21101综采面原煤运输线能力核算8.7

2110121101 综采工作面原煤运输设备选型及能力校验综采工作面原煤运输设备选型及能力校验 一 一 2110121101 综采工作面设计生产能力综采工作面设计生产能力 21101 综采工作面设计可采走向长 230m 倾向宽 110m 最长 平 均煤厚 8 0m 采用综采放顶煤一次采全厚采煤工艺 工作制度为三 八 制 两班采煤 一班 准备 检修 每班工作 8 小时日进 4 刀 1 1 工作面日产量 工作面日产量 A LL1M C 110 2 4 8 0 1 45 93 2848t 式中 A 日产量 t d L 工作面长度 110m L1 日推进度 2 4m M 工作面平均煤厚 8 0m 煤的容重 1 45t m C 煤炭资源回收率 93 2 2 工作面月产量 工作面月产量 An A d R 2848 30 90 76896t 式中 A 工作面日产量 2848t d 工作面月生产天数 30 天 R 正规循环率 90 3 3 采煤机应具有的生产能力 采煤机应具有的生产能力 采煤机应具有的最小生产能力由下式计算 Qh QD f N M t K 式中 Qh 工作面设备所需最小生产能力 t h QD 要求的工作面日产量 2848t d f 能力富裕系数 1 4 N 日作业班数 2 班 M 每日检修班数 1 班 t 每班工作时数 8h K 开机率 0 6 则 Qh 2848 1 4 3 1 8 0 6 415t h 4 4 2110121101 综采工作面原煤运输线路 后附原煤运输线路示意图 综采工作面原煤运输线路 后附原煤运输线路示意图 21101 工作面 21101 下付巷 DSJ100 63 2 75 型胶带机 21101 下付巷流煤眼 21 采区运输下山 上 下部均为 DTL100 63 2 250S 型 强力胶带机 21 采区煤仓 西正五运输巷 SD 250X型胶带机 主 井煤仓 主井 东 西两码采用 K3 给煤机 TD75 800 胶带机装载 地面 5 5 设备布置及相关参数 设备布置及相关参数 1 21101 下付巷 釆用一部 DSJ100 63 2 75 型胶带输送机运输 其技术参数为 电机功率为 2 75kW 带宽 1000mm 带速 1 9m s 运输能 力为 630t h 2 21 采区运输下山 采用两部 DTL100 63 2 250S 型强力胶带输送 机运输 其中 21 上部强力胶带机电机功率为 2 250kW 带宽 1000mm 带速 2 0m s 运输能力为 400t h 21 下部强力胶带机电机功率为 250kW 带宽 1000mm 带速 2 0m s 运输能力为 400t h 3 西正五运输巷 采用一部 SD 250X 型胶带输送机运输 其技术参 数为 电机功率为 2 125kW 带宽 1000mm 带速 1 9m s 运输能力为 630t h 二 二 2110121101 工作面下付巷胶带输送机选型计算工作面下付巷胶带输送机选型计算 基本情况 21101 下付巷运输长度 300m 平均坡度 15 设备选型 1 皮带输送机选型方案 考虑到下付巷是下坡走向 需安装一部 DSJ100 63 2 75 型胶带输 送机 2 皮带运输机的选型计算 设计运输生产率 415t h 煤的散集集密度为 0 9t m3 货载在胶带上 的堆积角为 20 货载的最大块度为 300m DSJ100 63 2 75 型胶带输送机有关技术数据为 电机功率为 2 75kW 带速 v 1 9m s 胶带带宽 B 1000mm 六级胶带 胶带拉断力 p 1000N mm 运输能力为 630t h 上托辊间距 1 5m 下托辊间距 3m 1 计算胶带宽度 选定胶带速度 根据公式 K 货载断面系数 这里取 458 C 输送 ckv A B 机倾角系数 这里取 0 8 将技术参数带入公式得 0 81m 故胶带宽带满足要求 8 0 9 0 9 1 458 415 B 要求其带速为 V pckB A 2 式中 V 带速 m s A 设计运输生产率 t h K 货载断面系数 取 400 B 带宽 m 货载散集密度 t m3 C 输送机倾角系数 取 0 95 V 1 21 m s 95 09 01400 415 2 只有当带速 V 1 