【正文】 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè)2012屆畢業(yè)設(shè)計 3 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 運(yùn)輸方式的選擇 煤炭運(yùn)輸方式根據(jù)礦井井下開拓系統(tǒng)和采區(qū)回采工作面的布置，確定煤炭矸石材料設(shè)備和人員在內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng)如下：1．煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)：綜采工作面的煤炭——區(qū)段運(yùn)輸平巷——運(yùn)輸上山——膠帶運(yùn)輸大巷——主要運(yùn)輸石門——井底中央煤倉經(jīng)主井提升至地面2．設(shè)備材料和人員的運(yùn)輸系統(tǒng)：副井罐籠中的設(shè)備（材料、人員）——井底車場——輔助運(yùn)輸石門——軌道大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山——區(qū)段回風(fēng)平巷——綜采工作面。3．矸石運(yùn)輸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面出的矸石——軌道上山——軌道大巷——井底車場——由副井提至地面。由上述運(yùn)輸系統(tǒng)可以選擇該礦井的運(yùn)輸方式為： （1）、開拓巷道：開拓巷道主運(yùn)輸采用耙渣機(jī)配合皮帶進(jìn)行出渣。輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。 （2）、掘進(jìn)巷道：掘進(jìn)巷道主運(yùn)輸采用掘進(jìn)機(jī)配合皮帶進(jìn)行出渣。輔助運(yùn)輸，大巷內(nèi)采用軌道運(yùn)輸，新掘巷道采用單軌吊運(yùn)輸。 （3）、采煤工作：采煤工作面的主運(yùn)輸采用輸送機(jī)、順槽（轉(zhuǎn)載）配合皮帶進(jìn)行運(yùn)輸。輔助運(yùn)輸采用軌道進(jìn)行運(yùn)輸。 （4）、大巷內(nèi)：軌道巷的輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸，皮帶巷內(nèi)的運(yùn)輸采用皮帶進(jìn)行運(yùn)輸。 輔助運(yùn)輸方式近年來國內(nèi)新型輔助運(yùn)輸設(shè)備制造和使用有了長足的進(jìn)步，輔助運(yùn)輸設(shè)備有齒軌機(jī)車、膠套輪齒軌機(jī)車、卡軌車、單軌吊、膠輪車等可供選擇。但從實際使用效果看，新型輔助運(yùn)輸設(shè)備的可靠性和適應(yīng)性尚存在一些問題，設(shè)備的機(jī)械故障率偏高、爬坡能力偏小，給使用造成一些實際困難，還有待于進(jìn)一步改進(jìn)和提高。鑒于新型輔助運(yùn)輸設(shè)備實際使用效果目前尚不理想，且投資較高，本設(shè)計考慮井下輔助運(yùn)輸仍采用直達(dá)運(yùn)輸方式，副斜井、軌道下山采用絞車運(yùn)輸，大巷采用連續(xù)牽引車運(yùn)送600mm軌距1t系列礦車。井下矸石裝礦車由副斜井提升至地面，材料由副斜井下井，通過軌道巷運(yùn)輸至用料地點，人員下井通過斜井人車從副斜井進(jìn)入。掘進(jìn)工作面采用綜掘機(jī)，配套膠帶輸送機(jī)。 礦車由前面已知該礦井的主要運(yùn)輸采用的是膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，礦車主要用于輔助運(yùn)輸，運(yùn)送材料、矸石和掘進(jìn)出煤。 列車組成的計算在確定電機(jī)車粘著質(zhì)量及礦車形式之后，可以根據(jù)運(yùn)輸條件計算列車組成。列車組成的計算按三個條件來確定，分別為：按電機(jī)車的粘著質(zhì)量。按牽引電動機(jī)的允許溫升。按列車的制動條件。分別計算如下：按電機(jī)車的粘著力條件計算以電機(jī)車在最困難的啟動條件下啟動時，車輪不打滑為計算依據(jù)。