某矿机电设计样本

1第六章提升、通风、排水和压缩空气设备第一节提升设备一、提升方式本次技改，设计井型为0.15Mt/a。主斜井斜长539m，倾角26.4°，安装两部大倾角带式输送机，担负全矿井的提煤任务。副斜井斜长759m，倾角27°，单钩箕斗提升，利用现有一台Φ1.6m单滚筒提升机，配380V、110kW电动机，主要担负提矸及辅助提升任务兼辅助进风。二、主斜井运输设备1、校验依据主斜井斜长539m，倾角26.4°，矿方已安装两部大倾角输送机，一部安装长度270m，一部269m，现有的带式输送机技术参数：运量60t/h,带宽650mm，带速1.63m/s，电动机功率75kW，传动滚筒直径450mm,托辊直径89mm，以下进行验算其中一部带式输送机。2、主斜井胶带输送机生产能力根据《煤炭工业小型矿井设计规范》，按年工作日330天，每天净提升时间16h计算主斜井提升设备的生产能力。因此，主斜井胶带输送机的提升能力必须满足：httbAaQrnf/43运量Q=60t/h式中：An-----矿井生产能力，150000t/a;2af-------运输不均匀系数，取1.5；t--------主斜井胶带输送机每天工作时间，取16h；br-------运输设备年工作日，取330天；因Q＞43t/h，故现有的胶带输送机输送能力为Q=60t/h，满足要求。4、运行阻力与胶带张力计算⑴、运行阻力计算重段阻力：NgLqqLqWNgLqqqLqqWgddKgddZ,183138.94.26cos035.02709.41.174.26sin2701.17cossin331028.94.26cos04.02702.81.173.84.26sin2701.173.8cossin''H式中：q——货重每米重量mkgVQq/3.826.3606.3qd——每米胶带重量，17.1kg/m；qg——折算到每米长度上的上托辊转动部分质量mkgLGgg/2.84.26cos5.111cosqgq，g——折算到每米长度上的下托辊转动部分重量kg/mmkgLGgg/9.44.26cos5.211cosq,,g,ω、ω，——分别为上、下托辊阻力系数，ω=0.04，ω，=0.035；2、胶带张力计算用逐点计算求张力，胶带输送机计算示意图6-1-1。3图6-1-1胶带输送机计算示意图S4=1.072（S1+WK）+1.07Wzh=1.145S1+14452根据摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程得：neSSfa1114=2.37S1式中：f——胶带与滚筒传动摩擦系数0.15；α——传动滚筒总围包角360°折6.28弧度，查表得efa为2.57。n——摩擦力备用系数，取n=1.15；以上两式联立求解得：S1=11798NS4=27960N3、牵引力与电机功率W0=S4－S1+0.04（S4+S1）=17752N电机功率为：W49100015.100kjVWNd式中：V——带速，1.63m/s；ηj——减速机效率0.85；η0——偶合器效率，0.8；根据验算，主斜井上部带式输送机配套的75kW的电动机，满足要求。44、胶带强度验算胶带许用拉力为N279605546798960654max＞SnBPiS故胶带强度满足要求。根据验算，矿方主斜井已安装的两部带式输送机DTC65/6/75，能满足矿井运输能力。5、电控设备主斜井每部胶带输送机电机功率75kW。电控设备重新选用KYBJ型胶带输送机综合保护装置，有驱动滚筒防滑保护、堆煤保护、防跑偏装置和温度保护、烟雾保护、自动洒水装置。6、其他保护装置根据《煤矿安全规程》规定，倾斜井巷上运时，同时必须安装防逆转装置及制动装置。三、副斜井提升系统的计算1、设计依据井型：0.15Mt/a井筒斜长：759m倾角：27°工作制度：330d/a，14h/d提升任务：担负技改后全矿井提矸及其他辅助作业。