矿井运输与提升设备选型设计课程设计

龙岩学院资源工程学院课程设计题目矿井运输与提升设备选型设计姓名XXX学号XXXXX班级采矿工程指导老师XXX老师目录1矿井运输111矿井运输概述112井下运输系统和运输方式的确定113大巷运输设备214列车组成的计算315电机车台数的计算62矿井提升821矿井提升概述822矿井提升设计的主要依据和原始资料823提升设备的选型计算81矿井运输11矿井运输概述本矿井设计年工作日330天，每天二班生产，一班检修，每天提升16小时。该设计采区位于一水平右翼，东以矿井边界为界，西与七采区相邻，南以50M等高线为界，走向长度1230M,采区平均倾斜长400M（北107M以上为煤层风化带），采区面积492000M2。采区内有M1、M2两层可采煤层。矿井先期投产M1煤层的一个采区保证年产量煤层赋存稳定，煤层平均倾角22。采区回风大巷、运输大巷位于采区上，下部边界距M2煤层底板15M的岩石中。M1煤层平均厚度221M，煤的密度为142T/M3,为稳定煤层，煤质中硬，节理较为发育，低瓦斯。M1煤层距M2煤层8M。M1煤层伪顶厚01M，为泥岩；直接顶厚4M,为沙质泥岩；老顶为中粒砂岩，底板为粉砂岩，底板上有03M的厚泥质页岩，较松软。采区服务年限为78年，采区生产能力为30万吨，采区设计两个炮采工作面，一个岩掘队，一个煤掘队首采区设计两条上山，设计开拓方式为立井多水平采区式开拓。12井下运输系统和运输方式的确定矿井大巷运输采用矿车运输，首采区上山及区段平巷采用轨道运输。工作面的煤炭运输采用胶带输送机运送。一、运输方式的确定及矿井运输系统煤炭回采工作面区段运输平巷采区上山采区煤仓运输大巷井底煤仓主井箕斗运送到地面。矸石工作面区段平巷矿车运输轨道大巷副井提升到地面。材料副井井底车场轨道大巷采区上山区段运输平巷工作面。人员副井井底车场轨道大巷采区上山区段运输平巷工作面。二、采区运输设备的选型工作面运煤采用可弯曲刮板输送机，型号是SGZ764/264，区段运输平巷采用可伸缩胶带输送机，型号SDJ，采区上山采用胶带运输机，型号SJD150。顺槽转载机的型号为SZZ764/132三、大巷运输设备大巷一般采用轨道运输，并选用矿车，牵引设备一般采用电机车，小型矿井亦可采用无机绳运输。大型矿井，采区生产集中矿井一翼走向长度小于3KM，条件适合，技术经济比较优越时，可采用胶带输送机。矿车类型应根据矿井设计生产能力选择。本矿井应选用底卸式矿车，。年生产能力小于90万吨的矿井，选用一吨固定式矿车和与之相一致的辅助车辆。所以本矿井辅助运输可选用1吨固定矿车和平板车，材料车和人车等辅助车辆根据以上原则，同时参考矿山固定机械有关内容，确定选用以下固定设备。各种设备选型特征如表11、表22、表13所示。表11可弯曲刮板输送机电动机型号运输能力T/H出厂长度（M）型号功率（KW）电压（V）SGD730/320700150YSB1601602660/1140表12可伸缩胶带输送机特征表电动机输送带型号运输能力T/H出厂长度（M）台数宽度（MM）速度M/S与转载机接头（M）储带长度（M）台数功率（KW）电压（V）功率因数SSD800、240SJ8040060028002012802402660/1140086表13顺槽转载机特征表电动机型号机型出厂长度（M）小时运量T/H型号功率（KW）电压（V）SZZ双边43630KBY55011321140730/132链3213大巷运输设备大巷一般采用轨道运输，并选用标准矿车，牵引设备一般采用电机车，小型矿井亦可采用无机绳运输。大型矿井，采区生产集中矿井一翼走向长度小于3KM，条件适合，技术经济比较优越时，可采用胶带输送机。矿车类型应根据矿井设计生产能力选择。年生产能力大于90万吨的矿井，应选用底卸式矿车，辅助运输可选用15吨固定矿车和平板车，材料车和人车等辅助车辆。年生产能力小于90万吨的矿井，选用一吨固定式矿车和与之相一致的辅助车辆。根据以上原则，同时参考矿山固定机械有关内容，确定选用以下固定设备。