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靈新煤礦設(shè)計煤礦畢業(yè)設(shè)計說明書-資料下載頁

2025-08-02 20:21本頁面
  

【正文】 型號粘著質(zhì)量(t)軌距(mm)速度m/s配套電機外形尺寸型號功率(Kw)電壓(V)ZK106/2501060011ZQ-2121250450010601500 礦車主要技術(shù)特征表 表5-1-5 名稱型號名義載重(t)軌距(mm)外形尺寸(mm)自重(Kg)3t底卸式礦車-6360034501400120018001t固定箱式礦車-6A1600200088011505921t平板車MP1-6A1600200088011504641t材料車MC1-6A160020008801150494 礦井提升該礦井設(shè)計井型為150萬t/a,考慮設(shè)置一對井筒進行提升,即主斜井和副斜井進行提升,主斜井井筒長度845m,井筒傾角為17186。,采用膠帶輸送機提升,主要負責(zé)提煤;副斜井井筒長度為630m,井筒傾角為23186。,輔助提升采用串車提升負責(zé)提矸、下料、升降設(shè)備和人員等各種輔助提升。該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為每年150萬t,年運輸矸石15萬t,井下運輸大巷中采用3t底卸式礦車運煤,輔助運輸通過1t固定式礦車、平板車和材料車來完成。,礦井工作制度為:一年工作日為330天,每天凈提升時間16小時,每天3班作業(yè),每班工作8小時。該礦采用斜井開拓,地面標(biāo)高為+1312m,第一水平標(biāo)高為+1070m,第二水平標(biāo)高為+850m。①主斜井提升設(shè)備的選型主斜井長度為845m,井筒傾角為17186。設(shè)計運輸生產(chǎn)率為284t/h,煤在膠帶上的堆積角為30186。,最大貨載塊度為300mm。預(yù)選用SDJ150型膠帶輸送機,其主要技術(shù)參數(shù)見表521膠帶輸送機主要技術(shù)參數(shù) 表521型號帶寬運量速度功率供電電壓SDJ1501200㎜750t/h150kW380/660Va、膠帶寬度(B)、帶速(V)膠帶寬度:  式中: A——設(shè)計運輸生產(chǎn)率,284t/h。V——帶速,;r——貨載的散集容重,。c——輸送機傾角系數(shù),;K-貨載斷面系數(shù),原煤的堆積角ρ=30176。,查表得K=209;則:B== m<故滿足要求。帶寬除滿足運輸生產(chǎn)能力要求外,需按物料的塊度進行效核。 對原煤:  B≥2amax+200(㎜)則有  1200≥2300+200=800  故滿足要求。b、膠帶運行阻力計算 如圖5-8所示,3-4段為運送貨載段,膠帶在這一段托輪上所遇到的運行阻力為重段運行阻力,用Wzh表示;1-2段為回空段,膠帶在這一段上所遇到的運行阻力為空段運行阻力,用Wk表示。則有:Wzh=(q+qd+q′g)Lw′cosβ177。(q+2qd)LsinβWk= (q+q″g)Lw″cosβqdLsinβ式中:L——輸送機長度,L=845 m;β——輸送機鋪設(shè)傾角,β=17176。,向上運輸;q——貨載每米質(zhì)量,q===㎏/m;qd——膠帶每米長重量,q0= ㎏/m;′、″——分別為槽形托輥阻力系數(shù),;q′g 、q″g——分別為折算到每米長度上、下托輥轉(zhuǎn)動部分的重量,㎏/m; (㎏/m ) ( ㎏/m)其中:——分別為每祖上、下托輥轉(zhuǎn)動部分重量,㎏,查表得分別為25㎏、20㎏;   ——上托輥間距,m,;   ——下托輥間距,m,取3m;則   = ㎏/m   ?。健々K/mWzh=(q+qd+q′g)Lw′cosβ177。(q+qd)Lsinβ?。剑ǎ?45cos17176。+(+)845sin17176?!。絎k=(q+q″g)Lw″cosβqdLsinβ=(+)845cos17176。-845sin17176。=-如圖中,膠帶在2-3段,即在導(dǎo)向滾筒上所遇到阻力可近似的按下式計算:W2-3=(~)S2而對于傳動滾筒的阻力,即4-1段的阻力可按下式計算:      W41=(~)(S4+S1)式中:SSS1——膠帶在相應(yīng)點上的張力,N。c、膠帶張力的計算 用《逐點計算法》計算各點的張力的一般步驟是:A: 按逐點計算法找出SS1的關(guān)系∵  S2=S1=Wk    S3= S2+ W2-3 S4= S3+W2h∴ S4= S1+W2h+Wk+W2-3 B: 按摩擦傳動條件找出SS1的關(guān)系∵  S4-S1 =∴ S4=式中: n——摩擦力備用系數(shù),取n=;    ——膠帶與滾筒之間的摩擦系數(shù),查表=,=則由上述公式求得:    S1=  S2=S3=    S4=d、驗算按上述發(fā)求得Smin,是否滿足下垂條件?!     ∈街校骸囟文z帶最小張力,N;   ——重段兩托輥間距,m;   β——輸送機安裝傾角,度;q、qd——貨載和膠帶每米質(zhì)量,㎏/m;——膠帶最大允許下垂度,計算時可取為=′a。即      同理,可知空段膠帶允許之最小張力為:       式中:——空段兩托輥間距,m;計算              ?。?(+)cos17186?!         。健 ? =53cos17186。  ?。綕M足下垂條件。e、牽引力及功率的計算  對于圖所示的膠帶輸送機傳動滾筒的圓周牽引為  式中:——膠帶與滾筒相遇點張力,N?!   z帶與滾筒分離點張力,N。考慮主軸承摩擦阻力及膠帶在傳動滾筒上的彎曲阻力,主軸的牽引力為: = 因此,電動機的功率為: 式中:V——膠帶運行速度。 ②、副斜井提升設(shè)備選型副井主要擔(dān)負的任務(wù)有提升人員、材料、設(shè)備、矸石等。本設(shè)計對副井提升設(shè)備只進行選型,不進行計算。副井采用1t固定礦車提升,采用2JK3/20型提升機,主要技術(shù)特征見表522。2JK3/20型提升機技術(shù)特征表 表522型號卷筒鋼絲繩最大凈張力KN鋼絲繩最大凈張力差/KN最大鋼絲繩直徑/mm提升高度個數(shù)直徑m寬度m一層二層2JK3/202313000800037289646 礦井排水本井田共有含水層三層,分別為第四系潛水含水層, 侏羅系中統(tǒng)直羅組砂巖含水層, 侏羅系中下統(tǒng)延安組含水層(分為一煤至八煤砂巖含水層組,八煤至十七煤砂巖含水層組,都屬弱含水層,以及煤系底部分界線的寶塔山砂巖強含水層組)。礦井水文地質(zhì)類型中等,主要水害類型有地表西天河〈洪〉水、基巖含水層水、老窯積水及采空區(qū)積水四種。礦井正常涌水量220 m3/h,最大涌水量250 m3/h。井型為年產(chǎn)150萬噸的大型礦井,屬于低瓦斯礦井。礦井主要根據(jù)第一水平情況進行設(shè)計,采用集中排水系統(tǒng),對其它水平只作適當(dāng)?shù)財?shù)目。礦井排水系統(tǒng)見圖5-3-1。圖5-3-1 礦井排水系統(tǒng)簡圖排水系統(tǒng):回采工作面→區(qū)段運輸平巷→軌道上山→采區(qū)下部車場→水平運輸大巷等一側(cè)的水溝,自流到井底車場水倉,再由水泵房的排水泵通過副井排水管道排至地面。①、水泵型號及臺數(shù)a、水泵最小排水量的確定正常涌水量時: QB′== m3/h式中:QB′——水泵最小排水量,m3/h;Q——礦井正常涌水量,m3/h;由此:QB′=220 =264 m3/h最大涌水量時:QBr′= = QBr′ m3/h式中: Qr——礦井最大涌水量,m3/h;由此:QBr′=250 =300 m3/hb、水泵揚程的計算式中:——排水高度,取井筒垂深,m;——吸水高度,取5m;——管道效果,-;所以: =320mc、水泵形式及臺數(shù)的確定根據(jù)水泵揚程和礦井正常涌水量,從產(chǎn)品樣本中選擇額定值接近所需值的水泵,水泵型號選250D606型多級分段式離心泵,額定流量330 m3/h,揚程387m,效率73%,配帶電動機型號JSQ158-4型,容量1050KW,外形425415751435。水泵臺數(shù)的選擇:根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定:必須由工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的總能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。正常涌水量工作水泵的臺數(shù):式中:——所選水泵的額定流量,330 m3/h; =?。?臺。備用水泵臺數(shù):=70%=?。?臺。最大涌水量時水泵工作臺數(shù): = =?。?臺。并且=1+=2,滿足要求。檢修水泵臺數(shù)=25%=取=1臺。水泵總臺數(shù)為:=++ =1+1+1 =3 臺②、管路的確定a、管路趟數(shù)的確定《安全規(guī)程》規(guī)定必須由工作和備用的水管,其中工作水管的能力應(yīng)配合工作水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的正常涌水量,工作和備用水管的總能力,且能配合工作和備用水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量,因此,設(shè)計中主排水管敷設(shè)兩趟,一趟工作,一趟備用。