【導(dǎo)讀】玉溪井田位于山西省南部、樊莊普查區(qū)的東南部，行政區(qū)劃隸屬沁水縣胡底鄉(xiāng)所管轄，其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°36′20″～112°41′00″，北緯35°42′15″～35°45′00″。西在侯馬與南同蒲線接軌，向南在月山與太焦鐵路相交，交通尚稱方便。本區(qū)位于山西高原東南部，太行山脈南端。區(qū)內(nèi)地形總體為北高南低，溝谷縱橫，地。胡底村東樊莊河谷，標(biāo)高+，相對(duì)高差464m。南部為樊莊河谷，走向近東西向及NEE. 向，與區(qū)內(nèi)最發(fā)育的一組節(jié)理走向一致。字型尖谷，為侵蝕強(qiáng)烈的中低山區(qū)。晉煤外運(yùn)的兩大鐵路干線是從本井田周邊通過(guò)，西部為侯月鐵路，東部是太焦鐵路。外運(yùn)通道基本落實(shí)。和西北部以晉城行政區(qū)劃為界與霍東礦區(qū)相鄰。72km，面積約6201km2，地質(zhì)資源量292億t。礦區(qū)內(nèi)主要煤炭生產(chǎn)企業(yè)為。趙莊礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，于2020年5月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收投產(chǎn)?；I建后期及生產(chǎn)初期兩臺(tái)變壓器一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，達(dá)產(chǎn)后三臺(tái)。證礦井的通風(fēng)和排水，防止出現(xiàn)重大安全事故。八三個(gè)月，年降水量最大，最小，年平均蒸發(fā)量。

　　

【正文】 起動(dòng)系數(shù) ，取值 KA= 第一傳動(dòng)單元滾筒上圓周力 FA1= 1/2FA 第二傳動(dòng)單元滾筒上圓周力 FA2= 1/2FA 第二傳動(dòng)滾筒 eμα2 值用足： F2＝ FA2/（ eμα2 － 1）＝ 129115 N F1＝ FA ＋ F2＝ 606971 N F12＝ F2＋ FA2＝ 368108N F4=155444N,不符合要求 按輸送帶允許最大下垂度計(jì)算最小張力： 承載分支： Smin≥ a0179。 (qG+qB )179。 g/8(h/a)max =17816N 回載分支： Smin≥ aU179。 qB 179。 g/8(h/a)max =24103N 所以取 F4=24103N，計(jì)算出 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) F1＝ FA ＋ F2＝ 665123 N F12＝ F2＋ FA2＝ 474032 N 故按不打滑條件驗(yàn)算， F1/F12≤eμα1 F12/F2≤eμα2 所以 張力滿足要求。 起動(dòng)時(shí)第一個(gè)傳動(dòng)滾筒： FA1/F12=≤ (eμα1 1) , 滿足不打滑驗(yàn)算。 最后計(jì)算輸送帶的安全系數(shù)： nA=B179。St/F1=7. 22 7nA9 張力滿足要求。 （ 4） 傳動(dòng)滾筒直徑 帶強(qiáng) St 4000 N/mm，傳動(dòng)滾筒直徑 D=1600mm 傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速 n2=60V/Π d= 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n1=1484 減速器速比 I= 取 I= （ 5） 逆止力矩、制動(dòng)力矩計(jì)算 傾斜阻力 Fst=HgqG=259126 N 主要阻力 FH=CfLg(qRO+qRU+(2qB+qG))COSδ=44055 N 其中托輥運(yùn)行阻力系數(shù) f= 逆止、制動(dòng)力矩 Mnz=(FstFH)D/2=172056 制動(dòng)器額定制動(dòng)力矩 M==258084 逆止器額定逆止力矩 M==344115 （ 6） 驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)備選型 由于主斜井是整個(gè)礦井運(yùn)輸?shù)闹饕h(huán)節(jié)，其設(shè)備運(yùn)行是否正常、可靠、安全將直接影響礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，在設(shè)備選型上堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的原則。設(shè)計(jì)中對(duì)主斜井帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了多 方案比較，詳見(jiàn)表 。 通過(guò)上述比較可以看出， CST 可控起 /停驅(qū)動(dòng)裝置和變 直 交變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置都能滿足本條帶式輸送機(jī)的使用要求。