井每年需要有数百万吨甚至更多的矸石运量。有整体运输的,有松散运输的,胶带输送机还需要在上下班时快速的把相应的矿井工作人员送到地面,这一切都要依靠矿山的运输和提升设备的。在矿井的建井过程中和日常的工作运行过程当中,要求运输、提升设备必须安全可靠的运转,提升设备尤为重要。如果由于安全问题发生了意外的事故,可能使整个矿井生产完全陷于停止运转,甚至有可能造成人员损伤和死亡10。在生产矿井除要保证提升设备可靠、经济、安全的运转外,

12、还要提高现有提升设备的能力,正确进行检修、维护工作,以增大设备的合理利用率和使用年限。为了减少安全事故在我们的工作过程中发生。我们能做的就是熟练的掌握矿井运输能力的理论及其设备装置的合理性1。矿井提升运输设备是矿山生产中具有举足轻重作用的重要的大型设备。随着矿井向大型化的发展目前多采用胶带的输送机来作为矿山井下的采掘工作系统和井上工业场地的运输系统枢纽,在工作中如果发生了故障,就会严重影响矿井的正常生产,甚至有可能会导致人员的损伤甚至死亡事故。随着矿井生产的不断扩建、煤炭的产量不断的提高,提升系统能否安全正常运行,已越来越明显地成为制约矿井生产的关键因素。1.2 矿井提升机械的用途和发展概况解

13、放前,我国矿山机械制水平很低,处于刚刚起步阶段,支护仅仅只用木料自护。安全程度和自动化程度远远达不到煤矿相关规程的要求,一般机械都不能制造。而为了适应大中型的的发展趋势。我国在矿山机械上一直不停的努力,在运输提升方面已经成批的生产安全可靠的设备,已由解放前的仿制和改进国外产品,发展到目前的自行创造和制造矿山机械产品。我国在运输提升方面的研究逐渐的接近了世界先进的水平,近几年来总结了许多丰富的经验,对提高自动化水平,以及可超控领域的提高,并且积极的推动可超控生产,起了及其重大的作用。这些都是标志着我国的运输设备的设计和制造已达到了一个新的领域,矿山机械产品的可靠性,安全性,高自动化水平已经达到了

14、世界的先进水平。我国的矿井正向大型化发展,原有的箕斗提升和串车提升能力已经远远达不到要求,所以原有的串车提升和箕斗提升方式也正向胶带提升方式改进。1.3 带式输送机的发展状况我国的矿井正向大型化发展,在矿井的扩建的同时,原有的提升方式已经远远满足不了提升的要求,故提升设备已由原有的斜井箕斗,和斜井串车提升,逐步的向胶带提升方式过渡。带式输送机近年来在我国的各领域应用的很广泛。由于的胶带和滚筒捏合运行安全性要比齿轮拟合要好,由于可以连续性运输其运输量特别大,输送距离可以根据设备的安装位置进行自行调整,维护简单方便。广泛的应用于煤炭,冶金,电力,机械,轻工,建材和粮食等方面,是最为常见的运输和提升

15、机械。 其运输特点主要是形成装载点运输到卸载点之间的连续性物料,依靠连续物料流的整体的运动来实现整体不间断的连续性运输的运输。连续运输机大体上可分为: (1) 具有挠性物件牵引的输送机,常见的有自动扶梯及架空索道等。 (2) 不具有挠性物件牵引输送机,如振动输送机、螺旋输送机等。 (3) 管道输送机,如气力液力输送管道和输送装置。 带式输送机和其他的运输设备相比较有着许多的优点:首先其运行阻力特别小,由于在承载段有槽型托辊减小阻力,在回程段有回程托辊减小阻力,从而使得胶带在托辊上的运行阻力大大减小。在运行阻力减小的同时,输送机的牵引力也在减小,故电动机给输送机提供的电能就会减小。为整体设备的运

