长沟峪煤矿510m水平至410m水平带式输送机设计说明书

1、北京昊华能源股份有限公司长沟峪煤矿-510m水平至-410m水平钢丝绳芯带式输送机设计说明书 长沟峪煤矿机电科 2011年10月10日目 录第一部分 1号皮带输送机1一、原始数据1二、设计依据1三、主要设计参数的确定及计算2（一）确定设计参数21、选择设计参数22、核算输送能力23、核算输送带带宽3（二）圆周驱动力和传动功率的计算31、传动滚筒的圆周力Fu的计算32、传动功率的计算53、各点张力计算64、求欧拉系数e75、确定欧拉系数86、拉紧力F0参数计算（估算值）8四、设备选型结果8五、供电部分8（一）变电所位置的选择：8（二）主接线原则：9（三）负荷统计：91、负荷统计：92、变压器容量

2、的选择：93、电缆选择：104、馈电开关的整定：135、校验：14第二部分 2号皮带输送机15一、原始数据15二、设计依据15三、主要设计参数的确定及计算16（一）确定设计参数161、选择设计参数162、核算输送能力163、核算输送带带宽17（二）圆周驱动力和传动功率的计算171、传动滚筒的圆周力Fu的计算172、传动功率的计算193、各点张力计算204、求欧拉系数e215、确定欧拉系数216、拉紧力F0参数计算（估算值）22四、设备选型结果22五、-510m水平至-410m二号皮带供电设计22（一）变电所位置的选择：22（二）负荷统计：231、负荷统计：232、电缆选择：233、馈电开关的整

3、定：244、校验：24第三部分：给煤机配电点供电设计25一、配电点位置的选择：25二、负荷统计：25（一）负荷统计：251、负荷统计：252、电缆选择：263、对支路电缆选择：274、开关的整定：285、校验：29附表：31-510m水平至-410m水平钢丝绳芯带式输送机设计说明书第一部分 1号皮带输送机一、原始数据1）提升物料名称：原煤2）粒度：0300mm3）原煤密度：850kg/m34）输送能力Q：400t/h 5）工作制h：每班8小时工作制，三班6）输送距离L：386.377）巷道倾角a：15°8）静堆积角1：45°9）输送能力Q:400t/h二、设计依据矿山固定设

4、备选型使用手册 于励民、仵自连主编 煤炭工业出版社煤矿安全规程三、主要设计参数的确定及计算（一）确定设计参数1、选择设计参数长沟峪煤矿已有四部均为钢丝绳芯带式输送机在使用，固-510m水平至-410m水平1号皮带依然选用钢丝绳芯带式输送机，带宽B=800mm，带速v=2.0m/s，皮带输送机布置如下图所示：上托辊间距L1=1200mm，下托辊间距L2=3000mm，托辊槽角b=35°，托辊辊径108mm,输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm，托辊前倾1°20，输送机铺设长度386.37m。2、核算输送能力Q=3.6Svk式中：Q-输送能力； S-输送带横截面积，0.07

5、54m2； v-输送带运行速度，2.0m/s；k-倾角系数，1；-煤的堆积密度,850 kg/m3；Q=3.6Svk=3.6×0.0754×2×1×850= 461.448t/h461.448t/h400 t/h，满足要求。3、核算输送带带宽已知B=800mm，查附表一可知，带宽可满足粒度要求。（二）圆周驱动力和传动功率的计算1、传动滚筒的圆周力Fu的计算传动滚筒的圆周驱动力Fu应为输送机上运行阻力之和，计算公式FU=CFH+FS1+FS2+FSt式中：FH-主要阻力，物料、输送带及托辊等运行引起的阻力； FS1-主要特种阻力，托辊前倾及导料槽引起的阻力

6、，N； FS2-附加特种阻力，清扫器、卸料器等引起的阻力，N； FSt-输送机倾斜阻力，N； C-附加阻力系数，1.25；（1）主要阻力FH的计算：FH=fLgqRO+qRU+(2qB+qG)cos式中：FH-可分为承载分支主要阻力阻力FHS和回程分支主要阻力FHX,N；f-摩擦因数，查附表二，取0.022；L-输送机头、机尾滚筒中心之间的长度，386.37m；g-重力加速度，9.18m/s2-输送机倾角，15°；qRO-承载分支托辊组每米长度转动部分质量，kg/m；qRU-承载分支托辊组每米长度转动部分质量，kg/m；qG-输送带上每米长度物料的质量，kg/m；qB-每米长度输送带

