无极绳绞车计算方法

第四节、无极绳绞车运输设备专项设计井下材料运输因考虑到要整体下放液压支架的需要，轨道上山巷采用单轨单向运输，选用1部JWB-132/BJ型无极绳连续牵引车完成下放液压支架及材料、设备辅助运输任务。㈠设计依据运输距离1800m，最大倾角7°；最大件为：过渡液压支架重量为22.5t；最大班运输量：材料4车；砂子、水泥6车；矸石75t；坑木4车;设备4次；保健饭1次；雷管、炸药各1次;其它5次。提升容器：提矸及料时选用MC1-6A型1t材料车及1七平板车自重494kg(2000<880X1150)每钩提4辆。升降大件设备时绞车绳端载荷(包括提升容器自身重量)(W)最重液压支架+平板车=22.5T+1.5T=24T；㈡选型计算钢丝绳的选择预选20NAT6x19S+FC1570SZ型钢丝绳(GB/8918-2006),钢丝绳直径d=26mm,单位重量Pk=2.631kg/m,全部钢丝破断力总和Qp=439.5kN。行车阻力计算F=(G0+G+Gp)g(sinB+3zcosB)+2|jPkgL=83.6kN式中：G0—梭车重量，G0=3000kg；G—液压支架重量,G=22500kg；Gp—平板车重量,Gp=1500kg；M—钢丝绳摩擦阻力系数外=0.25；L—运输距离,L=1800m;B—运行线路最大坡度，阡7°。电机轴功率计算N0=FuxV/0.8=83.6x1.4/0.8=118（KW）钢丝绳强度验算1）钢丝绳张力计算F=S「S广S（了1）式中：n—摩擦力备用系数，n=1.2;M—钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数外=0.14;a一钢丝绳在驱动轮上的总围包角，a=7n。S1=3.21kN S4=43.6kN2）安全系数检验m=g=3.9>5-0.001L=3.2Smax式中：Smax—钢丝绳最大张力，考虑到加配重前钢丝绳已经收紧，钢丝绳理论值增加10kN。确定绞车选用JWB-132BJ型无级绳连续牵引车，功率：132kw、快速：1.4m/s、慢速：0.56m/s、快速牵引力：70KN、慢速牵引力：120KN.第五节、80107综采工作面运输设备专项设计选型原则矿井在8号煤层布置一个80107综采工作面，工作面的采、装、运、支工序全部采用机械化。从目前综采的发展趋势，设计安全高效的综采面要求加大工作面的长度，加大截深，选用能切割硬煤的大功率采煤机，提高采煤的截割速度，相应要求提高移架速度，与大运量的可弯曲刮板输送机相匹配，加强端头支护，采用长距离顺槽带式输送机。针对上述要求，对于综采系统设计考虑了以下原则：机械设备的选择首先满足技术先进，生产可靠，提高综采设备的开机率，达到安全高效。同时各设备间要相互配套，保证运输畅通，并增加运输环节的缓冲能力，以期达到采运平衡，最大限度地发挥综采优势。为综采工作面创造快速连续开采的条件，加大工作面推进长度，减少搬家次数，并保证快速搬家。同时做到采准工作快，增大巷道断面特别是顺槽断面，采用掘进机掘进，利用顶板完整，煤层比较坚硬的条件，采用树脂锚杆支护，以提高掘进速度，保证工作面的接替要求。对辅助运输系统，要求系统简单、环节少，把工作人员及材料快速方便地运送至工作地点，作为提高工作面生产能力的一个重要因素考虑，并在巷道布置上加以保证。由于进口设备价格昂贵，后期维护成本高，而国产设备目前已能够满足厚煤层综采工作面的要求，并且在国内很多矿井得到应用，因此本次设计工作面设备中液压支架（电液控制系统可考虑进口）、刮板输送机立足国产，为了满足进度的要求，采煤机也选用国产设备。设备选型在选择配套可弯曲刮板机、转载机、顺槽可伸缩带式输送机等运输设备时，考虑了生产矿井实际使用情况和计算的生产能力两方面因素。8#采区运输专项设计第一节运输方式的选择一、煤炭及辅助运输方式为适应矿井机械化程度高、产量大的要求，本次设计井下煤炭运输均采用带式输送机运输。井下辅助运输采用连续牵引车、调度绞车牵引矿车接力运输。二运输巷道断虱支护方式、坡度及钢轨型号运输上山采用矩形断面，锚网喷支护，倾角为3~7。，轨道上山采用矩形断面锚网喷支护，倾角为3~7°,铺设30kg/m钢轨。第二节矿车一、 矿车选型根据井型、井筒和辅助运输大巷的坡度，辅助运输采用无极绳连续牵引车和调度绞车牵引矿车接力运输。二、 根据开拓及井下开采布置，运煤系统采用带式输送机，矿车仅限于辅助运输，矸石运输采用1t固定箱式矿车，运送设备及材料采用1t平板车、3t平板车、20t重型平板车和1t材料车。达产时需各类矿车105辆，其中1t固定箱式矿车40辆，1t平板车10辆，1t材料车10辆，3t平板车15辆，10t重型平板车30辆，18t重型平板车30辆。井下铺600mm,22kg/m、30kg/m钢轨。矿车规格特征见表4-2-1。

