运输专项设计及设备选型.doc

1、山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型第 一 节 矿 车一、矿车矿井整合前辅助运输使用 1t 矿车，本次设计根据矿井生产能力选用 1t 固定式矿车、2t 材料车和 2t 平板车，配 备油脂专用车、重型平板车等。二、各类矿车的数量矿井达产时各类矿车规格特征及数量见表 4-2-1、表 4-2-2。达产时各类矿车规格特征表表 4-2-1 外形尺寸(mm)矿车名称 矿车型号容积(m3)名义载重(t)长 宽 高轨距(mm)轴距(mm)自重(kg)固定式矿车MG1.16A1.1 1 2000 880 1150 600 550 610材料车 MLC

2、262 2000 880 1150 600 600 580平板车 MPC262 2000 880 415 600 550 490重型平板车非标特制 20 3460 1300 364 600 1100 1240重型平板车非标特制 10 3460 1300 304 600 1100 1010油脂专用车MYC1.1-61.1 2400 1050 1190 600 905达产时各类矿车数量表表 4-2-2 山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型矿车 数量 (辆)矿车名称 矿车型号生产 备用 合计备 注固定式矿车 MG1.16A 40 10 5

3、0 已有 30辆2t 材料车 MLC26 8 2 102t 平板车 MPC26 10 5 15重型平板车 20t 8 2 10重型平板车 10t 8 2 10油脂专用车 MYC1.1-6 1 1 2合计 97第 二 节 运 输 设 备 选 型井下煤炭运输采用胶带输送机的运输方式，辅助运输采用无极绳连续牵引车牵引矿车的运输方式。一、煤炭运输设备（一）主斜井带式输送机验算1、原始数据及工作条件(1)矿井年 产 量:1.2Mt/a，工作制度 330d， 16h/d。(2)井口卸 载 点至井底煤仓斜长: L=674.4m ，提升垂高 297m。(3)井筒 倾角 : =23.5-21；(4)散煤容重:

4、950kg/m 3；(5)输送能力：Q=320t/h(井底煤仓设 GLD1500/4/S 给料机，功率4kW)；(6)工作 环境：温度、湿度适中，灰尘较多，机头部分处于室内。(7)带式 输送机布置形式及力学简图见图 7-1-1。山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型图 7-1-1 主井大倾角带式输送机设计示意图2、选型设计计算：(1)基本参数设定：输送带种类：选用阻燃型抗静电钢丝绳芯带，带宽 B=1000mm，带强 ST2500，带速 V=2.5m/s，每自然米输送 带重量 qB=36.8kg/m。（矿方建议选用）承载托辊采用 4 辊

5、深槽角，托辊直径 =133mm，L=380mm，轴承为 6305/C4,辊子承载能力 P0=2.27kN，托辊实际 最大静载荷Pmax=ea0(Im/v+qB)9.8=0.68kN，最大动荷载 Pmax=0.824kN，P，满足使用寿命；承载托辊形式：每 9 组槽型托辊加 1 组槽型前倾托辊，=1.383；上托辊间距 a0=1.2m，每米上托 辊转动部分承载重量qRO=18.4g/m。下托辊直径 =133mm，L=1150mm，轴承为 6305/C4；回程托辊形式：4 组平行加 1 组 V 型，=10=1.5；回程分支托辊间距 aU=3.0m，每米下托辊转动 部分重量 qRU=5.7kg/m。

6、每米带式输送机上物料重量 qG=35.6kg/m；导料槽长度 4500mm；模拟摩擦系数:f =0.035；长度附加系数 C=1.17。(2)输送机 输 送能力计算选用 B=1000mm 的带式输送机，其能力校验：Q=3.60.12162.50.77950=801t/h320t/h 满足(3)园周力及传动功率计算、主要阻力 FHFH=fLgqRO+qRU+(2qB+qG)Cos=28732N、提升阻力FSt= qGgH=91989(N)、主要特种阻力山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型FS1=F+Fgl前倾上托辊摩擦阻力：F 上 =

7、C0L 上 (qB+qG)gcossin=2084N前倾下托辊摩擦阻力：F 下 =0L 下 qBgcossin=2120N物料与导料槽板间摩擦力：Fgl=2I2VgL/v2b12=110(N)FS1= F 上 + F 下+ +Fgl =4316(N)、附加特种阻力FS2= Fa+n3 Fr=3500NFa犁式卸料器附加阻力，本设备没有犁式卸料器，故 Fa=0胶带与清扫器的摩擦阻力：清扫器设置：2 个弹簧，2 个空段。、园周 驱动 力Fu=CFH +FSt+FS1+FS2=133422N、功率 计 算传动滚筒轴功率PA=( FuV)/1000 =334(kW)电机轴功率：PA=1.5PA=467

