矿井运输提升与排水设备选型设计

I龙岩学院资源工程学院课程设计题目：矿井运输提升与排水选型设计姓名：xxx学号：xxxxxx班级：采矿工程年级:2010级指导老师:xxxx老师2013-7II目录摘要...........................................错误!未定义书签。1矿井运输.....................................................11.1井下运输系统和运输方式的确定.............................11.3大巷运输设备.............................................21.4列车组成的计算...........................................31.5电机车台数的计算.........................................62矿井提升.....................................................82.1矿井提升概述.............................................82.2矿井提升设计的主要依据和原始资料.........................82.3提升设备的选型计算.......................................83矿井排水....................................................183.1概述....................................................183.2排水设备选型计算........................................1911矿井运输1.1井下运输系统和运输方式的确定本矿井设计年工作330天，每天二班半生产，半班检修，每天提升16小时，矿井先期投产一个采区保证年产量，设计一个综采工作面，一个岩掘队，一个煤掘队首采区设计两条上山。矿井大巷运输采用矿车运输，首采区上山及区段平巷采用轨道运输。煤炭运输采用胶带输送机运送。一、运输方式的确定及矿井运输系统煤炭：回采工作面------区段运输平巷------采区上山------采区煤仓------运输大巷------井底煤仓-----主井箕斗运送到地面。矸石：工作面------区段平巷------矿车运输-----轨道大巷------副井提升到地面。材料：副井-------井底车场-------轨道大巷--------采区上山-------区段运输平巷------工作面。人员：副井-------井底车场-------轨道大巷--------采区上山-------区段运输平巷------工作面。二、采区运输设备的选型工作面运煤采用可弯曲刮板输送机，型号是SGZ764/264，区段运输平巷采用可伸缩胶带输送机，型号SDJ，采区上山采用胶带运输机，型号SJD-150。顺槽转载机的型号为SZZ—764/132三、大巷运输设备大巷一般采用轨道运输，并选用矿车，牵引设备一般采用电机车，小型矿井亦可采用无机绳运输。大型矿井，采区生产集中矿井一翼走向长度小于3Km，条件适合，技术经济比较优越时，可采用胶带输送机。矿车类型应根据矿井设计生产能力选择。本矿井应选用底卸式矿车，。年生产能力小于90万吨的矿井，选用一吨固定式矿车和与之相一致的辅助车辆。所以本矿井辅助运输可选用1吨固定矿车和平板车，材料车和人车等辅助车辆根据以上原则，同时参考《矿山固定机械》有关内容，确定选用以下固定设备。各种设备选型特征如表1－1、表2－2、表1－3所示。2表1－1可弯曲刮板输送机型号运输能力t/h出厂长度（m）电动机型号功率（Kw）电压（V）SGD－730/320700150YSB－160160×2660/1140表1－2可伸缩胶带输送机特征表型号运输能力t/h出厂长度（m）台数输送带与转载机接头（m）储带长度（m）电动机台数功率（Kw）电压（V）功率因数宽度（mm）速度m/sSSD800、2×40SJ－8040060028002.01280240×2660/11400.86表1－3顺槽转载机特征表型号机型出厂长度（m）小时运量t/h电动机型号功率（Kw）电压（V）SZZ-730/132双边链43630KBY550－13213211401.3大巷运输设备大巷一般采用轨道运输，并选用标准矿车，牵引设备一般采用电机车，小型矿井亦可采用无机绳运输。大型矿井，采区生产集中矿井一翼走向长度小于3Km，条件适合，技术经济比较优越时，可采用胶带输送机。矿车类型应根据矿井设计生产能力选择。年生产能力大于90万吨的矿井，应选用底卸式矿车，辅助运输可选用1.5吨固定矿车和平板车，材料车和人车等辅助车辆。年生产能力小于90万吨的矿井，选用一吨固定式矿车和与之相一致的辅助车辆。根据以上原则，同时参考《矿山固定机械》有关内容，确定选用以下固定设备。（见表1－4、表1－5）3表1－4架线式电机车主要技术特征表型号粘着质量（t）轨距（mm）轴距（mm）速度Km/s配套电机外形尺寸型号容量电压（V）ZK10－6/25010600110011ZQ－214402504490×1044×1600表1－5矿车主要技术特征表名称型号名义载重（t）最大载重（t）轨距（mm）轴距（mm）缓冲器外形尺寸（mm）自重（Kg）3t底卸式矿车MD3.3－63/6001100双列弹簧式3450×1400×120018001t固定箱式矿车MGC1.1－6A1/600550单列弹簧式2000×880×11505921t平板车MP1－6A12600550单列弹簧式2000×880×11504641t材料车MC1－6A12600550单列弹簧式2000×880×11504941.4列车组成的计算在确定电机车粘着质量及矿车形式之后，可以根据运输条件计算列车组成。