【某矿井刮板输送机械设备的选型分析案例5300字】

某矿井刮板输送机械设备的选型分析案例 1 4 4 5 5 6 6 7 7 8 81.12主要自然灾害 9 4.1选择胶带运输机 4.3胶带输送机圆周力计算 4.6输送功率计算 4.7小结 1.1井田位置根据呼吉尔特矿区2008年2月批准的矿区总体规划，巴彦高勒井田位于矿区南部，井田范围由6各拐点坐标圈定，面积65.2734km2,本井田与周边矿井关系示意图见图1.1。井田境界拐点坐标见表1.1。巴彦高勒井田位于东胜~神府煤田的东南部，由于主要的可采用煤层比较深，井田内及其周边地区至今尚无生产出大型矿井和中小型煤矿。XY123456井田与周边矿井关系示意图1.1井田区杜柴登井田03田465图1.1煤矿交通位置状况见图1.2。巴彦高勒矿井省根据《内蒙古呼吉尔特矿区巴彦高勒矿井水文地质补充勘探报告》(2012年11月),井田煤矿水文地质补充勘探状况类型分析可以将其大体划分三类为第一—二类第二型采用裂隙型补充水的井田水文地质勘探状况观测条件中等。预计每年矿井正常平均涌水量797m3/h,最大平均涌水量1196m3/h,根据《煤矿防治水规定》(2009年),矿井的主要水文地质资源类型情况应该较为复杂。故本项目工程设计以提高矿井的自然水文地质探测性能为复杂的基础设防。井田岩的煤层顶部和地下基础层的底板层对岩石的冲击强度相对较低，多为柔弱~半坚硬的砂质岩石。工程调查地质根据调查矿井类型主要分别为第三类第二型第三层状型页岩类和该工程调查地质根据调查矿井条件分别为中等地质类；该调查矿井主要隶属于大型瓦斯煤层矿井；有的煤尘煤层存在发生爆炸的直接危险性；其中的瓦斯煤层主要是容易爆炸发生起火自燃的劣质煤层；没有对土壤地热的直接危害。本次发掘井田地层位于现今中国鄂尔多斯高原之东南部，井田的地层构造走向形态基本上按其总体趋势是地层作为一向沿着北西东南方向快速倾斜的典型单斜地层构造，倾向300320°,地层平均方向倾角13°,地层内的生产利用状况沿其结构走向及地层倾向均可能存在一定的幅度变化，但是这个变化趋势总体变化不大。沿着火山路线的南北走向都是呈现纵宽缓慢的波状方向发展，区内没有一次发现明显的火山断裂或者主要是褶皱状的结构，也没有明显的火山岩浆石井田范围内所包含的煤层为侏罗系中的传统延安组，包括2、3、4、5四个煤组，含有少量的煤823层，其中矿山全区或大多数可以开采的煤层4层(矿山编号分别为3-1、4-1、4-2中、5-1),局部可以开采煤层4层(矿山编号分别为2-1、2-2中、4-2上、5-2上),可以开采区零星分布的不可以开采煤层2层(4-1下、4-2下),其余的煤层都是无法开采。主要开采煤层3-1煤可采厚度3.26.21m,平均5.9m,该煤层的厚度稳定，厚度和温差变化小，其资源量约占总自然资源量的42.35%。井田内的煤质主要为低至高~中等浓度水分，特低灰、少量黑色石油和其他低灰、特少量氧化硫和高~中等浓硫，特低磷和高~小量黑色石油和其他低磷、高、特热值的非常强粘性焰型煤、长焰燃烧型煤及其他弱黏性焰型煤，是良好的民用及工业动力综合利用能源煤。矿井的日常工作日和时间日常管理制度：按照要求设计的每个矿井每人年平均每个工作日330d,每天4班按时进行日常作业，其中3班按时进行日常生产，1班按时进行日常检修。每日的净质量提高工作时间一般控制在16h。本项目矿井自然资源丰富，外部建设环境条件优良、煤质保证严格、用户安的矿井建设。矿井的设计生产能力标准确定值为4.2mt/a。矿井井型设计的平均可采储量556.43mt,其中一个最大水平(3-1煤以上)364.33mt,储量中的备用寿命系数大约取1.4,则4.2mt/a井型的电力供电系统服务器的使用寿命年限大约为101a,其中一个最低水平53.0a。扣除已经开始回采的11个矿井开采区生产资源的存储量19.44mt/a(3.5a),矿井当期剩余生产服务资源使用量的年限可以设定为97.5a。矿井在井上搬运和井下移交煤炭生产时平均需要分别井下布置1个搬运盘区，即13盘区，井下分别需要布置1个3-1煤炭生产工作水平面，达到4.2mt/a的矿井设计生产能力。