[理学]毕业设计 牛栋

1、毕 业 设 计 (论 文)函授 站: 甘 肃 煤 校专 业: 机械电子工程姓 名: 牛 栋西安科技大学续教育学院 2011 年1月目 录第一部分 支护设备与采煤机选型设计 4第一节 设计原始数据 4第二节 机械化工作面类型的确定 4第三节 液压支架的选择 5第四节 滚筒采煤机的选择 6第五节 支架、采煤机确定（论证） 10第六节 采煤机、支护设备及输送机配套关系 11第二部分 矿山运输机械选型设计 12第一节 工作面刮板输送机的选择 12第二节 采区顺槽运输的选择设计.15第三节 采区上运带式输送机选择.18第四节 主要运输巷道运输22第三部分 立井单绳缠绕式提升设备的选型设计 27第一节 设

2、计原始数据 27第二节 提升容器的选择 28第三节 提升钢丝绳的选择 30第四节 提升机及提升电动机的选择31第四部分 矿井排水、通风、压气设备选型设计 36第一节 矿井排水设备 37第二节 矿井通风设备 51第三节 矿井压气（力）设备的选型 57第五部分 采区供电设备选型计算63第一节 设计原始数据 63第二节 采区供电方案拟定 63第三节 采区移动变电站的选择 65第四节 采区高低压电缆的选择 66第五节 采区低压开关的选择 72第六节 采区开关的整定计算 74附 件 80第一部分 支护设备与采煤机选型设计第一节 设计原始数据1、煤层厚度H=2.4米。2、截割阻抗A=200 牛顿/毫米。3

3、、煤层倾角16°。4、顶板条件：老顶是级，直接顶是2类。5、工作面长度为110米。6、设计产量为65万吨/年。7、生产工作安排：一年工作日按300天计算，实行四班工作制，三个采煤班，一个准备班（检修），每天生产时间为18小时。第二节 机械化工作面类型的确定与论证一、采煤工作面的类型及设备配套机械化采煤工作面，根据支护设备型式不同，可以分为普采和综采工作面。综采主要设备为双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架等，其优点是机械化程度高、安全、生产率高，缺点是设备投资大，对倾角、地质条件变化要求严格；普采主要设备为滚筒采煤机、刮板输送机、金属摩擦支柱或单体支柱及金属铰接顶梁，其优点是设备投资小

4、，对倾角、地质条件变化较大时，适应性好，缺点是机械化程度、安全、生产率比综采面低。二、工作面类型的确定我国目前规定：采高大于2米，年生产产量为5080万吨时，应选择综采设备，而年生产产量为2030万吨时，应选择普采。根据设计提供的原始数据，产量为65万吨/年及煤层厚度H=2.4米，则确定该采煤工作面设备应选择综采设备，其工作面主要设备为：双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架，因此根据已知条件（原始数据）进行综采设备选型计算。第三节 液压支架的选择1、架型的选型1）支架的类型液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同，可以分为：支撑式、掩护式和支撑掩护式。2）选型根据给定的原始数据工作面直接顶为2

5、类，老顶为级，可查毕业设计指导书表2-4选择支撑掩护式。查综采设备设计手册，规定：倾角15°时，支架要增设设防滑防倒装置，故根据给定的原始数据煤层倾角为16°，确定该支架需要设防滑防倒装置。2、液压支架结构参数的确定液压支架最大结构高度Hmax=hmax+a=2.5+0.2=2.7（米）液压支架最小结构高度Hmin=hmin-S2-b-C=2.5-0.2-0.1-0.1=2.1（米）式中：hmax-煤层最大采高（m）hmin-煤层最小采高，（m）S2-顶板最大下沉量，一般取S2=0.10.2 ma -支撑高度补偿量，因该工作面属中厚煤层，则可取200mb -支架卸载前移时立