（见表14、表15）表14架线式电机车主要技术特征表配套电机型号粘着质量（T）轨距（MM）轴距（MM）速度KM/S型号容量电压（V）外形尺寸ZK106/25010600110011ZQ21440250449010441600表15矿车主要技术特征表名称型号名义载重（T）最大载重（T）轨距（MM）轴距（MM）缓冲器外形尺寸（MM）自重（KG）3T底卸式矿车MD3363/6001100双列弹簧式34501400120018001T固定箱式矿车MGC116A1/600550单列弹簧式200088011505921T平板车MP16A12600550单列弹簧式200088011504641T材MC112600550单列弹2000880494料车6A簧式115014列车组成的计算在确定电机车粘着质量及矿车形式之后，可以根据运输条件计算列车组成。列车组成的计算按三个条件来确定，分别为按电机车的粘着质量。按牵引电动机的允许温升。按列车的制动条件。分别计算如下1、按电机车的粘着力条件计算以电机车在最困难的启动条件下启动时，车轮不打滑为计算依据。QZHI01ZHPPWA式中P机车粘着重量，T；QZH重车组质量，T；机车粘着系数，启动024；WZH重列车起动时的阻力系数，取00105；I轨道线路平均坡度，I3；列车起动时的加速度，004M/S2；AA所以ZH8241001530Q9926（T）2按牵引电动机允许温升条件计算CHZHZD10IGFPTWA（）式中FCH电机车长时牵引力，N；P机车重量电机车调车时的电能消耗系数，取125；T机车往返一次的运行时间，MIN；列车往返一次的运行时间，MIN；WZH重列车运行阻力系数，取0007；ID等阻力坡度一般为23，取2；G重力加速度，取98M/S2；所以ZH12830810579QT（）其中ZHKTTPPZHK6075LV式中列车往返一次的运行时间，MIN；T加权平均运距，KM，取1KM；PL重列车的运行速度，KM/H，取6KM/H；ZHV空列车的运行速度，KM/H，取8KM/H；K所以601758T23MIN列车往返一个循环中的休止时间，MIN，取5MIN；所以213（T）ZH12830546Q3按列车制动条件计算根据煤矿安全规程，列车制动距离，制动时不得超过40M。在车组重量计算时，一般只按运送物料下坡制动不超过40M计算。列车开始制动时速度等于长时速度，则制动时的减速度为2CH1B36TVLA（）式中机车长时制运行速度，取78KM/H；CHCHV制动距离，运送物料时取40M；TL所以2781B3640A（）按制动条件计算车组重量的最大值是ZHZH01BIPQW式中重车组质量，T；ZHP机车重量，T；机车制动时粘着系数,取017重列车运行的阻力系数，取0007；ZHWI轨道的平均坡度，取I3；B列车制动时的加速度M/S2由此ZH8017801563Q548T4列车中矿车数量的确定ZHMIN0ZG式中距三个约束条件确定的车组质量中最小者，T；ZHMINQG、G0分别为矿车的载重或自重，T；所以926381Z16台15电机车台数的计算1机车的加权平均周期运行时间ZHK60MIN75PPLVT，式中加权平均运距，KM，取1KM；PL重列车的运行速度，KM/H，取6KM/H；ZHV空列车的运行速度，KM/H，取8KM/H；K列车运行一个循环中休止时间，MIN，取5MIN；所以6015758T13310528MIN2每台机车每班可能运行次数次/班B60T式中一个工作班内的运输工作时间，不运人取7H；BTBT机车的加权平均周期运行时间，MIN；所以6072815次/班3班产量ABA1A2AN，T/班式中A1，A2，AN各带区的班产量，T/班；因为只有一个带区生产，所以ABA120641311488032T/班4每班所需运送货载总次数BAB/KZGA（），次班式中每班矸石产量，T/班；A生产不均匀系数，取135；K一列矿车的矿车数，取24辆；Z矿车载重，取3T；G又因为02AAB0288032198T/班所以B13576（80）29次/班5每班运送总次数次/班B总人式中取2人所以29231次/班总6工作机车台数29/15N总193台取2台。7备用与检修台数05N025205台取1台。8所需机车总台数N总213台2矿井提升21矿井提升概述该矿井设计井型为60万吨/年，考虑设置一对井筒进行提升，即主井和副井进行提升。主井采用箕斗提升，主要负责提煤；副井采用罐笼提升，负责提矸、下料、升降设备和人员等各种辅助提升提升为主井和副井提升，大巷运输水平为300M水平，地面井田标高为100M，提升高度为4001M，故应采用立井多绳摩擦式提升机，副井筒也采用多绳摩擦式提升机进行提升。