【矿山机电】-某立井开采煤矿固定机械及运输设备选型计算1

毕业设计说明书题目某立井开采煤矿固定机械及运输设备选型计算整设计图纸请联系本人，参见豆丁备注。HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219毕业生姓名专业矿山机电学号指导教师所属系（部）机电系前言本次毕业设计可能是我学生生涯最后的一次学习机会，在此首先感谢学院和指导老师李瑞斌教授对我设计的支持和帮助，为我以后的工作打下了一个有益的基础。本设计针对某立井开采煤矿固定机械及运输设备选型计算的设计，内容涉及较多，设计时间较长，是一个设计的过程，更是一个学习的过程。通过前面的实地实习，在老师的努力下收集到了较为齐全和准确的相关资料，其中包括了井底运输机械；主、副井提升设备及流体机械设备的了解，为本次设计打下了一个良好的基础。同时涉及的参考文献较多，多数为十几年前的老版本，难免存在一些错误，还望大家见谅。根据设计大纲所要求内容，将设计分为六章，内容主要有三部分，第一部分主要是对井底运输机械选型设计,内容涉及第一章。二到三章为设计的第二部分，也是本次设计的核心内容，主要是对主、副井的提升系统，选择合理的提升设备。最后一部分是流体机械部分的设计，内容涉及第四到六章。整个设计内容可靠、数据可信。若存在问题，希望各位评审老师批评指正。某立井开采煤矿固定机械及运输设备选型设计摘要本次毕业设计是以煤矿立井固定机械设备选型为设计对象，主要是为一个年产120万吨的矿井设计一套经济而配套的固定机械及运输设备，该矿可采煤层为9号煤，煤层倾角为3到6，可采厚度为28米，采用一对立井集中开采，矿井排水高度为210米，正常涌水量为230M3/H，最大涌水量为360M3/H，最大涌期为65天，矿井风量为80M3/S，初期负压为13500PA，末期负压36500PA。该毕业设计主要由井底运输设备的选型设计（包括采煤机的选型、刮板输送机的选型、转载机的选型、皮带输送机的选型、矿用电机车及矿车的选择和辆数的确定等）、提升设备的选型设计（包括主井提升系统的选型、副井提升系统的选型等）和流体机械设备的选型设计（包括中央水泵房的布置及排水方案的确定、水泵的选型和泵台数的确定；通风机房的布置及通风机选型和台数的确定；压风机房的布置及压风机的选型和台数的确定等）。关键词运输机械提升机排水设备SOMECOALMINEDOUBLEVERTICALSHAFTFIXEDMECHANICALDEVICESHAPINGDESIGNABSTRACTTHISGRADUATIONPROJECTISTAKETHECOALMINEDOUBLEVERTICALSHAFTFIXEDMECHANICALDEVICESHAPINGASTHEDESIGNOBJECT,BUTMAINLYISONEYEARLYPRODUCES1,200,000TONSMINEPITSTODESIGNSETOFECONOMIESTHENECESSARYFIXEDMACHINERYANDTHETRANSPORTVEHICLE,THISOREMAYMINECOALTHELEVELIS9COALS,THECOALBEDINCLINATIONANGLEFOR2TO4,MAYPICKTHICKNESSIS33METERS,USESDOUBLEVERTICALSHAFTDEVELOPMENTWAYMINING,MINEPITDRAININGWATERISHIGHLY280METERS,WELLSUPTHEWATERVOLUMEISNORMALLY130M3/H,WELLSUPTHEWATERVOLUMEISMOSTGREATLY250M3/H,WELLSUPTHETIMEISMOSTGREATLY65DAYS,THEMINEPITAMOUNTOFWINDIS114M3/S,THEINITIALPERIODNEGATIVEPRESSUREIS3270PA,LASTSTAGENEGATIVEPRESSURE4130PATHISOREDESIGNSTWOPANELS,EACHPANELESTABLISHESAWORKINGSURFACETHISGRADUATIONPROJECTMAINLYBYBOTTOMOFTHEWELLTRANSPORTVEHICLESHAPINGDESIGNINCLUDINGTHECOALMININGMACHINESHAPING,THESCRAPERCONVEYERSHAPING,THEEXTENSIONCARRIERVEHICLESHAPING,THELEATHERBELTCONVEYERSHAPING,THEMINERALPRODUCTELECTRICLOCOMOTIVEANDTHEMINECARCHOICEANDTHENUMBEROFVEHICLESINDEEDGRADE,THELIFTTECHNIQUESHAPINGDESIGNINCLUDINGMAINWELLPROMOTIONSYSTEMSHAPING,VICEWELLPROMOTIONSYSTEMSHAPINGANDSOONANDFLUIDMACHINERYEQUIPMENTSHAPINGDESIGNINCLUDINGCENTRALWATERPLANTARRANGEMENTANDDRAININGWATERPLANDETERMINATION,WATERPUMPSHAPINGANDPUMPTAIWANNUMBERDETERMINATIONVENTILATESTHEENGINEROOMTHEARRANGEMENTANDTHEVENTILATORSHAPINGANDTHETAIWANNUMBERDETERMINATIONTHEAIRCOMPRESSORROOMARRANGEMENTANDTHEAIRCOMPRESSORSHAPINGANDTHETAIWANNUMBERINDEEDGRADEKEYWORDTRANSPORTMACHINERYELEVATORDRAINAGE目录摘要1ABSTRACT2第一章运输部分选型计算1一、计算条件1二、采煤机的选型11、预选12、验算11、预选22、验算3四、顺槽用转载机的选型6五、带式输送机的选型61、预选72、验算7六、电机车和矿车的选用91、确定机车最高牵引矿车数102、电机车台数计算11第二章主立井提升设备选型计算12一、计算条件12二、一次提升量的计算121、箕斗的选定122、提升钢丝绳的选择133、提升机和天轮的选择144、提升机与井筒相对位置的计算145、预选提升电动机156、提升系统总变位质量16M7、运动学参数计算178、动力学参数计算199、电动机容量校核2110、提升电耗及效率22第三章副立井提升设备选型计算24一、计算条件24二、矿用罐笼的选择及验算241、选择提升钢丝绳和尾绳262、选择提升机273、井塔高度的确定28JH4、预选电动机295、提升系统总变位质量30M6、确定提升加,减速度A1,A3307、运动学参数计算318、动力学参数计算329、电动机功率校验3310、防滑校验3411、副井作业平衡表37第四章排水设备的选型设计40一、计算条件40二、预选水泵的型号与台数401、水泵必须的总排水能力402、水泵所须的扬程的估算403、初选水泵41三、选择管路系统411、管路趟数412、管路材料413、排水管内径414、验算壁厚425、选择吸水管径42四、计算管路特性421、管路布置422、估算管路长度433、阻力系数RT的计算434、管路特性方程446、电动机功率457、电耗计算46第五章通风设备选型47一、计算条件47二、风机选型471、计算风源必须产生的风量和风压472、选择风机473、确定通风机的工矿点474、电动机功率计算49第六章空气压缩机的选型设计51一、计算条件51二、压缩空气站供气量的确定51三、估算空压机必须的出口压力52四、选择空压机的型号和台数52五、选择输气管管径52六、压缩空气站年电耗确定53结束语54参考文献55致谢57第一章运输部分选型计算一、计算条件矿井年产量120万吨/年NQ煤层倾角360可采高度H28M原封煤容重137T/M3散煤容重095T/M3工作面长度160MGL年工作日300天NB本矿采用“三八”工作制（二班出煤，一班检修），每班割煤两刀。二、采煤机的选型采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,其功能是落煤和装煤,采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类,目前应用最广泛的采煤机是滚筒采煤机1、预选根据所提供的原始数据资料中所给的煤层厚度及设计年产量等信息，可初步选用我国自行生产的MXA3300/45型采煤机。基本参数如下表11所示表11电机功率（KW）300适用采高M2347M适用倾角（度）010截深BM065滚筒直径（M）20牵引速度VCM/MIN0252、验算（）理论生产率C60HBVQT60280652513737401T/H（）实际生产率QMQTK1K237401050611220T/H式中K1与采煤机技术上的可靠性和完备性有关的系数，一般为0507。这里取05K2是考虑由于工作面其他配套设备的影响、处理顶板事故、劳动组织不周到等原因造成的采煤机被迫停机所占用的时间系数，一般为06065，这里取06（）设计小时生产率BGHTBHLQ/3316028137065/81496T/H式中每班工作时间，HBT由以上计算可知MXA3300/45型采煤机符合要求三、刮板输送机的选型刮板输送机是连续动作式运输机械的一种，由于其机身低矮，可以弯曲，运输能力大，结构强度高，能适应采煤工作面较恶劣的工作条件。