6、柱伸缩余量煤层厚度大于1.2米取0.080.1米C -浮煤、浮矸石厚度，一般取a=0.05 -0.1m根据原始数据中煤层的最大厚度2.5米及计算结果，可以选取支架的高度Hmax=2.7米; 最小结构高度Hmin=2.1米。3、支架支护强度的确定按经验公式估算：支架支护强度Q=K.H.R=6×2.5×2.3=34.5（吨/米³）式中：K-作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取6H-最大采高2.5米R-岩石容重去2.3吨/米³直接查表选取根据顶板条件和煤层厚度，直接由毕业设计表2-4中查取：Q=1.6×30=48（吨/米³）估算强度34.5吨

7、/米³通过对支架支护强度估算与支架支护强度直接查表选取的数值比较可得：Q=48吨/米。4、初选液压支架型号（确定）根据液压支架最大结构高度（2.7米）、最小结构高度（2.1米）及支护强度（48吨/米³）数值，直接查教材矿山机械与设备表1-6-11得：初选型号为： BC480-22/42BC480-22/42支撑式支架技术特征（表“1”）型号高度/宽度/初力撑/KM工作面阻力/KM支护强度/ MP对地比度/ MP适应坡度/度质量/BC480-22/421.2-2.81.42-1.59252530000.651.22357.9第四节 滚筒采煤机的选择正确选择和使用采煤机是提高，

8、采煤工作面，生产能力的一项主要任务，对采煤工作面的生产效率、能耗、安全等都具有重要影响，但采煤机选型涉及问题较多，目前还缺乏一套完善的计算方法，它不仅与煤层的厚度，倾角及煤的物理机械性质、地质条件等有关，还要考虑与支护设备、运输设备之间配套关系，因此，在选型过程中要考虑多方面因素，综合分析后去确定。一、采煤机性能参数的计算与决定1、滚筒直径的选择双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高hmax的一半，Y一般可按D=9（0.52-0.6）hmax计算，则可得：采煤机滚筒直径D=2×（0.52-0.6）hmax=2×0.6×2.5=1.5米）2、截深的选择中厚煤层截深圳特区

9、可取0.5-0.8米，故选择截深为0.6米。3、滚筒转速及截割速度一般认为滚筒转速在30-50转/分较为适宜，故选择50转/分。转速及滚筒直径经确定后截齿截割速度也就定了，一般控制在4米/秒左右较好，故选择截割速度为4米/秒。4、采煤机最小设计生产率当采煤工作面生产能力已定，其每小时的平均产量就是所需采煤机的最小实际生产率，考虑到有效开动车，则采煤机按工作面生产能力要求的最小设计生产率：Qmin=W/18×0.2=2500/3.6695（吨/时）式中：W-采煤工作面的日平均产量750000÷300=2500（吨/日）5、采煤机截割时的牵引速度及生产率采煤机截割时牵引速度的高

10、低，直接决定采煤机的生产率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低的多，采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截割时的牵此速度，要根据下述几方面因素，综合考虑。根据采煤机最小设计生产率Qmin决定牵引速度V1= Qmin/60.H.B.r=695/60×2.5×0.6×1.35=5.7( 米/秒)式中：Qmin-采煤机最小设计生产率H-采煤机平均采高r-煤的容重为1.35吨/米2按截齿决定牵引速度采煤机截割过程，是滚筒以一定的转速n，同时又以一定的牵引速度v沿工作面移动，切屑厚度呈月牙规律

11、变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m，则截齿最大的切屑厚度hmax在月牙形中部。 V2=m.n.hman/1000 =78×7×550/1000 =300.3(米/分)一般计支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度较好，这样可保证采煤机安全生产。6、采煤机所需电机动率由于采煤机在截割和装载过程中，受到很多因素的影响，所需电动机率大小，很难用理论方法精确计算，常采用类比法或比能耗法来估算。采用比能耗法估算电机功率，是根据采煤机生产率和比能耗实验资料来确定，如果比能耗值确定适当，计算值就比较合理。因选择双滚筒采煤机且采煤机滚筒直径按最大采高60%选取时，则双滚筒采煤机所需电机动