7、质量，kg/m,承载分支托辊组每米长度转动部位质量qRO回程分支托辊转动部分每米质量qRUqRO=qRU=式中：G1、G2-上、下托辊转动部分质量，查附表三，取G1=10.59kg,G2=8.78； a0、au-上、下托辊间距，a0=1.2m，au=3m；qRO=8.825 ,kg/m qRU=2.93,kg/m查表四得，钢丝绳芯输送带每米质量qB=20.5 kg/m每米输送带上物料质量qG的计算；qG=式中：Q-实际需要输送带量，t/h； qG-每米输送带上物料的质量，kg/m； v-带速，m/s；qG= = =55.56 kg/m；FH=fLgqRO+qRU+(2qB+qG)cos=0.0

8、22×386.37×9.18×8.825+2.93+（2×20.5+55.56）×0.965=8188.24N （2）主要特种阻力FS1、附加阻力FS2此处不考虑，（3）倾斜阻力FSt的计算FSt=qGgH式中：H-输送机受料点与卸载点之间的高差，98mFSt=qGgH=55.56×9.18×98=49983.99N于是圆周驱动力 FU=CFH+FSt =1.25×8188.24+49983.99= 60219.29N2、传动功率的计算稳定运行功率PAPA=式中：PA-传动滚筒所需运行功率，kW； FU-传动滚筒所

9、需圆周驱动力，N； v-输送机带速，2.0m/s；P=120.43驱动电动机功率PM= PA式中： PM-驱动电动机所需运行功率，kW；-驱动系统运行时的传动效率，取0.9PM= PA=120.43×0.9=108.38由于采用2个电机驱动，108.38÷2=54.19，综合考虑，选择2×90kw电机。3、各点张力计算输送机张力计算简图按照输送带垂度要求计算最小张力，由最小张力推算出输送带不打滑所需的欧拉系数e。(1)承载点F1张力最小，已知承载分支相邻两托轮组的间距L1=1.2，货载每米质量qG=55.56 kg/m, 则承载分支最小张力Fmin式中：Fmin-

10、输送带最小允许张力，N；L1-承载分支相邻两托轮组的间距，l1=1.2m；qG-输送带上每米长度物料的质量，55.56 kg/m；qB-每米长度输送带质量，20.5 kg/m；g-重力加速度，9.18m/s2；h/a-允许输送带最大下垂度，一般取0.01；Fmin= 10473.46N(2)回程分支F2点张力最小，取回程分支相邻两托辊间距离L2=3.则回程分支最小张力Fmin= 7057.125N于是，F11F1+ FH+FSt= 10473.46+8188.24+49983.99=68645.69N4、求欧拉系数ee=FUmin/F11=FUKAF11式中：e-欧拉系数； FU-圆周驱动力，

11、60219.29N； KA-启动系数，取1.5； e=FUmin/F11=FUKAF11 =60219.29×1.5÷68645.69=1.315、确定欧拉系数传动滚筒均均采用人字形沟槽橡胶覆盖面滚筒，包围角c=210,查表七得摩擦因数=0.25，查表八得，e2.51.31，满足皮带不打滑条件的需要。6、拉紧力F0参数计算（估算值）F02F11=2×68645.69=137291.38N四、设备选型结果选用DT(A)800型钢丝绳芯带式输送机，带宽B=800mm，驱动滚筒宽950mm，滚筒直径800mm，轴承机座号22228，图号80A307Y(Z),带速v=2.

12、0m/s，改向滚筒直径630mm，宽950mm，轴承机座号22228，图号80B306mm，硬齿面减速器型号：KZNP320-31.5，速比31.5，电动机功率90Kw,上托辊间距L1=1200mm，下托辊间距L2=3000mm，托辊槽角b=35°，托辊辊径108mm,输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm，托辊前倾1°20。五、供电部分（一）变电所位置的选择：-510m水平至-410m皮带变电所设置在皮带口硐室。（二）主接线原则：-510m水平至-410m皮带变电所按双电源供电引自-510m水平中央变电所。（三）负荷统计：1、负荷统计：-510m水平至-410m皮带变电

13、所主要为皮带驱动，根据皮带电机选型，电机功率如下：1号皮带输送机皮带口变电点负荷统计表设备名称功 率（kw）负荷小计（kw）1#皮带输送机9018090回柱绞车（30吨）4545综保照明44 负荷总计2292、变压器容量的选择： S= × 炭电工手册 公式（10-3-1） 式中：Kr-需用系数，取0.6； -电动机的总功率； -功率因数，取0.7；S= × =229×=196.94KVA根据计算结果，环境温度25，选择矿用变压器KS9-315/6型，195KVA315KVA,满足使用要求，选择矿用变压器KS9-315/6型变压器。3、电缆选择：用电设备持续工作电流

