提升、运输、空气压缩设备(284-312)

1、鑫瑞矿井兼并重组整合项目安全设施设计 第九章 提升、运输、空气压缩设备第九章 提升、运输、空气压缩设备第一节 提升设备一、主斜井带式输送机（一）主斜井带式输送机校验计算1、设计依据及主要技术参数输送物料：原煤容重900kg/m3；输送机长度：L610m；倾角：=19.33°18.33°17.84°；提升高度：H195m；输送量：Q300t/h；工作制度：330d/a，16h/d。主斜井带式输送机的布置示意图见图9-1-1。图 9-1-1 主斜井带式输送机示意图主斜井带式输送机主要技术参数见表9-1-1。表9-1-1 主斜井带式输送机主要技术参数特征表序号名 称单

2、位内 容备 注1运输量t/h3002带 宽mm10003速 度m/s2.54输送机长度m6105提升高度m1956输送机角度度19.33°18.33°17.84°7带 强N/mm2000钢丝绳芯防撕裂阻燃输送带8驱动滚筒直径mm10302个9驱动型 式双滚筒双电机驱动功率配比1:1型号/功率YBBP355M2-4/2×250kW2台电 压1140/660V10减速器型 号H3SH13-31.5+风扇2台11软启动装置型 号ZJT2-400/660(A)矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置2台12制动器型 号KPZ-1200型可控盘式制动器，制动力矩94kN.

3、m2台（防爆型）13逆止器型号1115NRT型，逆止力矩101625N.m1台14拉紧装置重锤车式拉紧1台2、主要技术参数校验计算（1）带式输送机圆周力根据带式输送机的实际工作条件，确定采用如下参数：模拟摩擦系数：f0.03传动滚筒摩擦系数：0.25传动滚筒上的围包角：190°带式输送机提升速度：V2.5m/s输送带：钢丝绳芯阻燃输送带ST2000，带强2000N/mm驱动滚筒直径：1030mm每米物料重量：qG33.34kg/m每米带式胶带重量：qB34kg/m上托辊每米带长转动部分质量：qRO=15.75kg/m下托辊每米带长转动部分质量：qRU=5.364kg/m带式输送机能力

4、： 满足要求式中：物料的最大截面积，取0.12266m2折减系数，取0.81主要阻力：FHLfg(2qB+qG)×cos+qRO+qRU)19926N主要特种阻力：FS1F+Fgl=103N式中：F= C0L(qG+qB) g cossinFgl=2Iv2gl/v2b1C槽形系数，取0.430托辊和输送带间的摩擦系数，取0.35L装有前倾托辊的输送机长度，取0m托辊前倾角度，取0°2物料与导料板间的摩擦系数，取0.6Iv输送能力，0.08m3/sl导料槽栏板长度，取4.5 mb1导料槽两栏板间宽度，取0.61 m 附加特种阻力：FS25AP31155N式中：A1个清扫器和输

5、送带接触面积，取0.01 m2,设置2个头部清扫器和2个空段清扫器（1个空段清扫器相当于1.5个头部清扫器）P清扫器和输送带间的压力，取70000 N/m23清扫器与输送带间的摩擦系数，取0.6附加阻力：FN= FbA+Ff+F1+Ft=1439N倾斜阻力：Fst =qGHg63804N传动滚筒所需圆周驱动力 Fu FH+F N+FS1+FS2+FSt86427N（2）电动机功率及过载能力带式输送机稳定运行时传动滚筒所需运行功率：PAFu ×V/1000216 kW带式输送机所需驱动电动机功率：PMKdPA/432kW式中：Kd电动机的备用系数。Kd=1.4传动滚筒到驱动电机的传动效

6、率。=0.70带式输送机采用2个驱动滚筒2台电动机驱动，所需电动机计算功率为432kW，实际选用电动机功率2×250kW=500kW432kW，满足要求。过载能力校验：k=432/500=0.86所选用的YBBP355M2-4型隔爆电动机的过载系数Ke=2.2，k=0.86Ke=2.2，过载能力满足要求。（3）输送带张力设F1和F2分别为输送带在传动滚筒上绕入点和绕出点的张力，F2和F3为输送带在传动滚筒上绕入点和绕出点的张力，F4和F5分别为尾轮输送带绕入点和绕出点处的输送带张力，FA为起动状态传动滚筒圆周力。其中 FA=FU×KA KA为启动系数，取值KA=1.35输送

7、带不打滑条件小的最小张力计算：F3min FA/（2（e1）44754N按垂度条件重载段允许最小张力计算：Szmin=a0(qG+qB)g/8(h/a)max=9585N按垂度条件空载段允许最小张力计算：Skmin=auqBg/8(h/a)max=11698N按满足垂度条件时，取F4= Skmin=11698N，此时F4满足空载段垂度条件F3= F4-LfgqBcos+qRU)+ qBHg=70140NF4=1.04×F4=1251812166N（满足重载段垂度条件)F1F3FU155803N（4）胶带安全系数胶带的安全系数：n=B×St/F1=10.2式中，胶带接头强度效

