某立井開采煤礦固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備選型計算【含CAD圖紙+文檔】
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件,所見所得,電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985
任務(wù)書畢業(yè)生姓名專業(yè)指導(dǎo)教師姓名類別學(xué)號班級職稱 外聘、本校一、畢業(yè)設(shè)計題目某立井開采煤礦固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備選型計算二、畢業(yè)設(shè)計提供的原始數(shù)據(jù)資料1、 礦井可采煤層為9#,煤層傾角360。厚度2.8米,原封煤容重1.37噸/米3,散煤容重0.95噸/米3,該礦井生產(chǎn)能力為120萬噸/年,年工作日300天,日提升14小時,采用“三八”工作制,二班出煤,一班檢修。采用一對立井集中開采,本設(shè)計為第一盤區(qū),綜采工作面長160米,順槽長900米,工作面采用MXA3300/4.5型采煤機(jī),牽引速度 2.5米/分,截深0.65米,每班割煤兩刀。該礦井主井深HS=300米,裝載高度HZ=20米 。卸載高度HX=20米。2、水文情況:豎井井深210m,正常涌水量qz=230m3/h。最大涌水量qmax=360m3/h,最大涌水期為65天,礦水中性,涌水密度=10000N/m3。3、礦井通風(fēng)情況:礦井開采初期負(fù)壓為13500Pa,末期為36500Pa,所需風(fēng)量Q=80m3/s。三、畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成主要內(nèi)容:1、說明書:(1)完成井下運(yùn)輸系統(tǒng)的確定,(2)進(jìn)行運(yùn)輸、提升、排水的選型設(shè)計。(3)運(yùn)輸輔助設(shè)備只選型,不計算。. 2、圖紙:(1)提升機(jī)房布置圖(2)通風(fēng)機(jī)房布置圖(3)空壓機(jī)機(jī)房布置圖四、畢業(yè)生應(yīng)提交的畢業(yè)設(shè)計資料要求1、說明書:(1)畢業(yè)設(shè)計說明書必須打印成冊;(2)同時提交電子文檔;(3)電子文檔的格式是:說明書必須是WordDOC和EXCELXls圖紙?zhí)峤坏碾娮游臋n資料必須是AUTOCADdwg的格式。(4)、郵箱地址(E-Mail):liruibin-2002 163.com2、圖紙:(1)提升機(jī)房布置圖1張(A0)(2)空壓機(jī)房布置圖1張(A0)(3)通風(fēng)機(jī)房布置圖1張(A0)注意:手工繪圖不得少于三分之一,其余為AUTOCADDwg繪制。(二)說明書一份(不少于2萬字)(三)電子文檔資料(全部)五、設(shè)計進(jìn)度安排(從第二周起)序號時間周次設(shè)計任務(wù)完成的內(nèi)容及質(zhì)量要求13月4日3月8日第02周查閱資料,了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理23月11日3月20日第03周運(yùn)輸部分計算33月21日3月27日第04周提升部分計算43月28日4月03日第05周流體機(jī)械部分計算54月04日4月10日第06周草圖繪制64月11日4月17日第07周繪制提升74月18日4月24日第08周繪制流體機(jī)械圖84月25日5月01日第09周設(shè)計、編寫說明書95月02日5月08日第10周修改說明六、主要參考文獻(xiàn)資料1、工具書:礦山固定機(jī)械設(shè)計手冊 北京 煤炭工業(yè)出版社2、參考資料:1、礦山運(yùn)輸機(jī)械 中國礦業(yè)大學(xué)出版社2、礦井提升機(jī)械 中國礦業(yè)大學(xué)出版社3、流體機(jī)械 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 七、簽字欄簽 字 欄畢業(yè)生姓名專業(yè)班級要求設(shè)計工作起止日期20xx年03月10日20xx年05月11日教師審核指導(dǎo)教師(簽字)日期20xx年 月 日教研室主任審查(簽字)日期20xx年 月 日系主任批準(zhǔn)(簽字)日期20xx年 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)生姓名: 專業(yè): 學(xué)號:指導(dǎo)教師所屬系(部):成 績 評 定指導(dǎo)教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注:評定成績?yōu)?00分制,指導(dǎo)教師為30%,答辯組為70%。 專業(yè)答辯組組長:(簽名) 200 年月日 答辯記錄卡 系 專業(yè) 姓名 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要評 議 情 況 記錄員: (簽名)摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是以煤礦立井固定機(jī)械設(shè)備選型為設(shè)計對象,主要是為一個年產(chǎn)120萬噸的礦井設(shè)計一套經(jīng)濟(jì)而配套的固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備,該礦可采煤層為9號煤,煤層傾角為3到6,可采厚度為2.8米,采用一對立井集中開采,礦井排水高度為210米,正常涌水量為230m3/h,最大涌水量為360 m3/h,最大涌期為65天,礦井風(fēng)量為80 m3/s,初期負(fù)壓為13500Pa,末期負(fù)壓36500 Pa。