【正文】 式中：FμA—滿載啟動(dòng)時(shí)傳動(dòng)滾筒上最大圓周力 FμA=FuKA KA—啟動(dòng)系數(shù)，KA= μ—傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，μ=； φ—傳動(dòng)滾筒圍包角，φ=210176。； eμφ—尤拉系數(shù)，查表eμφ=3。（2）輸送帶最大張力F1max=F2+Fu=41626N（3）輸送帶最小張力本設(shè)備為上運(yùn)帶式輸送機(jī)，輸送帶最小張力在尾部卸載滾筒處，即FF4，根據(jù)F2min=16398N計(jì)算F3F3=F2+fLg(qRU+ qBcosδ)qBLgsinδ=11370N式中：f—模擬摩擦系數(shù)，進(jìn)行張力計(jì)算選用f=；輸送帶下垂度驗(yàn)算限制輸送帶下垂度的最小張力承載分支：回程分支：式中：ao—上托輥間距，ao= ； au—下托輥間距，ao= 3； h/a—許用最大下垂度，h/a=。輸送帶最小張力F3＞Fmin，能力滿足輸送帶下垂度的要求。輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算安全系數(shù)： n=式中：σ—輸送帶拉伸強(qiáng)度，σ=580N/mm根據(jù)以上計(jì)算，電動(dòng)機(jī)功率選用90kW，型號(hào)為YB280M4，電壓1140 kv，轉(zhuǎn)速為 1480r/min，減速器選用DCY31525，速比i=25，頭部滾筒直徑D=800mm，選用580S整體帶芯阻燃輸送帶，拉緊裝置布置在機(jī)頭部，采用液壓拉緊型式，逆止器型號(hào)為DTⅡN114。原運(yùn)輸斜巷輸送機(jī)運(yùn)量按300t/h設(shè)計(jì)，按礦井生產(chǎn)能力其運(yùn)量應(yīng)改為200t/h，因現(xiàn)場(chǎng)已安裝運(yùn)行，所以只更換電機(jī)，將原132kw電動(dòng)機(jī)更換成90kw電動(dòng)機(jī)，并對(duì)原安裝電動(dòng)機(jī)的底座應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改造。二、輔助運(yùn)輸軌道運(yùn)輸設(shè)備選型計(jì)算（一）原始資料運(yùn)距: 400m，年運(yùn)輸量：材料及矸石每班約90t井下大巷平均坡度為3‰；，軌距600，載重量q =，（矸與煤容重不同,） 自重q0=；工作日330天，每天四班，每班工作5h；兩個(gè)運(yùn)輸循環(huán)休止時(shí)間為θ=25min；（二）選擇電機(jī)車型式根據(jù)運(yùn)輸條件、車輛采用CDXT28J型防爆蓄電池機(jī)車。長時(shí)速度11km/h， kW2。2，列車制動(dòng)減速度按制動(dòng)距離不超過40米。（三）列車組成計(jì)算按重車上坡起動(dòng)、牽引電機(jī)溫升條件、按重車下坡制動(dòng)距離不超過40米、按蓄電池機(jī)車重車組總質(zhì)量四種條件計(jì)算，取其中最小者作為列車組成。按重車上坡起動(dòng)=91 t式中：P——電機(jī)車粘著質(zhì)量，8t；——撒沙起動(dòng)的粘著系數(shù)，；a——列車起動(dòng)加速度， m/s178。；——重列車起動(dòng)阻力系數(shù)，；i——運(yùn)輸線路平均坡度，3‰；g——重力加速度， m/s178。按牽引電機(jī)溫升條件列車往返一次運(yùn)行需要時(shí)間T1==相對(duì)運(yùn)行需要時(shí)間ττ= T1/(T1+θ)=(+25)==式中：——電機(jī)車調(diào)車時(shí)電能消耗系數(shù)，； i——等阻坡度，2‰；——重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，；按重車下坡制動(dòng)距離不超過40米列車制動(dòng)時(shí)的速度按機(jī)車長時(shí)運(yùn)行速度，則制動(dòng)減速度為b，=按重列車下坡制動(dòng)條件，求重車組的質(zhì)量= t式中：b——列車制動(dòng)減速度 ——允許制動(dòng)距離，40m； ——制動(dòng)時(shí)的粘著系數(shù)，；按蓄電池機(jī)車重車組總質(zhì)量 式中 取440Ah 取120V 機(jī)車每班可能運(yùn)輸次數(shù) = t取4值中最小值Q2決定列車中的牽引礦車數(shù)考慮到井底車場(chǎng)和制動(dòng)距離留有余地，取20輛礦車組成一列車。