【正文】 提升高度至少應(yīng)高出水面 4m，對于粗粒物料可選擇 5— 7m，對于細(xì)粒物料可選擇 6— 8m。為了得到較好的脫水效果，河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 提斗里的物料最好不要裝的過滿，斗鏈運(yùn)動(dòng)速度不可太快，而且 在提斗離開水面后要有一定的脫水時(shí)間，也就是要有一定的高度，提斗的裝滿系數(shù)（物料容積與提斗容積之比）一般取 — ，提升最終產(chǎn)品時(shí)取低值，提升中間產(chǎn)品時(shí)取高值。 斗式煤泥清挖機(jī) 的特點(diǎn) 圖 28 表示 斗式煤泥清挖機(jī) 的一個(gè)提斗。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 2— 7 敞開段和過渡段機(jī)殼的結(jié)構(gòu) 1— 導(dǎo)軌； 2— 角鋼； 3— 扁鋼 機(jī)殼的內(nèi)部鋪設(shè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌 1 是由角鋼 2 和扁鋼 3 所組成 （見圖 27），他們之間用沉頭螺釘連接。上面一對捕捉器的安裝位置距星輪主軸不要超過 3m，下面一對捕捉器應(yīng)安裝在敞開端與過渡端接鄰之前。前者是為了防止發(fā)生斷鏈?zhǔn)鹿?，后者是在出現(xiàn)斷鏈?zhǔn)鹿屎螅乐苟锋湵粧伋龌蚵淙霗C(jī)尾，從而使事故擴(kuò)大。鏈板是用 45扁鋼沖壓而成。每組斗鏈由一個(gè)料斗 1 和兩節(jié)鏈條（ 8 塊鏈板， 其中有兩塊內(nèi)鏈板）構(gòu)成。尾輪軸 1 安裝在兩個(gè)帶凸緣的滑動(dòng)軸承 2 上。因此，目前多采用四方形星輪（見圖 2— 4）。軸承座 3 的底部帶燕尾槽，軸承借助于絲杠 5 的旋轉(zhuǎn)而沿著緊鏈裝置底座上的燕尾導(dǎo)軌 4移動(dòng)，以調(diào)節(jié)斗鏈的張緊程度。 斗式煤泥清挖機(jī) 的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)采用鏈輪傳動(dòng)。 圖 2— 2 斗式煤泥清挖機(jī) 的傳動(dòng)系統(tǒng) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 1— 電動(dòng)機(jī)； 2— 減速器； 3— 傳動(dòng)鏈； 4— 主動(dòng)鏈輪； 5— 壓緊鏈輪； 6— 主軸； 7— 從動(dòng)鏈輪 傳動(dòng)系統(tǒng)如圖 22 所示。它是由機(jī)頭 1，機(jī)尾 2，斗鏈 3，導(dǎo)軌 4，機(jī)殼 5，機(jī)架 6 和捕捉器 7 等七部分組成。一級沉淀池中的煤泥按固體散料清理，采用挖裝，二級沉淀池和水倉內(nèi)部的煤泥按粘性流體清理，采用泵吸抽排，壓濾脫水。設(shè)計(jì)了耙斗式清淤機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠，技術(shù)生產(chǎn)率為 15m3/h，應(yīng)用于沉積沉淀池煤泥清理，效率明顯提高。壓濾脫水系統(tǒng)包括，壓濾機(jī)、過濾攪拌罐，加壓泵、連接管道和控制系統(tǒng)。 （ 3）耙斗式清 淤機(jī)，安放于一級沉淀池入流處，可移動(dòng)交替清理兩個(gè)一級沉淀池。 系統(tǒng)的組成 礦井水倉煤泥清淤系統(tǒng)由兩級沉淀池、耙斗式清淤機(jī)、壓濾脫水系統(tǒng)、可移動(dòng)抽排設(shè)備等組成如圖 所示。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第 2 章 水倉清理系統(tǒng) 總體方案設(shè)計(jì) 斗式煤泥清挖機(jī) 通常 兼有脫水和運(yùn)輸雙重作用。其次是對淤泥先加水稀釋再過濾脫水 ， 無疑是浪費(fèi)資源 、 降低效率 ； 另外，設(shè)備復(fù)雜，難以形成集成化的系統(tǒng)。 機(jī)械 挖裝清淤法是將水倉淤泥作為固體物料來清理，而實(shí)際上上層的淤泥流動(dòng)性好，更接近于液體的特性，下層沉積的淤泥經(jīng)擾動(dòng)后也會(huì)會(huì)表現(xiàn)出一定的流動(dòng)性。 (3)解決了 350 水倉中的泥漿排人 、 250 水倉中，進(jìn)行重復(fù) 清倉 工作問題， 減 輕了清倉工作負(fù)擔(dān)，有效地保證了礦井排水的正常進(jìn)行 ， 取得了良好的效果。 射流泵和泥漿泵聯(lián)合清理 水倉的工藝流程如圖 18 所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 18 射流泵和泥漿泵聯(lián)合清理水倉的工藝流程 中央排污水泵 抽排法 該方案理論上比較先進(jìn)，可靠性高，國外也有采用， 19952021 年平均每年水泵總流量達(dá)到 25 億加侖，但投資比較大、維護(hù)費(fèi)用高。但是也存在一些問題， 液壓水倉清理機(jī)在清理時(shí)鏟斗在下翻斗卸載過程中由于動(dòng)作緩慢，卸料不干凈等。 