16、行减小电耗,使用皮带的输送机可以在较小的开资的前提下得到更高的效益。由于输送机存在的诸多优点,在全国范围内已在煤矿、农业、机械、建材等各个领域应用。输送机的运输距离可以随着运输距离的变化而改变,胶带出厂的长度均为100米,根据我们需要的长度进行组装。并且可移动输送机可以依据不同的工作距离和位置进行移动。这就很明显的体现出了使用这种运输设备的方便。目前我国胶带的输送机的总体发展方向为:安全可靠的运行,高自动化可超控系统加强,并向大型矿井过渡。1.4 矿井开采概况1.4.1井田煤质特征本井田地质构造条件简单,构造形态为一宽缓的单斜的构造,煤层为近水平状,煤层倾角较小。经过地质勘探基本查明了井田内的

17、地质构造,以及井田内的水源和地质条件和煤层赋存特征、井田内地质储量等,已经满足了设计的要求程度,可以作为设计的基础资料。煤矿自1992年生产以来,实际正常涌水为86m3/h左右. 但由于目前矿井采用房柱式采煤,采煤造成的顶板跨落的高度有限,未来矿井采用长壁式开采时,顶板跨落的高度将要增大,矿井的涌水量也将比目前的大;根据设计的委托书标准,本次设计时的矿井正常涌水量按200m3/h,最大涌水量按300m3/h进行设计。矿井充水条件主要受地质条件控制,其次受地形及大气降水控制,充水水源为大气降水,地表水和地下水,充分通道主要为煤层采动后形成的冒裂带的导水裂隙,矿区范围内,无老窑积水区。存在的相应安

18、全隐患:(1)1988年6月9日在勘探时,401号钻孔因故障,孔内在165.78m处遗留探头一根,带有Cs137放射源一个,强度88年6月为26.4毫居里,半衰期30年,虽按照公安、防疫站规定进行水泥封闭,但提醒开采部门在采矿时采取相应的防护措施。(2)602孔在204.50m处留有100mm直径套管4m长一根;701孔在44.30m、48m、152.20m处分别留有(108mm)3.70m、(89mm)4.23m三根偏芯管。矿井在开采时应予以注意。(3)封孔质量不尽人意,矿井开采时应严密注视矿井涌水量的变化,并做相应的防护工作。(4)各可采煤层顶板岩石多属软弱坚硬岩层,开采时应采集一定数量的

19、岩样,进行物理力学性试验,以便及时调整支护方式,避免冒顶发生安全事故,在浅部或靠近乌兰木伦河一带应注意冒落引起涌沙、涌水事故的发生,保证矿井安全的生产运行。(5)在地质勘探过程中,井田中部和深部布置的钻孔数量较少,对煤层走向和煤层像一个厚度的变化控制显得不足,在矿井投入生产以后,应及时的进行补充勘探,以进一步查明深部煤矿赋存的情况,以指导矿井的生产。1.4.2 煤层埋藏特征该矿井区域构造鄂尔多斯地台构造轮廓表现是极其平缓的,全煤田基本为单一斜斜构造。北部岩层产状走向与东西相近、向北倾斜。倾角为12,局部地段为35,而西部塔拉沟地区。砂岩产状逐渐的增大,一般58为左右。寸草塔井田大地构造位置处于

20、鄂尔多斯台地向斜东胜隆起之的东侧。1.4.3矿井开采矿井的工作时间:设计该矿井每年工作的天数为300d,每天3班作业,其中两班生产,一班检修。每天可提升煤矿的时间为14h。当设计矿井扩建生产的能力时需要考虑到本井田储量大,倾角平缓,煤层的赋存比较稳定,构造简单,开采条件很优越,设计时对矿井的年生产煤炭的能力提出 240万吨每年和270万吨每年两个方案,经过对比分析该矿井的生产能力确定为270万吨每年, 煤炭资源非常丰富、煤质优良从而为矿井开发奠定了良好的资源条件。该矿井可采储量共150.66Mt,储量资源极为丰富。从煤质的角度来看,各煤层均为低灰、低硫、特低磷、高发热量的不粘煤。为良好的动力和

