第四章大巷运输及设备第一节运输方式的选择一、运输方式的选择1．煤炭运输方式的选择根据矿井规模、井筒提升方式、井田开拓部署及井下煤炭运输设备发展情况，确定井下煤炭运输方式采用胶带输送机运输。
其理由如下：(1) 胶带输送机运输与矿车运输相比，具有运输能力大、运输连续、效率高、操作简单，容易实现集中自动化管理等特点，并且与工作面运输设备相匹配，对矿井实现高产、高效和现代化管理有利。
(2) 胶带输送机运输与矿车运输相比，具有运输环节少，占用人员少，维修工作量小，事故率低等优点，对矿井提高效率和安全生产十分有利。
(3) 胶带输送机运输与矿车运输相比，具有适应煤层变化能力强，井巷工程量省，可多做煤巷、少做岩巷等优点，对矿井环保工作和采掘接替有利。
2．辅助运输方式的选择井下巷道均沿煤层布置，矿井掘进矸石量较小，井下辅助运输主要是材料设备的运输。
鉴于本矿采掘机械化程度高，辅助运输量不大，且大巷均沿煤层呈直线型布置，确定井下辅助运输方式采用无极绳连续牵引车牵引矿车运输。
二、主要运输巷道断面及支护方式胶带大巷采用矩形断面锚网喷加锚索支护，巷道内铺设带宽1200mm的胶带输送机；轨道大巷采用矩形断面锚网喷加锚索支护，巷道断面按单轨设计，每200m设一个10m长的错车线，同时考虑了管线布置和通风要求，巷道内铺设单轨，轨距600mm，轨型30kg/m。
第二节矿车一、矿车选型矿井移交生产时，井下掘进巷道基本为煤巷，掘进煤经输送机运输进入煤流系统，井下辅助运输主要是材料、设备和部分联络巷掘进矸石的运输。
根据矿井规模，矿车选用1t固定式矿车、1t材料车、1t平板车、3t平板车、30t重型平板车。
矿车规格特征见表4-2-1。
矿井达到设计生产能力时各类矿车数量见表4-2-2。
达产时各类矿车规格特征表达产时各类矿车规格数量表表4-2-2第三节运输设备选型井下煤炭运输采用带式输送机的运输方式，辅助运输采用无极绳连续牵引车牵引矿车运输。
一、煤炭运输设备矿井产产量 1.8Mt/a，井下运输巷装备带式输送机，带宽B=1200mm，带速V=3.15m/s。
4-1号煤层一采区工作面的煤通过运输顺槽带式输送机→4-2号煤层西运输大巷带式输送机→井底煤仓。
4-2号煤层西运输大巷带式输送机选型4-2号煤层西运输大巷带式输送机前期水平长789m，垂高45m；最终水平长1010m，垂高55m。
为了节约投资，本次设计驱动装置按最终设置，最终铺设长度1010m，年产量为1.8Mt/a。
1、设计依据带式输送机运量：Q＝1450t/h；(回采面的煤和掘进面的煤总和)带式输送机水平长度：Lh＝1010m；（前期铺设长度789m）垂高：H=55m倾角：δ=3.2°煤的松散容重：ρ＝950kg/m3；带宽：B＝1200mm2、带式输送机选型计算根据输送带上物料的最大截面积，带速和倾斜系数，经核算带宽B=1200mm，带速3.15m/s(1)圆周驱动力的计算托辊运行阻力系数：动力运行时f=0.035；传动滚筒摩擦系数：μ＝0.25；承载托辊直径φ=133mm，L=465mm，轴承为6305/C4回程托辊直径φ=133mm，L=1400mm，轴承为6305/C4 采用35°槽角，上、下托棍采用前倾型承载托辊间距α＝1.0m；回程托辊间距αu＝3.0m；清扫器设置：2个弹簧，2个空段。
带速：v＝3.15m/s；初选带强：ST2000（钢丝绳芯胶带，符合MT668-97）物料重量：qG=128kg/m每米胶带重量：qB=40.8kg/m上托辊每米长转动部分重量：qR0＝22.14kg/m下托辊每米长转动部分重量：qRu＝6.43kg/m系数：c=1.09主要阻力：FH ＝fLg［qR0+ qRu+(2qB+qG)cosδ］＝82471N倾斜阻力：Fst =qG·g·H=70718N主要特种阻力：Fs1=Fε+FGL=CεμoLε(qB+qG)gcosδsinε+21222bVgLIVρμ=12972N附加特种阻力：Fs2=n3·Fr+Fα＝n3·A·P·μ3+B·K2＝3600N所需传动滚筒所需圆周驱动力：Fu ＝CFH+ Fs1+ Fs2+Fst=179182N(2)电动机计算轴功率：PA ＝FuV/1000=564kW驱动电机功率：PM ＝1.5PA＝847kW（考虑满载启动）选用YB系列4级变频电动机（450KW×2，660V)电动机(3)张力计算①按垂度条件承载分支 