开题报告-布尔台矿运输大巷运输方式及设备选型设计

1、一、选题的目的、意义和研究现状（-）选题的目的和意义本设计选题的目的是提高我运用所学的专业知识来解决实际问题的能力。近年来， 由于煤炭工业生产技术和设备的发展，煤矿年生产能力不断提高，特别是煤矿的大型化 发展，对矿井运输设备的运输能力提出了更高的要求。不仅要求其使用性能可靠，而且 要求更高的安全性能。目前，煤矿主要运输设备有带式输送机、电机车等。对于牛产矿 井要求运输能力较大和生产服务年限较长时，往往选择运量大的带式输送机；巷道较直 的矿井或采区，也可以考虑使用带式输送机作为主要运输设备。带式输送机具有以下特 点：1.运输能力大，工作阻力小，耗电量低，运输过程屮物料与输送带一起移动，故磨 损小

2、，物料破碎性小。2.可用于水平运输及倾斜运输，输送距离长。3.结构简单，既节 省设备又节省人力，广泛应用于我国国民经济的许多工业部门。矿用电机车在井下巷道 运输中具有牵引力大，维护费用小，运行速度高（最高可达26km/h,所需辅助人员少 和维护简单等优点。所以，根据矿井生产能力来合理的确定和配置矿井运输设备，可以 提高矿井运输的效率，减少设备的维护工作量，延长运输设备的使用寿命，推动整个煤 炭工业的持续发展。（二）研究现状矿山运输是煤炭生产中的重要环节，可以说是整个矿井生产的“动脉”和“咽喉”, 其设备的正常工作与否，直接影响整个企业的效益，甚至人身安全。矿井运输在整个矿 井生产中耗屯量约占整

3、个矿井电能消耗的50%以上。此外从安全生产的角度看，矿山 运输与提升事故所占比例很大。据统计，有1/4以上的安全事故出现在矿山运输与提升 的环节，仅次于顶板事故而居第二位。因此，煤矿的运输方式和设备的合理选择不仅关 乎到企业的经济效益，而且严重影响到工人的人身安全。冃前国际上使用的主流运输方式有电机车运输和胶带运输两种运输方式，矿用电机 车在煤炭运输及辅助运输中占有重要位置，是长距离水平巷道的主要运输工具。分为直 流电机车和交流电机车，我国目前所使用的电机车大部分是直流电机车，按电源来源可 分为矿用直流架线式电机车（zk型）和矿用蓄电池电机车（xk型）。从1882年德国西 门子公司制成世界上第

4、一台4. 5kw矿用架线式电机车以来，迄今整整有120年的历史了， 在我国也有了 50多年的发展史，电机车为我过矿业等的建设发展起到巨大作用，但是多年來，由于企业对产品技术开发投入少，大部分产品基本上仍停留在七八十年代的水 平。从电机车整个行业来看，市场空间仍然很大，所以电机车价格也可相应的调节。虽 然电机车业在欧美已属“夕阳产业”，但在中国还是“朝阳产业”，还会有很大的发展。 2011年12刀12 b,中国第一台20t无人驾驶变频电机车在湘潭牵引机车厂有限公司 顺利下线，并得到了新华社，中国政府网站的全程报道。标志着我国矿用电机车在自动 化和大容积运输的发展取得了重大的进步。国外大部分矿井采

5、用25t以下的电机车，个别大型矿井使用了 50t电机车。电机车 的发展方向是：（1）电机车运输高度自动化，比如瑞典的一些矿井中，电机车速度及调 速均由中央控制室控制，列车位置及道岔的开合状态可在中央控制室的模拟盘观察；（2） 使用新型电机车，如徳国采用了交流工频架线式电机车；（3）改进矿车结构，使用大容 积的矿车。国外最大的矿车容积已达30m3；矿用电机车总的趋势是增加列车载重，电 机车串联运转，减少列车运行次数。基于plc控制的电机车运输监控系统也得到了很人 的发展，采用先进的plc、电机转辙机、无源传感器实现自动控制。新型运输监控系统 具有一定的通用性，系统也便于扩展，以适应不同规模的矿井