21、民用煤,具备了非常良好的市场前景。本矿井主采的31、41、51、62煤为中厚煤层,煤层倾向较平缓,无地质构造,整体机构比较简单,开采技术条件比较优越,适宜于大强度的综合化机械的开采,为充分发挥地方的煤炭资源优势,其井型由60万吨每年扩建到270万吨每年是合适的。设计时对240万吨每年和270万吨每年的两种不同井筒进行了井筒的工程量和单位生产的成本,每吨煤的投资等多方面的经济技和术进行了比较。比较表明240万吨每年和270万吨每年井巷工程量和建井工期是基本相同,但每万吨的掘进率和单位生产成本还有每吨煤的初期投入相比较240万吨开采的较高,并且收益期较长,因此,井型为270万吨每年时投资效益较好。

22、根据首期投入和收益周期的分析,确定本矿井的每年产煤量270万吨每年是合适的。矿井服务年限按储量计算矿井服务年限:式中:T矿井的服务年限,a;Z矿井的设计可供采储量,Mt;A矿井的设计年生产能力,Mt/a;K备用储量系数,取1.3。则:T=150.66/(1.32.7)=43.0a即可以跟据计算得出,本矿井的服务年限为43.0a。1.4.4井筒和采区布置情况主斜井井筒的断面性状采用半园拱形,巷道净宽度4700mm,净高3550mm,铺底150mm,净断面14.3m2。表土段采用混凝土砌碹支护,支护厚度400mm,掘进断面20.4m2;基岩段采用锚喷支护,喷射混凝土厚度100mm,掘进断面16.6

23、m2。见图2-4-3、2-4-4。回风矿井井筒的断面性状采用半园拱形,巷道净宽度3400mm,净高3000mm,铺底100mm,净断面8.9m2。采用混凝土砌碹支护,支护厚度350mm,掘进断面12.3m2。各井筒特征见表1-1。表1-1 井筒特征表Table 1-1well tube special序号井筒特征井筒名称新主斜井1井筒坐标经距(x)4373103.587纬距(y)37418879.092提升方位角()643井筒的倾角()164井口的标高(m)+1181.0005井筒的长度(m)10326井筒断面(m2)净14.3掘进20.4/16.67砌壁厚度(mm)400/150材料混凝土8

24、井筒装备胶带机1.4.5井筒位置的确定根据该矿井的开拓状况和布置方式,当胶轮车的井筒揭露各煤层以后,即开掘各煤层的盘区巷道,所以矿井的主要运输巷道为各煤组的回风大巷和盘区巷道,为减少岩石的工程量,各煤层(组)盘区巷道都是沿煤层布置的。按照各煤层的开采先后顺序,当矿井初步开采2、3煤层的时候,利用3-1煤的总回风巷来进行回风,在开采其他煤层的时候,在矿井井田的浅部边界的附近会开掘一条4-1煤总回风巷道与回风斜井相通从而进行回风。根据它的用途和矿井设备的布置形式,设计开拓巷道和盘区巷道断面形状时都应采用的断面为矩形。盘区输送机的巷道,净高为3000mm,净宽为4500mm、铺底为100mm,采用锚

25、杆支护方式,并喷射厚度约为50mm的混凝土,掘进断面面积为14.5m2,净断面面积为13.5m2,回风巷和辅助运输巷净宽为5000mm,净高为3000mm,铺底为200mm,采用锚杆支护,并喷射厚50mm的混凝土,净断面为15.0m2,掘进的断面为16.6m2。2 主斜井提升能力分析和提升方式确定2.1 设计依据 1)寸草塔井田矿井生产能力: 原设计生产能力:0.60Mt/a; 扩建后生产能力:2.70Mt/a(矿井净增生产能力2.1Mt/a); 2)提升工作时间:每年工的作时间为300天(每天3班作业,其中两班生产,一班检修),日提升14小时;3)主斜井井筒倾角:16;4)原主斜井斜长:52