材料消耗量：按煤生产能力的5%计算；矸石量：按煤生产能力的5%计算；人车：XRC10-6/6，外型尺寸4970×1024×1474，每节车载10人，质5量为头车1702kg（1辆），尾车1821kg（1辆）。2、现有提升设备该矿副斜井已装备JTK-1.6×1.2/24型单绳小绞车一台，其技术特征为：滚筒直径1.6m，滚筒宽度1.2m，最大静张力45kN，最大静张力差45kN，减速器传动比：i=24；提升机配电机：JR126-8型，380V、110kW，725r/min；提升机最大提升速度2.53m/s，在车场上的加速度和减速度为0.3m/s2（箕斗在卸载曲轨内的加速度），升降人员、物料时的加速度和减速度为0.5m/s2；现用钢丝绳为6×19-φ24.5-1700-特型钢丝绳。现使用3t箕斗，箕斗自重3000kg。矿方现用钢丝绳直径为φ24.5mm，不符合《煤矿安全规程》有关滚筒直径D≥80d的规定，预选钢丝绳为6V×18+IWR-1870型钢丝绳，d=20mm，Pk=1.62kg/m，Qq=298kN，进行验算。因副斜井倾角为28.3°，本次设计提升容器仍采用箕斗，通过计算，现有的箕斗偏大，造成钢丝绳直径大于20mm，使用现有的绞车不符合规程要求，经过经济比较，更换现有的箕斗比较合理，箕斗预选2.5t，箕斗自重2500kg，提矸以及提材料定重装载，一次提2500kg。经统计，需下井的较大设备有水泵以及配套电机、矿用绞车等，经查验各设备的外形尺寸，均可下井。井下最大件重量均小于提矸石重量，因此不再计算最大件提升时，钢丝绳的安全系数。⑴、钢丝绳提升斜长：Lt=759-6=753m6---过卷距离绳端荷重：6Q矸=(2500+2500)×0.467=2335kgQ人=(1702+1821+20×70)×0.467=2299kg钢丝绳悬垂长度：Hc=759+26=785m安全系数校验979.99.81236.085762.12992298000＞m）（(提人)5.767.981.9)236.085726.13532(298000＞m(提矸)经验算，所选钢丝绳符合《煤矿安全规程》的要求。⑵、提升机滚筒直径：Dg'=80×20=1600mm最大静张力：FJ'=81.9)236.085726.13532(/1000=31kN现用的JTK-1.6×1.2/24，Fj=45kN，Dg=1.6m，Bg=1.2m，i=24，满足以上要求。缠绳校验(缠三层)：753+30+7×π×1.6B'=————————×(20+2)=1182mm1200mm1.617×π×3该绞车为在用绞车，在滚筒上加过渡楔，滚筒强度可以满足要求，最外一层钢丝绳到滚筒边缘的高度大于钢丝绳直径的2.5倍，滚筒上设有带绳槽的衬垫，根据《煤矿安全规程》第四百一十九条的规定，允许缠绕3层。经验算，现用提升机可满足以上条件。7⑶、提升系统利用该矿现有的TSG-1600/11型井上固定天轮，天轮直径为1.6m。提升系统见图6-1-2。⑷、提升运动学、动力学提矸速度图、力图见图6-1-3-1，提人速度图、力图见图6-1-3-2。提料速度图见图6-1-3-3。⑸、电动机的校验经计算，结果为提矸：计算等效力为29.5kN，等效容量为92.6kW，计算等效时间316.6S，电机过载能力λ=1.03＜0.75×1.8=1.35，可满足要求。提人：计算等效力为29.8kN，等效容量为97.6kW，计算等效时间301.5S，电机过载能力λ=1.23＜0.75×1.8=1.35，满足要求。原有的一台JR126M-8型电机，技术参数：380V、110kW，725r/min，可满足要求。