12、率：N=Q/K1.K2.（0.6HX+0.4 Hx）=695/1×0.9×(0.6×0.36+0.4×0.8×0.7)306(KW） 式中： K1-功率利用系数，取1 K2-功率水平系数，因采用人工调速，则取0.9 HX =AX/A. HB =180/200×0.4=0.367、牵引力采煤机的牵引力主要取决于煤质、采高，牵引速度，煤层倾角，机器质量。导向装置结构及摩擦力等，精确计算也很困难，有链牵除按公式估算外，可以参考毕业设计指导书2-9表初选300KN。8、采煤机牵引速度取最大数值5.7 米/秒，在选择支架时，应考虑支架推移速度大

13、于此数值。二、初选采煤机根据采高(2.5m)、滚筒直径(1.50m)、截深(600mm)、生产率（695吨/时）、电机功率（306KW），牵引力(250-300KN)及牵引速度(5.7 米/秒)等，查教材矿山机械与设备初选MXA-33/4.5采煤机为宜。MLXA-33/4.5采煤机主要技术参数（表“2”）序号名称参数（单位）备注1生产能力708t/h2外形尺寸11241×2244×16053适应条件采高23.5m倾角040度硬度24 f4牵引速度0-8米/分5截割部滚筒直径1.6m截深0.6 m筒速3.5秒/米6电动机型号DMB-300S功率300.3 KW电压 1140

14、V转速1470转/分7灭尘方式内、外喷雾8质量40.3 t第五节 支架、采煤机确定（论证）一、支架选择论述： 支撑掩护式支架适宜于采高为2-3.2米、煤层倾角为25º的工作面及顶板中等稳定、平整的煤层，根据设计要求宜选择此系列支架，又根据所得参数液压支架最大结构高度（2.7米）、最小结构高度（2.1米）及支护强度（34.5吨/米³），查教材矿山机械与设备选型号为BC480-22/42支架为宜。二、采煤机选择论证根据第四节选择的MXA-33/3.5采煤机，又根据计算的所得参数：采高(2.5m)、滚筒直径(1.5m)、截深(600mm)、生产率（695吨/时）、电机功率（300

15、KW），牵引力(250-300KN)及牵引速度(5.7 米/秒)等，若选型号MXA-33/4.5采煤机时，虽然电机功率（300KW）较小，接近计算参数，因此选择MLS3-340采煤机为最佳。三、支架、采煤机配套选择根据毕业设计指导书表2-11（a）可得采煤机型号为MXA-300/4.5、支架为BC480-22/42（重新选择）最佳。再次查阅煤炭科学院等编制的采煤机械化成套设备参考资料，则应选择MXA-300/4.5采煤机、BC480-22/42支撑掩护式支架为。MXA-300/4.5采煤机主要技术参数（表“3”）序号名称参数（单位）备注1生产能力708t/h2外形尺寸11241×22

16、44×16053适应条件采高23.5m倾角040度硬度24 f4截割部滚筒直径1.6m截深0.6 m筒速3.5秒/米5牵引速度0-8米/分6电动机型号DMB-300S功率300.3 KW电压 1140 V转速1470转/分7灭尘方式内、外喷雾8质量40.3 tBC480-22/42支撑掩护式支架技术特征（表“4”）型号高度/宽度/初力撑/KM工作面阻力/KM支护强度/ MP对地比度/ MP适应坡度/度质量/BC480-22/422.2-4.21.41-1.59408048000.851.73<1512.78四、采煤机主要技术参数的校核1、最大采高的校核 max=A-0.5H+L

17、sin+0.5D =0.9-0.5+3.4+0.8=4.6（）2.5采高2、采煤机最大截割速度的校核V=Q/60.H.B. =443.52/60×2.5×0.6×1.35 =5.4（米/分）<6米/分第六节 采煤机、支护设备、输送机配套关系通过计算或参考有关图册资料，给制采煤机，支护设备及输送机配套关系图，采煤机、液压支架和输送机组成的综采设备，有严格的配套要求。各单项设备的先进性能，只有在搞好配套关系的基础上才能发挥出来。支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度LL=B+E+F+G+j+V+X+/2=600+742+253+730+200+450=2.975（米）式