26、0m;5)新主斜井斜长:1032m;6)新主斜井井筒倾角:16;7)煤的密度为:0.96 t/m3。2.2原平车场串车的提升能力分析2.2.1提升斜长的计算平车场的双钩串车提升线路和速度图:图2-1平车场双钩串车提升线路和速度图Figure 2-1 yard hook lifting train diagram and velocity map m (2-1) m式中: Ld井底的车场的长度,从井下弯道的开始点至井底尾车停车场点的距离。 与串车的长度有关,取2540m; L1井口以上的直线运行的长度,自井口至道岔尖A的距离,取20m; Lt井筒直线段斜长,自井筒底部直线段开始点到井口的距离,m

27、。 2.2.2提升速度与加速度的确定 (1)确定提升容器最大提升的速度煤矿安全规程规定:斜井升降人员或用矿车升降物料时,提升容器的最大速度不得超过5m/s;专用人车的速度不得超过人车设计的最大允许速度:标准提升速度有2.5;3.14;3.3;3.7;4.7;5.0m/s等。故选取的提升速度为4.7m/s (2)确定井上下车场速度V0 甩车场V01.5m/s;平车场V01.0m/s (3)确定加减速度a1、a3和a0 煤矿安全规程规定:对于当升降人员的时候,加速度a1和减速度a3都应不大于0.5m/s2。当运输物料的时候是没有限制的。对于串车提升一般取0.5m/s2较多,车场中的加速度a0一般取

28、0.3m/s2。2.2.3估算一次提升循环时间T T=2(td+ta)+ s (2-2) 式中:td车组在井底车场的运行的时间; s (2-3) =31.7 s式中:ta加减速阶段运行时间,按a1=a3=a即 (2-4) 式中: 1挂钩时间,s。甩车场取20s;平车场取25s; La加减速阶段运行距离; (2-5) 则一次循环时间为: T=2(td+ta)+ 2.2.4串车车组的矿车数n的确定 1)一次提升量的确定 (2-6) 式中:矿井提升的能力的富裕系数。规范规定:一般取1.2左右;c矿井提升的不均衡富余系数。有井底煤仓时取1.11.15,当没有井下煤仓的时候取1.2,串车提升取1.2;

29、An年产量600000吨; b每年工作时间,按300天计; t每日提升工作小时数,按14小时计。 2)单个矿车载荷q= V (2-7) 式中:满载系数。当井筒倾角小于150时,=1.0;倾角为1520时,=0.950.9;为2025时,=0.850.8;煤的松散密度t/m3; V矿车容积,m3,矿井原有矿车为1.1m3。 3)串车车组的矿车数确定 (2-8) 2.2.5串车提升方式是否满足矿井扩建要求的确定 1)实际载重量Q (2-9) 2)容器自重Qz Qz=nqc (2-10)式中:qc矿车自重,5837N。验算矿车钩头强度: 国产MG固定车厢式的矿车钩头的许用拉力为58860N。故串车提

30、升时需要满足下式要求。 (2-11) (2-12) 式中:井筒中最大坡度; f矿车运行系数,取0.010.015。 所以,串车最大矿车数为12辆。 一次最大提升量Qmax 年最大提升量An (2-13) 寸草塔矿欲扩建至2.7Mt/a。用原有串车提升最大年提升量为0.66Mt,故串车提升达不到扩建的要求。所以需要改用其他提升方式。2.3箕斗提升能力分析2.3.1箕斗提升斜长的确定确定提升斜长L L=Lz+Lt,+Lxx (2-14) (m)式中:Lz装载距离。取2030m; Lxx卸载距离。取1525m,根据倾角,煤仓尺寸和地面运输方式确定; Lt,井口到狂井底下运输的水平的井筒斜长。2.3.