它除了运煤外，还能给采煤机作运行轨道；作为移置液压支架的支点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆、水罐、乳化液管等。它是缓倾斜长壁采煤工作面唯一的运输设备。1、预选根据MG300W型双滚筒采煤机的生产能力可初步选用SGZ730/320型刮板输送机。基本参数如表所示表运输能力700T/H刮板链速093M/S破断拉力850KN中部槽尺寸1500730222MM2、验算（）运输能力的验算VFQM632080658935637M式中采煤机的生产能力，T/HMQ中部槽具有的装载断面面积F刮板链速度，M/SV采煤机牵引速度，M/MIN0装满系数，一般小于1，这里取09散煤容重，KG/M3中部槽装煤的可堆积角按300，散煤密度950KG/M3，中部槽的装煤断面F，如图所示的形状，从几何关系可求得图中部槽物料断面图200943TAN2163012630163MF由上计算可知,当采煤机的运行方向与刮板链运行方向相同时，中部槽的装煤断面能够承受。反之，也然。（）运行阻力计算中部槽单位长度上的装煤量按链速计算，即MKGVQQM/2093673煤在槽内运行的阻力系数06，刮板链在槽内运行的阻力系数04，计算L重、空段的运行阻力。NLGQLGQWLLZH208313SIN895079COS146ICO00LGQLLK7SICO45IS0式中L刮板输送机长度，M刮板链单位长度的质量，KG/MLQ倾斜角度（）刮板链张力计算如图所示，按求出的重段、空段运行总阻力和，然后确定刮板链ZHWK的最小张力点。按逐点计算法得ZHWS12K34因下端有驱动装置，故232134图双机头驱动刮板输送机计算图上端有驱动装置,故4S1由06040620803104318170ZHWK判定刮板链最小张力在“1”点取最小张力为3000，用逐点计算法求刮板链在各点的张力为S13000NS2S13000208031211031NZHS3S10604ZWK因此S350765NS4S106（）ZHK因此S4632514N（）电动机功率计算重载时的电机功率MAXKWVNKZH31485092317201AX空载时的电机功率MINNKWVLGQLL12085019203COS498S2I电动机轴功率DNKN13120260MINIAXMA考虑到采区特殊情况，很难准确计算额外阻力，所以所选电动机的功率应增加1520的备用量。KWND157315因此配备240KW电动机双头驱动能满足需要。（）刮板链安全系数，查得1864的C级圆环链的破断拉力为410KN，边双链负荷分配不均系数取08553790218MAXSND经以上计算知，所选输送机适用。四、顺槽用转载机的选型转载机一般安装在综采工作面与顺槽的交接处，将工作面刮板输送机运出的煤转载到带式输送机上。根据所选用的SGZ730/320型刮板输送机的生产能力等相关整数可选为SZZ764/160型顺槽用转载机。其基本参数如其基本参数如表所示表运输能力T/H1100刮板链速（M/S）128破断拉力KN2850规格（MM）2926中部槽尺寸MM1500764222电机功率KW160五、带式输送机的选型带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在矿井地面和井下运输中得到极其广泛的应用。可伸缩带式输送机用于综合机械化采煤工作面的顺槽运输。由于工作面向前推进的速度越来越快，这样，拆移顺槽中运输设备的次数和花费的时间占总生产时间的比重增大，影响采煤生产力提高，所以采用可伸缩输送机可以大大减少顺槽输送机拆移次数，充分发挥综采设备的能力。带式输送机主要根据输送能力，巷道长度等参数选择，然后计算运输能力及相关参数，运行阻力，输送带强度，整机牵引力及功率。1、预选根据刮板输送机的运输能力和顺槽长度可初步选用SDJ150型便拆装式带式输送机。基本参数如表所示表型号运输能力（T/H）输送长度（M）带宽（MM）SDJ15063010001000带速（M/S）电机功率（KW）机头外型尺寸（MM）1902754755226616152、验算（）输送带宽度按已知条件，取原煤的动堆积角为250；原煤的堆积容度按散煤容重950KG/M3计算，输送机的工作倾角取00，倾斜系数为0，选用带速19M/S，为保证给定的运输能力带上需具有的堆积横断面积为20971563MVKQF查矿山运输机械中表（412）输送机的承载托辊槽角为300，物料的动堆积角为250时，带宽为1000MM的输送带上允许物料堆积的横断面积为011670M2,此值大于计算所需的堆积横断面积,据此选用宽度为1000MM的输送带能满足需要。