18、中：B-截深 E-滚筒边沿到铲煤板距离 F-铲煤板宽度 j-导向槽宽度 V-电缆槽宽度 X-前柱与电缆槽间隙-前柱外经采煤机机身上平面距支架顶梁之间距离，按最小采高校核的要求来确定，即1.6米。第二部分 矿山运输机械选型设计第一节 工作面刮板输送机的选择一、要求：1、在回采工作面,使用刮板输送机，且选择刮板输送机时，应注意其与采煤机和液压支架的配套要求。（1）刮板输送机的的及溜槽结构要与液压支架的架型相匹配；（2）刮板输送机的溜槽檀长度要与液压支架的宽度相匹配；（3）刮板输送机溜槽与液压支架的推溜千斤顶连接装置的间距和配合结构要匹配。2、由于煤层厚度仅为2.5米,采用综采一次采全高,所以只选取

19、前部刮板机。二、刮板输送机选择1、原始资料回采工作面生产能力75万吨/年。刮板输送机的铺设长度135米。刮板输送机的铺设倾角10-30。MXA-300/4.5采煤机，即平均牵引速度uk=4 米/秒，截深b=0.6m，煤的实体密度p1=1.4t/m³。煤层厚度h=2.5米。2、计算运输生产率 QS=60hbuk p =60×2.5×0.6×4×1.4 =504（吨）式中：QS-计算运输生产率 b-截深为0.6m uk- 平均牵引速度为4 米/秒 p-煤的实体密度为1.4t/m³。3、选择刮板输根据运输生产率QS=504吨，查教材矿山机械

20、与设备选SGD-730/180型刮板输送机。又根据毕业设计指导书附表2-11表中可查出工作面配套设备的型号为SGZ-764/264型刮板输送机。SGD-730/180型刮板输送机技术特征（表“5”）序 号名 称参 数（单位）备 注1设计长度 200 m 2出厂长度150 m 3电机功率2×132 KW4输送能力QC900吨/小时5刮板链速度0.95 m/s6链条形式中双链4、对所选刮板输送机的验算：验算运输能力刮板输送机的运输能力为Qs=3600F ØV=3600×0.27×0.88×1×1.07820（吨/小时）因QQC（504吨/

21、小时） 所以输送机满足运输要求。式中：F-运行物料的断面积，按表1-2参数计算（730+190）×（710-110）÷20.27（m2）-物料的散粹密度kg/ m3物料的散粹密度按我矿的值取为1.32/1.5=0.88Ø-装满系数，按表1-1查出下运时取0.9-1V-刮板链速度0.95 m/s由于是前部刮板机，且采用采煤机割煤（带电缆槽），所以无挡煤板。 运行阻力计算中段阻力 q= Qs/3.6(u-uk/60) =443/3.6(0.95-4/60)142(kg/m) Wzh=g(g+ g11)LCOS- g(q+q1) LCOS =10×(130&#

22、215;0.7+31.57×0.4)×140COS10º-(130+31.57)×140COS10º =115000(N)空段阻力 WK= g q1 L (Sin+ g11COS)= 10×31.57×140(Sin10º + COS10×0.4)=25085(N) 总牵引力 W0 =1.1 WF（Wzh+ WK） =1.1×1.1×（115000+25085）169503(N)电动机功率验算Pmax= W0 u/1000=169503×1.07/1000×0.82

23、26.7(kw)Pmin=1.1 WF×2 gq1uLCOS/1000 =1.1×1.1×2×10×31.57×0.4×140×1×COS10º =52.7(kw) Pd=0.6 157(kw) 所以输送机电动机功率要求。验算刮板链的强度N=2Sdr/1.2Sman=2×43400×0.95/1.2×85008.13.5所以输送刮板链的强度满足要求。式中：Sd-一条链条的破断拉力N Sman-刮板链的最大静张力N第二节 采区顺槽运输的选择设计对综采工作面的顺槽运输，

