【《某煤矿综采工作中矿井运输设备选型计算案例》5100字】

某煤矿综采工作中矿井运输设备选型计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u14243第一章盘区概况及地质特征 3268821.1盘区概况 3288961.1.1交通位置 3320061.1.2矿区总体规划及开发现状 3179851.1.3地质特征 3222051.2开采条件及煤层特征 33051.2.1运输条件 3196621.2.2电源条件 4115171.2.3水源条件 460281.2.4通信条件 4312331.2.5煤层特征 425069第二章综采工作面设备选型设计 5233522.1开采方式 5326012.1.1矿井地质条件 5146842.1.2工作制度 5217112.1.3服务年限 5122802.2滚筒采煤机的选型 5143712.2.1采煤机参数确定 5112922.2.2采煤机计算值参数汇总 7241802.2.3采煤机选型结果 8167822.3刮板输送机的选型 10314972.3.1初选刮板输送机 10293612.3.2运输能力验算 11312682.3.3电机功率及运行阻力验算 11185512.3.4刮板链强度计算 13244842.4中间液压支架的选型 14171822.4.1架型的确定 14203192.4.2支架主要参数的确定 15126732.4.3支架性能的验算 18137222.5端头支架的选型 19113322.6过渡支架的选型 20307402.7乳化液泵的选型 2069582.8喷雾泵站的选型 217280第三章矿井运输设备选型 2277793.1顺槽带式输送机的选型 22304833.1.1初选顺槽胶带输送机 22169893.1.2带式输送机的验算 22198723.2主井带式输送机的选型 26237743.3转载机的选型 27293793.4破碎机的选型 27盘区概况及地质特征盘区概况交通位置郭家湾矿井在陕西神府矿区新民开采区西北部，在行政区的划分上归属榆林市府谷县大昌汗乡。东距府谷县65km；北距东胜(内蒙)市175km；西距内蒙古新街约45km。所以本矿井交通条件方便，煤炭运输便捷。矿区总体规划及开发现状随着近年来陕西省政府加大地方小煤矿资源整合工作的开展，袁家梁、郭家湾两井田范围、资源储量及周边井田均发生了较大变化，加之准神铁路的红红铁路修建，使井田外部建设条件发生了较大变化，若仍按原矿区总体规划确定的两个井田分别单独建井，不但不能与变化后的井田资源条件及运输条件相适应，而且由于单井规模小，地面设施重复建设，难以发挥集中生产的优势。鉴于上述情况，从优化资源开发角度出发，榆林神华能源有限责任公司提出了将上述两个井田合并为一个井集中开发建设的思路。结合红红铁路站场设置情况及地方小煤矿资源整合区的分布情况，初步分析研究认为，总体规划中的袁家梁矿井工业场地已被划为资源整合后的芦家梁小煤矿，仅能往南另选场址，加之郭家湾井田内小煤矿的资源整合储量减少较多、准神铁路的红红铁路外运通道的开建，合并袁家梁、郭家湾两个井田为一个井田集中开发的建设方案从技术经济两方面均是合理的，也是可行的。地质特征郭家湾井田位置在陕北黄土高原的北边，毛乌素沙漠的东边，属典型的黄土丘陵沟壑与风沙地貌。开采条件及煤层特征运输条件郭家湾煤矿毗邻神朔线、包神线、包西线、神延线、大秦线、京包线、西康线、陇海，到达东部各省沿海港口快捷，交通条件较为发达。因此，本矿井交通运输条件可靠。电源条件榆林神华能源有限责任公司郭家湾煤矿筹建处和榆林市供电公司签订了供电协议，矿井供电电源从杨旺塔l10kV变电站接取。因此，本矿井供电电源可靠。水源条件府谷县惠泉水务有限责任公司已承诺给郭家湾矿井及选煤厂供水，完全可满足该项目用水需求。因此，本矿井水源可靠。通信条件矿区专用通信网可以支局的方式接入榆林本地网，进入国际、国内自动传输网络。网络通信按神华专网接入考虑，有线电视接入从神东新闻中心引出。因此，本矿井通信网络可靠。煤层特征井田内达到全区可采和局部可采的煤层共有7层，其中5-1的号煤层，倾角1°左右。煤层处于底表下面10m～204m左右的位置，矿机的底板水平数据为+980m～+1170m。该矿井可实现84.58km2范围内的采煤。5-1上煤层间距0.80m～31m，平均12m。不粘煤是该井田内的主要产出类型。一般不含夹矸，结构简单。综采工作面设备选型设计开采方式综采。