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矿井主要设备

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双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备

- 142 - 第六章 矿井主要设备

第一节 提升设备

一、矿井辅助提升设备现状

白家焉场地主斜井检修绞车装备JK-3/30型提升机，配备YSP560-12型电机，功率560kw，配备BPDK-ZN-ZKT型电控系统。

白家焉场地副立井装备2JK-2.5/20型提升机，配备YP355L-8型电机，功率200kW，配备BPDK-ZN-ZKT型电控系统。

目前白家焉主斜井与白家焉副立井提升机运行状况良好。

改扩建后，地面辅助生产系统基本上转移到郭家山场地，辅助提升任务绝大多数均由郭家山副立井提升系统承担，白家焉副立井仅承担少量辅助提升任务。因此本次设计主要针对白家焉主斜井提煤设备、郭家山副立井设备进行设计选型。

二、主斜井原煤运输设备

根据改扩建后矿井生产能力300万t/a、开拓方式、采区布置等，主斜井原煤运输采用钢绳芯胶带输送机。胶带输送机运输具有运输量大、运输连续性好、转载环节少、运营费用低、操作简单、易于实现集中控制和自动化管理等优点。

采区工作面来煤经胶带输送机转载至主斜井胶带输送机运输至地面。

（一）白家焉场地主斜井提升系统

经2003年改造，现有的主斜井提升，使用的是大倾角胶带输送机，其技术参数为：

运输距离L=610m，倾角25°；

带宽B=1200mm，带速v=3.15m/s，带强ST2500；

运量Q=800t/h ；

驱动电机：2×560kW，6kV，1：1配置；

CST软启动装置：CST750KS-30.25。

此次改扩建后，矿井实现300万吨年产量，在前期上组煤开采时，现有皮带满足煤炭提升要求，暂不需要改造；当后期主斜井需要提升下组煤时，延深原主斜井井筒，主斜井皮带在不改变其倾角及运量前提下，改造为： 双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备

- 143 - 运输距离L=703.6m，倾角25°；

带宽B=1200mm，带速v=3.15m/s；

运量Q=800t/h

主斜井提升系统示意图如下。

选型计算

胶带输送机参数：

带宽B＝1200mm，带速v＝3.15m/s，承载托辊组为深槽形托辊Φ159mm（55°四节托辊），回程托辊组为V型托辊Φ159mm，钢绳芯胶带ST3150(符合MT668-2008要求)，尾部重锤拉紧。