14、的计算：按持续允许电流选择截面：P=Kr·PN式中：P干线电缆所供负荷的计算功率，kw； Kr需用系数；0.6；PN干线电缆所供的电动机额定功率之和，229kw； P=Kr·PN =0.6×229 =137.4 kw表2 井下用电设备的需用系数及平均功率因数表井下负荷名称需用系数 Kr功率因数cos备注综采工作面0.7Kr值按照公式1、公式2计算一般机械化工作面0.60.7炮采工作面（缓倾斜煤层）0.40.50.6炮采工作面（急倾斜煤层）0.50.60.7掘进工作面0.30.40.6架线电机车0.450.650.9蓄电池电机车0.80.9输送机0.50.7井底车场

15、：无排水设备有排水设备0.60.70.7干线电缆中所通过的工作电流:式中：Iw线路长时工作电流，A； P干线电缆所供负荷的计算功率，137.4kw； UN电动机的额定电压，660v 功率因数（查表2），取0.6 =200.328A查煤炭电工手册：矿用橡套电缆，选择70mm2电缆，其长时持续载流量为Izl=215A，215A>200.328A,满足要求。对支路电缆选择：90 kw电机电缆进行选择：式中：Ica线路长时工作电流，A； PN电机的功率，90kw UN电动机的额定电压，660v 取0.6 =131.2A查煤炭电工手册表3：矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量，选择50mm2矿用橡套

16、软电缆，长时持续载流量为Izl=173A，IcaIzl =131.2A173A，满足要求。45kw回柱绞车电缆进行选择：式中：Ica线路长时工作电流，A； PN电机的功率，45kw UN电动机的额定电压，660v 取0.6 =65.61A查煤炭电工手册表3：矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量，选择16mm2矿用橡套软电缆，长时持续载流量为Izl=85A，IcaIzl =65.61A85A，满足要求。4、馈电开关的整定：1200v及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值，按照下列规定选择。对保护电缆干线的装置进行整定（按公式（4）选择： IzIQeKx 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（4）式中：

17、Iz-过流保护装置的电流整定值，A； IQe-容量最大的电动机的额定起动电流，474.3A； -其余电动机的额定电流之和，49.7A； Kx-需用系数，取0.5-1；IzIQeKx 474.3+49.7 524A整定值为Iz=525A电机电磁启动器的QBZ-80开关的整定:电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式（7）选择：IzIe 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（7）式中：Iz-电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的近似值，A； Ie-电动机的额定电流，27.5A；整定值为Iz=25A。5、校验：馈电开关（KBZ-630）的校验：按公式（5）整定后，要用两相短路电流值进行校验，应

18、符合公式（6）的要求： 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（6），满足要求。式中：Id(2)-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A； Iz-过电流保护装置的电流整定值，A； 1.5-保护装置的可靠动作系数。磁力启动器QBZ-80的校验：按公式（7）整定后，要用两相短路电流值进行校验，应符合公式（8）的要求： 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（8）式中：Id(2)-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A； Iz-过电流保护装置的电流整定值，A； 8Iz-电子保护器短路保护动作值，A； 1.2-保护装置的可靠动作系数。,满足要求第二部分 2号皮带输送机一、原始数据1

19、）提升物料名称：原煤2）粒度：0300mm3）原煤密度：850kg/m34）输送能力Q：400t/h 5）工作制h：每班8小时工作制，三班6）输送距离L：43.5867）巷道倾角a：15°8）静堆积角1：45°9）输送能力Q:400t/h二、设计依据矿山固定设备选型使用手册 于励民、仵自连主编 煤炭工业出版社煤矿安全规程三、主要设计参数的确定及计算（一）确定设计参数1、选择设计参数-510m水平至-410m水平2号皮带依然选用钢丝绳芯带式输送机，带宽B=800mm，带速v=2.0m/s，输送机长43.586m,皮带输送机布置如下图所示：上托辊间距L1=1200mm，下托辊间

