掘进运输设备选型及能力核定计算

前言毕业设计，作为毕业前夕一次综合性训练，是对我们所学理论知识的一次总结、检验和完善。

通过这次设计，对我们所学理论知识和生产实践相结合有很大帮助。

对于培养分析问题和解决问题的能力以及融会贯通和巩固发展所学知识也受益非浅；我们要较系统的了解矿用运输设备在设计中的各个环节，包括从总体选型原则，从煤的开采、运输，及运输设备的选型、校核以及强度计算和经济合理性等等。

并通过这一实践，开阔了思维，丰富了知识，为我们即将做上工作岗位打下了良好的基础，可以说，毕业设计是一次难得的锻炼机会。

毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理论之间的差异。

在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决问题的能力，把我们所学的课本知识与具体实践结合起来，真正达到学为所用。

根据矿井运输设备的功能特点，对矿井运输设备的要求是：1.安全性运输设备的安全运行，不仅直接影响整个矿井生产，而且涉及人身安全。

随着工业进步以及对人的价值的更加重视，矿井运输设备的高度安全可靠性已成为运输设备设计思想的重要内容。

2. 可靠性可靠性是指运输设备在规定条件下，在规定的服务期限内完成规定的运输任务而不发生故障及失效的能力。

运输是矿井生产的主要环节，设备的任何故障性失效，都会引起全矿生产的下降以及安全问题，造成巨大损失。

在系统及设备设计中引入可靠性分析，在结构设计、强度分析和寿命估算中应用可靠性理论，采用零部件早期故障诊断和监测技术等，会有效地提高设备的可靠度，即可靠性的概虑度量。

3.经济性采掘下来的煤只有运出去才有使用价值.因此,运输是煤炭生产过程的一部分.煤炭的井工生产中,运输线路长、巷道条件多种多样,运输若不通畅,采掘工作就无法继续进行。

井工生产的煤矿运输作业，包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输系统。

辅助运输包括矸石、材料、设备、和人员运输，它在煤矿生产中也占有重要地位，特别是现代矿井不可忽视。

井下运输在工作面和巷道中进行，巷道是根据煤层条件，按开采方法的需要，综合各种要求，在煤层或岩石中开凿出的。

掘进工作运输能力与生产能力相匹配计算掘进工作面设备必须适用于工作面的地质条件，工作面整套设备选型要合理，整体配套后设备生产能力应不小于工作面设计能力的1.2倍。

掘进机破岩（或放炮破岩），刮板输送机及桥式转载机将岩（煤）转载到工作面运输巷内交代输送机。

具体运输路线：掘进工作面（掘进机铲板装岩和煤）→掘进机刮板输送机及桥式转载机→工作面运输巷（胶带交代输送机）→采区运输巷（胶带交代输送机）→采区煤仓掘进工作面配套运输设备的选择应满足：伸缩带式输送机的输送量大于转载机输送量，转载机的输送量要大于掘进机（或炮掘）的生产能力，这是选择配套设备的基本原则。

掘进工作面配套所选带式输送机或刮板输送机应满足的要求：（1）满足工作地点生产条件的要求；（2）输送机的宽度、速度满足输送机能力，货载块度的要求；（3）输送机要满足输送距离，运输巷倾角，上运下运的要求；（4）输送带与主动滚轮之间的摩擦力应有1520%的备用;（5）所选输送机要有做够的强度。

采煤工作面375型液压牵引双滚筒采煤机，630/150C可弯曲刮板输送机，运输能力200，运输巷800/90可伸缩带式输送机，250 根据工程类比法，掘进头选用420/22型刮板输送机和650/30胶带输送机。

11运输石门Ⅱ(A)胶带输送机,运输能力300主斜井Ⅱ(A)胶带输送机,运输能力300皮带机80/20/2×40P的主要技术特性：输送量：200输送长度：800m输送带速度：1.56输送带;难燃运输带：宽度800主电机功率：2×40传送滚轮直径：Ø500托辊直径：Ø89槽型角：30′20″下皮带运料尺寸：400×300×4000（最大值） 620/40型刮板输送机主要技术特性输送量：150运输长度：100m链速：0.86电动机功率：40刮板链型式：边双链规格：18×64每条链坡断负荷：≥343链间距：500刮板间距：1024中部槽长×宽×高：1500×620×180以巷道断面较大的一采区回风巷2为例进行验算说明（S荒=13.76㎡）。

