寸草塔矿井主斜井提升能力分析及改造设计

中文题目寸草塔矿井主斜井提升能力分析及改造设计外文题目CUNCAOTAMINEMAININCLINEDSHAFTHOISTINGCAPACITYANALYSISANDDESIGN毕业设计（论文）共76页（其中外文文献及译文20页）图纸共4张完成日期2015年6月答辩日期2015年6月摘要矿井提升设备是矿山的重要和关键设备之一。其任务是用于煤矿提升煤炭，矿石，矸石等。从井下产出的煤炭只有通过矿山运输提升环节才能将其运到地面，才能加以利用。所以有些人把矿山运输与提升形象的比作矿山生产的动脉和咽喉。本设计主要是根据寸草塔矿矿井现状及扩建要求对串车提升、箕斗提升、胶带提升三种提升方式进行提升能力分析和比较，确定提升方式为胶带提升。并对胶带输送机的设备进行选型设计。主要包括输送带的选择；托辊的选择；滚筒的选择；驱动装置选择以及胶带输送机的运动学和动力学计算。对胶带的强度和垂度进行了严格的校核。输送机的每一部分我都要进行严格的设计,以便使其达到所需的工作要求。做到合理的安装和布置设备，从而完成对寸草塔矿井扩建的提升要求。关键词主斜井提升设备；串车；箕斗；胶带输送机设备选型；ABSTRACTTHEMINELIFTINGEQUIPMENTISONEOFTHEIMPORTANTANDKEYEQUIPMENTOFMINEITSTASKISUSEDINCOALMININGINCREASECOAL,ORE,COALGANGUEANDSOONFROMTHEOUTPUTOFCOALUNDERGROUNDONLYTHROUGHMINETRANSPORTHOISTINGLINKCANTHEYCANBESHIPPEDTOTHEGROUND,CANTAKEADVANTAGEOFSOSOMEPEOPLEPUTMINETRANSPORTATIONANDENHANCEIMAGECOMPAREDTOARTERIESANDTHETHROATOFTHEMINEPRODUCTIONTHISDESIGNISMAINLYBASEDONTHEMPRESENTSITUATIONOFCOALMINEANDTHEEXPANSIONOFTHEREQUIREMENTSTOTHELINEOFCARS,SKIPHOISTING,TAPETHREEASCENSIONASCENSIONAPPROACHTOTHEANALYSISANDCOMPARISONOFEMPOWERMENT,DETERMINETHEPROMOTIONWAYASTHETAPEANDEQUIPMENTTYPESELECTIONDESIGNOFBELTCONVEYORMAINLYINCLUDINGTHESELECTIONOFCONVEYORBELTTHESELECTIONOFTHEROLLERTHECHOICEOFTHEDRUMDRIVINGDEVICESSELECTIONANDTHEKINEMATICSANDDYNAMICSCALCULATIONOFBELTCONVEYORONTHESTRENGTHOFTHEADHESIVETAPEANDSAGHASCARRIEDONTHESTRICTCHECKEACHPARTOFTHECONVEYORIMUSTCARRYONTHESTRICTDESIGN,TOMAKEITMEETTHEREQUIREMENTSOFTHEWORKREQUIREDDOREASONABLEINSTALLATIONANDEQUIPMENTLAYOUT,TOCOMPLETETHEREQUIREMENTSTOTHEPROMOTIONOFINCHGRASSTOWERMINEEXPANSIONKEYWORDSTHEMAINEQUIPMENTINCLINEDLINEOFCARSSKIPBELTCONVEYOREQUIPMENTSELECTION目录摘要IABSTRACTII1概述111矿井提升系统概述112矿井提升机械的用途和发展概况113带式输送机的发展状况214矿井开采概况3141井田煤质特征3142煤层埋藏特征4143矿井开采4144井筒和采区布置情况5145井筒位置的确定62主斜井提升能力分析和提升方式确定721设计依据722原平车场串车的提升能力分析7221提升斜长的计算7222提升速度与加速度的确定8223估算一次提升循环时间T8224串车车组的矿车数N的确定9225串车提升方式是否满足矿井扩建要求的确定1023箕斗提升能力分析11231箕斗提升斜长的确定11232估计一次提升循环时间12233确定一次提升量12234箕斗提升能力的计算1324胶带提升能力分析13241原始资料13242带速的选择14243带宽14244实际输送能力的确定1525确定提升方式163胶带输送机设备选型1731选型依据17311选型原始设计资料1732带式输送机布置形式的选择17321带式输送机的机型的典型布置方式1733输送带的确定18331输送带类型的确定18332输送带的确定19333输送带许用张力计算1934托辊的选择20341常见托辊及其作用20342托辊的选取类型及其参数的确定20343托辊间距确定21344托辊每米质量确定22345托辊载荷的校核2235滚筒的选择23351滚筒类型的确定23352直径的选择计算2436计算各区段阻力2737输