托辊运行阻力系数 f＝0.03

传动滚筒摩擦系数 μ＝0.35

承载托辊布置间距 a0 = 1.2m

回程托辊布置间距 au = 3.0m

带式输送机宽度 B＝1200mm，

带式输送机运行速度 V＝3.15m/s

初选胶带强度 ST3150 N/mm

每米物料重量 qG=70.55 kg/m

每米胶带重量 qB＝48.48kg/m

上托辊每米长转动部分质量 qRO=27.375kg/m

下托辊每米长转动部分质量 qRU=10.027kg/m

主斜井胶带机圆周驱动力计算 双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备

- 144 - 带式输送机能力 80012476.3maxSvkQ 满足要求

式中：

S—物料的最大截面积，取0.165m2

k—折减系数，取0.74

主要阻力 FH＝Lfg[(2qB+qG)*cosα+qRO+qRU)]=39315.47N

主要特种阻力 FS1＝Fε+Fgl=7565.34N

式中：Fε= Cεμ0g Lε(qG+qB) cosαsinε；

Fgl=μ2Iv2ρgl/v2 b12；

Cε—槽形系数，取0.43；

μ0—托辊和输送带间的摩擦系数，取0.35；

Lε—装有前倾托辊的输送机长度(全长安装)；

ε—托辊前倾角度，取1.5°；

μ2—物料与导料板间的摩擦系数，取0.6；

Iv—输送能力，0.25 m3/s；

l—导料槽栏板长度，取6 m；

b1—导料槽两栏板间宽度，取0.73 m 。

附加特种阻力 FS2＝5APμ3 =2520N

式中：A—个清扫器和输送带接触面积，取0.012 m2，设置2个头部清扫器和2个空段清扫器（1个空段清扫器相当于1.5个清扫器）；

P—清扫器和输送带间的压力，取70000 N/m2；

μ3—清扫器与输送带间的摩擦系数，取0.6。

倾斜阻力 FSt＝qGHg=227846.98N

传动滚筒所需圆周驱动力 Fu＝C•FH+FS1+FS2+FSt＝280111.13N

式中：C—系数，取1.073

胶带机所需逆止力矩

ML≥{Fst-0.8[Lωng(2qB+qRO+qRU)+qGωngH/sinα]}dr=134kN.m

式中：ωn—胶带下滑时对托辊的模拟阻力系数，取0.012； 双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备

- 145 - dr—驱动滚筒半径，取0.625m。

电动机功率计算

带式输送机稳定运行时传动滚筒所需运行功率

PA＝Fu ×V/1000＝882.4kW

带式输送机驱动电动机功率

PM＝PA/η＝1225.6 kW

式中：η—传动滚筒到驱动电机的总效率，取0.72

为此，选择3台560 kW异步电动机。

输送带张力及安全系数计算

带式输送机采用头部双滚筒三电机传动(2:1)，确定两传动滚筒的围包角α＝200°。设，F1 、F2、分别为传动滚筒处的输送带趋入点和奔离点的张力，Fumax为起动状态传动滚筒圆周力。其中 Fumax=FU×KA 式中KA为启动系数 ，取值KA=1.2，Fumax=336133.4N

输送带带不打滑最小张力

F2min＝Fumax/3（eμα－1）＝32170.94N

重载段允许最小张力

Szmin=a0(qG+qB)g/8(h/a)max=17515.26N

空载段允许最小张力

Skmin=auqBg/8(h/a)max=17834.58N

根据满足不打滑条件及垂度条件，本条皮带机在满足不打滑条件时

取 F2= 157717.55N，此时

F3= F2+(qB*cosα+qRU)Lgf-HqBg

=18275.63N﹥17834.58N (满足空载段垂度条件)

F4=1.004 F3=18348.73N﹥17515.26N (满足重载段垂度条件)

F1＝F2＋FU＝437828.68N

输送带的安全系数：

n=B×St/F1=8.6>7，故安全系数满足要求

改造后主斜井胶带输送机主要技术参数： 双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备

- 146 - 输送距离L≈703.6m，提升高度H≈328m，倾角δ＝25°

带宽B＝1200mm，带速v＝3.15m/s，输送能力Q＝800t/h

胶带：阻燃钢绳芯，ST/S3150

拉紧装置：重锤车式拉紧，布置在机尾

驱动电机：3×560kW，6kV，2：1配置，

CST软启动装置：CST750KS-30.25，3台

逆止器： DSN280 2台

制动器：ST5SH (额定制动力矩181.5kN.m ) 2台

即改造后在原有两套驱动装置基础上增加一套驱动，设于原井口房内10.50平面， 皮带强度由ST2500改为ST3150，并对井口房做相应的改造。

二、郭家山场地副井提升设备

郭家山场地副井担负提升矸石、升降人员、设备（包括综放液压支架及综掘等）、材料等辅助提升任务。经技术经济比较（见表6-1-1），主要考虑节省占用井口时间等因素，且根据建设单位的要求，最终确定采用第一方案。装备JKMD-3.5×4（III）落地多绳摩擦式提升机一台，提升容器为一对1.5 t矿车一层二车宽窄罐笼，电控设备为PLC控制直流成套设备，主电动机为ZD系列专用直流电动机（1300kW 50r/min）。

1、设计基础参数

副井井口标高： +849.4m

井底水平标高： +450m

工作制度：b=330d/a，四班制，其中三班生产，一班检修；

最大班提升量：

下井工人数 185人

提升矸石 60车

下放材料 45车

下放设备 14次

其他 22次

提升容器：一对1.5t矿车一层二车罐笼(宽窄各一)，宽罐乘nr1=43人，自重22000kg（含双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备