21m s 时 才能满足生产率要求 而设计带速为 1 9m s 故带速满足要求 2 计算胶带的运行阻力 重段运行阻力 WZh g q qd q g L cos q qd Lsin 式中 g 重力加速度 q 单位长度货载质量 kg m qd 单位长度胶带质量 m q g 重段托辊单位长度质量 kg m q g 空段托辊单位长度质量 kg m 设备运行示意图 L 输送机工作长度 m 槽形托辊的阻力系数 平形托辊的阻力系数 输送机铺设倾角 度 q V A 6 3 415 3 6 1 9 60 7Kg m 查表知 qd 12 1kg m q g G g L g 14 1 5 9 3kg m q g G g L g 12 3 4kg m 0 04 0 035 WZh g q qd q g L cos q qd Lsin 10 60 7 12 1 9 3 300 0 04cos15 60 7 12 1 300 sin15 10 951 6 5652 6 47010N 空段运行阻力 Wk gL qd q g cos qdsin 10 300 12 1 4 0 035cos15 12 1sin15 3000 0 54 3 13 11010N 3 胶带张力计算 由逐点法求胶带各点张力 S2 S1 Wk S1 11010 S3 1 05S2 1 05 S1 11010 1 05S1 11560 S4 S3 Wzh 1 05S1 11560 47010 1 05S1 35450 S5 S6 1 05S4 1 05 1 05S1 35450 1 11S1 37222 依摩擦条件并考虑摩擦力备用系数列方程 S1 S6 1 e 1 n 式中 胶带与滚筒之间的摩擦系数 井下一般取 0 2 胶带在滚筒上的围包角 5 24 n 摩擦力备用系数 设计一般取 1 15 1 2 S1 S6 1 e0 2 5 24 1 1 15 2 6S6 由以上方程联立解得 S1 45458N S2 56468N S3 59292N S4 12282N S5 S6 12897N 4 悬垂度验算 重段最小张力点 S4 12282N 按悬垂度要求的最小张力为 Smin 5 q qd L gcos g 5 55 3 12 1 1 5 cos15 10 4883N S4 故悬垂度满足要求 5 胶带强度验算 胶带允许承受的最大张力为 Smax n GxB Smax 胶带允许承受的最大张力 B 胶带宽度 1000mm Gx 每毫米宽胶带的拉断力 1000N mm n 胶带的安全系数 查表 n 11 该带式输送机是采用机械接头 Smax 90909 N S3 n GxB 11 10001000 故胶带强度满足要求 6 牵引力与电机功率计算 输送机主轴牵引力为 W0 S1 S6 0 04 S1 S6 45458 12897 0 04 45458 12897 32561 2334 34895N 电机功率 Nd W0V 1000 34895 1 9 1000 0 85 78kW 考虑 20 的备用功率 则 N 1 2Nd 1 2 78 94kW 通过以上计算 选用两台 75kW 电机 能满足工作面运输能力 三 三 2121 采区皮带运输下山采区皮带运输下山强力胶带机运输能力强力胶带机运输能力验算验算 21 采区皮带运输下山采用两部强力胶带机运输 1 1 2121 上部强力胶带机基本情况 上部强力胶带机基本情况 21 上部强力胶带输送机型号为 DTL100 30 2 250S 河南万合机械厂 生产 带速 2m s 宽度 1000mm 倾角为 16 27 胶带强度 ST1600 电动机功率 2 250kW 设计运输能力 400t h 运输长度为 665m 2 2 2121 下部强力胶带机基本情况 下部强力胶带机基本情况 21 下部强力胶带输送机型号为 DTL100 63 2 250S 河南万合机械 厂生产 带速 2m s 宽度 1000mm 倾角为 0 28 胶带强度 ST1600 电动机功率 250kW 设计运输能力 400t h 运输长度为 258m 3 3 2121 下部强力胶带机胶带机能力验算 下部强力胶带机胶带机能力验算 2110121101 综采工作面的综采工作面的生产率为生产率为 415t h415t h 大于 大于 