該畢業(yè)設(shè)計主要由井底運(yùn)輸設(shè)備的選型設(shè)計(包括:采煤機(jī)的選型、刮板輸送機(jī)的選型、轉(zhuǎn)載機(jī)的選型、皮帶輸送機(jī)的選型、礦用電機(jī)車及礦車的選擇和輛數(shù)的確定等)、提升設(shè)備的選型設(shè)計(包括:主井提升系統(tǒng)的選型、副井提升系統(tǒng)的選型等)和流體機(jī)械設(shè)備的選型設(shè)計(包括:中央水泵房的布置及排水方案的確定、水泵的選型和泵臺數(shù)的確定;通風(fēng)機(jī)房的布置及通風(fēng)機(jī)選型和臺數(shù)的確定;壓風(fēng)機(jī)房的布置及壓風(fēng)機(jī)的選型和臺數(shù)的確定等)。關(guān)鍵詞:運(yùn)輸機(jī)械 提升機(jī) 排水設(shè)備 AbstractThis graduation project is take the coal mine double vertical shaft fixed mechanical device shaping as the design object, but mainly is one yearly produces 1,200,000 tons mine pits to design set of economies the necessary fixed machinery and the transport vehicle, this ore may mine coal the level is 9 coals, the coal bed inclination angle for 2to 4, may pick thickness is 3.3 meters, uses double vertical shaft development way mining, mine pit draining water is highly 280 meters, wells up the water volume is normally 130m3/h, wells up the water volume is most greatly 250 m3/h, wells up the time is most greatly 65 days, the mine pit amount of wind is 114 m3/s, the initial period negative pressure is 3270Pa, last stage negative pressure 4130 Pa.This ore designs two panels, each panel establishes a working surface.This graduation project mainly by bottom of the well transport vehicle shaping design (including: The coal mining machine shaping, the scraper conveyer shaping, the extension carrier vehicle shaping, the leather belt conveyer shaping, the mineral product electric locomotive and the mine car choice and the number of vehicles indeed grade), the lift technique shaping design (including: Main well promotion system shaping, vice-well promotion system shaping and so on) and fluid machinery equipment shaping design (including: Central water plant arrangement and draining water plan determination, water pump shaping and pump Taiwan number determination; Ventilates the engine room the arrangement and the ventilator shaping and the Taiwan number determination; The air compressor room arrangement and the air compressor shaping and the Taiwan number indeed grade). Key word: Transport machinery Elevator Drainage目錄摘 要1Abstract2第一章 