【正文】 礦車自重， 595kg； m2— 每輛礦車裝煤量， 1000kg。 23 2）矸石車 2 1 1 160000( ) ( s i n c o s )zQ g m m f??? ??= ( 595 1800) ( si n 25 c os 25 )? ? ? ? ? = 式中 m1— 礦車自重， 595kg； m2— 每輛礦車裝矸量， 1800kg； f1— 礦車運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)，礦車為滾動(dòng)軸承 ,取 ； g— 重力加速度， 。 根據(jù)計(jì)算絞車一次串車提升 4輛裝煤礦車，或 2輛裝矸礦車。 （ 2）礦井一次提升需要提升礦車數(shù)量 3600c An TQ br t ???? ? ? ?= 1 .2 5 9 9 0 0 0 5 6 33 6 0 0 3 3 0 1 6 0 .9 5??? ? ?= 式中 c—— 提升不均衡系數(shù)，取 ； An—— 年提升量， 99000t； T—— 一次提升循環(huán)時(shí)間，取 563s； br—— 年工作日， 330d； t—— 日工作時(shí)數(shù)，取 16h。 木材： 1次 /班 1鋼材： 1次 /班 22 1其它： 2次 /班 1車場型式： 上、下平車場。 煤的松散容重： 1t/m3，矸石容重 。 提升斜長（ hS）：主斜井斜長 511m。 最重件為 柴油機(jī)車 的最大不可拆卸件重量為 3t。 矸石率 (A2)： 10%。 一）設(shè)計(jì)依據(jù) 礦井年產(chǎn)量 (A1)：提升能力 90kt/a。投產(chǎn)時(shí)期，礦井 +160m 運(yùn)輸大巷 使用臺(tái)數(shù)為 2 臺(tái)，另備用檢修機(jī)車 1 臺(tái)，共需機(jī)車 3 臺(tái)。 N= 1 .2 5 1 .1 9 1 0 .51 6 0 2 56 0 7 .5 1 0 1 8?? ??????? ? ? ??= 通過以上計(jì)算，礦井 +160m 運(yùn)輸大巷 選取 機(jī)鋼輪機(jī)車取 1臺(tái) 。 機(jī)車臺(tái)數(shù)計(jì)算： 每班工作的柴油機(jī)車臺(tái)數(shù)按下式計(jì)算： N= ?????? ????? ?? ??LqnT Akk b b 16 060 21 式 中 N— 貨運(yùn)工作機(jī)車臺(tái)數(shù)，臺(tái)； 1k — 運(yùn)輸不均衡系數(shù)， ； 2k — 矸石系數(shù)， ； bA — 每班煤產(chǎn)量， 91t； bT — 每班工作時(shí)間， ； n— 列車中的礦車數(shù)， 10輛； q— 礦車的裝載重量， 1t； L— +160m運(yùn)輸大巷 運(yùn)輸距離： 。 空列車上坡時(shí)運(yùn)行阻力： Wk=? ?? ?giqnP k ??? ?0 =? ?? ?3 . 0 1 0 0 . 5 9 5 0 . 0 1 1 0 . 0 0 3 9 . 8? ? ? ? 20 =＜ 重列車下坡時(shí)運(yùn)行阻力： Wz=? ?? ?giqqnP z ??? ?)( 0 =? ?? ?3 . 0 1 0 (1 0 . 5 9 5 ) 0 . 0 0 9 0 . 0 0 3 9 . 8? ? ? ? ? =＜ 式中 Wk— 空列車上坡運(yùn)行阻力， kN； Wz— 重列車下 坡運(yùn)行阻力， kN； k? — 空列車運(yùn)行阻力系數(shù)， ； z? — 空列車運(yùn)行阻力系數(shù)， 。矸石車也滿足要求。 制動(dòng)距離驗(yàn)算： 比較礦井 10 輛煤車和 5 輛矸石車牽引最大質(zhì)量，以最大 10 輛煤車質(zhì)量的運(yùn)輸煤車作為計(jì)算機(jī)車制動(dòng)距離的依據(jù)，計(jì)算如下： l= 200 .0 4 1 4 7()z yvPgigP n q q? ??? ? ? ??? （ ） 式中 l— 制動(dòng)距離， m v — 列車制動(dòng)時(shí)的速度， 8km/h； z? — 制動(dòng)時(shí)的粘著系數(shù)， 。 n= ? ?3 . 0 9 . 8 0 . 1 7( 1 )1 0 . 5 9 5 1 . 0 7 5 0 . 