- 147 - 7000kg的可卸载配重），窄罐每层乘nr2=32人，自重22000kg。

矿车：1.5 t标准矿车，载矸Q物=2700 kg，自重QC=760 kg。最大件为液压支架，包括平板车在内质量为Q大件=25 t。

作业方式：普通罐笼单层装车乘人，两侧进出车。

正常提升时(宽窄罐均自重为22t)：提升方式为单层乘人；单层提矸、下料；升降矸石或料石时，对侧应配相同数量的空矿车。

升降大件工况(必须卸下宽罐侧7t可卸载配重)：窄罐侧应配一辆9t重车 ；窄罐升降9t重车时，宽罐内必须配7t配重车或2辆重车；中途上下人员时，宽罐内必须配7t配重或2辆重车，窄罐内乘人。

副井提升系统见插图6-1-1

表6-1-1 副井提升方案技术经济比较表

方案 一（采用方案） 二 三 四

内容

项目 JKMD-3.5×4

落地多绳摩擦式提升机 JKM-3.5×4

塔式多绳摩擦式提升机 JKMD-3.5×4

落地多绳摩擦式提升机 JKMD-3.5×4

落地多绳摩擦式提升机(带减速器，减速比为20)

1、提升高度 399.4m

2、提升容器 1.5t矿车单层二车宽窄罐

3、主电动机型号规格 ZD系列专用直流电动机1300kW50r/min 矿井提升专用交-直-交变频低速直联同步电动机1300kW50r/min 矿井提升专用交-直-交变频高速同步电动机1300kW1000r/min

4、最大提升速度 9.163m/s

5、主提升绳型号规格 38 ZBB 6V×37S+FC 1670 ZZ（SS）894 602

6、尾绳型号规格 162×27-ZBB-P8×4×14-1370-1740-1190两根

7、电控设备 PC控制直流成套设备 交-直-交变频成套设备 交-直-交变频成套设备

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矿井主要通风机管理制度

矿井主要通风机管理制度

矿井主要通风机管理制度

1 总 则

第一条 矿井主要通风机是保证煤矿安全生产的主要设备，为加强矿井主要通风机安全管理，确保主要通风机安全、可靠运行，依据《煤矿安全规程》（2011版）、《山西省煤矿安全质量标准化标准》、《矿山安全法》，结合公司实际情况，特制定本办法。

第二条 矿井主要通风机是指担负整个矿井、矿井的一翼或一定区域的通风装置，主要包括有：主要通风机、风机的供（配）电设备、润滑装置、控制与监测、调节风门、防爆门（盖）和风道观察孔等。

