盛金矿初设修改.doc

内蒙古自治区鄂尔多斯市
盛鑫煤业有限责任公司改扩建初步设计

修 改 补 充 说 明 书

山西中远设计工程有限公司
二00七年九月

因原初设 对部分章节进行进行修改，其中包括主、副斜井提升设备重新进行选型设计，重新进行工业场地总平面布置。

原初设附图26#~29#（图号C1370-430-00、C1370-430-01、C1370-430-02、C1370-430-03、）以及34#（图号C1370-447-1）全部进行进行修改。
附 修 改 图 目 录
顺
序
图 名
图 号
比 例
备
注
新 制
采 用
1
地面生产系统布置平面图
C1370-430-00G

1:500

2
地面生产系统设备布置图
Ⅰ-Ⅰ剖面
C1370-430-01G

1:100

3
地面生产系统设备布置图
Ⅱ-Ⅱ剖面
C1370-430-03G

1:100

4
工业场地总平面布置图
C1370-447-1G

1:500

第六章 提升、通风、排水设备

第一节 提升设备
一、主井提升设备
主井井筒为斜井，井筒倾角α=15°，斜长L=300m，设计主井提升设备为DSJ100/63/2×75（原型号SDJ150型）的改型胶带输送机（改型方式：变双滚筒两驱动为双滚筒三驱动，采用DSJ皮带机的机身结构，去掉储带装置，改为机尾重载车式拉紧）。
(一)设计原则
主井提升设备年运输能力按0.6Mt/a计，年工作制度330d/a，日净
提升16h/d（三班作业），考虑井下采煤机峰值确定设备生产能力按500t/h计。
(二).设备选型计算
1.主要依据
⑴主井输送机长度L=345m，（其中包括出井口到地面生产系统筛分楼部分，约45m）
⑵输送机α=15°
⑶输送量Q=500t/h
⑷带速V=2.5m/s
2.带宽选择计算
B=[Q/(KrVCm )] 0.5
=[500/(379×0.9×2.5×0.895)] 0.5=0.81m
式中：
K----装料断面系数取379（按带宽1.0m、堆积角20°、成槽角30°计）
r----煤的松散容重取0.9t/m3
Cm----倾斜系数取0.895
故选取带宽B=1.0m，使输送机具备一定的富裕量。
3.功率计算
①圆周力计算
Fu=CNfLg[qt+(2q0+q)cosβ]+gqH
=1.28×0.03×345×9.81×[12.975+(2×13.3+55.56)×cos15°]+9.81×55.56×89.3
=60673N
式中：
CN ----附加阻力系数取1.28
f----运行阻力系数取0.03；
g----重力加速度取9.81m/s2
qt----托辊转动部分质量，托辊直径ф=108mm,承载分支三托辊组成，间距1.2m，转动部分质量为10.175kg/m；回空分支为平行托辊组，间距3m，转动部分质量为2.8kg/m, qts=10.175+2.8=12.975kg/m。
q0 ----每米输送带质量，初选胶带阻燃整芯带1000S，13.3kg/m
q----输送物料单位长度的质量取55.56kg/m
q=Q/(3.6V)=500/(3.6×2.5)=55.56kg/m
②轴功率计算
P=10-3FV=10-3×60673×2.5=152kW
③电动机功率的确定
驱动系统由电动机、液力偶合器、减速器等组成，采用双滚筒三电机的驱动方式，根据本驱动系统的特性取：功率备用系数Kd=1.1,多机功率不平衡系数ζd =0.95，驱动装置的传动效率η=0.875。
KdP
Pd=----------
ηζζd
1.1×152
=-----------------
0.95×0.875
=201kW
选择三个电机的功率配比1:1:1，每台电机功率75kW。
4.输送带张力计算
⑴最小张力计算
①按传动条件
传动滚筒采用包胶滚筒，并使FⅡ= FⅠ/2=F/3=20224N
摩擦系数μ=0.25,动载荷系数Ka取1.5
对传动滚筒Ⅱ：取围包角θⅡ=210°，传动系数CⅡ=0.667
S3min≥CⅡFⅡmax=CⅡKaFⅡ=0.667×1.5×20224=20234N
对传动滚筒Ⅰ：取围包角θⅠ=170°，传动系数CⅠ=0.909
S2min≥CⅠFⅠmax=CⅠKaFⅠ=0.909×1.5×20224×2=55151N
即S3min≥S2min-FⅡ=55151-20234=34917N
所以，按传动条件应满足S3min≥34917N
②按垂度条件
对承载分支
S5min≥75/8(q+qo)gltscosα
=75/8(55.56+13.3)×9.81×1.2×cos15°
=7341N
对回空分支
S4min≥75/8qogltkcosα
=75/8×13.3×9.81×3×cos15°
=3545N
所以，按垂度条件应满足S4min=S5min≥7341N
③回空分支区段上各项阻力总和
F3 =FH3 +Fst3=fLg(qtk+qocosβ)+gqoH
=0.03×345×9.81×(2.8+13.3×cos15°)-9.81×13.3×89.3
=-10062N
则S3min = S4min - F3=7341+10062=17403N
比较上述结果，最小张力应由传动条件来确定，故取S3=34917N
⑵输送带张力计算
根据逐点计算方法Smax=S1=S3+F=34917+60673=95590N
⑶输送带强度校核
许用安全系数
m0KaCw 3.5×1.5×1.5
[m]=--------=--------------=9.84
η0 0.8
式中:
m0----基本安全系数取3.5,
Cw----附加弯曲伸长折算系数取1.5
计算安全系数 m =Sn/Smax=1000000/95590=10.5 >[m]
因此选择1000S输送带满足强度要求
5.机尾拉紧力和拉紧行程确定
拉紧力T=2S4=2×(34917-10062)=49710N≈50kN
拉紧行程l≥L (ε+ε1)+ln=345×(0.01+0.001)+2=5.8m
采用重载车式拉紧方式，其图号为2T4ZC8。两车串联，每车载重为7500kg。初期运行阶段可只配一辆重载车，后期视运量的提高逐步增加配重。
6.逆止力和逆止力矩
FBN =1.5（Fstmax-FHmin）
FHmin=fLg[qt+(2qn+q)cosβ]
=0.012×345×9.81×[12.975+(2×13.3+55.56)×cos15°]
=3750N
Fstmax=gqH=9.81×55.56×89.3=48672N
总逆止力FBN =1.5×（48672-3750）=67383N
总逆止力矩T= FBND/2=67383×(0.8+0.04)/2=28301Nm
7.滚筒直径的确定:
传动滚筒直径D≥Coδ=80×0.0085=0.68m
选传动滚筒和与之配合的改向滚筒及机头卸载滚筒直径均为D=0.8m
式中:
Co ----确定最小滚筒直径的计算系数取80
8.根据以上计算结果，设计确定主井提升胶带选用阻燃抗静电橡胶PVG贴面整芯输送带，带宽1.0m，1000S胶带。传动装置选型如下：
电动机三台：YBS-75 N=75kW n=1480r/min
偶合器三台：YOXD450 N=50～90kW
减速器三台：kHU0123a i=25 直交轴
逆止器一台：NJ200
制动器三台：YWZ5-315/50
9.主井胶带输送机布置简图见图6-1-1。