8、率，取80%n7，故安全系数满足要求。（5）逆止力矩和制动力矩逆止力矩：Mn=2Fst-0.8Lfg(2qB+qRO+qRU)+qGfgH/sindr=57.2kN.m实际使用1115NRT型逆止器1台，逆止力矩101kN.m，逆止器安装于驱动滚筒轴上，满足要求。制动力矩：Mz=9550PA/n=42.8kN.m实际使用的KPZ-1200型可控盘式制动器2台，制动力矩94kN.m,大于计算制动力矩，满足要求。3、带式输送机电气保护主斜井带式输送机设计采用的电控装置具有防打滑，过速、跑偏、堆煤、温度、输送带张力下降，电机过载、电机超温、输送带纵向撕裂、沿线急停闭锁、驱动滚筒的表面温度、烟雾、主电

9、机电流、开关故障、盘型闸松闸限位及闸瓦磨损等检测与保护功能，配有联络信号装置，可实现带式输送机沿线起动预告和打点信号联络，并留有与上一级监测（控）装置联系的通讯接口，可方便地构成井下带式输送机运输监控系统。（二）主斜井检修绞车1、设计依据主斜井最大倾角：=19.33°主斜井斜长： L=540m所需下的皮带机最大件重约Q大件=3t（含平板车重量）2、钢丝绳选型设计选择14 NAT 6×7+FC 1670 ZS 109 68.8（GB8918-2006）型钢丝绳，技术参数见表7-1-2。表7-1-2 提升钢丝绳规格表名称规格钢丝绳直径 d14mm钢丝绳单位长度重量 Pk0.68

10、8 kg/m公称抗拉强度 1670 N/mm2钢丝破断拉力总和 Qd1109×1.134 =123.606kN3、主斜井检修绞车选型现场已订货JTP-1.6型提升绞车一台，技术参数见表7-1-3。表7-1-3 绞车主要技术参数表名称参数滚筒直径DN1.6m滚筒宽度B1.2m主减速器速比i20允许最大静张力Fj45kN提升机变位质量Gj6000kg游动天轮直径Dt1m游动天轮变位质量QD250kg4、提升钢丝绳安全系数校验M大件 = =9.686.5所选钢丝绳满足要求。5、滚筒宽度验算缠绕层数Kc（HtLm7DN）（d）/DpB1.668336、滚筒及天轮直径验算绳径：d14mm滚筒：

11、80×141120mmDN1600mm天轮：60×14840mmDt1000mm7、最大静张力验算升降大件时（每次一辆大件车）：FjDQ大件（sinf1cos）gPkLt（sinf2cos）g12.77kNFj30kN式中，矿车滚动磨擦系数f10.015；钢绳在托滚上的磨擦系数f20.3。8、提升主电动机提升机配套的专用变频电动机，其参数见表7-1-4。表7-1-4 主电动机参数表名称参数额定功率PN80kW额定转速nN580r/min过载倍数2电机转子转动惯量Jd10kg·m2最大提升速度Vmax=DNn/60i=2.429m/s。9、电动机容量校验等效力计算：

12、F2t（F02+F0'2）t0/2（F12+F1'2）t1/2（F22+F2'2）t2/2（F32F3F3'F3'2）t3/3（F42+F4'2）t4/2（F52+F5'2） t5/2（F62+F6'2）t6/2=45903 kN2s等效时间：Td=c1（t0+ t1+ t3+ t4+ t5）+ t2+c2=261.128s（取散热不良系数c1=0.5、c2=0.333）等效力：Fdx = (F2t/Td)1/2 = 13.26kN等效轴功率（暂行星齿轮减速器，传动效率=0.92）Nd=FdxVmax/=39kW电机容量富裕系数K

13、=Ne/Nd=2.051.1电机额定力计算Fe=1000×Ne/Vmax=30.3kN电机过载能力校验'= Fmax /Fe= 0.37<0.8经验算，所选电动机容量满足要求。10、电控检修绞车一回380V电源引自主斜井井口房配电室。主斜井检修绞车电控系统选用全数字变频传动系统。开关柜、变流变压器、动力变压器、变流柜及控制柜等由电控厂家成套供货。主斜井检修绞车变频成套电控系统,可实现提升机的起动、加速、等速、减速、爬行、停车与换向进行控制，具有绞车所必须的各种电气保护及联锁装置。操作控制台设在主斜井井口房内。提升信号选用PLC可编程序控制提升信号系统，信号发送方式为转发

14、式。11、提升机安全制动根据初设的计算结果，钢丝绳最大静张力Fj=12.77kN。所以本提升系统在安全制动终了时的全部盘形闸所提供的制动力距MZKRFj=3×0.8×12.77=30.648kNm。以此数据选择液压制动系统的最大油压值。根据制动力矩计算保险闸所能产生的制动减速度：a=MZ/m/r=2.4m/s2减速度规定值：Ac=g(sin+0.015cos)=3.39m/s2，经验算可知：上提重载时a<Ac 下放重载时a>0.3Ac满足煤矿安全规程第433条表9的要求。提升绞车装设深度指示器、开始减速时能自动示警的警铃与不离开座位即能操纵的常用闸和保险闸，保险

