优秀毕业设计（论文）：矿井运输设计.doc

摘 要 采掘机械是煤炭工业增加产量，提高劳动效率，改善劳动条件，保障安全生产的必须技术手段，机电一体化、自动化煤矿开采技术装备的研制是实习高效生产的基本保障，该论文以太岳煤矿为基础，结合该矿的煤层情况、煤质情况、煤层顶底板情况，水文地质情况和瓦斯情况进行综合分析并加以计算。本设计对采煤工作面的设备进行正确的选型计算，按照综采工作面设备配套要求，使三机到达产能的配套，性能配套，尺寸配套等等，通过严格的计算，进行正确的采掘机械，支护设备和刮板输送机的选型设计，根据整体情况，进一步进行正确的排水设备和通风设备的选型设计，在运输提升设备方面，确定出可伸缩带式输送机和空井提升设备的选型设计，在以安全第一的前提下，严格管理，从而实现真正的效益最大化。本设计主要从矿井地理位置、井田走向、水文地质，矿井开拓系统，通风及排水、主副井系统、主运输系统等矿井基本情况出发，进行采区运输选型计算 、通风选型和采取供电选型设计。关键词：矿井运输设计 通风排水 供电设计ABSTRACTMining machinery is coal industry to increase production, improve labor efficiency, improve working conditions, safety in production must be technology, electromechanical integration, automation of coal mining technology and equipment research and production practice of high efficiency is the basic guarantee, the thesis taking Taiyue coal mine as the basis, combined with the mine coal seam, coal quality, coal seam roof and floor condition, hydrogeological condition and gas were analyzed and calculated.The design of the mining coal working surface equipment choosing calculation, according to the comprehensive mechanized coal mining face equipment matching requirements, so that the three machine reach the capacity matching, matching performance, size matching and so on, through strict calculation, correct mining machinery, supporting device and a scraper conveying machine type selection design, according to the overall situation, further proper drainage and ventilation equipment selection in design, transportation equipment, determine the telescopic belt conveyor and empty well lifting equipment selection of design, in order to security under the premise of the first, strict management, so as to realize the benefit maximization.This design mainly from mine geographic location, Ida to, hydrological geology, mine development system, ventilation and water drainage, the main auxiliary shaft system, the main transport system basic situation of mine, mining area transportation selection calculation, selection and take power supply design of ventilation.Key words: mine ventilation and drainage design of power supply and transportation design- 2 -目 录 摘 要2ABSTRACT3第1章 概 述6第2章 