《畢業(yè)設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電選型設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電選型設(shè)計(jì)（67頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 煤礦機(jī)電選型設(shè)計(jì) 第一部分 支護(hù)設(shè)備與采煤機(jī)選型設(shè)計(jì) 已知條件： 1. 煤層厚度：3.3m; 2. 截割阻抗：235N/mm; 3. 年產(chǎn)量：105萬噸/年； 4. 頂板條件：2級(jí)3類； 5. 煤層傾角：12； 6. 工作面長(zhǎng)度：120m. 一、機(jī)械化采煤工作面類型的確定與論證 機(jī)械化采煤工作面根據(jù)支護(hù)設(shè)備型式不同，可分為普通機(jī)械化采煤工作面（簡(jiǎn)稱普采）及綜合機(jī)械化采煤工作面（簡(jiǎn)稱綜采）。綜采工作面主要設(shè)備為雙滾筒采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架，綜采工作面機(jī)械化程度高、安全、生產(chǎn)率高。普采工作面主要設(shè)備為滾筒采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、金屬摩擦支柱或單體液壓支柱及金屬鉸接頂梁。一般

2、當(dāng)工作面內(nèi)煤層厚度較厚、煤層傾角及煤層厚度變化不大，地質(zhì)條件比較穩(wěn)定，沒有大的斷層、夾矸等，工作面設(shè)計(jì)能力又比較高，采用綜采較好。據(jù)已知條件，選用綜采工作面較好。 二、液壓支架的選型 1．影響液壓支架選型的因素 影響液壓支架選型的因素，主要是礦山地質(zhì)條件、如頂、底板穩(wěn)定性、煤層厚度、煤層傾角、煤層賦存狀況及瓦斯含量等。其中以煤層及頂、底板穩(wěn)定性影響最大。 (1) 頂板穩(wěn)定性： 頂板穩(wěn)定性直接影響支架的架型支護(hù)強(qiáng)度。頂板巖性的不同，決定支架的架型的型式，巖層載荷和頂板的穩(wěn)定性主要影響支架支護(hù)強(qiáng)度和頂梁的結(jié)構(gòu)型式。一般講：煤層頂板穩(wěn)固平整，應(yīng)選用支撐式支架；煤質(zhì)松軟、頂板破碎煤層，應(yīng)選

3、用掩護(hù)式支架；而煤層頂板堅(jiān)硬，則應(yīng)選用支撐掩護(hù)式支架。 (2) 底板穩(wěn)定性： 底板巖石的組成，結(jié)構(gòu)及巖石力學(xué)性質(zhì)是支架選型不可忽視的另一重要條件。底板的穩(wěn)定性，對(duì)支架底座影響頗大。支架架型選取不當(dāng)，會(huì)使支架陷入底板，使移架困難。根據(jù)我國(guó)煤層底板巖石抗壓強(qiáng)度。按《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.22，表2-1選取支撐式支架。 (3) 煤層厚度： 煤層厚度主要影響支架支護(hù)強(qiáng)度，煤層厚度越大支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)越高，煤層厚度大小及變化情況，又決定著支架的結(jié)構(gòu)高度和伸縮范圍。 (4) 煤層傾角 煤層傾角主要影響支架穩(wěn)定性，煤層傾角大則易使支架發(fā)生傾倒、下滑現(xiàn)象。必須采取防倒防滑措施。 (5) 煤層埋藏穩(wěn)

4、定性： 實(shí)踐證明：煤層埋藏越平穩(wěn)，綜采的效果越好。斷層及其性質(zhì)對(duì)支架的使用好壞起決定性的影響。若斷層落差大，綜采設(shè)備通不過，斷層條數(shù)多，綜采面搬家次數(shù)多。 (6) 煤層瓦斯含量 瓦斯含量大的煤層應(yīng)采用通風(fēng)斷面大的支架。 支撐式液壓支架雖然價(jià)格便宜，但使用性能遠(yuǎn)不如掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式液壓支架優(yōu)越。因此：在可能情況下，應(yīng)優(yōu)先選用掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式兩種架型。 除礦山地質(zhì)條件外，采礦技術(shù)條件，如回采方式，采面長(zhǎng)度，采煤機(jī)械類型、生產(chǎn)環(huán)節(jié)等因素對(duì)液壓支架的造型也有一定的影響。 2．煤層頂板及頂板分類 覆蓋在煤層上的巖石，依次分為偽頂、老頂，它們統(tǒng)稱為煤層的頂板。偽頂是緊貼在煤上極易冒落的

5、較薄巖層，通常在煤層被采下后隨即冒落，對(duì)液壓支架的選型一般沒有影響。 直接頂位于偽頂之上，無偽頂時(shí)直接位于煤層之上，通常是在移架或回柱后隨即冒落，直接頂下部1.5～2為厚的巖石叫直接下位巖石，它對(duì)架型的選擇有決定性的影響。 (1) 直接頂分類 我國(guó)將緩傾斜煤層回采工作面直接頂根據(jù)其穩(wěn)定程度分為四類： 不穩(wěn)定頂板：很易冒落； 中等穩(wěn)定頂板：一般在支護(hù)設(shè)備前移后隨即冒落； 穩(wěn)定頂板：難于冒落，需支架幫助切頂； 堅(jiān)硬頂板：極難于冒落，采后需強(qiáng)制放頂。 (2) 老頂分級(jí) 老頂位于直接頂之上，按《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.24，表2－3可知2級(jí)老頂周期來壓明顯。 3、液壓支架的選型

6、液壓支架的選型，包括選擇支架的架型，支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)和支架強(qiáng)度的確定。 (1) 架型的選擇： 液壓支架根據(jù)對(duì)頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，可分為支撐式，掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式三種基本型式。 支撐式支架頂梁長(zhǎng)，立柱多，且垂直支撐、工作阻力大，切頂能力強(qiáng)，通風(fēng)斷面大，后部有簡(jiǎn)單的擋矸裝置，架間不撐緊，對(duì)頂板不密封。它適用于穩(wěn)定或堅(jiān)硬以上直接頂和周期來壓明顯或強(qiáng)烈的老頂條件。 掩護(hù)式支架有寬大的掩護(hù)梁可擋住采空區(qū)冒落的矸石，它的頂梁較短，支柱少且傾斜支撐。架間密封，支架工作阻力較小，切頂能力差，但由于頂梁較短控頂面積小，支護(hù)強(qiáng)度不一定小。它適用于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定直接頂條件。 支撐掩護(hù)式支架兼有支