24、一般采用转载机、可伸缩带式输送机和绳架吊挂式带式输送机。一、转载机的选择1、选择转载机时，要注意与工作面刮板输送机的配套要求，即：载载机的运输能力要稍大于工作面刮板输机的运输能力（1.2倍）；顺槽转载机机尾与工作面输送机的连接处要配套；顺槽转载机的零部件与工作面刮板输送机的零部件应尽可能通用。2、根据毕业设计指导书表2-11（a）中可知：该综采面选择ZC7-ZY35成套系列：则转载机查附表2-1-8成套设备表，可以查出转载机型号为：ZGZ-730/110型（在选择转载机时，只要满足上述要求可不作验算）。二、带式输送机的选型计算1、顺槽胶带机原始数据顺槽倾角=00。顺槽运输长度L=1200m。顺

25、槽的运输生产率Q=吨/小时。物料的散碎密度=0.88 kg/ m3。物料中最大块度尺寸amax= 300mm。物料的动堆积角=30(查书表2-6-7)。2、顺槽皮带运输机的选型皮带机运输要稍大于工作面转载机的运输能力（1.2倍）QC=504×1.2×1.2=605（吨/小时）根据毕业设计指导书表2-2中查出,输送机长度为1000 m，可以初选皮带机型号为DSP1063/1000（输送能力630吨/小时，输送带运输速度1.88m/s，输送机长度1000m ，带宽800 m m）但参照综采配套设备应选皮带机型号DSP1080/1000为最佳。DSP1080/1000胶带运输机技

26、术特征（表“6”）序号名称参数（单位）备注1输送能力800t/h2带宽 800 m m 3倾角 0度4主电动机型号DMB-170S功率160 KW电压 660/1140 V转速1475转/分5输送机长度 1000 m6质量24.5 t7输送带型式耐燃整芯塑料带规格（宽×厚）1000×88径向扯断强度580kN/m9外形尺寸7800×2113×131710输送带运输速度2.5 m/s11 液力耦合器 YL-56212滚筒数量213滚筒直径 63014 总围包角454度15托辊直径 10816张紧方式 电动绞车17张紧装置牵引力8.82 kN18与转载机搭接

27、轨道1362 mm 19与转载机搭接有效搭接长度12 m3、验算 验算带式输送机的运输能力和带宽运输能力 Q=KB2V C=458×12×2.5×0.9×1=1030.5（吨/小时）因Q=1030.5吨/小时>QC=800吨/小时所选该胶带运输机的运输能力满足要求 式中: K -物料断面系数,查矿山机械与设备教材表2-6-10取458B -输送带宽度1mV -输送带速度2.5m/sr-物料的散碎密度，查矿山机械与设备教材取0.9C -倾角系数,查矿山机械与设备教材表2-6-11取1因B(1000)2aax+200=2×300+200=80

28、0() 故所选该皮带运输机的带宽满足要求。计算输送带运行阻力重段直线段的运行阻力WZH=（q+qd+qg）Lgcos±（q+qc）Lgsin=( 55.6+6.6+17)×1000×10×0.2=158(kN)式中：q-每米输送机的货载质量q=55.6（Kg/）qd-每米输送带的质量qd=1.1×1×6=6.6（Kg/）qg-托辊转动部分的质量qg'=17/1=17（Kg/）L - 输送机的铺设长度L=1000 G - 重力加速度g=10 /S2- 阻力系数查矿山机械与设备教材取0.2 - 输送机铺设倾角=0空段直线段的运行阻

29、力WK=（qd+qg）Lgcos±qdLgsin =（6.6+7.5）×1000×10×0.2×cos0+6.6×1000×sin0=28.2（kN）计算输送带强度对煤矿阻燃输送带,可用公式m=1110所以输送带强度的强度满足需要。式中： Sd-阻燃带的纵向拉断强度查毕业设计指导书附表2-4取650 b-阻燃带宽度1000m Sma-输送带运行所受的最大静张力60334备注：由于该设备为成套设备，故其它技术参数（牵引力、功率、制动力矩）不必验算。第三节 采区上运带式输送机选择一、采区上下山运输1、采区上下山运输设备的选择对于

