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      煤礦采區(qū)輔助提升及運輸設備的選型

      2014-09-27 03:14:13李亞更
      關(guān)鍵詞:提升能力采區(qū)

      李亞更

      摘要:文章結(jié)合某礦采區(qū)的實際,對其輔助提升及運輸系統(tǒng)的設備選型進行了計算分析。

      關(guān)鍵詞:提升能力;軌道絞車;采區(qū)

      中圖分類號:TD52 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2014)17-0107-02

      1采區(qū)軌道情況介紹

      軌道下山一期工程全長920 m,傾角在10 ?~17 ?,平巷段170 m。上車場為甩車場,下車場為平車場,單鉤提升。軌道型號選為30 kg/m。

      采區(qū)年產(chǎn)量為120萬 t,矸石率按10%計。最大班下井人數(shù)為150人,下放支架最大件重量18.5 t。提升容器為2 t非標礦車,軌距900 mm,滿載重量3 600 kg。一次串車數(shù)為3輛礦車。人車選用XRB15-9/6型,采用兩頭一掛,每節(jié)車滿載人數(shù)為15人,頭車自重2 480 kg,掛車自重2 074 kg。皮帶下山第二部高強人行側(cè)設架空乘人裝置,滿足人員上下。

      2軌道絞車的選型

      ①繩端荷重:

      提矸:Q=3×(3 600+1 290)×(Sin17 ?+0.015Cos17 ?)

      =4 499 kg=44 093 N;

      提大件:Q=(18 500+1 500)×(Sin17 ?+0.015Cos17 ?)

      =6 134 kg=60 113 N;

      提人:Q=(2 480×2+2 074+15×3×70)×(Sin17 ?+0.015 Cos17 ?)=3 123 kg=30 610 N

      ②鋼絲繩選擇:選用6×19-∮31-170-特-鋼絲繩,Qf=60 850 kgf,dk=31 mm,pk=3.383 kg/m,δmax=2.0 mm。

      安全系數(shù):提人時m=60 850/〔3 123+1 000×3.383×(Sin17 ?+0.2Cos17 ?)〕=12.78>9

      提大件時m=6 0850/(6 134+1 000×3.383×(Sin17 ?)+

      0.2Cos17 ?))=7.62>7.5,均滿足規(guī)程要求。

      ③絞車選型:Dg≥60 dk=60×31=1 860 mm

      選用JKYB2.5×2.3XP型液壓防爆絞車,D=2.5 m,B=2.3 m,F(xiàn)=90 kN,V=3.2 m/s,主油泵電機280 kW,660 V。

      天輪選用TD 1400/2000型游動天輪。

      鋼絲繩最大靜張力:Fzmax=6 134+1 000×3.383×(Sin17 ?+

      0.2Cos17 ?)=7 988 kg=79.88 kN<90 kN

      提最大件時最大靜拉力小于絞車允許的最大靜拉力,所選絞車滿足要求。滾筒纏繞層數(shù):經(jīng)計算鋼絲繩在滾筒上纏繞兩層,容繩量為1 034 m,符合規(guī)程要求。

      ④提升能力:提升最大速度3.2 m/s,提升一次循環(huán)時間為1 535 s,提人一次循環(huán)時間為1 175 s,最大班提矸時間為1.53 h,最大班提升物料時間為1.7 h,最大班提升及下放人員時間為1.14 h。每班提升時間4.37 h,每天三班提升時間13.11 h,符合規(guī)定時間。

      3采區(qū)煤炭運輸

      根據(jù)采區(qū)年產(chǎn)量對運輸設備能力的要求,以及各條皮帶機的有關(guān)設計參數(shù),對皮帶下山、上倉皮帶進行如下選型計算及效驗。己一皮帶下山膠帶輸送機,由于皮帶下山巷道分為兩個階段,即傾角在17 ?的550 m、傾角在3 ?~13 ?的950 m。所以皮帶下山設計為兩部皮帶機。

      3.1第一部膠帶輸送機

      設計參數(shù):B=1 000 mm;L=550 m;V=2.5 m/s;β=17 ?;Q=450 t/h。

      ①膠帶運行阻力的計算:W2-3=(50+34+14.66)×550

      ×0.05Cos17 ?+(50+34)×550×Sin17 ?=16 102 kg

      按懸垂度要求:

      S2=5(q+qd)l g'Cosβ=5(50+34)×1.5Cos17 ?=602 kg

      S3=S2+W2-3=602+16 102=16 04 kg

      W1-6=(qd+qg)L1-6ω'Cosβ-qdL1-6 Sinβ=(34+17/3)

