【正文】 料；回采工作面布置在大巷兩側(cè)，雙翼開采。采區(qū)接替關(guān)系采區(qū)回采順序?yàn)椋阂徊蓞^(qū)→二采區(qū)。第七章 井下運(yùn)輸?shù)谝还?jié)、膠帶運(yùn)輸設(shè)備集中膠帶大巷擔(dān)負(fù)礦井900kt/a的原煤運(yùn)輸任務(wù)。集中膠帶大巷總長(zhǎng)度510 m，最大坡度9176。，膠帶機(jī)選型時(shí)，既要符合本巷道的特點(diǎn)，又要與采區(qū)運(yùn)輸機(jī)能力相適應(yīng)。運(yùn)輸方案：選用一部固定帶式輸送機(jī)，來完成原煤運(yùn)輸任務(wù)。集中膠帶大巷原煤運(yùn)輸設(shè)備選型計(jì)算設(shè)計(jì)依據(jù) 1) 原始設(shè)計(jì)依據(jù)物料名稱：原煤物料粒度：0～300mm物料密度：ρ=巷道長(zhǎng)度：總長(zhǎng)度510 m，其中傾斜段長(zhǎng)度460 m、坡度9176。；水平段長(zhǎng)度50m 輸送機(jī)小時(shí)運(yùn)輸能力：Q＝425t/h初選膠帶PVC800S整芯膠帶（MT9142008，阻燃抗靜電）、B=1000mm、槽角λ=35；輸送機(jī)安裝角度：9176。～0176。2）單臺(tái)膠帶輸送機(jī)各種參數(shù)的確定：?jiǎn)闻_(tái)膠帶輸送機(jī)的水平投影長(zhǎng)度：Lh=50+460cos9176。=504m單臺(tái)膠帶輸送機(jī)的垂直提升高度：H=72m上托輥間距：a0=下托輥間距：au=膠帶每米自重：qB =物料每米重量：qGC =47kg/m上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量：qRO =下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量：qRU =上托輥?zhàn)枇ο禂?shù)：ω′= 下托輥?zhàn)枇ο禂?shù)：ω″=帶速：V＝驅(qū)動(dòng)方式的確定：為了防止動(dòng)應(yīng)力波造成的振動(dòng)對(duì)帶式輸送機(jī)的損害，對(duì)輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式作了慎重的方案比較。由于硬啟動(dòng)方式會(huì)對(duì)帶式輸送機(jī)帶來沖擊，對(duì)輸送機(jī)造成破壞。軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式會(huì)避免動(dòng)應(yīng)力波造成的振動(dòng)對(duì)帶式輸送機(jī)的損害。本次設(shè)計(jì)排除了硬啟動(dòng)方式。本膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)度較短、角度不大、計(jì)算功率較小。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況調(diào)研,液力偶合器安裝維護(hù)方便，價(jià)格低，已得到廣泛應(yīng)用。故本次設(shè)計(jì)中膠帶輸送機(jī)采用液力偶合器驅(qū)動(dòng)方式來改善啟動(dòng)性能。驅(qū)動(dòng)單元數(shù)量確定采用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。膠帶輸送機(jī)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)計(jì)算1）裝料斷面輸送能力：Qmax＝ ＝912t/h。2）滿載運(yùn)行圓周力：Fu＝ + FS1 + FS2 + FSt 。C — 附加阻力系數(shù)，C＝。1) 主要阻力FH = +=12829N式中 f — 模擬摩擦系數(shù)，f＝； L— 輸送機(jī)機(jī)長(zhǎng)，L1=50m, L1=460m；α— 輸送機(jī)計(jì)算傾角，α1=0176。, α2=9176。2) 主要特種阻力FS1包括托輥前傾摩擦阻力Fε 和被輸送物料與導(dǎo)料槽欄板間的摩擦阻力 Fgl 兩部分，經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)S1 =194+91=285N。Fε=Cεμ0Lε(qB+qG)gcosδsinε=194NFgl==91N3) 附加特種阻力FS2 包括兩道頭部清掃器摩擦阻力和兩道空段清掃器摩擦阻力，經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)S2 =3600N。4) 傾斜阻力FSt FSt = =33163N；故，F(xiàn)u＝52294N；電機(jī)功率計(jì)算軸功率：N0＝＝；需電機(jī)功率：N＝＝187kW；選電機(jī)功率：Nd=2110kW；限制膠帶下垂要求的最小張力：）膠帶回程分支撓度要求最小張力：Smin＝＝3311N。）