送张力计算及强度校验28371输送带各点的张力计算28372输送带强度校验3038计算滚筒牵引力与电动机功率3139制动力矩计算314胶带输送机的驱动装置3341驱动装置选型33411驱动装置型式33412电动机34413减速器34414联轴器和制动装置型号确定35415驱动装置位置的选择355胶带输送机的辅助装置3651清扫装置3652制动装置3753支架的选取39531机架的选择39532中间架39533中间架支腿39534拉紧行程4054拉紧装置的选择416结论42致谢43参考文献441概述11矿井提升系统概述矿山的提升和运输相关设备是煤炭的运输环节中的及其重要的生产设备，矿井下的煤炭要加以利用，必须要通过矿山的提升与运输环节将其运输到地面才行，因此煤矿提升的设备是建立矿井上下运输的重要生产设备，许多人把矿山运输称为矿山的咽喉3，可见，它在整个矿山生产和运行中中占据了重要的地位。矿山的运输提升设备首要任务是运输煤炭于此同时还兼负着运输矸石、人员、材料和设备。矿山的运输和提升设备在矿山生产中占有的地位是显而易见的。我国的矿井也正向大型化，现代化和高自动化发展。大中型矿井每年需要有数百万吨甚至更多的矸石运量。有整体运输的，有松散运输的，胶带输送机还需要在上下班时快速的把相应的矿井工作人员送到地面，这一切都要依靠矿山的运输和提升设备的。在矿井的建井过程中和日常的工作运行过程当中，要求运输、提升设备必须安全可靠的运转，提升设备尤为重要。如果由于安全问题发生了意外的事故，可能使整个矿井生产完全陷于停止运转，甚至有可能造成人员损伤和死亡10。在生产矿井除要保证提升设备可靠、经济、安全的运转外，还要提高现有提升设备的能力，正确进行检修、维护工作，以增大设备的合理利用率和使用年限。为了减少安全事故在我们的工作过程中发生。我们能做的就是熟练的掌握矿井运输能力的理论及其设备装置的合理性1。矿井提升运输设备是矿山生产中具有举足轻重作用的重要的大型设备。随着矿井向大型化的发展目前多采用胶带的输送机来作为矿山井下的采掘工作系统和井上工业场地的运输系统枢纽，在工作中如果发生了故障，就会严重影响矿井的正常生产，甚至有可能会导致人员的损伤甚至死亡事故。随着矿井生产的不断扩建、煤炭的产量不断的提高，提升系统能否安全正常运行，已越来越明显地成为制约矿井生产的关键因素。12矿井提升机械的用途和发展概况解放前，我国矿山机械制水平很低，处于刚刚起步阶段，支护仅仅只用木料自护。安全程度和自动化程度远远达不到煤矿相关规程的要求，一般机械都不能制造。而为了适应大中型的的发展趋势。我国在矿山机械上一直不停的努力，在运输提升方面已经成批的生产安全可靠的设备，已由解放前的仿制和改进国外产品，发展到目前的自行创造和制造矿山机械产品。我国在运输提升方面的研究逐渐的接近了世界先进的水平，近几年来总结了许多丰富的经验，对提高自动化水平，以及可超控领域的提高，并且积极的推动可超控生产，起了及其重大的作用。这些都是标志着我国的运输设备的设计和制造已达到了一个新的领域，矿山机械产品的可靠性，安全性，高自动化水平已经达到了世界的先进水平。我国的矿井正向大型化发展，原有的箕斗提升和串车提升能力已经远远达不到要求，所以原有的串车提升和箕斗提升方式也正向胶带提升方式改进。13带式输送机的发展状况我国的矿井正向大型化发展，在矿井的扩建的同时，原有的提升方式已经远远满足不了提升的要求，故提升设备已由原有的斜井箕斗，和斜井串车提升，逐步的向胶带提升方式过渡。带式输送机近年来在我国的各领域应用的很广泛。由于的胶带和滚筒捏合运行安全性要比齿轮拟合要好，由于可以连续性运输其运输量特别大，输送距离可以根据设备的安装位置进行自行调整，维护简单方便。广泛的应用于煤炭，冶金，电力，机械，轻工，建材和粮食等方面，是最为常见的运输和提升机械。其运输特点主要是形成装载点运输到卸载点之间的连续性物料，依靠连续物料流的整体的运动来实现整体不间断的连续性运输的运输。连续运输机大体上可分为1具有挠性物件牵引的输送机，常见的有自动扶梯及架空索道等。2不具有挠性物件牵引输送机,如振动输送机、螺旋输送机等。3管道输送机,如气力液力输送管道和输送装置。带式输送机和其他的运输设备相比较有着许多的优点首先其运行阻力特别小，由于在承载段有槽型托辊减小阻力，在回程段有回程托辊减小阻力，从而使得胶带在托辊上的运行阻力大大减小。在运行阻力减小的同时，输送机的牵引力也在减小，故电动机给输送机提供的电能就会减小。为整体设备的运行减小电耗，使用皮带的输送机可以在较小的开资的前提下得到更高的效益。由于输送机存在的诸多优点，在全国范围内已在煤矿、农业、机械、建材等各个领域应用。输送机的运输距离可以随着运输距离的变化而改变，胶带出厂的长度均为100米，根据我们需要的长度进行组装。并且可移动输送机可以依据不同的工作距离和位置进行移动。这就很明显的体现出了使用这种运输设备的方便。目前我国胶带的输送机的总体发展方向为安全可靠的运行，高自动化可超控系统加强，并向大型矿井过渡。14矿井开采概况141井田煤质特征本井田地质构造条件简单，构造形态为一宽缓的单斜的构造，煤层为近水平状，煤层倾角较小。经过地质勘探基本查明了井田内的地质构造，以及井田内的水源和地质条件和煤层赋存特征、井田内地质储量等，已经满足了设计的要求程度，可以作为设计的基础资料。