      ×550×0.04Cos17 ?-34×550×Sin17 ?=-4 633 kg

      ②膠帶張力的計算:

      S1=S2/1.06=568 kg;S4=1.06S3=17 706 kg;

      S5=S4=17 706 kg;S6=S1-W1-6=568-(-4 633)=5 201 kg

      ③膠帶強度驗算:Smas=S5=17 706 kg。安全系數(shù)m=B·Gx/Smas=100×2 000/17 06=11.3>7滿足要求。

      ④電機功率計算:

      W0V (S5-S6)×2.5 (17 706-5 201)×2.5

      N=K·——— = 1.2×——— = 1.2×————

      102 η102×0.9 102×0.9

      =410 kW

      經(jīng)計算得出:該部皮帶機采用雙電機驅(qū)動,兩臺YB 355L 2-4電動機,功率為N=315 kW×2;限矩偶合器YOXIIsjIIz650型2臺;選用B=1 000 mm、ST 2000阻燃鋼絲繩芯膠帶。

      3.2第二部膠帶輸送機

      設計參數(shù):B=1 000 mm;L=950 m;Q=450 t/h;β=3 ?~13 ?(垂高165 M,取β=10 ?)

      ①膠帶運行阻力的計算:W2-3=(50+34+14.66)×950×0.05Cos10 ?+(50+34)×950×Sin10 ?=4 615+13 857=18 472 kg

      按懸垂度要求:

      S2=5(q+qd)l g'Cosβ=5(50+34)×1.5 Cos10 ?=620 kg

      S3=S2+W2-3=620+18 472=19 092 kg

      W1-6=(qd+qg)L1-6ω'Cosβ-qdL1-6Sinβ

      =(34+17/3)×950×0.04Cos10 ?-34×950×Sin10 ?

      =1 484-5 608=-4 125 kg

      ②膠帶張力的計算:

      S1=S2/1.06=585 kg;S4=1.06S3=20 238 kg;

      S5=S4=20 238 kg;S6=S1-W1-6=585-(-4 125)=4 710 kg

      ③膠帶強度驗算:Smas=S5=20 238 kg。

      安全系數(shù)m=B·Gx/Smas=100×2 000/20 238=9.89>7,滿足要求。

      ④電機功率計算:

      W0V(S5-S6)×2.5(20 238-4 710)×2.5

      N=K·———=1.2×—————=1.2×—————

      102 η102×0.9 102×0.9

      =508 kW

      經(jīng)計算得出:該部皮帶機采用雙電機驅(qū)動,兩臺YB 355 L2-4電動機,功率為N=315 kW×4;限矩偶合器YOXIIsjIIz 650型4臺;選用B=1 000 mm、ST 2000阻燃鋼絲繩芯膠帶。

      3.3上倉膠帶輸送機

      設計參數(shù):B=1 000 mm;L=550 m;V=2.5 m/s;Q=450 t/h;β=21 ?

      ①膠帶運行阻力的計算:W2-3=(50+34+14.66)×550×0.05Cos21 ?+(50+34)×550×Sin21 ?=19 090 kg

      按懸垂度要求

      S2=5(q+qd)l g'Cosβ=5(50+34)×1.5 Cos21 ?=588 kg

      S3=S2+W2-3=588+19 090=1 9678 kg

      W1-6=(qd+qg")L1-6ω"Cosβ-qdL1-6Sinβ=(34+17/3)×550×0.04 Cos21 ?-34×550×Sin21 ?=-5 886 kg

      ②膠帶張力的計算:

      S1=S2/1.06=555 kg;S4=1.06S3=20 859 kg

      S5=S4=20 859 kg;S6=S1-W1-6=555-(-5 886)=6 441 kg

      ③膠帶強度驗算:Smas=S5=2 0859 kg

      安全系數(shù)m=B·Gx/Smas=100×2 000/20 859=9.6>7,滿足要求。

      ④電機功率計算。

      W0V (S5-S6)×2.5(20 859-6 441)×2.5

      N=K·———=1.2×————=1.2×————

      102η 102×0.9 102×0.9

      =471 kW

      經(jīng)計算得出:該部皮帶機采用二電機驅(qū)動,2臺YB 355 L2-4電動機,功率為N=315 kW×2;限矩偶合器YOXIIsjIIz 650型2臺;選用B=1 000 mm、ST 2000阻燃鋼絲繩芯膠帶。

      參考文獻:

      [1] 張海濱.淺談煤礦輔助運輸設備的合理選用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,(2).

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