表4-2-1 达产时各类矿车规格特征表序号名称型号容积(m)名义载重(t)取大载重(t)轨距(mm)轴距(mm)自重(kg)外形尺寸(mm)(长X宽X高)11t固定箱式矿车MGC1.1-6A1.11.01.506005005922000x880x115021t平板车MP1-6A1.02.06005504652000x880x41031t材料车MC1-6B1.02.06005505152000x880x115043t平板车MPC3-63.05.560011005302400x1050x415510t平板车ZP6-101010.5600110010573440x1230x346620t重型平板车自制2020600110010502900x1300x298第三节运输设备选型一、大巷运输运输上山带式输送机选计算：1.设计参数胶带机斜长：1800m;胶带机倾角：-3~-7°,下运;3） 散煤容重:0.95；4） 胶带速度:2.5m/s；5） 输送能力：Q=695t/h；6） 胶带机提升高度：H=-145m；7） 工作环境：井下、潮湿，灰尘较多;8） 张紧形式：下带张紧；9） 给料点：1个；胶带机布置形式及力学简图如下：选型计算1）基本参数设定输送带种类:钢绳芯阻燃抗静电橡胶带，暂定带宽B=1000mm,带强St/S1250N/mm,每自然米输送带重量qB=[qB,]xB=24.7kg/m。承载托辊槽角入=35°,托辊直径中108mm,L=380mm，承载托辊形式：三辊槽型，轴承6205/C4；上托辊间距a0=1.2m，每米上托辊转动部分承载重量qRO=10.175g/m。下托辊直径中=108mm,L=1150mm，轴承6205/C4；回程分支托辊间距au=3.0m，每米下托辊转动部分重量qRU=3.48kg/m。输送机运行速度V=2.5m/s,每米胶带机上物料重量qG=77.22kg/m;导料槽长度4500mm；模拟摩擦系数:f=0.012;长度附加系数C=1.05。2） 胶带宽度计算■'~6~胶带宽度B=KyVcZ其中：K——断面系数，取380Y——物料密度，取0.95t/m3v 胶带速度，取2.5m/sc——倾角系数，取0.98Z——速度系数，取0.95Q=695t/h，计算得B=0.91m选取带宽B=1000mm，满足带宽要求。3） 输送机输送能力计算Q=695t/h利用公式S>S'^算输送机输送能力查表3-2，输送机上物料的最大截面积S得S=0.1127（入=35°、0=20°）oS'= ° =0.0945（m2）3.6Vkp式中：S——输送带上可载物料的最大面积，^；S'——输送带上物料的实际面积，^；Q——输送带小时输送机能力，t/h;P物料散积容重，t/m3;k——倾斜输送机面积折减系数；V——输送带运行速度，m/soS'=0.0945<S=0.1127,满足使用要求。圆周力及传动功率计算⑴全线满载运行工况园周力计算上分支运行阻力F±=CfLg(qRO+qB+qG)=24.9kN)下分支运行阻力Ft=CfLg咒。+q&)=6.26(kN)C.物料提升阻力：FSt=qGgH=-109.73(kN)D主要特种阻力FS1、附加特种阻力FS2O-L O匕FS1+FS2,合计取6.0kNE.园周驱动力Fu=F1+F2+FSt+FS1+FS2=-72.57(kN)功率计算传动滚筒轴功率：PA=(FuxV)=-181.425(kW)电机轴功率：PM=PAn2=-177.8(kW),为发电工矿。n2-传动效率0.98⑵全线空载运行工况①园周力计算上分支运行阻力F±=CfLg(qRO+qB)=7.75(kN)下分支运行阻力Ft=CfLg咒。+q&)=6.26(kN)C.物料提升阻力：FSt=qGgH=0D主要特种阻力FS1、附加特种阻力FS2O-L O匕FS1+FS2,合计取6.0kND.园周驱动力FuA=Fi+F2+Fst+Fsi+Fs2=20(kN)②功率计算传动滚筒轴功率：PA=(FuXV)=50(kW)电机轴功率：PM=PAn2=49(kW),为电动工矿。n2-传动效率0.98综合以上两种情况，取最不利的，第一种满载运行工况，选取丫系列防爆电动机1台，单滚筒驱动，电机功率N=200kW。张力计算⑴按垂度条件承载分支 F承m^[ao(qB+qG)g]/[8(h/a)adm]=15(kN)回程分支 F回min^(auqBg)/[8(h/a)adm"^州)⑵各特性点张力根据垂度条件，尾部张力F1=59.36kN>FUA/(eM^-1)=55kN,(p=0.30中=200°e削=2.85)F2=132kN,头部张力F3=18kN,F4=18kN。尾部驱动。输送带安全系数n=1250x1.0/132=9.47，大于(7-9),输送带满足要求。制动力计算Fl=FSt-0.8fg[L(qRO+qRU+2qB)+H/sin&qG]=95.77(kN)作用于传动滚筒轴上的制动力矩：Mj=FLxD/2=48KN-m，传动滚筒直径D=1000mm。计算选型结果如下

1#带式输送机规格特征表项目特征单位型号及参数运输长度(m)坡度(°)L=18006=-3~-7型号DTH100/69.5/200运输量t/h695-H+、士带速m/s2.5带