提升机实际运行最大速度：smiDnVg/53.224606.114.372560'max⑹、最大班作业时间平衡表序号名称数量每次数量每班提升次数每次提升时间(s)每班提升时间(s)1矸11.4t2.5t5668.03340.02材料11.4t2.5t5712.53562.53下送人员84人19人5645.13225.54上提人员645.11612.85其他人员645.1645.16升降设备1748.0748.07炸药11855.01855.08雷管11855.01855.09下保健车1748.0748.010其它3748.02244.0811合计19835.9副井辅助提升最大班作业时间为5.5h，最大班工人下井时间54min。⑺、电控及信号设备现有的电控设备要进行改造，更换成PLC数字电控。提升信号采用KXT19型矿用多功能提升信号系统。副斜井提升系统安全保护装置必须完善齐全，符合《煤矿安全规程》第427条规定。⑻、XRC10-6/6型人车必须配有人车通讯机，符合《煤矿安全规程》第369条规定。⑼、副斜井绞车双回路供电，电源引自地面变电所。系统改造完成后，应重新整定、检测提升设备，使之符合相关规程、规范及行业规定的要求。9注:图中尺寸单位:绞车型号：1.6×1.2/24TSG-1600/11型井上固定天轮钢丝绳内偏角α2=1.3°钢丝绳外偏角α1=1.3°注：本图以绞车房地坪标高为±0.00m。25+0.4510图6-1-2副斜井提升系统图10图6-1-3-1副斜井提矸速度、力图t（s）（）0V=2.53m/sa(m/sh(m)t（s）20.353.651.863.75303.27736.94V(m/s)F(kg)0.31.670.4240474518451533362583140413992577257318651863100.50.59.174.5840435.653.86110.50.5F(kg)V(m/s)2t（s）h(m)a(m/sV=2.53m/s0（）t（s）图6-1-3-2副斜井提人速度、力图5.1287.436.4727.24637462934542618144314355.16.412图6-1-3-3副斜井提料速度图（）（）5.063.65291736.26.41.862.53下放空箕斗至井底车场下放重车组提升空车组03.7513四、副暗斜井绞车选型矿井年产量0.15Mt/a，提升斜长338m，倾角α=30.6°，斜井单箕斗提升，工作制度为：300d/a，14h/d，提升容器为一个2.5t斜井箕斗，箕斗自重2500kg，装备一台JTPB—1.2型单绳单筒防爆提升机，Fj=30kN，Dg=1.2m，Bg=1.2m，i=24。人车：XRC10-6/6，每节车载10人，头车1702kg、尾车1821kg。钢丝绳采用6×7+FC-Ф20-1870-特型钢丝绳，Pk=1.4kg/m，dk=20mm，Qq=269kN。提矸时，安全系数m=9.2817.5；提人时，安全系数m=9.47.5；缠绳1140mm＜1200mm（缠二层）。经计算，最大净张力为28.9kN，所需电机容量为75kW。系统安装完成后，应进行整定、检测提升设备，使之符合相关规程、规范及行业规定的要求。提升信号采用小斜井提升信号系统。该系统打点次数，实现绞车峒室与各车场之间联系，此外还可在轨道沿途向绞车司机发信号，以满足各提升工况的要求。绞车电源引自井底中央变电所，采用电缆双电源引入。五、13采区轨道下山绞车选型1、设计依据：13采区轨道下山斜长131m，倾角α=21°，担负采区的辅助提升任务。2、设备选型提升方式采用单钩串车提升。提矸、下料一次串1辆1t矿车，矿车自重592kg，矿车最大载重1700kg。根据《煤矿安全规程》人员上下的主要倾斜井巷，垂深超过50m时，应采用机械运送人员人车，本次设计轨道下14山垂深为46.8m,所以不设机械运送人员人车。⑴、钢丝绳的选择提升斜长：Lt=150m倾角：21°绳端荷重：Q矸=(592+1700)×0.37=848kg钢丝绳悬垂长度：Hc=170m钢丝绳单重：848Pk=—