鏈斗輸送水倉清理機(jī)既能適應(yīng)含水量大的糊狀煤泥 ,也能適應(yīng)含水量小的較干煤泥 ， 克服了螺旋滾式清倉機(jī)對含水量大的煤泥效率低 ， 真空抽吸氣輸送式清倉機(jī)對含水量小的煤泥效果較差的弱點(diǎn)。整機(jī)架體、行走驅(qū)動(dòng)裝置 9安裝在平板車 10 上，鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置 導(dǎo)向鏈輪 6 安裝在架體上，鏈斗 2 鉸接在于鏈條 3 固連的銷軸上，托板 7 于架體固連。 ○ 3 吸泥管入口端必須裝置網(wǎng)，防止體積較 大的木棒等雜物進(jìn)入造成堵塞。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 16 QSQ型氣力輸送水倉清理機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理圖 該機(jī)布局合理，機(jī)動(dòng)靈活，操作方便，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了清倉工效。在真空泵作用下，通過真空吸氣管對儲(chǔ)泥罐抽真空。 工作時(shí)兩平板車相連，由真空吸氣管將真空泵和儲(chǔ)泥罐連接起來。 人工清理時(shí)， 4人裝滿一輛 3 t礦車平均需要 15min， 使用螺旋水倉清理機(jī)僅需 ?？梢詽M足煤泥的隨產(chǎn)隨清，即可保證水倉的有效容水量又可 置 圖 13 整體機(jī)構(gòu) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 提高主排水泵的運(yùn)行壽命和方便調(diào)幅躲峰，在提高礦井 的抗災(zāi)能力的同時(shí)，可使礦井的主排水系統(tǒng)達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài) 2） 螺旋水倉清理機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖如圖 14所示。 1）采用 液壓 水倉清理機(jī) 清理方法，以 QCJ－ 22 全液壓自行式新型水倉清理機(jī) 為例，該水倉清理機(jī) 結(jié)構(gòu)新穎、電液聯(lián)動(dòng)、挖排連續(xù)、自行運(yùn)輸、高效節(jié)能 。 使用該機(jī)清理水倉比用人工清理效率提高了 5 倍左右 ，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 其特點(diǎn)是可降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且加快了清理速度，清除了因清倉不及時(shí)可能造成的淹井的隱患。這種清理方式已成為煤礦生產(chǎn)的瓶頸，極大地制約了其它環(huán)節(jié)效率的發(fā)揮，亟待改進(jìn)。邢臺(tái)礦務(wù)局東龐煤礦裝設(shè)該系統(tǒng)，用了一次后排污泵磨損嚴(yán)重需要更換，管道堵塞無法清理。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 該水倉清理方案可大幅度縮短工期、減輕工作強(qiáng)度和降低 施工戚本。真空抽吸氣壓輸送式清倉機(jī)則對含水量小的煤泥效果較差。按照工作機(jī)構(gòu)的不同可分為小鏟斗、大鏟斗、鏈斗、刮板、刮斗、 耙 頭等 。 其研制的意義和必要性在于： 1）減少淤泥清挖的工作時(shí)間，最大可能的降低清挖水倉時(shí)對水倉備用功能的占用和對煤礦排水安全的影響； 2）降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，把工人從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來； 3）節(jié)約勞動(dòng)成 本，減少了大量的人工和勞動(dòng)時(shí)間。 所以必須要清理，因此 ,定期和高效地清挖水倉是提高礦井排水系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性重要途徑之一。從黏度分布來說 ， 大體上顆粒狀煤泥黏度小，呈散粒狀態(tài)，造漿抽排困難，糊狀煤泥黏度較高，容易抽排，但脫水困難，不易處理。 1— 左水倉； 2— 右水倉； 3— 水泵房； 4— 管子 道； 5— 通道； 6— 小絞車硐室； 7— 變電所； 8— 車場； 9— 井筒； 10— 聯(lián)絡(luò)道 圖 11 礦井水倉概圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 水倉中煤泥 以及清理 水倉煤泥 沉積的形成 背景 水倉中煤泥的形成是由多方面的因素引起的，首先是水的來源： ① 挖掘機(jī)在挖掘采煤的過程，有時(shí)挖掘到深層就會(huì)觸到地下水層，這些水不斷地滲出也會(huì)產(chǎn)生不小的水量。 設(shè)有沉淀池的水倉，根據(jù)沉淀，清理和備用的需要，一般分多組進(jìn)行布置，每組水倉分沉淀倉和清水倉兩部分。一般用于水從兩側(cè)流入水倉和水倉可能擴(kuò)建時(shí)。 圖 11 是 雙側(cè) 水倉的結(jié)構(gòu)示意圖。 