第三条 本办法适用于 xx煤业地面主要通风机。

2 基 础 管 理

第四条 主要通风机房必须张挂的相关制度及图表，矿机电科将相关管理制度装订成册：

1、操作规程。

2、交接班制度。

3、设备维修保养制度。

4、巡回检查制度。

5、岗位责任制。

6、设备包机制度。

7、干部上岗检查制度。

8、要害场所管理制度。

9、消防管理制度。

10、反风操作系统图。

11、供电系统图。

12、巡回检查路线图表。

13、设备主要技术特征表。

电气控制原理图册应在机房内存档。

第五条 矿机电科及机电队必须建立有主要通风机管理档案，包括以下内容：

矿机电科建立的档案有：

1、主要通风机说明书。

2、主要通风机安装图。

3、设备技术特征。

4、机房的设备供电系统图

5、电气控制原理图。

6、技术测定与探伤报告。

7、事故记录。

8、风机切换记录。

9、改造及大修记录。

10、主要通风机无计划停电停风应急预案。

11、事故分析追查责任制。

第六条 新安装及技术改造后的主要通风设施，必须及时修订操作规程及各项管理制度，并补充完善相关档案管理资料。

3 主要通风机及安全保护设施的要求

第七条 主要通风机的各部分，包括主要通风机、蝶阀及其启动设备、防爆门（盖）、供电系统、电动机、控制设备和监测装备以及各种保护设施，必须齐全完整，安全可靠。

第八条 主要通风机：

矿用安全关联部件分类

矿用安全关联部件分类

矿用安全关联部件分类

矿用安全关联部件是指在矿井中起到安全保护作用的各种装置、设备和工具。根据其功能和作用不同，可以将矿用安全关联部件分为以下几个分类：

1.防爆设备：矿井中存在着易燃易爆的气体和粉尘，防爆设备可以有效地防止火花、电弧等引发爆炸的危险。常见的防爆设备包括防爆电器、防爆灯具、防爆开关等。

2.通风设备：矿井中的通风系统是矿井安全的重要保障，通风设备用于提供新鲜空气、排除有害气体和粉尘，维持矿井内空气的流通。通风设备包括风机、通风机、通风管道等。

3.瓦斯抽采设备：矿井中会产生大量的可燃性瓦斯，瓦斯抽采设备用于将瓦斯抽采出来，减少矿井中的瓦斯浓度，降低爆炸的风险。常见的瓦斯抽采设备有瓦斯抽采机、瓦斯抽放管道等。

4.供水设备：矿井中的工作人员需要足够的供水，供水设备用于提供清洁的饮用水和生活用水，以及消防用水。常见的供水设备包括水泵、水龙头等。

5.救生装备：矿井中的安全事故随时可能发生，救生装备用于提供紧急救援和逃生的手段。常见的救生装备包括逃生通道、救生绳索、救生设备（如救生器材和呼吸器）等。 6.监测仪器：矿井中需要对煤矿瓦斯浓度、温度、湿度、氧气含量等进行实时监测，监测仪器可以及时发现异常情况，提醒矿工采取相应的措施。常见的监测仪器有瓦斯检测仪、温湿度计、氧气浓度测量仪等。

7.防尘设备：矿井中存在大量的粉尘，防尘设备用于减少粉尘对矿工健康的影响，提高工作环境的清洁度。常见的防尘设备包括除尘器、防尘面具等。

8.安全标志和标识：矿井中需要标明各种安全区域、禁止区域、紧急出口等信息，以便矿工清楚地了解安全规定和逃生路线。常见的安全标志和标识有标志牌、标识标志、标志线等。

总之，矿用安全关联部件的分类是根据其功能和作用进行划分的，不同的部件在矿井中起到不同的安全保护和应急处理作用，共同维护矿工的安全和健康。

煤矿机电基本知识

煤矿机电基本知识

第 1 页 煤矿机电根本知识

煤矿机械、电气设备与设施是煤矿生产的根底。井工开采的煤矿机电设备主要包括提升设备、通风设备压风设备、压力设备、排水设备、采掘设备、支护设备、运输设备、供电及电气设备、平安监测监控及瓦斯抽放设备。

一、矿井提升设备的作用是什么？

矿井提升设备是联系地面与井下的“咽喉〞，其任务是沿井筒提升煤炭与矸石，升降人员、物料与设备，它是矿井生产系统中重要的机电设备之一。

二、提升设备由那几局部组成？

煤矿提升设备由提升容器〔包括罐笼、箕斗、矿车与人车〕、提升纲丝绳、天轮、井架、装载设备、卸载设备与提升机〔绞车〕组成。

三、立井提升系统是如何工作的？

立井普通罐笼提升。其中一个罐笼位于井底车场水平，另一个罐笼位于井口出车平台。提升钢丝绳与一端与罐笼相连，另一端绕过天轮，缠绕并固定在滚筒上，当电动机带动提升机滚筒旋转时，井下的罐笼上升。 加一端的罐笼下降，使罐笼在井筒中沿罐道作上下往复运行，进展提升工作。

