6.1 礦井運輸提升

6.1礦井運輸提升6.1.1礦井運輸系統(tǒng)（1）井下運輸提升系統(tǒng)綜采工作面→工作面皮帶順槽→工作面溜煤眼→采區(qū)運輸下山→集中運輸下山→煤倉→主井→地面（2）輔助運輸①運料系統(tǒng)地面→副井→井底車場→集中軌道平巷→集中軌道下山車場→→集中軌道下山→采區(qū)上部車場→工作面軌道順槽②運矸系統(tǒng)回采工作面→工作面軌道順槽→采區(qū)上部車場→集中軌道下山→集中軌道下山上端部車場→軌道平巷→井底車場→副井→地面③行人系統(tǒng)地面→副井→井底車場→軌道平巷→集中軌道下山→采區(qū)軌道下山→行人斜巷→工作面皮帶順槽→工作面（3）各環(huán)節(jié)運輸方式①運煤方式采煤面采用刮板輸送機運煤，皮帶順槽和采區(qū)運輸下山、集中運輸下山均采用帶式輸送機運煤。②集中軌道下山、采區(qū)軌道下山輔助運輸采用絞車牽引1t固定箱式礦車，1t材料車及1t平板車運輸材料和設(shè)備。6.1.2采區(qū)運輸設(shè)備選型（1）工作面設(shè)備選型及設(shè)備數(shù)量工作面配備SGZ630/220刮板輸送機一臺，SGB—7641/132型轉(zhuǎn)載機一臺，LPS—1000破碎機一部，SD—14帶式輸送機一部。（2）其他位置運輸提升設(shè)備選型采區(qū)軌道下山及集中軌道下山均配備絞車JTB2×1.8—30一臺。采區(qū)運輸下山及集中運輸下山帶式輸送機DP一部。（3）運輸能力驗算設(shè)備運輸能力：ABTηAn/K式中AB—礦井年產(chǎn)量An—各環(huán)節(jié)運輸能力T—日工作時間，16hη—運輸設(shè)備正常工作系數(shù)，取0.8K—產(chǎn)量不均衡系數(shù)，取1.2∴AnABK/330Tη=85.2t/h即經(jīng)以上驗算，所選設(shè)備都能滿足各環(huán)節(jié)的運輸能力要求。6.1.46.1.4.1提升任務(wù)（1）提升任務(wù)①矸石：41車/班②設(shè)備及材料：2041車/班③其他：6次/班④最大件重：9t采用礦車運料和運矸，每鉤設(shè)計限掛6輛礦車。（2）提升容器選用MG1.1-6A型1t固定式箱式礦車，最大載重為1.8t,名譽載重為1t，自重0.6t，容積1.1m3；選用MC1-6B21t材料車裝載材料，名譽載重和最大載重均為1t，自重0.515t,容積為1m3，；選用MP1-6型1t平板車，名譽載重為1t,最大載重為2t,自重0.464t,容積為（3）集中軌道下山傾角為4.5°，斜長為600m,下部接南一采區(qū)軌道下山上斷，傾角為5.7°，斜長取15m，上下車場均采用平車場，車場長Lk=20m,所以提升斜長為635m.6.1.6..2鋼絲繩選擇（1）升降最大件時，繩端荷重式中W—最大件重，NW0—繩重,N；取鋼絲繩密度為1kg/mQ1==5941.3NQ2==10174N即升降最大件時，荷重約為10.2kN（2）提6輛礦車時，繩端荷重Q=g(q+q0)(sin+f1×cos)+W0×sin式中q、q0—所載矸石及礦車自重，kg所以Q1=602400（sin3°+0.01cos3°）+635×10×sin3°=7436.3NQ2=60×（1800+600）（sin5.7°+0.01cos5.7°）+620×10×1×sin3°+15×10×1×sin5.7°=12030N即取兩者中最大值12.03kN為繩端最大荷重。（3）鋼絲繩垂懸長度Le=Lj+=635+16=651m（4）鋼絲繩懸垂度單位繩重mpmp式中Hc=Le×(sin+f2×cos)=161.532—鋼絲抗拉強度，Pama—鋼絲繩安全系數(shù)，因提升絞車既可提料也載人，所以取9.2Q1—除鋼絲外繩端重，N∴mp=0.28即選用6×7股鋼絲繩，直徑D=14mm，斷面74.8mm2，mp=0.7094kg/m,總破斷力（5）驗算鋼絲繩安全系數(shù)由=10.47>ma,可知滿足安全系數(shù)要求。6.1.4.3提升機選擇（1）滾筒直徑D60d且D900式中D—滾筒直徑，mmd—鋼絲繩直徑，為14mm—鋼絲繩中最粗鋼絲直徑，為1.5mm所以,D需滿足D840mm且D1350mm，即選取D=2000mm（2）最大靜張力和最大靜張力差計算最大靜張力：FjmaxQ=12030N最大靜張力差：Fcmax=12030-3170=11713N∴選用防爆型JTB2×1.8-30絞車，D=1500mm，寬度B=1800mm，：Fjmax=60kN,Fcmax=40kN,速比i=30，變?yōu)橘|(zhì)量為9200kg,電機功率為（3）提升機滾筒寬度驗算采用雙層纏繞，其寬度B=×式中H—提升長度，為635m。 