22矿井提升设计的主要依据和原始资料该矿井设计生产能力为每年60万吨，年运输矸石12万T，井下运输大巷中采用3T底卸式矿车运煤，辅助运输通过1T固定式矿车、平板车和材料车来完成。东欢坉矿的煤质为优质无烟煤，煤的散体容重为13T/M3，矿井工作制度为一年工作日为330天，每天净提升时间16小时，每天3班作业，每班工作8小时。该矿采用立井开拓，第一水平高度深380M，第二水平高度深520M。23提升设备的选型计算1主立井提升容器确定一次合理提升量JFTNTACAQ360式中A矿井设计生产能力,T；C提升不均衡系数,箕斗井为11115,取115；提升富裕系数,第一水平取120；FAT日提升小时数,取14H；N年工作日数,取300D；一次循环时间,S；JTUAVHJJJ其中H提升高度，M；箕斗井XSZ其中矿井开采水平垂直深度，M；S卸载水平至井口水平距离，M，取20M；X装载水平至井底车场水平距离，M，取20M；ZH最大提升经济速度，其中；JV04JVH加速度，取075；A2SU箕斗在曲轨上减速与爬行所需的附加时间，取U10S；休止时间，S，取10S；表22箕斗休止时间箕斗规格（T）5及以下59121620休止时间（S）810121620所以XSZH4002020440M04JV839M/SUAVHTJJJ408391075836S所以JFTNTACAQ360415283636T选择提升容器规格尺寸根据Q值及煤的松散容重即可选用6T标准箕斗，根据表中斗箱有效容积，计算一次实际提升量QVR式中式中煤的松散容重,取,其中14为煤的容重,为碎胀系数,R14R取11；箕斗容积；VQ满度系数，取09；14R127T/M3所以Q09127675T根据箕斗实际提升量，选择JDG6/754型多绳摩擦式6T箕斗。箕斗有效容积66M3，自重79T。2副立井提升容器的确定副立井主要担负提升人员、材料、设备、矸石的任务。根据辅助运输设备和井下矸石量，初步选择罐笼型号为GDS12/754型1T矿车双层四车罐笼，其自重为7T。要求最大班工人下井时间一般不超过40MIN，最大班净作业时间，一般不超过5H（包括提人、材料、矸石），其中升降工人时间，按工人下井时间的15倍，升降其它人员时间，按升降工人的20，提升矸石按日出矸量的50；升降坑木、支架按日需量的50。下井人数的确定因为该矿年产量为60万吨，且工作制度为“三、八制”，二班半采煤半班准备。所以该矿总工作人员为N603606其中管理人员占10，为60人。井下工人为60660546人所以下井最大工人数546/3182人用提升人员进行验算0406RJJNVHA式中每罐提升人数，23人；RN最大作业班下井人数，182人；0提升加速度，取07M/S2；ASXH38020440其中矿井开采水平垂直深度，M；S卸载水平至井口水平距离，取20M；XH稳罐附加时间，取5S；上下人员休止时间，取36S；所以406RJJNVHA0240445367800200人满足要求。以最大班净作业时间5小时验算提矸石每班作业时间（小时）0Q236QTTA矸式中每日矸石提升量，T；0每次矸石提升量，T；Q所以368204T矸21H126MIN升降其他人员的时间02（MIN）T人（60MIN）Q0RNT156A人TT1540人21696MIN02021696T人3392MIN下坑木、支架按日需量的50计算；取03H18MIN下炸药24次，取3次；保健车24次，取3次；运送设备510次，取8次；其他510次，取8次；则总计337720次22836S2787MIN所以总作业时间为1263392169618278732H698罐笼提升时20ZACNQMGGPHA431298655938467112898所以钢丝绳的安全系数均能满足煤矿安全规程的要求。4多绳摩擦式提升机的选择提升机的选择是在确定主导轮直径口和钢丝绳最大净张力差FE后，查提升机特征表确定的。主导轮直径根据安全规程规定，摩擦式提升机的主导轮直径D与钢丝绳直径D之比应符合下列要求有导向轮时D90D对箕斗井D/D2800/24511490对罐笼井D/D2800/2312290所以主导轮直径选D28M，主、副井