15、闸必须能自动发生制动作用。常用闸和保险闸共用使用1套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。提升绞车除设有机械制动闸外，还设有电气制动装置。严禁司机离开工作岗位、擅自调整制动闸。提升机的保险闸采用弹簧式的制动装置，除可由司机操纵外，还必须能自动抱闸，并同时自动切断提升装置电源。新安装的矿井提升装置,必须经验收合格后方可投入使用。投入运行后的矿井主要提升装置，必须每年进行1次检查,每3年进行1次测试，测试结果应符合煤矿安全规程第432条之规定：提升绞车常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。二、提升机机电保护装置及电气保护主斜井检修绞车电控可实现提升机的起动

16、、加速、等速、减速、爬行、停车与换向进行控制，具有绞车所必须的各种电气保护及联锁装置。操作控制台设在主斜井井口房内。提升信号选用PLC可编程序控制提升信号系统，信号发送方式为转发式。防止断绳措施：提升系统的布置要保证天轮到滚筒上的钢丝绳最大内、外偏角都不得超过1°30。钢丝绳在悬挂前和使用中，必须按煤矿安全规程第八章第三节的规定进行定期检验和使用，以策安全。井巷中的托辊运转要灵活，不允许钢丝绳在其上滑动。摘挂钩时要防止矿车等容器碾压钢丝绳。倾斜井巷中安装跑车防护装置。防止过速装置：在提升机控制回路内设提升超速保护，当提升速度超过最大速度15%时，提升机自动断电，使提升机安全制动。限速

17、装置：在提升机控制回路内设提升限速保护，以保护提升容器到达终端位置时的速度不超过2m/s。错向闭锁装置：当提升机运行方向与给定不一致时，作用于安全制动。减速功能保护装置：当提升容器到达设计减速位置时，能示警并开始自动减速。过负荷和欠电压保护装置：当提升机供电回路发生过负荷或失压或欠压时，控制回路内的过负荷或欠压继电器动作，提升机安全制动。深度指示器失效保护装置：当指示器失效时，能自动断电使提升机安全制动。闸间隙保护装置及碟簧疲劳保护装置：当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电；碟簧疲劳破坏时，能报警并使提升机安全制动。松绳保护装置：缠绕式提升机必须设置松绳保护装置并接入安全回路和报警回路，

18、在钢丝绳松弛时能自动断电并报警。松绳保护装置的事故松绳开关设置在滚筒下。防止过卷装置、防止过速装置、限速保护和减速功能保护装置为相互独立的双线型式（继电器系统和PLC系统）。控制系统中还应设置下列保护和闭锁:测速回路断电保护；制动油及润滑回路故障保护；电气制动电流消失保护；操纵手柄不在“0”位，工作制动手柄不在全抱闸位置,不能解除安全制动联锁；未接到工作信号,不能起动联锁。缠绕式提升机应加设定车装置。倾斜井巷必须保证“行车不行人，行人不行车”。三、井底及采区煤仓事故的防治措施井底及采区煤仓选用直立式圆筒仓，为防止人员坠落、水煤溃泄、堵仓等事故的发生，制定以下安全措施。1、在煤仓上口边缘装护栏及

19、安装警示牌，以防人员坠入煤仓。2、井底煤仓上部设有菱形花纹钢板盖板，盖板上设有煤仓检查孔活动盖板，煤仓上口盖板下500mm处设有网孔尺寸为300×300mm的铁篦子，防止粒度>300mm的大块物料落入仓内。3、盖板处设瓦斯排放孔，预防煤仓内瓦斯积聚发生火灾事故。4、防止满仓设煤位信号。5、井底煤仓防堵采用空气炮破拱，煤仓下口斜壁布置有四个空气炮眼，空气炮其型号为PF（D）-300-612型，容积：300L，工作压力：0.40.8MPa。6、防止井底煤仓水煤溃泄措施（1）要求各采掘工作面必须从源头抓好治水工作，做好抽、排、疏、堵等具体工作，严禁水煤上系统（2）严禁煤仓兼做流水道，

20、如煤仓内有淋水时，必须采取封堵疏干措施，没有得到妥善处理不得使用（3）工作面因客观因素存在水煤的，必须在煤仓中或拉运设备上存有干煤的情况下，方可拉运（4）在给煤机定位板前的出煤处，安装控制水煤流量的安全栅门，安全姗栏门在给煤机正常运输时为常开，处理涌仓时要及时关闭（5）确保行人畅通无阻并距给煤机前8m以外地段，工长应指挥给煤机司机问歇性地开动给煤机，促使煤仓的水煤在安全栅栏门的控制下，定量地向外流出。对上述16项安全保护均装设监测监控装置与矿井监测监控系统联接。四、斜井跑车防护装置及车场信号装置串车提升可能发生的事故有：矿车脱钩、跑车、钢丝绳断绳、过卷过放、下料超速等。防治提升事故的主要措施：