2121 采区强力胶带机设计运采区强力胶带机设计运 输能力 故对该强力胶带机能力进行校验 输能力 故对该强力胶带机能力进行校验 1 带宽计算 根据公式 K 货载断面系数 这里取 458 C 输送机 ckv A B 倾角系数 这里取 0 8 将技术参数带入公式得 0 79m 故胶带宽带满足要求 8 0 9 0 2 458 415 B 2 带速的确定 V pckB A 2 式中 V 带速 m s A 设计运输生产率 t h K 货载断面系数 这里取 458 B 带宽 m 货载散集密度 t m3 C 输送机倾角系数 这里取 0 8 V 8 09 01458 415 2 1 26 m s 当带速 V 1 26m s 时 满足生产率要求 而设计带速为 2m s 故带速 满足要求 Wzh WK 4 计算胶带的运行阻力 4 1 重段运行阻力 WZh g q qd q g L cos q qd Lsin 式中 g 重力加速度 Q 单位长度货载质量 kg m qd 单位长度胶带质量 m q g 重段托辊单位长度质量 kg m q g 空段托辊单位长度质量 kg m L 输送机工作长度 m 槽形托辊的阻力系数 平形托辊的阻力系数 输送机铺设倾角 度 q V A 6 3 26 3 415 57 7 kg m 查表知 qd 30kg m q g gL g G 5 1 17 11 3 kg m q g gL g G 3 15 5 kg m 0 04 0 04 WZh 10 57 7 30 11 3 258 0 04cos28 57 7 30 258 sin28 10 99 258 0 0353 87 7 258 0 47 115361 N 4 2 空段运行阻力 Wk g qd q g L cos qd Lsin 10 30 5 258 0 04cos28 30 258 sin28 10 35 258 0 04 0 88 30 258 0 47 33199 N 5 胶带张力计算 悬垂度计算及胶带强度计算 根据逐点计算法 按图 1 所示位置定点分段 计算胶带各点张力 S2 S1 Wk S3 1 04S2 1 04 S1 Wk S4 S3 WZh 1 04 S1 Wk WZh S5 1 04S4 1 042S1 1 042Wk 1 04 Wzh 1 08 S1 84120 S6 S5 6 按摩擦传动条件并考虑摩擦力备用系数列方程 S1 S6 1 e 1 m 式中 胶带与滚筒之间的摩擦系数 井下一般取 0 2 胶带在滚筒上的围包角 240 4 19 e 自然对数的底 m 摩擦力备用系数 设计一般取 1 15 1 2 S6 S1 1 e0 2 4 19 1 1 15 2 13 S1 由以上方程联立解得 S1 80114 N S2 46915 N S3 48792 N S4 164153 N S5 170719 N S6 170719 N 7 悬垂度验算 重段最小张力点 S3 48792 N 按悬垂度要求重段允许的最小张力为 Smin 5 q qd Lg cos g 5 73 6 30 1 5 cos28 10 6861 S3 故悬垂度满足要求 8 胶带强度验算 胶带允许承受的最大张力为 Smax n GxB Smax 胶带允许承受的最大张力 B 胶带宽度 mm Gx 每毫米宽胶带的拉断力 1600N mm n 胶带的安全系数 查表 n 9 按硫化接头 Smax 177778 N S6 n GxB 9 16001000 故胶带强度能满足要求 9 计算带式输送机所需的传动功率 9 1 计算牵引力 输送机主轴牵引力为 W0 S6 S1 0 04 S6 S1 170719 80114 0 04 170719 80114 100638 N 9 2 验算电动机功率 电机功率 Nd 1000 kWoVo 其中式中 k 电机功率备用系数 取 1 2 V0 运行状态下 胶带运行速度 2 m s 1000 85 021006382 1 206kW 通过以上计算知 选用 1 台 250kw 电机 单端布置满足要求 四 结论 四 结论 根据 21101 工作面地质情况及回采工艺 工作面的原煤生产率为 415t h 原煤运输线设备最小能力为 21 采区运输下山 DTL100 63 2 250S 型强力胶带机 运输能力