30、服务于一个回采工作面的采区上下山或者运输生产率不大的采区上下山，可以考虑采用多台刮板输送机串联运输。服务于多个回采工作面的集中上下山多采用带式输送机。根据给定的条件选用采用上山带式输送机。2、采区上下山运输机械的选型计算原始数据：煤层倾角=120 。 L下山长度=6001000 m，即：顺槽运输长度L=1000m。物料的散碎密度=0.9 kg/ m3。 物料中最大块度尺寸amax= 300mm。物料的动堆积角=30(查书表2-6-7) 。为了提高块炭率，缩短煤仓深度，则拟定该采区采用上运带式输送机根据顺槽皮带运输机量800吨/小时，可以选下山皮带机为型为DSP1080/1000型。上运胶带机D

31、SP1080/1000技术参数（表“7”）序号名称参数（单位）备注1输送能力800t/h2带宽 800 m m 3倾角 0度4主电动机型号DMB-170S功率160 KW电压 660/1140 V转速1475转/分5输送机长度 1000 m6质量24.5 t7输送带型式耐燃整芯塑料带规格（宽×厚）1000×8径向扯断强度580kN/m8外形尺寸7800×2113×13179输送带运输速度2.5 m/s10 液力耦合器 YL-56211滚筒数量212滚筒直径 63013 总围包角454度14托辊直径 10815张紧方式 电动绞车16张紧装置牵引力8.82

32、kN17与转载机搭接轨道1362 mm 18与转载机搭接有效搭接长度12 m验算 验算带式输送机的运输能力和带宽 运输能力 Q=KB2V C=458×12×2.5×0.9×1=1030.5（吨/小时）因Q=1030.5吨/小时>QC=800吨/小时故所选该皮带运输机的运力满足要求。 式中: K -物料断面系数,查矿山机械与设备教材表2-6-10取458B -输送带宽度1mV -输送带速度2.5m/sr-物料的散碎密度，查矿山机械与设备教材取0.9C -倾角系数,查矿山机械与设备教材表2-6-11取1 因B(1000)2aax+200=2×

33、300+200=800() 故所选该皮带运输机的带宽满足要求。计算输送带运行阻力1）重段直WZH=（q+qd+qg）Lgcos±（q+qc）Lgsin=( 55.6+6.6+17)×1000×10×0.2×cos12-( 55.6+6.6)×1000×sin14=153.6-2.9=150（kN）式中：q-每米输送机的货载质量q=55.6（Kg/）qd-每米输送带的质量qd=1.1×1×6=6.6（Kg/）qg-托辊转动部分的质量qg'=17/1=17（Kg/）L - 输送机的铺设长度L=1000

34、 G - 重力加速度g=10 /S2- 阻力系数查矿山机械与设备教材取0.2 - 输送机铺设倾角=122)空段直线段的运行阻力WK=（qd+qg）Lgcos±qdLgsin =（6.6+7.5）×1000×10×0.2×cos12+6.6×1000×sin6=28.8（kN）计算输送带强度对煤矿阻燃输送带,可用公式m=1110所以输送带强度的强度满足需要式中Sd-阻燃带的纵向拉断强度查毕业设计指导书附表2-4取650b-阻燃带宽度1000m Sma-输送带运行所受的最大静张力60334由于该设备选型为成套设备,其它技术参数不

35、必验算。附加说明由于该台胶带机安装倾角为14度，要求机头、机尾做基础。机尾必要时，用地锚拉。机尾必要时，传动部增设逆止器。查毕业设计指导书表2-1-8得：Z1Y35端头液压支架2组、DZ单体液压支柱40根、HDJA-1200金属铰接顶梁50副。第四节 主要运输巷道运输一般主要运输巷道应首先考虑使用电机车运输，而且尽可能先考虑使用架线式电机车。一、设计要求： 1、若采区年产量120万吨，则按东、西两翼进行选型计算，东、西两翼采区距井底车场的距离L=1200-2000 m；2、该矿井年产60万吨；3、低瓦斯矿井。二、电机车选型按照低瓦斯矿井，大巷运输初选为架线式电机车运输，再根据设计提供的原始数据

