【導讀】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)內地形總體為北高南低，溝谷縱橫，地。胡底村東樊莊河谷，標高+，相對高差464m。南部為樊莊河谷，走向近東西向及NEE. 向，與區(qū)內最發(fā)育的一組節(jié)理走向一致。字型尖谷，為侵蝕強烈的中低山區(qū)。晉煤外運的兩大鐵路干線是從本井田周邊通過，西部為侯月鐵路，東部是太焦鐵路。外運通道基本落實。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，地質資源量292億t。礦區(qū)內主要煤炭生產(chǎn)企業(yè)為。趙莊礦井設計生產(chǎn)能力，于2020年5月通過國家驗收投產(chǎn)?；I建后期及生產(chǎn)初期兩臺變壓器一臺工作，一臺備用，達產(chǎn)后三臺。證礦井的通風和排水，防止出現(xiàn)重大安全事故。八三個月，年降水量最大，最小，年平均蒸發(fā)量。

　　

【正文】 起動系數(shù) ，取值 KA= 第一傳動單元滾筒上圓周力 FA1= 1/2FA 第二傳動單元滾筒上圓周力 FA2= 1/2FA 第二傳動滾筒 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，計算出 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 24 頁 F1＝ FA ＋ F2＝ 665123 N F12＝ F2＋ FA2＝ 474032 N 故按不打滑條件驗算， F1/F12≤eμα1 F12/F2≤eμα2 所以 張力滿足要求。 起動時第一個傳動滾筒： FA1/F12=≤ (eμα1 1) , 滿足不打滑驗算。 最后計算輸送帶的安全系數(shù)： nA=B179。St/F1=7. 22 7nA9 張力滿足要求。 （ 4） 傳動滾筒直徑 帶強 St 4000 N/mm，傳動滾筒直徑 D=1600mm 傳動滾筒轉速 n2=60V/Π d= 電動機轉速 n1=1484 減速器速比 I= 取 I= （ 5） 逆止力矩、制動力矩計算 傾斜阻力 Fst=HgqG=259126 N 主要阻力 FH=CfLg(qRO+qRU+(2qB+qG))COSδ=44055 N 其中托輥運行阻力系數(shù) f= 逆止、制動力矩 Mnz=(FstFH)D/2=172056 制動器額定制動力矩 M==258084 逆止器額定逆止力矩 M==344115 （ 6） 驅動裝置設備選型 由于主斜井是整個礦井運輸?shù)闹饕h(huán)節(jié)，其設備運行是否正常、可靠、安全將直接影響礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟效益，在設備選型上堅持技術先進、安全可靠的原則。設計中對主斜井帶式輸送機的驅動方式進行了多 方案比較，詳見表 。 通過上述比較可以看出， CST 可控起 /停驅動裝置和變 直 交變頻調速驅動裝置都能滿足本條帶式輸送機的使用要求。從價格方面看，二者的初期投資基本在同一價位，但如計入土建工程投資和由于變頻產(chǎn)品更新?lián)Q代快所帶來的額外投資， CST 在總體價格方面可相對降低。從功能方面看，在帶速和運輸量調節(jié)性能上，變 直 交變頻調速驅動裝置適應能力較好，當負載經(jīng)常變化時，變 直 交變頻調速驅動裝置節(jié)能效果明顯。本次設計選用礦用一般型電機，主要考慮主斜井是主要進風井，井口房內通風條件好，利于煤塵和瓦斯及時擴散 ，不會造成煤塵和瓦斯的積聚。另外禁止在井口房內產(chǎn)生火花。 因此本設計主斜井帶式輸送機的驅動裝置選用變 直 交變頻調速驅動裝置。