驗(yàn)算制動(dòng)距離運(yùn)輸20輛礦車時(shí)的制動(dòng)距離為：==（四）電機(jī)車臺(tái)數(shù) 列車往返一次運(yùn)行需要時(shí)間T1== 機(jī)車每班可能運(yùn)輸次數(shù)每班運(yùn)需要的列車數(shù)==式中 K1—運(yùn)輸不均勻系數(shù) 每班運(yùn)人所需列車數(shù)，運(yùn)送人員，單翼開采 m2=0所需總機(jī)車臺(tái)數(shù)工作機(jī)車：===1臺(tái)備用機(jī)車取1臺(tái)即+700m軌道大巷運(yùn)輸設(shè)置有CDXT2—8J型礦用防爆特殊型蓄電池機(jī)車共2臺(tái)（其中1臺(tái)備用）經(jīng)計(jì)算礦井采用8T蓄電池機(jī)車1臺(tái)，用于運(yùn)輸材料、矸石和設(shè)備。并在+700m水平井底車場(chǎng)附近設(shè)充電室。每列車由20輛1t固定礦車組成。共需機(jī)車2臺(tái)，使用1臺(tái)、備用1臺(tái)。3—14紫金溝井接替生產(chǎn)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 第四章 采區(qū)布置及裝備 第四章 采區(qū)布置及裝備 第一節(jié) 采煤方法一、采煤方法選擇本井田水文地質(zhì)條件簡單。開采的煤層只有2號(hào)煤層，該煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，一般不含或含1層夾石，傾角在2186?！?8186。之間，頂板多為泥巖、粉砂巖或細(xì)粒砂巖，底板多為細(xì)粒砂巖、粉砂巖或泥巖。其礦床充水含水層以上覆砂巖裂隙含水層為主，屬于水文地質(zhì)條件簡單的裂隙充水礦床。目前礦井采用一次采全高的長壁采煤法，全部冒落法管理頂板。二、工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型（一）采煤工作面設(shè)備配備情況本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力900kt/a, 屬中型礦井。采用機(jī)械化開采是實(shí)現(xiàn)合理集中生產(chǎn)，保證礦井穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的重要措施。根據(jù)煤層賦存條件及汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司多年來的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，目前礦井設(shè)備實(shí)際配備情況如下：采煤機(jī)采煤機(jī)選用MG250/600AWD型雙滾筒采煤機(jī)，牽引方式為機(jī)械交流調(diào)速，牽引速度0～～12m/min，電動(dòng)機(jī)功率為600kw，生產(chǎn)能力700t/h，～，適應(yīng)傾角≤25186。運(yùn)輸機(jī)工作面運(yùn)輸設(shè)備選用SGZ764/630型可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率2160kw，輸送量1000t/h。順槽配備SSJ1000/160型轉(zhuǎn)載機(jī)和SZZ764/132型可伸縮膠帶輸送機(jī)，其轉(zhuǎn)載能力和輸送能力分別為700t/h和1000t/h。液壓支架根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性，工作面選用掩護(hù)式液壓支架。支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算：（1）估算法P=Mγncosα/（K－1）=cos15176。/（－1）= MPa式中：P—支架單位面積上應(yīng)有的工作阻力（即支護(hù)強(qiáng)度），Pa；K—頂板巖石碎脹系數(shù)，；n—考慮支架受力不均衡的安全系數(shù)，；M—煤層平均采高，；γ—頂板巖石平均容重，；α—煤層綜采平均傾角（176。），取15176。（2）經(jīng)驗(yàn)公式法P=NMγcosα=7cos15176。=式中：N—支架荷載相當(dāng)于采高巖重的倍數(shù)，對(duì)中等穩(wěn)定頂板取7；α—煤層傾角，取15176。其它參數(shù)同上。結(jié)論：支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不小于上述兩式計(jì)算結(jié)果的最大值。