7、撐式和掩護(hù)式支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，頂梁較長(zhǎng)，立柱較多，呈垂直或傾角較小傾斜支撐，幫工作阻力大，切頂能力強(qiáng)，具有掩護(hù)梁架間密封，擋矸掩護(hù)性能好。它適用于穩(wěn)定以下各類頂板，有取代支撐式支架的趨勢(shì)，但它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較大，價(jià)錢較高。 注意因素：（1）煤層厚度大于2.5米，頂板有側(cè)向推力時(shí)，一般不宜采用支撐式支架，煤層厚度在2.5～2.8米以上時(shí)，應(yīng)選用帶護(hù)幫裝置的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架，煤層厚度變化大時(shí)應(yīng)采用調(diào)高范圍大的雙伸縮支柱。（2）煤層傾角在10～15以上時(shí)，支架應(yīng)有可靠的防滑防倒裝置。（3）底板強(qiáng)度，支架對(duì)底板比壓應(yīng)小于底板巖石允許抗壓強(qiáng)度。（4）瓦斯含量，瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)優(yōu)先選用通風(fēng)斷

8、面大的支撐式或支撐掩護(hù)式支架。（5）設(shè)備成本，能同時(shí)允許選用不同架型時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格便宜的支架。 據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.24，表2-4可知，由給定的已知條件2級(jí)3類應(yīng)選用支撐式支架，但因煤層厚度是4m>2.5～2.8m,頂板有側(cè)向推力，這時(shí)，一般不宜采用支撐式支架，應(yīng)選用帶護(hù)幫裝置的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架。因此我選用2級(jí)2類，支撐掩護(hù)式支架。 (2) 液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 液壓支架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要指液壓支架的結(jié)構(gòu)高度，應(yīng)能適應(yīng)采高的要求，它根據(jù)煤層厚度和采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來確定。其選擇的原則是：在最大采高時(shí)，液壓支架應(yīng)能“頂?shù)米　保谧钚〔筛邥r(shí)，支架能“

9、過得去”。支架最大結(jié)構(gòu)高度Hmax和最小結(jié)構(gòu)高度Hmin，具體由下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： Hmax = hmax+a= 3.3+0.3= 3.6m Hmin = hmin－S2－b－C= 2.9－0.18－0.1－0.08= 2.54m 式中：hmax — 煤層最大厚度，3.3米； hmin — 煤層最小厚度，2.9米； a — 考慮偽頂，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撐力所需要的支撐高度的補(bǔ)償量；厚煤層可取得300毫米； S2 — 頂板最大下沉量，一般取支架后排立柱處頂板的下沉量?？砂磩谌〕?00～200毫米選取，1級(jí)老頂取大值，四級(jí)老頂取小值； b — 支架卸載前移時(shí)，

10、立柱伸縮余量，煤層厚度大于1.2米時(shí)，取80～100毫米； C — 支架頂梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，一般取50～100毫米。 (3) 支架支護(hù)強(qiáng)度的確定 支架支護(hù)強(qiáng)度q：支架單位支護(hù)面積上的支撐力。它是衡量液壓支架性能的一個(gè)重要參數(shù)，可由下列方法確定： a. 按經(jīng)驗(yàn)公式估算： q = KHR=83.32.3=60.72t/m2 式中：K — 作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，我國(guó)中厚煤層取6－8； H — 最大采高，4米； R — 巖石容重，一般取2.3t/m3。 b. 據(jù)頂板條件和煤層厚度，由《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.24，表2-4可查取2級(jí)3類，采高3.3米，支護(hù)強(qiáng)

11、度為1.345=58.5t/m2. 由《采掘機(jī)械與液壓傳動(dòng)》P.243,表3-4-1，注：（2）可知1.3為2級(jí)老頂?shù)姆旨?jí)增壓系數(shù)； 結(jié)果選取大值：q=60.76t/m2 (4) 選擇液壓支架型號(hào)：參看《采掘機(jī)械與液壓傳動(dòng)》P.230,表3-2-1，選取支撐掩護(hù)式支架： 架型：BC520－25/47 支撐高度：2.5～4.7m 工作阻力：5069KN 初撐力：4704KN 支護(hù)強(qiáng)度：0.337～0.849Mpa 煤層傾角：15 質(zhì)量：18.5t 四、滾筒采煤機(jī)的選擇 (一) 采煤機(jī)性能參數(shù)的計(jì)算與決定 1. 滾筒直徑的選擇 雙滾筒采煤機(jī)滾筒直徑應(yīng)大于最大采

12、高的一半，一般可按D=(0.52～0.6)hmax選取，采高大時(shí)取小值，采高小時(shí)取大值，即 D=0.563.3=1.848m 2. 截深的選擇 滾筒截深是采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)截入煤壁的深度，是影響采煤機(jī)裝機(jī)功率及生產(chǎn)率的主要因素；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的采煤機(jī)，為了制造方便，大部分截深都在0.6m左右。我選取0.60m. 3. 滾筒轉(zhuǎn)速及截割速度 滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)截煤比能耗、裝載效果、粉塵大小都有很大影響。由截齒最大切屑厚度hmax公式： hmax = 1000v/(mn)= 10004/(350)= 26.7mm 式中 m — 滾筒每條截線上的截齒數(shù)；一般取2～4； n — 滾筒轉(zhuǎn)速，一般

13、認(rèn)為在30～50轉(zhuǎn)/分較為適宜； v — 截割速度，一般控制在4m/s左右較好。 4. 采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 采煤機(jī)在采煤過程中，由于處理故障，檢查和更換刀具，日常維修，等候支護(hù)，處理片邦等，經(jīng)常出現(xiàn)停頓，采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)率比設(shè)計(jì)的理論生產(chǎn)率小的多，為了表明這些因素的影響，可用有效開動(dòng)率表示。 有效開動(dòng)率是指采煤機(jī)在一天或一班內(nèi)有效工作時(shí)間與一天或一班占有時(shí)間的比值，一般可取0.50。 當(dāng)采煤工作面的生產(chǎn)能力已定，其每小時(shí)的平均產(chǎn)量就是所需采煤機(jī)的最小實(shí)際生產(chǎn)率，考慮到有效開動(dòng)率，則采煤機(jī)按工作面生產(chǎn)能力要求的最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率Qmin為： 式中：W—采煤工作面的日平均產(chǎn)量，噸/日；

14、 上式中有效開動(dòng)率取0.5. 5. 采煤機(jī)截割時(shí)的牽引速度及生產(chǎn)率 采煤機(jī)截割時(shí)牽引速度的高低，直接決定采煤機(jī)的生產(chǎn)率及所需電機(jī)功率，采煤機(jī)牽引速度在零到某個(gè)值范圍內(nèi)變化，選擇截割時(shí)的牽引速度，要根據(jù)下幾方面因素綜合考慮。 a. 根據(jù)采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率決定的牽引速度V1 =417/(603.10.61.35) =27.6m/min 式中Qmin — 采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，t/h; H — 采煤機(jī)平均采高； B — 采煤機(jī)的截深，取0.60m R — 煤的容重，取1.35t/m3 b. 按截齒最大切屑厚度決定的牽引速度V2 采