0 6 2 0 . 0 0 9 0 . 0 0 3 9 . 8? ?? ? ? ? ?=397輛 按啟動(dòng)和制動(dòng)條件，礦車數(shù)應(yīng)為 輛。 n= ? ?0( 1 )1 . 0 7 5 zygPqq b i g??? ?? ? ? ? ? 式中 n— 列車中的礦車數(shù)，輛； P— 機(jī)車的質(zhì)量， ； q— 礦車裝載質(zhì)量； 1t； q0— 礦車質(zhì)量； ； g— 重力加速度， ； z? — 制動(dòng)粘著系數(shù)， ； y? — 重列車運(yùn)行阻力系數(shù)， ； i— 運(yùn)輸線路平均坡度，對于運(yùn)輸大巷， 3‰； b— 制 動(dòng)減速度，經(jīng)計(jì)算，取 。 g— 重力加速度， ； q? — 機(jī)車撒沙啟動(dòng)的粘著系數(shù)， ； a— 列車啟動(dòng)加速度， ； q? — 重列車啟動(dòng)阻力系數(shù)， ； i— 運(yùn)輸線路平均坡度，對于運(yùn)輸大巷， 3‰。采用 1t 固定車箱式礦車，機(jī)車采用 ，機(jī)車軌距 600mm，機(jī)車質(zhì)量 ，功率 11kW，最大牽引力 。 按礦井防治瓦斯要求，運(yùn)行中的機(jī)車必須裝備 1 臺(tái) AZJ91 型便攜式甲烷檢測報(bào)警儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^ %時(shí)切斷機(jī)車電源，必須停止機(jī)車運(yùn)行。 運(yùn)行機(jī)車必須為防爆特殊型機(jī)車。 機(jī)車型號(hào) 粘著質(zhì) 量（ t） 軌距 （ mm） 長時(shí)牽引 力（ N） 最大坡度（ ‰ ） 長時(shí)速度（ km/h） 制動(dòng) 方式 傳動(dòng) 方式 最小轉(zhuǎn)彎半徑（ m） 防爆功率（ kW） 600 6600 ≤7 8 機(jī)械 機(jī)械 ≥ 5 11 17 （二）設(shè)計(jì)依據(jù) 原煤產(chǎn)量 :90kt/a； 矸石量： 90kt/a(按預(yù)計(jì)礦井矸石率 10%計(jì)算 )； 礦井瓦斯等級(jí) :屬低瓦斯礦井； 工作制度： 330天， 3班制作業(yè)，最大班時(shí)間 ； 運(yùn)輸?shù)缆菲骄露龋?30/00，重列車下坡運(yùn)行； 礦車型式： 1t固定車箱式礦車，軌距 600mm； +160m運(yùn)輸大巷 運(yùn)輸距離： 。投產(chǎn)時(shí)期，礦井 +160m 運(yùn)輸大巷 采用礦用防爆柴油機(jī)車牽引運(yùn)輸。 （二）運(yùn)輸機(jī)車 修改 礦井原設(shè)計(jì)采用 CTY5/6G 型礦用特殊型蓄電池電機(jī)車 運(yùn)輸，因礦井現(xiàn)有防爆柴油機(jī)車，本次修改設(shè)計(jì)考慮利用設(shè)備，故修改為防爆柴油機(jī)車，具體選型計(jì)算如下： 設(shè)計(jì)礦井 +160m 運(yùn)輸大巷選用 車運(yùn)輸（機(jī)車技術(shù)特征見表 321）。根據(jù)以上參數(shù)及投產(chǎn)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的需要 靜風(fēng)壓和需要風(fēng)量，經(jīng)驗(yàn)算，F(xiàn)BCDZ6№ 16A2 55kW型礦用防爆對旋式軸流通風(fēng)機(jī)符合要求， 故 本次 修改 方案風(fēng)機(jī)選型 修改 為 FBCDZ6№ 16A2 55kW 型礦用防爆對旋式軸流通風(fēng)機(jī) 。 16 通風(fēng)設(shè)備 初設(shè) 所選用 風(fēng)機(jī)型號(hào)為 FBCDZ6№ 15A2 37kW 型礦用防爆 對旋式軸流 通風(fēng)機(jī) ， 風(fēng)機(jī)風(fēng)量為 16～ 40m3/min，風(fēng)壓為 98～ 1746Pa，功率為 2 37kW。 轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外側(cè)施工成斜線圓弧形，必要時(shí)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。 