【《某煤矿新井的井下运输方案设计案例》2100字】

某煤矿新井的井下运输方案设计案例1.1.1井下煤炭运输方式根据矿井开拓布置，井下大巷均沿煤层布置，煤层倾角为5°，且有一定的起伏变化，煤炭运输采用胶带输送机运输方式。1.1.2运输距离和货载量首采盘区顺槽平均长2988m，综采工作面日产量12073t，掘进面日产量t，各环节运输能力要大于生产能力。1.1.3煤炭运输系统井下煤炭运输线路：运料系统：人员运送系统：1.2盘区运输设备选型（1）运煤设备选型盘区工作面运输设备配套选型见表7-1。表7-1工作面运输设备配套选型表设备型号刮板输送机SGZ1000/1050运输顺槽胶带输送机SSJ1400/2×800表7-2工作面前后刮板输送机技术特征表项目参数型号SGZ1000/1050运送煤炭量2000（t/h）设计刮板输送机长度240（m）刮板输送机间距1008（mm）电动机功率2*3600（kW）刮板链速度1.1（m/s）中部槽尺寸（内宽）1750×1000（mm）刮板输送机校核：刮板输送机的每秒运输能力(单位:t/s)（7-1）式中：则Q=555.6kg/s,那么每小时的运输能力就2000t/h查阅上文可知，工作面最大瞬时产煤量是808t/h小于2000吨/小时.通过对比可以看出所选的设备能满足要求。运行阻力的验算：重段直线段运行的总阻力：(7-2)空段直线段的运行总阻力：(7-3)式中：WzhWk向上运行时：Wzh=1508604N：W向下运行时：Wzh=1094524N：W牵引力计算：计算牵引力时将曲线段运行阻力按直线段运行阻力的10%考虑，那么牵引力W0可弯曲刮板输送机在计算运行阻力时，考虑到由于机身弯曲导致刮板链和中部槽侧壁之间的摩擦而产生的附加阻力。所以再乘以一个附加阻力系数(=1.1)，所以可弯曲刮板输送机的总牵引力(7-5)上：W0=1.1（1508604+938330.4）=2691621.下：W0电动机功率校核Nd式中：上：Nd下：Nd上行时和下行时刮板输送机的电动机功率都小于选定的2×3600KW，所以说选定的设备符合要求表7-5运输顺槽胶带输送机技术特征表项目参数型号SSJ1400/2×800运送煤炭能力3000（t/h）胶带截面长度1400（mm）胶带输送机皮带速度4（m/s）皮带输送距离1200（mm）滚筒截面直径10809(mm)电压等级10000（V）主电机功率3×800（kw）1.输送能力校核根据公式Q=3600Sνkρ式中：S—输送带上物料最大截面积。查表得S=0.12266m2；k—倾角系数，1；ρ—松散密度，0.85t/m3；v—带速，4m/s。则：Q=3000t/h＞1182t/h，满足输送要求。2.圆周驱动力和传动功率计算(1)阻力计算①主要阻力：FH=FHO+FHU其中FHO为承载段主要阻力，FHU回程段主要阻力。FH0=fg[L1(qB+qG)cosδ1+LqRO]FHU=fg[L1qBcosδ1+L2qBcosδ2+LqRU]式中:f——胶带阻力系数，取f=0.03;L1——输送机的水平长度，L1=1385m;g——重力加速度，取g=9.8m/s2;qG——每米物料质量，qG=44.1g/m;qB——每米输送带的质量，qB=18.5kg/m。δ1——输送机的倾角，δ1=0°；qRO、qRU——每米机长上下托辊转动部分质量，qRO=G′/ls＝15.1kg/m；qRU=G″/Lx＝5.27kg/m；将各数值代入公式，得FH=41359.73N。②所需驱动圆周力Fu=FH+FN+FS1+FS2+FSt=49960.98N式中：主要阻力FH=41359.74N附加阻力FN=5695.02N特种主要阻力Fs1=176.23N特种附加阻力Fs2=2730.00N倾斜阻力Fst=qGgH=0N提升高度H=0m3.张力计算因输送带运行阻力FH=41359.74N ，大于物料提升阻力Fst=0N，输送带不会逆转，因此不设逆止器。