盘县石桥老洼地煤矿运输设备设计选型计算书二零一四年运输设备设计选型计算一、概述1、矿井设计生产能力矿井设计生产能力为30t/年；主干系统包括通风、提升、运输。

2、井下运输112运输石门和113运输石门用型特殊防爆型蓄电池机车牵引1t 固定箱式矿车运煤和矸石。

其他运输为皮带、溜子运输。

运输方式的选择一、运输方式本矿井为高瓦斯突出矿井，112运输石门和113运输石门选用特殊防爆型蓄电池机车牵引运输。

煤、矸石采用固定式矿车装载，设备、材料用平板车或材料车装载，蓄电池机车牵引运输。

二、主要运输巷道断面、支护方式、坡度及钢轨型号１、矿井巷道断面及支护方式矿井下元炭煤层运输大巷采用料石砌碹支护方式，大白炭煤层运输大巷采用料石砌碹支护方式。

２、坡度矿井主要运输巷道和石门的轨道运输坡度,均取千分之三的坡度。

３、钢轨型号矿井主要运输斜井及石门敷设22㎏/m钢轨，600㎜轨距，木料轨枕。

主平硐敷设30㎏/m钢轨，600㎜轨距，石料轨枕。

矿车一、矿车选型本矿井运载原煤的矿车选用600㎜轨距、型，1t固定式矿车。

二、各类矿车的数量１、一吨固定式矿车按排列法计算矿井达到设计生产能力时需用型１t固定式矿车6辆。

２、1t材料车矿井运送材料采用型一吨材料车，材料车数量为矿车，为4辆。

３、1t平板车矿井运送设备采用型1t平板车，平板车数量为5辆。

运输蓄电池机车选型一、设计依据本矿井属高瓦斯矿井，井下运输选用型，600轨距，特殊防爆型蓄电池机车牵引矿车。

本矿井在主平洞开拓113运输石门，113运输石门的材料、煤、矸石需经主平洞运输，输距离均为1000m，112回风石门前期运输距离为210m矸石率 20%装运容器 －6A 大巷轨道坡度 3‰ 二、设计选型计算 １、机车牵引能力t 4.315.1304.0110312224.01000=++++⨯⨯=Q 蓄电池机车牵引型1t 固定式矿车数量取4辆。

２、机车电机过热能力校核 (1)蓄电池机车牵引空车时的牵引力 kg F k 15.138)312(261.045=+⨯+=(2)蓄电池机车牵引重车时的牵引力kg F z 47.141)310(2)61.1(225=-++=(3)根据蓄电池机车牵引电机的特性曲线得I k =52A V k =h I z =56A V z =h (4)列车的运行时间 空车运行时间:初期运行时间 min 45.36.115.0801=⨯=k t后期运行时间min 34.106.115.1802=⨯=k t重车运行时间： 初期运行时间min 5.34.115.0801=⨯=z t 后期运行时间 min 52.104.115.1802=⨯=z t列车循环时间：初期循环时间m in 95.31255.345.31=++=T后期循环时间m in 86.452552.103.102=++=T (5)均方根电流初期均方根电流A I j 2995.31565.35245.315.1221=⨯+⨯= 后期均方根电流 A I j 4286.455652.105234.1015.1222=⨯+⨯=根据上述计算，蓄电池机车运行时的均方根电流均小于蓄电池机车允许电流50A 。

运输设备选型与能力计算一、矿井人员提运设备选型与能力计算（一）设计依据：1、行人暗斜井斜长：L=520m（+278m至+50m）2、倾角：β= 26º3、运送人员：Q班=56人/班（二）提运任务：1、担负矿+126m水平、+50m水平的人员运送。

（三）设备先型:1、名称:架空乘人装置2、型号:RJY22-35/500型3、数量：一台4、主要参数:钢繩绳直径20mm，同时乘座人数60人，吊椅间距10m,托轮间距8m，最大输出效率346人。

行人暗斜井选索道架空人车1台。

（四）校核依据1、行人暗斜井斜长：L=520m（+278m至+50m）2、倾角：β= 26º3、运送人员：Q班=56人/班（二）设备运送能力校核:钢丝绳的运行速度为1.0 m/s。

1、吊座间距L max =班Q L v ⨯-1.13600=565200.13600-⨯=55m 吊座间距取L d =10m ，每边设置吊座Z =52个。

2、运输能力单侧最大小时运输能力：Q =d L L v -3600=105200.13600-⨯=308（人/h ） 运输时间：T =v L Q L d ⨯+⨯601.1班=0.160520561.110⨯+⨯⨯=19min ＜60min 3、钢丝绳校核钢丝绳每米质量P k =)cos (sin 110)cos (sin min βωβδβωβ+-++L m S ZG B d )26cos 035.026(sin 5206155110500)26cos 035.026(sin 7552+⨯-⨯++⨯⨯= =0.90（kg/m ）Z —沿行人暗斜井斜长每侧所挂吊椅数量，52个；G d —吊椅及所乘坐人员质量，取75kg ；δB —钢丝绳公称抗拉强度，取155 kg/mm 2；m —钢丝绳安全系数，取6；L —运输线路长度，520m ；S min —钢丝绳最小张力，取500kg ；ω —托绳轮转动阻力系数，取0.035；β —运行线路倾角，26°。