從價(jià)格方面看，二者的初期投資基本在同一價(jià)位，但如計(jì)入土建工程投資和由于變頻產(chǎn)品更新?lián)Q代快所帶來(lái)的額外投資， CST 在總體價(jià)格方面可相對(duì)降低。從功能方面看，在帶速和運(yùn)輸量調(diào)節(jié)性能上，變 直 交變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置適應(yīng)能力較好，當(dāng)負(fù)載經(jīng)常變化時(shí)，變 直 交變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置節(jié)能效果明顯。本次設(shè)計(jì)選用礦用一般型電機(jī)，主要考慮主斜井是主要進(jìn)風(fēng)井，井口房?jī)?nèi)通風(fēng)條件好，利于煤塵和瓦斯及時(shí)擴(kuò)散 ，不會(huì)造成煤塵和瓦斯的積聚。另外禁止在井口房?jī)?nèi)產(chǎn)生火花。 因此本設(shè)計(jì)主斜井帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置選用變 直 交變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 表 25 主斜井帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置方案比較表 序號(hào) 方案 項(xiàng)目 CST可控起 /停 驅(qū)動(dòng)方案 調(diào)速型液力偶合器驅(qū) 動(dòng)方案 交 直 交變頻驅(qū)動(dòng)方案（推薦） 1 設(shè) 備 配 置 CST CST1500K、 2臺(tái) 減速器 無(wú) SEW 、 2臺(tái) SEWML3PSF140 2臺(tái) 調(diào)速型液力偶合器 無(wú) 2臺(tái) 電機(jī)類型、電壓功率、數(shù)量、 鼠籠電機(jī) 1000KW 2臺(tái) 鼠籠電機(jī) 1000kW 2臺(tái) 變頻 電動(dòng) 1000kW 2臺(tái) 中壓變頻 /交流裝置規(guī)格、數(shù)量 1000kW 2臺(tái) 干式變壓器 規(guī)格、數(shù)量 3300V 2臺(tái) 2 起動(dòng)時(shí)間按需設(shè)定，起動(dòng)曲線可 控性 有 性能差 有 3 帶速及運(yùn)能可調(diào)性 難于長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行 無(wú) 有 4 多電機(jī)功率動(dòng)態(tài)平衡 有 性能差 有 5 傳動(dòng)效率 高 低 較高 6 多臺(tái)電機(jī)分時(shí)空載起動(dòng) 能 不能 不能 7 停車(chē)時(shí)間按需設(shè)定及停車(chē)曲線 可控性 有 性能差 有 8 控制及自動(dòng)化程度 較高 一般 較高 9 電流及電網(wǎng)的影響 無(wú) 無(wú) 有但滿足電網(wǎng)要求 10 節(jié)能效果 無(wú) 無(wú) 有（當(dāng)負(fù)載和速度經(jīng) 常變化時(shí)） 11 驅(qū)動(dòng)機(jī)房 設(shè)備布置較簡(jiǎn)單，井口房尺寸小 設(shè)備布置簡(jiǎn)單，井口房尺寸較大 設(shè)備布置較復(fù)雜，井口房尺寸較大 12 設(shè)備維護(hù)技術(shù)要求 要求較高，維護(hù) 難 要求一般，維護(hù)簡(jiǎn)單 要求較高，維護(hù)較難 13 設(shè)備投資相對(duì)比較 100 70 98 注：上述方案均按所配置設(shè)備的技術(shù)水平相當(dāng)?shù)倪M(jìn)口或外資公司生產(chǎn)的設(shè)備的來(lái)進(jìn)行比較。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，傾斜井巷中使用的帶式輸送機(jī)，上運(yùn)時(shí)必 須同時(shí)裝設(shè)防逆轉(zhuǎn)裝置和制動(dòng)裝置。因此對(duì)主斜井帶式輸送機(jī)，在安裝了盤(pán)形閘制動(dòng)裝置的同時(shí)還安裝了低速軸逆止器，實(shí)現(xiàn)了雙重保險(xiǎn)。盤(pán)形閘制動(dòng)裝置 的型號(hào)是 SHI252， 1 套， 低速軸逆止器 的型號(hào)是 300MA，一臺(tái)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) (7)拉緊裝置選型 此條主斜井帶式輸送機(jī)為大角度上運(yùn)，帶式輸送機(jī)的尾部張力最小，拉緊裝置放在尾部。采用尾部重載車(chē)式張緊，這種張緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、可靠，并且成本低。 (8)帶式輸送機(jī)的保護(hù)與供電 在主斜井選用一套集監(jiān)測(cè)、控制、信號(hào)、通信為一體的帶式輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，為分級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，具有較高的運(yùn)行可靠性和使用 靈活性，顯示功能強(qiáng)，聯(lián)網(wǎng)方便，設(shè)有驅(qū)動(dòng)滾筒打滑、堆煤、跑偏、溫度、煙霧、防膠帶撕裂、膠帶張力下降、電動(dòng)機(jī)過(guò)載、電機(jī)超溫等多項(xiàng)保護(hù)裝置，滿足《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，并能與井上下的其他膠帶輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)閉鎖集中控制。 (9)輸送帶選型 結(jié)合井下的實(shí)際情況，輸送帶采用阻燃型 ，抗靜電 的鋼絲繩芯輸送帶。帶強(qiáng)為 St4000 ，要求符合 MT66897 標(biāo)準(zhǔn) 。 考慮到使用環(huán)節(jié)的重要性及國(guó)內(nèi)接頭的工藝水平，設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)：今后在本膠帶輸送機(jī)的安裝過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)膠帶硫化的質(zhì)量控制和檢測(cè)，以確保接頭強(qiáng)度滿足有關(guān)規(guī)定的要求。 主斜井帶 式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為： B=1200mm、 Q=650t/h、 V=、 δ=16176。 、L=1725m、 St4000（阻燃）、電動(dòng)機(jī) N=2179。 1000kW、頭部雙滾筒 二 電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率配比 1： 1，變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置。采用尾部重載車(chē)式拉緊方式。 井下生產(chǎn)的原煤由主斜井帶式輸送機(jī)運(yùn)至主斜井井口房，經(jīng)機(jī)頭溜槽轉(zhuǎn)載后進(jìn)入礦井選煤廠。 主斜井井口房?jī)?nèi)裝備 Q=20/5t、 Lk=、 H=12m 的 LH型電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī) 1臺(tái)。在井口房?jī)?nèi)還設(shè)有專供膠帶接頭所用的硫化器 1 套。井口房面積為長(zhǎng) 179。 寬 =30179。21=630m 2。見(jiàn)表 26 （ 1） 架空乘人器 在主斜井井筒裝備一套 RJHY 110 變頻調(diào)速型架空乘人器設(shè)施，擔(dān)負(fù)人員上、下井的運(yùn)輸任務(wù)。主斜井帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和架空乘人器驅(qū)動(dòng)裝置都設(shè)置在主斜井井口房?jī)?nèi)，為上下井人員的安全，在帶式輸送機(jī)和架空乘人器之間設(shè)置防護(hù)攔。在井底設(shè)機(jī)尾拉緊裝置。乘人器吊座間距為 14m，運(yùn)行速度 V＝ m/s，斜井乘坐時(shí)間為 24min，運(yùn)輸能力約為 310 人 /h 。 架空乘人器選型計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 27。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 表 26 主斜井帶式輸送機(jī)技術(shù)特征表 序 號(hào) 名 稱 單 位 內(nèi) 容 備 注 1 運(yùn)輸量 t/h 650 2 運(yùn)輸物料 原煤 3 運(yùn)輸物料容重 t/m3 4 速 度 m/s 5 輸送機(jī)長(zhǎng)度 m 1725 6 輸送機(jī)角度 16176。 7 輸送 帶 寬 mm 1200 阻燃 帶 強(qiáng) N/mm 4000 8 變頻電動(dòng)機(jī) 功 率 kW 1000 2臺(tái) 轉(zhuǎn) 速 r/min 1484 9 減速器 2臺(tái) 10 制動(dòng)器 SHI252 1套 11 逆止器 300MA 1套 表 27 架空乘人器選型計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)表 序號(hào) 項(xiàng) 目 規(guī)格及數(shù)值 1 架空乘人器型號(hào) RJHY110 2 繩輪直徑（ mm） φ15 60 3 鋼絲繩型號(hào) 6179。19S+NF 26特 鍍 右交 4 乘人運(yùn)行速度（ m/s） 5 變頻主電動(dòng)機(jī)功率（ kW） 110 （ 2） 提升鋼絲繩校核 ○ 1 計(jì)算基本參數(shù)： 巷道平均傾角： α =16176。 