6第六章 提升、通风、排水设备和其他设备

陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―1 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 第一节 主井提升设备 （一） 设计条件及参数 1、设计条件 崔家沟煤矿是设计生产能力为1.20Mt/a的矿井。矿井采用斜井开拓方式，新开凿一主斜井，倾角为16°，作胶带运输机提升运煤。井下设置煤仓，原煤经煤仓缓冲后，给入主斜井带式输送机上，提升至地面。 2、运输量 井下主采1-2、2-2煤层，采用综合机械化采煤方法。两层煤各设置一个煤仓，共用一条主斜井带式输送机，经煤仓缓冲后，主斜井带式输送机运输能力确定为Q=400t/h。 3、带宽和带速 根据主斜井带式输送机的运量及粒度要求，确定主斜井带式输送机的带宽为B=1000mm，带速为V=3.15m/s。 （二） 设备选型计算 1、圆周驱动力Fu的计算 Fu=CfLg[qR0+qRu+（2qB+qG）cosδ]+FS1+FS2+qGHg 式中：C——附加阻力系数，取C=1.24； f——模拟摩擦系数，取f=0.03； L——输送机长度，L=461m； qR0——承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，qR0=15.75kg/m； 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―2 qRu——回程分支托辊组每米长度旋转部分重量，qRu=5.36kg/m； qB——每米长度输送带质量，qB=24.7kg/m； qG——每米长输送物料质量，qG=35.27kg/m； FS1——主要特种阻力； FS2——附加特种阻力； H——物料提升高度，H=127m； δ——输送机倾角，δ=16°。 经计算Fu=66088N。 2、驱动功率计算： 传动滚筒轴功率 PA=Fu×v/1000 电动机功率 PM=PA/（η ηˊη"） 计算得前期电机功率为 N=292kW，取N=315kW。 3、带强及静安全系数 设计选用钢绳芯阻燃抗静电胶带输送机，带强St1250N/mm。经计算Smax=120580N，静安全系数m=1250×1000/120580=10.37。 （三） 驱动装置的选择 主斜井带式输送机是矿井生产的重要设备，也是矿井咽喉，设计采用电动机+减速器+调速型液力偶合器装置，用来改善胶带设备的启动性能。系统简单、可靠，适应环境能力强，投资省。为胶带输送机安全运行，在胶带机机头部分设置制动器与逆止器。并且，在胶带机机头部分设置电子胶带称，用于原煤计量，并和监控系统联网。 （四） 选型结果 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―3 经计算，主提升胶带机参数如下 1、输送机：DTⅡA型带式输送机，带宽B=1000mm，带速V=3.15m/s，胶带机长L=461m，倾角β=16°，运量Q=400t/h。单滚筒单电机驱动，尾部采用自控液压拉紧装置，型号为DYL-01-4/15。 2、输送带：钢绳芯阻燃抗静电胶带，B=1000mm，St=1250N/mm； 3、电动机：YB450M2-4 （315kW, 10kV） 1台； 4、减速器：ZSY450—25 1台； 5、逆止器：DSN038 1台； 6、偶合器：YOTCS560 1台； 7、制动器： YWZ5-500/80 1台。 胶带机设有防跑偏、打滑、断带、沿线急停等各种保护装置，依据故障性质和程度，分别动作于事故报警或紧急停机。 主斜井提升输送机特征图见图6—1—1。 主斜井提升输送机设计计算见表6—1—1。

Lh=443mh=127m图6-1-1 主斜井提升输送机特征图Smax

S6

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S4

S3

S2

S1

16° 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备

6―4 表6-1-1 主斜井提升输送机设计计算表 序号 项 目 内容 1 已知条件 Q=400t/h，V=3.15m/s，B=1000mm，L=461m，α=16º

2 技术特征 qR0=15.75kg/m，qRU=5.36kg/m，qB=24.7kg/m，qG=35.27kg/m f=0.03，eμα =2.85，St1250 电机YB450M2-4，N=315kW，减速器ZSY450—25，i=25 拉紧：自控液压拉紧装置