筑龙网W WW .Z HU LO N G .C OM第一章采煤机牵引部液压系统设计已知总功率300千瓦，牵引力 360KN, 牵引速度 0 ～ 7.0米/分 高速恒功率.一． 牵引部的工作阻力矩 M 的确定. 1确定锚链的规格 S =T×a=36×3 =108吨力式中：a－安全系数2.5~~3.5 T－采煤机最大牵引力由采掘机械书查得其圆环链的规格为：d×t×b=30×108×35毫米2确定链轮的齿数Z 及节圆直径选为Z=5，则0D =350.56毫米3确定力矩M=T×R=360×0.350562=63千牛顿二 油马达工作阻力矩的确定1采用高速油马达齿轮及行星齿轮减速带动链轮时n mMM iηη=××总=633440.81××=0.2289千牛吨—米 式中：i总—油马达至链轮的总传动比筑龙网W WW .Z HU LO N G .C O M2η —油马达至链轮的总传动效率n mη—链传动效率 （因是无链牵引，所以其效率为1）三油马达总的负载力矩的确定油马达总的负载力矩可根据给定最大牵引力求出。

即n mMM iηη=××总=633440.81××=0.2289千牛吨—米四 确定系统的工作压力：72160 1.610/=×巴牛顿米五确定油马达的最大流量1由已知最大牵引速度V,求链轮的最大速度n 0V n D π==73.140.35056×= 6.37(转/分) 2 又已知给定为高速油马达则其转速1000～2200转/分 初步确定n=2200转/分 总传动比 22003446.4i == 3 油马达输出扭距2n mD M iηηΤ×=×××总2=3600.35023440.81××××0.2289/=千牛米标准分享网 免费下载筑龙网W WW .Z HU LO N G .C OM34 油马达最大转速max01000m V D n π×=×100073443.14350××=×2191/=转分 5油马达的排量 36.2810mm p mM q η=×Δ 356.280.228910(16010)100.95×=×−×× 30.0001009/=米转6油马达-理论流量m Qm q n =×41021910.00010096−=××30.00368/=米秒7实际流量:60m mmvn q Q η×=×实21910.0001009600.95×=×30.00388/=米秒所以根据以上所计算数据查《机械设计手册》可选定为：压力kgf/cm 转速V/min 型 号 变 量 形 式 额定 最高 额定 最高 ZM—F125定 量20025020002200筑龙网W WW .Z HU LO NG .C O M4驱动功率 Kw 容积效率 % 排量 ml/r9096125六.主油泵流量:及辅助泵 1主油泵的流量Qb ≥ KQ （升/ 分） K-1.1 ～ 1.3 考虑系统漏损和流量富裕度的系数Qb ≥ KQ1.10.00388=× 30.004268/=米秒 30.256/=米秒2.主油泵最大工作压力∑Δ p 主油泵回路的总压力损失，包括油液和各种阀, 过滤器等液压元件和管道的压力损失.∑Δ p=5 ～10 所以 p m P P =160125%=×520010/=×2牛吨米3确定主油泵压力kgf/cm 转速V/min 型 号变 量 形 式 额定 最高 额定 最高 ZB-F125-B 变 量200250 驱动功率 Kw 容积效率 % 排量 ml/r 9096125标准分享网 免费下载筑龙网W WW .Z HU LO NG .C OM54辅助油泵：20%Q Q =×流0.00426820%=×438.510/−=×米分51/=升分查《机械设计手册》77P 57CB D −型（齿轮泵） p 额定 =100 巴， Q=51 L/ 最小，转数 1800 转。

