【正文】 型號(hào)粘著質(zhì)量（t）軌距（mm）速度m/s配套電機(jī)外形尺寸型號(hào)功率(Kw)電壓（V）ZK106/2501060011ZQ－2121250450010601500 礦車(chē)主要技術(shù)特征表 表5－1－5 名稱(chēng)型號(hào)名義載重（t）軌距（mm）外形尺寸（mm）自重（Kg）3t底卸式礦車(chē)－6360034501400120018001t固定箱式礦車(chē)－6A1600200088011505921t平板車(chē)MP1－6A1600200088011504641t材料車(chē)MC1－6A160020008801150494 礦井提升該礦井設(shè)計(jì)井型為150萬(wàn)t/a，考慮設(shè)置一對(duì)井筒進(jìn)行提升，即主斜井和副斜井進(jìn)行提升，主斜井井筒長(zhǎng)度845m，井筒傾角為17186。，采用膠帶輸送機(jī)提升，主要負(fù)責(zé)提煤；副斜井井筒長(zhǎng)度為630m，井筒傾角為23186。，輔助提升采用串車(chē)提升負(fù)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(jì)生產(chǎn)能力為每年150萬(wàn)t，年運(yùn)輸矸石15萬(wàn)t，井下運(yùn)輸大巷中采用3t底卸式礦車(chē)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸通過(guò)1t固定式礦車(chē)、平板車(chē)和材料車(chē)來(lái)完成。，礦井工作制度為：一年工作日為330天，每天凈提升時(shí)間16小時(shí)，每天3班作業(yè)，每班工作8小時(shí)。該礦采用斜井開(kāi)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(zhǎng)度為845m，井筒傾角為17186。設(shè)計(jì)運(yùn)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(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表521膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 表521型號(hào)帶寬運(yùn)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(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率,284t/h。V——帶速，；r——貨載的散集容重,。c——輸送機(jī)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(mǎn)足要求。帶寬除滿(mǎn)足運(yùn)輸生產(chǎn)能力要求外，需按物料的塊度進(jìn)行效核?！?duì)原煤：　　B≥2amax+200(㎜)則有　　1200≥2300＋200＝800　　故滿(mǎn)足要求。b、膠帶運(yùn)行阻力計(jì)算 如圖5－8所示，3－4段為運(yùn)送貨載段，膠帶在這一段托輪上所遇到的運(yùn)行阻力為重段運(yùn)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(yùn)行阻力為空段運(yùn)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(jī)長(zhǎng)度，L＝845 m；β——輸送機(jī)鋪設(shè)傾角，β＝17176。，向上運(yùn)輸；q——貨載每米質(zhì)量，q＝==㎏/m；qd——膠帶每米長(zhǎng)重量，q0＝ ㎏/m；′、″——分別為槽形托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，；q′g 、q″g——分別為折算到每米長(zhǎng)度上、下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量，㎏/m； (㎏/m ) ( ㎏/m)其中：——分別為每祖上、下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)算：W2－3＝（～）S2而對(duì)于傳動(dòng)滾筒的阻力，即4－1段的阻力可按下式計(jì)算：　　　　　 W41=(～)(S4+S1)式中：SSS1——膠帶在相應(yīng)點(diǎn)上的張力，N。c、膠帶張力的計(jì)算　用《逐點(diǎn)計(jì)算法》計(jì)算各點(diǎn)的張力的一般步驟是：A: 按逐點(diǎn)計(jì)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(dòng)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(yàn)算按上述發(fā)求得Smin，是否滿(mǎn)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(jī)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(jì)算時(shí)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(jì)算　　　　　　　　　　　　　　?。?（＋）cos17186。　　　　　　　　　?。健　? ＝53cos17186?！??。綕M(mǎn)足下垂條件。e、牽引力及功率的計(jì)算　 對(duì)于圖所示的膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒的圓周牽引為　 式中：——膠帶與滾筒相遇點(diǎn)張力，N?！　　　z帶與滾筒分離點(diǎn)張力，N?？紤]主軸承摩擦阻力及膠帶在傳動(dòng)滾筒上的彎曲阻力，主軸的牽引力為： = 因此，電動(dòng)機(jī)的功率為： 式中：V——膠帶運(yùn)行速度。 ②、副斜井提升設(shè)備選型副井主要擔(dān)負(fù)的任務(wù)有提升人員、材料、設(shè)備、矸石等。本設(shè)計(jì)對(duì)副井提升設(shè)備只進(jìn)行選型，不進(jìn)行計(jì)算。副井采用1t固定礦車(chē)提升，采用2JK3/20型提升機(jī)，主要技術(shù)特征見(jiàn)表522。2JK3/20型提升機(jī)技術(shù)特征表 表522型號(hào)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(gè)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(xiàn)的寶塔山砂巖強(qiáng)含水層組）。礦井水文地質(zhì)類(lèi)型中等，主要水害類(lèi)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(wàn)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(jìn)行設(shè)計(jì)，采用集中排水系統(tǒng)，對(duì)其它水平只作適當(dāng)?shù)財(cái)?shù)目。礦井排水系統(tǒng)見(jiàn)圖5－3－1。