F承min ≥［a(qB+qG)g］/［8(h/a)adm］=24794(N)回程分支 F回min ≥(aUqBg)/［8(h/a)adm］=14994(N)②按不打滑条件按不打滑条件F 2(S2)min ≥F Umax /(eμφ-1)=KaF U /(eμφ-1)最大圆周驱动力：F umax =1.5×F U =268773NF 2min =F umax /(e μφ-1)=104165N(围包角φ1=φ2＝190°，第二传动滚筒的力用足)根据以上条件，各点的特性力: S 1=282619N S 2=103437N S 3=104165N S 4=104165N(4)验算打滑、安全系数 双传动滚筒驱动总围包角AS 1/S 2＝2.73<e μφ＝5.24，不打滑（A ＝1）带式输送机安全系数：m ＝7-9 ，选用钢丝绳芯输送带， ST2000 m=1S 2000B =8.49满足要求。
(5)制动器计算制动力：FL ＝1.5（F H -F ST ）＝17630N 制动力矩：ML ＝0.41KN.M选用BYWZ 5-630/201型液力制动器，其制动力矩为2.5-4KN.M 3、选型结果4-2号煤层西运输大巷DTL120/145/2×450带式输送机技术参数及特征表4、胶带机电控系统采用PLC 控制系统，控制带式输送机的起停；设带式输送机的软制动装置；设带式输送机防跑偏、打滑、断带、纵撕、溜槽堵塞、沿线急停、驱动滚筒温度保护、烟雾、洒水等各种安全保护装置及信号系统。
二、辅助运输设备 西轨道大巷运输设备选型 1．计算依据(1) 轨道巷水平长L=1153m ，提升高度65m ，倾角α=3.22°； (2) 提升方式：无极绳连续牵引车；(3) 提升最重件:液压支架最大件重量Q=27t ；(4) 提升容器：采用30t 、600轨距特制平板车，自重Q C =1050kg ，每钩提1辆。
(5) 运行速度：重载V=1m/s ，空载V=1.67m/s 。
2．设备选型 (1) 钢丝绳选择选20NAT6×19S+FC 1570 SZ 207 144钢丝绳。
(2)电动机功率计算()()gL q g G G F R μββ2sin cos 02.0max max 10+++==31010kg式中：0G —梭车重量，3.0t ； 1G —最大载重，27+1.05=28.05t ；max β—运行线路最大坡度，3.22°；μ—钢丝绳摩擦阻力系数，0.2；R q —单位长度钢丝绳重量，1.44kg/m ；L —运输距离，1153m ； g —重力加速度，9.81。
电动机轴功率计算ηVF N •=6.1=62.01kW式中：V —牵引时速度，取慢速1.0m/s ；η—绞车传动效率，0.8。
选用的SQ-80/75型无极绳连续牵引车,绞车功率75kW 。
(3)钢丝绳强度验算 ①钢丝绳张力计算n S S S F )1(114-=-=μαλ式中： n —摩擦力备用系数，取n=1.2； μ—钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数，取μ=0.14； α—钢丝绳在驱动轮上的总围抱角，α=7π；S 1=1732N S 4=31601N②安全系数校核m axS Q n Z=式中：n —钢丝绳安全系数；Z Q —钢丝绳破断拉力总和； m axS —钢丝绳最大张力，考虑到加配重前钢丝绳已经收紧，钢丝绳理论值(4S )增加10kN 。
N=6.03钢丝绳许用安全系数为：[]E L n 001.05-==3.847式中E L —由绞车至尾轮的钢丝绳长度。
根据《煤矿安全规程》中规定，安全系数不得小于3.5，同时，[]n n ≥，两者比较取大值。
选用20NAT6×19S+FC 1570 SZ 207型钢丝绳满足安全要求。
③运量计算T 趟=T 挂+T 进+T 摘+T 出=50.7（min ）SQ-80/75型无极绳牵引绞车为双速绞车，速度分别为1.0m/s 和1.67m/s ，摘、挂钩用时按10分钟计算。
进、出1趟用时约50.7分钟，1班按工作6小时计算，每班可进出6×60÷50.7≈7～8趟/班。
按一次拉1架液压支架计算，每班可进7～8架液压支架。
其具体参数为：连续牵引车技术特征表。