二、副斜井提升设备
副斜井提升采用单钩串车提升，担负全矿人员、矸石、材料、设备等提升任务。材料下放采用1t材料车及1t固定矿车，设备下放采用平板车，最大件设备（采煤机和液压支架）重量为11t，提升矸石采用1t固定矿车。升降人员采用XRB15-6/6型人车，二节组列，头车重2200kg，尾车重1200kg，全列乘员30人。
(一) 设计依据
1.井筒斜长：L=500m；
2.井筒倾角：α=15°
3.工作制度：年工作日br=300天，两班提升，净提升时间t=14h
4.提升方式：斜井串车单钩提升，井下为甩车场，Lx=20m，井上为平车场。
5.矸石率：7%，矸石比重1.59t/m3
6.最大班下井人数：45人
7.最大班提升量：
矸石：50t/班
其它人员：5人
坑木、支架：12车/班
材料、设备：3车/班
雷管、炸药：3车/班
保健车：2车/班
其它：3车/班
(二) 选型计算
1.提升最大件静拉力
F大=(11000+1057)(sin15°+0.01cos15°)=3237kg
提升矸石时静拉力
F矸=3×(1590+600)(sin15°+0.01cos15°)=1764kg
提升人员时静拉力
F人=(30×80+2200+1200)(sin15°+0.01cos15°)=1557kg
2.计算钢丝绳每m质量
Pk’=3237/[1.1×16700/7.5-535×(sin15°+0.4cos15°)]
=1.538kg/m
选择6V×18+Fc-20-1670-右同向捻钢丝绳,d=20mm，Pk=1.62kg/m，Qs=29459kg。-
3.校验安全系数
提大件时m=29459/[3237+1.62×535×(sin15°+0.4cos15°)]
=7.76>7.5
提矸时m=29459/[1764+1.62×535×(sin15°+0.4cos15°)]
=12.68>7.5
提人时m=29459/[1557+1.62×535×(sin15°+0.4cos15°)]
=13.92>9
所选钢丝绳满足要求
4.选择提升机
滚筒直径: Dg’≥80d ≥80×20 ≥1600mm
滚筒宽度：
B’=[(535+30+7π×1.6)/(2×1.62π)]×(20+2)=1314mm
最大静张力
Fj’=3237+1.62×535×(sin15°+0.4cos15°)=3796kg
选用JTP1.6×1.5-20型提升绞车,
D＝1.6m，B＝1.5m，i=20，V＝3.06m/s，Fjmax＝6000kg，缠绕二层。
5.电动机选择
N’=1.1×3796×3.06/(102×0.9)=139.2kW
n’=60×20×3.06/3.14×1.6=730.89rpm
选用Y355M-8电动机，功率160kW，同步转速750rpm，电压380V
6.提升系统见图6-1-2。
7.最大班提升作业时间见表6-1-1。
原提升系统采用固定天轮，天轮中心线和绞车中心线间距25m。受现场条件限制，天轮中心线和绞车中心线的间距不能大于20m，所以改选游动天轮，型号TD800/700，钢丝绳的内外偏角全部小于1.5°。
绞车房原平面尺寸较大，本次修改重新确定。具体尺寸见副井提升系统图6-1-2。
(三)选型结果
提升绞车：JTP1.6×1.5-20型, D＝1.6m，B＝1.5m，i=20，V＝3.06m/s，Fjmax＝6000kg，
电动机：Y355M-8型，功率160kW，同步转速750rpm，电压380V
钢丝绳：6V×18+Fc-20-1670-右同向捻,d=20mm，Pk=1.62kg/m，Qs=29459kg,σ=1670Mpa。
游动天轮:TD800/700，D＝0.8m，最大游动距离L＝0.7m
电控：厂家配变频控制。
最大班提升作业时间表
表7-1-1
作业名称
单位
数量
每次
数量
每班次数
每次时间
（S）
每班时间
（min-h）
提矸
t
50
4.407
11
170
31.2-0.52
提人
人
50
30
3
210
10.5-0.18
下井工人
人
50
30
3
210
10.5-0.18
运送坑木、支架、设备、材料