《煤礦安全規(guī)程》第一百八十 條規(guī)定，主要水倉必須有主倉和副倉，一個(gè)水倉清理時(shí)，另一個(gè)水倉能正常使用，并始終保持原設(shè)計(jì)容積的 3／ 4 以上，如此循環(huán)交替工作。 水 倉的 建立以及結(jié)構(gòu) 背景 隨著煤礦生產(chǎn)朝著安全、高效方向發(fā)展，采掘系統(tǒng)以及運(yùn)輸系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。 51 日常保養(yǎng)及維護(hù) 47 第五章 安裝與調(diào)試及日常保養(yǎng) 23 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II 鏈板及漏斗設(shè)計(jì) 23 :鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 18 斗鏈 15 機(jī)頭 5 人工清理 2 水倉中煤泥以及清理 1 建立水倉的要求 II 第 1 章 引 言 I Abstract 關(guān)鍵詞 : 煤礦水倉清理系統(tǒng) 煤泥 煤泥清挖機(jī) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract Sump cleaning system from aggregate device, pump stations, running gear, cleaning machine posed of four parts. Power system by the motor, and third gear reducer。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 水倉清理系統(tǒng) 由 集料裝置、液壓泵站、行走機(jī)構(gòu)、清理機(jī)四 部分組成。 該機(jī)器可根據(jù)煤泥的特性將不同層面的煤泥一次性清理，對于解決多年來水倉中煤泥沉積而帶來的諸多不便和清理效率低下等問題提供了更好的研究平臺(tái) ,對于提高勞動(dòng)效率和系統(tǒng)的可靠性都有重要的意義 。 1 水倉概述 1 水 倉的建立以及結(jié)構(gòu)背景 3 水倉煤泥清理的研究目的及意義 3 煤礦水倉清理技術(shù)的研究現(xiàn)狀 5 專門設(shè)計(jì)的水倉清理機(jī) 6 射流泵和泥漿泵聯(lián)合清理 10 中央排污水泵抽排法 12 研究目標(biāo)和意義 14 系統(tǒng)的組成 14 斗式煤泥清挖機(jī)的構(gòu)造 25 方形星輪及主動(dòng)設(shè)計(jì) 26 滾輪及從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核 37 第四章 虛擬仿真 53 第六章 結(jié)束語 56 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 引 言 水 倉概述 水倉是礦井 涌水的的貯倉，起著存水和沉淀的作用， 是保證安全生產(chǎn)、防止礦井水災(zāi)的重要設(shè)施。隨著礦井開采的延伸，礦井涌水量逐漸增大，排水泵不能及時(shí)排往地面的涌水積存在井下水倉中。一般情況下 ， 礦井的每個(gè)水平必須設(shè)置兩個(gè)水倉 ， 分為內(nèi)環(huán)和外環(huán) ,長度在 200～ 500m左右 。為防止清倉是水 淹車場，可采取開平水溝或開進(jìn)水小巷處理。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 建立水倉的要求 對于建立井下水倉時(shí) ,主要有以下要求： 井底車場形式，水泵硐室位置和圍巖條件； 水倉必須由主倉和副倉兩條獨(dú)立且互不滲漏的巷道 組成； 主排水硐室應(yīng)布置在水倉的同側(cè)； 水倉高度大于 2 米； 水倉的有效容量在正常涌水量小于 1000 立方米 /小時(shí)，有效容量大于 8 小時(shí)最小涌水量；正常涌水量大于 1000 立方米 /小時(shí)，有效容量大于 2（最小涌水量 +3000）立方米，且符合有效容量大于 4 小時(shí)最小涌水量； 水倉進(jìn)口處，應(yīng)設(shè)置篦子，對水砂充填、水力采煤和其它污水中帶有大 量雜質(zhì)的礦井，還應(yīng)設(shè)置沉淀清理系統(tǒng)。所以，高度和長度根據(jù)本礦井實(shí)際涌水量設(shè)計(jì)。 水倉煤泥成分復(fù)雜 ：有粒狀煤、 煤泥灰 、 有噴漿作業(yè)的時(shí)候還會(huì)有水泥、黏土等，煤礦其他雜物也會(huì)沖到水倉內(nèi)，與煤泥混在一起。 但如果不及時(shí)清理竟會(huì)造成： ① 減少水倉的有效容積，慢慢堵塞水倉，從而失去水倉的作用 ； ② 當(dāng)積淤過多時(shí) ， 雜物會(huì)進(jìn)入吸水井 ,然后被吸入水泵 ,使水泵的過流部件磨損加劇 ； ③ 吸水井淤泥過多時(shí)會(huì)堵塞吸水龍頭 ， 造成排水困難或無法排水。 綜上所述，煤礦井下水倉淤泥清理設(shè)備研制與開發(fā)，其目的是提供一套實(shí)用的機(jī)械化的井下水倉淤泥清理系統(tǒng)，提高水倉淤泥清理的效率。按照工作裝置的傳動(dòng)方式可分為鏈輸