第7章矿山运输与提升

柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升63第7章矿山运输与提升7.1矿山现存的运输与提升系统评述7.1.1矿石与废石运输系统简介铲运机从新系统1号盘区和2号盘区的采场铲装矿石，经采场出矿平巷和盘区运输平巷P2运送到1#和3#主溜井，下放到380m主运输中段后，经溜井底部的振动放矿机装入底侧卸式矿车，然后由10t架线电机车牵引通过380m主运输平巷运送至运输平窿窿口外面的选矿厂。3号盘区和4号盘区组成的老系统的矿石，由装岩机装入矿车和由电耙道的储矿溜井口放矿装入矿井，再用3t架电线式电机车拉8节0.7m3的翻转式矿车运输，一部分矿石经2号主溜井下放到380m主平窿，再经7t电机车拉20节1.2m3侧卸式矿车到200t选厂；另一部分矿石经490m中段东侧运输平巷到野鸡尾盲竖井，由盲竖井提升到605m标高后，从溜矿井下放到506m水平，再经平巷、轻便道运送到500t/d选厂。废石量很少，废石可经各中段运输平巷出口直接用铲运机或汽车运到地面废石场；人员、设备、材料可经采矿工业场地490m窿口及中段平巷和无轨斜坡道至各（分段）另外在380m中段至490m中段设有坑内电梯井，并配有平巷人车，井下人员也可经主平窿进入工作地点。7.1.2矿山现用提升运输设备1.提升设备JK-2/3单绳缠绕式提升机，用2500*1280mm单层罐笼；2.运输设备(1)1.2m3侧卸式矿车；(2)2m3柴油铲运机;(3)7t架线式电机车ZK3-6/250;(4)5t东风牌自卸翻斗车（EQ140）；(5)0.7m3翻转式矿车；7.2运输和提升设计7.2.1运输和提升设计原始资料1.每昼夜或每班的运输量及提升量：日运输矿石：3000t/d；人员：160—180人/班；2.工作制度年工作天数：330d；每天三班，每班运输工作时间：6.5h；3.运距：3000m；4.矿石﹑废石﹑人员﹑材料的运输与提升系统各采场崩落的矿石先用电耙将矿石耙至采场溜井，在溜井底部用振动放矿机放入改装的东风汽车，卸至各中段溜井(或通过架线电机车运至盲竖井提升至上部580m标高的矿仓，再通过外部电机车运至选厂)；然后通过490m中段的五个溜井及其分支溜井组成的溜井系统，将矿石下放至380m主运输中段，经溜井底部的振动放矿机装入侧卸式矿车，然后由架线电机柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升64车牵引通过380m主运输平巷运至选矿厂。废石可经各中段运输平巷出口直接用铲运机或汽车运到地面废石场；人员、设备、材料可经490m中段主平窿窿口及中段平巷和斜坡道至各分段,另外在380m中段至490m中段设有坑内电梯井，并配有平巷人车，井下人员也可经主平窿进入工作地点。7.2.2矿山井下运输设计7.2.2.1运输设备选择1.矿车的选择根据矿山生产的工艺流程及运输系统﹑矿车的用途及岩石的性质﹑装卸条件,选用0.7m3翻转式矿车,其主要技术特征如表7—1所示:表7—10.7m3翻转式矿车主要参数尺寸表矿车型号车箱容积(m3)最大载重(T)轨距(mm)轴距(mm)外形尺寸(mm)车轮直径(mm)卸载倾角(°)车箱长度(mm)车皮系数容积系数长度宽度高度YFC0.7(6)0.71.75600600165098012003004011600.400.36在380m主运输中段,由于矿石的运量及运距较大，矿石坚硬，块度大，宜采用大容积运输效率高的侧卸式矿车。选用1.2m3侧卸式矿车,其主要技术参数尺寸如表7—2所示:表7—21.2m3侧卸式矿车主要参数尺寸表矿车型号车箱容积(m3)最大载重(T)轨距(mm)轴距(mm)外形尺寸(mm)车轮直径(mm)卸载倾角(°)车箱长度(mm)车皮系数容积系数长度宽度高度YCC1.2(6)1.236006001900105012003004016000.330.512.电机车的选择采用直流架电式电机车,根据运输量﹑运输距离﹑采矿方法和矿车车型的要求,选用10t的电机车,其主要技术特征如表7—3所示:表7—3电机车主要技术特征表电机车型号粘着质量(T)轨距(mm)固定轴距(mm)机械传动装置传动比功率(kw)外形尺寸(mm)行走速度(km/h)弯道最小曲率半径(m)制动方式额定压(kw)长度宽度高度ZK7—7/2501060011006.92长时制16.9450010601550117机械2503.装载机的选择根据采矿方法﹑运输距离和运输量要求,选用ZL—30型装载机,其主要技术特征如表7柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升65—4所示:表7—4ZL—30型装载机主要技术特征表行车方式及卸载方式额定斗容(m3)最大载重量(T)卸载高度(mm)最大牵引力(kw)外形尺寸(mm)行走速度(km/h)爬颇角(°)自重(t)额定功率(kw)长度宽度高度轮胎,前卸1.53270073.56000235028000～32259.2～757.2.2.2运输线路选择运输线路采用单轨加错车道的形式，轨距为600mm，钢轨采用38kg/m。全线除岔道及弯道地段采用木轨枕外，其余均铺设钢筋混泥土轨枕，线路中采用900/38-1/6-40单开道岔，手动和弹簧两种微器。1.电机车牵引矿车数的计算：(1)按重车上坡启动的条件计算：PgaiPQwpzhnzh075.1(7—1)式中zhQ—矿车组重车重量,即牵引重量,kg;zh—重列车起动阻力系数,取0.0105;pi—线路的平均坡度,‰,取pi=3‰；w—弯道阻力系数,0198.0100035Rkw，其中R为弯道半径；P—电机车自重，取p=100000N；Pn—电机车的粘着重量,kg，为10000N；a—列车的加速度或减速度,一般a=0.03～0.05m/s2，取a=0.04m/s2.—电机车的粘着系数,查《矿山运输与提升》表4-2知，取=0.20.将数据带入计算得:zhQ≦9.80.041.0750.01980.0030.01052.0100000100000=20000/0.038—100000=426315.8N即zhQ≦426.3158kN(2)按重车下坡制动条件计算柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升66为使电机车车轮不被闸瓦抱死，电机车的最大制动力应小于或等于它的粘着力，由公式paipzhzpz11.0Qzh(7—2)式中——电机车起动时的粘着系数,0.17.zp——电机车的粘着重量，取100000N.za——制动减加速度,275.0402360010009.16222zchzLvam/s2,chv为电机车的长时速度，查《矿山运输与提升》取16.9Km/h；zL为制动距离,取40m.zh——重列车的运行阻力系数，取0.006。将数据代入公式有：100000006.0275.011.0003.017.0100000Qzh.853kN235以较小的牵引重量zhQ=426315.8N来计算电机车牵引的矿车数。电机车牵引的矿车数可由下列公式确定:01GGQZzh(7—3)式中1Z——计算电机车牵引的矿车数，辆.zhQ——牵引重量的较小者,N.G——矿车的有效载重量,3000kg.即30000N;0G——矿车自重，G0=1000kg.即10000N.代入数字得6.1010000300008.4263151Z（辆）取11辆列车的有效载重量：Q=1Z·G=11×30000＝330000N=330kN(3)按牵引电动机的温升条件对上述结果进行校核①电机车的牵引力重车组运行时的引力:）（）（pzhZhiWGGZPF01(7—4)式中ZhF—电机车的牵引力，N.柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升67其他符号意义同前。代入数字有）（）（003.0006.0300001000011100000ZhFN1620空车运行时的牵引力:）（01GZPFk·（pkiW）(7—5)式中kF——电机车牵引空车组的牵引力，N.kW——空列车运行的阻力系数，取0.007.代入数字有）（）（003.0007.01000011100000kFN840②由于矿山的电机车的牵引电动机是直流串激电动机，每台电机车由两台电动机组成，所以每台电动机的牵引力为：NFFzhzh810216202NFFkk42028402③由电动机的特性曲线查得：zhI≈22AzhV≈23km/hkI≈25AkV≈226km/h④电机车往返一次牵引电动机的等值电流：122TtItIIkkzhzhd(7—6)式中——调车系数，运距为3000m左右时取1.15.——在井底车场和采区车场调车等时间（包括调车、装卸车作业、让车及意外的耽误时间），取30min.1T——总运行时间，即为重列车和空列车运行时间之和（zht+kt），min.柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升681T=kmzhmkzhVLVLtt75.06075.060=9.675.06030001.675.0603000min5.20式中mL——井下运输中最大运距,3000m.zhV——重车运行速度,zhV≈23km/h=6.1m/h.kV——空车运行速度,kV≈226km/h=6.9m/h.代入数字有5.20302.3256.32222dI=9.9A牵引电动机的长时电流Ich=34A，长时速度Vch=4.45m/s（查表7-2），因为Id=9.9A＜Ich=34A，所以电动机温升正常，证明ZK7-7/250型电机车牵引11辆单侧曲轨侧卸式矿车在技术上是可行的。2.电机车总台数(1)按加权平均运输距离和电机车长时速度计算一次循环时间chVLT75.06023069.475.06030002=58min(2)每台电机车每班可完成的循环次数Ttnb601(7—7)式中bt——平均每班工作的时间,取6.5h.其它符号意义同前。代入数字有72.6585.6601n次取7次(3)完成每班出矿量所需要的循环次数GZCAmb1(7—8)式中C—运输的不均衡系数，一般C=1.2～1.3，此处取1.3；柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升69其它符号意义同前。9.3301110003.1m次取4次(4)每班运输废石、人员、材料设备等所需要的往返次数m1，按矿山具体情况决定，本设计m1值取5。(5)需要的工作电机车台数111nmmN(7—9)954=1台(6)需要的电机车总台数21NNN(7—10)式中N2—备用电机车台数，工作电机车在5台以内时备用1台。代入数字得211N台3.全矿矿车总数矿车台数的计算按矿车周转率来计算,可按公式计算321KKKXGAZbo(7—11)式中Zo—全矿所需矿车数,辆;Ab—班运输量,t/班;G—矿车有效载重量,t;K1—杂用系数,一般取1.10;K2—检修系数,一般取1.15;K3—备用系数,一般取1.10;X—矿车班周转次数,次/班.数据代入公式得:10.115.110.1631000oZ=132.5辆取整数,为133,即全矿所需矿车台数为:133辆.4.井底车场类型选择与硐室布置井底车场选用环形式车场，调车方式为10t电机车。开凿于井底车场内的各种硐室主要有水泵房、管子道、水仓、变电所、机车库、调度室、等候室、推车机硐室、翻车机硐室及医务室等。7.2.3提升设计1.设计依据提升任务：专门提升人员，最大班180人；提升中（分）段，前期380m至490m中段，后期增加430m中段及450m、466m、483m三柿竹园多金属矿床开采设计第7章矿山运输与提升70个分段；提升高度：最大100m，井筒深度为109m（机房平台至井底）。2.提升方案选择原3000t/d工程施工设计时，起提升中（分）段为380m中段及558m、436m和514m三个分段，最大提升高度170m，设计选用JK-2/30