煤矿自1992年生产以来，实际正常涌水为86M3/H左右但由于目前矿井采用房柱式采煤，采煤造成的顶板跨落的高度有限，未来矿井采用长壁式开采时，顶板跨落的高度将要增大，矿井的涌水量也将比目前的大；根据设计的委托书标准，本次设计时的矿井正常涌水量按200M3/H，最大涌水量按300M3/H进行设计。矿井充水条件主要受地质条件控制，其次受地形及大气降水控制，充水水源为大气降水，地表水和地下水，充分通道主要为煤层采动后形成的冒裂带的导水裂隙，矿区范围内，无老窑积水区。存在的相应安全隐患（1）1988年6月9日在勘探时，401号钻孔因故障，孔内在16578M处遗留探头一根，带有CS137放射源一个，强度88年6月为264毫居里，半衰期30年，虽按照公安、防疫站规定进行水泥封闭，但提醒开采部门在采矿时采取相应的防护措施。（2）602孔在20450M处留有100MM直径套管4M长一根；701孔在4430M、48M、15220M处分别留有（108MM）370M、（89MM）423M三根偏芯管。矿井在开采时应予以注意。（3）封孔质量不尽人意，矿井开采时应严密注视矿井涌水量的变化，并做相应的防护工作。（4）各可采煤层顶板岩石多属软弱坚硬岩层，开采时应采集一定数量的岩样，进行物理力学性试验，以便及时调整支护方式，避免冒顶发生安全事故，在浅部或靠近乌兰木伦河一带应注意冒落引起涌沙、涌水事故的发生，保证矿井安全的生产运行。（5）在地质勘探过程中，井田中部和深部布置的钻孔数量较少，对煤层走向和煤层像一个厚度的变化控制显得不足，在矿井投入生产以后，应及时的进行补充勘探，以进一步查明深部煤矿赋存的情况，以指导矿井的生产。142煤层埋藏特征该矿井区域构造鄂尔多斯地台构造轮廓表现是极其平缓的，全煤田基本为单一斜斜构造。北部岩层产状走向与东西相近、向北倾斜。倾角为12，局部地段为35，而西部塔拉沟地区。砂岩产状逐渐的增大，一般58为左右。寸草塔井田大地构造位置处于鄂尔多斯台地向斜东胜隆起之的东侧。143矿井开采矿井的工作时间设计该矿井每年工作的天数为300D，每天3班作业，其中两班生产，一班检修。每天可提升煤矿的时间为14H。当设计矿井扩建生产的能力时需要考虑到本井田储量大，倾角平缓，煤层的赋存比较稳定，构造简单，开采条件很优越，设计时对矿井的年生产煤炭的能力提出240万吨每年和270万吨每年两个方案，经过对比分析该矿井的生产能力确定为270万吨每年，煤炭资源非常丰富、煤质优良从而为矿井开发奠定了良好的资源条件。该矿井可采储量共15066MT，储量资源极为丰富。从煤质的角度来看，各煤层均为低灰、低硫、特低磷、高发热量的不粘煤。为良好的动力和民用煤，具备了非常良好的市场前景。本矿井主采的31、41、51、62煤为中厚煤层，煤层倾向较平缓，无地质构造，整体机构比较简单，开采技术条件比较优越，适宜于大强度的综合化机械的开采，为充分发挥地方的煤炭资源优势，其井型由60万吨每年扩建到270万吨每年是合适的。设计时对240万吨每年和270万吨每年的两种不同井筒进行了井筒的工程量和单位生产的成本，每吨煤的投资等多方面的经济技和术进行了比较。比较表明240万吨每年和270万吨每年井巷工程量和建井工期是基本相同，但每万吨的掘进率和单位生产成本还有每吨煤的初期投入相比较240万吨开采的较高，并且收益期较长，因此，井型为270万吨每年时投资效益较好。根据首期投入和收益周期的分析，确定本矿井的每年产煤量270万吨每年是合适的。矿井服务年限按储量计算矿井服务年限/TZKA式中T矿井的服务年限，A；Z矿井的设计可供采储量，MT；A矿井的设计年生产能力，MT/A；K备用储量系数，取13。则T15066/1327430A即可以跟据计算得出，本矿井的服务年限为430A。144井筒和采区布置情况主斜井井筒的断面性状采用半园拱形，巷道净宽度4700MM，净高3550MM，铺底150MM，净断面143M2。表土段采用混凝土砌碹支护，支护厚度400MM，掘进断面204M2；基岩段采用锚喷支护，喷射混凝土厚度100MM，掘进断面166M2。见图243、244。回风矿井井筒的断面性状采用半园拱形，巷道净宽度3400MM，净高3000MM，铺底100MM，净断面89M2。采用混凝土砌碹支护，支护厚度350MM，掘进断面123M2。各井筒特征见表11。表11井筒特征表TABLE11WELLTUBESPECIAL井筒名称序号井筒特征新主斜井经距（X）43731035871井筒坐标纬距（Y）37418879092提升方位角（）643井筒的倾角（）164井口的标高（M）11810005井筒的长度（M）1032净1436井筒断面（M2）掘进204/166厚度（MM）400/1507砌壁材料混凝土8井筒装备胶带机145井筒位置的确定根据该矿井的开拓状况和布置方式，当胶轮车的井筒揭露各煤层以后，即开掘各煤层的盘区巷道，所以矿井的主要运输巷道为各煤组的回风大巷和盘区巷道，为减少岩石的工程量，各煤层（组）盘区巷道都是沿煤层布置的。按照各煤层的开采先后顺序，当矿井初步开采2、3煤层的时候，利用31煤的总回风巷来进行回风，在开采其他煤层的时候，在矿井井田的浅部边界的附近会开掘一条41煤总回风巷道与回风斜井相通从而进行回风。根据它的用途和矿井设备的布置形式，设计开拓巷道和盘区巷道断面形状时都应采用的断面为矩形。