運(yùn)輸部分選型計算1一、計算條件1二、采煤機(jī)的選型11、預(yù)選12、驗(yàn)算11、預(yù)選22、驗(yàn)算3四、順槽用轉(zhuǎn)載機(jī)的選型6五、帶式輸送機(jī)的選型61、預(yù)選72、驗(yàn)算7六、電機(jī)車和礦車的選用91、確定機(jī)車最高牽引礦車數(shù)102、電機(jī)車臺數(shù)計算11第二章 主立井提升設(shè)備選型計算12一、計算條件12二、一次提升量的計算121、箕斗的選定122、提升鋼絲繩的選擇133、提升機(jī)和天輪的選擇144、提升機(jī)與井筒相對位置的計算145、預(yù)選提升電動機(jī)156、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量167、運(yùn)動學(xué)參數(shù)計算178、動力學(xué)參數(shù)計算199、電動機(jī)容量校核2110、提升電耗及效率22第三章 副立井提升設(shè)備選型計算24一、計算條件24二、礦用罐籠的選擇及驗(yàn)算241、選擇提升鋼絲繩和尾繩262、選擇提升機(jī)273、井塔高度的確定284、預(yù)選電動機(jī)295、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量306、確定提升加,減速度a1,a3307、運(yùn)動學(xué)參數(shù)計算318、動力學(xué)參數(shù)計算329、電動機(jī)功率校驗(yàn)3310、防滑校驗(yàn)3411、副井作業(yè)平衡表37第四章 排水設(shè)備的選型設(shè)計40一、計算條件40二、預(yù)選水泵的型號與臺數(shù)401、水泵必須的總排水能力402、水泵所須的揚(yáng)程的估算403、初選水泵41三、選擇管路系統(tǒng)411、管路趟數(shù)412、管路材料413、排水管內(nèi)徑414、驗(yàn)算壁厚425、選擇吸水管徑42四、計算管路特性421、管路布置422、估算管路長度433、阻力系數(shù)Rt的計算434、管路特性方程446、電動機(jī)功率457、電耗計算:46第五章 通風(fēng)設(shè)備選型47一、計算條件47二、風(fēng)機(jī)選型471、計算風(fēng)源必須產(chǎn)生的風(fēng)量和風(fēng)壓472、選擇風(fēng)機(jī)473、確定通風(fēng)機(jī)的工礦點(diǎn)474、電動機(jī)功率計算49第六章 空氣壓縮機(jī)的選型設(shè)計51一、 計算條件51二、壓縮空氣站供氣量的確定51三、估算空壓機(jī)必須的出口壓力52四、選擇空壓機(jī)的型號和臺數(shù)52五、選擇輸氣管管徑52六、壓縮空氣站年電耗確定53結(jié)束語54參考文獻(xiàn)55致 謝57 前 言本次畢業(yè)設(shè)計可能是我學(xué)生生涯最后的一次學(xué)習(xí)機(jī)會,在此首先感謝學(xué)院和指導(dǎo)老師李瑞斌教授對我設(shè)計的支持和幫助,為我以后的工作打下了一個有益的基礎(chǔ)。本設(shè)計針對某立井開采煤礦固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備選型計算的設(shè)計,內(nèi)容涉及較多,設(shè)計時間較長,是一個設(shè)計的過程,更是一個學(xué)習(xí)的過程。通過前面的實(shí)地實(shí)習(xí),在老師的努力下收集到了較為齊全和準(zhǔn)確的相關(guān)資料,其中包括了井底運(yùn)輸機(jī)械;主、副井提升設(shè)備及流體機(jī)械設(shè)備的了解,為本次設(shè)計打下了一個良好的基礎(chǔ)。同時涉及的參考文獻(xiàn)較多,多數(shù)為十幾年前的老版本,難免存在一些錯誤,還望大家見諒。根據(jù)設(shè)計大綱所要求內(nèi)容,將設(shè)計分為六章,內(nèi)容主要有三部分,第一部分主要是對井底運(yùn)輸機(jī)械選型設(shè)計,內(nèi)容涉及第一章。二到三章為設(shè)計的第二部分,也是本次設(shè)計的核心內(nèi)容,主要是對主、副井的提升系統(tǒng),選擇合理的提升設(shè)備。最后一部分是流體機(jī)械部分的設(shè)計,內(nèi)容涉及第四到六章。整個設(shè)計內(nèi)容可靠、數(shù)據(jù)可信。若存在問題,希望各位評審老師批評指正。第一章 運(yùn)輸部分選型計算一、計算條件礦井年產(chǎn)量: =120萬噸/年煤層傾角: 36可采高度: H=2.8 m原封煤容重: =1.37 t/m3散煤容重: =0.95t/m3工作面長度: =160 m年工作日: =300 天本礦采用“三八”工作制(二班出煤,一班檢修),每班割煤兩刀。二、采煤機(jī)的選型采煤機(jī)是機(jī)械化采煤作業(yè)的主要機(jī)械設(shè)備,其功能是落煤和裝煤,采煤機(jī)械分為采煤機(jī)和刨煤機(jī)兩大類,目前應(yīng)用最廣泛的采煤機(jī)是滾筒采煤機(jī).1、預(yù)選根據(jù)所提供的原始數(shù)據(jù)資料中所給的煤層厚度及設(shè)計年產(chǎn)量等信息,可初步選用我國自行生產(chǎn)的MXA3300/4.5型采煤機(jī)?;緟?shù)如下表1-1所示:表1-1電機(jī)功率(kw)300適用采高(m)2.34.7m適用傾角(度)010截深B(m)0.65滾筒直徑(m)2.0牽引速度vc (m/min)02.52、驗(yàn)算()理論生產(chǎn)率=602.80.652.51.37=374.01t/h()實(shí)際生產(chǎn)率Qm= QtK1K2=374.010.50.6=112.20t/h式中:K1與采煤機(jī)技術(shù)上的可靠性和完備性有關(guān)的系數(shù),一般為0.50.7。