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 25 頁 表 25 主斜井帶式輸送機驅動裝置方案比較表 序號 方案 項目 CST可控起 /停 驅動方案 調速型液力偶合器驅 動方案 交 直 交變頻驅動方案（推薦） 1 設 備 配 置 CST CST1500K、 2臺 減速器 無 SEW 、 2臺 SEWML3PSF140 2臺 調速型液力偶合器 無 2臺 電機類型、電壓功率、數(shù)量、 鼠籠電機 1000KW 2臺 鼠籠電機 1000kW 2臺 變頻 電動 1000kW 2臺 中壓變頻 /交流裝置規(guī)格、數(shù)量 1000kW 2臺 干式變壓器 規(guī)格、數(shù)量 3300V 2臺 2 起動時間按需設定，起動曲線可 控性 有 性能差 有 3 帶速及運能可調性 難于長時間低速運行 無 有 4 多電機功率動態(tài)平衡 有 性能差 有 5 傳動效率 高 低 較高 6 多臺電機分時空載起動 能 不能 不能 7 停車時間按需設定及停車曲線 可控性 有 性能差 有 8 控制及自動化程度 較高 一般 較高 9 電流及電網(wǎng)的影響 無 無 有但滿足電網(wǎng)要求 10 節(jié)能效果 無 無 有（當負載和速度經(jīng) 常變化時） 11 驅動機房 設備布置較簡單，井口房尺寸小 設備布置簡單，井口房尺寸較大 設備布置較復雜，井口房尺寸較大 12 設備維護技術要求 要求較高，維護 難 要求一般，維護簡單 要求較高，維護較難 13 設備投資相對比較 100 70 98 注：上述方案均按所配置設備的技術水平相當?shù)倪M口或外資公司生產(chǎn)的設備的來進行比較。 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，上運時必 須同時裝設防逆轉裝置和制動裝置。因此對主斜井帶式輸送機，在安裝了盤形閘制動裝置的同時還安裝了低速軸逆止器，實現(xiàn)了雙重保險。盤形閘制動裝置 的型號是 SHI252， 1 套， 低速軸逆止器 的型號是 300MA，一臺。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 26 頁 (7)拉緊裝置選型 此條主斜井帶式輸送機為大角度上運，帶式輸送機的尾部張力最小，拉緊裝置放在尾部。采用尾部重載車式張緊，這種張緊結構簡單、緊湊、可靠，并且成本低。 (8)帶式輸送機的保護與供電 在主斜井選用一套集監(jiān)測、控制、信號、通信為一體的帶式輸送機監(jiān)控系統(tǒng)，為分級分布式結構，具有較高的運行可靠性和使用 靈活性，顯示功能強，聯(lián)網(wǎng)方便，設有驅動滾筒打滑、堆煤、跑偏、溫度、煙霧、防膠帶撕裂、膠帶張力下降、電動機過載、電機超溫等多項保護裝置，滿足《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定，并能與井上下的其他膠帶輸送機實現(xiàn)閉鎖集中控制。 (9)輸送帶選型 結合井下的實際情況，輸送帶采用阻燃型 ，抗靜電 的鋼絲繩芯輸送帶。帶強為 St4000 ，要求符合 MT66897 標準 。 考慮到使用環(huán)節(jié)的重要性及國內接頭的工藝水平，設計強調：今后在本膠帶輸送機的安裝過程中，應加強對膠帶硫化的質量控制和檢測，以確保接頭強度滿足有關規(guī)定的要求。 主斜井帶 式輸送機的主要技術參數(shù)為： B=1200mm、 Q=650t/h、 V=、 δ=16176。 、L=1725m、 St4000（阻燃）、電動機 N=2179。 1000kW、頭部雙滾筒 二 電機驅動，功率配比 1： 1，變頻調速驅動裝置。采用尾部重載車式拉緊方式。 井下生產(chǎn)的原煤由主斜井帶式輸送機運至主斜井井口房，經(jīng)機頭溜槽轉載后進入礦井選煤廠。 主斜井井口房內裝備 Q=20/5t、 Lk=、 H=12m 的 LH型電動雙梁橋式起重機 1臺。在井口房內還設有專供膠帶接頭所用的硫化器 1 套。井口房面積為長 179。 寬 =30179。21=630m 2。見表 26 （ 1） 架空乘人器 在主斜井井筒裝備一套 RJHY 110 變頻調速型架空乘人器設施，擔負人員上、下井的運輸任務。主斜井帶式輸送機驅動裝置和架空乘人器驅動裝置都設置在主斜井井口房內，為上下井人員的安全，在帶式輸送機和架空乘人器之間設置防護攔。在井底設機尾拉緊裝置。乘人器吊座間距為 14m，運行速度 V＝ m/s，斜井乘坐時間為 24min，運輸能力約為 310 人 /h 。 架空乘人器選型計算主要技術參數(shù)見表 27。