36、该矿井年产量为60万吨，查矿山机械教材表2-7-1选电机车 ZK7-7/250型。三、选择电机车的原始数据设计生产率由于该系统电机车是专线运输原煤，故不考虑运输材料及运矸，且设计提供的原始数据该矿井年产量为75万吨。加权平均运输距离设计要求，按东、西两翼进行选型计算，加权平均运输距离为LQ=2 （km）式中：LQ-加权平均运距km L1 L2 LN-各装车站的运距km，式中取2kmQ1、Q2、QN-各装车站的运量t，式中取300000吨线路平均坡度运输大巷按平巷设计，坡度不必进行计算，巷道一边做水沟，为了考虑排水轨道平均坡度按1-3%设计。四、选择电机车的粘着质量根据毕业设计指导书表4-1选择

37、电机车初选为质量为7吨，配套矿车载重1吨，矿车质量0.6吨。五、列车组成计算按粘着力条件计算n=4.38×10.9=47.7 取n=47辆式中：P-机车质量7tG-矿车载重1tG0-矿车质量0.6tn-列车中的矿车数Ø-粘着系数，取0.24zh-重车起动的阻力系数，查表4-2得0.0135ip-轨道的平均坡度，取0.003A-列车起动加速度，井下取0.03-0.05m/s2按牵引电动机温升计算n=0.625×51.38=32.1 取32辆式中：FCh-牵引电机车长时牵引力,查表得3.24KNa-调车系数，取1.25t-相对运行时间, t =0.654T -列车往返

38、一次所需时间T=tzh+tktzh-重车运行时间tk-空车运行时间tzh= tk=L-运输距离2000VCH-长时速度,查表得16.9K/h-调车及休止时间，取18-22分钟zh-重车运行的阻力系数，查表4-2得0.009idz-等阻坡度,取0.002按制动条件计算n=40.77 取40辆式中：Ø-制动状态的粘着系数，取0.17iP-轨道的平均坡度0.003b-制动减速度,按计算 b=23vs-取长时速度为16.9lsh-实际制动距离, lsh= lzh- vst,lzh-运料时不超过40米t-制动空行程时间，手动取2秒lsh= lzh- vst=40-16.9×2=6.2

39、 b=23根据以上三组数据,取最小值，所以该电机车串车数量应为32辆车。六、列车组成的验算验算实际电动机温升按照平均坡度及最长运输距离来验算计算列车运行时的牵引力重列车下坡时的牵引力Fzh=1000P+n（G+G0）（zh- iP）g=10007+32（1+0.6） ×9.8 (0.009-0.003)=3422（N）空列车上坡时的牵引力Fk=1000(P+nG0）（k+ iP）=1000(7+32×0.6)(0.11+0.003)=2960（N）计算重、空列车在最大运输线路上的运行时间tzh=7.1(分)8分tk=6.86(分)7分计算等效电流Idx=a= 1.25=23

40、(A)检验温升条件查表知ZK7-7/250电机车长时制电流为Ich=34A Idx=23 A<Ich=34A所以电机车在运行过程中电机温升不会超过允许值，因此选择ZK7-7/250型架线式电机车符合要求。七、电机车台数的确定一台电机车在一个班内能往返的次数Z1Z1=9.7910次式中：Tb-电机车每班工作小时数h，不送人员时，取7h。 T-机车往返一次的运输时间15min。T=+=+=20.9min L-加权平均距离km，为2km vzh、vk-重空列车实际运行速度km/h，查表分别为11和25。-调车及休止时间,取18-22分钟。每班需要运送煤的列车数ZbZb=52.1 取52式中：

41、K1-运输不均匀系数，取1.25K2-煤矸石系数,按实际量取, K2=1+(每班外运煤矸石量/ Ab)Ab-每班运煤量600000÷300÷3=667n-车组中的矿车数G-矿车载重K2=1+(每班外运煤矸石量/ Ab)=1+(667/667)=2由于该系统电机车是专线运输原煤，所以每班运人所需的列车数Zr=0每班所需运行的总次数Z0=Zb+Zr=52 确定电机车工作台数N0=5.25台矿井电机车总台数(仅指专运原煤线路,其它不计) N =N0+Nb式中Nb-备用电机台数,按工作电机台数的25%算。Nb= N0×25%=1.251台所以所需电机车总台数应为：N =N

