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山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备65第三章大巷运输及设备3.1运输方式的选择3.1.1运输方式3.1.1.1煤炭运输目前国内大中型矿井的井下煤炭运输较普遍采用带式输送机，其主要优点如下：(1)运输能力大，运输系统单一化、管理人员少、事故少、效率高、容易实现自动控制和集中生产。(2)具有连续运输的优越性，增产潜力大，能够充分发挥综合机械化设备的生产能力，确保矿井稳产高产。(3)井底车场简单、工程量少、运输环节少；主、辅运输互不干扰，利于简化生产环节、提高劳动生产率和保证安全生产。(4)大巷沿煤层布置，利于巷道掘进，对煤巷胶带运输具有较强的适应能力。结合本矿井的具体情况，大巷呈直线布置，矿井机械化程度高，初期采区位于井底车场附近，距井筒较近。为实现井下煤炭运输的连续化，减少运输环节，煤炭运输确定采用带式输送机运输方式。3.1.1.2辅助运输井下辅助运输大巷设计按3‰坡度掘进，初期投产的上组煤一采区位于井底车场附近，距离井底车场不足400m，大巷辅助运输距离短。同时，井下回采及掘进工作面机械化程度高，辅助运输量较少。针对这一情况，设计确定大巷辅助运输采用蓄电池电机车牵引1.0t固定矿车的方式。由于一采区轨道巷坡度较缓，掘进期间使用调度绞车配合矿车进行运输。首采工作面安装期间，由于综采支架重量达32t，从装、运、卸、安全、效率等方面考虑，矿选用40t支架搬运车。鉴于一采区巷道延伸，巷道坡度难以一次到位，故矿井投产前辅助运输采用有轨与无轨胶轮车并存。油脂库设在一采区轨道巷入口处原无极绳绞车房内。山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备663.1.2运输系统3.1.2.1煤炭运输回采工作面出煤经顺槽可伸缩胶带输送机→一采区上山胶带输送机→＋80m水平东翼大巷胶带输送机→井底煤仓→主立井箕斗提升至地面。3.1.2.2辅助运输装载材料及设备的矿车经副立井运至井底车场，由蓄电池电机车牵引，经辅助运输大巷运至一采区下部车场，由JD-2.5型调度绞车牵引至采区中部车场，然后由顺槽车运至工作面。鉴于矿井移交投产的一采区位于井底车场附近，距离井底车场不足400m。因此，考虑下井人员步行至工作地点。大巷普掘工作面的矸石直接由蓄电池电机车牵引至井底车场，经副立井提出地面。3.1.3主要运输巷矿井主要运输巷道有＋80m水平辅助运输大巷和＋80m水平胶带输送机大巷。1．辅助运输大巷＋80m水平辅助运输大巷布置在2号煤层中，按3‰掘进。采用锚网喷（锚杆、喷浆和金属网）加强支护形式，在顶板破碎或围岩破坏严重地段采用锚梁网喷（锚杆、喷浆、型钢梁和金属网）或增加锚索，混凝土喷射厚度120mm。巷道净断面积16.7m2，设计掘进断面积19.0m2。巷道内铺设双轨，轨距600mm，钢轨型号38kg/m。2．胶带输送机大巷+80m水平胶带输送机大巷布置在2号煤层中，沿2号煤层顶板掘进，巷道坡度与煤层坡度一致，坡度为3～5°。采用锚网梁喷（锚杆、锚梁、喷浆和金属网）支护形式，在顶板破碎或围岩破坏严重地段采用锚梁网喷（锚杆、喷浆和金属网、锚索）加强支护，混凝土喷射厚度120mm。巷道净断面积12.3m2，设计掘进断面积13.9m2。掘进期间为考虑运料及运输问题在+80m水平胶带输送机大巷铺设24kg/m钢轨，出渣方式为矿车运输，一采区皮带巷掘进到位后为保证首采面出煤的情况下，安装强力皮带后撤除道轨3.2矿车3.2.1矿车选型井下煤炭采用胶带输送机运输，掘进煤直接进入井下胶带输送机煤流系统，矿车仅山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备67用于辅助运输。设计选用1t固定式矿车运输矸石，材料运输选用2t矿用材料车，一般设备运输选用2t平板车，采煤机、液压支架等大型设备采用特制平板车运送。各种车辆规格见表3.2-1。井下各种车辆规格特征表表3.2-1名称型号名义载重量（t）外形尺寸（mm）轨距（mm）轴距（mm）自重（kg）长宽高1t固定式矿车MGC1.1-6B1.0200088011506005505922t矿用材料车MLC2-6B2.0200088011506006005802t平板车MPC2-6B2.02000880410600550490特制平板车自制35.0600油脂专用车MYC1.1-6-011.12400105011906007509053.2.2各种矿车数量1.0t固定式矿车数量采用排列法计算。材料车、平板车、特制平板车等其它车辆的数量按《煤炭工业设计规范》规定计算选取。达到设计产量时，矿井各类车辆数目见表3.2-2。矿井达到设计生产能力时各类矿车数量表表3.2-2矿车名称矿车型号用途数量（辆）备注1.0t固定式矿车MGC1.1-6B矸石运输1602t矿用材料车MLC2-6B材料运输452t平板车MPC2-6B设备运输40特制平板车自制液压支架和大型设备运输135油脂专用车MYC1.1-6-0143.3运输设备选型3.3.1运输设备选型根据井下开拓布置，本矿井移交投产时装备+80m水平东翼胶带输送机大巷带式输山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备68送机。