D—滾筒直徑，mmk—纏繞層數(shù)，為2Dp—多層纏繞是平均纏繞直徑，Dp=D+=1011.3mm—纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈的間隙寬度，取230—鋼絲繩實驗長度，m3πD—3圈摩擦圈繩長度，m2πD—2層纏繞繩的錯繩用繩長，m∴B=×=1734.3mm<1800mm即可得出所選絞車型號寬度符合要求。（4）天輪對于井下設(shè)備以及南翼集中軌道下山提升形式，鋼絲繩與天輪圍包角大于90°，D=840mm所以可選TD12-20型號的天輪，D=1200mm，游動距離為600mm，軸直徑為120mm,變?yōu)橘|(zhì)量為202k（5）確定提升機標(biāo)準(zhǔn)速度式中—一次提升循環(huán)時間，sbr—提升設(shè)備年工作日數(shù)，330dt—提升設(shè)備日工作小時數(shù)，取14hm—選出提升容器提升實際載貨量，為容積×載貨密度=1.1×1.8=1.98t,取1.8tAn—年產(chǎn)量，萬t/aC—提升不均衡系數(shù)，取1.2af

—提升富裕系數(shù)，取1.2∴==69.3s提升機提升速度==1.43m/s式中u—容器爬行階段附加時間，取5sθ—休止時間，取60sa—提升加速度，取0.75m（6）預(yù)選電動機①估算電動機功率（）式中N—提升電動機估算功率，kW—提升機標(biāo)準(zhǔn)速度，m/sk—礦井阻力系數(shù)，1.2m—一次提升貨物及繩的重量，Nψ—影響系數(shù)，取1.4nj—減速器傳動效率，取0.859∴=34kW②電機轉(zhuǎn)速Ne===819.7r/min1所以選用電動機型號為JR116-6，功率Pe=95kW，Ne=971r/min，效率ηd=91.5%,電壓為380V，電動機轉(zhuǎn)子飛輪力矩(GD2)d=240（7）實際最大提升速度=1.704m/s（8）提升系統(tǒng)變位質(zhì)量①直線部分變位質(zhì)量ml=6(m+m0)+Lpmp/g式中m—載重，kgm0—容器重，kgmp—每米鋼絲繩質(zhì)量，m/kgLp—提升鋼絲繩總長度，mLp=,其中Lx為鋼絲繩實際弦長，取為16m∴Lp=651+16+5×3.14×1+30=712.7m即ml=6（1800+600）+712.7×0.7/10=1489.2kg.s②曲線部分變位質(zhì)量電動機轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量md=∴md=21600Kg曲線部分變位質(zhì)量為mθ=(21600+202+9200)/10=3100kg.s2所以，總變位質(zhì)量為489.2Kg.s2/m+3100kg.s2/m=4590k（9）運動學(xué)計算由《煤礦安全規(guī)程》可知，初始加速度a00.3m/s2,且v01.5m/s,所以a0=0.3m/s2,v0=1.2m/s，提升vm=1.751.5m/s。（10）動力學(xué)計算動力學(xué)計算提升基本動力方程為F=kQ+mp(Lc-2x)+式中k—礦井阻力系數(shù)，取1.2Q—繩端除繩重的荷重，為9834Nmp—鋼絲繩每米重量，為0.7m/kg提升開始時，x=0,a=a0,即拖動力F0=kQ+mp(Lc-2x)=16680.8N出曲軌時，x=2.4m,a=a0,即拖動力=16647.2N②車場等速運行開始,x=2.4m,a=0，=16352.2N車場等速運行階，x=20m,a=0，=16105.8N③進入下山階段，加速階段開始x=20m,a=0.5m/s2=16597.5N下山階段，加速結(jié)束，x=21.6m,a=0.5m/s2=16575.1N④下山階段，等速運行開始，，x=21.6m,a=0=16083.4N下山階段，等速運行結(jié)束，2x=619.4m,a=0=12040N⑤下山階段，減速運行開始，2x=619.4m,a=0-0.5m/s2=11558.3N下山階段，減速運行結(jié)束，2x=622.6m,a=0-0.5m/s2=11535.9N⑥采區(qū)下部車場勻速運行開始，2x=622.6m,a=0=12027.6采區(qū)下部車場勻速運行結(jié)束，2x=640.2m,a=0=11943.12N⑥下部車場加速開始，2x=640.2m,a=0.3m/s2=11609.4N下部車場加速結(jié)束，=11496.8N圖6.2提升機運動學(xué)及動力學(xué)圖（11）電動機容量校驗①等效力式中—考慮電動機在低速運轉(zhuǎn)時散熱不良系數(shù)，交流電動機取0.5—考慮停車間歇時間電動機散熱不良系數(shù)，一般交流電動機取∴==即=799