15、煤機(jī)截割過程是滾筒以一定的轉(zhuǎn)速n,同時(shí)又以一定的牽引速度V沿工作面移動(dòng)，切屑厚度呈月牙規(guī)律變化，如果滾筒在一條截線上安裝的截齒數(shù)為m，則截齒最大的切屑厚度已在上面求出。 一般要求截齒的最大切屑厚度應(yīng)小于截齒伸出齒座長(zhǎng)度的70%，所以采煤機(jī)的牽引速度 V2 = mnhmax ′/1000=350521000=7.8m/min 式中 hmax ′— 截齒在齒座上伸出長(zhǎng)度的70%（毫米），國(guó)產(chǎn)徑向截齒。大約為44～55毫米；切向截齒大約為41～52毫米。煤堅(jiān)硬度f及截阻抗大時(shí)取小值。 m — 滾筒每條截線上的截齒數(shù)；一般取2～4； n — 滾筒轉(zhuǎn)速，一

16、般認(rèn)為在30～50轉(zhuǎn)/分較為適宜。 c. 按液壓支架推移速度決定牽引V3 一般講支架的推移速度應(yīng)大于采煤機(jī)的牽引速度較好，這樣可保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。 截割時(shí)牽引速度V，應(yīng)根據(jù)上述三方面情況綜合分析后確定其最大值應(yīng)等于或大于V1，但應(yīng)小于V2，并與V3相協(xié)調(diào)，使采煤機(jī)既能滿足工作面生產(chǎn)能力的要求，又可避免齒座或葉片參與截割，并能保證采煤機(jī)安全生產(chǎn)。 決定采煤機(jī)截割速度V=3m/min,因此采煤機(jī)的生產(chǎn)率： Q = 60HBVR=603.10.6031.35=451.98t/h 6. 采煤機(jī)所需電機(jī)功率 常采用比能耗法來估算電機(jī)功率，是根據(jù)采煤

17、機(jī)生產(chǎn)率和比能耗（截割單位體積煤所消耗的功率）實(shí)驗(yàn)資料來確定，如果比能耗值確定適當(dāng)，計(jì)算值就比較合理。 取截割阻抗A=385N/mm的煤為基準(zhǔn)煤，當(dāng)采煤機(jī)以不同的牽引速度截割時(shí)，包括牽引部及輔助液壓系統(tǒng)在內(nèi)其比能耗的估算值可參看《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.29,表2－5: 當(dāng)牽引速度是2m/min時(shí)，螺旋滾筒采煤機(jī)比能耗接近HwB=0.44kwh/t,如果截割的為層，其截割阻抗不同上述值，可用下式計(jì)算比能耗值： Hwx=AX/A0.44=0.539 式中：AX — 被截割煤層的截割阻抗參考《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.29,表2－6決定; A — 基準(zhǔn)煤的截割阻抗，180～200N/mm;

18、 HwB — 基準(zhǔn)煤的比能耗已查取。 雙滾筒采煤機(jī)，前滾筒與后滾筒截割條件不同，前滾筒截割時(shí)，煤層只有面向采空區(qū)一個(gè)自由面，后滾筒截割時(shí)，前滾筒已截割出第二個(gè)自由面，若以HwX表示前滾筒截割比能耗，后滾筒截割比能耗HwX′為 HwX′= K3HwX= 0.80.46=0.4312 式中：—后滾筒工作條件系數(shù)，可由《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.30,表2－8選取。 如果滾筒直徑按最大采高60%選取時(shí)，雙滾筒采煤機(jī)所需電機(jī)功率為： =451.98(0.60.539+0.40.4312)/0.95=217kw 式中： Q — 采煤機(jī)生產(chǎn)率； K1 — 功率利用系數(shù)，用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)取1，兩臺(tái)

19、電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)時(shí)取0.8； K2 — 功率水平系數(shù)，與牽引速度調(diào)節(jié)方式，電機(jī)超載能力等因素有關(guān)，可按《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P.30,表2－7選取，超載能力是指最大轉(zhuǎn)矩Mmax與額定轉(zhuǎn)矩MH比值。 7. 牽引力 采煤機(jī)的牽引力大小主要取決于煤質(zhì)軟硬、采高、牽引速度、煤質(zhì)傾角、機(jī)器質(zhì)量，導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)及摩擦力等到因素。采煤機(jī)工作條件比較惡劣，應(yīng)有足夠大的牽引力。目前使用的鏈牽引采煤機(jī)的牽引力P與裝機(jī)功率N之關(guān)系為： P=（1～1.3）N= (1～1.3)217=217～282KN 8. 裝機(jī)功率 由《采煤機(jī)械與液壓傳動(dòng)》P.191頁(yè)表2－8－1查得，當(dāng)采高為3～4.5m時(shí)，雙滾筒采煤機(jī)

20、裝機(jī)功率為300～450KW。 9. 采煤機(jī)的質(zhì)量 采煤機(jī)的質(zhì)量，會(huì)影響機(jī)器工作的穩(wěn)定性，太大又要增大牽引力。常用采煤機(jī)的質(zhì)量與電機(jī)功率之間有如下關(guān)系 M=(0.07～0.1)N (二)、初選采煤機(jī)及其配套設(shè)備 根據(jù)采高、滾筒直徑、截深、生產(chǎn)率、電機(jī)功率、牽引力及牽引速度等初選采煤機(jī)：選自《液壓傳動(dòng)與采掘機(jī)械》 型號(hào)：MXA—300/4.5WG 采高：4500mm 臥底量：185mm 傾角： 空頂距：2342 滾筒直徑：2300mm 截深：0.60 搖壁長(zhǎng)度：2228mm 牽引力：400KN 牽引速度：3m/s 總功率：3

21、00kw 機(jī)面高度：2205mm 擺角：～ 電機(jī)高度：0.6m 配套的刮板輸送機(jī)型號(hào)：SGZ-730/320 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：200m 輸送能力：700t/h 電動(dòng)機(jī)型號(hào)：KBY－160 功率：2160 (三)、初選采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的校核 1．最大采高h(yuǎn)max的校核 = 4.45>3.3 滿足最大采高 式中：A — 采煤機(jī)高度（機(jī)身上平面至底板之距離）； H — 采煤機(jī)截割部減速箱高度，一般等于電機(jī)高度； L — 搖壁長(zhǎng)度（搖壁擺動(dòng)中心到滾筒中心距離）； D — 滾筒直徑。