四、斜井的提升系统是如何工作的？

为目前使用较多的斜井串车提升系统，斜井串车提升用矿车做提升容器，钢丝绳的一端与假设干个矿车组串车的连接，另一端绕过天第 2 页 轮缠绕并固定在提升机的滚筒上，滚筒旋转带动串车组在井筒中往复运动，进展提升工作。

串车提升有单钩与双钩之分。按车场形式的不同，又分甩车场与平车场。单钩串车提升，可用于多水平提升，一般采用甩车场。平车场一般多用于双钩串车提升。

五、井口平安门有什么作用？

为防止人员、矿车及其他物品坠落到井下，立井井口、井底与中间运输巷都必须设置平安门。井口平安门与提升信号联锁：平安门未关闭，发不出开车信号；发出开车信号后，平安门打不开；只有罐笼到位并发出停车信号后，平安门才能翻开。

六、什么叫防过卷装置？

当提升机运行到正常卸载位置未停车并继续向上提升称为过卷。过卷造成的严重后果是损坏天轮、井架。拉断钢丝绳导致提升容器坠落，撞坏井筒设施，甚至造成人员伤亡。使用双滚筒提升机时，一钩发生过卷时，另一钩那么过放，放过那么造成蹲罐事故。因此，提升机必须装有防止过卷装置。当提升容器超过正常终端停顿位置〔或出车平台〕0。5米时，必须能自动断电，并能使保险闸〔即平安闸〕发生制动作用。

煤矿机电基本知识 2

煤矿机电基本知识 2

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煤矿机电基本知识煤矿机械、电气设备和设施是煤矿生产的基础。井工开采的煤矿机电设备主要包括提升设备、通风设备压风设备、压力设备、排水设备、采掘设备、支护设备、运输设备、供电及电气设备、安全监测监控及瓦斯抽放设备。

一、矿井提升设备的作用是什么？

矿井提升设备是联系地面和井下的“咽喉”，其任务是沿井筒提升煤炭和矸石，升降人员、物料和设备，它是矿井生产系统中重要的机电设备之一。

二、提升设备由那几部分组成？

煤矿提升设备由提升容器（包括罐笼、箕斗、矿车和人车）、提升纲丝绳、天轮、井架、装载设备、卸载设备和提升机（绞车）组成。

三、立井提升系统是如何工作的？

立井普通罐笼提升。其中一个罐笼位于井底车场水平，另一个罐笼位于井口出车平台。提升钢丝绳与一端与罐笼相连，另一端绕过天轮，缠绕并固定在滚筒上，当电动机带动提升机滚筒旋转时，井下的罐笼上升。 加一端的罐笼下降，使罐笼在井筒中沿罐道作上下往复运行，进行提升工作。

四、斜井的提升系统是如何工作的？

为目前使用较多的斜井串车提升系统，斜井串车提升用矿车做提升容器，钢丝绳的一端与若干个矿车组串车的连接，另一端绕过天轮缠绕并固定在提升机的滚筒上，滚筒旋转带动串车组在井筒中往复运动，进行提升工作。

串车提升有单钩和双钩之分。按车场形式的不同，又分甩车场和平车场。单钩串车提升，可用于多水平提升，一般采用甩车场。平车场一般多用于双钩串车提升。

五、井口安全门有什么作用？

为防止人员、矿车及其他物品坠落到井下，立井井口、井底和中间运输巷都必须设置安全门。井口安全门与提升信号联锁：安全门未关闭，发不出开车信号；发出开车信号后，安全门打不开；只有罐笼到位并发出停车信号后，安全门才能打开。

六、什么叫防过卷装置？

当提升机运行到正常卸载位置未停车并继续向上提升称为过卷。过卷造成的严重后果是损坏天轮、井架。拉断钢丝绳导致提升容器坠落，撞坏井筒设施，甚至造成人员伤亡。使用双滚筒提升机时，一钩发生过卷时，另一钩则过放，放过则造成蹲罐事故。因此，提升机必须装有防止过卷装置。当提升容器超过正常终端停止位置（或出车平台）0。5米时，必须能自动断电，并能使保险闸（即安全闸）发生制动作用。