21、1、提升机有随机提供成套计算机控制保护装置，具有绞车所必须的各种电气保护及联锁装置。2、设有提升信号装置，并有备用信号装置。为保证提升信号准确无误、安全有效，井底信号必须经由井口信号工转发，不得越过井口信号工直接向提升司机发信号。另外，井口信号装置与提升机控制回路相闭锁，只有在井口信号工发出信号后，绞车才能启动。提升信号声光兼备，提物、检修时信号标志清晰，且与提升机运行状态联锁，并在下一次提升前，保留提升种类的光示信号。井底与井口之间，井口与提升机司机之间装设有直通电话。3、钢丝绳按煤矿安全规程要求到有资格的检验部门进行定期检验。升降物料用的钢丝绳在悬挂前必须进行检验，自悬挂时起12个月进行第

22、1次检验，以后每隔6个月检验1次。4、提升钢丝绳必须每天检查1次，对易损坏和断丝或锈蚀较多的一段应停车详细检查。断丝的突出部分应在检查时剪下。检查结果应记入钢丝绳检查记录簿。5、钢丝绳锈蚀严重或点蚀麻坑形成沟纹或外层钢丝松动时，不论断丝数多少或绳径是否变化，必须立即更换。6、为使提升过程中不发生断绳事故，提升钢丝绳或制动钢丝绳以钢丝绳标称直径为准计算的直径减小量达到10%时，必须更换。各种股钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比，升降物料用的钢丝绳达到5%时，必须更换。7、保管超过1年的钢丝绳，在悬挂前必须进行一次检验合格后放可使用。使用中的钢丝绳，自悬挂之日起，每隔6个月检验一次；每

23、个月至少涂油一次。8、为防止钢丝绳疲劳面发生断丝，因此，检修绞车滚筒直径与钢丝绳直径之比114.29，满足地面设备大于80的规定；钢丝绳在绞车滚筒上的缠绕层数1.6683层，满足倾斜井巷中升降物料的钢丝绳在绞车滚筒上的缠绕层数严禁超过3层的规定。9、检修绞车提升钢丝绳的安全系数升降大件时9.68，满足单绳缠绕式提升装置专为升降物料钢丝绳安全系数最低值6.5的规定。第二节 带式输送机设备一、5煤采区运输巷带式输送机校验计算1、设计依据及主要技术参数输送物料：原煤，容重900kg/m3；输送机长度：L=590m；输送机倾角：=05º；提升高度：H3m；输送能力：Q800t/h；矿井工作制

24、度：330d/a，16h/d。5煤采区运输巷带式输送机主要技术参数特征见表9-2-1。表9-2-1 5煤采区运输巷带式输送机主要技术特参数征表序号名 称单 位内 容备 注1运输量t/h8002带 宽mm10003速 度m/s2.54输送机长度m5905提升高度m36输送机角度度05º°7带 强N/mm800PVG整芯阻燃带8驱动滚筒直径mm6302个9驱动型 式头部双滚筒双电机驱动功率配比1:1功 率YBK2-280M-42台功 率2×90kW电 压660/1140V1010减速器型 号B3SH9-20+风扇2台11软驱动型 号QJR-400/1140(660)1

25、台(防爆)12制动器型 号DYW-1200型电力液压块式，制动力矩10002000N.m1台(防爆)13拉紧装置型 号ZYJ-500型液压自动张紧装置1套(防爆)5煤采区运输巷带式输送机的布置示意图见图9-2-1。图 9-2-1 5煤采区运输巷带式输送机布置示意图2、主要技术参数校验计算（1）带式输送机圆周力根据带式输送机工况条件，计算采用如下参数模拟摩擦系数 f0.03传动滚筒摩擦系数 0.3传动滚筒上的围包角 190°带式输送机速度 V2.5m/s胶带强度 800N/mm每米物料重量 qG88.89kg/m每米胶带重量 qB13.6kg/m承载托辊布置间距 a0 = 1.2m回程

26、托辊布置间距 au = 3.0m上托辊每米长转动部分质量 qRO=15.75kg/m下托辊每米长转动部分质量 qRU=5.364kg/m带式输送机能力 满足要求式中：S物料的最大截面积，取0.12266m2k折减系数，取1选型计算800主要阻力 FHLfg(2qB+qG)cos+qRO+qRU)=23826 N主要特种阻力 FS1F+Fgl=1495N式中：F= C0g L(qG+qB) cossin Fgl=2Iv2gl/v2 b12C槽形系数，取0.430托辊和输送带间的摩擦系数，取0.35L装有前倾托辊的输送机长度托辊前倾角度，取1.5°2物料与导料板间的摩擦系数，取0.6Iv

