03第三章井下运输及设备09.8-复件

张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司99第三章井下运输及设备3.1运输方式选择3.1.1运输方式1．煤炭运输胶带运输具有系统简单、自动化程度高、管理方便、运力大、有利于实现矿井高产高效和适应产量变化（根据市场需求）等特点。本矿井煤炭储量丰富、煤质优良、煤层生产能力大，具有得天独厚的实现高产高效条件。因此，确定煤炭运输采用胶带输送机运输方式。2．辅助运输根据矿井巷道沿煤层掘进，坡度一般1～2°，回采工作面采用大功率采煤机回采，巷道为综掘机及连续采煤机（达产）掘进、锚网支护，采掘工作面用人、用料数量少等特点，需要一种方便、灵活快捷的辅助运输方式与之配套。无轨胶轮车运输目前在国内外已广泛使用，尤其对近水平煤层沿煤层布置大巷的矿井来说，是最有效的辅助运输方式。该方式虽然设备一次投资较高，但优点十分突出，系统的设置与维护工作量极少，没有中间环节，可实现地面至井下连续运输，为有效利用工时、实现高产高效、快速掘进创造了有利的条件。因此，设计确定井下辅助运输采用无轨胶轮车运输方式。矿井人员乘无轨胶轮人员运输车通过副平硐可直达井下各工作地点；物料、设备采用多用途无轨胶轮车从地面经副平硐可直接到达井下各个使用地点。3.1.2运输系统1．煤炭运输矿井投产时，5-2煤煤炭运输系统为：5-2煤回采工作面→5-2煤胶带输送机顺槽→5-2煤胶带输送机大巷→主平硐→地面。5-2煤掘进工作面出煤，经其配套的胶带输送机转载，汇入到5-2煤胶带输送机大巷张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司100主煤流系统。矿井达产时，3-1、4-2煤煤炭运输系统为：3-1煤回采工作面→3-1煤胶带输送机顺槽→3-1煤胶带输送机大巷→3煤组煤仓→4-2煤胶带输送机大巷→4煤组煤仓→5-2煤胶带输送机大巷→主平硐→地面。4-2煤回采工作面→4-2煤胶带输送机顺槽→4-2煤胶带输送机大巷→4煤组煤仓→5-2煤胶带输送机大巷→主平硐→地面。3-1、4-2煤掘进工作面出煤，经其配套的胶带输送机转载，分别汇入3煤组、4煤组煤流系统，最终汇入到5-2煤胶带输送机大巷主煤流系统。2．井下矸石矿井正常生产期间，矸石尽可能由铲车将其填入井下废弃巷道，也可用无轨胶轮车经副平硐运到地面，排弃到矿井排矸场地。3．材料设备运输井下所需材料设备，在地面装车后，由无轨胶轮车通过副平硐下井，经5-2煤辅助运输大巷可直接运送至5煤组各使用地点，也可再经4煤组辅助运输斜巷、4-2煤辅助运输大巷直接运送至4煤组各使用地点，均无需转载。工作面综采支架搬家，由支架搬运车直接搬运至另一准备工作面，或由支架搬运车将地面检修过的综采支架直接通过副平硐搬运至工作面，也可把工作面的综采支架由支架搬运车通过副平硐运至地面检修。4．人员运输下井人员可乘坐无轨胶轮车从副平硐下井，经5-2煤辅助运输大巷、4煤组辅助运输斜巷、4-2煤辅助运输大巷运送到各工作地点，或由各工作地点经4-2煤辅助运输大巷、4煤组辅助运输斜巷、5-2煤辅助运输大巷从副平硐至地面。3.1.3主要运输巷矿井投产时井下主要运输巷道有5-2煤辅助运输大巷、5-2煤胶带输送机大巷、4煤组辅助运输斜巷、4-2煤辅助运输大巷和4-2煤胶带输送机大巷。（1）5-2煤辅助运输大巷5-2煤辅助运输大巷沿5-2煤层底板掘进。设计断面为矩形，净宽5800mm，净高张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司1013500mm，净断面积20.3m2，掘进断面积23.7m2。采用挂网锚喷支护，锚深2200～2600mm，间排距900×1000mm，喷厚120mm。为了有效地预防底板软化、底鼓，保证无轨胶轮车正常运行，混凝土铺底厚度300mm。5-2煤辅助运输大巷断面见图3.1-1。（2）5-2煤胶带输送机大巷5-2煤胶带输送机大巷沿5-2煤层底板掘进。设计断面为矩形，净宽5000mm，净高3400mm，净断面积17.0m2，掘进断面积19.0m2。