22、 2． 最小采高的校核 采煤工作面最小采高應(yīng)大于采煤機(jī)高度、支架或鉸接頂梁高度,過機(jī)高度（頂梁與采煤機(jī)機(jī)身上平面之間距離）三項(xiàng)尺寸之和，即采煤機(jī)與支護(hù)設(shè)備應(yīng)能通過煤層變薄帶，滾筒不截割巖石。 Hmin=A+h1+h2=2+0.1+0.2=2.3m<2.9.m符合 式中h2 — 過機(jī)高度不應(yīng)小于0.1～0.25m,機(jī)身短，浮煤清掃干凈取小值； h1 — 鉸接頂梁高度。 3． 臥底量校核 最大臥底量Kmax為 =0.064.9m<0.185m 式中：βmax — 搖壁向下擺動(dòng)最大角度。 采煤機(jī)臥底量一般為90～300mm,以適應(yīng)底板起伏不平和能截割

23、運(yùn)輸機(jī)頭處三角煤帶。 4. 采煤機(jī)最大截割速度的校核 運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、液壓支架在結(jié)構(gòu)性能之間有相適應(yīng)的配套要求，運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)能力一般應(yīng)略大于采煤機(jī)的生產(chǎn)率，以便把運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力看成是采煤機(jī)的最大生產(chǎn)率，此時(shí)采煤機(jī)截割時(shí)的最大牽引速度Vˊ為 =700/(603.10.631.35) =4.42>3 符合 式中：Qˊ— 運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力，700t/h; H — 平均采高； B — 采煤機(jī)截深； R — 煤的實(shí)體容重，R=1.35t/m3 上述計(jì)算的Vˊ值應(yīng)大于前面決定的截割牽引速度V值。 5. 引阻力的估算 采煤機(jī)移動(dòng)

24、時(shí)必須克服的牽引阻力T為 式中： — 摩擦系數(shù)取決于采煤機(jī)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)表面狀況和和濕度及采煤機(jī)運(yùn)動(dòng)速度等。平均可取0.18。 K1 — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，估算時(shí)可取0.6～0.8 K2 — 估算系數(shù)，初步估算時(shí)可取0～0.2 K3 — 側(cè)面導(dǎo)向反力對(duì)牽引阻力影響系數(shù)，主要取決于牽引鏈牽引軌道的位置及煤層傾角大小。當(dāng)在采空區(qū)側(cè)布置，煤層傾角為0時(shí)取0.04～0.05,35時(shí)取0.05～0.10。當(dāng)在煤壁側(cè)布置，煤層傾角為0時(shí)取0.12～0.19,35時(shí)取0.15～0.21. 上式最后一項(xiàng)，當(dāng)向上牽引時(shí)，取正號(hào)。 第二部分 礦山運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計(jì)

25、設(shè)計(jì)要求：1、按液壓、采機(jī)部分所給的工作面生產(chǎn)能力Qc、工作面長(zhǎng)度、煤層傾角、煤的散碎密度r等參數(shù)進(jìn)行工作面刮板輸送機(jī)選型計(jì)算。2、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的選型計(jì)算，注意設(shè)備配套；順槽膠帶機(jī)選型計(jì)算（amax=300mm L順槽＝800m 順槽＝0）；3、采區(qū)上（下）山膠帶機(jī)選型計(jì)算（煤層傾角＝14 L上（下）山長(zhǎng)度＝800m）；4、大巷電機(jī)車運(yùn)輸選型計(jì)算（若采區(qū)年產(chǎn)量≤120萬噸，則按東、西兩翼進(jìn)行選型計(jì)算，即東、西兩翼各布置一個(gè)≤120萬噸的采區(qū)，東、西兩翼采區(qū)距井底車場(chǎng)的距離L＝800m；5、按要求繪制運(yùn)輸系統(tǒng)圖。 第一節(jié) 回采工作面運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計(jì) 在回采工作面，使用刮板輸送機(jī)。在宗

26、采工作面，選擇刮板輸送機(jī)時(shí)，應(yīng)注意其與采煤機(jī)和液壓支架的配套設(shè)備要求。 工作面刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)的配套要求是： （1）刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力必須與采煤機(jī)或刨煤機(jī)的運(yùn)輸能力相匹配，即應(yīng)使刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大于或等于采煤機(jī)或刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力； （2）刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)型式及附件必須能密切與采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)相配套。 與液壓支架的配套要求是： (1)刮板輸送機(jī)的型號(hào)及溜槽結(jié)構(gòu)要與液壓支架的架型相匹配； (2)刮刮板輸送機(jī)板輸送機(jī)的溜槽長(zhǎng)度要與液壓支架的寬度相匹配； (3)刮板輸送機(jī)的溜槽與液壓支架的推溜千斤頂連接裝置的間距和配合結(jié)構(gòu)要匹配，在一般情況下刮板輸送機(jī)的技術(shù)特征中給出了下列參數(shù)：輸送

27、能力Q、出廠長(zhǎng)度L、鋪設(shè)傾角、電機(jī)功率N等參數(shù)。當(dāng)工作地點(diǎn)的情況與上述參數(shù)相符時(shí)，根據(jù)刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表選出一臺(tái)刮板輸送機(jī)即可。 但當(dāng)工作地點(diǎn)的傾角和長(zhǎng)度與技術(shù)特征不相符時(shí)，必須通過計(jì)算，才能確定所選刮板輸送機(jī)能否用于該工作地點(diǎn)。 一、 刮板輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容 （1） 刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力計(jì)算； （2） 刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算； （3） 刮板輸送機(jī)刮板鏈張力計(jì)算； （4） 刮板輸送機(jī)牽引力及電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算； （5） 刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力計(jì)算； （6） 刮板鏈強(qiáng)度計(jì)算。 二、原始資料 （1）回采工作面生產(chǎn)能力QC= 552.825 t/h; （2）刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度

28、L＝115m； （3）刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角＝14； （4）物料的散碎密度850kg/m （5）物料中最大塊度的尺寸amax=300mm； （6）東、西兩采區(qū)的兩個(gè)工作面裝車點(diǎn)距井底車場(chǎng)的距離均為L(zhǎng)=1500米；順槽長(zhǎng)度分別為1300米和1200米；下山長(zhǎng)度為600米，傾角－10； （7）大巷坡度為3‰；低瓦斯礦井，大巷為進(jìn)風(fēng)巷道； （8）物料堆積角度為25。 三、回采工作面生產(chǎn)能力 1、滾筒采煤機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算 QC＝60hbγ0VC ＝602.950.61.353.9 ＝559.143 (噸/時(shí)) 式中：h----采掘高度（平均煤層厚度），（3.7+2.2）2=

