21101综采工作面辅助运输选型设计

1、21101 综采工作面辅助运输设备选型设计一、 21101综采工作面辅助运输系统1辅助运输路线：副井f井底车场f西大巷f 21轨道联巷 f 21轨道下山(上段)f 21中部车场f 21101工作面上付巷f 工作面。2、采用MPC18-6型平板车，自重 qo为1749.7kg，一次牵引1 辆车，运输整体支架最大重量为 12000kg。3、21 轨道下山(上段)采用 JSDB-30 型回柱绞车， 21101 工作面上付巷采用 3 辆 SDJ-28 型回柱绞车，切巷采用 JSDB-16 型和 JH-14 型回柱绞车； 下付巷口采用 JH-14 型回柱绞车进行采 煤机运输。4、主斜巷及21101工作面

2、上付巷轨道型号选用 22kg/m，轨 距为600mm安全设施为气动保险杠、仰角闸及声光组合信号器。 二、 20101 综采工作面辅助运输运输设备选型计算1 、 21 轨道下山上段运输设备选型计算1.1 、 基本参数(1) 斜巷长度为474m倾角16 。(2) JSDB-30型回柱绞车参数：慢速时，牵引力300kN,功率75kW,绳速0.18m/s ;快速时，牵引力 52kN,绳速1.32m/s1.2 、下放重物时绞车选型计算( 1 )提升钢丝绳的选择计算钢丝绳每米单重P可用下式计算：-6P n(qO+q)(Sina+fCosa)/11x 10 B/ma L(Sina+ f / Cosa) kg

3、 /m式中：n一次牵引车数，n=1q平板车自重， qo=1749.7 kqo载重，q=12000 kgL斜巷斜长， L=474ma斜巷最大倾角，a =16f材料车阻力系数， f=0.015f/钢丝绳阻力系数，f / =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷 B=1670X 106MPa ma 煤矿安全规程 要求的最低钢丝绳安全系 数， ma=6.5则 P (1749.7 + 12000)x( Sin16 + 0.015Cos16 )/11 x10-6x1670x106/6.5-474 x(Sin16 0.3Cos16 )=1.5586 k /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74，该

4、钢丝绳主要参数：钢丝绳直径 d=31mm 每米单重 P=3.383kg/m钢丝直径S =2.0mm钢丝绳破断拉力总和 Q=608.5( 2)运物料绞车运行时初拉力计算 Fc/Fc=mx g x (sin a -fcos a )+L x Px gx (sin a -f cos a )Fc=nx ( q+ q o) x gx (sin a -fcos a )+L x Px gx (sin a -f/cos a )式中：n次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000 kgq。一矿车自重，q=1794.7 kga斜巷倾角，a =16f 矿车阻力系数，f=0.015f /钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜

5、巷斜长，L=474m钢丝绳单重，P=3.383 kg /m则 Fc=1x (12000+1794.7) X 10X (sin16 -0.015cos16 )+474X 3.383 X 10X (sin16 -0.3cos16 )=35829N=35.829kN v 300kN( 3)校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Q钢丝绳破断力，Q=608.5kN 则 ma=608.5/35.829=16.96.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求， 可以使用。(4)估算电动机功率N=K?Fc? 1.05V n /1000 =1.1 X 35829 X 1.05 X 0.18 X0.85/10

6、00=6.33kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位 N;V绞车速度，单位 m/s；n -绞车传动效率，n =0.85。1.05 按发电机方式运行时， 转速比转速大的系数;N=6.33kWV 75kW,电动机功率满足要求。综合(1) (2) (3) (4)可知，该JSDB-30型双速回柱绞车 选型符合煤矿安全规程规定。2、21101 上付巷一部回柱绞车能力验算2.1 、 基本参数(1) 斜巷长度为60m倾角25 。(2) SDJ-28型回柱绞车参数，慢速时，牵引力280kN,功率37kW,绳速0.208m/s，快速时，牵引力 32kN,绳速1.663m/s。2.2 、提升

7、重物时绞车选型计算( 1 )提升钢丝绳的选择计算钢丝绳每米单重 P 可用下式计算：-6P n(qO+q)(Sina+fCosa)/11 x 10B/ma L(Sina+ f / Cosa) kg /m式中：n一次牵引车数，n=1q平板车自重， qo=1749.7kqo载重，q=12000 kgL斜巷斜长， L=60ma斜巷最大倾角，a =25f材料车阻力系数， f=0.015f/钢丝绳阻力系数，f/ =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷 B=1670x 106MPama 煤矿安全规程 要求的最低钢丝绳安全系数， ma=6.5则 P (1749.7 + 12000)x( Sin25 + 0.0