第二节 架空乘人装置 一、概 况 本矿井设计规模1.20Mt/a，矿井年工作330d，每天净提升时间16h。 矿井采用一对斜井开拓方式，主斜井安装胶带输送机，担负全矿井提煤任务；副斜井利用无轨胶轮车提升矸石、下放人员及材料，设计在主斜井选用煤矿架空乘人装置，俗称猴车。即由驱动装置输出动力带动钢丝绳循环往复运转，从而实现对胶带输送机的检修、巡视及工器具材料的运输，也可承担部分零星人员的上下井任务。其主要由驱动装置、乘人装置、回绳装置、张紧装置和电控系统组成。 二、设计依据 斜 长：初期：445m；后期：955m； 坡度：α=16°。 三、主要参数的确定 1、预选电动机：YB2－250M－6 37kW n=980转/min； 2、预选驱动轮： 直径D=1.4m； 3、预选减速机： i＝80； 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―5 钢丝绳运行速度：V=K×（πd/60）×n/i=0.88m/s； K—钢丝绳运行时蠕动系数，取K=0.98； 4、预选钢丝绳22NAT6×19S＋FC－1570－ZZ－251－178GB/T8918－2006； 钢丝破断拉力总和;：Fk=304KN； 5、乘坐间距为λ1=12m 则运输效率：Q=3600×V/2λ1=132人次/h； 6、托轮间距:λ2=10m； 7、驱动轮绳槽与牵引钢丝绳的摩擦系数μ=0.25,钢丝绳与托轮间阻力系数ω,动力运行时取ω=0.02, 制动运行时取ω=0.015； 8、牵引绳在驱动轮上的围包角α=180°。 四、牵引钢丝绳张力的计算 1、最小点张力的计算 经计算：Fmin＝17462(N)。 2、牵引力的计算 牵引力的计算应按最不利的工况计算， 当下放侧无人乘座而上升侧满员时（动力运行状态），线路运行阻力最大： f上＝25196（N)； f下＝－4394(N)； 各点张力： F3＝Fmin=17462N ； F4＝1.01×F3=17637(N)； F1＝F4＋f上＝42833(N) ； 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―6 F2＝F3－ f下＝21856(N)。 上式计算中： F1—驱动轮进绳侧钢丝绳张力； F2—驱动轮出绳侧钢丝绳张力； F3—迂回轮进绳侧钢丝绳张力； F4—迂回轮出绳侧钢丝绳张力； Q1—人体重量,取Q1＝80Kg； Q2—吊椅重量,取Q2＝5Kg； L ――巷道斜长为955＋28=983m； 则：驱动轮牵引力为：F＝F1－F2＝20977N。 五、驱动轮防滑校验 动力运行状态，且F1－F2＞0； F1/F2＝1.96＜eμα ＝ 2.19 ， 符合要求。 六、电动机功率的计算 动力运行时： Ne=K×（F1－F2）×V/1000×η=24.98(kW) 考虑到富裕量，选取型号为YB2－250M－6型电动机； 额定功率：37kW ； 额定电压：380/660V； 额定转速：980r/min； 效 率：90.5％。 七、牵引钢丝绳校核 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―7 根据：Fk=m×Fmax； Fk—钢丝绳破断拉力总和；

m—钢丝绳最低安全系数，取m=6； Fmax—最大张力点张力；

则：m=FK/ Fmax =304714/42833=7.11＞6； 所选钢丝绳符合要求 八、拉紧行程(S) 根据本矿实际取S＝0.01×L＝9，取13m。 九、尾轮拉紧力 F拉=F3＋F4=35099(N)=3578Kg 采用四滑轮八绳牵引尾轮,拉紧重锤重量为450Kg。 十、减速机选型 根据驱动轮直径为1400mm计算，要求减速机的输出扭矩为: （F1－F2）×D/2 ＝14683.9N.m 选定减速机型号为MC3R06－80－04型； 其额定输出扭矩为24.7KN.m； 符合设计要求。 根据以上计算，选用RJDHY型煤矿用单向活动抱索器架空乘人装置，其主要技术参数如下： 最大坡度： 16°; 最大工作距离： 983m： 驱动电动机功率： 37kW； 陕西省神木县崔家沟合伙煤矿矿井资源整合实施方案开采设计说明书 第六章 提升、通风、排水设备和其他设备 6―8 运输速度： 0.88m/s； 钢丝绳直径： 22mm； 钢丝绳公称抗拉强度：1570Mpa； 钢丝破断拉力总和： 304kN； 驱动轮直径： 1400mm； 迂回轮直径： 1400mm； 系统电压： 380/660V； 尾轮张紧行程： 13m； 最大输送效率： 132人/h； 尾轮张紧重锤： 450㎏； 托轮间距： 10m； 吊椅间距： 12m。

第三节 通 风 设 备 一、设计依据 本矿井为低瓦斯矿井，通风系统采用中央并列式通风系统抽出式通风方式，由主斜井、副斜井进风，回风斜井回风。 矿井通风需要的风量： 矿井容易时期：主斜井： 38.2m3／s； 副斜井： 46.8 m3／s； 总风量： 85m3／s； 矿井困难时期：主斜井： 52.7m3／s；