运输设备选型设计72.1 工作面刮板输送机选型设计72.1.1设计依据72.1.2设计生产率72.1.3设计生产率及刮板输送机的选型72.1.4 运行阻力、牵引力和功率的计算82.1.5 电动机功率的计算92.1.6 刮板链强度的计算102.2 转载机及破碎机的选型设计102.3 可伸缩带式输送机选型设计102.3.1 设计原始资料102.3.2 输送机能力与胶带宽度的计算112.3.3 运行阻力与张力计算112.3.4 胶带强度的验算132.3.5 牵引力与功率计算132.4 大巷带式输送机选型142.4.1 4号煤一采区胶带巷第一条带式输送机选型142.4.2 4号煤一采区胶带巷第二条带式输送机选型172.5 集中运输巷带式输送机选型202.5.1 +890水平胶带大巷带式输送机202.6 主井提升设备的选型计算232.6.1 设计依据232.6.2 输送机输送能力和宽度的计算242.6.3 运行阻力与张力计算252.6.4 胶带悬垂度验算262.6.5 胶带强度的验算262.6.6 牵引力与功率计算27第3章 通风设备的选型设计283.1 设计依据283.2 通风机设备选型283.2.1 方案选择283.2.2 选型计算29第4章 采区供电系统设计324.1 原始资料324.2 采区变电所位置确定344.2.1 采区变电所位置确定344.2.2 移动变电站位置确定344.2.3 工作面配电点位置确定344.3 采区供电系统拟定344.4 采区主变压器选择354.4.1 主变压型号选择354.5 低压电缆选择364.5.1 低压电缆型号、芯数和长度确定364.5.2 低压电缆主芯线截面的确定384.6 高压电缆选择414.6.1 高压电缆型号、芯数、长度的选择414.6.2 高压电缆截面的选择414.7 高低压开关选择与保护装置的整定计算454.7.1 采区高低压电器型号的选择454.7.2 采区高低压电气设备参数选择454.8 井下保护接地系统50总 结51致 谢52参考文献53- 51 -第1章 概 述山西灵石亨元顺煤业有限公司位于晋中市灵石县城西南直距16km处坛镇乡坛镇村西北。其地理坐标为东经1113214”-1113648”,北纬364700364925。行政隶属晋中市灵石县坛镇乡管辖。井田东南界外直距5km处有大运公路和南同蒲铁路通过，其间有乡镇公路连通，井田东南距富家滩车站8km,由井田至富家滩车站向北可经介休抵达省城太原，向南可通往临汾、运城。交通运输较为便利。本设计主要内容是对山西亨元顺煤业采区运输设备、矿井通风、采区供电进行选型设计，目的在于对专业知识系统化的应用与掌握，结合该矿的实际情况，理论与实践的结合应用，通过设计对自己所学专业掌握程度的测试，查找自己对所学专业的不足，此次设计过程突出以下几点：（1）贯彻全矿主要设备，进行理论分析时，突出了实际应用知识。（2）重点阐述采区运输设备的的选型，根据矿井通风与排水要求，选择适合的通风机与排水泵，并对其进行校验；对采区变压器、电缆进行选型，并校验其性能是否符合实际要求。第2章 运输设备选型设计2.1 工作面刮板输送机选型设计2.1.1设计依据煤层倾角210向上运输；工作面长度150m;实体煤容重1.51t/m3；MG100/240-BWD型采煤机采煤机截深b=0.6m；平均割煤高度1.03m；平均割煤速度3.71m/min。2.1.2设计生产率设计生产率是运输地点在单位时间内需要运出的货载质量，它是矿井生产任务需求运输设备所具有的运输能力，用“A”来表示，单位是t/h，而运输设备所具有的运输能力，称为设备生产率，用“Q”来表示，单位是t/h，为了保证完成矿井运输生产任务，在选择运输设备是，应使设备生产率大于等于设计生产率。2.1.3设计生产率及刮板输送机的选型 式中 h割煤厚度，mb采煤机截深，mVk采煤机牵引速度，m/min 煤的实体容重，t/ m3根据以上计算采煤机的最大生产能力为207.9t/h，刮板输送机所需运输能力为207.91.2=249.5t/t。根据Q=249.5t/h，选用SGB630/180型输送机，输送能力Q=400t/h；其主要技术特征见表1-1。表1-1 刮板输送机主要技术特征表型 号输送长度 (m)输送量(t/h)链速(m/s)中部槽(长宽高mm)电机功率(kW)SGB630/1801504000.86815006301901802.1.4 运行阻力、牵引力和功率的计算 重段运行阻力 wzh=g(q+q00）Lcos-g(q+q0 )Lsin=51436.9 N 式中 q输送机单位长度上的货载质量，kg/m qq0刮板链单位长度质量，kg/m 查矿山运输与提升设备P7表1-1 q0=18.6 kg/m 、0货载、刮板链与溜槽间的阻力系数 查矿山运输与提升设备P27 表1-3 =0.7 0=0.3L刮板机的实际敷设长度，m倾角 取=10空段运行阻力wk= gL q0(0cos+sin)=13087.6N对于可弯曲刮板输送机，需考虑到曲线段的阻力及弯曲段的附加阻力则总牵引力w0=1.1f(wk +wzh)=1.11.1(13087.6+51436.9)=78074.6 N式中f附加阻力系数一般取1.1 各特殊点的张力计算根据两端传动装置分析，首先确定最小张力的位置，然后根据“逐点计算法”进行计算，根据资料所述，对图1-1分析：由于A段电动机数为一台，B段电动机数一台，根据 时，s3s1,最小张力点在1点，s1=smin;当时，s3s1,最小张力在3点，s3=smin得出s3s1,S3= Smin=23000=6000 NS4= S3+ wzh=6000+51436.9=57436.9 NS1= S4+w从= S4+0.07* S4=61457.483 NS2= S1+ wk=61457.483+13087.6=74545.083 N2.1.5 电动机功率的计算配合采煤机使用刮板机时，当采煤机在下部机头A点未装煤时，此时输送机空运转，输送机负荷最小电动机的最小功率值Pmin，随着采煤机向上移动，溜槽装煤长度不断增加，电动机负荷也随着增大，当采煤机到达上方B点处时，输送机的负荷达到最大值，故此时电动机功率最大值Pmax；Pmax=79.72kwPmin= 式中P电动机的轴功率，kWw0输送机的总牵引力，Nv刮板链牵引速度，m/s传动装置的效率，=0.85等效功率Pd=90.62 kW考虑20的备用功率，取电动机备用系数k=1.2，则P=k Pd=1.290.62=108.44 kW由计算可知电动机的功率满足要求。 2.1.6 刮板链强度的计算 经计算强度满足要求根据以上选型计算，SGB630/180型刮板输送机符合要求。 2.2 转载机及破碎机的选型设计根据经验得出，一般与刮板输送机配套使用，其设备型号及技术参数列表如下：表1-2 转载机主要技术特征表型 号长度(m)输送量(t/h)链速(m/s)中部槽内宽(mm)电机功率(kW)SZB730/40254000.85473040表1-3 破碎机主要技术特征表型 号最大输入块度（mm）最大排出粒度（mm）破碎主轴转速(rpm)电机转速 (rpm)电机功率(kW)PCM11070070030047014751102.3 可伸缩带式输送机选型设计2.3.1 设计原始资料带速v=2.0m/s，输送能力A=207.9t/h；原煤松散密度=0.95kg/m3；最大粒度a=300mm；运输顺槽长度672m，近水平；倾角=0SSJ800/275型可伸缩带式输送机输送长度L=700m,输送量Q=400/h，提升高度H=0m带宽B=800mm，2.3.2 输送机能力与胶带宽度的计算Q=t/h400t/h 满足要求式中：B胶带宽度，m,B=1m k货载断面系数，查教材矿山运输与提升设备表23取k=458； 货载集散密度，=0.95t/m3。 C输送机倾角系数，查教材矿山运输与提升设备表25取C=1带宽的确定=0.488m=488mm800mm式中A输送量，t/hv带速，m/s物料散集密度，t/ m3k断面系数，查矿山运输与提升设备P63取458C输送机倾角系数，近水平，取1根据块度校验带宽，由于是原煤，未过筛，其根据B2amax+200校验B2amax+200=2300+200=800mmB=800mm 得结论：满足 (最大粒度a=300mm)2.3.3 运行阻力与张力计算重段运行阻力Wzh=g(q+qd+)Lcos-g(q+qd)Lsin空段运行阻力Wk=g(qd+)Lcos+g qd Lsin式中q每米胶带上的货载质量，kg/m q=qd每米胶带自身质量kg/m，所选的强力帆布胶带按下式计算qd=1.1B()=1.10.8(26+3+1)=14.08kg/m1.1胶带的平均密度，t/m3B胶带带宽,m一层帆布的厚，=2mm胶带上保护层的厚度，=3mm胶带下保护层的厚度，=1mmi胶带的帆布层数，12层、折算到每米长度的上、下托辊转动部分的质量，kg/m 、上下托辊转动部分的质量，=14kg =12kg、上下托辊间距，=1m =3m、槽型、平行托辊阻力系数，=0.02m =0.018m 以上参数查矿山运输与提升设备P64、P65表2-6和表2-7可得；带入数字 Wzh=10(55.56+14.08+14) 7000.021-0=11709.6NWk=10(14.08+4) 7000.0181=2278.08N胶带张力计算，系统布置见插图1-2图1-2S2= S1 S3=1.06S2 S4= S3 S5=1.06S4 S6= S5 S7=1.06S6 S8= S7 S9=1.06S8S10= S9+Wk S11=1.06S10 S12= S11+WzhS13=1.06S12 S14=S13所以S14=1.066 S1+1.062 Wk+1.06 Wzh又 S14=式中摩擦力备用系数，=1.2胶带与滚筒表面间的摩擦系数，查矿山运输与提升设备P66表2-8驱动滚筒采用铸胶得=0.3胶带绕传动滚筒围包角,查矿山运输与提升设备P66表2-8计算得：S1=10254.7N S14=29482.3N胶带悬垂度验算 为为使带式输送机运转平稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲击和撒料；重段胶带的最小张力点S11=20817.1N重段允许的最小张力Sminzh=5(q+ qd)=5(55.56+14.08) 1101=3482N因为Sminzh S14，所以胶带强度满足要求。