3）砌碹巷道墻壁表面應(yīng)盡量做得光滑 ，同時(shí)外抹灰漿 ，力求使巷道光滑平整，以降低通風(fēng)阻力。生產(chǎn)中可根據(jù)實(shí)際情況采取如下措施，以提高礦井通風(fēng)等積孔： 1)、 要維護(hù)好 主斜井、回風(fēng)斜井、主 要運(yùn)輸巷道、 集中回風(fēng)上山及總回風(fēng) 巷、引風(fēng)道等主要巷道，適當(dāng)增加巷道斷面積，降低通風(fēng)風(fēng)阻，提高通風(fēng)等積孔。 S2/m8 2)、礦井等積孔 A1 = 11/ hQ = 31247。 14 表 312 通風(fēng)容易時(shí)期礦井通風(fēng)阻力計(jì)算表 序號(hào) 巷道名稱 支護(hù)形式 斷面形式 阻力系數(shù) 巷道長度 巷道周長 巷道斷面 風(fēng) 阻 風(fēng) 量 風(fēng) 速 通風(fēng)阻力 a() m m S(m2) R（ ） m3/s m/s （ Pa） 1 主斜井 砌碹 半園拱形 511 16 2 主斜井下部車場 砌碹 半園拱形 60 16 3 160 運(yùn)輸大巷 砌碹 半園拱形 60 15 4 材料上山及繞道石門 砌碹 半園拱形 89 15 5 1 號(hào)皮帶運(yùn)輸機(jī)下山 錨桿 /金屬支架 梯形 385 15 6 東帶區(qū)集中運(yùn)輸大巷 砌碹 半園拱形 105 15 7 1301 工作面運(yùn)輸巷 錨桿 /金屬支架 梯形 290 10 8 1301 采煤工作面 單體液壓支柱 矩形 80 5 9 1301 工作面東回風(fēng)巷 錨桿 /金屬支架 梯形 290 5 10 帶區(qū)集中回風(fēng)大巷 金屬支架 梯形 18 9 10 11 集中回風(fēng)上山 砌碹 半園拱形 313 9 29 12 170 總回風(fēng)巷 砌碹 半園拱形 89 9 29 13 回風(fēng)石門 砌碹 半園拱形 26 29 14 回風(fēng)斜井 砌碹 半園拱形 520 31 15 引風(fēng)硐 砌碹 半園拱形 30 31 16 小 計(jì) 17 局部阻力取 15% 18 合 計(jì) 2866 329 15 等積孔計(jì)算及通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià) 1） 、礦井通風(fēng)的總風(fēng)阻 R1 =h 1/ Q12 =329247。 通風(fēng)摩擦阻力計(jì)算公式如下： h= 23 QS PLa ??? 式中 h—— 通風(fēng)摩擦阻力， Pa； α —— 井巷摩擦阻力系數(shù)， ； L—— 井巷長度， m； P—— 井巷凈斷面周長， m； Q—— 通風(fēng)井巷的風(fēng)量， m3/s； S—— 井巷凈斷面面積， m2； 通風(fēng)局部阻力取同時(shí)期摩擦阻力的 15％。 經(jīng)驗(yàn)算，各通風(fēng)巷道中的風(fēng)速符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，風(fēng)量分配合理。 5)礦井實(shí)際需要風(fēng)量 將上述各計(jì)算參數(shù)值代入公式 2計(jì)算礦井實(shí)際需要風(fēng)量： Q=（∑ Q 采 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 +∑ Q 其它 ） K =（ 600+837+80+0） = 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《采礦工程設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定，按實(shí)際配風(fēng)情況，將礦井通風(fēng)容易時(shí)期礦井總風(fēng)量確定為 ，即31m3/s。 