盘区输送机的巷道，净高为3000MM，净宽为4500MM、铺底为100MM，采用锚杆支护方式，并喷射厚度约为50MM的混凝土，掘进断面面积为145M2，净断面面积为135M2，回风巷和辅助运输巷净宽为5000MM，净高为3000MM，铺底为200MM，采用锚杆支护，并喷射厚50MM的混凝土，净断面为150M2，掘进的断面为166M2。2主斜井提升能力分析和提升方式确定21设计依据1）寸草塔井田矿井生产能力原设计生产能力060MT/A；扩建后生产能力270MT/A（矿井净增生产能力21MT/A）；2）提升工作时间每年工的作时间为300天（每天3班作业，其中两班生产，一班检修），日提升14小时；3）主斜井井筒倾角16；4）原主斜井斜长520M；5）新主斜井斜长1032M；6）新主斜井井筒倾角16；7）煤的密度为096T/M3。22原平车场串车的提升能力分析221提升斜长的计算平车场的双钩串车提升线路和速度图图21平车场双钩串车提升线路和速度图FIGURE21YARDHOOKLIFTINGTRAINDIAGRAMANDVELOCITYMAPM（21）1DTLM305270式中LD井底的车场的长度，从井下弯道的开始点至井底尾车停车场点的距离。与串车的长度有关，取2540M；L1井口以上的直线运行的长度，自井口至道岔尖A的距离，取20M；LT井筒直线段斜长，自井筒底部直线段开始点到井口的距离，M。222提升速度与加速度的确定（1）确定提升容器最大提升的速度煤矿安全规程规定斜井升降人员或用矿车升降物料时，提升容器的最大速度不得超过5M/S；专用人车的速度不得超过人车设计的最大允许速度标准提升速度有25；314；33；37；47；50M/S等。故选取的提升速度为47M/S（2）确定井上下车场速度V0甩车场V015M/S；平车场V010M/S（3）确定加减速度A1、A3和A0煤矿安全规程规定对于当升降人员的时候，加速度A1和减速度A3都应不大于05M/S2。当运输物料的时候是没有限制的。对于串车提升一般取05M/S2较多，车场中的加速度A0一般取03M/S2。223估算一次提升循环时间TT2（TDTA）S（212DAMLV2）式中TD车组在井底车场的运行的时间；S（2200DDVLAT3）317S2130DTS式中TA加减速阶段运行时间，按A1A3A即（20MVT4）47105ATS式中1挂钩时间，S。甩车场取20S；平车场取25S；LA加减速阶段运行距离；（220MAVL5）2471095A则一次循环时间为T2TDTA12DAMLV57032093145274TS224串车车组的矿车数N的确定1）一次提升量的确定（2360FNACATQBT6）12027415836T式中矿井提升的能力的富裕系数。规范规定一般取12左右；FAC矿井提升的不均衡富余系数。有井底煤仓时取11115，当没有井下煤仓的时候取12，串车提升取12；AN年产量600000吨；B每年工作时间，按300天计；T每日提升工作小时数，按14小时计。2）单个矿车载荷QV（27）0951358T式中满载系数。当井筒倾角小于150时，10；倾角为1520时，09509；为2025时，08508；煤的松散密度T/M3；V矿车容积，M3，矿井原有矿车为11M3。3）串车车组的矿车数确定（28）QNQ158243225串车提升方式是否满足矿井扩建要求的确定1）实际载重量Q（29）10NVG2）容器自重QZQZNQC（210）式中QC矿车自重，5837N。验算矿车钩头强度国产MG固定车厢式的矿车钩头的许用拉力为58860N。故串车提升时需要满足下式要求。（2SINCOS5860ZQF11）（210SICSCNVGQF12）968537SIN1605COS1680N2式中井筒中最大坡度；F矿车运行系数，取0010015。所以，串车最大矿车数为12辆。一次最大提升量QMAXMAX12096127NQ年最大提升量AN（2AX360NFBTQCT13）3601426758429/NATA寸草塔矿欲扩建至27MT/A。用原有串车提升最大年提升量为066MT，故串车提升达不到扩建的要求。所以需要改用其他提升方式。23箕斗提升能力分析231箕斗提升斜长的确定确定提升斜长LLLZLT,LXX（214）M305270L式中LZ装载距离。取2030M；LXX卸载距离。取1525M，根据倾角，煤仓尺寸和地面运输方式确定；LT,井口到狂井底下运输的水平的井筒斜长。232估计一次提升循环时间确定各阶段速度及加速度确定最大提升速度速度VM煤矿安全规程规定当用箕斗升降物料时的最大速度不得超过7M/S。当铺设固定道床，采用重型钢轨时不得超过9M/S。估计单次的提升循环的时间长T（2MLV15）S5701967T式中速度系数，取11；休止时间，见表21。表21箕斗休止时间TABLE21SKIPTHERESTOFTIME箕斗规格/T689121620休止时间/S810121620233确定一次提升量（2360FNACATQBT16）T/次12709672048361Q式中AF矿井提升的能力的富裕系数。规范规定一般取12左右。C提升部均衡系数。有井底煤仓时取11115，没有井下煤仓的时候取12，串车提升取12；AN年产量2700000吨；B每年的工作时间，按300天计；T每日提升工作小时数，按14小时计。