這里取0.5K2是考慮由于工作面其他配套設(shè)備的影響、處理頂板事故、勞動組織不周到等原因造成的采煤機(jī)被迫停機(jī)所占用的時間系數(shù),一般為0.60.65,這里取0.6()設(shè)計小時生產(chǎn)率=31602.81.370.65/8=149.6t/h式中:每班工作時間,h由以上計算可知MXA3300/4.5型采煤機(jī)符合要求三、刮板輸送機(jī)的選型刮板輸送機(jī)是連續(xù)動作式運(yùn)輸機(jī)械的一種,由于其機(jī)身低矮,可以彎曲,運(yùn)輸能力大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件。它除了運(yùn)煤外,還能給采煤機(jī)作運(yùn)行軌道;作為移置液壓支架的支點(diǎn);清理工作面的浮煤;懸掛電纜、水罐、乳化液管等。它是緩傾斜長壁采煤工作面唯一的運(yùn)輸設(shè)備。1、預(yù)選根據(jù)MG300-W型雙滾筒采煤機(jī)的生產(chǎn)能力可初步選用SGZ730/320型刮板輸送機(jī)?;緟?shù)如表所示: 表運(yùn)輸能力700 t/h刮板鏈速0.93m/s破斷拉力850KN中部槽尺寸(1500730222)mm2、驗(yàn)算()運(yùn)輸能力的驗(yàn)算式中:采煤機(jī)的生產(chǎn)能力,t/h中部槽具有的裝載斷面面積刮板鏈速度,m/s 采煤機(jī)牽引速度,m/min裝滿系數(shù),一般小于1,這里取0.9散煤容重,kg/m3中部槽裝煤的可堆積角按300,散煤密度950 kg/m3,中部槽的裝煤斷面F,如圖所示的形狀,從幾何關(guān)系可求得:圖中部槽物料斷面圖 由上計算可知,當(dāng)采煤機(jī)的運(yùn)行方向與刮板鏈運(yùn)行方向相同時,中部槽的裝煤斷面能夠承受。反之,也然。()運(yùn)行阻力計算中部槽單位長度上的裝煤量按鏈速計算,即煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)=0.6,刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)=0.4,計算重、空段的運(yùn)行阻力。 式中:L刮板輸送機(jī)長度,m刮板鏈單位長度的質(zhì)量,kg/m傾斜角度()刮板鏈張力計算:如圖所示,按求出的重段、空段運(yùn)行總阻力和,然后確定刮板鏈的最小張力點(diǎn)。2134圖雙機(jī)頭驅(qū)動刮板輸送機(jī)計算圖按逐點(diǎn)計算法得因下端有驅(qū)動裝置,故上端有驅(qū)動裝置,故由0.6-0.4=0.6208031-0.4318170判定刮板鏈最小張力在“1”點(diǎn)取最小張力為3000,用逐點(diǎn)計算法求刮板鏈在各點(diǎn)的張力為:S1=3000 NS2= S1+=3000+208031=211031 NS3- S1=0.6-0.4因此:S3=50765 NS4- S1 =0.6(+)因此:S4=63251.4 N()電動機(jī)功率計算重載時的電機(jī)功率空載時的電機(jī)功率電動機(jī)軸功率考慮到采區(qū)特殊情況,很難準(zhǔn)確計算額外阻力,所以所選電動機(jī)的功率應(yīng)增加1520%的備用量。 因此配備240KW電動機(jī)雙頭驅(qū)動能滿足需要。()刮板鏈安全系數(shù),查得1864的C級圓環(huán)鏈的破斷拉力為410KN,邊雙鏈負(fù)荷分配不均系數(shù)取0.85經(jīng)以上計算知,所選輸送機(jī)適用。四、順槽用轉(zhuǎn)載機(jī)的選型轉(zhuǎn)載機(jī)一般安裝在綜采工作面與順槽的交接處,將工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)出的煤轉(zhuǎn)載到帶式輸送機(jī)上。根據(jù)所選用的SGZ730/320型刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力等相關(guān)整數(shù)可選為SZZ-764/160型順槽用轉(zhuǎn)載機(jī)。其基本參數(shù)如其基本參數(shù)如表所示:表運(yùn)輸能力(t/h)1100刮板鏈速(m/s)1.28破斷拉力KN2850規(guī)格(mm)2-中部槽尺寸 mm1500764222電機(jī)功率KW160五、帶式輸送機(jī)的選型帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備,它在礦井地面和井下運(yùn)輸中得到極其廣泛的應(yīng)用??缮炜s帶式輸送機(jī)用于綜合機(jī)械化采煤工作面的順槽運(yùn)輸。