第5章 矿机.doc

第五章 矿山机械5.1 竖井提升系统5.1.1概述根据矿山的矿体赋存情况以及提升任务的要求，包古图阔个沙也金矿采用竖井开拓。由于该矿山最大提升高度达190m，规模为每天100t/d的矿石，矿山设计采用直径3.0m的单绳双卷筒提升机，为减少投资，故本次设计的竖井提升系统采用单绳缠绕方式。5.1.2竖井提升系统提升竖井一条，兼作主、副提升，以提矿石为主。最大提升高度190m，竖井井筒内装备一套2#单绳双层罐笼与断面尺寸为1500mm400mm的单绳平衡锤互为平衡的提升系统，担负100t/d矿石、20t/d废石和井下生产人员、材料、设备等所有提升任务。竖井设有750m（井口）、686m、646m、606m、566m共四个罐笼停靠点。同时工作中段最多两个。矿山工作制度：年工作300d，每天工作2班，每班工作8h。根据罐笼的断面尺寸18001150，选用YFC0.5-6型翻转式矿车装运矿石和废石。矿石密度为2.73t/m3、废石密度为2.56t/m3,松散系数均为1.6。矿车装满系数按0.85。矿车一次矿石有效装载量:Q=CmV =725(Kg)矿车一次矿石最大装载量:Q=V =853(Kg)罐笼一次提两个矿车。罐道采用槽钢组合罐道。提升机布置在地面提升机房。依据罐笼和平衡锤的断面尺寸确定井筒直径为3.8m。5.1.2.1提升机选型设计提升设备选型计算见表5-1。表5-1 提升设备选型计算表项 目计算内容单位计算结果提升区间m750 246最大提升高度Hm190提升任务人员矿石废石Qt/d2010020最大班下井人员人 30 有效提升量20人/次1.45t/次1.477t/次提升方式 罐笼与平衡锤互为平衡提升容器罐笼底板面积mm218001150自重kg3100最大载量kg3400平衡锤规格1500400自重kg5000最大载量kg-钢丝绳长提升钢绳m/根 600提升绳规格619+FC-32-1670数量根2直径mm32每米质量 kg/m3.54抗拉强度Mpa1670最小破断拉力KN627.228/根最大静张力提重罐下平衡锤T1kN74.27最大静张力差提重罐下平衡锤T1 T2kN25.22 钢丝绳安全系数m提矿8.4提人10.08提升速度vm/s8提升机型号-2JK-3.0/11.5E减速比-11.5初算电机功率NkW295预选电机型号-JR158-10功率kW310电机转速rpm5885.1.2.2提升运动学计算见表5-2。（初设暂按三阶段计算）表5-2 提升运动学计算表项 目单 位 计算结果提矿石、废石提升高度m190加速度m/s2a1=0.65减速度m/s2a3=0.65加速运行时间st1=12.3减速运行时间st3=12.3加速运行距离mh1=49.2减速运行距离mh3=49.2等速运行距离mh2=405.6等速运行时间st2=50.7一次提升运行时间sT1=75.3停歇时间s35一次提升全时间sT=220.6小时提升次数次/h16.3一次提升量t/次矿石1.45t/次废石1.477t/次小时提升量 t/h23.63524.0755.1.2.3提升速度图见图5-1图5-15.1.2.4核算提升系统的提升能力和钢绳在卷筒上的缠绕层数 矿石和废石的提升不均衡系数取1.2,提人员、设备、长短材料的停歇时间按规范选取。每天工作两班。提升时间平衡表5-3项目提升时间一次提升运行时间T1(s)两次提升之间休止时间（s）一次提升全时间T(s)每班提升次数每班提升时间（h）矿石75.335220.6422.57废石75.335220.690.55人员75.345240.670.47设备75.3420990.620.56短材料75.360270.610.08长材料75.318003750.61/30.35每班提升时间合计：4.58h允许的每班可提升5.5h的要求。因此，所选的提升速度V=8.0m/s在竖井很深，采用缠绕式提升系统的情况下是合适的。按双层缠绕对卷筒宽度进行验算：B=H+Ls+(nm+4)Dj(ds+)/( nDj) =504+25+(3+4)3.143(32+3)/(23.143.032) =1094mm 根据上述计算，竖井提升系统利用已有的2JK-3.0/11.5E型单绳缠绕式提升机，选配电动机型号为JR158-10型交流电动机，该电动机功率N=310kW,电机转速n=588r/min。电压U=6kV。提升容器为2#单绳双层罐笼与断面尺寸为1500mm400mm的单绳平衡锤。5.2 坑内及地表运输5.2.1坑内运输矿石和废石运输中段即各个生产中段，同时运输中段不超过两个。主要运输任务包括：矿石100t/d，废石20t/d以及材料、设备。各中段的运输为向竖井方向3的重车下坡方式。由于运量和运距均不大，采用人工推运。坑内运输中段采用有轨运输，坑内主运输中段运输线路铺设12kg/m的钢轨，3号道岔，轨距600 mm。YFC0.5-6型翻转式矿车通过罐笼提升到地面，人工推运到矿石或废石堆场翻卸。YFC0.5-6型矿车的外形为：1500mm850mm1050mm,依据矿车的宽度850mm，按安规设计巷道的断面。5.3 压气设施根据采矿条件，采区需压气量11.4m3/min，考虑到海拔高度，管网漏气及气动工具磨损等因素，全矿最大耗气量15.3m3/min。选用三台LU45-8型螺杆式风冷空压机组成地面空压机站，两台工作，一台备用。站房长宽高：12m4.5m3m。LU45-8型螺杆式风冷空压机每台排气量为7.8m3/min,排气压力为0.8MPa。配带的电动机功率:45Kw。