经如上计算，确定选用带宽B1000MM的680S型煤矿用阻燃输送带。输送带按QD15KG/M计算。（）牵引力及运行功率参照类似的带式输送机，取,MKGQ/2KGQ/7水平运输的阻力系数取0022，得MKGVQQ/921630本输送机长1000M，按矿山运输机械中表（418）取附加阻力系数C109，略去特种阻力WT1和WT2，按矿山运输机械中式（463）计算，水平运煤的牵引力NLGQQCPGD3197028972150由于本机是水平运输，所以空转功率可不计算，所需电机功率，按水平逐煤某时的牵引力计算，取501输送机水平运煤的正功率为KWPVN641095/37/1水平运煤的带式输送机，按正功率选电动机15的备用量，因此N11574KW所以可选用75KW的DSB75型隔煤电动机。（）输送带张力A、计算输送机备区段的运行阻力按SDJ150型带式输送机的参数和给定条件，本机只有重段和空段两个直线区段，重段和空段的主要阻力按下二式计算重段NLGQWDZH25031028599空段NLGQDK4269028715B、输送带各点的张力为简化计算，输送带绕径滚筒的两项阻力按输送带的张力增加5计算，依逐点计算法得S2S1WKS14269S2S2W23S2005S2105S1105WK105S14483S2S3WZH105S129514按式列出满足摩擦牵引力的张力关系，。1NEUATYXU114NESUA由于本机为单滚筒驱动，取，胶面驱动滚筒，采区空气潮湿，摩03250擦力备用系数取，因此代入上式得，S4534S1,联立上式得S16880将S121得值代入上列各关系式得S211149S311707S436739按重段输送机带最大允许重度的要求,重段的最小张力点S3,应不小于SMIN重段托辊间距MLG213IN62918925SGLQD所以能满足要求。（）输送带强度验算选用的680S型阻燃输送带的拉断强度为680N/MM。带宽B1000MM，可得安全系数51836790MAXSBD所以SDJ150型带式输送机符合要求。六、电机车和矿车的选用电机车运输是矿井水平巷道长距离运输的主要方式，它是矿井运输中极为重要的部分。电机车具有良好的性能，它运行速度快，效率高，维护简单，运转可靠，成本低，适用于弯道和支线较多的运输巷道，可以作多种运输工作。根据年产量及给定矿车的轨距可初步选用ZK109/550型电机车。其基本参数如表所示表电机车粘着质量T轨距MM机械传动比制动方式速度KM/H电压V牵引力N10900692机械165504330MGC339型矿车基本参数装载量（T）轨距（MM）允许牵引力N自重T3900900001321、确定机车最高牵引矿车数（）按粘着条件计算，取04,0135,240AZH341040152AGPNZH（）按牵引力电动机温升条件计算，查得机车的长时制牵引力FCH4330N长时制速度VCH16KM/H,取，由于两个工作面10,25,0,7AIWDZZH满足年产量，且Q1Q2Q。列车往返一次运行的时间T，应按加权平均距离来计QL算。MLQ102821MIN106820CHQKZHULTT51141089705210343PGIWAFGNDZHC（）按制动条件计算，制动空行程时,7ZHSMVISP/4,间按T2S计，实际制动距离为TVLSZHISI123401232SHILB110730237PZHIWGPN（）确定列车组成由上计算看出，按制动条件求得的矿车数比另两个条件算得的矿车数少，因此列车组成由11辆矿车组成。2、电机车台数计算（）一台机车，在一个工作班内能往返运行的次数Z118061TZB（）每班需要运送的煤矸石列车数ZB,AB2667T，K1取06，N11,AG200T，（AG为每班外运矸量）513267017122NGKZBB式中运输不均匀系数，一般取061K矸石系数2每班用于运输煤需机车台数为3185ZNBJ考虑备用和检修的机车（当时，）因此，电机车台数应为4台。