234箕斗提升能力的计算依据单次提升量的实际载重确定提升箕斗为8T后卸式斜井箕斗JX8。箕斗容积109M3,名义载重量为8T箕斗自重5705KG。则其实际载重Q为（2V17）09619476T式中满载系数。一般取09095；V箕斗容积M3；散煤容重，T/M3。则年提升量为（2360NFBTQAACT18）3601497612498672NT寸草塔矿欲扩建至27MT/A。用箕斗提升最大年提升量为124MT，故箕斗提升达不到扩建的要求。斜井箕斗投乳较大，开拓的工程任务量大，适用于2530的斜井中。而本次设计的主斜井倾角为16。所以不适合用箕斗提升。24胶带提升能力分析241原始资料设计年产量27MT/A；输送的倾斜角度为16；原煤最大的块度为A300MM；原煤松散密度096T/M；动煤堆积角20；运输距离1032M。242带速的选择带速与带宽、输送能力、物料性质、和物料的块度还有输送机多变的线路的倾斜角度有关，当运输的距离长运量大相应的带速要增大。根据带速的选择原则1，初定带速为25M/S243带宽普通的胶带输送机的选型设计当中，带宽的选择是极为重要的，去除特殊的输送机外，较常用的标准带宽是500MM，800MM，1000MM，1200MM，2000MM和2400MM。（1）计算小时输送量（2/OQCAT19）Q12270104/30014771T/H式中CO运输不均匀系数，12；A矿井的年生产能力27MT/A；T年工作小时，T30014H。（2）满足设计运输能力的带宽1B（220）1BQKVC097403M97403MM738520968式中Q设计运输能力，T/H；满足设计运输能力的输送带宽度，M；1B物料的断面系数，见表22；K输送带的运转速度，本设计选取25M/S；V物料的散状密度，T/M；3C倾角系数，见表22表22物料的断面系数TABLE22MATERIALCOEFFICIENTOFAREA动堆积角1020253035槽型316385422458496K平型67135172209247（3）由所运送的物料最大块度确定带宽MAXX对经筛分状物料MM（2AX20B21）MM38式中B输送带宽度，M；物料的最大块度，300MM。AXX选取带宽为1000MM。将常用的标准带速V，带宽B，小时输送体积列在表中，即可根据小时输送体积MQ初估带宽。目前普通槽形托辊的成槽角均为35MQ表23倾角系数TABLE23ANGLECOEFFICIENT输送倾角035101520C1099095089081244实际输送能力的确定带宽为B1M时输送机的实际输送量为（221QBKC22）238509688131（T/H）（2NAQBT23）831043150/NTA寸草塔矿扩建至27MT/A，341MT/A27MT/A则胶带输送的运输方式完全满足扩建的要求。故选择胶带运输方式25确定提升方式寸草塔矿欲扩建至27MT/A根据矿井的提升能力分析得知串车提升方式最大的年提升量为07MT，不满足矿井扩建要求，而胶带提升方式的年提升量为564MT，所以胶带提升满足矿井扩建的要求，故选择胶带提升。3胶带输送机设备选型31选型依据1胶带运行速度V25M/S；2输送机倾斜角度16；3设计运输能力Q8131T/H；4原煤最大块度A300M；5原煤松散度096T/M；6动煤堆积角20；7运输距离1032M；8带宽1000M。32带式输送机布置形式的选择321带式输送机的机型的典型布置方式图31输送机的典型布置形式TIG31THETYPICALDECORATEAFORMOFCONVEYOR胶带输送机的类型有许多种，各自的适用范围和特征各不相同。（1）DT输送机是一种新型的输送机，在原有的普通皮带输送机的基础上进行了多方面的改进，适用于冶金适应性较强、其配套均为标准件广泛的应用于矿山、煤炭、电站、港口、建材、化工等可以单机双机或者多机组合成运输系统来输送物料，输送设计者可根据输送工艺要求按不同的地形、工况进行选型设计并组合整台输送机。（2）绳架吊挂式输送机运输时运输皮带是由机头传动装置通过皮带和传动滚筒间的摩擦力相互作用带动的。主要用于煤矿井下采区顺槽和集中运输巷道中作为运输煤炭的设备，在条件适宜的情况下，也可以用于采区上下山运输（3）可伸缩的带式输送机可以跟随着工作面的前进而逐渐推进来配合采掘工作面的作业，灵活性强。（4）钢丝绳芯输送机钢丝绳芯胶带由于其抗拉强度大的优点，在采区大巷，主斜井胶带运输中被广泛的应用，钢丝绳胶带输送机就是把普通胶带输送机的胶带转变为钢丝绳芯来满足不同的大型矿井的许用抗拉的强度。（5）钢丝绳牵引式输送机钢丝绳牵引式输送机是特殊的强力带式输送机，它通过钢丝绳的牵引带动胶带的运转，起到了牵引的作用，胶带只起承载作用，不受牵引力的作用。这样使得牵引和承载的机构相分开，从而解决了运输距离长、运输距离大，强度不够的矛盾3。（6）普通胶带输送机普通胶带输送机大多数用在选煤厂或者井下主要运输巷道。这种输送机自动化程度底，满足不了大多数现代化矿井运输。普通型的带式输送机由于不可以推移就限制了它的工作地点和环境。根据本次毕业设计的资料井筒倾斜角度为16且运输距离较大。