由于工作面向前推進(jìn)的速度越來越快,這樣,拆移順槽中運(yùn)輸設(shè)備的次數(shù)和花費(fèi)的時間占總生產(chǎn)時間的比重增大,影響采煤生產(chǎn)力提高,所以采用可伸縮輸送機(jī)可以大大減少順槽輸送機(jī)拆移次數(shù),充分發(fā)揮綜采設(shè)備的能力。帶式輸送機(jī)主要根據(jù)輸送能力,巷道長度等參數(shù)選擇,然后計算運(yùn)輸能力及相關(guān)參數(shù),運(yùn)行阻力,輸送帶強(qiáng)度,整機(jī)牽引力及功率。1、預(yù)選根據(jù)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力和順槽長度可初步選用SDJ-150型便拆裝式帶式輸送機(jī)?;緟?shù)如表所示:表型號運(yùn)輸能力(t/h)輸送長度(m)帶寬(mm)SDJ-15063010001000帶速(m/s)電機(jī)功率(kw)機(jī)頭外型尺寸(mm)1.902754755226616152、驗(yàn)算()輸送帶寬度 按已知條件,取原煤的動堆積角為250;原煤的堆積容度按散煤容重950kg/m3計算,輸送機(jī)的工作傾角取00,傾斜系數(shù)為0,選用帶速1.9m/s,為保證給定的運(yùn)輸能力帶上需具有的堆積橫斷面積為查礦山運(yùn)輸機(jī)械中表(4-12)輸送機(jī)的承載托輥槽角為300,物料的動堆積角為250時,帶寬為1000mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.11670m2,此值大于計算所需的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為1000mm的輸送帶能滿足需要。經(jīng)如上計算,確定選用帶寬B=1000mm的680S型煤礦用阻燃輸送帶。輸送帶按qd=15kg/m計算。()牽引力及運(yùn)行功率參照類似的帶式輸送機(jī),取,.水平運(yùn)輸?shù)淖枇ο禂?shù)取0.022,得本輸送機(jī)長1000m,按礦山運(yùn)輸機(jī)械中表(4-18)取附加阻力系數(shù)C=1.09,略去特種阻力WT1和WT2,按礦山運(yùn)輸機(jī)械中式(4-63)計算,水平運(yùn)煤的牽引力由于本機(jī)是水平運(yùn)輸,所以空轉(zhuǎn)功率可不計算,所需電機(jī)功率,按水平逐煤某時的牽引力計算,取輸送機(jī)水平運(yùn)煤的正功率為:水平運(yùn)煤的帶式輸送機(jī),按正功率選電動機(jī)15%的備用量,因此N=1.15=74KW所以可選用75KW的DSB-75型隔煤電動機(jī)。()輸送帶張力a、計算輸送機(jī)備區(qū)段的運(yùn)行阻力按SDJ-150型帶式輸送機(jī)的參數(shù)和給定條件,本機(jī)只有重段和空段兩個直線區(qū)段,重段和空段的主要阻力按下二式計算重段空段b、輸送帶各點(diǎn)的張力為簡化計算,輸送帶繞徑滾筒的兩項(xiàng)阻力按輸送帶的張力增加5%計算,依逐點(diǎn)計算法得:S2= S1+Wk= S1+4269S2= S2+W2-3= S2+ 0.05S2= 1.05S1+1.05Wk=1.05S1+4483S2= S3+WZh=1.05S1+29514按式列出滿足摩擦牽引力的張力關(guān)系,。由于本機(jī)為單滾筒驅(qū)動,取,膠面驅(qū)動滾筒,采區(qū)空氣潮濕,摩擦力備用系數(shù)取,因此代入上式得,S4= 5.34S1,聯(lián)立上式得: S1=6880將S1得值代入上列各關(guān)系式得: S2= 1114.9S3= 11707S4=36739按重段輸送機(jī)帶最大允許重度的要求,重段的最小張力點(diǎn)S3,應(yīng)不小于Smin(重段托輥間距)所以能滿足要求。()輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算選用的680S型阻燃輸送帶的拉斷強(qiáng)度為680N/mm。帶寬B=1000mm,可得安全系數(shù)所以SDJ-150型帶式輸送機(jī)符合要求。六、電機(jī)車和礦車的選用電機(jī)車運(yùn)輸是礦井水平巷道長距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞?,它是礦井運(yùn)輸中極為重要的部分。電機(jī)車具有良好的性能,它運(yùn)行速度快,效率高,維護(hù)簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,成本低,適用于彎道和支線較多的運(yùn)輸巷道,可以作多種運(yùn)輸工作。根據(jù)年產(chǎn)量及給定礦車的軌距可初步選用ZK10-9/550型電機(jī)車。其基本參數(shù)如表所示:表電機(jī)車粘著質(zhì)量t軌距mm機(jī)械傳動比制動方式速度km/h電壓v牽引力N10900692機(jī)械165504330MGC3.3-9型礦車基本參數(shù)裝載量(t)軌距(mm)允許牽引力N自重t3900900001.321、確定機(jī)車最高牽引礦車數(shù)()按粘著條件計算,?。ǎ┌礌恳﹄妱訖C(jī)溫升條件計算,查得機(jī)車的長時制牽引力Fch=4330N長時制速度vch=16km/h,取,由于兩個工作面滿足年產(chǎn)量,且Q1= Q2 =Q。列車往返一次運(yùn)行的時間T,應(yīng)按加權(quán)平均距離來計算。