无轨胶轮车运输设计及设备选型计算

辅助运输方式选择一、井下辅助运输选择的基本原则矿井辅助运输主要担负井下人员、肝石、材料及设备的运输任务。井下辅助运输方式应遵循下列基本原则：.本矿井生产能力0.9Mt/a,辅助运输适应矿井地质条件和运输系统和运输量的需要；.系统简单，安全可靠，设备和中转环节少，减少运输转载次数，有利于减少辅助运输人员，提高运输效率，并具有良好的经济效益；.辅助运输设备操作简便，维修容易，适应巷道倾角的变化，能满足运输人员、物料等运输的需要，最大范围地实现连续运输。二、辅助运输方式目前国内煤矿辅助运输方式主要有传统的电机车、绞车、矿车等辅助运输系统及无轨胶轮车运输系统等，无轨胶轮车作为新型辅助运输设备在国内得到了较快发展。根据本矿井井下开采条件，设计认为其可行的辅助运输方式有两种类型，一是有轨运输系统，一种是无轨胶轮车运输系统。方案一：有轨运输系统有轨运输时，考虑本矿井支架、采煤机等大型宽重设备运输，地面及井下辅助运输的巷道选择铺设600mm轨距的钢轨，采用矿车运输。为保证运输的高效性，井底车场及大巷采用蓄电式电机车牵引，盘区和工作面巷道采用无极绳绞车牵引，联络斜巷采用绞车牵引。方案二：无轨运输系统无轨胶轮车辅助运输多用于煤层赋存倾角不大的近水平煤层矿井中。目前无轨胶轮车运输方式在我国神东公司和济三煤矿用得较好，我国其它一些煤矿正在推广使用。无轨胶轮车运输特点是运行灵活，装卸方便，水平转弯半径小（4〜6m左右）；运行速度快（重载支架车可达1〜3m/s,运料车和运人车可达2〜8m/s,载重能力大，可以整体搬运液压支架等重型设备。能实现从地面（平峒或斜井开拓时）直至盘区工作面不经转载的直达运输。以上两种运输方式中，方案一转载环节多，系统复杂，用人多，效率低；方案二系统简单，运输连续，用人少，效率高。由于本井田煤层倾角2-7°,煤层倾角平缓，近年来国内大型矿井采用无轨运输的成功实例越来越多，逐渐被使用单位接受和认可，使用的矿井逐渐增多，该运输方式已成为辅助运输的主要发展方向之一，有条件时优先应用。因此，结合矿区煤层赋存条件及矿井辅助运输经验，故选择方案二：无轨运输系统。物料、设备及人员等从地面经副斜井一辅助运输大巷-2煤辅助运输巷一2号煤工作面顺槽或掘进工作面。井下工作人员上、下井乘坐WC20/R(D)人车。车辆设备选型一、车辆选择依据因矿井采煤工艺为综采，工作面顺槽采用综掘，掘进煤入煤流系统，巷道支护采用锚喷或锚杆支护，井下辅助运输量不大。井下辅助运输设备主要集中在采掘工作面搬家、安装时的采煤机、掘进机、液压支架等运输。.设计依据矿井生产规模0.9乂3，矿井达产时2#煤共布置1个长壁综放工作面、2个综掘工作面。.矿井辅助运输量井下各工作面采用无轨胶轮车连续运输，承担矿井运送人员、肝石、材料、设备等全部辅助运输任务。根据开拓巷道布置、支护方式及采掘进度，主要运输的物料为锚杆、锚索、金属网片、水泥、砂石、坑木等，主要运输的设备为采掘工作面装备和电器设备；工作面安装期为14d,搬家期为10d；为错开运输高峰，考虑工作面搬家和安装与铺底错开，且每天运输4班；人员运输考虑以各采掘工作面人员、巷修铺底人员一次运到位为基础，兼顾其它固定工作点的人员运输。副斜井井下最大班运输工作量：设备3车；长材、支护材料6车。散装材料(水泥、沙子、砖、料石等)2车；其它作业7车。下井人员70人，升井人员67人。二、车辆选型计算(一)运料车辆选型：1、无轨胶轮车所需最大牵引力可按下式计算：F=g(Q+Q)(sina+3cosa)式中：①—胶轮与路面的滚动摩擦系数，混凝土路面取10.010〜0.012；处理后的碎石路面取0.012〜0.020；碎石、砂石路面取0.020〜0.025。g重力加速度m/s2q_胶轮车质量3500kgq厂物料质量1900kga-巷道倾角6°F=9.8X(3500+1900)X(0.105+0.012X0.995)F=6188N2、无轨胶轮车运行速度为12km/h3、无轨胶轮车防滑条件应按下列公式确定：4、无轨胶轮车下滑力按下式计算：f=g(qj+Q)sina-g3(q+Q)cosa

式中：g重力加速度m/s2(9.8n/kg)纥―运载货物质量1900kg；q.j①q.j①1一无轨胶轮车质量3500kg；胶轮与路面的滚动摩擦系数，混凝土路面取0.010〜0.012；处理后的碎石路面取0.012〜0.020；碎石、砂石路面取0.020-0.025；f=9.8(3500+1900)X0.105-9.8X0.012(3500+1900)X0.995f=4925N5、无轨胶轮车静摩擦力可按下式计算f=g3(q.+Q)cosa式中… 车轮与路面的滑动摩擦系数，不得小于0.6；2 Qh—运载货物质量1900kg；q—无轨胶轮车质量3500kg；jf=9.8X0.6(3500+1900)X0.995f=31593N6、无轨胶轮车安全防滑必须符合下式规定：工二这二6>2f4925F/fm〉2,符合无轨胶轮车安全防滑规定h根据以上计算公式，选用WC1.9E型防爆柴油机无轨胶

轮车可以满足要求。7、无轨胶轮次台班运输能力可按下式计算：N=QXt/TbXQd式中：N―无轨胶轮车数量，辆；Q―矿井每天运载量30T；T—无轨胶轮车每天运行时间15h；t车辆平均往返时间1h；Qd—无轨胶轮车额定载重量1.9T；N=30*1/15*1.9=4辆每天运行4辆运料胶轮车即可满足需求。(二)运人车辆选型：运人车下井人员70人，升井人员67人，采用20人车运行，每趟约耗时1.5km/15km/h=10分钟，每班运行四趟即可满足需求，选择WC20R(D)型胶轮车两辆，一台使用，一台备用。三、车辆选择.人员运输车辆选择运送下井人员、送餐选用2辆WC20R(D)型20座运人胶轮车，技术参数如下：65kW2065kW20人乘座定员

爬坡能力 14°整车外形尺寸 7720X1880X1550 （mm）整车装备质量 8500kg.顺槽运输车为满足综采面及连采、连掘工作面等煤巷顺槽长形物料、散装物料及小型设备运输需要，选用10台WC1.9E型顺槽运输车。23kW1.9t23kW1.9t16km/h20°4400X1300X1900mm3000kg装载质量最大车速爬坡能力整车外形尺寸整车装备质量无轨胶轮车台数见表表5-3-1 辅助运输胶轮车辆一览表序号车辆名称车辆型号功率数量外形尺寸自重备注kW（台）L*B*H(mm)t1支架搬运车WC25EJ16