31、2估计一次提升循环时间确定各阶段速度及加速度确定最大提升速度速度Vm煤矿安全规程规定:当用箕斗升降物料时的最大速度不得超过7m/s。当铺设固定道床,采用重型钢轨时不得超过9m/s。估计单次的提升循环的时间长T (2-15) s式中:速度系数,取1.1; 休止时间,见表2-1。表2-1 箕斗休止时间Table 2-1 skip the rest of time箕斗规格/t689121620休止时间/s8101216202.3.3确定一次提升量 (2-16) t/次式中:af矿井提升的能力的富裕系数。规范规定一般取1.2左右。 c提升部均衡系数。有井底煤仓时取1.11.15,没有井下煤仓的时候取1

32、.2,串车提升取1.2; An年产量2700000吨; b每年的工作时间,按300天计; t每日提升工作小时数,按14小时计。2.3.4箕斗提升能力的计算 依据单次提升量的实际载重确定提升箕斗为8t后卸式斜井箕斗JX-8。箕斗容积10.9m3,名义载重量为8t箕斗自重5705kg。 则其实际载重Q为: (2-17) 式中:满载系数。一般取0.90.95; V箕斗容积m3; 散煤容重,t/m3。则年提升量为 (2-18) 寸草塔矿欲扩建至2.7Mt/a。用箕斗提升最大年提升量为1.24Mt,故箕斗提升达不到扩建的要求。斜井箕斗投乳较大,开拓的工程任务量大,适用于2530的斜井中。而本次设计的主斜

33、井倾角为16。所以不适合用箕斗提升。2.4胶带提升能力分析2.4.1原始资料设计年产量 2.7Mt/a;输送的倾斜角度为 16;原煤最大的块度为 a=300mm;原煤松散密度0.96t/m;动煤堆积角 20;运输距离 1032m。2.4.2带速的选择带速与带宽、输送能力、物料性质、和物料的块度还有输送机多变的线路的倾斜角度有关,当运输的距离长运量大相应的带速要增大。根据带速的选择原则1,初定带速为2.5m/s2.4.3带宽 普通的胶带输送机的选型设计当中,带宽的选择是极为重要的,去除特殊的输送机外,较常用的标准带宽是500mm,800mm,1000mm,1200mm,2000mm和2400mm

34、。 (1)计算小时输送量: (2-19) Q=1.2270104/30014=771t/h式中:Co运输不均匀系数 ,1.2;A矿井的年生产能力 2.7Mt/a; t年工作小时,t=30014h。 (2)满足设计运输能力的带宽: = (2-20) =0.97403m=974.03mm式中:Q设计运输能力,t/h; 满足设计运输能力的输送带宽度,m;物料的断面系数,见表2-2; 输送带的运转速度,本设计选取2.5m/s; 物料的散状密度,t/m; c倾角系数,见表2-2表2-2物料的断面系数Table 2-2 material coefficient of area动堆积角1020253035K

35、槽型316385422458496平型67135172209247 (3)由所运送的物料最大块度确定带宽 对经筛分状物料: mm (2-21) mm式中:B输送带宽度,m; 物料的最大块度,300mm。选取带宽为1000mm。将常用的标准带速v,带宽B,小时输送体积列在表中,即可根据小时输送体积初估带宽。目前普通槽形托辊的成槽角均为35表2-3 倾角系数Table 2-3 Angle coefficient输送倾角035101520c10.990.950.890.812.4.4实际输送能力的确定 带宽为B=1m时输送机的实际输送量为: (2-22) =813.1(t/h) (2-23) 寸草塔