Qzh ≤式中： P——機(jī)車粘著重量，t；Qzh——重車組質(zhì)量，t；ψ——機(jī)車粘著系數(shù)，啟動ψ= ；Wzh——重列車起動時的阻力系數(shù)，；I——軌道線路平均坡度 ，i = 3‰；——列車起動時的加速度 ，= ；所以： ＝97 t按牽引電動機(jī)允許溫升條件計算式中：Fch——電機(jī)車長時牽引力，N；P ——機(jī)車重量α——電機(jī)車調(diào)車時的電能消耗系數(shù)，；T——機(jī)車往返一次的運(yùn)行時間，min；θ——列車往返一次的運(yùn)行時間，min；Wzh——重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，；id——等阻力坡度 一般為2‰ ~ 3‰，取2‰；g——重力加速度， m/s2；所以： 其中： 式中：——列車往返一次的運(yùn)行時間，min；——加權(quán)平均運(yùn)距，Km，取1Km；——重列車的運(yùn)行速度，Km/h，取6 Km/h；——空列車的運(yùn)行速度，Km/h，取8 Km/h；所以： ＝23minθ——列車往返一個循環(huán)中的休止時間，min，取θ＝5min；所以： ＝260t按列車制動條件計算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，列車制動距離，制動時不得超過40m。在車組重量計算時，一般只按運(yùn)送物料下坡制動不超過40m計算。列車開始制動時速度等于長時速度，則制動時的減速度為：式中：——機(jī)車長時制運(yùn)行速度，取=10Km/s；——制動距離 ，運(yùn)送物料時取40m；所以： =按制動條件計算車組重量的最大值是：式中：——重車組質(zhì)量，t；P——機(jī)車重量，t；ψ——機(jī)車制動時粘著系數(shù),取ψ= ?！亓熊囘\(yùn)行的阻力系數(shù)，；I——軌道的平均坡度，取i＝3‰；b——列車制動時的加速度 m/s2由此： ＝842 t列車中礦車數(shù)量的確定式中：——距三個約束條件確定的車組質(zhì)量中最小者，t；G、G0——分別為礦車的載重或自重，t；所以： ＝39輛18輛前面選的符合要求 電機(jī)車臺數(shù)的計算機(jī)車的加權(quán)平均周期運(yùn)行時間 式中：——加權(quán)平均運(yùn)距，Km，取1Km；——重列車的運(yùn)行速度，Km/h，取6 Km/h；——空列車的運(yùn)行速度，Km/h，取8 Km/h；θ——列車運(yùn)行一個循環(huán)中休止時間，min，取5min；所以： ＝+10+5 ＝28min每臺機(jī)車每班可能運(yùn)行次數(shù)：γ＝ 次/班式中：——一個工作班內(nèi)的運(yùn)輸工作時間，不運(yùn)人取＝7h；—機(jī)車的加權(quán)平均周期運(yùn)行時間，min；所以： γ＝ ＝15 次/班班產(chǎn)量Ab＝A1 + A2 +…+ An ， t/班式中：A1，A2，…，An——各采區(qū)的班產(chǎn)量，t/班；因為只有一個采區(qū)生產(chǎn)，所以：Ab＝A1 ＝24200 ＝1344t/班四、每班所需運(yùn)送貨載總次數(shù)式中：——每班矸石產(chǎn)量，t/班；——生產(chǎn)不均勻系數(shù)，?。剑弧涣械V車的礦車數(shù)，取18輛；——礦車載重，；又因為：＝＝1344＝所以： ＝14次/班五、工作機(jī)車臺數(shù)＝14/15 ＝取1臺。六、備用與檢修臺數(shù) ＝1 ＝取1臺。七、所需機(jī)車總臺數(shù) ＝1+1＝2臺 運(yùn)輸設(shè)備選型 大巷運(yùn)輸設(shè)備大巷一般采用軌道運(yùn)輸，并選用標(biāo)準(zhǔn)礦車，牽引設(shè)備一般采用電機(jī)車，小型礦井亦可采用無機(jī)繩運(yùn)輸。大型礦井，采區(qū)生產(chǎn)集中礦井一翼走向長度小于3Km，條件適合，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)越時，可采用膠帶輸送機(jī)。礦車類型應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力選擇。年生產(chǎn)能力大于90萬噸的礦井，應(yīng)選用底卸式礦車，材料車和人車等輔助車輛。年生產(chǎn)能力小于90萬噸的礦井，選用一噸固定式礦車和與之相一致的輔助車輛。根據(jù)以上原則，同時參考《礦山固定機(jī)械》有關(guān)內(nèi)容，確定選用以下固定設(shè)備。