29、2.95米 b----一次采掘深度，0.6米 γ0----原煤密度，1.35噸/米 VC----采煤機(jī)牽引速度，取3.9米/分 2、刮板輸送機(jī)選型 根據(jù)綜合機(jī)械化采煤成套設(shè)備綜合技術(shù)特征，選擇SGZ－764/264刮板輸送機(jī)，主要技術(shù)指標(biāo)如下（表十一）： （表十一） 型號(hào) 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 m 出廠長(zhǎng)度 m 輸送能力 t/h 鏈速 m/s 電機(jī)功率 kw 鏈條型式 液壓耦合器 刮板鏈 中部槽（長(zhǎng)、寬、高）mm 采機(jī)牽引方式 緊鏈裝置 設(shè)備質(zhì)量 t 規(guī)格 質(zhì)量 kg SGZ-764/264W 200

30、 150 900 0.95 2132 中雙鏈 2SJ-132 2693-C 57.0 1500764222 無鏈 閘盤 166．0 四、刮板輸送機(jī)驗(yàn)算 對(duì)所選擇的SGZ－764/264刮板輸送機(jī)進(jìn)行驗(yàn)算，如果驗(yàn)算通過，選之即可，否則重選。 1、 驗(yàn)算運(yùn)輸能力 刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力為： Q=3.6Fγφ(v-vc60) 圖中溜槽參數(shù)：H=222mm;B=764mm;A=80mm;C=190mm;D=710mm F＝H/2(B-2A)+(B-2A)tg25(B-2A)+ （C+A） [（D-H）- tg30（C+A）+ (B-2A

31、)tg25]2 ＝0.067+0.170+0.083 ＝0.320(㎡) Q＝3.6Fγφ(v-vc/60) ＝3.60.3208500.95(0.95-3.9/60) ＝823.262(t/h)＞QC 式中：F----運(yùn)輸物料的斷面積，㎡ γ----物料的散碎密度，850kg/m v----刮板鏈速度，0.95m/s φ----裝滿系數(shù)，水平向下運(yùn)輸時(shí)取0.9～1,取c γ0----物料的散碎密度850kg/m VC----采煤機(jī)牽引速度，取3.9

32、米/分 所以，SGZ－764/264刮板輸送機(jī)完全滿足該采煤工作面的運(yùn)輸能力。 2、運(yùn)行阻力計(jì)算 （1）重段直線段的總阻力 Wzh＝(qω＋q1ω1)Lgcos＋(q＋q1) Lgsin ＝（163.4920.7＋22.670.4）1159.8cos14＋ (0.7＋0.4) 1159.8sin14 ≈135363.596（N） 式中：q----中部槽單位長(zhǎng)度貸載質(zhì)量，kg/m q＝QC/3.6v ＝559.143 /(3.60.95) ＝163.492kg/m v----刮板鏈速度，0.95m/s

33、 q1----刮板鏈單位長(zhǎng)度質(zhì)量，查刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)得341.5kg/m=22.67 kg/m ω----物料在溜槽中運(yùn)行阻力系數(shù)，按《礦山機(jī)械運(yùn)輸》表3―6選取0.7 ω1----刮板鏈在溜槽內(nèi)移行得阻力系數(shù)，按《礦山機(jī)械運(yùn)輸》表3―6選取0.4 L----刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度，115米為工作面切眼長(zhǎng)度 ----刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角14 g----重力加速度，9.8m/s （2）空段直線的總阻力 Wk＝q1Lg（cos＋sin） ＝22.671159.8(cos14＋sin14)

34、＝30971（牛） （3）彎曲段運(yùn)行阻力 工作面刮板輸送機(jī)在推溜時(shí)，機(jī)身產(chǎn)生蛇行彎曲，由此產(chǎn)生的附加阻力為： ① 重段彎曲段的附加阻力 Wzhw＝0.1Wzh ＝0.1135363.596 ≈13536.4（牛） 彎曲段半徑R為： R＝L/(2sina/2) ＝1.5/(2sin3/2) ＝28.660(米) 式中：L---標(biāo)準(zhǔn)中部槽長(zhǎng)度，一般1.5米 a---相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角，一般為3 彎曲段全長(zhǎng)Lw為： Lw＝√4aR-a ＝√40.728.66-0.7 ＝8.931(米) 式中：a---機(jī)身推移距離，取0.7米

35、 彎曲段中心角a0為： a0＝2arcsin(a√Lw＋ a) ≈1 ② 空段彎曲的附加阻力 Wkw＝0.1Wk ＝0.130971 ＝3097.1(N) ③ 刮板鏈繞經(jīng)從動(dòng)鏈輪處的阻力 We ＝（0.05～0.07）Sy ＝（0.05～0.07）90928.3 ＝4546.4～6365.0(N) 式中：Sy---刮板鏈載從動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)8點(diǎn)的張力， ④ 刮板鏈繞經(jīng)主動(dòng)鏈輪時(shí)的阻力 Wz ＝（0.05～0.07）(Sy＋SL) ＝(0.05～0.07）(143714.9＋43913.9)187628.8 ＝9381.4～13134.0(N) 式中：

36、Sy---刮板鏈在主動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)4點(diǎn)的張力 SL---刮板鏈在主動(dòng)鏈輪分離點(diǎn)5點(diǎn)的張力 總運(yùn)行阻力W0為： W0≈1.2（Wzk＋ Wk） =1.2(135363.596＋30971) =199601.52(N) 3、刮板鏈張力的計(jì)算 （1）判斷最小的張力點(diǎn)的位置 雙頭機(jī)驅(qū)動(dòng)，最小張力點(diǎn)的位置用下面方法判斷： 若0.6 Wzh－0.4 Wk＞0,則1點(diǎn)為最小張力點(diǎn)；若0.6 Wzh－0.4 Wk＜0,則3點(diǎn)為最小張力點(diǎn)，如下圖： 0.6 135363.596－0.4 30971＞0則1點(diǎn)為最小張力點(diǎn) 雙機(jī)頭驅(qū)動(dòng)計(jì)算圖 （2）用逐點(diǎn)計(jì)算法求各點(diǎn)張力

37、 通常從最小張力點(diǎn)開始計(jì)算。 刮板輸送機(jī)計(jì)算圖 以上圖為例，若判斷刮板鏈最小張力點(diǎn)在1點(diǎn)，則從1點(diǎn)開始計(jì)算，取最小張力Smin為0: S1＝0 N S2＝S1＋q1Lg（w1cos＋sin） ＝22.6759.8(0.4 cos14＋sin14) ＝699.868(N) S3＝S2＋ Wzkw＋WzhLw/L ＝699.868＋13536.4＋1353648.931/115 ＝24748.8（N） S4＝S3＋(L-Lw-L)WzhL ＝24748.8＋（115－8.931-5）135364115 ＝143714.9(N） S5＝S4-