选型结果如下：运输量：Q=1200t/h带式运输机长度：L=385m运行速度：V=2.0m/s倾角：α=-0.6467°～0°原煤松散密度：ρ＝1000kg/m3主要设备选型：电动机：YB315L1-4N=160kW（一台）减速器：M3RSF50型i=31.5（一台）液力偶合器：YOXFZ500型（一套）钢丝绳芯输送带:ST630（阻燃）液压自动拉紧装置（一套）+80m水平东翼大巷带式输送机主要技术参数见表3.3-1。+80m水平东翼大巷带式输送机主要技术参数表表3.3-1序号项目单位数量备注1运输量t/h12002运输物料原煤3物料容重t/m314输送机长度m3855输送机倾角度-0.6467°～0°6输送机运行速度m/s2.07电动机型号YB315L1-4功率kW160数量台18减速器型号M3RSF50速比31.5数量台19液力偶合器型号YOXFZ500数量台110输送带宽度mm1400钢丝绳芯胶带带强N/mmST630(阻燃)3.3.2采区煤炭运输设备矿井移交投产时装备一采区带式输送机上山带式输送机。其计算选型如下：1、设计依据运输量：Q=1200t/h山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备69带式运输机长度：L≈1201m倾角：α=-3.094°～-6.98°原煤松散密度：ρ＝1000kg/m32、选型计算1）带宽计算查表选：带宽B=1400mm、带速V=2.0m/s、托辊槽角γ=35°时，得输送能力Q0＝2602t/h，故选取B=1400mm的带宽能满足要求。2）运行阻力计算预选钢丝绳芯阻燃输送带，带强为1250N/mm，则每米胶带质量qG=40.32kg/m每米输送物料质量qB=Q/(3.6×V)=166.67kg/m每米承载辊转动质量qRo=24.45kg/m每米回程辊转动质量qRU=9.27kg/m电动工况模拟摩擦系数f=0.030发电工况模拟摩擦系数f=0.012传动滚筒与胶带间摩擦系数μ＝0.30计算得：a、电动工况全程满载时传动滚筒的总圆周力Fu=-24568N全程空载时传动滚筒的总圆周力Fu=58695N上运、水平、微下运满载，其他空载时传动滚筒的总圆周力Fu=61265Nb、发电工况全程满载，正常发电运行时传动滚筒的总圆周力Fu=11568N下运满载，其他空载时传动滚筒的总圆周力Fu=11693N3）传动滚筒最大轴功率PA=FuV/1000=233.86kW4）满载运行时电动机总功率PZ=PA/0.78=299.82kW山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备705）输送带张力计算带式输送机驱动采用双滚筒双电机布置，取摩檫系数μ=0.30围包角φ＝210°尤拉系数eμφ=3.00启动系数KA＝1.50a）按不打滑条件：S1－2≥Fumax1/(eμφ－1）=41256NS2≥Fumax2/(eμφ－1）＝41256N设eμφ用足，S2=41256NS4=14625Nb）按输送带允许最大下垂度计算最小张力：承载分支：Smin≥a0(qB+qG)g/8(h/a)max=32654N回程分支：Smin≥auqBg/8(h/a)max=14758N取(h/a)max=0.01上托辊间距a0=1.2m下托辊间距au=3.0m故取S4=S3=32654NS2=56589NS1=161252NS1-2=110256NS1/S1-2≤eμφS1-2/S2≤eμφ符合条件6）输送带安全系数计算n=BSn/S1＝10.85＞7符合条件7）制动力矩计算倾斜阻力Fst=HgqG=-136234N主要阻力FH=CfLg(qRO+qRU+(2qB+qG))COSδ=12121N山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备71制动力矩Mnz=(Fst-FH)D/2=49645N.m制动器额定制动力矩M=1.5Mnz=74467N.m8）主要设备选型电动机：YB355M2-4N=250kW（3台）备用1台减速器：M3RSF50型i=31.5（3台）备用1台钢丝绳芯输送带:ST1250（阻燃）液压自动拉紧装置（一套）一采区带式输送机主要技术参数见表3.3-2。一采区带式输送机主要技术参数表表3.3-2序号项目单位数量备注1运输量t/h12002运输物料原煤3物料容重t/m314输送机长度m12015输送机倾角度-3.094～-6.986输送机运行速度m/s2.07电动机型号YB355M2-4备用1台功率kW250数量台38减速器型号M3RSF50备用1台速比31.5数量台39输送带宽度mm1400钢丝绳芯输送带带强N/mmST1250(阻燃)3.3.3大巷辅助运输设备矿井达产时井下布置1个一采区2号煤综采工作面、2个煤及半煤岩巷综掘工作面、2个普掘工作面同时生产。年工作日330天，每天三班生产，每班运输时间为5小时。主要辅助运输量为：喷射材料：7车/班；风墙砌筑材料：1车/班；坑木：1车/班；其他设备材料：5车/山西机电职工学院机械分院毕业设计（论文）第三章井下运输及设备72班；钢材1t/班；矸石80t/班。设计选用XK8-6/140-2KBT型蓄电池电机车5台，轨距600mm，牵引力55kN。可以满足井下辅助运输的需要。