表3－1 蓄電池式電機(jī)車主要技術(shù)特征表型號粘著質(zhì)量（t）軌距（mm）軸距（mm）速度Km/s配套電機(jī)外形尺寸型號功率（Kw）電壓（V）XK8—6/140KBT86001150DZQB—2140449010441600表3－2 礦車主要技術(shù)特征表名稱型號名義載重（t）最大載重（t）軌距（mm）軸距（mm）緩沖器外形尺寸（mm）自重（Kg）—6A/600750單列彈簧式2400105012007181t平板車—6A600750單列彈簧式2400105012006641t材料車—6A600750單列彈簧式240010501200694 采區(qū)上山運(yùn)輸設(shè)備采區(qū)主要設(shè)備主要包括回采工作面、順槽、采區(qū)上下山的主要運(yùn)煤設(shè)備、矸石、運(yùn)料運(yùn)輸設(shè)備。其設(shè)備類型主要由地質(zhì)特征、開拓系統(tǒng)、開采方法、運(yùn)輸傾角、運(yùn)距、運(yùn)量和瓦斯等條件來決定，對于采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備，原則上不必進(jìn)行設(shè)計計算，直接從有關(guān)設(shè)備技術(shù)特征表中選用即可。采區(qū)設(shè)備選型時，運(yùn)輸設(shè)備的小時生產(chǎn)能力的確定依據(jù)是回采工作面可彎曲刮板輸送機(jī)小時運(yùn)輸能力，應(yīng)大于回采工作面采煤機(jī)設(shè)計的小時生產(chǎn)能力，同時不應(yīng)小于回采工作面的小時運(yùn)輸能力。各種設(shè)備選型特征如表5－1－表5－2－表5－1－3所示。表3－4 上山帶式輸送機(jī)型號帶寬（mm）帶速(m/s)運(yùn)量(t)主機(jī)功率(kw)整機(jī)載重(t)最大傾角(176。)生產(chǎn)廠家STJ—800/75S80024007516淮南煤機(jī)廠 綜采面運(yùn)輸設(shè)備表431 綜采面和掘進(jìn)面主要設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號數(shù)量1采煤機(jī)4MG200W112刮板輸送機(jī)SGZ730/32013液壓支架ZZ400017351204乳化液泵臺XRB2B80/35115端頭支架PDZ/17/38406轉(zhuǎn)載機(jī)SZB730/7527移動變電站KSGZY18噴霧泵站PRB3206319掘進(jìn)機(jī)EBH160210調(diào)度絞車411注水泵SD2/1502刮板輸送機(jī)選型原則：刮板輸送機(jī)輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力。要根據(jù)刮板鏈的負(fù)荷情況，確定鏈條數(shù)目，結(jié)合煤質(zhì)硬度選擇鏈條的結(jié)構(gòu)形式。輸送機(jī)中部槽的結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)選用開底式，封底式一般用于煤層底板較松軟的煤層條件。在傳動裝置布置方式、電動機(jī)臺數(shù)和鋪設(shè)長度方面，通常采用多電機(jī)驅(qū)動，一般為2～4臺。應(yīng)優(yōu)先選用雙電機(jī)雙機(jī)頭驅(qū)動方式，為了便于采煤機(jī)工作，盡量將傳動裝置布置在采空區(qū)一側(cè)。為了配合滾筒采煤機(jī)自開切口，應(yīng)優(yōu)先選用短機(jī)頭架和機(jī)尾架，中板升角不宜過大以減少通過壓鏈塊的能量消耗。為了配合采煤機(jī)有鏈牽引的需要，在機(jī)頭和機(jī)尾部應(yīng)附設(shè)采煤機(jī)牽引鏈的張緊裝置及其固定裝置。為了防止重型刮板輸送機(jī)下滑，應(yīng)在機(jī)頭、機(jī)尾安裝防滑錨固裝置。刮板輸送機(jī)中部槽兩側(cè)應(yīng)附設(shè)采煤機(jī)滑靴或行走滾輪跑道，為防止采煤機(jī)掉道，還應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向裝置。為了配合采煤機(jī)雙向往復(fù)采煤的需要，應(yīng)在輸送機(jī)靠煤壁一側(cè)附設(shè)鏟煤板，以清理機(jī)道的浮煤。為了配合采煤機(jī)行走時能自動鋪設(shè)拖移電纜和水管，應(yīng)在輸送機(jī)靠采空區(qū)一側(cè)附設(shè)電纜槽。