矿井地质条件矿井含有较低浓度的瓦斯，煤尘有爆炸性危险。煤层的自燃倾向性类别为自燃～容易自燃。本盘区地温正常，无热害。工作制度设计矿井年工作日为330d，每天三班生产，一班准备，日净提升时间16h。服务年限31盘区内5-1号煤工业储量79.63Mt，可采储量54.81Mt，按8.00Mt/a生产能力，矿井设计服务年限按下式计算：T=Z式中:k—储量备用系数，1.35；T=经计算，服务年限为5.1a。滚筒采煤机的选型采煤机参数确定(一)采高的确定1、平均采高 H=M#式2.2 H=M=5.3m经计算，平均采高为5.3m.2、最大采高 h h经计算，最大采高为5.4m。采煤机主要参数的确定1、采煤机的滚筒直径 D=αD=0.52×5.4=2.81m煤层厚度为5.3m，所以取直径2.7m。2、截深选取截深为0.865m。3、滚筒转速及截割速度 vj=πDN60#式2.5根据经验滚筒的转速选择为30r/min。v经计算，截割速度为4.2m4、牵引速度 9.5/15.5,11/17,12/18。取牵引速度vqmax=9.5m/min5、生产率1)理论生产率为： Qt=60HBvqmaxρ#式2.6Qt=60×5.3×0.865×9.5×1.32=3449t/h经计算，理论生产率为3449t/h。2)求实际生产率 Q=Q=0.7×0.65×3449=1569经计算，实际生产率为1569t/h。6、牵引力牵引力是由外载荷决定的。7、装机功率1)预备的装机功率计算如下 P0=60Bhmaxv式中：HWP经计算，装机功率为2414KW。2)截割功率截割功率占装机功率的80%−85% Pj=0.8~0.85PP3)辅助牵引功率牵引功率计算如下 Pq=0.9×0.15P0#式2.10 Pq=0.9×0.15×2414=326KW4)辅助装置功率为 Pf=0.1×0.05P5)采煤机的装机功率计算 P=P=1931+326+12=2069KW采煤机计算值参数汇总表2.1采煤机计算值汇总表采煤机选型结果综上所述，选取MG1000/2630-WD型采煤机满足要求。表2.2MG1000/2630-WD采煤机参数表刮板输送机的选型初选刮板输送机理论生产率为： Qt=60HBvqmaxQ根据生产条件，初选SGZ1250/2400型刮板输送机。表2.3SGZ1250/2400型刮板输送机特征表运输能力验算QQ Q所以运输能力满足使用要求。电机功率及运行阻力验算电机功率：N=W0⋅VN=经计算，电机功率为1389.8KW。W0=1.1⋅W=1.1×1.1×(1091016＋86298)=1424550N式中：WWzhW=(98×0.35+734×0.4)×300×9.8×cos3+(98+734)×300×9.8×sin3 =1091016NW Wk'=q0⋅L⋅gW'⋅cos=86298N式中：q−−−按q⋅表2.4W值表2.5W'因为采煤机骑在刮板输送机上进行切煤，所以采煤机和刮板机的位置是时刻变化的，这会造成装煤的长度变化。也就导致电机负荷的变化。 Nmax Nmin=1.1×2⋅q0⋅L⋅=得出等效功率： N=1508KW电机容量： N=1810KW刮板链强度计算图2.1刮板机结构简图(一)判断最小张力点电机在两端布置，向上运输时链与链轮的分离点的张力最小(1、3)。 n0=nA＋nB#式2.22式中：n0——电动机总台数；nAn由逐点计算法算得:F1﹣=1424550所以F3=Fmin。求得:

Fmin=2×2000=4000N各点张力计算FFFF最大张力点张力为：

F4=Fmax=1095016N#式2.25(三)刮板链强度校验

k=nλF求得：k=4.5≥4.2根据计算可以验证满足要求。所以，SGZ1250/2400刮板机满足要求。中间液压支架的选型架型的确定根据郭家湾煤矿采高5.3m，稳定性顶板可以根据表2.6确定架型为掩护式。表2.6适应于不同类级顶板的架型和支护强度支架主要参数的确定(一)支护强度(工作阻力)郭家湾煤矿采高5.3m，顶板属于不稳定～稳定型，顶板平均抗拉强度19.55Mpa。支护强度为选型的关键。经验公式：q≥=5.3×2.5×1.6式中：q−−−液压支架的支护强度，〔q’−−−周期来压明显顶板：q=KHγ×1=6×5.3×2.5×103×10采取两个经验公式计算，所得结果接近，证明结果准确。