故初步选取新型的DT型输送机33输送带的确定331输送带类型的确定在输送机中输送带不仅起到承载的作用还起到了牵引的作用，它不仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度的要求。根据2表12在松散密度较大的大、中、小块矿石、原煤等冲击较大、磨损较重的物料，运输量大、运输距离较长的输送机，选择胶带的类型为强力型故初选胶带为钢丝绳系列。332输送带的确定1）已知设计运输能力8131T/H；Q2）输送带运行速度为25M/S；V3）胶带宽1000MM；4）输送带每米物料质量（31）QVQ638567KG/M8125由以上条件选择了ST型钢丝绳芯带，型号是ST3150当带宽为1000MM时，输送带每米质量为43KG。表31ST3150输送带技术参数TABLE31ST3150CONVEYORBELTTECHNOLOGYPARAMETERS输送带型号ST3150纵向抗拉强度N/MM3150钢丝绳的最大直径MM8钢丝绳间距15带厚25上覆盖胶厚度MM8下覆盖胶厚度8333输送带许用张力计算输送带的许用安全系数（3AWKCM2）128307645M式中M0基本安全系数；附加弯曲伸长则算系数WC动载荷系数一般取1215；AK输送带接头效率。由表33可知30，18，取12，095，得MWCAK表32基本安全系数与弯曲伸长系数表TABLE32BASICSAFETYCOEFFICIENTANDBENDINGELONGATIONCOEFFICIENTTABLE34托辊的选择341常见托辊及其作用常见的托辊有槽型托辊、平行托辊、V型托辊，根据是否承载又可以分为上托辊和下托辊其主要作用来运输胶带上的物品，由于是圆柱型的滚筒，并且有轴承，通过轴承的旋转减少皮带运行的阻力，又能对胶带起支撑的作用，使胶带运行时的垂度达到要求，滚筒的质量严重的影响着整个运输系统的运行质量。带芯材料工作条件基本安全系数M弯曲伸长系数WC有利32织物芯带正常3515不利38有利28刚绳芯带正常318有利32342托辊的选取类型及其参数的确定（1）上托辊选取为槽型托辊，其槽型角一般为30、35和45。各托辊间距一般规定为12M、15M。根据矿井的胶带宽度运输量和运输距离选定型角为35。输送带在运行时，胶带张力分配的不均衡、可能对机架和托辊的轴承造成损坏，并且严重的影响机械的使用寿命。故选取35前倾槽型托辊。根据2表242选取槽型托辊，选用上托辊型号为133，L380MM，轴承型号为4G305。取上托辊的间距为12M（2）下托辊选取为平行托辊，平行托辊的距离可以取上托辊距离的2倍，如果运输距离较短也可选取下托辊的间距为3M。由于本次运输的距离较长为1032M。所以选取下托辊的间距为24M。根据2表250，轴承型号为4G305，选用下托辊型号为133，L1150MM。（3）缓冲托辊一般装在机尾的装载处，用于缓冲货载对皮带的损伤和冲击。与槽型托辊的结构相同，但需要加装阻燃橡胶圈。根据2表245带宽为1000选取133，L380MM，轴承为4G305。（4）过渡托辊是由货物的装载段逐渐的向35槽型托辊的过渡，其倾角主要有10、20、30当带宽为1000MM时根据2表244133，L380MM轴承为4G305（5）调偏托辊具有防止和纠正胶带跑偏的作用，主要用于固定式输送机。承载调心托辊每隔710组安装一组选择。选取承载分支每间隔10组上槽型托辊放置一组调偏托辊。343托辊间距确定在选择托辊间的距离时应考虑运输的距离，承载的质量，运输的物料的材质等。承载段的托辊间的距离可参考照表33选取。缓冲托辊由于要缓解物料对胶带的冲击故要间距短些一般取承载分支托辊间距的0305倍，约为0306M。所以选取上托辊间距为12M。下托辊间的距离为24M。表33承载托辊间距参考表（M）TABLE33BEARINGROLLERSPACINGREFERENCETABLEM带宽MM物料密度T/M34005006508001000120014001600200010000010001554拉紧装置的选择拉紧装置又称张紧装置，它的作用有两个一是保证胶带具有足够的张力，使驱动滚筒与胶带间产生足够大的摩擦牵引力，保证输送带各点张力不低于某值，防止松弛撒料；二是限制胶带在两托辊间的垂度，使输送带能正常运行。拉紧装置的选择原则（1）螺旋拉紧装置使用于长度较短（小于100M）对功率较小的输送机可按机长的115选取拉紧行程。（2）垂直重锤拉紧装置能利用输送机走廊空间位置进行布置，可随着张力的变化靠重力自动补偿输送带的伸长。重锤箱内装入每块15KG的铸铁块调节拉紧力。这种形式的拉紧装置应优先选用。（3）重锤车式拉紧装置适于距离较长，功率较大的输送机，本系列增设了重锤塔架，可加大拉紧行程，拉紧行程有2、3、4M三档。（4）固定式绞车拉紧装置用于大行程大拉紧力（30150KN）、长距离、大运量的带式输送机，最大拉紧行程可达17M。5拉紧行程根据输送带生产厂样本提供的伸长率进行计算。然后考虑接头长度和安装条件所需的附加长度。根据选择原则应选重锤拉紧装置重锤力为拉紧力HP341506142308FN根据PH机械运输设计选用手册选取图号为DT04D21246结论矿井提升设备是联系矿井井底生产和地面生产运输的重要枢纽,是矿山运输的咽喉矿井提升设备的设计是否合理直接影响矿井生产的成本和效率。