20、距L2=3000mm，托辊槽角b=35°，托辊辊径108mm,输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm，托辊前倾1°20，输送机铺设长度43.586m。2、核算输送能力Q=3.6Svk式中：Q-输送能力； S-输送带横截面积，0.0754m2； v-输送带运行速度，2.0m/s；k-倾角系数，1；-煤的堆积密度,850 kg/m3；Q=3.6Svk=3.6×0.0754×2×1×850= 461.448t/h461.448t/h400 t/h，满足要求。3、核算输送带带宽已知B=800mm，查附表一可知，带宽可满足粒度要求。（二）圆周

21、驱动力和传动功率的计算1、传动滚筒的圆周力Fu的计算传动滚筒的圆周驱动力Fu应为输送机上运行阻力之和，计算公式FU=CFH+FS1+FS2+FSt式中：FH-主要阻力，物料、输送带及托辊等运行引起的阻力； FS1-主要特种阻力，托辊前倾及导料槽引起的阻力，N； FS2-附加特种阻力，清扫器、卸料器等引起的阻力，N； FSt-输送机倾斜阻力，N； C-附加阻力系数，1.25；（1）主要阻力FH的计算：FH=fLgqRO+qRU+(2qB+qG)cos式中：FH-可分为承载分支主要阻力阻力FHS和回程分支主要阻力FHX,N；f-摩擦因数，查附表二，取0.022；L-输送机头、机尾滚筒中心之间的长度

22、，43.586m；g-重力加速度，9.18m/s2-输送机倾角，15°；qRO-承载分支托辊组每米长度转动部分质量，kg/m；qRU-承载分支托辊组每米长度转动部分质量，kg/m；qG-输送带上每米长度物料的质量，kg/m；qB-每米长度输送带质量，kg/m,承载分支托辊组每米长度转动部位质量qRO回程分支托辊转动部分每米质量qRUqRO=qRU=式中：G1、G2-上、下托辊转动部分质量，查附表三，取G1=10.59kg,G2=8.78； a0、au-上、下托辊间距，a0=1.2m，au=3m；qRO=8.825 ,kg/m qRU=2.93,kg/m查表四得，钢丝绳芯输送带每米质量

23、qB=20.5 kg/m每米输送带上物料质量qG的计算；qG=式中：Q-实际需要输送带量，t/h； qG-每米输送带上物料的质量，kg/m； v-带速，m/s；qG= = =55.56 kg/m；FH=fLgqRO+qRU+(2qB+qG)cos=0.022×43.586×9.18×8.825+2.93+（2×20.5+55.56）×0.965=923.40N （2）主要特种阻力FS1、附加阻力FS2此处不考虑，（3）倾斜阻力FSt的计算FSt=qGgH式中：H-输送机受料点与卸载点之间的高差，17.53mFSt=qGgH=55.56×

24、;9.18×17.53= 8941.01N于是圆周驱动力 FU=CFH+FSt =1.25×923.40+8941.01=10095.25N2、传动功率的计算稳定运行功率PAPA=式中：PA-传动滚筒所需运行功率，kW； FU-传动滚筒所需圆周驱动力，N； v-输送机带速，2.0m/s；P=21.46驱动电动机功率PM= PA式中： PM-驱动电动机所需运行功率，kW；-驱动系统运行时的传动效率，取0.9PM= PA=21.46×0.9=19.31由于采用1个电机驱动，综合考虑，选择30kw电机。3、各点张力计算输送机张力计算简图按照输送带垂度要求计算最小张力，由

25、最小张力推算出输送带不打滑所需的欧拉系数e。(1)承载点F1张力最小，已知承载分支相邻两托轮组的间距L1=1.2，货载每米质量qG=55.56 kg/m, 则承载分支最小张力Fmin式中：Fmin-输送带最小允许张力，N；L1-承载分支相邻两托轮组的间距，l1=1.2m；qG-输送带上每米长度物料的质量，55.56 kg/m；qB-每米长度输送带质量，20.5 kg/m；g-重力加速度，9.18m/s2；h/a-允许输送带最大下垂度，一般取0.01；Fmin= 10473.46N(2)回程分支F2点张力最小，取回程分支相邻两托辊间距离L2=3.则回程分支最小张力Fmin= 7057.125N于

26、是，F11F1+ FH+FSt= 10473.46+1434.90+8941.01=20849.37N4、求欧拉系数ee=FUmin/F11=FUKAF11式中：e-欧拉系数； FU-圆周驱动力，10734.63N； KA-启动系数，取1.5； e=FUmin/F11=FUKAF11 =10734.63×1.5÷20849.37=0.785、确定欧拉系数传动滚筒均均采用人字形沟槽橡胶覆盖面滚筒，包围角c=210,查表七得摩擦因数=0.25，查表八得，e 2.50.78，满足皮带不打滑条件的需要。6、拉紧力F0参数计算（估算值）F02F11=2×20849.37=4