采用挂网锚喷支护，锚深2200～2600mm，间排距900×1000mm，喷厚120mm，混凝土铺底厚度100mm。5-2煤胶带输送机大巷断面见图3.1-2。（3）4煤组辅助运输斜巷4煤组辅助运输斜巷连接5-2煤辅助运输大巷及4-2煤辅助运输大巷，为4煤组辅助运输的主要通道。设计断面为半圆拱形，净宽5800mm，净断面20.7m2，掘进断面积24.4m2，倾角5°30′。采用锚、网、喷支护，锚深2200mm，间排距800mm，喷厚150mm，混凝土铺底厚度300mm。4煤组辅助运输斜巷断面见图3.1-3。（4）4-2煤辅助运输大巷4-2煤辅助运输大巷沿4-2煤层底板掘进。设计断面为矩形，净宽5800mm，净高3500mm，净断面积20.3m2，掘进断面积23.7m2。采用挂网锚喷支护，锚深2200～2600mm，间排距900×900mm，喷厚120mm。混凝土铺底厚度300mm。4-2煤辅助运输大巷断面见图3.1-4。（5）4-2煤胶带输送机大巷4-2煤胶带输送机大巷沿4-2煤层底板掘进。设计断面为矩形，净宽5000mm，净高3100mm，净断面积15.5m2，掘进断面积17.4m2。采用挂网锚喷支护，锚深2200～2600mm，间排距900×1000mm，喷厚120mm，混凝土铺底厚度100mm。4-2煤胶带输送机大巷断面见图3.1-5。张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司102图3.1－1张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司103图3.1－2张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司104图3.1－3张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司105图3.1－4张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司106图3.1－5张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司1073.2运输设备选型3.2.1煤炭运输设备本矿井投产时，井下布置1个5-2煤长壁综采工作面生产，此时原煤的运输顺序为：5-2煤回采工作面→5-2煤顺槽可伸缩带式输送机→5-2煤大巷带式输送机→主平硐带式输送机。5-2煤层开采4年后，3-1煤和4-2煤生产系统已经形成，届时布置1个4-2煤回采工作面和1个3-1煤回采工作面，即3-1煤与4-2煤搭配开采。原煤运输顺序为：3-1煤回采工作面→3-1煤顺槽可伸缩带式输送机→3-1煤大巷带式输送机→3煤组煤仓→4-2煤大巷带式输送机→4煤组煤仓→5-2煤大巷带式输送机→主平硐带式输送机；4-2煤回采工作面→4-2煤顺槽可伸缩带式输送机→4-2煤大巷带式输送机→4煤组煤仓→5-2煤大巷带式输送机→主平硐带式输送机。由于工作面生产能力大，大巷运输距离较长，普通带式输送机不能满足要求，因此确定大巷煤炭运输采用钢丝绳芯带式输送机。3.2.1.1大巷带式输送机选型计算带式输送机的选型计算根据《带式输送机工程设计规范》进行。考虑井下工作面生产能力与峰值煤量、大巷条件、煤流系统的前后期能力协调、主运输设备的配套情况等，经过多方案比选和计算，矿井移交投产时5-2煤及4-2煤大巷带式输送机主要技术参数如下：1．5-2煤大巷带式输送机5-2煤大巷带式输送机主要技术参数：B=1400mm，Q=2500t/h，V=4.0m/s，δ=0.179°～0.879°～0.335°～1.7°，L=2900m，带强为St2500N/mm的钢丝绳芯阻燃输送带，驱动型式为头部双滚筒三驱动，配710kW防爆电动机三台，CST750KS型可控起/停驱动装置三台（速比i=24.5714）。采用头部液压拉紧方式，为ZLY-02-320型（防爆）液压绞车自动拉紧装置。