8、(kW)选用 YB2450S2-4 型电动机，(250KW2 10KV)，能满足要求。(4)张力 计算、按垂度条件承载分支 F 承 mina0(qB+qG)g/8(h/a)adm=10636(N)回程分支 F 回 min(aUqBg)/8(h/a)adm=13524(N)、按不打滑条件 山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型按不打滑条件 F2(S1)minFUmax/(e-1)=KaFU/(e-1)式中：=0.3；1=190，2=190；e=5.24；起动系数取 Ka=1.5最大圆周驱动力：Fumax =1.5F U=200133(N

9、)按 P1：P2=1：1，第二传动滚筒的力用足F2min=F2umax/(e2-1)=77563(N)、各特性点 张力根据以上条件，传动滚筒奔离点的张力为 97563(N)，令S2=97563（N）则各点张 力如下：S3=S2=97563（N）S4=1.02S3=99514(N)S5=S6=S7=S4+fLg(qRU+qB)+Frq BHg=17636(N)S8=1.04S7=18341(N)S9=S8+fLgqro+(qB+qG)+FS1+qGgH+qBgH230848(N)S1=S10=1.02S9=240083(N)S1-2=164274(N)、验 算不打滑、胶 带 安全系数总围包角：

10、S1/S22.465.24e 第 1 围包角 S1/S1-21.4e 2.29第 2 围包角 S1-2/S21.68e 2.29，不打滑带式输送机安全系数：n=7-9 m=10.4(5)传动滚 筒山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型第一传动滚筒的合力为 404KN，选用直径 1250 传动滚筒，其所需扭矩为 33.4KN.m，选用传动滚筒 100125，其许用应用 450KN，许用扭矩 52KN.m，满足使用要求。(6)逆止器力矩计算FL=2（FSt-FH）=164276N(f=0.012)作用于传动滚筒上的力矩：M=FLD/200

11、0=103KN.m3、选型结果：主斜井带 式输送机技术参数及特征表序号 项目 单位主斜井带式输送机(DTC100/32/22501 运输量 t/m3 3202 运输物料 原煤（0-300mm）3 松散密度 t/m3 0.954 带宽 mm B 10005 带速 m/s V2.56 输送机倾角 度 23.4217 输送距离 m 674.48 输送机的提升高度 m 2649 驱动方式 变频软启动10 最大张力 N 240083宽度 mm B 100011胶带（钢丝绳芯 MT668-2008） 带强 N/mm ST2500型号 YB2450S2-4功率 kW N250台数 台 212 电动机电压 V

12、 10kV型号 B3SH1513 减速器速比 I=4014 偶合器 型号型号 ZYJ-14015 拉紧装置功率16 制动器 型号 KZP-1400/156山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型台数 2型号 DSN20017 逆止器台数 218 安全系数 10.4带式输送机设有防跑偏、打滑、断带、沿 线急停等各种保护装置，依据故障性质和程度，分别动作于事故报警或紧急停机。4、配电控制主斜井皮带电机为 10kV 直供，两回 10kV 电源引自工业广场主副井 10kV 变电所 10kV 侧不同母线，皮带机头配电室设 1 台 TKD-NT-1

13、0 型双 电源柜引接 电源；0.4kV 电控电源引自主副井 10kV 变电所 0.4kV 侧不同母线。胶带机电控系统采用带式输送机变频控制系统 PLC 控制，控制系统设备及带式输送机起停；设有带式输送机防跑偏、打滑、断带、纵撕、溜槽堵塞、沿线急停、驱动滚筒温度保护 、烟雾、洒水等各种安全保护装置及信号系统。控制设在主斜井井口房内。在井筒中每隔 25m设置 1 套 PDBS 断带抓捕器。(二) 集中运输大巷带式输送机( 东段)集中运输大巷带式输送机水平长 1100m，提升高度 10m，主要为一、二采区煤炭运输服务。设备选型如下：(1)设计 依据带式输送机运量：Q900t/h；带式输送机水平长度：

14、Lh1100m；垂高：H=10m煤的松散容重：950kg/m 3；带宽：B1000mm(2)带式 输送机 选型计算根据输送带上物料的最大截面积、带速和倾斜系数，经核算带宽山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型B=1000mm、带速 v=3.15m/s 满足 Q=900t/h 生产能力的要求。Q=3.6.S.V.K=1144t/h图 4-3-1 集中运输大巷带式输送机(东段)计算简图、圆 周驱动 力的计算托辊运行阻力系数：动力运行 f=0.035传动滚筒摩擦系数：0.25；承载托辊直径 =133mm，L=380mm回程托辊直径 =133