8、15Cos25 )/11x 10-6x 1670x 106/6.5-60 x (Sin25 0.3Cos25 )=2.18 k /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74 ，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径 d=28mm 每米单重 P=2.74kg/m钢丝直径S =1.8mm钢丝绳破断拉力总和 Q=492.5(2)运物料绞车运行时初拉力计算Fc/Fc=mx g X (sin a +fcos a )+L x px gX (sin a +f cos a )Fc=nx( q+ q。) x g x (sin a +fcos a )+L x px gX (sin a +f/cos a )式中：n次

9、牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000 kgqo矿车自重，q=1794.7 kga斜巷倾角，a =25f 矿车阻力系数，f=0.015f /钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=60mP-钢丝绳单重，P=2.74 kg /m则 Fc=1x (12000+1794.7) x 10x(sin25 +0.015cos25 )+60x2.74x10x(sin25 +0.3cos25 )=61316N=61.316kN v 280kN( 3)校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Q钢丝绳破断力，Q=492.5kN则 ma=492.5/61.316=8.036.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程

10、第四百条要求， 可以使用。4)估算电动机功率N=K?Fc?V /1000 n =1.1 x 61316 x 0.208/1000 x 0.85=11.9kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位 N;V绞车速度，单位 m/s；n -绞车传动效率，n =0.85。N=11.9kWAc 37kW,电动机功率满足要求。综合( 1 )(2)( 3)( 4)可知，该 SDJ-28 型双速回柱绞车 选型符合煤矿安全规程规定。3、21101 上付巷二部回柱绞车能力验算3.1 、基本参数(1) 斜巷长度为80m倾角21 。(2) SDJ-28型回柱绞车参数，慢速时，牵引力280kN,功率37

11、kW,绳速0.208m/s，快速时，牵引力 32kN,绳速1.663m/s。3.2 、下放重物时绞车选型计算( 1 )提升钢丝绳的选择计算钢丝绳每米单重P可用下式计算：P n(q0+q)(Sina+fCosa)/11x 10-6 x B/ma L(Sina+ f / Cosa) kg /m式中：n一次牵引车数，n=1q平板车自重， qo=1749.7 kqo载重，q=12000 kgL斜巷斜长， L=80ma斜巷最大倾角，a =21 f 材料车阻力系数， f=0.015f /钢丝绳阻力系数，f / =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷 B=1670X 106MPa ma 煤矿安全规程 要求的

12、最低钢丝绳安全系数， ma=6.5贝U P (1749.7 + 12000)X( Sin21 + 0.015Cos21 ) /11 x 10-6 X 1670 X 106/6.5-80 X (Sin21 + 0.3Cos21 )=1.84 kg /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径 d=28mm 每米单重 P=2.74kg/m钢丝直径S =1.8mm钢丝绳破断拉力总和 Q=492.5( 2)运物料绞车运行时初拉力计算Fc/Fc=mX g x (sin a -fcos a )+L x PX gX (sin a -f cos a )Fc=nX ( q+

13、 q o ) X gX (sin a -fcos a )+L X PX gX (sin a -f/cos a )式中：n次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000 kgqo矿车自重，q=1794.7 kga斜巷倾角，a =21f 矿车阻力系数，f=0.015f /钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=80mP-钢丝绳单重，P=2.74 kg /m则 Fc=1x （12000+1794.7） X 10X （sin21 -0.015cos21 ）+60X 2.74 X 10X （sin21 -0.3cos21 ）=47632N=47.632kN v 280kN（ 3）校验运物料绞车钢丝绳安

14、全系数ma式中：Q钢丝绳破断力，Q=492.5kN则 ma=492.5/47.632=10.36.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求， 可以使用。（4）估算电动机功率N=K?Fc?1.05V n /1000 =1.1 X 47632 X 1.05 X 0.208 X0.85/1000=11.9kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位 N;V绞车速度，单位 m/s；n -绞车传动效率，n =0.85 ;1.05 按发电机方式运行时， 转速比转速大的系数。N=9.7kWV 37kW,电动机功率满足要求。综合（ 1 ）（2）（ 3）（ 4）可知，该 SDJ-28 型双