27、输送能力，0.25 m3/sl导料槽栏板长度，取6 mb1导料槽两栏板间宽度，取0.61 m 附加特种阻力：FS23.5AP3 =1470N式中：A一个清扫器和输送带接触面积，取0.01 m2，设置2个头部清扫器和1个空段清扫器（1个空段清扫器相当于1.5个清扫器）P清扫器和输送带间的压力，取70000N/m23清扫器与输送带间的摩擦系数，取0.6附加阻力：FN=FbA+Ff+F1+Ft=3396N倾斜阻力：FStqGH1g =3052传动滚筒所需圆周驱动力 FuFH+F N+FS1+FS2+FSt33239N（2）电动机功率及过载能力电动机功率计算带式输送机稳定运行时传动滚筒所需轴功率：PA

28、Fu×V/100083.1kW带式输送机驱动电动机功率：PMKPA/155.2kW式中：传动滚筒到驱动电机的总效率，取,0.75K电动机备用系数1.4带式输送机为两个驱动滚筒，功率配比为1:1，所需电动机计算功率155.2kW，实际使用电动机功率为2×90kW=180kW，大于计算功率，满足要求。过载能力校验：k=155.2/180=0.86所选用的YBK2-280M-4型隔爆电动机的过载系数Ke=2.0，k=0.86Ke=2.0，过载能力满足要求。（3）输送带张力设F1和F2分别为输送带在传动滚筒上绕入点和绕出点的张力，F2和F3为输送带在传动滚筒上绕入点和绕出点的张力，

29、F4和F5分别为尾轮输送带绕入点和绕出点处的输送带张力，FA为起动状态传动滚筒圆周力。其中 FA=FU×KA KA为启动系数 ，取值KA=1.35输送带不打滑最小张力计算F3min FA/2（e1）13159N式中，输送带与驱动滚筒间摩擦系数取0.35 输送带在驱动滚筒上的围包角取190 º=3.3161弧度按垂度条件重载段允许最小张力计算：Szmin=a0(qG+qB)g/8(h/a)max=15081N按垂度条件空载段允许最小张力计算：Skmin=auqBg/8(h/a)max=5003N根据不打滑条件，取 F3=13159N此时,F4= F3+(qB×cos

30、+qRU)Lgf-HqBg=13396N5003N(满足空载段垂度条件)F5=1.04 F3=13932N15081N (满足重载段垂度条件)F1F3FU46398N（4）胶带安全系数输送带的安全系数：n=BSt/F1=13.8式中，-胶带接头强度效率，取80%n9，所选用输送带安全系数满足要求。（5）逆止力矩和制动力矩制动力矩：Mz=9550PA/（n×i）=704N.m式中 n驱动滚筒转速，n=75.79rpm i减速器速比，i=20根据计算结果，所使用的择DYW-1200型电力液压鼓式制动器，制动力矩10002000N.m，大于计算所需制动力矩，满足要求。逆止力矩计算：FN=F

31、st-0.8L（2qB+qRO+qRU）+qGgH/sin/dr=9.8N.m由于计算出的逆止力矩很小，且输送机基本为水平运输，已设有制动器，不需要设逆止器。3、带式输送机电气保护该带式输送机设计采用的电控装置具有防打滑，过速、跑偏、堆煤、温度、输送带张力下降，电机过载、电机超温、输送带纵向撕裂、沿线急停闭锁、驱动滚筒的表面温度、烟雾、主电机电流、开关故障、闸瓦磨损等检测与保护功能，配有联络信号装置，可实现带式输送机沿线起动预告和打点信号联络，并留有与上一级监测（控）装置联系的通讯接口，可方便地构成井下带式输送机运输监控系统。二、下组煤运输大巷带式输送机校验计算1、设计依据及主要技术参数输送物

32、料：原煤，容重900kg/m3；输送机长度：L120m；输送机倾角：=0°5°；提升高度：H3m；输送能力：Q630t/h；工作制度：330d/a，16h/d。下组煤运输大巷带式输送机主要技术参数特征见表9-2-2。表9-2-2 下组煤运输大巷带式输送机主要技术参数特征表序号名 称单 位内 容备 注1运输量t/h6302带 宽mm10003速 度m/s2.54输送机长度m1205提升高度m36输送机角度度0°5°7带 强N/mm680PVG整芯阻燃8驱动滚筒直径mm6301个9驱动型 式头部单滚筒单电机驱动型 号YBXn-280M-4250kW1台功 率

33、90kW电 压660/1140V10减速器型 号B3SH9-20+风扇1台11软驱动型 号QJR-400/1140(660)1台（防爆）12制动器型 号YBWZ5500/121型制动器，制动力矩2.24kN.m1台（防爆）13拉紧装置型 号JH-5A回柱绞车1套（防爆型）下组煤运输大巷带式输送机的布置示意图见图9-2-2。图 9-2-2 下组煤运输大巷带式输送机示意图2、主要技术参数校验计算（1）带式输送机圆周力根据带式输送机工况条件，计算采用如下参数模拟摩擦系数 f0.03传动滚筒摩擦系数 0.3传动滚筒上的围包角 190°带式输送机速度 V2.5m/s胶带强度 680N/mm每米