()按制動條件計算,制動空行程時間按t=2s計,實(shí)際制動距離為()確定列車組成由上計算看出,按制動條件求得的礦車數(shù)比另兩個條件算得的礦車數(shù)少,因此列車組成由11輛礦車組成。2、電機(jī)車臺數(shù)計算()一臺機(jī)車,在一個工作班內(nèi)能往返運(yùn)行的次數(shù)Z1()每班需要運(yùn)送的煤矸石列車數(shù)Zb,Ab=2667t,K1取0.6,n=11,Ag=200t,(Ag為每班外運(yùn)矸量)式中:運(yùn)輸不均勻系數(shù),一般取0.6矸石系數(shù)每班用于運(yùn)輸煤需機(jī)車臺數(shù)為考慮備用和檢修的機(jī)車(當(dāng)時,)因此,電機(jī)車臺數(shù)應(yīng)為4臺。 第二章 主立井提升設(shè)備選型計算一、計算條件礦井年產(chǎn)量:=120萬噸/年主井井深:卸載高度:裝載高度:礦井提升不均衡系數(shù):C=1.15年工作日:=300天每天凈提升時間:=14 h礦車型號; MGC3.3-9固定式礦車其基本參數(shù)如表所示:表礦車自重(kg)名義載煤量(kg)容積V(m3)散煤容重(kg/m3)1320030003.31150二、一次提升量的計算1、箕斗的選定()提升高度()經(jīng)濟(jì)提升速度 ()一次提升循環(huán)估算時間Tx 式中:a-提升加速度,估取a=0.8m/s2u-箕斗在卸載曲軌內(nèi)爬行時間,取u=10s-箕斗裝卸載時間,取=10s()小時提升次數(shù)()小時提升量As取提升不均衡系數(shù)C=1.15,提升能力富裕系數(shù)Cf=1.20()一次合理提升量 考慮為以后礦井生產(chǎn)能力加大留有余地,由單犟箕斗規(guī)格表1-3中選擇名義裝載重量為60kN的箕斗,其主要技術(shù)規(guī)格如下:自 重 Qz=5000N全 高 Hr=9450mm有效容積 6.6m3 容器間中心距 S=1870mm實(shí)際載重量 Q=1.15106.6=75kN2、提升鋼絲繩的選擇()鋼絲繩最大懸垂長度Hc預(yù)估井架高度 Hj=32m, Hc=Hj+H+Hz=32+340+20=392m()估算鋼絲繩每米重力 取鋼絲繩抗拉強(qiáng)度 選取619-1550-40-特-鍍鋅-右交叉捻,其技術(shù)特征為:鋼絲繩直徑d=40mm,繩中最粗鋼絲直徑,鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和Qd=937500N,每米重P=57.17N/m。()鋼絲繩安全系校核 所選鋼絲繩滿足安全要求,合格可用.3、提升機(jī)和天輪的選擇()提升機(jī)卷筒直徑D 據(jù)此選用2JK-3.5/11.5提升機(jī),其技術(shù)特征為:卷筒直徑D=3.5m,卷筒寬度B=1.7m,許用最大靜張力Fjm=170kN,變位重量Gj=297kN,減速器最大輸出扭矩Mnm=300kN.m,兩卷筒間隙a=140mm,兩卷筒中心距S=1870mm。()實(shí)際需要卷筒的容繩寬度由于B,因而采用單層纏繞。()鋼絲繩實(shí)際最大靜張力Fjm之校核Fjm=Q+Qz+PH=60000+50000+57.17305=127437N170000N()鋼絲繩實(shí)際最大靜張力差Fjc之校核Fjc=Q+PH=60000+57.17305=77437115000N由()()兩項(xiàng)校核可知所選提升機(jī)強(qiáng)度可滿足要求。()天輪之選擇據(jù)此選用井上TSH型固定天輪,其技術(shù)特征為:天輪直徑Dt=3.5m,變位重量Gt=11330N。4、提升機(jī)與井筒相對位置的計算()確定井架高度Hj;據(jù)第373條規(guī)定,考慮實(shí)地提升速度低于8m/s,取過卷高度Hg=8m。Hj=Hx+Hr+Hg+=15+9.45+8+=33.76m確定Hj=35m,與預(yù)估值相差不大,未影響鋼絲繩安全性能,故可用。()計算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離Ls()計算鋼絲繩弦長Lx提升機(jī)卷筒中心與機(jī)房地平高差0.7m,機(jī)房地平與井口高差0.5m,取Co=1.2m,則Lx5h所以所選罐籠滿足要求。1、選擇提升鋼絲繩和尾繩副井提升作業(yè)復(fù)雜多變,通常以提升矸石為準(zhǔn)來選擇鋼絲繩,但在選繩后,應(yīng)對提人時的安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算,以保證安全,在升降大型設(shè)備時,需據(jù)具體情況進(jìn)行核算,提出安全措施后,方可進(jìn)行。一次提矸量 一次人員量 提升高度 尾繩環(huán)高度 初估井塔高 鋼繩最大懸垂長度 主鋼絲繩安全系數(shù) 升降物料時 升降人員時 擬務(wù)虛繩摩擦提升機(jī),主繩根數(shù)鋼絲抗拉強(qiáng)度對于摩擦提升采用為宜.由此估算主繩每米重力P據(jù)此,選擇6(30)-1550-22-特-鍍鋅-順捻鋼絲繩作主繩,左,右捻各二根.其單繩每米重P=19.37N/m,直徑d=22mm,繩中最粗鋼絲直徑,全部鋼絲拉斷力之和Qd=332500N。尾繩數(shù)一般取主數(shù)的二分之一,且盡量選配等重尾繩。本設(shè)計中尾繩數(shù)n2=n1/2=2,則尾繩每米重q據(jù)此,選847-8815扁鋼繩二根,其單繩每米重q=37.90N/m.