2.3.5 牵引力与功率计算驱动滚筒的牵引力W0= S14-S1+0.04(S14+S1)=16137.9N电动机功率式中k功率备用系数，k=1.15v胶带运行速度，v=2.5m/s减速器的机械效率，=0.85所以电动机功率满足要求。经计算可知选用SSJ800/275型可伸缩带式输送机，电动机功率P0=275kW满足设计要求。2.4 大巷带式输送机选型2.4.1 4号煤一采区胶带巷第一条带式输送机选型一、设计依据输送机长L=335m，原煤松散密度=0.95t/m3输送量Q=400t/h最大粒度a=300mm倾角=0STD-800型输送机，长度为335m提升高度H=0m带宽B=800mm，带速v=2.0m/s，系统布置见插图13。图13 4号煤一采区胶带巷第一条带式输送机系统布置示意图二、输送能力与胶带宽度计算Q=t/h400t/h 满足要求式中：B胶带宽度，m,B=1m k货载断面系数，查教材矿山运输与提升设备表23取k=458； 货载集散密度，=0.95t/m3。 C输送机倾角系数，查教材矿山运输与提升设备表25取C=1带宽的确定=0.678m=678mm800mm式中A输送量，t/hv带速，m/s物料散集密度，t/ m3k断面系数，查矿山运输与提升设备P63取458C输送机倾角系数，近水平，取1根据块度校验带宽，由于是原煤，未过筛，其根据B2amax+200校验B2amax+200=2300+200=800mmB=800mm 得结论：满足 (最大粒度a=300mm)三、运行阻力与张力计算重段运行阻力Wzh=g(q+qd+)Lcos-g(q+qd)Lsin空段运行阻力Wk=g(qd+)Lcos+g qd Lsin式中q每米胶带上的货载质量，kg/m q=qd每米胶带自身质量kg/m，所选的强力帆布胶带按下式计算qd=1.1B()=1.10.8(1.256+3+1)=10.1kg/m1.1胶带的平均密度，t/m3B胶带带宽,m一层帆布的厚，=2mm胶带上保护层的厚度，=3mm胶带下保护层的厚度，=1mmi胶带的帆布层数，6层、折算到每米长度的上、下托辊转动部分的质量，kg/m 、上下托辊转动部分的质量，=11kg =11kg、上下托辊间距，=1.5m =2.5m、槽型、平行托辊阻力系数，=0.04m =0.035m 以上参数查矿山运输与提升设备P64、P65表2-6和表2-7可得；带入数字 Wzh=10(55.56+10.1+7.33) 3350.041-0=9780.66NWk=10(10.1+4.4) 3350.0351=1897.375N用“逐点计算法”，求胶带各点张力 所以S1=1.06 S2+1.06Wk+Wzh又 S1=式中摩擦力备用系数，=1.15胶带与滚筒表面间的摩擦系数，查矿山运输与提升设备P66表2-8驱动滚筒采用铸胶得=0.3胶带绕传动滚筒围包角,查矿山运输与提升设备P66表2-8计算得：S1=25156.9N S2=12967.48N四、胶带悬垂度验算 为为使带式输送机运转平稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲击和撒料；重段胶带的最小张力点S4=15376.25N重段允许的最小张力Sminzh=5(q+ qd)=5(55.56+10.1) 1.5101=4924.5N因为Sminzh S14，所以胶带强度满足要求。六、牵引力与功率计算驱动滚筒的牵引力W0= S1-S2+0.04(S1+S2)=13714.41N电动机功率式中k功率备用系数，k=1.15v胶带运行速度，v=2m/s减速器的机械效率，=0.85所以电动机功率满足要求。经计算可知选用STD-800型可伸缩带式输送机，电动机功率P0=40kW满足设计要求。2.4.2 4号煤一采区胶带巷第二条带式输送机选型一、设计依据输送机斜长L=309m，原煤松散密度=0.95t/m3输送量Q=400t/h最大粒度a=300mm倾角=-15选用STD-800型输送机，带宽B=800mm，带速v=2.0m/s，采用下带面液压拉紧装置。工作环境：煤矿井下系统布置见插图14 图14 4号煤一采区胶带巷第二条带式输送机系统布置示意图二、输送能力和胶带宽度计算Q=t/h400t/h 满足要求式中：B胶带宽度，m,B=0.8m k货载断面系数，查教材矿山运输与提升设备表23取k=458； 货载集散密度，=0.95t/m3。 