根據(jù)上述各參數(shù)計(jì)算，目前采煤工作面選用ZZ4000/，，工作阻力4000kN,，支架重量15t。工作面端頭選用ZYG4600/14/32型液壓支架, 工作阻力4600kN,。均能滿足采煤工作面的需要。礦井現(xiàn)有采煤工作面主要設(shè)備配備詳見表411。表411 現(xiàn)有采煤工作面主要設(shè)備配備序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量1雙滾筒采煤機(jī)MG250/600AWD，～，N=600kw，能力700t/h臺(tái)12可彎曲刮板輸送機(jī)SGZ764/630，鋪設(shè)長度160m，能力1000t/h 。臺(tái)13轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ764/132, 鋪設(shè)長度160m,能力1000t/h。臺(tái)14可伸縮帶式輸送機(jī)SSJ1000/160, 帶寬1000mm,長度700m ,160KW，能力700t/h。臺(tái)25乳化液泵站W(wǎng)RB200/，流量200L/mm,套26噴霧泵站W(wǎng)PZ320/, 45KW, 電壓660V， 流量320L/mm， 。套27支撐掩護(hù)式液壓支架ZZ4000/，~。架1068端頭液壓支架ZYG4600/14/32，~，~。架49無極繩絞車JWB8/，N=55kw，牽引力80KN臺(tái)110煤層注水鉆機(jī)ZK150，鉆孔深度150 m臺(tái)211注水泵5D2/150，注水壓力15Mpa，流量2m3/h臺(tái)212設(shè)備列車LSZ—，組合車數(shù)17輛列1（二）采煤工作面設(shè)備配備選型復(fù)核礦井在實(shí)際開采過程中，由于井田內(nèi)2號(hào)煤層中小斷層較多，回采工作面穿過的小斷層也較多，回采工作面選用大功率的MG250/600AWD型采煤機(jī)是比較合適的，該采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力700t/h，所以回采工作面的運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)以采煤機(jī)的生產(chǎn)能力為依據(jù)進(jìn)行配備。根據(jù)采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力復(fù)核，目前回采工作面配備的可彎曲刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)能力偏大，設(shè)計(jì)將其進(jìn)行了調(diào)整。另外，目前回采工作面沒有配備破碎機(jī)，本次設(shè)計(jì)增加了1臺(tái)?；夭晒ぷ髅嬖O(shè)備選型復(fù)核后的配備情況見表412。表412 回采工作面設(shè)備選型復(fù)核后配備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量1雙滾筒采煤機(jī)MG250/600AWD，～，N=600kw，能力700t/h臺(tái)12可彎曲刮板輸送機(jī)SGZ730/320，能力700t/h，N=2160kw臺(tái)13轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ730/110，能力700t/h，N=110kw臺(tái)14可伸縮帶式輸送機(jī)SSJ1000/160, 帶寬1000mm,長度700m ,160KW，能力700t/h。臺(tái)25乳化液泵站W(wǎng)RB200/，流量200L/mm,套26噴霧泵站W(wǎng)PZ320/, 45KW, 電壓660V， 流量320L/mm， 。套27支撐掩護(hù)式液壓支架ZZ4000/，~。架1068端頭液壓支架ZYG4600/14/32，. 4~，~。架49破碎機(jī)PLM800，過煤及破碎能力均為800t/h、N=90kw臺(tái)110無極繩絞車JWB8/，N=55kw，牽引力80KN臺(tái)111煤層注水鉆機(jī)ZK150，鉆孔深度150 m臺(tái)212注水泵5D2/150，注水壓力15Mpa，流量2m3/h臺(tái)213設(shè)備列車LSZ—，組合車數(shù)17輛列1三、工作面長度及推進(jìn)度目前礦井綜采工作面長度為160m?；夭晒ぷ髅婷刻烊嗖擅海话鄿?zhǔn)備，結(jié)合汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司多年來的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采煤機(jī)牽引速度按4m/min、 計(jì)算，年推進(jìn)度為2000m。