首采区域13盘区东西宽2.95km,南北长5.18km,面积约为11.3km2。根据各煤层的相对间距和资源数量，矿井划分3个水平，每个煤层按水平分盘区域共布置6组主要大巷，各一组水平大巷沿着所有采用的煤层方向布置，三条大巷间距50m。根据煤矿瓦斯、通风及道路交通运输等行业技术性能要求，经过综合地测量分析并设计充分考虑每个矿井在巷道工程施工期间的现场和实际工作状态，每个矿井工作面均线上应分别布置两条交通巷道，回风巷一条；散各一条。根据国内外厚层岩煤层综合开采管理技术的研究发展和国际应用趋势现状，结合目前我国井田煤层开采的主要技术基础条件，设计3-1煤层应采用双向长壁煤层综合开采机械化一次采全高大采高落的采煤管理方法，全高大冒采高落煤方法采煤进行人工管理煤层顶板，工作面落法进行管理后退式煤层回采。本矿的首采工作面长度约为300m,推进时的方向长度约2500左右。初期建成的投产地段平均涂料厚度约为5.9m,设计时采用一次性开采全高综采，最大开采高度为6.2m,最小3.2m。总资源储量(331+332+333+334)共计1040.22Mt。矿井工程设计计算中的地质资源/矿物储量损失是在泛指为了计算使使用矿井的长期工业地质资源/矿物储量损失减去按照矿井设计计算方法所需要计算生产出的自然断层地质煤柱、防水地质煤柱、井田中的境界地质煤柱、地面上的建(构)物。矿井工程设计的实际可持续采用煤矿资源/煤炭储量值在减去各种煤矿工业生产场地和煤矿环形工程安装施工车间采用煤柱与主要采矿井巷采用煤柱之间的采用煤炭储量后，乘以煤矿开采重点区域的资源回收率即可作为整个矿井工程设计的实际可持续采用资源储量。工业用生产场地及厂房环形煤柱安装场地厂房专用煤柱的基本计算敷设方法主要是根据场地岩层沿着位置方向移动的基岩角度方向进行公式计算基本留设，参考了与东胜铁矿煤田其它岗位相邻的工业生产场地厂房和煤矿井，岩层沿着位置方向移动的基岩角度可用公45°,基岩角度δ=65°。采区煤层回采率厚中薄煤层一般平均取75%,中厚中薄煤层一般平均取80%,薄中厚煤层按85%比例进行计，经综合测量分析该采区矿井煤层设计最大煤层可采储量一般为582.34mt。井田位于鄂尔多斯高原之东南部，区域性地表分水岭“东胜梁”的南侧，为毛乌素沙漠的东北边缘地带。井田北部地区自然属于青藏高原半温带沙漠性的自然地貌变化特点，大部分井田地区都已经是被第四断层系统的风暴沉积沙丘断层所完整覆盖，多数是呈类似新月形或类似波浪状的小沙山体出现。区内所有森林动物植被品种数量相对较少，属半封闭荒漠性森林地区。井田内部并没有无常年的大量地表性降水径流。雨水大部分时候是通过地下风沙或积沙直接将水渗透到地下。本井田主采煤层3-1煤的赋存深度为628783m,若采用斜井开拓，主、副斜井提升长度达到1600m左右，已到国内斜井提升设备的极限。根据地质报告，井田内第四系厚度为74154m,浅部全新统含6m左右的流砂层，斜井施工极为困难，工期也较长。另外，根据临近矿井的施工经验，本矿井筒施工需采用全深冻结，采用斜井开拓明显不合适，因此设计推荐采用立井开拓方式。井下的主要运输机组均采用胶带式输送电动机，辅助运输则采用不同的轨道胶轮机。据内蒙古自治区鄂尔多斯乌审旗地区气象站根据历年气温数据分析统计：当地平均最高地区气温+36.6℃,最低气温的年平均值分别为-27.9℃;年各月平均当地降水量密布分别为194.7~531.6mm,平均当地降水量分别为396.0mm,且多部分集中于7、8、9三个降水月内；年平均当地蒸发降雨量分别为2297.4~2833.7mm,平均当地下降降雨量分别为2534.2mm,年平均当地蒸发降雨量约等于占年平均降水雨量总和的5~12倍。井田内部有季风多雨但云雾少，最大地区持续最高风速平均可达24m/s,一般地区持续最高风速2.6~5.2m/s,最大最小冻土沉积深度沙尘为1.71m,最大最小冻土深度沙尘和风暴日为50d/a。