36、矿扩建至:2.7Mt/a,3.41Mt/a2.7Mt/a则胶带输送的运输方式完全满足扩建的要求。故选择胶带运输方式 2.5 确定提升方式 寸草塔矿欲扩建至2.7Mt/a.根据矿井的提升能力分析得知串车提升方式最大的年提升量为0.7Mt,不满足矿井扩建要求,而胶带提升方式的年提升量为5.64Mt,所以胶带提升满足矿井扩建的要求,故选择胶带提升。3 胶带输送机设备选型3.1选型依据1)胶带运行速度:V=2.5m/s;2)输送机倾斜角度:16;3)设计运输能力:Q=813.1t/h;4)原煤最大块度:a=300m;5)原煤松散度:0.96t/m;6)动煤堆积角:20;7)运输距离:1032m;8)带

37、宽1000m。3.2带式输送机布置形式的选择3.2.1带式输送机的机型的典型布置方式图3-1输送机的典型布置形式Tig 3-1 The typical decorate a form of conveyor 胶带输送机的类型有许多种,各自的适用范围和特征各不相同。 (1)DT输送机:是一种新型的输送机,在原有的普通皮带输送机的基础上进行了多方面的改进,适用于冶金适应性较强、其配套均为标准件广泛的应用于矿山、煤炭、电站、港口、建材、化工等可以单机双机或者多机组合成运输系统来输送物料,输送设计者可根据输送工艺要求按不同的地形、工况进行选型设计并组合整台输送机。 (2)绳架吊挂式输送机:运输时运输皮

38、带是由机头传动装置通过皮带和传动滚筒间的摩擦力相互作用带动的。主要用于煤矿井下采区顺槽和集中运输巷道中作为运输煤炭的设备,在条件适宜的情况下,也可以用于采区上下山运输(3)可伸缩的带式输送机:可以跟随着工作面的前进而逐渐推进来配合采掘工作面的作业,灵活性强。(4)钢丝绳芯输送机:钢丝绳芯胶带由于其抗拉强度大的优点,在采区大巷,主斜井胶带运输中被广泛的应用,钢丝绳胶带输送机就是把普通胶带输送机的胶带转变为钢丝绳芯来满足不同的大型矿井的许用抗拉的强度。(5)钢丝绳牵引式输送机:钢丝绳牵引式输送机是特殊的强力带式输送机,它通过钢丝绳的牵引带动胶带的运转,起到了牵引的作用,胶带只起承载作用,不受牵引力

39、的作用。这样使得牵引和承载的机构相分开,从而解决了运输距离长、运输距离大,强度不够的矛盾3。 (6)普通胶带输送机:普通胶带输送机大多数用在选煤厂或者井下主要运输巷道。这种输送机自动化程度底,满足不了大多数现代化矿井运输。普通型的带式输送机由于不可以推移就限制了它的工作地点和环境。 根据本次毕业设计的资料井筒倾斜角度为16且运输距离较大。故初步选取新型的DT型输送机3.3输送带的确定3.3.1输送带类型的确定 在输送机中输送带不仅起到承载的作用还起到了牵引的作用,它不仅要有承载能力,还要有足够的抗拉强度的要求。根据2表1-2在松散密度较大的大、中、小块矿石、原煤等冲击较大、磨损较重的物料,运输

40、量大、运输距离较长的输送机,选择胶带的类型为强力型故初选胶带为钢丝绳系列。3.3.2输送带的确定1)已知设计运输能力=813.1t/h;2)输送带运行速度为=2.5m/s;3)胶带宽1000mm;4)输送带每米物料质量: = (3-1) =85.67kg/m 由以上条件选择了ST型钢丝绳芯带,型号是ST3150当带宽为1000mm时,输送带每米质量为43kg。表3-1 ST3150输送带技术参数Table 3-1 ST3150 conveyor belt technology parameters输送带型号ST3150纵向抗拉强度N/mm3150钢丝绳的最大直径mm8 钢丝绳间距15带厚25上

