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第三章 井田开拓


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第三章

井下运输及设备

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大巷运输及设备 大巷运输及设备

运输方式的 3.1 运输方式的选择

3.1.1 运输方式 3.1.1.1 煤炭运输 目前国内大中型矿井的井下煤炭运输较普遍采用带式输送机,其主要

优点如下: (1) 运输能力大,运输系统单一化、管理人员少、事故少、效率高、容易实现自动控制 和集中生产。 (2) 具有连续运输的优越性,增产潜力大,能够充分发挥综合机械化设备的生产能力, 确保矿井稳产高产。 (3) 井底车场简单、工程量少、运输环节少;主、辅运输互不干扰,利于简化生产环节、 提高劳动生产率和保证安全生产。 (4) 大巷沿煤层布置,利于巷道掘进,对煤巷胶带运输具有较强的适应能力。
结合本矿井的具体情况,大巷呈直线布置,矿井机械化程度高,初期采区位于井底车场附近,距井 筒较近。为实现井下煤炭运输的连续化,减少运输环节,煤炭运输确定采用带式输送机运输方式。

3.1.1.2 辅助运输 井下辅助运输大巷设计按 3‰坡度掘进,初期投产的上组煤一采区位于井底车场附 近,距离井底车场不足 400m,大巷辅助运输距离短。同时,井下回采及掘进工作面机 械化程度高,辅助运输量较少。针对这一情况,设计确定大巷辅助运输采用蓄电池电机 车牵引 1.0t 固定矿车的方式。 由于一采区轨道巷坡度较缓,掘进期间使用调度绞车配合矿车进行运输。首采工作 面安装期间,由于综采支架重量达 32t,从装、运、卸、安全、效率等方面考虑,矿选 用 40t 支架搬运车。鉴于一采区巷道延伸,巷道坡度难以一次到位,故矿井投产前辅助 运输采用有轨与无轨胶轮车并存。油脂库设在一采区轨道巷入口处原无极绳绞车房内。
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3.1.2 运输系统 3.1.2.1 煤炭运输
回采工作面出煤经顺槽可伸缩胶带输送机→一采区上山胶带输送机→+80m 水平东翼大巷胶带输送 机→井底煤仓→主立井箕斗提升至地面。

3.1.2.2 辅助运输
装载材料及设备的矿车经副立井运至井底车场,由蓄电池电机车牵引,经辅助运输大巷运至一采区 下部车场,由 JD-2.5 型调度绞车牵引至采区中部车场,然后由顺槽车运至工作面。鉴于矿井移交投 产的一采区位于井底车场附近,距离井底车场不足 400m。因此,考虑下井人员步行至工作地点。

大巷普掘工作面的矸石直接由蓄电池电机车牵引至井底车场,经副立井提出地面。 3.1.3 主要运输巷 矿井主要运输巷道有+80m 水平辅助运输大巷和+80m 水平胶带输送机大巷。 1.辅助运输大巷 +80m 水平辅助运输大巷布置在 2 号煤层中,按 3‰掘进。采用锚网喷(锚杆、喷 浆和金属网)加强支护形式,在顶板破碎或围岩破坏严重地段采用锚梁网喷(锚杆、喷 浆、型钢梁和金属网)或增加锚索,混凝土喷射厚度 120mm。巷道净断面积 16.7m2,设 计掘进断面积 19.0m2。巷道内铺设双轨,轨距 600mm,钢轨型号 38kg/m。2.胶带输送机 大巷 +80m 水平胶带输送机大巷布置在 2 号煤层中, 2 号煤层顶板掘进, 沿 巷道坡度与煤 层坡度一致,坡度为 3~5°。采用锚网梁喷(锚杆、锚梁、喷浆和金属网)支护形式, 在顶板破碎或围岩破坏严重地段采用锚梁网喷(锚杆、喷浆和金属网、锚索)加强支护, 混凝土喷射厚度 120mm。巷道净断面积 12.3m2,设计掘进断面积 13.9m2。掘进期间为考 虑运料及运输问题在+80m 水平胶带输送机大巷铺设 24kg/m 钢轨, 出渣方式为矿车运输, 一采区皮带巷掘进到位后为保证首采面出煤的情况下,安装强力皮带后撤除道轨