34、物料重量 qG70kg/m每米胶带重量 qB13.3kg/m承载托辊布置间距 a0 = 1.2m回程托辊布置间距 au = 3.0m上托辊每米长转动部分质量 qRO=15.75kg/m下托辊每米长转动部分质量 qRU=5.364kg/m带式输送机能力满足要求式中：S物料的最大截面积，取0.12266m2k折减系数，取0.98主要阻力 FHLfg(2qB+qG)cos+qRO+qRU)= 4158N主要特种阻力 FS1F+Fgl=957N式中：F= C0g L(qG+qB) cossin Fgl=2Iv2gl/v2 b12C槽形系数，取0.430托辊和输送带间的摩擦系数，取0.35L装有前倾托辊

35、的输送机长度托辊前倾角度，取1.5°2物料与导料板间的摩擦系数，取0.6Iv输送能力，0.25 m3/sl导料槽栏板长度，取6 mb1导料槽两栏板间宽度，取0.61 m 附加特种阻力: FS23.5AP3 =1470N式中：A一个清扫器和输送带接触面积，取0.01m2,设置2个头部清扫器和1个空段清扫器（1个空段清扫器相当于1.5个清扫器）P清扫器和输送带间的压力，取70000 N/m23清扫器与输送带间的摩擦系数，取0.6附加阻力：FN= FbA+Ff+F1+Ft=2298N倾斜阻力：FStqGH1g =2103N传动滚筒所需圆周驱动力 FuFH+F N+FS1+FS2+FSt10

36、986N（2）电动机功率及过载能力带式输送机稳定运行时传动滚筒所需轴功率：PAFu ×V/100027.5kW带式输送机驱动电动机功率：PMKPA/55kW式中：传动滚筒到驱动电机的总效率，取0.75K电动机备用系数1.5带式输送机单驱动滚筒，所需电动机计算功率55kW，实际使用电动机功率为90kW，大于计算功率，满足要求。过载能力校验：k=155.2/180=0.86所选用的YBK2-280M-4型隔爆电动机的过载系数Ke=2.0，k=0.86Ke=2.0，过载能力满足要求。（3）输送带张力设F1和F2分别为输送带在传动滚筒上绕入点和绕出点的张力，F3和F4分别为尾轮输送带绕入点和

37、绕出点处的输送带张力，FA为起动状态传动滚筒圆周力。其中FA=FU×KA KA为启动系数 ，取值KA=1.35输送带不打滑最小张力计算F2min FA/2（e1）8698N式中，输送带与驱动滚筒间摩擦系数取0.25 输送带在驱动滚筒上的围包角取190 º=3.3161弧度按垂度条件重载段允许最小张力计算：Szmin=a0(qG+qB)g/8(h/a)max=12258N按垂度条件空载段允许最小张力计算：Skmin=auqBg/8(h/a)max=4893N根据垂度条件，取F3=12258N4893N (满足空载段垂度条件)此时，F4=1.04 F3=12748N12258N

38、 (满足重载段垂度条件)F2= F3-(qB×cos+qRU)Lgf-HqBg=13702NF1F2FU24688N（4）胶带安全系数输送带的安全系数：n=BSt/F1=20.6式中，-胶带接头强度效率，取75%n9，所选用输送带安全系数满足要求。（5）逆止力矩和制动力矩制动力矩：Mz=9550PA/（n×i）=175N.m式中 n驱动滚筒转速，n=75rpm i减速器速比，i=20根据计算结果，选择YBWZ5400/80 型制动器1台，额定制动力矩1250kN.m大于带式输送机所需计算制动力矩，满足安全要求。逆止力矩计算：FN=Fst-0.8L（2qB+qRO+qRU）+

39、qGgH/sin/dr=420N.m由于计算出的逆止力矩很小，且输送机基本为水平运输，不需要设逆止器。3、带式输送机电气保护该带式输送机设计采用的电控装置具有防打滑，过速、跑偏、堆煤、温度、输送带张力下降，电机过载、电机超温、输送带纵向撕裂、沿线急停闭锁、驱动滚筒的表面温度、烟雾、主电机电流、开关故障、闸瓦磨损等检测与保护功能，配有联络信号装置，可实现带式输送机沿线起动预告和打点信号联络，并留有与上一级监测（控）装置联系的通讯接口，可方便地构成井下带式输送机运输监控系统。第三节 井下其它辅助运输设备一、井下辅助运输方式根据井田内煤层赋存特点，井田东部煤层位于露头附近，东高西低。井田东西方向长、

40、南北短且基本沿煤层走向布置。井田内煤层厚度较厚，5号煤层平均厚度2.76m，8号煤层平均厚度3.13m，9号煤层平均厚度3.87m。井田内煤层倾角较缓，一般为2°8°，井田东北部局部地段煤层倾角大于8°。结合本矿井的具体情况，设计确定井下辅助运输方式为无轨胶轮车运输。矿井人员由副斜井井口乘胶轮人员运输车可直达各工作地点；大件设备及物料采用多用途无轨胶轮车从地面经副斜井可直接到达井下各个使用地点。二、无轨胶轮车配备及主要性能参数（一）所选辅助运输设备见下表9-3-1。表4-2-5 井下辅助运输车辆一览表序号车辆名称车辆型号数量（辆）自重（t）额定载重（t）备注1防爆