總長(zhǎng)度： L=1750m 運(yùn)行速度： V=乘人間距 ： λ =14m 單個(gè)乘人重量： Q1=75kg 乘人器重量： Q2=15kg 鋼絲繩直徑： 26mm 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度： 1770MPa (S 破 =425000KN) 單邊運(yùn)人數(shù) ： 170 人 小時(shí)運(yùn)人數(shù)約為 ： 310 人 托輪與鋼絲繩阻力系數(shù)： ○ 2 最惡劣情況阻力 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 系統(tǒng)運(yùn)行有三種工況： a、上行滿員，下行無(wú)人 b、上行下行同時(shí)乘人 c、上行無(wú)人，下行滿員。唯有第一種條件下所需電機(jī)功率和減速器扭矩最大。電動(dòng)機(jī)和減速器的選取是根據(jù)系統(tǒng)在最惡劣工況既上行滿員，下行無(wú)人 的條件下計(jì)算確定。 最小點(diǎn)張力的計(jì)算： Fmin=C179。 q0g=1000179。 179。 =24402N 其中 C為鋼絲繩的撓度系數(shù)，取 C=1000， g 為重力加速度 , q0為鋼絲繩的重量 =最惡劣工況 上行滿員，下行無(wú)人 的運(yùn)行阻力： f上 1=［ q0+（ Q1+Q2） /λ179。（ω cosα +sinα）179。 L179。 g=60238N f下 1=［ q0+（ Q2） /λ179。（ω cosα sinα）179。 L179。 g=3409N F3= Fmin=24402N F4= =24646N F1= F4+ f 上 1=84884N F2= F3 f下 1=27811N 其中 F1為驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)繩側(cè)鋼絲繩張力 F2為驅(qū)動(dòng)輪出繩側(cè)鋼絲繩張力 F3為迂回輪進(jìn)繩側(cè)鋼絲繩張力 F1為迂回輪進(jìn)繩側(cè)鋼絲繩張力 由以上參數(shù)效驗(yàn)驅(qū)動(dòng)輪滿足防滑要求。 驅(qū)動(dòng) 輪的圓周力約為 P=57073N ，鋼絲繩最大張力約為 Fmax=6530kg， 故 N=K179。P179。V/ （ 102179。η ） =94KW 取 N=110kW (其中 k=, η=0. 85) ○ 3 鋼絲繩的驗(yàn)算 S =6179。Fmax=6179。65 30=39180kg ≤S 破 =42500kg 鋼絲繩實(shí)際安全系數(shù) 滿足煤炭安全規(guī)程第四百條（架空乘人器裝置安全系數(shù)大于 6 的規(guī)定）。 架空乘人器的主導(dǎo)輪的直徑 D=1560mm,鋼絲繩直徑 26mm, 1560/26=60,符合煤炭安全規(guī)范的規(guī)定。 3． 副斜井提升設(shè)備 在副井 提升 設(shè)計(jì)中，曾配合采礦專業(yè)進(jìn)行了井筒方案的比較，即：副斜井 +專用進(jìn)風(fēng)立井方案、副斜井 +副立井方案，經(jīng)多專業(yè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后，確定采用副斜井 +專用進(jìn)風(fēng)立井方案。 對(duì)于副斜井提升設(shè)備選型，設(shè)計(jì)中曾考慮二個(gè)提升方案，如采用一個(gè) 4m 直徑 的雙滾筒提升機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井的提升任務(wù)；采用一個(gè) 3m直徑的雙滾筒提升機(jī) +4m 直徑的單滾筒提升機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井的提升任務(wù)。 第一方案：采用一個(gè) 4m 直徑的雙滾筒提升機(jī)，具有提升設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但存在以下問(wèn)題： 副斜井 在提升作業(yè) 時(shí) 采用 42mm 的 鋼絲繩，鉤頭重量較大，參考寺河、趙莊礦經(jīng)驗(yàn)，正常提升時(shí) 在 鋼絲繩直徑為 40mm 時(shí)井上、下口 工人 的 勞動(dòng)強(qiáng)度 都很 大，需三、四個(gè)人共同 操 作才能摘掛鉤， 由于 車(chē)輛大小規(guī)格差距較大， 無(wú)法實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)摘掛鉤 ；雙鉤提升機(jī)在一側(cè)提升大件，另一側(cè)提升配重時(shí)，中間會(huì)車(chē)的井筒斷面不夠，需加大井筒斷面，增加 投資 。 如在大件提升時(shí)采用雙滾筒單鉤提升，則由于雙滾筒的靜張力差較小，無(wú)法滿足單鉤提升要求；若采用特殊制造，則由于提升的軸較長(zhǎng)，單滾筒 4m 的提升機(jī)制造 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第