3.2 矿车

3.2.1 矿车选型 井下煤炭采用胶带输送机运输,掘进煤直接进入井下胶带输送机煤流系统,矿车仅
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用于辅助运输。设计选用 1t 固定式矿车运输矸石,材料运输选用 2t 矿用材料车,一般 设备运输选用 2t 平板车,采煤机、液压支架等大型设备采用特制平板车运送。各种车辆 规格见表 3.2-1。 井下各种车辆规格特征表 表 3.2-1
名义载重 名称 1t 固定式矿车 2t 矿用材料车 2t 平板车 特制平板车 油脂专用车 型号 MGC1.1-6B MLC2-6B MPC2-6B 自制 MYC1.1-6-01 量 (t) 1.0 2.0 2.0 35.0 1.1 2400 1050 1190 外形尺寸(mm) 长 2000 2000 2000 宽 880 880 880 高 1150 1150 410 轨距 (mm) 600 600 600 600 600 750 905 轴距 (mm) 550 600 550 自重 (kg) 592 580 490

3.2.2 各种矿车数量 1.0t 固定式矿车数量采用排列法计算。材料车、平板车、特制平板车等其它车辆的 数量按《煤炭工业设计规范》规定计算选取。达到设计产量时,矿井各类车辆数目见表 3.2-2。 矿井达到设计生产能力时各类矿车数量表 表 3.2-2
矿车名称 1.0t 固定式矿车 2t 矿用材料车 2t 平板车 特制平板车 油脂专用车 矿车型号 MGC1.1-6B MLC2-6B MPC2-6B 自制 MYC1.1-6-01 矸石运输 材料运输 设备运输 液压支架和大型设备运输 用 途 数量 (辆) 160 45 40 135 4 备注

3.3 运输设备选型

3.3.1 运输设备选型 运输设备选型 根据井下开拓布置,本矿井移交投产时装备+80m 水平东翼胶带输送机大巷带式输
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送机。选型结果如下: 运输量:Q=1200t/h 带式运输机长度:L=385m 运行速度:V=2.0m/s 倾角:α=-0.6467°~0° 原煤松散密度:ρ=1000kg/m3 主要设备选型: 电动机:YB315L1-4 减速器:M3RSF50 型 N=160kW (一台) i=31.5 (一台)

液力偶合器:YOXFZ500 型 (一套) 钢丝绳芯输送带: ST630 (阻燃) 液压自动拉紧装置(一套) +80m 水平东翼大巷带式输送机主要技术参数见表 3.3-1。 +80m 水平东翼大巷带式输送机主要技术参数表 表 3.3-1
序号 1 2 3 4 5 6 7 项 目 运输量 运输物料 物料容重 输送机长度 输送机倾角 输送机运行速度 型号 电动机 功率 数量 型号 减速器 速比 数量 型号 液力偶 合器 数量 宽度 输送带 带强 单 t/h t/m3 m 度 m/s kW 台 位 数 量 1200 原煤 1 385 -0.6467°~0° 2.0 YB315L1-4 160 1 M3RSF50 31.5 1 YOXFZ500 1 1400 ST630(阻燃) 备 注

8 9 10

台 台 mm N/mm

钢丝绳芯胶带

3.3.2 采区煤炭运输设备 矿井移交投产时装备一采区带式输送机上山带式输送机。其计算选型如下: 1、 设计依据 运输量:Q=1200t/h
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带式运输机长度:L≈1201m 倾角:α=-3.094°~-6.98° 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=2.0m/s、托辊槽角γ=35°时, 得 输送能力 Q0=2602 t/h,