41、柴油机无轨胶轮车WC24RE39.85国产2框架式支架搬运车WC40Y12630国产3铲板式支架搬运车WC25EJ129.325国产4防爆柴油无轨胶轮车WC5E27.55国产5防爆柴油机无轨胶轮车WC3J(D)24.353国产6轮胎式防爆装载机ZL30EFB210.23国产合计11（二）所选设备主要性能及参数1、WC24RE型无轨胶轮人车主要性能及参数额定载人数：24人发动机功率：75kW（防爆净功率）爬坡能力：14°最大速度（重载）：34km/h（30km/h）最小离地间隙：280mm最小转弯半径：6610mm外形尺寸（长×宽×高）：7720×1960

42、×2000mm 机车自重：9.8t2、WC40Y型框架式支架搬运车性能及参数功率：200kW最大载重量：40t爬坡能力：12°车重：26t外形尺寸：长9036mm，宽2950mm，高1693mm3、WC25EJ型铲板式支架搬运车性能及参数功率：160kW最大载重量：25t爬坡能力：14°车重：29.3t最小离地间隙：275mm最大速度：18km/h（满载）最小转弯半径（内/外）：2875mm/5920mm外形尺寸：长9500mm，宽2200mm，高1900mm。4、WC5E型防爆柴油机无轨胶轮车性能及参数额定载重：5t发动机功率：75kW爬坡能力：14°

43、最大速度：30km/h（空载），28km/h（满载）最小离地间隙：215mm 最小转弯半径（内/外）：3800/6500mm外形尺寸（长×宽×高）：6667×1960×2000mm机车自重：7.5t5、WC3J(D)防爆柴油机无轨胶轮车性能及参数额定载重：3t发动机：65kW转速：2200r/min爬坡能力：纵向12°横向7.5°最大速度：29 km/h最大制动距离：8m（车速为20km/h在干硬路面上）自卸车厢最大举升角：45°最小离地间隙：200mm 最小转弯半径（内/外）：5600mm/7500mm外形尺寸（长

44、5;宽×高）：5700×1950×2215mm机车自重：4.35t6、ZL30EFB型轮胎式防爆装载机性能及参数额定载重：3t额定功率：75kW额定斗容：1.7m3最大车速：32km/h最大爬坡能力：25°外形尺寸：7080×2370×2650 mm车重：10.2t（三）无轨胶轮车加水及加油在井下辅助运输大巷和辅助运输顺槽每隔1000m利用井下消防管路设置车辆加水点，加水点应设标识牌。井下不设置加油检修硐室，其加油、检修均在地面完成。三、无轨胶轮车运输事故的防治措施1、矿井运输中可能发生事故分析无轨胶轮车井下发生相互碰撞、撞人、跑车、

45、发火等事故。2、胶轮车防治运输事故的主要措施根据煤矿安全规程和煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范规定，井下运行无轨胶轮车安全措施如下：（1）严格控制胶轮车速度，平巷运人速度不超过3.5m/s，斜巷运人速度不超过3.0m/s；货车行驶速度最大不超过7.5 m/s。车辆在巷道中行驶的最高速度：运送物料 40 km/h；运送人员 25 km/h。（2）单车单向行驶道，运行车辆按照一定方向运行，严禁逆行。（3）单车双向行车道，要设机车绕行道或错车硐室，并设行车信号闭锁装置；行驶车辆的巷道中每隔 300 m 应设置一个人员躲避硐室。（4）双车行车道，来往车辆各行其道，须确保会让错车及行车安全，弯道减

46、速鸣笛；同向行驶的车辆应保持不低于 50 m 的安全运行距离。（5）按规定设计信号系统和信号灯。无轨胶轮车运行巷道全线的侧壁及地板上设置相应的灯光或反光警示标志。（6）排气口的排气温度不超过70，其表面温度不超过150。（7）排气中 CO、NOx等有害气体浓度，应符合 MT220 的有关规定。（8）各部件不用铝合金制造，使用的非金属材料具有阻燃和抗静电性能。油箱及管路用不燃性材料制造。油箱的最大容量不超过8h的用油量。（9）燃油的闪点高于70。（10）配置适宜的灭火器。（11）驾驶员应熟悉矿井运输路线和井下避灾路线，具备自救、互救和现场急救相关技能；应按下井人员要求配戴劳动保护用品，随身携带矿

47、灯、自救器。（12）除日常的维护、保养外，车辆及防爆柴油机，每两年时间内至少应进行一次大修。（13）车辆不允许超载运输；车辆的运输应遵循分类原则，不应客货混装，易燃、易爆和腐蚀性物品不应混合运送；车辆运送松散物料时，应采取必要的紧固措施；具有自卸功能的车辆运行时，应采用不能自行脱钩的连接装置；运送人员应使用专用人车运输，开车前应关好车门、防护栏，人体及所携带的工具、材料不应露出车外，车辆起动时，司机应向乘车人员发出警示；车辆行进中和尚未停稳时，人员不应上、下车或在车内站立，行进中乘坐人员发现异常情况时，应立即向驾驶员发出信号；各种运人车辆应明确定员，不应超员运输。3、无轨胶轮车巷道避险车道设置