通过本次设计，根据寸草塔矿的实际情况,并依据据相关的计算式,对串车提升，箕斗提升，和胶带提升的三种方式进行了提升能力的分析，选定了胶带提升作为寸草塔矿扩建的提升方式。并且做出了对胶带输送机设备选型。选择合适的胶带、托辊、滚筒，以及电动机等。胶带提升机是提升设备的重要组成部分,胶带提升及的选择是否合理直接关系着提升设备的安全可靠性和经济性,因此我严格按照要求选择合适输送机，对胶带的强度和垂度进行了严格的校核。输送机的每一部分我都要进行严格的设计,以便使其达到所需的工作要求。这次设计由于对矿井的了解，提升设备的认识不够准确，对画图等电脑软件掌握不够熟练，使本次设计存在诸多问题，希望各位老师给予指正，多加批评。致谢本次论文的工作是在孟凡英老师的悉心指导下完成了，孟老师严谨细致、一丝不苟的工作作风一直是我学习、生活中的榜样；在毕业论文即将完成之际，我要由衷的感谢孟老师。转眼间我的毕业设计已经接近了尾声，在毕业设计的这段时间所学到了许多的知识，为我的工作打下了良好的基石，而这些都要感谢我的指导老师孟凡英老师。从设计之初矿井资料的收集，到设计过程中设备的选型以及技术改进、图纸的绘制等等，都是在孟老师的严格要求和指导下完成的。我的设计得到了孟老师的大力帮助，疑难问题都能得到及时的解答，在孟老师的细心帮助下我少走了不少弯路,使我的设计能按期完成。同时,在孟老师的精心指导下，把设计系统地作了出来，完成了我的毕业设计任务。在此，我特别对孟老师和系里的各位老师表示由衷的感谢，是老师诲人不倦的教导和帮助,我才能顺利的完成设计。同时我也要感谢我的同学们，在我的设计遇到困难的时候，谢谢你们的帮助，帮助我解决了许多的问题，我才能更好的完成这次设计。在本次设计中，我的收获很大。一方面自己的实际动手能力得以提高，一方面把学过的知识作了巩固。从中也发现自己的不足，知识体系不连贯，基础知识不扎实。尽管我自己付出了很大的努力完成了我的设计。但是，毕竟我的知识有限，经验不足，难免会有错漏之处，请各位老师指正。最后我再一次感谢各位老师在大学几年里的精心培育,我们会在以后的工作中加倍努力,来报答老师的指导和教诲,不辜负老师的期望。参考文献1于利民，仵自连矿山固定设备选型使用手册M北京煤炭工与出版社20072运输机械设计选用手册上册M化学工业出版社3庄严矿井运输与提升中国矿业大学出版社，20094乘居山矿山机械中国矿业大学出版社，19975侯志学矿山运输机械北京冶金工业出版社，19966孙玉蓉，周发孔矿井提升设备北京煤炭工业出版社，20047杨复兴胶带输送机机构、原理与计算煤炭工业出版社，19808于学谦矿山运输机械徐州中国矿业大学出版社，19989陈维建，齐秀丽，肖林京矿井运输及提升设备徐州中国矿业大学出版社，200710毛君，孟凡英，栾丽君煤矿固定机械及运输设备北京煤炭工业出版社,2008311李仪钰，矿山运输提升机械北京冶金工业出版社12梁庚煌运输机械手册北京化学工业出版社,1990113MAALSPAUGHOVERLANDCONVEYORCO,INCMINEXPO2004拉斯维加斯,内华达州，美国，9，27,2004附录A带式输送机技术的最新发展MAALSPAUGHOVERLANDCONVEYORCO,INCMINEXPO2004拉斯维加斯,内华达州，美国，9，27,2004摘要粒状材料运输要求带式输送机具有更远的输送距离、更复杂的输送路线和更大的输送量。为了适应社会的发展，输送机需要在系统设计、系统分析、数值仿真领域向更高层次发展。传统水平曲线和现代中间驱动的应用改变和扩大了带式输送机发展的可能性。本文回顾了为保证输送机的可靠性和可用性而运用数字工具的一些复杂带式输送机。前言虽然这篇文章的标题表明在皮带输送机技术中将提出“新”发展，但是提到的大多思想和方法都已存在很长时间了。我们不怀疑被提出一些部件或想法将是“新”的对你们大部分人来说。所谓的“新”就是利用成熟的技术和部件组成特别的、复杂的系统；“新”就是利用系统设计工具和方法，汇集一些部件组成独特的输送机系统，并解决大量粒状原料的装卸问题；“新”就是在第一次系统试验委任之前利用日益成熟的计算机技术进行准确节能计算机模拟。同样，本文的重点是特定复杂系统设计及满足长距离输送的要求。这四个具体课题将覆盖托辊阻力节能动力分散分析与仿真节能减小设备整体电力消费是所有项目的一个重要方面，皮带输送机是也不例外。虽然与其他运输方法比较皮带输送机总是运输大吨位高效率的手段，但是减少带式输送机的功率消耗的方法还是很多的。皮带输送机的主要阻力组成部分有托辊阻力托辊与皮带的摩擦力材料或输送带弯曲下垂引起的阻力重力这些阻力加上一些混杂阻力组成输送材料所需的力。1在一台输送长度400米的典型短距离输送机中,力可以分为如图1所示的几个部分，图中可以看出提升力所占比例最大，而阻力还是占绝大部分。图1在高倾斜输送带中如矿用露天倾斜输送带，所受力可分解为图2所示的几个部分，其中提升力仍占巨大比例。由于重力是无法避免的，因此没有好的方法减少倾斜式输送机所受力。图2但是在长距离陆上输送机中，所受力更趋向图3所示的几个部分，不难看出摩擦力几乎是所受力的全部。这种情况下考虑主要受力才是最重要的。图3力量演算具体是超出本文的范围之外，但是值得一提的是，在过去几年对所有四个区域橡胶凹进、对准线和材料或者传送带弯曲等方面的重要研究都在进行。