据2011年中国对特大地震烈度活动峰峰测值烈度区划图，井田水库所处地震区域的特大地震测量活动烈度峰值地震加速度大约为0.05g,地震烈度活动峰值烈度预测等级峰值为中或相当于特大地震活动强度的其他地方为地震烈度，属于弱弱地震区域的预测峰值范围，历史上亦未多次发生任何造成破坏性的特大地震。矿区的主要天气和自然灾害是沙尘暴和冰冻的天气。夏季降雨集中，雨量大时低洼处易形成水涝，雨量小时易造成干旱。矿井工业用场地、风井施工场地、矿井安装车站、风井公路等工程用场地及周边无任何洪水、泥石流、滑坡、岩崩及其他工程地质灾害，因此各个建设项目所遭遇的地质灾害表5.3参数名称单位数值支架高度支架宽度支架中心距支护强度(f=0.2)底板尖端比压(f=0.2)初撑力(P=31.5MPa)工作阻力(P=43.3MPa)电液控制T约43.5泵站压力第二章转载机的选型根据运输量Q,=2167.75(t/h)选取SZZ-1000/400中双链桥式转载机。技术参数见表6.1。运输能力(t/h)长度(m)适应角度水平倾角±10°走向倾角±10°电动机型号功率(KW)绝缘等级H冷却方式供电电压(V)中双链规格(mm)链速(m/s)第三章破碎机选型根据运输量Q,=2167.75t/h选取PLM3000型轮式破碎机。技术参数见表7.1。破碎能力(t/h)最大入口断面(mm)出口粒度(mm)电动机型号功率(KW)转速(r/min)电压(V)破碎轴转速(r/min)刀齿顶圆线速度(m/s)传动速比外廓尺寸(mm)第四章胶带运输机选型4.1选择胶带运输机根据运输量Q,=2167.75t/h,运输长度1600m,初选DSJ140/300/3型可伸缩胶带输送机。输送能力3000/h,带宽1600mm,带速4m/s。电动机功率3×315W,电压1140V。4.2胶带输送机运输能力校核1)按输送能力计算C----------输送机倾角系数，取c=1(胶带机倾角0°);2)按块度要求计算计算可知带宽B=1400mm,满足使用条件。FH=fL[(2qB+qG)cosβ+q根据式(6-3),(6-4)得：FH=CL[(2qB+qG)cosβ+qRo+qRu]8+q₆·L·g·sinβ+F₃₁+F₂f-----模拟摩擦系数，取f=0.022(槽角35°重段带与托辊间);1)承载、回程分支托辊组每米长度旋转部分的质量计算2)每米输送带的质量该胶带输送机选用型号为阻燃NN-500尼龙帆布芯胶带8层，纵向拉断强度是500N/mm●层，则式中：δ—一帆布芯每层厚度，取δ=1.55mm;i—一帆布芯层数，取8层；y——帆布芯每层质量，y=1.95kg/m²;y1——上层胶质量，y1=5.1kg/m求得：整体拉伸强度σB=8×500=4000N/mm,qB=51.7kg/m。3)每米货物质量：4)倾斜阻力Fst的计算：F,=9G·g·H=qG·g·L·sinβ=150.53×9.81×1600×s5)主要特种阻力Fs₁计算：托辊前倾摩擦阻力Fsa:重载段为等长三托辊，前倾角ε=3=0.43×0.3×1600×(51.7+150.53)×9.81×cosL₆—一输送机长度(装有前倾托辊),L₈=5000m。导料槽的摩擦阻力Fsb:不设导料槽时，Fsb=06)附加的特种阻力Fs₂:Fs₂=Fsc+Fsd清扫器的摩擦阻力Fsc:Fsc=Apμ3式中：A------1个清扫器与胶带接触面积，取A₁=0.016、A₂=0.024;μ43------清扫器和输送带间的摩擦系数，一般μ3=0.50.7,取μ3=0.5;机头部清扫器阻力：Fsc₁=A₁●p·μ3=0.016×5×10⁴×0空段的清扫器阻力：Fsc2=A₂●p·μ3=0.024×5×10⁴×0卸料器的摩擦阻力Fsa:不设导料槽时，Fsd=0求得：Fv=0.92×0.022×1600×9.81×[(2×51.7+150.53)cos0°+33+14]+21=95601.5+51544.8+1000=1184.4胶带输送机垂度校核及各点张力的计算1)空、重段阻力计算：空段阻力：Fk=qB·L·f·g·cosβ+qRU·L·f·g-qB·L·g·sinβ=51.7×1600×0.022×9.81cos0°+14×160