JN1B第二章主立井提升设备选型计算一、计算条件矿井年产量120万吨/年NQ主井井深MHS30卸载高度Z2装载高度X矿井提升不均衡系数C115年工作日300天NB每天净提升时间14HT矿车型号；MGC339固定式矿车其基本参数如表所示表矿车自重（KG）ZQ名义载煤量（KG）KQ容积VM3散煤容重（KG/M3）132003000331150二、一次提升量的计算1、箕斗的选定（）提升高度MHXZS340230（）经济提升速度SVM/87440（）一次提升循环估算时间TXSUVHATMX7520380式中A提升加速度,估取A08M/S2U箕斗在卸载曲轨内爬行时间,取U10S箕斗装卸载时间,取10S（）小时提升次数4875360XSTN（）小时提升量AS取提升不均衡系数C115,提升能力富裕系数CF120HTTBCARNFS/3941302524（）一次合理提升量TNAQS257考虑为以后矿井生产能力加大留有余地,由单犟箕斗规格表13中选择名义装载重量为60KN的箕斗,其主要技术规格如下自重QZ5000N全高HR9450MM有效容积66M3容器间中心距S1870MM实际载重量Q115106675KN2、提升钢丝绳的选择（）钢丝绳最大悬垂长度HC预估井架高度HJ32M,HCHJHHZ3234020392M（）估算钢丝绳每米重力P取钢丝绳抗拉强度56,/1502ABMN安全系数NHMQPCABZ/450610选取619155040特镀锌右交叉捻,其技术特征为钢丝绳直径D40MM,绳中最粗钢丝直径,钢丝绳全部钢丝断裂力总和QD937500N,每米重B2P5717N/M。（）钢丝绳安全系校核561973550697CZDAPHQM所选钢丝绳满足安全要求,合格可用3、提升机和天轮的选择（）提升机卷筒直径DMD3120612048据此选用2JK35/115提升机,其技术特征为卷筒直径D35M,卷筒宽度B17M,许用最大静张力FJM170KN,变位重量GJ297KN,减速器最大输出扭矩MNM300KNM,两卷筒间隙A140MM,两卷筒中心距S1870MM。（）实际需要卷筒的容绳宽度BMDDH于第373条规定,考虑实地提升速度低于8M/S,取过卷高度HG8M。HJHXHRHG1594583376M2750TD25370确定HJ35M,与预估值相差不大,未影响钢丝绳安全性能,故可用。（）计算卷筒中心至井筒中钢丝绳间的水平距离LSMLLSJS30,427534603560取（）计算钢丝绳弦长LX提升机卷筒中心与机房地平高差07M,机房地平与井口高差05M,取CO12M,则DLCHLSOJX42530134222LX5HHTCBYGR5692MIN1687482总所以所选罐笼满足要求。1、选择提升钢丝绳和尾绳副井提升作业复杂多变,通常以提升矸石为准来选择钢丝绳,但在选绳后,应对提人时的安全系数进行验算,以保证安全,在升降大型设备时,需据具体情况进行核算,提出安全措施后,方可进行。一次提矸量TQ7451一次人员量KGR23提升高度MH0尾绳环高度H15初估井塔高J2钢绳最大悬垂长度MHJC247105主钢丝绳安全系数升降物料时88028CAHM升降人员时0792405959拟务虚绳摩擦提升机,主绳根数钢丝抗拉强度对于摩擦提升采用41N为宜由此估算主绳每米重力P2/150MNBMNHNQQPCABZ/3182470541367021据此,选择630155022特镀锌顺捻钢丝绳作主绳,左,右捻各二根其单绳每米重P1937N/M,直径D22MM,绳中最粗钢丝直径,全部钢丝拉断力之M41和QD332500N。尾绳数一般取主数的二分之一,且尽量选配等重尾绳。本设计中尾绳数N2N1/22,则尾绳每米重QMNNPQ/7438219421据此,选8478815扁钢绳二根,其单绳每米重Q3790N/M尾绳稍轻于主绳考虑到4P2Q419372379168N/M而且,故可视为等重尾绳,以下即按等重尾绳系统计算。31729468P主绳安全系数校验提矸时048231794132657504CCZDAPHQQM提人时04951317962735CZRDAPHQM2、选择提升机考虑塔式井架,不设导向轮,这样按有关规定,提升机卷筒直径应符合下列条件MDD1680420178由此可选JKM185/4型塔式多绳摩擦提升机,其技术技术特征为摩擦轮直径D185M设计最大钢丝绳静张力KNFJM91设计最大钢丝绳静张力差JC85减速器传动比920,37JI传动效率减速器最大输出扭矩NMNM1提升机包括减速器变位重力GJ778KN以提矸作业为准,难处提升机强度。最大静张力JMFKNPHQQCCZJ914631794320570最大静张力差JCFKNHQJ85720614和的实际值均小于设计值,强度校验合格JMFJC摩擦轮衬垫比压PB的校核上升侧静张力KFJMS416下降侧静张力NQJX022/0/16321854CMNCDDPSB对于副井,可能性有提矸与下料石同时作业的情况,经计算此时比压,同样小于的允许值,衬垫合格可用。2/8190CMNPB2/0CMN由以上校验说明,所选JKM185/4型摩擦提升机可用。3、井塔高度的确定JHMDGRJ751287501824750由上结果可定22MJ式中容器全高,482MRHRH过卷高度,根据规定,该系统最大提升速度G按插值计算其过卷高度不得小于806M,考虑防撞梁位置,定SMV/7810M。