威远县铸铜煤业有限公司运输设备设计选型计算书运输设备设计选型计算一、概述1、矿井设计生产能力矿井设计生产能力为150kt/a；主干系统包括通风、提升、运输。

2、带区布置方式井田为近水平煤层，采用分带式布置方式。

矿井竣工投产时布置3个带区，3个对拉工作面；每个对拉工作面长200m，采用炮采落煤方式。

3、井下运输采用CTY5-6G型特殊防爆型蓄电池机车牵引1t固定箱式矿车运煤和矸石。

4、矿井通风采用抽出式通风方式，中央并列式通风系统。

由主、副斜井进风，回风斜井回风。

第一节运输方式的选择一、运输方式本矿井为高瓦斯矿井，井下选用5t特殊防爆型蓄电池机车牵引运输。

煤、矸石采用１t固定式矿车装载，设备、材料用平板车或材料车装载，蓄电池机车牵引运输。

每辆蓄电池机车牵引装煤矿车22辆或装矸矿车14辆。

二、主要运输巷道断面、支护方式、坡度及钢轨型号１、矿井巷道断面及支护方式矿井下元炭煤层运输大巷采用料石砌碹支护方式，大白炭煤层运输大巷采用料石砌碹支护方式。

２、坡度矿井主要运输巷道和石门的轨道运输坡度,均取千分之三的坡度。

３、钢轨型号矿井主要运输斜井24㎏/m钢轨，600㎜轨距，木料轨枕。

主要运输巷道及石门敷设22㎏/m钢轨，600㎜轨距，木料轨枕。

第二节矿车一、矿车选型本矿井运载原煤的矿车选用600㎜轨距、MG1.1-6A型，１t固定式矿车。

二、各类矿车的数量１、一吨固定式矿车按排列法计算矿井达到设计生产能力时需用MG1.1-6A型１t固定式矿车数量见表表3-2-1。

表3-2-1 矿车数量一览表按排列法计算，矿井共需250辆运载原煤的MG1.1-6A型1t固定式矿车。

２、1t材料车矿井运送材料采用MG1.1-6A型一吨材料车，材料车数量为矿车总数的10％，为25辆。

３、1t平板车矿井运送设备采用MP1.1-6A型1t平板车，平板车数量为矿车总数的3％，为7辆。

各种矿车规格特征见表3-2-2。

表3-2-2 矿车特征表第三节运输蓄电池机车选型一、设计依据本矿井属高瓦斯矿井，井下运输选用CTY5-6G型，600轨距，特殊防爆型蓄电池机车牵引矿车。

运输设备选型和能力计算一、主平硐运输设备选型1、设计依据新木煤矿为低瓦斯矿井，主平硐采用防爆型蓄电池机车运输，采用MG1.1—6B 型1t 矿车装煤，另配有5辆MC1.5—6A 型材料车和3辆MP1.5—6A 型平板车运输大件材料设备。

矿井设计生产能力为90kt/a ，矸石运输量按20％计算，运输距离0.8km 。

2、设计选型初步选用CDXT —5型防爆蓄电池机车，主要性能参数如下：粘着重量 5t时制牵引力 7.24kN长时制速度 7.0km/h最小曲线半径 6.5m外型尺寸(长×宽×高) 3230×1060×1550矿车载重：煤车1.1t/车，矸石车1.7t/车矿车自重：0.592t/车1）列车组成计算①按列车起动条件重列车上坡起动时求机车牵引矿车数⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+++=1)(075.10g i a g q q P n q q ωψ ②按机车制动条件重列车下坡制动时求机车牵引矿车数⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---+=1)(075.10g i b g q q P n y z ωψ式中 n ——列车中矿车数，辆；P ——机车质量， 5t ；q ——矿车装载质量，煤车1.1t ，矸石车1.7t ；q 0——矿车质量，t ，0.592t ；g ——重力加速度，取g=9.8m/s 2；q ψ——起动粘着系数，撒沙取q ψ＝0.24；z ψ——制动粘着系数，撒沙取z ψ＝0.17；a ——机车起动加速度，一般取a ＝0.04m/s 2；b ——机车制动减速度，m/s 2，按下式，即lv b 203858.0=； v ——机车长时运行速度，7.0km/h ；l ——机车制动距离，m ，按《煤矿安全规程》第351条，运送物料时，l≤40m ，设计取20m ；q ω——重列车起动阻力系数，取0.0135；y ω——重列车运行阻力系数，取0.009；i ——运输线路平均坡度，‰，对于平硐及大巷运输一般i ＝3‰。