15、速回柱绞车 选型符合煤矿安全规程规定。4、21101 上付巷三部回柱绞车能力验算4.1 、基本参数（1）斜巷长度为225m,倾角18 。（2） SDJ-28型回柱绞车参数，慢速时，牵引力280kN,功率37kW,绳速0.208m/s，快速时，牵引力 32kN,绳速1.663m/s4.2 、提升重物时绞车选型计算( 1 )提升钢丝绳的选择计算钢丝绳每米单重 P 可用下式计算：-6P n(qO+q)(Sina+fCosa)/11x 10 B/ma L(Sina + f/ Cosa) kg /m式中：n一次牵引车数，n=1q平板车自重， qo=1749.7 kqo载重，q=12000 kgL斜巷斜长

16、， L=225ma斜巷最大倾角，a =18f材料车阻力系数， f=0.015f/钢丝绳阻力系数，f / =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷B=1670X 106MPama 煤矿安全规程 要求的最低钢丝绳安全系 数， ma=6.5贝U P ( 1749.7 + 12000 ) x ( Sin 18 + 0.015Cos18 ) /11 x 10-6x 1670x 106/6.5-225(Sin18 0.3Cos18 )=1.65 k /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径 d=28mm 每米单重 P=2.74kg/m钢丝直径S =1.8mm钢丝绳破

17、断拉力总和 Q=492.52）绞车牵引力校核绞车牵引重车时钢丝绳产生最大静张力FcFc=nP6.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求。( 4)绞车电机功率验算N=K Fc V/1000 n =1.1 x 48114X 0.208/ (1000x 0.85 )=12.95kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位N;V绞车速度，单位m/s；n -绞车传动效率，n =0.85。N=12.95kWAc 37kW,电动机功率满足要求。综合(1) (2) (3) (4)可知，该SDJ-28型回柱绞车选型符 合煤矿安全规程规定，满足采区生产要求。5、21101 切巷一部回柱绞车

18、能力验算5.1 、基本参数(1) 斜巷长度为80m倾角6。(2) JSDB-16型回柱绞车参数：慢速时，牵引力160kN,功 率37kW,绳速0.155m/s ;快速时，牵引力280kN,绳速1.255m/s。5.2 、下放重物时绞车选型计算( 1 )提升钢丝绳的选择计算钢丝绳每米单重P可用下式计算：P n(q0+q)(Sina+fCosa)/11x 10-6 x B/ma L(Sina+ f / Cosa) kg /m式中：n一次牵引车数，n=1q平板车自重， qo=1749.7 kqo载重，q=12000 kgL斜巷斜长， L=80ma斜巷最大倾角，a =6f 材料车阻力系数， f=0.0

19、15f /钢丝绳阻力系数，f / =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷B=1670X 106MPama 煤矿安全规程 要求的最低钢丝绳安全系数， ma=6.5则 P (1749.7 + 12000) X (Sin6 + 0.015Cos6 ) /11 x 10-6 X 1670 X 106/6.5-80 X (Sin6 + 0.3Cos6 )=0.587 kg /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径 d=31mm 每米单重 P=3.383kg/m钢丝直径S =2.0mm钢丝绳破断拉力总和 Q=608.5( 2)运物料绞车运行时初拉力计算Fc/Fc=

20、mX g x (sin a -fcos a )+L x PX gX (sin a -f cos a )Fc=nX ( q+ q o ) X gX (sin a -fcos a )+L X PX gX (sin a -f/cos a )式中：n次牵引车数，n=1个q矿车载重，q=12000 kgqo矿车自重，q=1794.7 kga斜巷倾角，a =6f 矿车阻力系数，f=0.015f /钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=80mP-钢丝绳单重，P=2.74 kg /m则 Fc=1x (12000+1794.7) X 10X (sin6 -0.015cos6 )+80X 2.74 X 10X

21、 (sin6 -0.3cos6 )=11936N=11.936kN v 160kN( 3)校验运物料绞车钢丝绳安全系数ma式中：Q钢丝绳破断力，Q=608.5kN则 ma=608.5/11.936=50.96.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求， 可以使用。(4)估算电动机功率N=K?Fc?1.05V n /1000 =1.1 X 11936 X 1.05 X 0.208 X0.85/1000=2.4kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位 N;V绞车速度，单位 m/s；n -绞车传动效率，n =0.85 ;1.05 按发电机方式运行时， 转速比转速大的系数。N

22、=2.4kWV 37kW,电动机功率满足要求。综合（1）（2）（3）（4）可知，该 JSDB- 1 6型双速回柱绞车 选型符合煤矿安全规程规定。6、21101 切巷二部回柱绞车能力验算6.1 、基本参数（1）斜巷长度为80m倾角6。（2）JH-14型回柱绞车参数：慢速时，牵引力140kN,功率18.5kW,绳速 0.115m/s，快速时，牵引力 21kN，绳速 1.158 m/Sc6.2 、提升重物时绞车选型计算(1) 提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳每米单重 P 可用下式计算：-6P n(qO+q)(Sina+fCosa)/11x 10B/ma L(Sina + f/ Cosa) kg /m式中