48、由于本矿井与副斜井相连的下组煤辅运大巷（东西方向）长度较长，斜长为1528.9m，且巷道坡度均大于6°段连续坡度总长达1143.8m，为有效避免无轨胶轮车因刹车失灵而造成的安全事故，本次设计在下组煤辅运大巷（东西方向）和与其相连的5煤采区辅运巷处设置无轨胶轮车巷道避险车道，在该车道内地面由外向内铺设坡度为8°的卵石及细沙，铺设厚度由10mm过渡至940mm，避险车道尽头利用废弃的无轨胶轮车轮胎设置一排防撞墙。同时，为便于失控车辆及时避险，在进入避险车道前放50m、100m等处设置醒目、明显的反光标识。无轨胶轮车巷道避险车道的设置类型可分为：直线巷道中避险车道、转弯处避险车道

49、。（1）巷道避险车道间距针对井下特殊条件，参照采矿工程设计手册及国内外相关研究成果，同时考虑井下条件的复杂性（如巷道系统相对封闭、风流较小、由通风达到的降温效果不佳等因素），确定直线巷道中避险车道的间距为600m（连续纵坡长度）。（2）巷道避险车道长度考虑井下无轨胶轮车较地面车辆速度低，自重和载重小的特点，其避险车道的长度应小于地面避险车道的长度，同时参照神华集团神东公司的实践经验，考虑井下巷道扩散通风的要求以及车辆在运行过程中摩擦阻力的影响，井下避险车道有效长度确定为6m。（3）巷道避险车道断面及支护形式根据本矿选择的无轨胶轮车设备的外形参数确定巷道避险车道的断面：所选无轨胶轮车最大宽度29

50、50mm，最大高度2650mm，考虑到避险车道地面需铺设一定坡度的卵石及细沙。按照煤矿巷道断面和交岔点设计规范（GB50419-2007）规定所需留设的安全间距，确定巷道避险车道断面形式为半圆拱，巷道净宽5000mm，巷道墙净高2250mm；巷道支护方式采用锚网喷，喷射混凝土强度C30，厚度120mm，锚杆采用直径20mm，长度2000mm；间排距800×800mm，树脂锚杆；巷道铺底厚度250mm。（4）直线巷道中避险车道驶入角及位置无轨胶轮车方向盘与方向轮的转向角一般为14：1，即方向盘转动半周（180°）时方向轮转向为180°/14=12.86°。

51、考虑到司机和车辆因素，井下无轨胶轮车运行速度低等特殊情况，同时为减少巷道跨度，无轨胶轮车避险车道驶入角取12°。为使司机在对方向盘进行较小的操作下进入避险车道，避险事故的发生，同时根据司机操作习惯的影响，直线巷道中避险车道一般设置在车辆下行方向的右侧。井下巷道避险车道布置位置见图9-3-1，直线巷道中避险车道、转弯处避险车道布置方式详见图9-3-2、9-3-3。第四节 压缩空气设备一、现状矿井现有2台R110IU-A8型空压机，1台MM-110型空压机，均配110kW 380V电机，排气量19.2m3/min，排气压力0.85MPa，经校核，现有压风设备能满足兼并重组后鑫瑞矿井用风需

52、要。因此设计利用现有设备。二、压风设备校核1、设计依据根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局文件安监总煤行2007167号国家安全监管总局国家煤矿安监局关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知，地面必须安装空气压缩机。矿井用气情况，见表9-4-1。表9-4-1 矿井用气情况表类 别工作台数每台耗气量(m3/min)总耗气量(m3/min)掘进用风混凝土喷射机188气腿式凿岩机22.85.6风镐21.2（注）2.4其它用风井底煤仓2地面筒仓2注：根据煤炭工业矿井设计规范，风镐与凿岩机不同时使用时，应按凿岩机的用气量计算。2、矿井用气量计算用气量Q112miq

53、ik1.15×1.15×1×（8+2×2.8+2+2）23.276m3/min式中：1取漏风系数1.15；2机械磨损增加系数1.15；海拔高度修正系数1。3、设备选型设计推荐建地面集中式空压机站的供气方案，利用现有2台R110IU-A8型和1台MM-110型螺杆式风冷空气压缩机，2台工作，1台备用，配套电动机均为110kW 380V，每台排气量19.2m3/min，排气压力0.85MPa。4、供电与控制空压机房2回路380V电源引自主井工业场地10/0.4kV变电所，一回工作，一回备用。电控系统要求自动化控制，可根据用风量变化适时调整输出参数，并可通过网络将运行参数上传至矿井调度室。三、压风自救需要的用气量计算最大班下井人数为88人。根据安监总煤行2007167号文和防治煤与瓦斯突出规定的要求，井下人员按避难所内每人供风量不得少于0.3m3/min考虑（