膠帶承載分支撓度要求最小張力：Smin＝＝8240N。防滑計(jì)算： 按輸送帶不打滑條件：因雙滾筒雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因功率配比1：1，單個(gè)滾筒圓周驅(qū)動(dòng)力 Fu=膠帶為保證輸送帶工作時(shí)不打滑，需在回程帶上保持的最小張力F2≥KFu/（ eμα1）=傳動(dòng)滾筒松邊張力：取機(jī)尾膠帶張力S3＝11500NS2＝S3 –{C［flg(qRU+ qB cosα) ] qB Hg + Fε2 + Fr }=14519N14430N由于S2＞F2；S3＞Smin滿足傳動(dòng)滾筒起動(dòng)不打滑要求和膠帶上分支撓度的要求。穩(wěn)定工況膠帶最大張力：S1＝66813N；膠帶安全系數(shù)：nA＝=其安全系數(shù)滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。逆轉(zhuǎn)制動(dòng)力矩計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸上的制動(dòng)力矩MT==13419Nm式中： f — 模擬摩擦系數(shù)，此處取f＝；D— 驅(qū)動(dòng)滾筒直徑，此處D＝電動(dòng)機(jī)軸上所需制動(dòng)裝置的制動(dòng)力矩MT’==617Nm 1集中膠帶大巷膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征：經(jīng)計(jì)算，設(shè)備選型結(jié)果如下：帶式輸送機(jī)：型號(hào)DTII固定帶式輸送機(jī)，雙滾筒雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率配比1：1運(yùn)量：Q=425t/h膠帶型號(hào)： PVC800S整芯膠帶（MT9142008，阻燃抗靜電）帶寬：1000mm帶強(qiáng)：800N/mm帶速:驅(qū)動(dòng)滾筒：D=630mm，菱形膠面，兩個(gè)輸送機(jī)安裝長(zhǎng)度： 510m輸送機(jī)安裝角度：9176。、0176。配套電機(jī)： YB系列 660V 1480rpm 110kW 兩臺(tái)減速器： DCY35520 i=20 兩臺(tái)液力偶合器：YOXⅡZ500 兩臺(tái)逆止器：DTⅡ114，減速器配帶制動(dòng)器：YWZB5400/50制動(dòng)力矩400～800Nm，防爆型 ，兩臺(tái)拉緊形式：機(jī)尾車式拉緊，一套。第二節(jié) 機(jī)車運(yùn)輸一、井底車場(chǎng)蓄電池車井底車場(chǎng)內(nèi)配備2臺(tái)小型蓄電池車參與調(diào)車，井下不再布置蓄電池充電庫(kù)，蓄電池車在地面充電和修理，可滿足副井井底車場(chǎng)輔助調(diào)車運(yùn)輸能力。二、機(jī)車運(yùn)輸事故分析礦井輔助運(yùn)輸采用蓄電池電機(jī)車，在使用中可能發(fā)生碰撞、傷人等事故。三、防治運(yùn)輸事故的主要措施機(jī)車司機(jī)必須按信號(hào)指令行車，在開車前必須發(fā)出開車信號(hào)。機(jī)車運(yùn)行中，嚴(yán)禁將頭或身體探出車外。司機(jī)離開座位時(shí)，將控制手把取下，扳緊車閘，但不得關(guān)閉車燈。 必須定期檢修機(jī)車和礦車，并經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)處理。機(jī)車的閘、燈、警鈴（喇叭）、連接裝置等，任何一項(xiàng)不正常或防爆部分失去防爆性能時(shí)，都不得使用該機(jī)車。列車或單獨(dú)機(jī)車都必須前有照明，后有紅燈。必須有用礦燈發(fā)送緊急停車信號(hào)的規(guī)定。非危險(xiǎn)情況，任何人不得使用緊急停車信號(hào)。必須配置適宜的滅火器。第三節(jié) 井下其它輔助運(yùn)輸設(shè)備一、井下輔助運(yùn)輸設(shè)備軌道大巷主要擔(dān)負(fù)著礦井矸石、材料及設(shè)備運(yùn)輸任務(wù)。大巷長(zhǎng)度1100m，傾角8176。最大件重14000kg（整體液壓支架）。提升系統(tǒng)：采用礦用無(wú)級(jí)繩連續(xù)牽引絞車。1）計(jì)算條件巷道特征：長(zhǎng)度1100m，傾角8176。