（1）胶带在允许最大下垂度时输送带张力：重载段允许最小张力：Szmin≥a0(qG+qB)g/8(h/a)max=9211.59N式中： a0--上托辊组间距；a0=1.20m物料质量qG=44.1kg/m胶带质量qB=18.5kg/m两托辊组间允许的胶带垂度(h/a)max= 0.010（2）空载段允许最小张力：Skmin≥auqBg/8(h/a)max=6805.69N式中：au--下托辊组间距；au=3.00m胶带质量qB=18.500kg/m（3）传动滚筒奔离点输送带张力：Fmin≥Fumax/(eμФ2-1)=13565.01NFumax=FuxKA=14595x1.3=64949.28N取值系数：m=1取S2=13565.01N式中：KA--滚筒起动系数；KA=1.30 圆周驱动力Fu=49960.98NeμФ--胶带传动尤拉系数；胶带围包角Ф2=200°时，μ=0.35，eμФ2=3.393（4）传动滚筒趋入点输送带张力：S2'=S2+Fumax=38545.50N（5）尾部滚筒胶带奔离点输送带张力：S4=S2'-FHO-FbA-(Ff+Ft)-Fε1-Fg1-Fa-Fst-HgqB=28380.34N式中：趋入点S2'（St2）=61082.69N承载段主要阻力FHO=31670.95N给料点附加阻力FbA=455.18N 其它附加阻力Ff+Ft=400.00N 上托辊前倾阻力Fε1=0N导料板阻力Fg1=176.23N犁式卸料器附加阻力Fa=0.00N倾斜阻力Fst=0N胶带质量qB=18.5kg/m 提升高度H=0m因S4=28380.34N大于Szmin=9211.59N满足重载段胶带垂度要求。（6）尾部滚筒胶带趋入点输送带张力：S3=S4/Kg=27288.79N式中：尾部奔离点张力S4=28380.34N胶带绕过滚筒时的阻力系数Kg=1.04S3=27288.79N大于Skmin=6805.69N，满足空载段胶带垂度要求。（7）拉紧装置处输送带张力：S5=S3-(L-L0)fg(qB+qRU)+qBgH'-Fr2=15921.07N式中：尾部趋入点张力S3=27288.79N水平长度L=1385.00m拉紧距头部L0=30m胶带阻力系数f=0.030胶带质量qB=18.50kg/m下辊子旋质qRU=5.27kg/m拉紧位置距尾部高度H''=36.428m空段清扫器阻力Fr2=1890.00NS5=15921.07N大于Skmin=6805.69N，满足空载段胶带垂度要求。（8）拉紧力计算：M=2S5=31.84KN取拉紧力为：M=32KN电动机功率计算传动滚筒轴功率计算：PA=FuV=151.38Kw4.电动机功率计算：PM=PA/η1η2η'η''=201.79Kw功率取整PM=208Kw式中： η1--联轴器效率；η1=0.941 η2--减速器效率；η2=0.941 η'--电压降系数；η'=0.9 η''--不平衡系数；η''=0.95。5.校核胶带拉伸强度：Gx=Fmax·n1/B=635.26N/mm，小于初选胶带强度σ=1680N/mm，胶带强度满足要求。胶带安全系数：m=σ·nl·n/Gx=23.8安全系数满足要求。式中：静安全系数n1=10带宽B=1000.00mm胶带最大张力Smax=63525.99N1.3大巷运输设备选型1.3.1主运输系统与设备胶带运输大巷选用DTL140/200/2×315型钢绳芯带式输送机，其主要参数见表7-6。表7-6主运大巷胶带输送机技术特征表项目参数型号DTL1400/200/2×800胶带输送机输送能力2000（t/h）胶带截面长度1400（mm）胶带输送机皮带速度3.15（m/s）胶带输送机铺设倾角5（°）皮带输送距离1100（m）滚筒截面直径1030（mm）电压等级1140（V）电动机输出功率2×800（kW）1.3.2矿井辅助运输系统1、材料及设备运输去工作面的材料及设备，在地面装入防爆无轨胶轮车，接着：2、矸石运输本矿井井下掘进工作面部分大块矸石，