矿井运输提升选型设计指导书

矿井运输提升选型设计指导书于岩包继华姜雪郝妮妮2010年3月目录设计目的要求 (2)第一章矿井运输 (3)第一节井下运输系统及运输设备类型的确定 (3)第二节刮板输送机的选型设计 (7)第三节带式输送机的选型计算 (11)第四节电机车运输计算 (13)第二章矿井提升 (28)第一节提升方案的确定 (28)第二节立井单绳缠绕式提升机选型设计 (36)第三节多绳摩擦提升机选型设计 (45)参考文献 (70)设计目的要求通过本次毕业设计达到如下目的要求：1、综合应用所学理论知识，对矿井井下运输系统、矿井提升系统进行合理的确定。

对各系统所用设备进行选择，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

2、通过设计全面系统的掌握矿井运输与提升的初步设计。

3、通过设计培养锻炼学生查阅资料、手册、编制基本文件等基本技能，熟悉国家关于煤炭工业建设的方针政策。

第一章矿井运输第一节井下运输系统及运输设备类型的确定一、运输设备类型选择的基本原则为保证矿井连续生产，必须对井下煤炭、矸石、材料、设备和人员的输送系统作统一全面的安排；在选择运输设备类型时，必须符合以下基本原则：1、应遵守我国有关的方针、政策、规程、规定。

2、应考虑我国的具体情况：我国在资源方面的特点，机械制造业方面的特点。

我们也引进一些国外的设备，以便学习国外的先进技术，但这是个别的，少量的，主要应立足于国内。

3、技术上优越：技术上的优越并不是脱离我国经济条件和职工技术水平的高度机械化和自动化，而是表现在如下方面：a、劳动量少和劳动强度低；b、劳动生产率高；c、安全性高；d、确保设备的正常运转和均衡生产；e、转载环节尽可能简化和少用辅助设备。

4、尽可能降低基建投资和运转费用：矿山运输工作的主要经济指标是在单位距离内输送单位重量货载的费用，即每吨公里所需费用（元/吨公里）。

此外，劳动生产率、运输设备及运输用技术结构物和建筑物的基建投资也是运输工作的重要经济指标。

吨公里费用决定于下列各项：A、运输设备及运输用技术结构物和建筑物的折旧费及大修附加折旧费；B、服务于运输工作之人员的工资和工资附加费用；C、劳力费；D、材料费：其中包括直接使用的材料（润滑油、维护机器的材料），以及未经投入基建费内的设备备件费和低值易耗品的费用。

此外，在比较各种运输方式时，还应考虑到货载在运输和转载时因机械作用而发生的货载贬值（例如大块煤粉碎成小块或粉煤而产生的价格降低）这一因素；还应考虑到不同运输方式要求不同巷道断面从而所需巷道开拓费用维修费用和通风阻力的影响。

二、运输设备类型的选择步骤第一、根据当地的具体条件，选出在原则上可能应用的运输设备；第二、进行综合分析制定出几个可能的运输系统所使用的各种设备的方案，这些方案应该都是可行的；第三、进行详细的技术经济分析，最后确定一个最优方案。

以下就各运输环节所可能采用的运输设备进行分析。

三、采区运输1、工作面运输掘进工作面运输一般均为轨道运输，可采用机车牵引的固定车厢式矿车、底卸式矿车或梭式矿车。

回采工作面，在采用机采时，无例外的采用刮板输送机；在采用炮采时，当工作面最小倾角等于和小于20度时，采用刮板输送机；工作面最小倾角大于20度时，可采用搪瓷溜槽运输；工作面最小倾角大于25度时，可采用铁槽自溜运输；工作面最小倾角等于35度时，可直接沿底板自溜运输而无需任何设备。

2、采区平巷运输对于不分层的单一煤层开采，顺槽中的输送设备可能采用的为刮板输送机、带式输送机、小型机车运输、主尾绳运输和人力推车。

对于炮采面，按输送量的大小，可采用人力推车、小型机车运输、主尾绳运输和输送机运输；但若顺槽采用矿车运输，则上（下）山的煤的输送也必须采用钢绳运输，只有产量很小时，才采用这种运输方式；故一般均用输送机运输。