23、：n一次牵引车数，n=1q平板车自重， qo=1749.7kqo载重，q=12000 kgL斜巷斜长， L=80ma斜巷最大倾角，a =6f材料车阻力系数， f=0.015f/钢丝绳阻力系数，f/ =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷 B=1670X 106MPa ma 煤矿安全规程 要求的最低钢丝绳安全系 数， ma=6.5则 P (1749.7 + 12000) x (Sin6 + 0.015Cos6 ) /11 x 10-6x 1670x 106/6.5-80 x (Sin6 0.3Cos6 ) =0.587 k /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74，该钢丝绳主要参数：

24、钢丝绳直径 d=28mm 每米单重 P=2.74kg/m钢丝直径S =1.8mm钢丝绳破断拉力总和 Q=492.5(2) 绞车牵引力校核 绞车牵引重车时钢丝绳产生最大静张力FcFc=nP6.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求。( 4)绞车电机功率验算N=K Fc V/1000 n =1.1 X 17306X 0.208/ (1000X 0.85 )=4.6kWma煤矿安全规程 要求的最低钢丝绳安全系Fc绞车最大静张力，单位 N;V绞车速度，单位m/s；n -绞车传动效率，n =0.85。N=4.6kM 18.5kW,电动机功率满足要求。综合( 1)(2)(3)(4)可知，该 JH-

25、14 型回柱绞车选型符合 煤矿安全规程规定，满足采区生产要求。7、21101 下付巷口回柱绞车能力验算7.1 、基本参数(1) 斜巷长度为20m倾角6。(2) JH-14型回柱绞车参数：慢速时，牵引力140kN,功率18.5kW,绳速 0.115m/s，快速时，牵引力 21kN,绳速 1.158 m/sc7.2 、提升重物时绞车选型计算( 1 )提升钢丝绳的选择计算钢丝绳每米单重 P 可用下式计算：-6P qO (Sina+fCosa)/11x 106 B/ma L(Sina + f /Cosa) kg /m式中：qo载重，q=12000 kgL 斜巷斜长， L=20ma斜巷最大倾角，a =6

26、f材料车阻力系数， f=0.015f/钢丝绳阻力系数，f / =0.3(T B钢丝绳钢丝抗拉强度，彷 B=1670X 106MPa数， ma=6.5则 P 12000 x (Sin6 + 0.015Cos6 ) /11 x 10-6 x 1670 x 106/6.5-20 x (Sin6 + 0.3Cos6 )=0.508 kg /m查钢丝绳规格表选用如下钢丝绳：GB1102-74 ，该钢丝绳主要参数：钢丝绳直径 d=28mm 每米单重 P=2.74kg/m钢丝直径S =1.8mm钢丝绳破断拉力总和 Q=492.5( 2)绞车牵引力校核 绞车牵引重车时钢丝绳产生最大静张力FcFc=mX g x

27、 (sin a +fcos a )+L x px gx (sin a +f / cos a )Fc=nx (q+ qo) x gx (sin a +fcos a )+L x Px gx (sin a +f / cosa)式中： q o 载重， q=12000 ka斜巷倾角，a =6f 矿车阻力系数，f=0.015f /钢丝绳阻力系数，f=0.3L斜巷斜长，L=20mP钢丝绳单重，P=2.74 kg /m则 Fc=12000x10x(sin6 +0.015cos60)+20x2.74x10x(sin 6 +0.3cos6)=11049N=11.049kNv 140kN经计算，绞车牵引重车时牵引力

28、满足要求。(3) 验算钢丝绳安全系数 ma式中：Qp-钢丝绳破断力，Qp=492.5kN则 ma=492.5/11.049= 44.56.5经验算，该钢丝绳符合煤矿安全规程第四百条要求。(4) 绞车电机功率验算N=K Fc V/1000 n =1.1 x 11049X 0.208/ (1000x 0.85 ) =2.9kW式中：K功率备用系数，K=1.1Fc绞车最大静张力，单位 N;V绞车速度，单位m/s；n -绞车传动效率，n =0.85。N=2.9kW 18.5kW,电动机功率满足要求。综合(1) (2) (3) (4)可知，该JH-14型回柱绞车选型符合煤矿安全规程规定，满足采区生产要求。三、21101综采面辅助运输设备配置表序号名