四、采區(qū)及回采工作面回采率本礦井只有2號(hào)煤層為可采煤層，屬中厚煤層，因此采區(qū)回采率按80%考慮，煤層回采率按95%考慮。五、礦井生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo)根據(jù)礦井采掘布置和巷道支護(hù)方式，目前礦井生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo)如下表412。表412 礦井主要材料消耗指標(biāo)表鋼材t/kt坑木m3/kt炸藥kg/kt雷管發(fā)/kt水泥t/kt備注120550第二節(jié) 采區(qū)巷道布置一、移交生產(chǎn)（達(dá)產(chǎn)）時(shí)采區(qū)位置、數(shù)目及工作面生產(chǎn)能力（一）采區(qū)數(shù)目及位置目前礦井共有兩個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，即靠近井筒的一、二采區(qū)，其中一采區(qū)的1201及1202工作面已經(jīng)回采完畢，現(xiàn)正在1203工作面進(jìn)行回采；二采區(qū)正在2202工作面進(jìn)行回采，另外二采區(qū)的2203工作面也已經(jīng)基本準(zhǔn)備完畢。，賦存穩(wěn)定可靠。根據(jù)礦井的900kt/a生產(chǎn)能力。一個(gè)采區(qū)一個(gè)綜采工作面完全能滿足礦井9000kt/a生產(chǎn)能力的要求。所以本礦井應(yīng)減員增效，即在一采區(qū)布置一個(gè)綜采工作面進(jìn)行回采。為了礦井安全生產(chǎn)，暫時(shí)封閉二采區(qū)的回采工作面，保留二采區(qū)的三條下山，并在軌道下山內(nèi)布置2臺(tái)小型排水泵，避免三條下山被水淹沒而被破壞。（二）回采工作面參數(shù)回采工作面長度如前所述，礦井回采工作面長度為160m?；夭晒ぷ髅婺晖七M(jìn)度根據(jù)采煤機(jī)切割速度、工作面長度以及工作制度計(jì)算，采煤工作面每天完成10個(gè)循環(huán)，，年平均推進(jìn)度2000m。（三）回采工作面生產(chǎn)能力回采工作面生產(chǎn)能力按Q=L╳e╳m╳r╳k式中：Q ─ 工作面生產(chǎn)能力 L ─ 年推進(jìn)度：2000me ─ 工作面長度： 160mm ─ 工作面采高： r ─ 煤的容重： k ─ 工作面回采率： 95%經(jīng)計(jì)算，工作面年產(chǎn)量為875kt。礦井年產(chǎn)量：Q總=Q采+Q掘=875+44=9190kt 式中： Q采——工作面年產(chǎn)量Q掘 ——掘進(jìn)煤產(chǎn)量按5%計(jì)算通過計(jì)算能滿足礦井生產(chǎn)能力。二、采區(qū)布置采區(qū)尺寸及開采順序根據(jù)井田開拓布置，采區(qū)劃分、地質(zhì)情況和礦井實(shí)際開采情況等因素綜合考慮，設(shè)計(jì)確定首采區(qū)（一采區(qū)），。目前礦井已經(jīng)布置有二個(gè)綜采工作面，分別在一、二采區(qū)進(jìn)行回采，本著先近后遠(yuǎn)，先淺后深的原則，設(shè)計(jì)確定采區(qū)間的開采順序?yàn)椋合炔梢?、二采區(qū)，后采三、四采區(qū)。一采區(qū)回采工作面接替見表421。 表421 1采區(qū)工作面接續(xù)巷道布置目前礦井井下一采區(qū)的準(zhǔn)備和回采巷道已經(jīng)形成，二采區(qū)的采區(qū)軌道、膠帶機(jī)及回風(fēng)下山已經(jīng)掘進(jìn)600m。（1）一采區(qū)巷道布置在距+700m井底車場(chǎng)445m處，+700m水平軌道大巷東側(cè)開岔向東布置采區(qū)軌道上山下部車場(chǎng)，為減少上山之間的聯(lián)系巷道，節(jié)省初期工程量省，減少礦井的矸石掘進(jìn)率，沿2號(hào)煤層分別作軌道和回風(fēng)上山，其中軌道上山與+700m水平軌道大巷相連，回風(fēng)上山與+720m回風(fēng)大巷相連，軌道上山分為二段，第一段長590m，第二段長580m，傾角分別為16186。20’及12186。20’；回風(fēng)上山長1200m，傾角12186。膠帶機(jī)上山長1015m，傾角為13186。15’，通過采區(qū)煤倉與膠帶機(jī)斜巷相連。采煤工作面膠帶機(jī)巷分別與軌道和膠帶機(jī)上山相連；其軌道巷與軌道上山相連。礦井自回采以來，一采區(qū)內(nèi)的1201及1202