GH4、预选电动机计算经济速度SMHVJ/6928040电动机转数IN/51376RDINJ取电动机同步转数,此时相应最大提升I/490IN,/0RET则额定转数速度为SMIREM/5637649081按提矸作业预选电动机功率KWKQVPJE741920110式中K矿井阻力系数,对罐笼提升取K12P动力系数,对于罐笼提升取P14传动效率,一级减速092JJ根据和可选JR63012/1430型电动机,其技术特征如下EPN额定功率KWE630额定转数MIN/491R过负荷系数582转子飞轮力矩230NGD电机效率91D电动机作用于卷筒圆周上的额定拖动力EFNVPFMJEE86196503105、提升系统总变位质量电动机转子变位重力DIGD197805312022提升矸石时总变位质量一车矸石,下放一个空矿车KGGPHQQMDJCZ450197803719432067819升降人员时上提33人,下放侧为空罐KGGPHQMDJZR3907197803719462045816、确定提升加,减速度A1,A3（）升降人员规定,立井中升降人员用罐笼的加速度,减速度均不得超过075M/S2（）升降物料以提升矸石为准时,A1受三个条件限制按减速器允许最大输出扭矩NMM21/30164574082SMKQDADN式中电动机转子变位质量,DKGDGM2016897按充分利用电动机过负荷能力21/1450742186270750SMMKQFAE按动防滑条件提升开始SMEFAXSX/3811309642517092721式中,20RAD无导向轮时角钢丝绳在摩擦轮上围包一般取数钢丝绳与衬垫间摩擦系由此可知871720E式中NPHQQFFCCZSS16704,上升侧静阻力ZXX2下降侧静阻力GMMSS16498950,上升侧变位质量NQFXX307120,下降侧变位质量01Q一侧矿井阻力为留有安全余度,可定提矸与升降人员时加速度相同,即21/7SMA（）减速度之确定3A由于副井作业种类多,荷载变动大,为便于控制取不作业时,减速23/0S方式也不相同提矸时需电动方式,而提人时可能需采用机械制动方式。在下放重载时,为保证,仍来,需采用电气制动,为此副井交流提升1A32/70SM设备通常配有动力制动装置。7、运动学参数计算对于提矸,升降人员及下放材料等作业,由于前定,以及VM均为相同数值,因1A3而运动参数除休止时间值外,都为相同数值。对于3T一车异侧进出车标准罐笼,提矸与下放料石时15S升降人员时规定5人以下20S,每增1人加1S,29人44S下放材料与升降设备时,其休止时间视具体情况另行规定。副井罐笼提升,通常采用五阶段速度图取爬行速度则运动学参数计算结果如下,52,/5044MHSMV爬行距离加速阶段6729,/70111MHSTA等速阶段4530,62VM减速阶段8,58/33STS爬行阶段,50444MHV一次提升循环时间提矸STTTX731584321升降人员S06588、动力学参数计算对电动机负荷而言,通常副井以提矸作业为大。副井提升采用摩擦提升，力图为殂力平衡系统，每一阶段初始和终了的力是相等的。加速阶段NMAKQF105874570211等速阶段N682减速阶段爬行阶段KF04MAKQF37213如下图所示图速度图及力图9、电动机功率校验（）等效时间DTSTT0521537891243（）等效力DFSNTFTTT108622344323222110NTDTFTD716205862（）等效功率P2F41F2KWPKVFPEJMD630520910467电动机功率富裕系数为121,可用（）正常过负荷校验提矸时最大拖动力NFNFEM861,1058电动机额定力93527506E摩擦提升不允许采用罐座,故不进行特殊过负荷校验。由此可知所选电动机能满足工作要求。10、防滑校验（）静防滑验算要求静防滑安全系数871,5EJ提升重载时上升侧钢丝绳静张力NFS12560提人提矸下降侧钢丝绳静张力X097提人提矸XSJFE1提矸时7512470682J提人时195J下降侧钢丝绳静张力下料石NFX6下人NFX125上升侧钢丝绳静张力下料石S9821下人S80SXSJFE1下放料石时751928160792J下放人员时52J（）动防滑验算要求动防滑安全系数1D提升作业考虑提矸和提人,加速段防滑最不利上升侧静阻力NFNFSS125670提人提矸下降侧静阻力XX809821提人提矸上升侧变位质量MSS74提人提矸下降侧变位质量NNXX9057提人提矸11AFEMXSXSD将相应数据代入上式,结果为提矸25149D提人3下放作业,考虑下放料石和人员,减速段防滑最不利下降侧静阻力NFNFXX130615462下人下料石上升侧静阻力SS92097下人下料石下降侧变位质量KGMKGMXX83下人下料石上升侧变位质量SS115下人下料石33AFEXSSXD将相应数据代入上式,结果为下放料石25109D下放人员8（）紧急制动防滑验算最不利情况是下放重载料石或人员时发生了紧急制动,规定,任何情况不得超过滑动极限因此,将动防滑安全系数放宽到1提升矸石及人员的情况,不会造成危险滑动,所以主要对下放料石及人员进行验算。