(二)梁端距和顶梁长度确定 b1=Δ+y+d+e−0.3H⋅tgα−c#式2.29=0.2＋2.2＋1＋0.6－0.3×5.3×0.364－0.34=3m y=F+G+J+V 式(2.30) =0.2＋1.25＋0.35＋0.4=2.2式中：F−−−铲煤板宽度，一般取150～240mm；200mmH−−−采高，〔m〕；3.5mα−−−立柱倾角；20°c−−−梁端距，取340mm。 bb顶梁全长： l=b1+b2#式2.32l=3+1.5=4.5m(三)支架的有效工作阻力工作阻力影响因素为：支护强度、支护面积。 p=qF×103,kN#式=0.8×8.47×103式中：F−−−支架的支护面积，m2。按下式计算：F==(4.5＋0.34)×1.75=8.47(四)初撑力据资料，工作面为周期来压强烈的顶板，初撑力应不小于工作阻力的75%。 F初=6.8×(五)移架力、推溜力计算煤层厚度的大小直接决定移架力和推溜力的大小，因为煤厚5.3m，属于厚煤层，所以移架力定为400kN。推溜力定为150kN。(六)支架高度及伸缩比支架高度由下式计算： Hmax=h大=5.6－0.1＋0.2=5.7mH=3.8－0.2－0.1－0,1=3.4m支架的伸缩比Ks KS=Hmax=5.7(七)底座的宽度及移架速度顶梁宽度选择1.75m，所以底座宽度初选1.6m。根据经验，底座中间槽子宽度为300~380mm。移架速度计算公式为：V=1.17×9.5=11.1m/min单位时间的移架数目为：N==11.1/1.75=7.4架/min经计算，每分钟移架数目为7.4架。(八)确定支架型号中间支架选择ZY12000/28/64D型两柱掩护式液压支架，参数见表2.7。表2.7ZY12000/28/64D型掩护式液压支架液压支架型号ZY12000/28/64D支架形式双柱掩护式移架步距(mm)865支撑高度(m)2.8~6.4中心距(m)1.75工作阻力(KN)12000初撑力(KN)10390支架支护强度1.27~1.31MPa对底板比压(MPa)2.81适应倾角(°)＜10质量(kg)45900支架性能的验算(一)底板比压1、最大比压qq＞2.81×3×1.4=11.8kg/cm²2、平均接触比压q=12000/(1.68×2.80)=2553kN表2.8顶底板单轴抗压强度表经计算，结果满足要求。(二)顶板覆盖率支架顶梁对支护面积的覆盖率为 δ==1.65×4.865/(4.865＋0.34)×(1.65＋0.21)×100%=83.62%式中：δ−−−覆盖率；L−−−顶梁长度C−−−梁端距K1δ−−−覆盖率满足要求经计算，结果大于70%，满足要求。(三)支架布置台数n=300/1.75=175端头支架的选型端头支架选择ZYT18000/28/55D型支架，共计六台，工作面两侧各布置三台。ZYT18000/28/55D参数见表2.9。表2.9ZYT18000/28/55D型端头支架参数表过渡支架的选型选择ZYG18000/32/70D型过渡支架，共计四台，两侧各布置两台。表2.10ZYG18000/32/70D型过渡支架参数表乳化液泵的选型选择BRW500/40智能型乳化液泵。泵站一共配备3台泵，两台工作，一台备用。参数见表2.11。表2.11BRW500/40智能型乳化液泵喷雾泵站的选型选择S300型喷雾泵站。表2.12S300喷雾泵矿井运输设备选型顺槽带式输送机的选型初选顺槽胶带输送机根据生产条件，初步选择带式输送机。原始材料：运输距离2120米，倾角极小(0.3°)，要求输送能力每小时3500吨。煤的散集密度是0.8，直径不超过300毫米，堆积角30度。胶带机初步选择DSJ160/350/6×500型，参数见表3.1：表3.1DSJ160/350/6×500型胶带机参数带式输送机的验算(一)计算的主要内容：输送能力、带宽、输送带强度、电机功率。(二)带式输送机的验算：1、输送能力：Q==458×表3.2物料断面系数表3.3输送机倾角系数输送机安装倾角β（°）0-78-1516-20C1.00.95-0.90.9-0.8经计算，可得Q=4220t/h≥Qc=3449t/h2、输送带宽度计算应满足运输能力要求。B= =3449/(0.458×4×800×1)=1.55m经计算合格。3、运行阻力的计算直线运行阻力：WWk=qd+qgqqg'=qg''=代入数据：W=+W=−52.8×2120×9.8sin4、输送带的张力的计算：图3.1DSJ160/350/6×500胶带机结构简图逐点计算法得：S2≈S3≈1.04S2SSSSSSSS由摩擦