并且，虽然在处理每特定区域时大家有不同意见，通常对整体项目经济是必要和重要的是被大家被接受的。在2004个SME年会上，MANTAKRAF的WALTERKUNG介绍了题为“HENDERSON粗糙矿石输送系统回顾组装、起动和操作”2。这个项目在1999年12月被实施并且包括一个24公里3飞行陆上转达的系统替换地下矿碾碎路轨货车使用系统。图4HENDERSONPC2到PC3调动站最长的传动机在这个系统PC2是1628公里长与475M升距。最重要的系统事实是提供的功率4000千瓦在1783MTPH和46M/S的50被要求用来转动一条空载的带子，因此输送系统的效率是很重要的。需密切注意托辊、传送带盖子橡胶和对准线。用文件说明有关的效率的差别是的一种方法，使用“相等的摩擦系数F“的22101标准定义作为比较主要抵抗的总数的另一种方法。过去，象这样典型输送装置的综合设计噪音系数大约是0016F。MANTAKRAF正估计他们对力的敏感达到到0011的F，超过30的削减。这在减少设备建造成本上做出了重大贡献。通过六次的实际动态测量显示价值是00075，甚至比期望值低30。KUNG先生强调这将在仅仅用电费用一项上每年减少费用10万美元。线路优化WYODAK矿位于美国怀俄明州粉河流域，是记录中最古老的连续经营的煤矿，自1923年运营至今。它一般运用坡面图7从新的矿坑到装置756M2,482FT与700M2,300FT水平的半径。这表明由于水平轮的应用输送机不需要设计太长3。图7WYODAK煤矿隧道式如通过没有水平曲线线路，另一项产业，隧道挖掘，就不能使用带式输送机了。隧道就想象废水和运输那样的基础设施在全世界有。移动隧道粪肥的最有效率的方法通过把推进的输送装置和隧道机器的后部连结起来。但是这些隧道极少是直的。这里有一个例子，西班牙109M直径隧道的在巴塞罗那之下作为地铁火车引伸项目一部分。大陆输送机机有限公司安装了前47KM传动机如图8和9所显示和最近接受合同安装第二台839公里输送机。图8巴塞罗那隧道平面图图9隧道内部另一个例子，肯珀建设边境时，建设一个直径36米长618公里的隧道作为大都市圣路易斯的下水道区。鲍姆加特纳隧道图10将装有600毫米宽的用4个中间运动用带子系住的61公里输送装置。图10鲍姆加特纳隧道平面图管状输送装置如果常规输送机不能满足必须的输送要求，带式输送机的一种管状输送机会是不错的选择。图11管状输送装置它最简单的描述，管状输送机就是由管状橡胶管和空转辊组成。这种设计具有其他传送方式的优点，更有自己的特点。托辊可以在各个方向传力允许更复杂的曲线输送。这些曲线可以是水平或垂直或混合形式。这样的输送机输送带与托辊之间的重力和摩擦力保证原料在输送管道内。FIGURE12管状输送机的另一个好处可以输送粉状原料并且可以减少溢出浪费，因为材料是在管道内部。一个典型的例子是环境效益和适应性特好的美国犹他州地平线矿（图12）。这个长338公里的管状输送机由THYSSENKRUPPROBINS安装通过一个国家森林并且横断了22个水平段和45个垂直段。METSO绳索输送机另一种由常规衍变来的是MESTO绳索输送机（MRC），通常以缆绳传送带著名。这个产品以长途输送著名，在距澳大利亚304公里的沃斯利铝土矿上应用的输送带是最长的单个飞行输送机。在钢绳输送机上，驱动装置和运载媒介是分离的。图13MRC平直的部分这种驱动与输送装置的分离允许输送有小半径的水平弯曲，这种设计优于根距张紧力和地势的传统设计。图14MRC与常规输送机水平曲线的不同图15位于加拿大LINECREEK的MRC图15显示的是位于加拿大LINECREEK河畔的一条长104公里水平半径430米的缆绳输送带前景更大的带式输送机本文提到了一台最长的唯一飞行常规输送机，长1626公里的HENDERSONPC2。但一台191公里的输送机在美国正在建设中，并且一台235公里的飞行式输送机在澳洲被设计。其他长3040公里的输送机在世界其他地区讨论研究。当定量凹进的方式为人所知，输送带制造商开发了低辗压抗压储力1015的橡胶输送带。与改进的设施方法和对准线一起作用，节能是可以实现的。地下煤矿和隧道承包商将继续使用已经证明对他们有好处的分散驱动方式；至少有两种在表面输送机中安装中间驱动的输送机在2005年运行。在德国，RWERHEINBRAUN使煤矿用输送机输送量达到30,000TPH，并且其他表面煤矿也在有计划的接近这个输送量。随着输送两的增加，输送带的速度也在增加，这样就要求更好的设备、工艺公差、阻力和动力分析。我们希望输送机能够更远、更宽、更高、更快，采用所有分析工具来分析系统性能。因为每台输送机都是独特的，我们唯一的预见方式就是外面的数据分析和模仿工具。因此由于外面的目标越来越大，我们有必要改进设计工具。附录BLATESTDEVELOPMENTSINBELTCONVEYORTECHNOLOGYMAALSPAUGHOVERLANDCONVEYORCO,INCPRESENTEDATMINEXPO2004LASVEGAS,NV,USASEPTEMBER27,2004ABSTRACTBULKMATERIALTRANSPORTATIONREQUIREMENTSHAVECONTINUEDTOPRESSTHEBELTCONVEYORINDUSTRYTOCARRYHIGHERTONNAGES