提升机的制动力矩,副井一般均按提矸作业成绩时来设计及配置按规定,应不小于提矸时最大静力矩的3倍。也即MNDQM此值调整好的制动器,在下放料石或人员时产生的紧急制动减速度分别是ZAMAZZ80将相应数据代入上式,结果为下放料石181M/S2下放人员234M/S2式中系统总变位质量M下料石时44540KG下人员时39907KG由此可知上放料石及人员时,防滑安全系数的数值1SXZSSDFAMEF代入上式得下料石时112下人员时104式中各量之值可见上述从以上三项防滑验算结果可知,正常作业的静,动防滑安全系数均符合规定要求。而下放料石及人员作业时,紧急制动的防滑安全系数虽大于1,但过于逼近滑动极限。因而,仍应考虑采用二级制动,以确保防滑安全性。11、副井作业平衡表（）最大班下井工人时间RT规定人下井工人450MIN,40RT每班下放工人次数取整14次,613次T下放工人时间MIN40I82046XRTN式中升降人员一次提升循环时间,前述1064SXTXT一般设计中,符合规定不过在此之外,还应考虑50的提升人员和MI4R20的其它人员升降次数提升人员时间225人,68次取整为7次,124MIN其它人员时间90人,272次取整为3次,496MIN（）班提升矸石时间GT已知一次提矸量为574T,则每班提矸次为GN次357420GN已知每次提矸循环时间为则每班提矸时间GXTST,TMIN8260RGT（）、每班下材料设备时间（下放材料设备的速度取与提矸速度相同些单C位）时SMVC/69SVHATCC1701206984MIN853STNCC式中下放材料设备的休止时间，一般取2MIN4（）、每班运送炸药时间（取）YTSMVY/2SVHATYY53824005式中运送炸药的休止时间，一般取4MIN5MIN4653821STNYY（）、每班下保健车所用时间（取）BTSV/83SVHABB419820306副井最大班净作业时间平衡表，其基本参数如表所示表顺序提升项目单位每班提升量每次提升量每班提升次数一次提升时间（S）每班作业时间（MIN）备注1下放工人人4503314106424824850M3/H时，若工作的水泵台数为N1，则备用水泵的台数N207N1和N212QMAX（Q为泵的旧管工况流量，求得工况点前可用额定流量预选）两个计算值中取较大值，然后再偏上取值，检修水泵的台数N3025N1偏上取值。工作泵台数13504161NQEB取备用泵台数2N检修泵台数13因此，共选择三台泵。三、选择管路系统1、管路趟数根据泵的总台数，从减小能耗的角度可采用典型的三泵两趟管路系统，一条管路工作，一条管路备用，正常涌水时，一台泵向一趟管路供水，最大涌水时，只要两台泵同时工作就能达到20H内排出24H的最大涌水量。从而可知每趟管内流量QG等于泵的流量2、管路材料因为排水管是沿斜井敷设,所以规定采用无缝钢管。3、排水管内径MVQDPGP3260951480从流体机械附录2预选32513钢管，则排水管内径DP325213299MM4、验算壁厚CMCPZP3172015030184950因此，所选壁厚合适。CDP所选标准管径，式中CMCCHPBBZ201014无缝钢管，取损失，作为估算管内水压，考虑流动的拉强度许用应力，取管材抗5、选择吸水管径根据选择的排水管直径，吸水管径选用3518无缝钢管。验算流速SMDQVXX/421350622如右图所示；四、计算管路特性1、管路布置如右图41所示2、估算管路长度排水管长度可估算为34M250482504HCPL取，吸水管长度可估算为。M30PLLX73、阻力系数RT的计算沿程阻力系数，吸、排水管分别为（）机械流体式（650293102533PXD局部阻力系数，对于吸、排水管路附件其阻力系数分别列于下表TR其基本参数如表所示排水管表名称数量系数90弯头40294414730弯头202942/30196直流三通307321闸阀20262052止回阀117扩大管105468P吸水管表名称数量系数底阀13790弯头10294收缩管101图管路布置图4094X管路阻力系数TR525244552445/103/1896029037781MHSDDLLGPXPXT4、管路特性方程252211078473QQRHTC旧管新管5、绘制管路特性曲线确定工况点，根据新、旧管特性方程，取六个流量值得相应的损失，其基本参数如表所示表13/HMQ50100150200250300H/1284128432848285428612871/2284228462850286328762892校验计算（）由旧管工况点验算排水时间，正常涌水时，若采用水泵排水，则HQQTMZ1032541如下图所示；图最大涌水量ZQ最大涌水时，采用3泵2管排水，并联等效管的总损失系数为56/10/MHRTT实际工作时，只要3台水泵同时工作即能完成在20H内排出24H的最大涌出量（）计算允许的吸水高度取又查的则吸水高度40981AP40251NP57HS2332541890XANXPLHXSQGD带入数据得482XMHT530A6、电动机功率为了确保运行可靠。