故选取 B=1400mm 的带宽能满足要求。 2)运行阻力计算 预选钢丝绳芯阻燃输送带,带强为 1250N/mm,则 每米胶带质量 qG=40.32kg/m 每米输送物料质量 qB=Q/(3.6×V)= 166.67kg/m 每米承载辊转动质量 qRo=24.45kg/m 每米回程辊转动质量 qRU=9.27kg/m 电动工况模拟摩擦系数 f=0.030 发电工况模拟摩擦系数 f=0.012 传动滚筒与胶带间摩擦系数μ=0.30 计算得: a、 电动工况 全程满载时传动滚筒的总圆周力 Fu=-24568N 全程空载时传动滚筒的总圆周力 Fu=58695N 上运、水平、微下运满载,其他空载时传动滚筒的总圆周力 Fu=61265N b、 发电工况 全程满载,正常发电运行时传动滚筒的总圆周力 Fu=11568N 下运满载,其他空载时传动滚筒的总圆周力 Fu=11693N 3)传动滚筒最大轴功率 PA=FuV/1000=233.86kW 4)满载运行时电动机总功率 PZ=PA/0.78=299.82kW
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5)输送带张力计算 带式输送机驱动采用双滚筒双电机布置,取 摩檫系数μ=0.30 围包角φ=210° 尤拉系数 e φ=3.00 启动系数 KA=1.50 a)按不打滑条件: S1-2≥Fumax1/(eμφ-1)=41256N S2≥Fumax2/(eμφ-1)=41256N 设e
μφ μ

用足,S2=41256N S4=14625N

b)按输送带允许最大下垂度计算最小张力: 承载分支:Smin≥a0(qB+qG)g/8(h/a)max=32654N 回程分支:Smin≥auqBg/8(h/a)max=14758N 取 (h/a)max=0.01 上托辊间距 a0=1.2m 下托辊间距 au=3.0m 故取 S4=S3=32654N S2=56589N S1=161252 N S1-2=110256N S1/S1-2≤eμφ S1-2/S2≤eμφ 6)输送带安全系数计算 7)制动力矩计算 倾斜阻力 Fst=HgqG=-136234N 主要阻力 FH=CfLg(qRO+qRU+(2qB+qG))COSδ=12121N
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符合条件 n=BSn/S1=10.85 >7 符合条件

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制动力矩 Mnz=(Fst-FH)D/2=49645N.m 制动器额定制动力矩 M=1.5Mnz=74467N.m 8)主要设备选型 电动机:YB355M2-4 减速器:M3RSF50 型 N=250kW (3 台) 备用 1 台 i=31.5 (3 台)备用 1 台

钢丝绳芯输送带: ST1250(阻燃) 液压自动拉紧装置(一套) 一采区带式输送机主要技术参数见表 3.3-2。 一采区带式输送机主要技术参数表 表 3.3-2
序号 1 2 3 4 5 6 项 运输量 运输物料 物料容重 输送机长度 输送机倾角 输送机运行速度 型号 7 电动机 功率 数量 型号 8 减速器 速比 数量 9 输送带 宽度 带强 台 mm N/mm kW 台 t/m3 m 度 m/s 目 单 t/h 位 数 量 备 注

1200 原煤 1 1201 -3.094~-6.98 2.0 YB355M2-4 250 3 M3RSF50 31.5 3 1400 ST1250(阻燃) 钢丝绳芯输送带 备用 1 台 备用 1 台

3.3.3 大巷辅助运输设备 矿井达产时井下布置 1 个一采区 2 号煤综采工作面、 个煤及半煤岩巷综掘工作面、 2 2 个普掘工作面同时生产。年工作日 330 天,每天三班生产,每班运输时间为 5 小时。 主要辅助运输量为: 喷射材料:7 车/班;风墙砌筑材料:1 车/班;坑木:1 车/班;其他设备材料:5 车/
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班;钢材 1t/班;矸石 80t/班。 设计选用 XK8-6/140-2KBT 型蓄电池电机车 5 台,轨距 600mm,牵引力 55kN。可以满 足井下辅助运输的需要。

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