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 27 頁 表 26 主斜井帶式輸送機技術特征表 序 號 名 稱 單 位 內 容 備 注 1 運輸量 t/h 650 2 運輸物料 原煤 3 運輸物料容重 t/m3 4 速 度 m/s 5 輸送機長度 m 1725 6 輸送機角度 16176。 7 輸送 帶 寬 mm 1200 阻燃 帶 強 N/mm 4000 8 變頻電動機 功 率 kW 1000 2臺 轉 速 r/min 1484 9 減速器 2臺 10 制動器 SHI252 1套 11 逆止器 300MA 1套 表 27 架空乘人器選型計算主要技術參數(shù)表 序號 項 目 規(guī)格及數(shù)值 1 架空乘人器型號 RJHY110 2 繩輪直徑（ mm） φ15 60 3 鋼絲繩型號 6179。19S+NF 26特 鍍 右交 4 乘人運行速度（ m/s） 5 變頻主電動機功率（ kW） 110 （ 2） 提升鋼絲繩校核 ○ 1 計算基本參數(shù)： 巷道平均傾角： α =16176。 總長度： L=1750m 運行速度： V=乘人間距 ： λ =14m 單個乘人重量： Q1=75kg 乘人器重量： Q2=15kg 鋼絲繩直徑： 26mm 鋼絲繩公稱抗拉強度： 1770MPa (S 破 =425000KN) 單邊運人數(shù) ： 170 人 小時運人數(shù)約為 ： 310 人 托輪與鋼絲繩阻力系數(shù)： ○ 2 最惡劣情況阻力 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 28 頁 系統(tǒng)運行有三種工況： a、上行滿員，下行無人 b、上行下行同時乘人 c、上行無人，下行滿員。唯有第一種條件下所需電機功率和減速器扭矩最大。電動機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，下行無人 的條件下計算確定。 最小點張力的計算： 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，下行無人 的運行阻力： 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為驅動輪進繩側鋼絲繩張力 F2為驅動輪出繩側鋼絲繩張力 F3為迂回輪進繩側鋼絲繩張力 F1為迂回輪進繩側鋼絲繩張力 由以上參數(shù)效驗驅動輪滿足防滑要求。 驅動 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 鋼絲繩的驗算 S =6179。Fmax=6179。65 30=39180kg ≤S 破 =42500kg 鋼絲繩實際安全系數(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． 副斜井提升設備 在副井 提升 設計中，曾配合采礦專業(yè)進行了井筒方案的比較，即：副斜井 +專用進風立井方案、副斜井 +副立井方案，經(jīng)多專業(yè)技術、經(jīng)濟比較后，確定采用副斜井 +專用進風立井方案。 對于副斜井提升設備選型，設計中曾考慮二個提升方案，如采用一個 4m 直徑 的雙滾筒提升機擔負全礦井的提升任務；采用一個 3m直徑的雙滾筒提升機 +4m 直徑的單滾筒提升機擔負全礦井的提升任務。 第一方案：采用一個 4m 直徑的雙滾筒提升機，具有提升設備少，系統(tǒng)簡單的優(yōu)點。但存在以下問題： 副斜井 在提升作業(yè) 時 采用 42mm 的 鋼絲繩，鉤頭重量較大，參考寺河、趙莊礦經(jīng)驗，正常提升時 在 鋼絲繩直徑為 40mm 時井上、下口 工人 的 勞動強度 都很 大，需三、四個人共同 操 作才能摘掛鉤， 由于 車輛大小規(guī)格差距較大， 無法實現(xiàn) 自動摘掛鉤 ；雙鉤提升機在一側提升大件，另一側提升配重時，中間會車的井筒斷面不夠，需加大井筒斷面，增加 投資 。 如在大件提升時采用雙滾筒單鉤提升，則由于雙滾筒的靜張力差較小，無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，單滾筒 4m 的提升機制造 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第