电动机功率应由新管应由新管工况点确定，其计算公式如下3601111KWNHRQKNMDMD或11200220KWD式中电动机容量富裕系数，一般当水泵轴功率大于10KW取11，当水DKDK泵的轴功率10100KW时，取1112DK7、电耗计算（）全年排水电耗YHKWRTNRHRQEZWDCM/102653740892509836395MAXA2（）吨水电耗校验HTKWHECCMML504280951867332第五章通风设备选型一、计算条件矿井风量SMQ/1430初期负压PAST3270MIN末期负压PST41AX二、风机选型1、计算风源必须产生的风量和风压风机应产生的风量SMKQE/174530式中QO井下所需风量K漏风系数，取15通风机需要的风压ASTSTASTTPPP438052043127MAX2IN1末期）（初期式中各辅助装置的压力损失之和，可取100200PA有消声器时另加P5080PA2、选择风机根据查矿山固定机械手册中70B2,4380,3520,/17213PAAPSMQSTTE轴流式通风机性能表，可初步选择70B221NO24D型轴流式通风机，N600RPM。3、确定通风机的工矿点（）后期工矿点通风网路阻力系数149703822MAXESTQPR通风网路特性曲线方程22MAX计算数据如下表所示表/3SMQ01938577695114133152171190PA05421634867865213519194672649634607438054074如下图所示，按上表作矿井通风网路特性曲线与通风机性能曲线交于点，2M此点即通风机后期工矿点。如下图所示；图通风通风网路特性曲线与通风机性能曲线图,650,438,/1723SSTEPAMQ（）初期工矿点通风网路阻力系数120387521MINESTQPR通风网路特性曲线方程22MIN计算数据如下表所示表/3SQ0255075100125150171180PA0752300967711203818812708635203900在上图通风通风网路特性曲线与通风机性能曲线图中按上表作通风网路特性曲线与通风机性能曲线交于点，此点即通风机初期工矿点。1M,590,352,/73SSTEPAMQ4、电动机功率计算末期电动机功率KWKNCSTE120595043872MAX式中K电动机能力备用系数,一般采用115轴流式通风机静压效率S机械传动效率,用联轴传动时取098C初期电动机功率KWPQKNCSTE107295063251MIN通风机选型计算结果如下表所示表名称及单位叶轮直径M叶片安装角（度）转速RPM风量M3/S静压PA效率电动机功率KW初期243756001713520591072末期24406001714380651205第六章空气压缩机的选型设计1、计算条件其基本参数如表所示表型号YT300311HP25IR50名称凿岩机风镐喷射机锻钎机耗气量（M3/MIN）291634工作压力5大气压4大气压6大气压57大气压数量6421矿井管路系统如下图所示，东西两翼风动工具相同。54321L480M压气站图矿井管路系统图二、压缩空气站供气量的确定104214621492652IKQNYQ式中沿管路全长的漏气系数，见流体机械表72，查得11511风动机具磨损后，耗气量增加的系数，这里选取为1152海拔高度修正系数，见流体机械表73，查得105YY一天中可能出现的最大需气量时，使用的同型号风动机具的台数IN风动机具的耗气量，见上表IQ同型号风动工具的同时工作系数，见流体机械表75取1IKIK三、估算空压机必须的出口压力根据矿井管路系统图可知空压机站到最远工作面的距离为1690M，每千米管长力损失为0035MPA，四种风动工具中，最高额定工作压力为06MPA，由流体机械中式725空压机必须的出口压力为2/597010361CMKGFMPAE四、选择空压机的型号和台数依据Q和P的估算值，查阅流体机械中表77，选择L860/8空压机3台，其中两台工作，一台备用。其主要参数如表所示；表排气量QM3/MIN额定排气压力P2/CKGF气缸数气缸直径