圖5－3－1 礦井排水系統(tǒng)簡(jiǎn)圖排水系統(tǒng)：回采工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→軌道上山→采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→水平運(yùn)輸大巷等一側(cè)的水溝，自流到井底車(chē)場(chǎng)水倉(cāng)，再由水泵房的排水泵通過(guò)副井排水管道排至地面。①、水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)a、水泵最小排水量的確定正常涌水量時(shí)： 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(shí)：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(yáng)程的計(jì)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(tái)數(shù)的確定根據(jù)水泵揚(yáng)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(hào)選250D606型多級(jí)分段式離心泵，額定流量330 m3/h，揚(yáng)程387m，效率73％，配帶電動(dòng)機(jī)型號(hào)JSQ158－4型，容量1050KW，外形425415751435。水泵臺(tái)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(tái)數(shù)：式中：——所選水泵的額定流量，330 m3/h； ＝?。?臺(tái)。備用水泵臺(tái)數(shù)：＝70％＝?。?臺(tái)。最大涌水量時(shí)水泵工作臺(tái)數(shù)： ＝ ＝?。?臺(tái)。并且＝1+＝2，滿(mǎn)足要求。檢修水泵臺(tái)數(shù)＝25％＝?。?臺(tái)。水泵總臺(tái)數(shù)為：＝++ ＝1+1+1 ＝3 臺(tái)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(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)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(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的最大涌水量，因此，設(shè)計(jì)中主排水管敷設(shè)兩趟，一趟工作，一趟備用。b、管徑計(jì)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(wú)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(wú)縫鋼管，壁厚8mm，外徑275mm。由于垂高小于400m時(shí)，可選用壁厚度最薄的一種，且不必驗(yàn)算。③、管道特性曲線(xiàn)，確定工況點(diǎn)a、最大吸水高度的計(jì)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(shí)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(xiàn)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(zhǎng)度，m；——泵房里最遠(yuǎn)一臺(tái)泵排水管長(zhǎng)，取20m；——斜巷內(nèi)排水管長(zhǎng)，取20m；——井管內(nèi)管長(zhǎng)，取井筒深；——地面上排水管長(zhǎng)，取20m；所以： ＝20+20+630+20 ＝690m查表，因＝235mm，故＝。＝4++83+3++13+5＝又因?yàn)椋? ＝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(jiàn)表531。 管道特性參數(shù)表 表531Q m3/h0100200300400500H m250260374c、確定水泵級(jí)數(shù)及工況點(diǎn)水泵級(jí)數(shù)：i＝H/Hk＝250/60＝，取整為6；式中：Hk——所選水泵一級(jí)額定揚(yáng)程，m；由上計(jì)算結(jié)果決定選六級(jí)水泵。工況點(diǎn)參數(shù)：＝427m3/h，＝，＝95Kw，=347m。所選的水泵管道特性曲線(xiàn)見(jiàn)圖5－3－2。圖5－3－2 水泵特性曲線(xiàn)圖④、校驗(yàn)計(jì)算a、驗(yàn)算排水時(shí)間及排水管中的流速正常涌水時(shí)： ＝20h最大涌水時(shí)：＝20h排水管中的實(shí)際流速： ＝b、校驗(yàn)水泵經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)性： 式中：——水泵額定工況時(shí)的效率；穩(wěn)定性：式中：H。——水泵流量為零時(shí)一級(jí)揚(yáng)程；c、驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率 （Kw）式中： — 傳動(dòng)效率，直連時(shí)＝1；～ — 富裕系數(shù)：當(dāng)Q≤300m3/h，；N＝ ＝9671050所以電動(dòng)機(jī)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(duì)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(xiǎn)性，煤塵爆炸指數(shù)為33. 12%—%。十五號(hào)煤層屬易自燃發(fā)火煤層，發(fā)火等級(jí)為一類(lèi)，最短自燃發(fā)火期23天。從臨近的礦井情況來(lái)看，鄰礦得瓦斯含量也不高，且沒(méi)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(kāi)采技術(shù)條件和開(kāi)拓開(kāi)采設(shè)計(jì)，同時(shí)盡可能地減少井巷工程量和通風(fēng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)，設(shè)備運(yùn)輸及維修費(fèi)等經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。同時(shí)還要根據(jù)上述問(wèn)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(kāi)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(jìn)合理、經(jīng)濟(jì)、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(gè)生產(chǎn)礦井，必須至少有兩個(gè)能行人的通達(dá)地面的安全出口。各個(gè)出口之的距離不得小平 30m。井下每一個(gè)水平到上水平和每個(gè)采區(qū)至少都要有兩個(gè)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(gè)井筒進(jìn)新鮮空氣，另一個(gè)井