38、0.6(Wzh＋Wk ) ＝143714.9－0.6（135364＋30971） ＝43913.9(kN） S6＝S5＋(L-Lw-L) 30971L ＝43913.9＋（115－8.931-5）30971115 ＝71133.1（kN） S7＝S6e2fa0＋WkLL ＝82659.7＋309718.931115 ＝87176.5+2405.2 ＝89581.7（N） S8＝S7＋WKL`L ＝89581.7＋309715115 ＝90928.3（N） 所以，最大張力點(diǎn)為4點(diǎn)。 4、牽引力及電機(jī)功率的計(jì)算 機(jī)采工作面刮板輸送機(jī)功率：

39、刮板輸送機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的最大功率Nmax為： Nmax＝KW0v1000η ＝1.171996020.95/10000.81 ≈273.9(Kw) 式中：K---電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)，取1.17 W0---刮板輸送機(jī)牽引力，噸力 W0＝1.2（Wzk＋Wk） ＝1.2(135364＋30971) ＝199602(N) v---刮板鏈運(yùn)行速度，0.95米/秒 η---傳遞方式的總效率，取0.81 刮板輸送機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的最小功率Nmin為： Mnin＝（1.12vq0w1Lcos）1000η ＝（1.120.950.4115cos14）8

40、10 ≈0.115(Kw) 等效功率Nd為： Nd＝0.6√N(yùn)max - Mnin ＝0.6√273.9-0.115 ＝164.3(Kw)＜2132 Kw 實(shí)際應(yīng)配用的電機(jī)功率為N=（1.15～1.2）Nd即（1.15～1.2）164.3=188.9～197.2 Kw。 所以采用2132 Kw電動(dòng)機(jī)雙頭驅(qū)動(dòng)或200 Kw電動(dòng)機(jī)單機(jī)頭驅(qū)動(dòng)SGZ－764/264刮板輸送機(jī)完全可以滿足該工作面運(yùn)輸需求。 5、計(jì)算刮板鏈的預(yù)緊力和緊鏈力 （1）預(yù)緊力 預(yù)緊力指輸送機(jī)靜止時(shí)，封閉鏈條內(nèi)的張力。 刮板鏈的預(yù)緊力T0為： T0=（Sy`＋S l`＋ Sy+S

41、l）/4 =(S1＋S8＋S4＋S5)/4 =(0＋90928.3＋143714.9＋43913.9)/4 =69639.3(N) 式中：Sy`、S l`---分別為刮板鏈在從動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力 Sy、S l---分別為刮板鏈在主動(dòng)鏈輪相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力 （2）緊鏈力 緊鏈力是拉緊裝置把具有初張力的鏈條接在一起所需要的拉力。 刮板鏈的緊鏈力T為： T=T0＋Lq0g ωcos =69639.3＋11522.679.80.4cos14 =79555.4（N） q0----刮板鏈單位長(zhǎng)度質(zhì)量，查刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)得341.5k

42、g/m=22.67 kg/m ω----刮板鏈在溜槽中運(yùn)行阻力系數(shù)，按《礦山機(jī)械運(yùn)輸》表3―6選取0.4 L----刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度，115米為工作面切眼長(zhǎng)度 ----刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)傾角14 g----重力加速度，9.8m/s 6、驗(yàn)算刮板鏈的強(qiáng)度 雙鏈刮板輸送機(jī)刮板鏈的安全系數(shù)n（必須滿足n≥3.5）為： N=(2Sdλ)/(1.2Smax) =(2850100.91)/(1.2143714.9) ≈8.97＞3.5（安全系數(shù)滿足要求） 式中：N---刮板鏈的安全系數(shù) Sd---一條鏈條的破斷拉力，

43、850KN/m(查《礦山機(jī)械運(yùn)輸》 一書得2692的c級(jí)圓環(huán)鏈的破斷拉力為850KN/m) λ---雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù)，中雙圓環(huán)鏈取0.90～0.95；對(duì)邊雙圓環(huán)鏈取0.85；對(duì)摸鍛鏈取0.65 Smax---刮板鏈的最大張緊力，Smax=S4=143714.9（N） 五、刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算程序框圖 第二節(jié) 采區(qū)順槽運(yùn)輸機(jī)械的選擇設(shè)計(jì) 對(duì)于綜采工作面的順槽運(yùn)輸，一般采用轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)和繩架吊掛式帶式輸送機(jī)。 一、轉(zhuǎn)載機(jī)的選擇 選擇轉(zhuǎn)載機(jī)時(shí)，要注意與工作面刮板輸送機(jī)的配套要求，即： 1、轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力要稍大于工作面刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力； 2、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的

44、機(jī)尾與工作面輸送機(jī)的連接處要配套； 3、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的零部件與工作面刮板輸送機(jī)的零部件應(yīng)盡可能通用。在選擇轉(zhuǎn)載機(jī)時(shí)，只要滿足上述要求，可不作驗(yàn)算。 根據(jù)上述要求選擇了SZZ-764/132型轉(zhuǎn)載機(jī)，其主要特性如下： 轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)：SZZ-764/132 刮板鏈型式：?jiǎn)捂? 鋪設(shè)長(zhǎng)度：35m 搭接長(zhǎng)度：14m 水平長(zhǎng)度：12.7m 鏈速：1.3m/s 輸送能力:1100t/h 電機(jī)型號(hào)：KBY550-132 電機(jī)功率：132kW 電機(jī)轉(zhuǎn)速：1470r/min 減速器速比：

45、23.47 液力耦合器型號(hào)：YL500X 圓環(huán)鏈規(guī)格：2692 圓環(huán)鏈破斷力：850kN 刮板間距：920mm 溜槽尺寸：7642221500 質(zhì)量：33t 二、帶式輸送機(jī)的選型計(jì)算 帶式輸送機(jī)選型計(jì)算時(shí)，所需的原始數(shù)據(jù)如下： 1、帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度，L=800m（順槽長(zhǎng)度）； 2、帶式輸送及的鋪設(shè)傾角，0; 3、順槽運(yùn)輸生產(chǎn)率,Qc=559.143 t/h; 4、物料的散碎密度，γ=850kg/m; 5、物料中最大塊度的尺寸，amax=300mm; 6、物料的堆積角，ρ=20。 按上述資料，從設(shè)計(jì)指導(dǎo)

46、書96頁(yè)，表2-2中選則DSP1080/1000型可伸縮帶式輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 型號(hào)：DSP1080/1000 輸送能力：800t/h 輸送機(jī)長(zhǎng)度：1000m 適用傾角: ，0 儲(chǔ)帶長(zhǎng)度：100m 輸送帶運(yùn)行速度：2.5m/s 減速比：19.867 液壓耦合器：YL-562 滾筒數(shù)：2 滾筒直徑：630mm 總圍包角：455 托輥直徑：108mm 張緊方式：電絞車 張緊裝置牽引力： 8.82kN 主電機(jī)技術(shù)參數(shù)： 型號(hào)：YSB-160