15、mm，L=1150mm采用 35槽角承载托辊间距 01.2m；回程托辊间距 u3.0m；清扫器设置：2 个弹簧，2 个空段。带速：v3.15m/s；初选带强：钢丝绳芯阻燃抗静电胶带 ST1250，符合 MT668-2008物料重量：q G=79.4kg/m每米胶带重量：q B=24.7kg/m上托辊每米长转动部分重量：q R015.75kg/m下托辊每米长转动部分重量：q Ru5.36kg/m系数：c=1.09。主要阻力：F HfLgq R0+ qRu+(2qB+qG)cos56544N倾斜阻力：F st=qGgH=11939N山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专

16、 项 设 计 及 设 备 选 型主要特种阻力：F s1=F+FGL=CoL(qB+qG)gcossin+ =8458N21bVgLI附加特种阻力：F s2=n3Fr+Fn 3AP3+BK23500N所需传动滚筒所需圆周驱动力：F uF H+ Fs1+ Fs2+Fst=85531N、电动 机 计算轴功率：P A FuV/1000=269kW驱动电机功率：P M1.5P A404kW选用 YB2-450S1-4(220KW2，1140V)电动机、张 力计 算A、按垂度条件(重载)承载分支 F 承 mina0(qB+qG)g/8(h/a)adm=15298(N)回程分支 F 回 min(aUqBg)

17、/8(h/a)adm=9077(N)B、按不打滑条件按不打滑条件 F2(S2)minFUmax/(e-1)=KaFU/(e-1)（围包角12=190， =0.25,e1= e2=2.29）最大圆周驱动力：F umax=1.5FU=128297NF2min=Fumax/(e-1)=49722N(P1：P2=1：1，围包角 12=190，第二传动滚筒的力用足)根据以上条件，各点的特性力:S1=135253NS2=49722NS3=61844NS4=61844NS1-2=92488N、验 算打滑、胶 带安全系数山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备

18、 选 型双传动滚筒驱动围包角 S1/S2=2.7280允许的安全系数： 6.5计算的钢丝绳安全系数： 7.346.5计算钢丝绳的最大静张力： 88.8KN1.197m2/s下放最重件时安全制动减速度为：2.14 m 2/s1.1977、最大班作业时间最大班作业时间见表每班总提升时间顺序提升性质数量单位每次数量每班次数可完成量每次提升时间(s)s min1 提升矸石20 t 7.2 3 22 700 1944.78 32.41 2 下放材料20 车 2 10 20 700 7001.20 116.69 3 设备 4 次 4 700 2800.48 46.67 4 送保健钣1 次 1 700 70

19、0.12 11.67 山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型5 其 它 5 次 5 700 3500.60 58.34 合 计23 15947.18 265.79 共计4.43h 最大班作业时间为 4.43h SS 1.93 =2.19符合要求式中：钢丝绳与驱动轮衬垫摩擦系数. 取 0.25钢丝绳在驱动轮 上的围包角，180。5)电动机功率的计算动力运行时：N K （SS ）V1000=41KW式中：K 电动机功率备用系数.一般取 K1.6传动功率. 0.8选取电动机为：YB2 55KW Ne980r/min U=660V/380V6

20、)牵 引 钢丝绳安全系数计算:m=S/Smax =6.25式中：S 钢丝绳破断拉力总和.Smax最大张力点张力 满足煤矿安全规程n6 的要求。7)驱动轮直径和钢丝绳直径之比值：1200/20=6060，满足要求。经计算，当吊座间距为 13 米，运输距离为 672 米（斜长），绳速为 1.07 m/s，最大班下井人数 为 110 人时，全部人 员下井后时间为约19.4min，满 足矿井设计规 范最大班工人下井 时间不超过 60 分钟的要求。选型结果如下：乘人器型号：RJKY55-24/750 （A）， D=1200mm钢丝绳型号和绳速：619SFC201570 右同向， V=1.07m/s电动机：YB2， N=55kW山 西 楼 俊 集 团 泰 业 煤 业 有 限 公 司 运 输 专 项 设 计 及 设 备 选 型减速器：TB3SV10-56 i56制动器 BYWZ400/1258)配 电 及控制：为了保证架空乘人装置供电电源的可靠性，两回 660V 电源分别引自主副井场地副井绞车房配电室 660V 系统 660V 侧不同母线段。选用矿用架空乘人器综保监控装置，具有所必须的各种电气保护及联锁装置。