尾繩稍輕于主繩.考慮到=4p-2q=419.37-237.9=1.68N/m而且,故可視為等重尾繩,以下即按等重尾繩系統(tǒng)計算。主繩安全系數(shù)校驗(yàn)提矸時 提人時2、選擇提升機(jī)考慮塔式井架,不設(shè)導(dǎo)向輪,這樣按有關(guān)規(guī)定,提升機(jī)卷筒直徑應(yīng)符合下列條件由此可選JKM-1.85/4()型塔式多繩摩擦提升機(jī),其技術(shù)技術(shù)特征為摩擦輪直徑D=1.85m設(shè)計最大鋼絲繩靜張力 設(shè)計最大鋼絲繩靜張力差 減速器傳動比 減速器最大輸出扭矩 提升機(jī)(包括減速器)變位重力Gj=77.8kN以提矸作業(yè)為準(zhǔn),難處提升機(jī)強(qiáng)度。最大靜張力最大靜張力差 和的實(shí)際值均小于設(shè)計值,強(qiáng)度校驗(yàn)合格.摩擦輪襯墊比壓pb的校核上升側(cè)靜張力 下降側(cè)靜張力 對于副井,可能性有提矸與下料石同時作業(yè)的情況,經(jīng)計算此時比壓,同樣小于的允許值,襯墊合格可用。由以上校驗(yàn)說明,所選JKM-1.85/4()型摩擦提升機(jī)可用。3、井塔高度的確定 由上結(jié)果可定=22m式中 -容器全高, =4.82m -過卷高度,根據(jù)規(guī)定,該系統(tǒng)最大提升速度.按插值計算其過卷高度不得小于8.06m,考慮防撞梁位置,定=10m。4、預(yù)選電動機(jī)計算經(jīng)濟(jì)速度 電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 取電動機(jī)同步轉(zhuǎn)數(shù),此時相應(yīng)最大提升速度為按提矸作業(yè)預(yù)選電動機(jī)功率式中 K-礦井阻力系數(shù),對罐籠提升取K=1.2; p-動力系數(shù),對于罐籠提升取p=1.4; -傳動效率,一級減速=0.92.根據(jù)和可選JR630-12/1430型電動機(jī),其技術(shù)特征如下:額定功率 額定轉(zhuǎn)數(shù) 過負(fù)荷系數(shù) 轉(zhuǎn)子飛輪力矩 電機(jī)效率 電動機(jī)作用于卷筒圓周上的額定拖動力5、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量電動機(jī)轉(zhuǎn)子變位重力提升矸石時總變位質(zhì)量(一車矸石,下放一個空礦車)升降人員時(上提33人,下放側(cè)為空罐)6、確定提升加,減速度a1,a3()升降人員規(guī)定,立井中升降人員用罐籠的加速度,減速度均不得超過0.75m/s2()升降物料(以提升矸石為準(zhǔn))時, a1受三個條件限制按減速器允許最大輸出扭矩式中-電動機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量,按充分利用電動機(jī)過負(fù)荷能力按動防滑條件(提升開始)式中: 由此可知: 式中: 0.1Q 一側(cè)礦井阻力為留有安全余度,可定提矸與升降人員時加速度相同,即()減速度之確定由于副井作業(yè)種類多,荷載變動大,為便于控制取.不作業(yè)時,減速方式也不相同(提矸時需電動方式,而提人時可能需采用機(jī)械制動方式) 。在下放重載時,為保證,仍來,需采用電氣制動,為此副井交流提升設(shè)備通常配有動力制動裝置。7、運(yùn)動學(xué)參數(shù)計算對于提矸,升降人員及下放材料等作業(yè),由于前定,以及vm均為相同數(shù)值,因而運(yùn)動參數(shù)除休止時間值外,都為相同數(shù)值。對于3t一車異側(cè)進(jìn)出車標(biāo)準(zhǔn)罐籠,提矸與下放料石時=15s;升降人員時規(guī)定5人以下20s,每增1人加1s,29人=44s;下放材料與升降設(shè)備時,其休止時間視具體情況另行規(guī)定。副井罐籠提升,通常采用五階段速度圖.取爬行速度則運(yùn)動學(xué)參數(shù)計算結(jié)果如下:加速階段: 等速階段: 減速階段: 爬行階段: 一次提升循環(huán)時間提矸 升降人員 8、動力學(xué)參數(shù)計算對電動機(jī)負(fù)荷而言,通常副井以提矸作業(yè)為大。副井提升采用摩擦提升,力圖為殂力平衡系統(tǒng),每一階段初始和終了的力是相等的。加速階段 等速階段 減速階段 爬行階段 如下圖所示: 圖速度圖及力圖9、電動機(jī)功率校驗(yàn)()等效時間 ()等效力 ()等效功率 電動機(jī)功率富裕系數(shù)為1.21.,可用.()正常過負(fù)荷校驗(yàn)提矸時最大拖動力摩擦提升不允許采用罐座,故不進(jìn)行特殊過負(fù)荷校驗(yàn)。由此可知所選電動機(jī)能滿足工作要求。