6、。瑞典、美国、波兰等国 家已开始研制和使用自动装卸载、无人驾驶运行的全自动化控制的电机车。带式输送机的发展很快，如今国内外带式输送机都朝着大运量、高速度、长距离的 大型带式输送机的方向发展。带式输送机的功能多元化、应用范围扩人化，出现了如高 倾角带式运输机、管状带式运输机、空间转弯带式运输机等各种机型。目前带式输送机 的最大单机长度达到15000米以上，最高带速达到了 15i】i/s,最大带宽6400nuii,最大输 送能力为37500t/h,最大单机驱动功率为6x2000kw,皮带运输机本身的技术与装备有 了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速、智能化等大型带式输送机已成为发展 的主要方

7、向。我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。煤矿用钢丝绳芯带式输送 机的常用带宽有 800mm> 1000mm、1200mm、1400mm 等型号。其中 800mm、1000mm、1200mm 带宽使用比较普遍，而钢丝绳牵引带式输送机按带宽分有8001ihi1 > 1 ooonun> 1200nuii等型 号。其中又已1000mm> 1200mm带宽使用最为普遍。在“八五”期间，通过国家一条龙 “口产万吨综采设备”项fi的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用 大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。犬倾角 长距离带式输送机成

8、套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空 白，并对带式输送机的关键技术及主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以plc为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力 偶合器和行星齿轮减速器。尽管带式输送机已具有相当长的历史，但就其技术和结构形 式而言，仍处于发展中，许多新的机型和新的部件还在不断发展中。目前，在煤矿井下使用的带式输送机关键技术与装备有以下儿个特点：(1) 设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300-500 万t以上高产高效集约化生产的需要。(2) 应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大

9、功率软起 动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设 备运行性能好，运输效率高。(3) 采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机 单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元 驱动的可靠性。(4) 新型、高效率可靠性关键元部件技术。如包含各种先进的大功率驱动装置与 调速装置、高寿命高速托辘、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。大型化、长距离、高运输能力、高度智能化和自动化是未来带式输送机的发展趋势。二、研究方案及预期结果（-）主要研究内容和主要解决的问题1. 查阅布尔台矿原始资料（包括年生产能

10、力、井01概况等），分析布尔台矿主运输 大巷的运输方式的合理性。2. 主运输大巷运输方案分析和确定计算。3. 运输设备结构选型运输设备各组成部分的结构分析和选择，绘制各主要部件的结构图。4. 运输设备安全运行的配套设施选择及总体布置根据煤矿安全规程，对运输设备进行运行分析，选择其配套装置。进行运输设 备总体布置，绘制运输设备总体布置图。（-）具体方法和技术路线1. 查阅文献、收集资料、进行文献综述熟悉布尔台矿原始资料（包括年生产能力、井田概况等），分析布尔台矿主运输大 巷的运输方式的合理性。2. 主运输大巷运输方案分析和确定计算。根据布尔台矿井巷开拓方式，对矿井常用的主运输大巷运输方式分析和比

11、较，确定 其主运输大巷运输方式。3. 运输设备结构选型设计对确定的主运输人巷运输方式进行各组成部分的结构分析和选择，绘制各组成部分 的结构图。4. 运输设备安全运行的配套设施选择及总体布置根据煤矿安全规程，对运输设备进行运行分析，选择其配套装置。进行运输设 备总体布置，绘制运输设备总体布置图。（三）论文框架1概述2主运输大巷运输方案确定3运输设备结构选型设计三、研究进度12周：毕业实习查阅文献、收集资料、现场实习。34周：文献综述、设计题fi的确定，撰写开题报告。5周：矿井概述。68周：主运输大巷运输方案分析和确定计算。913周：运输设备结构选型设计，绘制运输设备主要部件结构图。14周：运输设备安全运行的配套设施选择。15周：绘制运输设备总体布置图。16周：整理说明书，准备答辩。四、主要参考文献1 孙可文带式输送机的传动理论与设计计算m,北京：煤炭工业出版社，19912 于励民.矿山固定设备选型使用手册（下）m,北京：煤炭工业出版社，3 刘训涛煤矿提升运输机械m,哈尔滨工程大学岀版社，20124 陈维健.矿山运输与提升设备m,徐州：中国矿业大学出版社，20075 王永恒皮带输送机的未來发展方向j,重工与起重技术，20126 杨达文.带式输送机和矿车运输的经济比较j, 200