实用的煤矿运输设备选型与能力计算随着能源的不断消耗，煤矿作为一种重要的能源资源，其开采和运输的需求越来越大。

煤矿运输设备的选型与能力计算对于提高煤矿的生产效率和降低运输成本具有重要意义。

本文将就实用的煤矿运输设备选型与能力计算进行详细讨论。

煤矿运输设备主要包括矿用车辆和输送系统。

对于小型煤矿，常用的矿用车辆包括矿用皮带车、抗运输车和抗运输车等。

对于大型煤矿，由于煤矿的开采规模较大，通常采用输送系统进行运输。

输送系统主要包括皮带输送机、车载输送机和摇臂输送机等。

在选型时，需要根据煤矿的开采规模和运输需求来选择适当的矿用车辆或输送系统。

对于小型煤矿，由于开采规模较小，一般选用矿用皮带车或抗运输车等。

矿用皮带车适用于短距离运输，能够实现自动化运输，并能够完成高速和连续运输。

抗运输车适用于长距离运输，能够实现高速和连续运输。

对于大型煤矿，由于开采规模较大，一般选用输送系统进行运输。

输送系统能够实现连续、自动化和高效率的运输，并能够适应各种复杂的工况要求。

在能力计算方面，需要考虑煤矿的开采能力和运输需求来计算所需设备的能力。

首先，需要确定煤矿的日开采量和年开采量。

根据煤矿的日开采量来计算所需设备的运输能力。

运输能力是指设备在单位时间内能够运输的煤炭量，通常以吨/时来表示。

其次，需要考虑设备的运输速度和运输周期来计算所需设备的能力。

运输速度是指设备在单位时间内能够运输的距离，通常以米/秒来表示。

运输周期是指设备从出发地到目的地所需的时间，通常以小时来表示。

最后，需要综合考虑设备的运行效率、负载率和利用率来确定所需设备的能力。

运行效率是指设备在运行过程中的生产效率，通常以百分比来表示。

负载率是指设备在单位时间内的工作时间占比，通常以百分比来表示。

利用率是指设备在单位时间内的运行时间占比，通常以百分比来表示。

综上所述，实用的煤矿运输设备选型与能力计算是一个复杂而重要的工作，需要综合考虑煤矿的开采规模、运输需求和设备的性能来进行选择和计算。

一、提升系统生产能力核定我矿主井采用带式输送机提升1、主井提升带式输送机的主要参数（1）皮带机型号：DTL80/40/160（2）带宽：B=800mm(3) 带速：v=3.15m/s（4）物料煤动堆积角：θ=35°（5）输送机倾角系数：C=15°（6）运输长度：L=280m2、运输能力计算主井采用带式输送机提升时，提升能力核定按下式计算：（1）．钢绳芯胶带（或普通胶带）输送机：式中A—年运输量，万t/a；k—输送机负载断面系数，按下表取值：B—输送机带宽，m；v—输送机带速，m/s；C —输送机倾角系数，按下表取值：注：表中取值与《带式输送机工程设计规范》（GB50431-2008）规定一致。

k 1—运输不均匀系数，取1.2；γ—松散煤堆容积密度，t/m 3，取0.85~0.9； t —日提升时间，按第十一条规定选取；当乘人时，应扣除运送人员时间。

24133010kB v Ct k A γ==2.110169.085.015.38.047033042⨯⨯⨯⨯⨯⨯=318.94万t/a （2）实测的输送机能力计算公式：式中 w —单位输送机长度上的负载量，kg/m 。

该参数实测时，应根据在用输送机实际情况，同时观察电流变化情况和电动机、减速器等的运行情况，找出其变化规律后，确定准确的计算参数。

其他字母含义与钢绳芯胶带（或普通胶带）输送机计算公式相同。

式中：w —实测单位输送机长度上的负载量为 w=v 6.3400⨯=15.36.3400⨯=35.27kg/m 71360033010wvt A k =⨯=2.1101615.327.3533036007⨯⨯⨯⨯=175.98万t/a 根据以上计算取小值为矿井主井提升系统生产能力175.98万t/a备注：我矿主井使用的JTP-1.2×1(P)型主提升绞车为辅助提升装置，因此不核定其能力。

一、井下运输系统生产能力核定1、运输大巷二号皮带机(1)运输大巷二号皮带机主要参数(1皮带机型号：DTL80/40/90(2带宽：B=800mm(3带速：v=3.15m/s(4物料煤动堆积角：θ=35°(5输送机倾角系数：C=0°(6运输长度：L=334m（2）运输能力计算根据“当采用带式输送机运输时，核定能力按主井提升带式输送机核定方法和计算公式计算，其中k1不均匀系数取1.1，大巷为平巷运输时，倾角系数C取1.0；”的规定（1．钢绳芯胶带（或普通胶带）输送机：式中A—年运输量，万t/a；k—输送机负载断面系数，按下表取值：B —输送机带宽，m ； v —输送机带速，m/s ；C —输送机倾角系数，按下表取值：注：表中取值与《带式输送机工程设计规范》（GB50431-2008）规定一致。