b、管徑計算排水道管徑:dp′= ,m式中:v — 排水管流速,v=-=2m/s;所以:dp′= =查表,選用內(nèi)徑為242mm的標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管,壁厚7mm,外徑249mm。吸水管直徑:,m;由此:=查表,選用內(nèi)徑為267mm的標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管,壁厚8mm,外徑275mm。由于垂高小于400m時,可選用壁厚度最薄的一種,且不必驗算。③、管道特性曲線,確定工況點a、最大吸水高度的計算 ,m式中:——產(chǎn)品樣本上給出的允許吸上真空度,m(取額定工況時的)——吸水管中流速,m/s; ,m/s——所選標(biāo)準(zhǔn)吸水管的內(nèi)徑,m;——吸水管的阻力損失,m; ,m查表可知,因=267mm,故=,=,?。?0m由此: = =最大吸水高度: = =b、求管道特性方程,繪制管道特性曲線式中:——排水管阻力損失,m;——排水管沿程阻力系數(shù);——排水管中流速; ,m/s;——所選標(biāo)準(zhǔn)排水管內(nèi)徑,m;——排水管上各管件局部阻力系數(shù)之和;——排水管長度,m;——泵房里最遠一臺泵排水管長,取20m;——斜巷內(nèi)排水管長,取20m;——井管內(nèi)管長,取井筒深;——地面上排水管長,取20m;所以: =20+20+630+20 =690m查表,因=235mm,故=。=4++83+3++13+5=又因為: =所以: =H=250+(++1) =管道阻力系數(shù):式中:——所選泵的額定流量,m3/h;所以: =則管道特性方程為:Q2取不同的Q值,求得相應(yīng)的值列表見表531。 管道特性參數(shù)表 表531Q m3/h0100200300400500H m250260374c、確定水泵級數(shù)及工況點水泵級數(shù):i=H/Hk=250/60=,取整為6;式中:Hk——所選水泵一級額定揚程,m;由上計算結(jié)果決定選六級水泵。工況點參數(shù):=427m3/h,=,=95Kw,=347m。所選的水泵管道特性曲線見圖5-3-2。圖5-3-2 水泵特性曲線圖④、校驗計算a、驗算排水時間及排水管中的流速正常涌水時: =20h最大涌水時:=20h排水管中的實際流速: =b、校驗水泵經(jīng)濟性和穩(wěn)定性經(jīng)濟性: 式中:——水泵額定工況時的效率;穩(wěn)定性:式中:H?!昧髁繛榱銜r一級揚程;c、驗算電動機功率 (Kw)式中: — 傳動效率,直連時=1;~ — 富裕系數(shù):當(dāng)Q≤300m3/h,;N= =9671050所以電動機的功率符合要求。6 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇由地質(zhì)資料所述;礦井相對瓦斯量為4 m3/t,本礦井屬于低瓦斯礦井。但煤塵有爆炸危險性,煤塵爆炸指數(shù)為33. 12%—%。十五號煤層屬易自燃發(fā)火煤層,發(fā)火等級為一類,最短自燃發(fā)火期23天。從臨近的礦井情況來看,鄰礦得瓦斯含量也不高,且沒有瓦斯突出的傾向;所以本礦井確定為低瓦斯礦井是適合的。選擇通風(fēng)系統(tǒng)主要考查礦井開采技術(shù)條件和開拓開采設(shè)計,同時盡可能地減少井巷工程量和通風(fēng)運營費,設(shè)備運輸及維修費等經(jīng)濟問題。同時還要根據(jù)上述問題思考是否要灌漿、煤層注水及抽放瓦斯等。: 結(jié)合第三章和第四章所確定的井田開拓、采區(qū)巷道布置、回采工藝,選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)。要求要符合安全可靠、技術(shù)先進合理、經(jīng)濟、投產(chǎn)快等原則。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求。①、每一個生產(chǎn)礦井,必須至少有兩個能行人的通達地面的安全出口。各個出口之的距離不得小平 30m。井下每一個水平到上水平和每個采區(qū)至少都要有兩個便于行人的安全出口,并同通到地面的安全出口相連通。保證有一個井筒進新鮮空氣,另一個井
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