27、1698.74N四、设备选型结果选用DT(A)800型钢丝绳芯带式输送机，带宽B=800mm，驱动滚筒宽950mm，滚筒直径800mm，轴承机座号22228，图号80A307Y(Z),带速v=2.0m/s，改向滚筒直径320mm，宽950mm，电动机功率30Kw,上托辊间距L1=1200mm，下托辊间距L2=3000mm，托辊槽角b=35°，托辊辊径108mm,输送带上胶厚4.5mm，下胶厚1.5mm，托辊前倾1°20。五、-510m水平至-410m二号皮带供电设计（一）变电所位置的选择：-510m水平至-410m二号皮带由-410m水平皮带口变电所供电。（二）负荷统计：1

28、、负荷统计：2号皮带电动滚筒选择30kw2、电缆选择：用电设备持续工作电流的计算：电缆中所通过的工作电流:式中：Iw线路长时工作电流，A； P干线电缆所供负荷的计算功率，30kw； UN电动机的额定电压，660v 功率因数（查表2），取0.6 =43.74A查煤炭电工手册：矿用橡套电缆，选择16mm2电缆，其长时持续载流量为Izl=85A，85A>43.74A,满足要求。3、馈电开关的整定：电机电磁启动器的QBZ-80开关的整定:电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式（7）选择：IzIe 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（7）式中：Iz-电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的

29、近似值，A； Ie-电动机的额定电流，35A；整定值为Iz=35A。4、校验：磁力启动器QBZ-80的校验：按公式（7）整定后，要用两相短路电流值进行校验，应符合公式（8）的要求： 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（8）式中：Id(2)-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A； Iz-过电流保护装置的电流整定值，A； 8Iz-电子保护器短路保护动作值，A； 1.2-保护装置的可靠动作系数。,满足要求第三部分：给煤机配电点供电设计一、配电点位置的选择：给煤机配电点供电引自-510罐笼配变电所。二、负荷统计：（一）负荷统计：1、负荷统计：给煤机配电点主要为给煤机电机驱动，根据给煤机

30、电机选型，电机功率如下：皮带配电点负荷统计表设备名称功 率（kw）负荷小计（kw）给煤机电机5.55.5综保照明 44综保照明44负荷总计13.52、电缆选择：用电设备持续工作电流的计算：按持续允许电流选择截面：P=Kr·PN式中：P干线电缆所供负荷的计算功率，kw； Kr需用系数；0.6；PN干线电缆所供的电动机额定功率之和，13.5kw； P=Kr·PN =0.6×13.5 =8.1 kw表2 井下用电设备的需用系数及平均功率因数表井下负荷名称需用系数 Kr功率因数cos备注综采工作面0.7Kr值按照公式1、公式2计算一般机械化工作面0.60.7炮采工作面（缓

31、倾斜煤层）0.40.50.6炮采工作面（急倾斜煤层）0.50.60.7掘进工作面0.30.40.6架线电机车0.450.650.9蓄电池电机车0.80.9输送机0.50.7井底车场：无排水设备有排水设备0.60.70.7干线电缆中所通过的工作电流:式中：Iw线路长时工作电流，A； P干线电缆所供负荷的计算功率，8.1 kw； UN电动机的额定电压，660v 功率因数（查表2），取0.6 11.8A查煤炭电工手册：矿用橡套电缆，选择6mm2电缆，其长时持续载流量为Izl=53A，53A>11.8A,满足要求。3、对支路电缆选择：5.5kw电机电缆进行选择：式中：Ica线路长时工作电流，A；

32、 PN电机的功率，5.5kw UN电动机的额定电压，660v 取0.6 =8A查煤炭电工手册表3：矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量，选择6mm2矿用橡套软电缆，长时持续载流量为Izl=53A，IcaIzl =8A53A，满足要求。4、开关的整定：电机电磁启动器的QBZ-80开关的整定:电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式（7）选择：IzIe 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（7）式中：Iz-电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流的近似值，A； Ie-电动机的额定电流，7.5A；整定值为Iz=6A。电机电磁启动器的QBZ-120开关的整定:电磁启动器中的电子保护器的过流整定值，按照公式（7）选择：IzIe 煤矿井下供电的三大保护细则 公式（7）式中：Iz-电子保护器的过流整定值，