机采工作面顺槽的煤的运输均为输送机运输。

在顺槽中采用运输机时，一般在回采工作面的下口有转载机，将煤转载到带式输送机上，由带式输送机送到主上山。

在顺槽中应尽量避免采用刮板输送机。

所用带式输送机应是可伸缩的和便于解体移动的。

由于顺槽必须沿煤层开拓，难免有拐弯和起伏，由于拐弯是一般带式输送机（在不采用相应技术措施时）所不容许的，故在此不得己的情况下，可使用刮板输送机在转角处搭接（刮板输送机本身仍不拐弯）。

在采取一定技术措施之后，带式输送机也可转弯运行。

对于相邻近的多层煤同事开采和厚煤层分层开采的平巷运输，可采用超前临时顺槽通过溜煤眼，由集中运输平巷运输的方式。

此时，不论煤层条件如何，集中平巷系在底板内，可以取直。

因此，均用带式输送机运输。

临时超前顺槽用刮板输送机，溜煤眼的倾角必须能保证自溜运行；在极个别情况下也可采用刮板输送机。

材料设备是由回风平巷输送的，均采用轨道运输，牵引设备应根据具体情况而定。

3、主上山、采区煤仓于装车站主上山担负煤的输送并容纳人员的往返。

如果采区产量小而且采区平巷采用轨道运输，主上山可采用钢绳运输；如果采区产量很小，采区平巷采用轨道运输，可采用混合钢绳运输，即只用一套钢绳运输设备担负煤炭、矸石材料和设备的输送工作。

在采用混合钢绳运输时，可不设主上山而只设人行上山。

除上述外，应采用煤流的连续运输设备，在这里，主要是讨论这种运输方式，无极绳是采用矿车的一种连续运输方式，并入钢绳运输一类。

在采用煤流的连续运输设备时，有如下几种选择：a 、当上（下）山倾角︒<15β时可采用带式输送机；b 、当倾角 25~16=β时可采用刮板输送机和铸石溜槽刮板输送机或大倾角带式输送机；c 、当倾角 25>β时可采用自溜运输。

在采用自溜运输时，主上山中应设溜煤道与人行道，二者应隔离开以保证行人安全和人员排除溜煤故障时的安全。

在采用煤流的连续运输时在采区运输与大巷运输的衔接处，应设采区煤仓作为其与大巷运输间的缓冲设施。

采区煤仓的容量，在炮采时应不小于一列车的煤重，在机采时，根据现场经验，煤仓容量应取为0.7~1小时的上（下）山输送量，如图1所示，采用垂直圆筒一圆台煤仓。

圆筒内直径4500~5000毫米，圆台下圆面内直径800毫米；圆台锥面倾角 50=β；煤仓无法装满煤 的上圆锥坡度按煤的静堆积角ρ计算。

则在容积已知时不难求得各高度尺寸1h 、2h 、3h 和总高度H 。

煤仓的卸煤口可取为800×1200毫米。

卸煤口距离装车站轨面的高度应按其闸门高度等于煤在矿车中按静堆积角装满的高度。

采区装车站的轨道线路由重车贮车线。

空车贮车线和绕道三部分组成。

空、重贮车线的总长度应为2.5列车长。

长度尺寸由岔道的警冲标算起。

通常采用的装车站如图2所示：在大巷轨道线路一侧设空重车线，这样可利用大巷的运输线路作为绕道，由井底车场来的空列车，侯其最后一个矿车越过道岔II时，再反向推送空矿车组进入空车线，摘钩后机车由绕道经道岔I进入重车图1线牵引重矿车组驶向井底车场，由卸煤口装车时矿车组的移动可用推车机、调度绞车等机械设备来实现，也可由机车在重车线上牵引矿车移动。