41、覆盖胶厚度mm8下覆盖胶厚度83.3.3输送带许用张力计算输送带的许用安全系数 (3-2) 式中:m0基本安全系数; 附加弯曲伸长则算系数; 动载荷系数一般取1.21.5; 输送带接头效率。由表3-3可知=3.0,=1.8,取=1.2,=0.95,得表3-2 基本安全系数与弯曲伸长系数表Table 3-2 basic safety coefficient and bending elongation coefficient table带芯材料工作条件基本安全系数弯曲伸长系数有利3.2织物芯带正常3.51.5不利3.8有利2.8刚绳芯带正常31.8有利3.23.4托辊的选择3.4.1常见托辊及其

42、作用常见的托辊有槽型托辊、平行托辊、V型托辊,根据是否承载又可以分为上托辊和下托辊其主要作用来运输胶带上的物品,由于是圆柱型的滚筒,并且有轴承,通过轴承的旋转减少皮带运行的阻力,又能对胶带起支撑的作用,使胶带运行时的垂度达到要求,滚筒的质量严重的影响着整个运输系统的运行质量。3.4.2托辊的选取类型及其参数的确定(1)上托辊选取为槽型托辊,其槽型角一般为30、35和45。各托辊间距一般规定为1.2m、1.5m。根据矿井的胶带宽度运输量和运输距离选定型角为35。输送带在运行时,胶带张力分配的不均衡、可能对机架和托辊的轴承造成损坏,并且严重的影响机械的使用寿命。故选取35前倾槽型托辊。根据2表2-

43、42选取槽型托辊,选用上托辊型号为133,L380mm,轴承型号为4G305。取上托辊的间距为1.2m(2)下托辊选取为平行托辊,平行托辊的距离可以取上托辊距离的2倍,如果运输距离较短也可选取下托辊的间距为3m。由于本次运输的距离较长为1032m。所以选取下托辊的间距为2.4m。根据2表2-50,轴承型号为4G305,选用下托辊型号为=133,L1150mm。(3)缓冲托辊一般装在机尾的装载处,用于缓冲货载对皮带的损伤和冲击。与槽型托辊的结构相同,但需要加装阻燃橡胶圈。根据2表2-45带宽为1000选取133,L380mm,轴承为4G305。(4)过渡托辊是由货物的装载段逐渐的向35槽型托辊的

44、过渡,其倾角主要有10、20、30当带宽为1000mm时根据2表2-44133,L380mm轴承为4G305.(5)调偏托辊具有防止和纠正胶带跑偏的作用,主要用于固定式输送机。承载调心托辊:每隔710组安装一组选择。选取承载分支每间隔10组上槽型托辊放置一组调偏托辊。 3.4.3托辊间距确定在选择托辊间的距离时应考虑运输的距离,承载的质量,运输的物料的材质等。承载段的托辊间的距离可参考照表3-3选取。缓冲托辊由于要缓解物料对胶带的冲击故要间距短些一般取承载分支托辊间距的0.30.5倍,约为0.30.6m。所以选取上托辊间距为1.2m。下托辊间的距离为2.4m。表3-3承载托辊间距参考表(m)T

45、able 3-3 bearing roller spacing reference table (m)物料密度t/m3带宽 (mm)400500650800100012001400160020000.81.51.41.31.30.811.61.41.31.21.2第一组槽形托辊距头部滚筒或尾部滚筒的距离s按下式计算: (3-3)式中: 滚筒与第一组托辊之间的距离,m; 托辊的成槽角,rad; 输送带宽度,m。经计算可知,带式输送机的尾部滚筒距第一组槽形托辊的距离: =2.671021/360=0.47m(过渡托辊成槽角=10;=1000mm);头部滚筒距第一组槽形托辊的距离: =2.673521/360=1.63m(槽形托辊成槽角=35;=1000mm)。3.4.4托辊每米质量确定由2表2-70查得单个上托辊的转动部分的质量为由2表2-70查得单个下托辊的转动部分的质量。故可算得承载段托辊每米质量为: (3-4) kg/m (3-5) kg/m3.4.5托辊

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