供风管选用734的无缝钢管，沿提升井筒敷设至采场平巷。 5.4 通风设施采用抽出式通风方式：提升井进风，风井出风。根据采矿条件，设计对象通风回路的风量13.28m3/s，困难时负压140Pa。风机的计算风量Qj=KQ=14.6m3/s风机的计算风压Hj=H+h+Hd+hc+Hz=310Pa；风机的计算风阻Rj=Hj/Qj2=1.4543Pa.S2.m-6选用一台K40-6-No.12型风机，安装在风井井口。风机能反转返风，返风效率不低于60%。风机的工况点（15,327.），叶片工作角度24，效率0.81。通风机房长宽高：6m6m3.8m。所选风机配带Y180L-6型交流电动机，功率15kw。根据安规，需备用一台电动机。5.5 给、排水设施5.5.1 坑内供水坑内生产、灭尘及消防用水量为15.84m3/d，利用矿山地下涌水。从井下水泵房排出的部分涌水储存在地面水池澄清后，通过一根323.5的供水管由竖井送到井下中段采场。在中段马头门处设减压阀将供水压力降低到0.5Mpa左右,再沿平巷送到各生产用水点。井筒中的供水主管流速V1.0m/s。5.5.2 坑内排水根据采矿和地质条件，坑内正常涌水量为30m3/d，最大涌水量为50m3/d，生产回水量为4m3/d，故井下正常排水34m3/d，最大排水54m3/d。由于竖井比较深，排水采用接力排水第一个排水泵房设在最低的566m中段井筒附近，选用D6-2512型水泵二台。一台工作、一台备用。单台水泵的排水量Q= 6.3m3/h，水泵扬程H=300m， 配带电动机功率N=18.5kW。排水管选用384的无缝钢管。该泵房把水排到686m中段井筒附近的第二个水泵房。第二个排水泵房仍选用D6-2512型水泵二台。一台工作、一台备用。单台水泵的排水量Q= 6.3m3/h，水泵扬程H=300m， 配带电动机功率N=18.5kW。排水管选用384的无缝钢管。正常涌水一台工作5.4h可以排完，最大用水一台工作8.6h可以排完。沿井筒架设两根排水管，正常情况一条工作，另一条备用。 井底水窝处设一台潜污泵，将井底水窝的水排到6066m中段主泵房水仓。水泵电机功率为0.75kW。5.6供电设施与通讯5.6.1矿山供电与通讯5.6.1.1供电电源矿山供电电源为企业自发电。5.6.1.2用电负荷用电设备台数： 18台；其中工作设备台数： 13台；设备工作功率： 466.45kw；矿区设备计算负荷（折至10kV侧）Pjs=373.2kWQjs=335.8kvarSjs=502kVA补偿后,cos=0.92矿山年耗电量： Wn=41.4104kwh5.6.1.3照明照明电源均取自相应低压配电柜。地面采用集中和分散控制方式。井下照明一般采用高压汞灯，集中控制。电源除运输大巷及主要硐室采用220V外，阶段平巷采用127V，工作面，天井，梯子间，各类硐室检修用的手提行灯等采用36V安全电压。5.6.1.4通讯矿山的内部和外部通讯接当地电讯部门的市话。5.6.2选矿电力与通讯5.6.2.1 供配电 选厂建成，规模100t/d。根据选矿和其它专业提供的所需设备用电量。经计算统计如下：序号设备名称工作功率KxtgPjs(kKw)Qjs(KVar)Sjs(KVA)1颚式破碎机300.580.9917.417.2324.48215#带输机30.20.70.8621.118.227.93振动筛5.50.61.023.33.44.74圆锥破550.70.7838.53048.85球磨1800.90.7517694.5157.56螺旋分级机9.70.850.758.26.210.37搅拌槽150.61.0299.212.98浮选机1630.90.8146.7117.4187.99浓密机8.50.60.75.13.66.210配药搅拌槽18.40.60.7117.713.411压滤机30.70.752.11.62.612其它8.80.50.754.43.35.513机修用电59.60.90.853.642.968.714给排水用电520.80.841.633.353.315合计818.7438388.5624.5总的设备安装功率：818.7 kw。选矿区设备计算负荷（折至10kV侧）Pjs=438kWQjs=388.5kvarSjs=624.5kVA补偿后,cos=0.92选矿厂区实际年耗电量： Wn=99.8104kwh其中选矿： Wn=74.7104kwh供水： Wn=11.5104kwh生产辅助设施(包括生活用电)： Wn=13.6104kwh。5.7 机、汽修设施5.7.1概述 该项目有矿山和选厂两部分。矿山开采的工作环境比较差，道路为砾石路面，崎岖不平，对汽车的轮胎磨损很大，汽车的底盘需经常维护，检修；选厂的生产设备需维护及更换易损件。为维持矿山和选厂正常生产，需对矿山和选厂的生产及辅助设备、运输设备进行维护、修理，并存储部分油料、材料和机械备件。以满足生产的需要。本次设计考虑到整个矿区开采设备均为标准化产品，机械加工件很少。故拟定在选厂附近建以下机、汽修设施，该设施只对汽车和选厂的所有设备作简单的维修和小修，设备的大修任务委托外围的社会力量解决。设计本着公用辅助设施尽量从简，节约投资的总体原则，机修设施按能承担选厂主要辅助设备的日常维修及部分小修的能力进行配置。矿山仅配备简单的维修工具。5.7.2机修设施组成及任务装备1） 金工.铆焊修车间该车间设有：机械加工，钳工，铆焊工及锻工。负责选矿设备及重要辅助设备的日常维修、小修任务，承担修复少量机械零件、配件的要求，主要任务为更换设备易损的零配件。设备修理所需的零、配件及生产消耗基