47、 電壓：660/1140V 功率：160 kN 轉(zhuǎn)速：1475r/min 輸送帶技術(shù)參數(shù)： 型式：耐燃整芯塑料帶 規(guī)格：寬厚=10008，mm 徑向扯斷強(qiáng)度：≥580KN/m 1、驗(yàn)算帶式輸送機(jī)的運(yùn)行能力和寬度 帶式輸送機(jī)的運(yùn)行能力用下式計(jì)算： Q=KB2vγC =3851228501 =654500kg/h =654.5t/h＞Qc(已知559.143 t/h) 式中：K---物料的斷面系數(shù)，與物料斷面形狀及其動(dòng)堆積角有關(guān)，從《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》100頁(yè)表2-7中查得385； B---

48、輸送帶寬度，即帶寬，為1m; v---輸送帶運(yùn)行速度，為2m/s; γ---物料的散碎密度，為850kg/m; C---傾角系數(shù)，在從《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》100頁(yè)表2-8中查得為1； 另外，帶式輸送機(jī)的帶寬應(yīng)根物料中最大塊度進(jìn)行校核，即對(duì)于未經(jīng)篩選的物料（如原煤）： B≥2amax＋200,mm B≥2300＋200,mm B≥800,mm(符合) 對(duì)于篩選后的物料應(yīng)為： B≥3.3ap＋200,mm B≥3.3150＋200,mm B≥695,mm(符合) 式中: amax---物料中最大塊度尺寸,為300mm（已知） ap---物料中平均塊度尺寸，取150

49、mm 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選用B＝1000mm的耐燃整芯塑料煤礦用阻燃輸送帶，輸送帶質(zhì)量qd＝8.8kg/m。 2、計(jì)算輸送帶運(yùn)行阻力 （1）重段直線段的運(yùn)行阻力 WZh＝（q＋qd＋qg）Lgωcosβ（q＋qd）Lgsinβ ＝（62.1＋8.8＋11.3）8009.80.02cos00 ＝128891 ≈12889(N) 得：重段水平運(yùn)行時(shí)WZh＝19333.4N>0， 所以，重段最小張力點(diǎn)在3點(diǎn)。 式中：WZh---重段運(yùn)行阻力，N； q---單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)物料量，kg/m; q=Qc/3.6

50、v =559.143/(3.62.5) =62.1 kg/m; qd---輸送帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，qd＝8.8kg/m qg---重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋部件的質(zhì)量，kg/m qg＝G g/l g ＝17/1.5 ＝11.3 kg/m G g---重段每組托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，（選擇槽形沖壓座）取17kg/m； l g---重段托輥的間距，一般為1～1.5m,取1.5； ω---輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)，在《礦山機(jī)械與設(shè)備》322頁(yè)表2－6－

51、12中選取槽形托輥，少量塵埃，正常濕度，其系數(shù)為0.02； L---輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，為800m; β---輸送機(jī)鋪設(shè)傾角，為0； g---9.8N/kg； (2)空段直線段得運(yùn)行阻力 Wh＝（qd＋qg）LgωcosβqdLgsinβ ≈(8.8＋6)8009.80.020 ≈2320.610 ≈2320.6(N) 得：空段水平運(yùn)行時(shí)Wh＝2900.8N qd---輸送帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，qd＝8.8kg/m qg---空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋部件的質(zhì)量，kg/m qg＝G g/l g

52、 ＝15/2.5 ＝6 (kg/m) G g---重段每組托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，（選擇平形沖壓座）取15kg/m； l g---重段托輥的間距，一般為2～3m,取2.5m； ω---輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)，在《礦山機(jī)械與設(shè)備》322頁(yè)表2－6－12中選取槽形托輥，少量塵埃，正常濕度，其系數(shù)為0.02； L---輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，為800m; β---輸送機(jī)鋪設(shè)傾角，為0； g---9.8N/kg； (3)輸送帶繞經(jīng)改向滾筒得阻力 輸送帶在改向滾筒上得圍包角圍180時(shí)，按下式計(jì)算；圍包角小，將系數(shù)取小些： Wg

53、g＝（0.05～0.07）Sy 式中：Wgg---輸送帶繞經(jīng)改向滾筒的阻力，N; Sy---輸送帶在改向滾筒相遇點(diǎn)的張力，N。 （4）輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒的阻力 Wqg＝（0.03～0.05）(Sy＋Sl) 式中：Wqg---輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒的阻力，N; Sy---輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)得張力，N； Sl---輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)得張力，N。 空載附加阻力W0為: W0＝0.1(Wzh＋Wk)＝0.1(12889＋2320.6)＝1521(N) 3、輸送帶張力計(jì)算 （1）計(jì)算滿足垂度條件的重段最小張力Sminzh: Sminzh＝5

54、（q＋qd）lgcos （2）按逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力 現(xiàn)設(shè)最小張力點(diǎn)3則有： S3＝5（q＋qd）lggcos ＝5（62.1＋8.8）1.5cos09.8 ＝531.89.8 ≈5211.2（N） S2＝S3/（1.03～1.05） ＝5211.2/（1.03～1.05） ＝5059.4～4963.1(N) 取5059.4 N S1＝S2-Wk ＝5059.4－2320.6 ＝2738.8(N) S4＝S3＋Wzh ＝5211.2＋12889 ＝18100(N)(最大張力點(diǎn)) 式

55、中： l g---重段托輥的間距，一般為1～1.5m,取1.5; g---9.8N/kg。 （3）驗(yàn)算摩擦力備用系數(shù) 據(jù)相遇點(diǎn)張力S4(Sy)和分離點(diǎn)張力S1(Sl)用下式驗(yàn)算摩擦力備用系數(shù)n: 取μ、α分別為0.3、455＝7.94 n＝Sl(eμα－1)/(Sy－Sl) ＝2738.8 (e0.37.94—1)/( 18100—2738.8) ＝26912.9/15361.4 ＝1.752>1.15～1.2(符合要求) （4）驗(yàn)算輸送帶強(qiáng)度 對(duì)與煤礦礦用阻燃輸送帶安全系數(shù)m為： m＝SdB/Smax ＝(5801

56、000)/18100 ＝32.05 安全 式中：Sd---阻燃帶的整體縱向拉斷強(qiáng)度，為取580N/n; B---阻燃帶寬度1000mm； Smax---輸送帶運(yùn)行所受的最大靜張力（S4）。 4、功率計(jì)算 滾筒牽引力W0為： W0＝Wzh＋Wk＝12889＋2320.6 ＝15209.6(N) 反饋功率（電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行時(shí)的功率）N為： N＝（|W0|νη）/1000 ＝（15209.61.052.50.85）/1000 ＝33.94(kW) 空載功率N為： N＝(W0ν)/(1000η) ＝(15212

