黄玉川第3章大巷运输设备解剖.doc

第三章 大巷运输及设备 3.1 运输方式选择 3.1.1 煤炭运输方式选择 根据矿井的开拓部署，矿井达产时装备2个综采工作面和3个连续采煤机工作面。4号煤层设计生产能力为4.00Mt/a，6上煤层设计生产能力为6.00Mt/a。 本井为水平大巷开拓，生产能力较大，出煤点集中，出煤连续。参照我国高产高效矿井煤炭运输使用现状和发展趋势，结合本井的特点，设计确定井下大巷煤炭运输方式采用带式输送机运输，这种方式可实现采掘工作面运出的煤炭直接转入大巷带式输送机，由井底煤仓经主斜井带式输送机运至地面。 井下采用带式输送机运输煤炭，有以下优点： 1．可以实现从采煤、掘进地点到地面的连续运输，不需要倒装，主运输系统简单、管理方便。 2．井下运输大巷布置在煤层中，运输大巷最大坡度不超过3°，带式输送机较其它运输方式，更适应煤层的起伏、坡度变化和局部坡度变化大的要求。 3．易于实现生产自动化管理和集中控制，可以充分发挥设备效能，达到用人少、效率高。 4．带式输送机运输，适应生产集中、开采强度大、运量高的要求，且适应产量波动变化，增产潜力大，更有利于保证矿井高产、稳产和增产。 由此可见，特大型矿井、近水平煤层带式输送机运输煤炭具有其它运输工具不可代替的优点，因此，本矿井大巷煤炭运输采用带式输送机运输方式。 3.1.2 井下主运输系统 井下大巷主运输采用带式输送机输送。4号煤工作面顺槽带式输送机来煤，经一水平运输大巷带式输送机卸至井底煤仓，然后由主斜井带式输送机输送到地面。6上煤工作面顺槽带式输送机来煤，经二水平运输大巷带式输送机输送卸至井底煤仓，然后由主斜井带式输送机输送到地面。 大巷运输系统输送能力的确定： 大巷带式输送机的输送能力应与工作面的生产能力相匹配，根据工作面的装备及煤层赋存情况，确定一水平4号煤层和二水平6上煤运输大巷带式输送机的输送能力是2200t/h。后期（四、五十年后）当矿井生产全部转到二水平时，其带式输送机的输送能力将改造到3500t/h。 3.1.3 辅助运输方式选择 根据本矿井煤层赋存条件、开拓方式和开采特点，结合国内诸多矿井（特别是神东矿区）使用辅助运输系统的经验和实践情况，设计本矿井辅助运输系统选用运输速度快，占用人员少，机动灵活，可实现从地面至采掘工作面一条龙连续运输的无轨胶轮车运输方式。 3.1.4 运输巷道布置形式 本矿井运输大巷均布置在煤层中，为保证运输和通风安全的需要，巷道采用矩形断面布置形式，锚喷加锚索支护方式，辅助运输大巷需铺设200mm以上厚的混凝土路面，使无轨胶轮车能够安全运行。 3.2 井下主运输设备选型 3.2.1 大巷煤炭运输设备选型 本矿共装备2条大巷带式输送机，分别位于4煤大巷和6上煤大巷内。计算选型如下： 3.2.1.1 4号煤层大巷带式输送机 1．设计依据 运输量：Q=2200t/h 带式运输机长度：L=3960m 倾角：α=0.636～-2.9425° 原煤松散密度：ρ＝1000kg/m3 2．选型计算 （1）带宽计算 查表选：带宽B=1400mm、带速v=4m/s、托辊槽角γ=35°时， 得 输送能力Q0＝3072 t/h， 故选取B=1400mm的带宽能满足要求。 （2）运行阻力计算 预选钢丝绳芯阻燃胶带带强为St2000，则 每米胶带质量qG=53.20kg/m 每米输送物料质量qB=Q/(3.6×V)= 152.78kg/m 每米承载辊转动质量qRo=29.10kg/m 每米回程辊转动质量qRU=10.85kg/m 模拟摩擦系数f=0.030 传动滚筒与胶带间摩擦系数μ＝0.30 计算得： 1）主要阻力FH=253010.52N 2）特种主要阻力FN=16531.1N 3）特种附加阻力FS=4626.63N （3）满载运行时传动滚筒的总圆周力P=FH+FN+FS=274168.25N （4）满载运行时传动滚筒轴功率PA=PV/1000=1095.95kW （5）满载运行时电动机总功率PZ=PA/0.84=1304.7kW （6）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2：1。 第一传动滚筒的围包角α1＝170°，第二传动滚筒围包角α2＝200°。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×KA，其中KA为启动系数 ，取值KA=1.25,得： 第一传动滚筒上圆周力 FA1= (2/3)FA＝200924.72N 第二传动滚筒上圆周力 FA2= (1/3)FA＝100462.36N 设第二传动滚筒eμα2值用足时，则： F2＝FA2/（eμα2－