列车组成的计算按三个条件来确定，分别为：⑴按电机车的粘着质量。⑵按牵引电动机的允许温升。⑶按列车的制动条件。分别计算如下：1、按电机车的粘着力条件计算以电机车在最困难的启动条件下启动时，车轮不打滑为计算依据。Qzh≤i0.11zhPpWa｀式中：P——机车粘着重量，t；Qzh——重车组质量，t；4ψ——机车粘着系数，启动ψ=0.24；Wzh——重列车起动时的阻力系数，取0.0105；I——轨道线路平均坡度，i=3‰；a——列车起动时的加速度，a=0.04m/s2；所以：zh82.4100.01050.0030.110.04Q＝＝99.26（t）2按牵引电动机允许温升条件计算chzhzhd1000igFQPTWT＝（）式中：Fch——电机车长时牵引力，N；P——机车重量α——电机车调车时的电能消耗系数，取1.25；T——机车往返一次的运行时间，min；θ——列车往返一次的运行时间，min；Wzh——重列车运行阻力系数，取0.007；id——等阻力坡度一般为2‰~3‰，取2‰；g——重力加速度，取9.8m/s2；所以：zh12830810001.250.0070.0039.8QTT＝（）其中：zhkttTppzhk60600.750.75LLVV＝式中：T——列车往返一次的运行时间，min；pL——加权平均运距，Km，取1Km；zhV——重列车的运行速度，Km/h，取6Km/h；kV——空列车的运行速度，Km/h，取8Km/h；5所以：6016010.7560.758T＝＝23minθ——列车往返一个循环中的休止时间，min，取θ＝5min；所以：zh12830855.46Q＝＝213（t）3按列车制动条件计算根据《煤矿安全规程》，列车制动距离，制动时不得超过40m。在车组重量计算时，一般只按运送物料下坡制动不超过40m计算。列车开始制动时速度等于长时速度，则制动时的减速度为：2ch1b3.62TVL＝（）式中：chV——机车长时制运行速度，取chV=7.8Km/h；TL——制动距离，运送物料时取40m；所以：27.81b3.6240＝（）按制动条件计算车组重量的最大值是：zhzh0.11biPQPW＝式中：zhQ——重车组质量，t；P——机车重量，t；ψ——机车制动时粘着系数,取ψ=0.17;zhW——重列车运行的阻力系数，取0.007；I——轨道的平均坡度，取i＝3‰；b——列车制动时的加速度m/s2由此：zh80.1780.110.05860.0070.003Q＝＝548t4列车中矿车数量的确定6zhmin0QZGG＝式中：zhminQ——距三个约束条件确定的车组质量中最小者，t；G、G0——分别为矿车的载重或自重，t；所以：99.263.81.8Z＝＝16台1.5电机车台数的计算1机车的加权平均周期运行时间zhk6060min0.750.75PPLLVVT＝，式中：PL——加权平均运距，Km，取1Km；zhV——重列车的运行速度，Km/h，取6Km/h；kV——空列车的运行速度，Km/h，取8Km/h；θ——列车运行一个循环中休止时间，min，取5min；所以：60160150.7560.758T＝＝13.3+10+5＝28min2每台机车每班可能运行次数：γ＝b60TT次/班式中：bT——一个工作班内的运输工作时间，不运人取bT＝7h；T—机车的加权平均周期运行时间，min；所以：γ＝607287＝15次/班3班产量Ab＝A1+A2+…+An，t/班式中：A1，A2，…，An——各带区的班产量，t/班；因为只有一个带区生产，所以：Ab＝A1＝2×0.6×4×131×1.4＝880.32t/班4每班所需运送货载总次数bab/KAAZG（）＝，次班式中：aA——每班矸石产量，t/班；K——生产不均匀系数，取K＝1.35；Z——一列矿车的矿车数，取24辆；G——矿车载重，取3t；又因为：aA＝0.2bA＝0.2×880.32＝198t/班所以：b1.35176163（880）＝＝29次/班5每班运送总次数b总人＝次/班式中：人取2所以：总＝29+2＝31次/班6工作机车台数N总＝＝29/15＝1.93台8取2台。7备用与检修台数0.25NN｀＝＝0.25×2＝0.5台取1台。8所需机车总台数NNN｀总＝＝2+1＝3台2矿井提升2.1矿井提升概述该矿井设计井型为60万吨/年，考虑设置一对井筒进行提升，即主井和副井进行提升。主井采用箕斗提升，主要负责提煤；副井采用罐笼提升，负责提矸、下料、升降设备和人员等各种辅助提升提升为主井和副井提升，大巷运输水平为-380m水平，地面井田标高为+20.1m，提升高度为400.1m，故应采用立井多绳摩擦式提升机，副井筒也采用多绳摩擦式提升机进行提升。2.2矿井提升设计的主要依据和原始资料该矿井设计生产能力为每年60万吨，年运输矸石12万t，井下运输大巷中采用3t底卸式矿车运煤，辅助运输通过1t固定式矿车、平板车和材料车来完成。东欢坉矿的煤质为优质无烟煤，煤的散体容重为1.3t/m3，矿井工作制度为：一年工作日为330天，每天净提升时间16小时，每天3班作业，每班工作8小时。该矿采用立井开拓，第一水平高度深380m，第二水平高度深520m。2.3提升设备的选型计算1主立井提升容器确定⑴一次合理提升量jfTntacAQ36009式中：A——矿井设计生产能力,t；c——提升不均衡系数,箕斗井为1.1～1.15,取1.15；fa——提升富裕系数,第一水平取1.20；t——日提升小时数,取14h；n——年工作日数,取300d；jT——一次循环时间,s；uaVVHTjjj其中：H——提升高度，m；箕斗井：xszHHHH其中：sH——矿井开采水平垂直深度，m；xH——卸载水平至井口水平距离，m，取20m；zH——装载水平