10、防滑校驗(yàn)()靜防滑驗(yàn)算要求靜防滑安全系數(shù)提升重載時上升側(cè)鋼絲繩靜張力: 下降側(cè)鋼絲繩靜張力: 提矸時 提人時 下降側(cè)鋼絲繩靜張力:下料石下人上升側(cè)鋼絲繩靜張力:下料石下人下放料石時下放人員時()動防滑驗(yàn)算要求動防滑安全系數(shù)提升作業(yè);考慮提矸和提人,加速段防滑最不利上升側(cè)靜阻力 下降側(cè)靜阻力 上升側(cè)變位質(zhì)量 下降側(cè)變位質(zhì)量 將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入上式,結(jié)果為:提矸 提人 下放作業(yè),考慮下放料石和人員,減速段防滑最不利下降側(cè)靜阻力 上升側(cè)靜阻力 下降側(cè)變位質(zhì)量 上升側(cè)變位質(zhì)量 將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入上式,結(jié)果為:下放料石 下放人員 ()緊急制動防滑驗(yàn)算最不利情況是下放重載(料石或人員)時發(fā)生了緊急制動,規(guī)定,任何情況不得超過滑動極限.因此,將動防滑安全系數(shù)放寬到1.提升矸石及人員的情況,不會造成危險滑動,所以主要對下放料石及人員進(jìn)行驗(yàn)算。提升機(jī)的制動力矩,副井一般均按提矸作業(yè)成績時來設(shè)計及配置.按規(guī)定,應(yīng)不小于提矸時最大靜力矩的3倍。也即按此值調(diào)整好的制動器,在下放料石或人員時產(chǎn)生的緊急制動減速度分別是 將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入上式,結(jié)果為:下放料石:1.81m/s2下放人員:2.34 m/s2式中-系統(tǒng)總變位質(zhì)量:下料石時=44540kg下人員時=39907kg由此可知上放料石及人員時,防滑安全系數(shù)的數(shù)值代入上式得:下料石時:1.12下人員時:1.04式中各量之值可見上述.從以上三項(xiàng)防滑驗(yàn)算結(jié)果可知,正常作業(yè)的靜,動防滑安全系數(shù)均符合規(guī)定要求。而下放料石及人員作業(yè)時,緊急制動的防滑安全系數(shù)雖大于1,但過于逼近滑動極限。因而,仍應(yīng)考慮采用二級制動,以確保防滑安全性。11、副井作業(yè)平衡表()最大班下井工人時間規(guī)定每班下放工人次數(shù)取整14次下放工人時間式中-升降人員一次提升循環(huán)時間,前述=106.4s一般設(shè)計中, 符合規(guī)定.不過在此之外,還應(yīng)考慮50%的提升人員和20%的其它人員升降次數(shù).提升人員時間:225人,6.8次取整為7次,12.4min其它人員時間: 90人,2.72次取整為3次,4.96min()班提升矸石時間已知一次提矸量為5.74t,則每班提矸次為已知每次提矸循環(huán)時間 T()、每班下材料設(shè)備時間(下放材料設(shè)備的速度取與提矸速度相同些單位)式中:下放材料設(shè)備的休止時間,一般取2min ()、每班運(yùn)送炸藥時間(?。┦街校哼\(yùn)送炸藥的休止時間,一般取4min()、每班下保健車所用時間(?。└本畲蟀鄡糇鳂I(yè)時間平衡表,其基本參數(shù)如表所示:表順序提升項(xiàng)目單位每班提升量每次提升量每班提升次數(shù)一次提升時間(s)每班作業(yè)時間(min)備注1下放工人人4503314106.424.824.860min2上提工人人225337106.412.43其它人員人90333106.44.964提升矸石t2005.743573.442.825運(yùn)送材料次30170856運(yùn)送炸藥次1382.56.47下保健車次2198.46.68其它時間次1073.412.3總作業(yè)時間195.28195.28=3.25h50m3/h 時,若工作的水泵臺數(shù)為n1,則備用水泵的臺數(shù)n2=0.7n1和n2=1.2qmax(Q為泵的舊管工況流量,求得工況點(diǎn)前可用額定流量預(yù)選)兩個計算值中取較大值,然后再偏上取值,檢修水泵的臺數(shù)n3=0.25 n1偏上取值。工作泵臺數(shù) 備用泵臺數(shù):檢修泵臺數(shù):因此,共選擇三臺泵。三、選擇管路系統(tǒng)1、管路趟數(shù)根據(jù)泵的總臺數(shù),從減小能耗的角度可采用典型的三泵兩趟管路系統(tǒng),一條管路工作,一條管路備用,正常涌水時,一臺泵向一趟管路供水,最大涌水時,只要兩臺泵同時工作就能達(dá)到20h內(nèi)排出24h的最大涌水量。從而可知每趟管內(nèi)流量Qg等于泵的流量2、管路材料因?yàn)榕潘苁茄匦本笤O(shè),所以規(guī)定采用無縫鋼管。3、排水管內(nèi)徑從流體機(jī)械附錄2預(yù)選32513鋼管,則排水管內(nèi)徑:dP=325-213=299mm4、驗(yàn)算壁厚因此,所選壁厚合適。5、選擇吸水管徑根據(jù)選擇的排水管直徑,吸水管徑選用3518無縫鋼管。驗(yàn)算流速如右圖所示; 四、計算管路特性1、管路布置圖管路布置圖如右圖4-1所示:2、估算管路長度排水管長度可估算為取,吸水管長度可估算為。 3、阻力系數(shù)Rt的計算沿程阻力系數(shù),吸、排水管分別為: () 局部阻力系數(shù),對于吸、排水管路附件其阻力系數(shù)分別列于下表其基本參數(shù)如表所示:排水管表名稱 評閱書題目: 某立井開采煤礦固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備選型計算系 專業(yè) 姓名 設(shè)計時間:20xx 年 9 月 1 日 20xx 年 5月 11 日 評閱意見:成績: 指導(dǎo)教師:(簽字) 職務(wù):200 年月日
收藏