矿井投产时仅铺设L=1000m，Q=2500t/h时，驱动型式为头部单滚筒单驱动，配710kW防爆电动机一台，CST750KS型可控起/停驱动装置一台（速比i=24.5714）。输送带为张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司108St1600N/mm的钢丝绳芯阻燃输送带。其它配置均不变。这样可降低带式输送机的投资，施工、安装周期缩短，有利于矿井正常生产。2．4-2煤大巷带式输送机4-2煤大巷带式输送机主要技术参数：B=1400mm，Q=2500t/h，V=4.0m/s，δ=1.032°～0.699°～-5.5°～0°，L=3236m，带强为St2500N/mm的钢丝绳芯阻燃输送带。驱动型式为头部双滚筒三驱动，配710kW防爆电动机三台；CST750KS型可控起/停驱动装置三台（速比i=24.5714）。采用头部液压拉紧方式，为ZLY-02-320型（防爆）液压绞车自动拉紧装置。矿井投产时仅铺设L=2250m，运量为Q=1500t/h时，驱动型式为头部双滚筒双驱动，配710kW防爆电动机二台,CST750KS型可控起/停驱动装置二台（速比i=24.5714）。输送带为St2500N/mm的钢丝绳芯阻燃输送带。其它配置均不变。这样可降低带式输送机的投资，施工、安装周期缩短，有利于矿井正常生产。以下为5-2煤大巷带式输送机和4-2煤大巷带式输送机的设计计算：（一）设计依据（括号内数值为4-2煤大巷带式输送机）矿井生产能力6.00Mt/a带式输送机运量Q=2500t/h带式输送机带宽B=1400mm5-2煤坡度δ=0.179°～0.879°～0.335°～1.7°（4-2煤坡度δ=1.032°～0.699°～-5.5°～0°）带式输送机长度L≈2900m（L=3236m）煤的松散容重ρ=950kg/m3带式输送机工作制度330d/a、16h/d（二）带式输送机选型计算1．圆周驱动力的计算根据带式输送机的实际工作条件及国内设备生产厂家的加工水平，同时考虑到现场的管理水平等因素后，确定采用并计算出如下参数：托辊运行阻力系数f＝0.030张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司109传动滚筒摩擦系数μ＝0.25带式输送机最大提升速度V＝4.0m/s初选输送带强度St2500N/mm每米物料重量qG＝173.61kg/m每米胶带重量qB＝67.20kg/m上托辊每米长转动部分重量qRO=29.10kg/m下托辊每米长转动部分重量qRU=10.85kg/m系数C＝1.04主要阻力FH＝154094N(FH＝293101N)主要特种阻力FN＝26768N(FN＝16844N)附加特种阻力FS1＝9780N(FS1＝11196N)倾斜阻力Fst＝36257N(Fst＝64084N)传动滚筒所需圆周驱动力Fu＝FH+FN+FS1+FSt(Fu=385228N)＝379184N2．电动机功率带式输送机稳定运行时传动滚筒所需运行功率：PA＝Fu×V/1000＝1517Kw(1541)带式输送机驱动电动机功率：PM＝PA/η1＝1899.6kW(1929.87)式中：η1——驱动系统正功率运行时的传动效率。η1=0.7985为此，选择3台710kW、YBPT400-4电动机。3．输送带张力计算带式输送机采用头部双滚筒传动，功率配比1：1。根据输送机的布置形式确定第一传动滚筒的围包角ф1＝190°，第二传动滚筒围包角ф2＝190°。设FA1、FA2分别为第一和第二传动滚筒圆周力，F1、F1-2和F2分别为第一和第二传动滚筒处的输送带绕入点和绕出点的张力，F3、F4分别为尾轮处的输送带张力，FA为起动状态传动滚筒圆周力。其中FA=FU×KAKA为启动系数，取值KA=1.20张家峁矿井初步设计（修改）第三章井下运输及设备中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司110第一传动单元滚筒上圆周力FA1=KA×2/3FA＝303348N(308183N)第二传动单元滚筒上圆周力FA2=KA×1/3FA＝