42、0+Nb=5+1=6台第三部分 立井单绳缠绕式提升设备的选型设计第一节 设计原始数据1、矿井年产量60万吨。 2、工作制度：年工作日300天日工作小时18小时。3、矿井单水平开采。4、双箕斗提升。5、散煤容量0.9吨/M3。6、井深360米。7、装载高度18米,卸载高度18米。第二节 提升容器的选择在矿井年产量，工作制度一定的情况下，我们可以选择大容量低速提升，也可以选择小容量容器以较高速度提升，这两种提升方式，前者因容器大，所需提升钢丝绳直径粗，提升机直径大，电动机功率大，也就是说，设备初期投资高，但运行电费低，后者则反之，在实际工作中确定提升方案时，要先对两种方案进行选型计算，从初期投资、

43、运行电费等各方面进行技术经济比较。考虑现场特殊需要，确定经济合理的提升方案，在做方案设计时，可采用经济提升速度的方法。一、提升容器的确定根据毕业设计，选立井单绳缠绕式提升提升容器选择为立井单箕斗。二、经济的提升速度为：UJ =（0.30.5） =0.4× =8（米/秒）取中间值VJ=0.4对于箕斗升H=Hs+Hx+Hz式中：H-提升高度（米）Hs-矿井深度360米Hx-卸载高度箕斗提升18米Hz-装载水平与井下运输水平的高差18米三、提升时间：TJ =+u+ = +10+10=79.8（秒）式中：u-容器爬行阶段附加时间可取10秒-每次提升终止休息时间可取10秒 a-提升加速度可取0

44、.8米/秒2 四、经济提升量：Qj=5.17（吨）式中：An-矿井年产量 af-提升富裕系，取2 t-日工作小时数，取18小时 b-年工作日，取300 C-提升不均匀系数，取1.2根据计算所得Qj=5.6吨，查矿山机械与设备书表2-3-3得箕斗为IL-6型，其参数如下（表“8”）：序 号名 称参 数（单位）备 注1箕斗质量5.0吨2两箕斗中心距1370毫米3最大提升高度700m4钢丝绳的直径为43mm箕斗选定后因实际载重与经济提升量一般情况不相等，所以要按照实际载重重新估算完成生产任务所需的最大提升循环时间Tx/下面再次演算。五、重新估算完成生产任务所需的最大提升循环时间Tx/，Tx/Q =&

45、#215;8×0.9 =88.5（秒） 式中：Q -际载重量Tx/80.2秒而可以估算完成生产任务所需提升速度最小值V = 5.13 (m/s) V5.13m/s第三节 提升钢丝绳的选择一、钢丝绳终端载荷重力Qo = Q + Qz =5.0+5.94= 107212（N）式中：Q-实际载重量5.96吨 Qz-箕斗质量5.0吨二、钢丝绳悬垂长度 Ho=Hs+Hz+Hj/=360+18+30=408（米）式中：Hj/-估算井架高度对箕斗估取30米L0-钢丝绳安全长度L0=1.1aB/maaB-钢丝绳公称抗拉强度 ma=6.5-提重物时的安全系数。P/-钢丝绳每米重力P/=Q0/（L0-H

46、0）= 1190000/28.841319（N/m）查表得破断力之和Qq=1190000（N）查表得钢丝绳直径为43mm钢丝绳安全系数为根据煤矿安全规程规定，提升设备用的钢丝绳，悬挂时的安全系数，必须符合下列规定：专用于升降人员的，不低于9；升降人员和物料用的，升降人员时不低于9，升降物料时不低于7.5； 专用于升降物料的，不低于6.5；ma=Qp/（Q0+Ph0）=9.3ma6.5则此绳可用钢丝绳为：6×19-43 GB1102第四节 提升机及提升电动机的选择一、滚筒的直径D/=80d D/=1200ó最大静张力Fj=Q+Qz+PH+qHb（N） =107212+273×50 =120862（N）最大静张力差Fc=Q+PH-qH =107212-273