57、.5)/(10000.85) ＝4.5(kW) N＝1.2（N＋N）＝46(kW) 選用75kW電動(dòng)機(jī)。 式中：ν---發(fā)電運(yùn)行時(shí)的輸送帶速度，等于1.05ν＝1.052.5m/s; 其它同上。 5、拉緊力H的計(jì)算 H＝2(S4＋S1)＝2（18100＋2738.8）＝41677.6(N) 此拉緊力是按穩(wěn)定運(yùn)行條件計(jì)算，還應(yīng)考慮滿載起動(dòng)和制動(dòng)的需要，增加拉緊力。 6、制動(dòng)力矩的計(jì)算 （1）實(shí)際所需的制動(dòng)功率為： NT＝N0－QH/184 ＝N0－8000/1840 ＝380（Nm） 其中：N0＝Pv/1000＝380(kW)

58、 Q---帶式輸送機(jī)的輸送能力，800t/h; H---輸送機(jī)提升高度，800sin0=0m。 （2）計(jì)算制動(dòng)力矩MT MT＝K(1000 NT)/ω ＝1.31000380/7.9 ＝62531.6（Nm） MT＝(MT/i)η ＝(62531.6/19.867)0.9 ＝2832.6（Nm） 式中：MT---電動(dòng)機(jī)上的制動(dòng)力矩Nm； MT---制動(dòng)力矩，Nm; K---制動(dòng)安全系數(shù)，取1.3; ω---驅(qū)動(dòng)滾筒的角速度，ω＝2v/D＝7.94rad/s；

59、 η---傳遞效率，取0.9； D---牽引機(jī)滾筒直徑，0.63米； i---減速器減速比，為19.867。 7、帶式輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算程序框圖 第三節(jié) 采區(qū)上下山運(yùn)輸及輔助運(yùn)輸 一、采區(qū)上下山運(yùn)輸 1、采區(qū)上下山運(yùn)輸設(shè)備的選擇 根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，采區(qū)上下山運(yùn)輸服務(wù)于兩個(gè)回采工作面的運(yùn)輸，所以選擇帶式輸送機(jī)。 2、采區(qū)上下山帶式輸送機(jī)的選型計(jì)算 與第二節(jié)相同 原始數(shù)據(jù)： （1）、帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度，L=800m（下山長(zhǎng)度）； （2）、帶式輸送及的鋪設(shè)傾角，－14; （3）、順槽運(yùn)輸生產(chǎn)率,Qc=559.143t/h;

60、 （4）、物料的散碎密度，γ=1t/m; （5）、物料中最大塊度的尺寸，amax=300mm; （6）、物料的堆積角，ρ=30。 帶式輸送機(jī)工作系統(tǒng) 1、輸送帶寬度B： 根據(jù)物料的堆積角，ρ=30，在《礦山機(jī)械與設(shè)備》一書330頁(yè)表2－6－10中選取槽型托輥斷面系數(shù)K＝458；帶速v＝2.5m,在表2－6－8中選取；物料的散碎密度，γ=1t/m，在表2－6－7中選取;傾角系數(shù)C＝0.9，在表2－6－11中選取。有下公式可知： B≥√QC/KvγC＝0.74m 未經(jīng)篩選的物料（如原煤）： B≥2amax＋200,mm B≥2300＋200,m

61、m B≥800,mm(符合) 對(duì)于篩選后的物料應(yīng)為： B≥3.3ap＋200,mm B≥3.3150＋200,mm B≥695,mm(符合) 2、輸送帶運(yùn)輸能力計(jì)算 考慮輸送機(jī)鋪設(shè)傾角對(duì)斷面大小的影響，則輸送能力Q為： Q＝KB2γvC＝4581.2212.5＝1648.8 t/h>1118.3t/h(完全符合運(yùn)輸要求) 式中字母同上。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選用B＝1200mmDX系列煤礦用阻燃輸送帶。其主要技術(shù)要求如下： 膠帶寬度：1200mm 膠帶強(qiáng)度1600kg/cm 帶芯鋼繩直徑：6.75mm 鋼絲繩芯結(jié)構(gòu)：777

62、 托輥直徑：108mm 改向滾筒直徑：630mm 驅(qū)動(dòng)滾筒直徑：1000mm 膠帶運(yùn)行速度：2.5m/s 電動(dòng)機(jī)功率：500kW 托輥槽角：30 功率分配比：2:1:1 適用輸送比重：1～2.5t/m 適用輸送溫度：－20～＋40 3、牽引力及運(yùn)行功率 （1）單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)物料q為： q---單位長(zhǎng)度輸送帶上裝運(yùn)物料量，kg/m; q＝Qc/3.6v ＝559.143/(3.62.5) ＝62.1kg/m （2）重段直線段的運(yùn)行阻力

63、 WZh＝（q＋qd＋qg）Lgωcosβ（q＋qd）Lgsinβ ＝（62.1＋6.6＋13.3）8009.80.02cos（－14）＋（62.1＋6.6）8009.8sin（－14） ＝12475.7－130301.1 ≈—117825.4(N) 式中：WZh---重段運(yùn)行阻力，N； qd---輸送帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，qd＝1.1Bδ=6.6kg/m qg---重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋部件的質(zhì)量，kg/m qg＝G g/l g ＝20/1.5 ＝13.

64、3 kg/m G g---重段每組托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，（選擇槽形沖壓座）取20kg/m； l g---重段托輥的間距，一般為1～1.5m,取1.5； ω---輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)，在《礦山機(jī)械與設(shè)備》322頁(yè)表2－6－12中選取槽形托輥，少量塵埃，正常濕度，其系數(shù)為0.02； L---輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度，為800m; β---輸送機(jī)鋪設(shè)傾角，為0； g---9.8N/kg； (2)空段直線段得運(yùn)行阻力 Wk＝（qd＋qg）LgωcosβqdLgsinβ ≈(6.6＋7.2)8009.80.02cos(-14)－6.68009.8sin(-1

65、4) ≈2099.6－12518.0 ≈－10418.4(N) （3）附加阻力∑W` ∑W`＝0.1(Wzh＋Wk) ＝0.1（—117825.4－10418.4） ＝－12824.4(N) (4)總運(yùn)行阻力W0 W0＝WZh＋Wk＋∑W` ＝-128243.8－12824.4 ＝－141068.2(N) 滾筒牽引力P＝W0 式中： qd---輸送帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，qd＝6.6kg/m qg---空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋部件的質(zhì)量，kg/m qg＝G g/l g ＝18/2.5 ＝7.2 (kg/m) G g---重段每組托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，（選擇平形沖壓座）取18kg/m； l g---重段托輥的間距，一般為2～3m,取3m； ω---輸送帶