表 311 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算表 計(jì)算 方法 使用公式 相關(guān)參數(shù) 掘進(jìn)工作面名稱 1302 工作面 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面 1302 工作面 回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面 東帶區(qū)集中運(yùn)輸 大 巷掘進(jìn)工作面 按瓦斯涌出量計(jì)算 公式 8 q 掘 (m3/min) Kj Q 掘 (m3/min) 按炸藥使用量計(jì)算 公式 9 Aj(kg) Q 掘 (m3/min) 75 75 75 按工作面人數(shù)計(jì)算 公式 10 nj 15 15 15 Q 掘 (m3/min) 60 60 60 按風(fēng)速進(jìn)行 驗(yàn)算 Sj(m2) V 最低 15 15 15 公式 11 按最低允許風(fēng)速 計(jì)算 Q掘 (m3/min) 99 108 12 公式 12 按最高允許風(fēng)速 計(jì)算 Q掘 (m3/min) 1584 1728 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量確定 Q 掘 (m3/min) 99 75 108 全礦只有 3 個(gè)掘進(jìn)工作面的風(fēng)量計(jì)入礦井總風(fēng)量，礦井掘進(jìn)需要風(fēng)量： ∑ Q 掘 =∑ Q 掘 1+∑ Q 掘 2+∑ Q 掘 3 =279+279+279 =837m3/min 3）硐室實(shí)際需要風(fēng)量 中央變電所 為獨(dú)立通風(fēng)的硐室，按經(jīng)驗(yàn)值每個(gè)硐室配風(fēng)量80m3/min， ∑ Q 硐 =80m3/min。 e、按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 Q 掘 =Qf I＋ V 最低 S (公式 15) 式中 Qf－掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量， m3/min； I－掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)； V 最低 －為保證局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷口之間巷道的最低風(fēng)速，半煤巖巷為 15m/min，巖巷為 9m/min； S— 安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道斷面積， m2； 掘進(jìn)工作面使用 FBD№ 5/2 型局部通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量平均值 Qf=180m3/min；運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面為半煤巖巷掘進(jìn)，巷道斷面。 S2/m8； Q 局 — 局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量， m3/s；經(jīng)計(jì)算，運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面為； Q 掘 — 掘進(jìn)工作面迎頭需要風(fēng)量， m3/s；經(jīng)計(jì)算，運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面迎頭需要量為 ； 將以上各參數(shù)值代入公式 14 計(jì)算局部通風(fēng)機(jī)需要全風(fēng)壓： 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)： h 全 = = d、選擇局部通風(fēng)機(jī) 根據(jù)計(jì)算出的 h全和 Q 局從局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上查出適應(yīng)要求的局部通風(fēng)機(jī)是 FBD№ 5/2 型礦用防爆壓入式對旋軸流局部通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)全壓為 500～ 2800Pa，額定風(fēng)量為 150～ 210m3/min，