綜合以上原則選用SGZ－730/320刮板輸送機(jī)表3－5 工作面刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征表型號SGZ－730/320設(shè)計長度（m）200出廠長度（m）150運(yùn)輸能力（t/h）700鏈速（m/s）～型號YS135－80/160－4/8功率（KW）2160電壓（V）1140減速器速比1：布置方式平行布置中部槽規(guī)格（長寬高）（m）1500730222圓環(huán)鏈規(guī)格2692圓環(huán)鏈破斷負(fù)荷（KN）7833刮板鏈型式中雙鏈刮板間距（mm）920配套牽引方式無鏈/有鏈總重（t）制造廠家張家口機(jī)械制造廠橋式轉(zhuǎn)載機(jī)選型原則：轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的能力，它的溜槽寬度或鏈條一般應(yīng)大于工作面輸送機(jī)。轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)型應(yīng)盡量和工作面刮板輸送機(jī)機(jī)型一致，以便維修和管理。轉(zhuǎn)載機(jī)尾部和工作面輸送機(jī)機(jī)頭部有一定的卸載高度以避免工作面輸送機(jī)底鏈回煤。轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭搭接帶式輸送機(jī)的連接裝置應(yīng)與帶式輸送機(jī)機(jī)尾結(jié)構(gòu)以及重疊長度相匹配，搭接處的最大機(jī)高要適應(yīng)巷道動壓后的支護(hù)高度，轉(zhuǎn)載機(jī)高架段中部槽的長度，既要滿足轉(zhuǎn)載機(jī)前移重疊長度的要求，又要考慮工作面采后超前動壓對巷道頂板移近量的作用大小。在煤質(zhì)較硬塊度較大的工作面，可在橋式轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾水平部分，安裝破碎機(jī)，以免砸傷帶式輸送機(jī)堵塞煤倉。綜合以上原則選用SZB730/75轉(zhuǎn)載機(jī)表3－6 SZB730/75轉(zhuǎn)載機(jī)出場長度（m）25爬坡長度（mm）小時運(yùn)量（t）630鏈破斷力（kN)350鏈速（m/s）功率（kW）75有效搭接長度（m）12電壓（V)660/1140爬坡角度（?）10破碎機(jī)選型原則1破碎機(jī)的類型和破碎能力，應(yīng)滿足工作面生產(chǎn)可能出現(xiàn)的大塊煤狀況的需要。2破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)與所選轉(zhuǎn)載機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。3破碎機(jī)與其安裝位置相適應(yīng)。選用PEM1000650破碎機(jī)表3－7 PEM1000650破碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點顎式出料粒度（mm）40～370過煤能力（t/h）1100電機(jī)功率（kW)55破碎能力（t/h）450電壓（V)660/1140進(jìn)料口寬度（mm）1000質(zhì)量（t）進(jìn)料口高度（mm）650可伸縮帶式輸送機(jī)選型原則1工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力，要大于工作面刮板輸送機(jī)的能力。2根據(jù)采區(qū)布置及順槽長度超過800～1000m時，可選用兩臺?？拷D(zhuǎn)載機(jī)處的可選用可伸縮式，另一臺選用不伸縮式。3生產(chǎn)能力大時，可選用雙電機(jī)，雙滾筒或多點驅(qū)動，輸送機(jī)能力較小時，可選用單電機(jī)驅(qū)動。4儲帶和拉緊裝置：儲帶達(dá)到50～100m時，活拉緊滾筒宜選2～3個，以縮短儲帶倉長度。5移機(jī)尾裝置，有液壓式或絞車式兩種，宜選用液壓式。6輸送帶選擇，根據(jù)輸送能力需要選用高強(qiáng)度帶或普通膠帶。7保護(hù)裝置，電機(jī)有短路、過載、漏電和欠電壓保護(hù)，輸送帶有低速、防跑偏、煤位和溫度保護(hù)；要有程序控制和信號監(jiān)控裝置。選用SSJ1200/3200可伸縮帶式輸送機(jī)表3－8 SSJ1200/3200可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力（t/h）1600貯帶長度（m）100運(yùn)距（m）1500功率（kW）3200運(yùn)速（m/s）電壓（V）1140/660帶寬（mm）