第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备（红色部分）11.docVIP

神木县孙家岔镇河西联办煤矿一水平盘区调整设计说明书 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 7－ PAGE 19 第七章 提升、通风、排水、压缩空气设备 第一节 提 升 设 备 一、主井提升设备 河西煤矿设计规模0.60Mt/a，采用斜井开拓方式，主运输系统采用带式输送机连续运输方式。在41盘区达产时，井下主运输系统为： 4101综采工作面来煤→4101综采工作面顺槽带式输送机→4-2煤层主运大巷带式输送机→井底煤仓→主斜井提升设备提升至地面。 主斜井井筒倾角16°，斜长479m，由主斜井带式输送机承担井下原煤的提升任务。 （一）设计条件及参数 1、运量的确定 41盘区达产时井下部署一个综采工作面、一个综掘工作面和一个炮掘工作面。根据开拓部署和工作面装备情况，大巷带式输送机峰值运量确定为340t/h，开采一水平时有井底煤仓（容量1100t）作为缓冲但开采二水平时井下不设煤仓，所以设计确定主斜井带式输送机运量应与开采二水平时大巷运量峰值相匹配为Q=340t/h。 2、带速和带宽的确定 带式输送机在运输量一定的情况下，带速与带宽成反比。如果运量增大，则需增加带宽或提高带速。但增加带宽需要增加巷道断面，增加巷道掘进量，增加支护及混凝土工程量，从而增加投资；而提高带速可以维持较小带宽，带速提高，物料线密度减小，胶带强度降低，从而降低胶带投资。但提高带速必须有以下条件保证：① 高质量托辊；② 输送机安全保障：因速度愈高，愈易发生机械人身事故；③ 输送机安装质量：安装质量不高，因速度提高而发生物料在带面上跳动，而使机架、托辊产生动应力及输送带跑偏；④ 通风要求：带速过高，煤尘增大，会影响巷道通风安全。目前国内运行的井下大型带式输送机最高带速大多在4.5m/s左右。综上所述，带速取值不仅在理论上合理可行而且必须与国内制造、安装、维护水平及通风安全要求相适应。目前国内长距离、大运量带式输送机随着引进国外托辊、驱动装置等先进技术，带速向高速发展。 根据本带式输送机的峰值运量，设计确定主斜井带式输送机带宽B=1000mm、带速V=2.5m/s。 3、输送能力校验 Q=3.6×v×S×k×ρ=748.3t/h ＞340t/h，满足要求 式中：Q——输送机小时生产能力，t/h； S——输送机上物料横截面面积，S=0.1038m k——倾斜系数，取0.89； ρ——物料堆积密度，900kg/m3； v ——输送机运行速度，v=2.5m/ 4、计算条件及相关参数 ① 工作环境：潮湿、粉尘、有泥水环境； ② 运送物料性质：运送物料为井下采掘煤，其块度不大于300mm，常潮湿，无腐蚀性，磨琢性强； ③ 松散煤容重：900kg/m3（动堆积角10°）； ④ 装、卸料装置形式：尾部搭接给煤，头部由漏斗卸载； ⑤ 主斜井带式输送机计算简图及相关参数见图7-1-1、表7-1-1 。 图7-1-1 主斜井带式输送机计算简图 表7-1-1 主斜井带式输送机计算简图 （二）设备选型计算 1、圆周驱动力Fu的计算 式中：C——附加阻力系数，取1.20； f——模拟摩擦阻力系数，取0.03； L——输送机长度，481.6m ； qro——承载分支托辊单位旋转质量，qro＝10.175kg/m qru——回程分支托辊单位旋转质量，qru＝3.48kg/m qb——每米长输送带的质量（st1000）qb＝23.1kg/m qg——每米长输送物料质量，qg＝37.8kg/m Fs1——主要特种阻力，Fs1＝1931N ； Fs2——附加特种阻力，Fs2＝3000N ； h——物料提升高度，h＝138.1m =51173N α——输送机倾角，α＝16°； 经计算FU＝72800.7N 。 2、电动机计算功率 N＝FUV/0.72/1000＝252.8kW 电动机功率取280 kW 3、重、空段垂度校核 重段垂度所需要的最小张力：Fmin＝8958.2N＜F4＝43245.5N 空段垂度所需要的最小张力：Fmin＝8498＜F3＝41582.2N 符合要求。 4、校核胶带安全系数 胶带安全系数m的取值大小不仅与制造质量有关，而且与接头质量与数量及机械设计是否合理有关，另外安全系数m的取值直接影响到设备初期投资和投运后的使用维护。因此m是个综合值，结合目前带式输送机的制造水平和已投入使用的输送机的运行情况，本设计所选st1000型胶带安全系数m＝8.45满足带式输送机的安全系数m取值的要求。 （三）驱动方式的选择及安全设施 对于长距离大运量的钢丝绳芯带式输送机的驱动，启动过程是一个非稳定工况，启动特性对输送机的性能和结构影响很大。《煤矿安全规程》规定，煤矿主要运输系统