但大、小型矿车的装车和调车应采用集中操作，从而不适宜用机车牵引装车。

图24、付上山（轨道上山）运输由于输送材料、设备、矸石，故付上山均为轨道上山，除极个别上山坡度甚小，需用主尾绳外，均为单绳运输，即是运输量大，也不用双绳运输。

因双绳运输不适合多水平提升工作。

运输绞车，除个别输送量较大并为通风安全所容许者以外，均采用缠绕直接1600毫米及其以下的绞车。

四、大巷运输大巷运输所可能采用的运输设备有无极绳运输，机车运输，带式输送机运输。

从技术上来看，无极绳运输劣于机车运输，因其输送能力低，劳动生产率低，事故多不能适应现代化生产；电机车与输送机比较，它的适应性强，可用于直线道、弯道、分岔巷道，可输送人员和各种货载；但带式输送机是连续动作式运输设备，更适合于现代化的生产，二者的生产能力均足够大。

在采用带式输送机时，辅助运输仍应采用电机车，且一般说来，机车运行线路应与输送机线路相平行，以便于输送机的安装、维修。

现有的钢丝绳芯带式输送机和钢绳牵引带式输送机可以满足矿井开采中主要运输平巷的运距和产量的需要。

从经济上来看，电机车与带式输送机运输距离愈大，用电机车愈合理；产量愈大用输送机愈合理。

在设计中可作如下考虑：20万吨以下的矿井，也可考虑采用无级绳运输，因其成本低，一般采用电机车；带式输送机适于大型矿井。

第二节刮板输送机的选型设计在现场，一般只做刮板输送机型式的确定而不进行设计计算，但必须指出：这种做法是以经验为基础的。

Q 无论对于回采面还是采区巷道，选型设计包括如下内容：a）运输生产率0（吨/时）的计算（注意它有别于设备本身的输送能力，吨/时）；b）型式的确定；c）关键点张力的计算；d）电动机功率的计算与分配；e）链条强度验算；f）液力耦合器注油量的确定（这是容易被人们忽视的，而恰恰能影响运转的问题）。

一、设计原始数据与工作条件1、工作地点与工作环境条件；2、输送长度L与倾角β以及货流方向；3、煤的堆积重度γ与静堆积角0ρ（在不计算运输机的输送能力时，这两项可不要）；4、运输生产率0Q 或计算0Q 所需参数。

二、运输生产率的计算在回采工作面，如为综采机组、滚筒采煤机或刨煤机采煤时，其运输生产率应与所选采煤机械相适应，如为炮采时，应与工作面的班循环量为依据，由下式确定：tA C Q b 00= （h t ） （1） 0γLbh A b = （ b t ） （2）式中：L ——工作面长度，m ；b ——班进尺，米/班；h ——工作面高度，m ；0γ——煤的实体容重，3m t ；0C ——运输不均衡系数，取5.10=C ；t ——班纯运输时间，取5=t 时/班；b A ——班产量，吨/班。

顺槽或采区集中运输平巷和上、下山的运输生产率由下式确定：t A C Q b∑=00 （ h t ） （3）三、型式的确定对于工作面输送机，应根据运输生产率0Q 、采煤方法、输送机的适应条件等技术数据结合输送机的技术特征选择刮板输送机的型式。

对于平巷输送机，应根据运输生产率与运距选择。

对于输送机上山，采用铸石槽箱刮板输送机较为有利。

四、设计参数的计算和确定在初选刮板输送机规格型号的基础上，可计算或确定下列参数。

1.输送机单位长度上货载质量（物料线质量）)(m kg q ：VQ q 6.30= )(m kg 式中：V ——刮板链相对装载点的速度，s m 。

2.刮板链的线质量)(0m kg q ，由规格表中查得；3.选择确定刮板链及煤与溜槽间的阻力系数0ω、ω。

五、运行阻力计算1、直线段阻力承载分支阻力zh Wββωωsin )(cos )(000L q q g L q q g W zh +±+= )(N 回程分支阻力k W)sin (00βω gLq W k = )(N2、曲线段阻力1）刮板链绕过从动链轮或滚筒时的阻力c W ：')07.0~05.0(y c S W = )(N'y S ——与从动链轮或滚筒在相遇点链条的张力，N 。