礦車：1t標(biāo)準(zhǔn)礦車，自重600kg，最大載重1800kg最大件重：14000kg（整體液壓支架）平板車重：2500kg礦井排矸量及下料量：105kt/a（即：最大班159t）提升方式：無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車串車提升2）礦用無(wú)極繩連續(xù)牽引（調(diào)速）絞車主要技術(shù)特征見下表：選用SQ60/55型礦用無(wú)極繩連續(xù)牽引絞車，參數(shù)如下表：型 號(hào)電機(jī)功率牽引速度（m/s）鋼絲繩規(guī)格（mm）軌距（mm）最大牽引力（KN）SQ60/5555kW619Φ2060060鋼絲繩：20 ZAB 619+FC 1570 ZS 207 144GB/T8918 2006鋼絲繩，主要技術(shù)參數(shù)d=20mm，Pk=，全部破斷力總和Qs=，公稱抗拉強(qiáng)度σB=1570MPa。3）簡(jiǎn)要選型計(jì)算）絞車牽引力計(jì)算牽引最大件 =36622N牽引矸石 F=26723N）張力及圍包角計(jì)算鋼絲繩張力計(jì)算 ：最大張力點(diǎn)為：S4‘=S1+F =400+3733=4133 kg= kN根據(jù)以上計(jì)算，可求出鋼絲繩在主導(dǎo)輪上所需的圍包角： S4，/S1≤eμα 4133/400≤ ＜ 圍包角計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：所需圍包角α=956176。1260176。，滿足要求。（設(shè)備鋼絲繩在驅(qū)動(dòng)輪上的總圍包角，α=2π=7π=1260176。）顯然，防滑驗(yàn)算滿足要求。）鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)算 [n]—鋼絲繩許用安全系數(shù)， [n]=故，鋼絲繩強(qiáng)度滿足《煤礦安全規(guī)程》要求。4）絞車電機(jī)功率絞車所需電機(jī)功率驗(yàn)算55kW 5）運(yùn)輸能力：）支架運(yùn)輸時(shí)間：運(yùn)輸支架時(shí)的運(yùn)輸時(shí)間為：運(yùn)行速度：重載V=，回程V=）材料、矸石運(yùn)輸能力：礦車: ，自重600 kg，最大載重1800 kg。一次提升礦車數(shù)5輛，載重51800=9t運(yùn)輸材料、矸石時(shí)的運(yùn)輸時(shí)間為：運(yùn)行速度V=雙軌運(yùn)輸一次運(yùn)輸時(shí)間： 絞車提升能力見下表：軌道大巷最大班作業(yè)時(shí)間平衡表序號(hào)項(xiàng)目單位每班提升量每次提升量每班提升次數(shù)每次提升時(shí)間min每班提升時(shí)間hmins1矸石及材料159t/29t9230182其它車2033243合計(jì)30342備注：最大件設(shè)備的運(yùn)送在檢修班進(jìn)行，上提下放時(shí)間重合計(jì)算。最大班作業(yè)時(shí)間滿足要求。年運(yùn)料量 A=故，所選設(shè)備滿足要求。二、輔助運(yùn)輸事故的防治措施集中軌道大巷、主要斜巷、采區(qū)主要運(yùn)輸巷及車場(chǎng)要經(jīng)常保持清潔，無(wú)淤泥、積水、無(wú)雜物；地面軌道道床無(wú)雜物，物料碼放有序。井下大巷內(nèi)行駛運(yùn)輸設(shè)備的巷道，其斷面規(guī)格按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的間隙進(jìn)行設(shè)計(jì)。小絞車安裝在硐室內(nèi)，并配備聲光信號(hào)控制系統(tǒng)。運(yùn)輸重要巷道的交叉路口必須設(shè)路標(biāo)和安全警示牌。主要運(yùn)輸線路（主要運(yùn)輸大巷和地面運(yùn)煤、運(yùn)矸干線軌道）達(dá)到優(yōu)良品，托輥繩輪齊全轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。主要運(yùn)輸大巷內(nèi)鋪設(shè)軌道，鋼軌軌面磨損不超過9mm，扣件齊全牢固與軌型相符，軌道接頭間隙井下不大于5mm，地面夏季不大于7mm，高、低左右錯(cuò)差不得大于2mm，直線段2條鋼軌頂面的高低差，以及曲線段外軌按設(shè)計(jì)加高后與內(nèi)軌頂面的高低偏差，不大于5mm，直線段和加寬后的曲線段軌距上偏差為+5mm，下偏差為2mm）。主要運(yùn)輸線路的道岔質(zhì)量100%達(dá)到合格。其它軌道的道岔合格率90%及以上。絞車鋼絲繩要定期檢查，維護(hù)，保養(yǎng)，以防斷繩事故的發(fā)生。建立完善的通訊聯(lián)絡(luò)和信號(hào)裝置，保證其聯(lián)絡(luò)暢通。井下大巷行駛運(yùn)輸設(shè)備的巷道內(nèi)安設(shè)能夠?qū)⑦\(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的防跑車裝置。（9）牽引礦車上、下行時(shí)還應(yīng)在礦車前后設(shè)置保險(xiǎn)繩裝置。