12
170
34-0.57
下送雷管、火药

3
190
9.5-0.16
保健车

2
170
5.7-0.1
其它

3
170
8.5-0.14
总作业时间

109.9-1.83
第七章 提升、通风、排水设备

第二节 地面生产系统
二、主井地面生产系统
(二)主井地面生产系统工艺流程概述
地面生产系统布置在新选主斜井井口附近。主斜井倾角为15，采用皮带提升方式。提升设备为带宽1000mm的钢丝绳芯胶带机，负担提升井下所产原煤。
原煤从主井胶带机提升到井口后，由主井胶带机直接将其送至原煤地面筛分楼，并通过设在其中的固定筛对原煤进行筛分，从其中筛分出大于50mm的块煤直接落地储存；筛下末煤由末煤卸载皮带机直接运至末煤储煤场落地储存。
两个落地储煤场均由装载机将产品煤装车外运。
块煤储煤场面积为：1500m3，容量m3。（按堆高5m计算）
末煤储煤场面积为：1500m3，容量m3。（按堆高5m计算）
为防止储煤场对于环境造成污染，本设计在储煤场的周围建有挡风幕，并配有灭尘洒水装置。
地面生产系统流程为：井下毛煤-主井胶带机-筛分楼筛分-分粒度入场-装汽车外运。

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