（10）在摘掛鉤處設(shè)有10～15m的平段，并裝設(shè)有擋車攔和擋車器。堅(jiān)持“一坡三擋”制度，井下軌道所有坡道的上部設(shè)三道擋車器，防止跑車。第8章 礦井提升第1節(jié) 主井提升設(shè)備 一、主斜井提升礦井主斜井斜長(zhǎng)，井筒傾角21176。，裝備鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井的原煤提升任務(wù)。本礦井年生產(chǎn)能力為Q=，礦井工作制度為，設(shè)備的小時(shí)能力Q=600000/33016/=196t/h，本設(shè)計(jì)按照進(jìn)行選型計(jì)算。主井帶式輸送機(jī)的選型計(jì)算如下：基本參數(shù)帶寬，輸送量，帶速，傾角21176。設(shè)計(jì)機(jī)長(zhǎng)410m，設(shè)計(jì)水平長(zhǎng)度Lh=383m,提升高度H=147m。初選帶強(qiáng)。選型計(jì)算如下：初選膠帶鋼繩芯膠帶ST800S（MT6682008，阻燃抗靜電）、B=1000mm、槽角λ=60176。；輸送機(jī)安裝角度：21176。膠帶輸送機(jī)安裝布置：雙滾筒雙電機(jī)傳動(dòng)，功率配比為1：1，膠帶輸送機(jī)安裝布置形式示意圖見圖911。 圖911 膠帶輸送機(jī)安裝布置示意圖主斜井帶式輸送機(jī)的配置選型和簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)計(jì)算1）裝料斷面輸送能力估算：Qmax＝＝721t/h。（2）滿載運(yùn)行圓周力：Fu＝ + FS1 + FS2 + FSt C — 附加阻力系數(shù)，C＝。①主要阻力FH = =10198N式中 f — 模擬摩擦系數(shù)，f＝； L — 輸送機(jī)機(jī)長(zhǎng)，L＝410 m； g — 重力加速度，g＝ m/s2； qRO —承載分支托輥(φ133)組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，qRO＝； qRU —回程分支托輥(φ133)組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，qRU=； qB — 每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，qB＝；qGC—每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量，qG=；α— 輸送機(jī)傾角，α= 21176。 ②主要特種阻力FS1包括托輥前傾摩擦阻力Fε 和被輸送物料與導(dǎo)料槽欄板間的摩擦阻力 Fgl 兩部分，經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)S1 =271+20=291N。Fε=Cεμ0Lε(qB+qG)gcosδsinε=271NFgl==20N③ 附加特種阻力FS2 包括兩道頭部清掃器摩擦阻力和兩道空段清掃器摩擦阻力，經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)S2 =3600N。④傾斜阻力FSt FSt = =31726N故，F(xiàn)u= 48364N （3）軸功率：N0＝＝；（4）需電機(jī)功率：N＝＝；選電機(jī)功率：Nd=2110kW（5）限制膠帶下垂要求的最小張力：）膠帶回程分支撓度要求最小張力：Smin＝＝7541N。）膠帶承載分支撓度要求最小張力：Smin＝＝6253N。（6）防滑計(jì)算按輸送帶不打滑條件：因功率配比1：1，每個(gè)滾筒圓周驅(qū)動(dòng)力 F2 u=F1 u=24182N膠帶為保證輸送帶工作時(shí)不打滑，需在回程帶上保持的最小張力F2≥KF2u/（ eμ2α21）=（7）傳動(dòng)滾筒松邊張力：取機(jī)尾膠帶張力S3＝7600 N，S2＝S3 ｛C［flg(qRU+ qB cosα) ] qB Hg + Fε2 + Fr ] ＝32694N。由于S2＞F2；S3＞Smin滿足傳動(dòng)滾筒起動(dòng)不打滑要求和膠帶上分支撓度的要求。（8）穩(wěn)定工況膠帶最大張力：S1＝81058N（9）膠帶安全系數(shù)：nA＝＝＞其安全系數(shù)滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。（10）防逆轉(zhuǎn)計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸上的制動(dòng)力矩MT==16588Nm式中： f — 模擬摩擦系數(shù)，此處取f＝；D— 驅(qū)動(dòng)滾筒直徑，此處D＝電動(dòng)機(jī)軸上所需制動(dòng)裝置的制動(dòng)力矩MT’==563Nm （11）