C输送机倾角系数，查教材矿山运输与提升设备表25取C=0.9带宽的确定=0.66m=660mm800mm式中A输送量，t/hv带速，m/s物料散集密度，t/ m3k断面系数，查矿山运输与提升设备P63取458C输送机倾角系数，近水平，取0.9根据块度校验带宽，由于是原煤，未过筛，其根据B2amax+200校验B2amax+200=2300+200=800mmB=800mm 得结论：满足 (最大粒度a=300mm)三、运行阻力与张力计算重段运行阻力Wzh=g(q+qd+)Lcos-g(q+qd)Lsin空段运行阻力Wk=g(qd+)Lcos+g qd Lsin式中q每米胶带上的货载质量，kg/m q=qd每米胶带自身质量kg/m，所选的强力帆布胶带按下式计算qd=1.1B()=1.10.8(26+3+1)=14.08kg/m1.1胶带的平均密度，t/m3B胶带带宽,m一层帆布的厚，=2mm胶带上保护层的厚度，=3mm胶带下保护层的厚度，=1mmi胶带的帆布层数，6层、折算到每米长度的上、下托辊转动部分的质量，kg/m 、上下托辊转动部分的质量，=11kg =11kg、上下托辊间距，=1.5m =2.5m、槽型、平行托辊阻力系数，=0.04m =0.035m 以上参数查矿山运输与提升设备P64、P65表2-6和表2-7可得；带入数字 Wzh=26029.13NWk=-7015.61N用“逐点计算法”，求胶带各点张力 所以S4=1.06 S1+1.06Wk+Wzh又 S4=式中摩擦力备用系数，=1.15胶带与滚筒表面间的摩擦系数，查矿山运输与提升设备P66表2-8驱动滚筒采用铸胶得=0.3胶带绕传动滚筒围包角,查矿山运输与提升设备P66表2-8计算得：S1=20814N S4=40379.46N四、胶带悬垂度验算 为为使带式输送机运转平稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲击和撒料；重段胶带的最小张力点S3=14350.33N重段允许的最小张力Sminzh=5(q+ qd)=5(55.56+10.1) 1.510=4758.5N因为Sminzh S4，所以胶带强度满足要求。六、牵引力与功率计算驱动滚筒的牵引力W0= S4-S1+0.04(S4+S1)=22013.198N电动机功率式中k功率备用系数，k=1.15v胶带运行速度，v=2m/s减速器的机械效率，=0.85所以电动机功率满足要求。经计算可知选用STD-800型可伸缩带式输送机，电动机功率P0=110kW满足设计要求。2.5 集中运输巷带式输送机选型2.5.1 +890水平胶带大巷带式输送机一、原始数据：原煤粒度小于300mm，散状密度0.95t/m3,输送量600t/h，带式输送机安装角度=0，输送机长L=1250m，提升高H=0m，带宽B=1000mm，带速v=2.0m/s，采用尾部液压拉紧装置。上托辊间距a0=1.2m，下托辊间距au=3m，托辊槽角35，托辊直径108mm，导料槽长度3m。系统布置见插图15。图15 +890水平胶带大巷带式输送机系统布置示意图二、输送机能力与胶带宽度计算Q=t/h600t/h 满足要求式中：B胶带宽度，m,B=1m k货载断面系数，查教材矿山运输与提升设备表23取k=458； 货载集散密度，=1t/m3。 C输送机倾角系数，查教材矿山运输与提升设备表25取C=1带宽的确定=0.809m=809mm1000mm式中A输送量，t/hv带速，m/s物料散集密度，t/ m3k断面系数，查矿山运输与提升设备P63取458C输送机倾角系数，近水平，取1根据块度校验带宽，由于是原煤，未过筛，其根据B2amax+200校验B2amax+200=2300+200=800mmB=1000mm 得结论：满足 (最大粒度a=300mm)三、运行阻力与张力计算重段运行阻力Wzh=g(q+qd+)Lcos-g(q+qd)Lsin空段运行阻力Wk=g(qd+)Lcos+g qd Lsin式中q每米胶带上的货载质量，kg/m q=qd每米胶带自身质量kg/m，所选的强力帆布胶带按下式计算qd=1.1B()=1.11(26+3+1)=17.6kg/m1.1胶带的平均密度，t/m3B胶带带宽,m一层帆布的厚，=2mm胶带上保护层的厚度，=3mm胶带下保护层的厚度，=1mmi胶带的帆布层数，6层、折算到每米长度的上、下托辊转动部分的质量，kg/m 、上下托辊转动部分的质量，=17kg =15kg、上下托辊间距，=1.5m =2.5m、槽型、平行托辊阻力系数，=0.04m =0.035m 以上参数查矿山运输与提升设备P64、P65表2-6和表2-7可得；带入数字 Wzh=10(83.33+17.6+11.33) 12500.041-0=37781.25NWk=10(17.6+6) 12500.0351=4537.5N用“逐点计算法”，求胶带各点张力 所以S1=1.06 S2+1.06Wk+Wzh又 S1=式中摩擦力备用系数，=1.15胶带与滚筒表面间的摩擦系数，查矿山运输与提升设备P66表2-8驱动滚筒采用铸胶得=0.3胶带绕传动滚筒围包角,查矿山运输与提升设备P66表2-8计算得：S1=51611.65N S2=17222.5N四、胶带悬垂度验算 为为使带式输送机运转平稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲击和撒料；重段胶带的最小张力点S4=23830.4N重段允许的最小张力Sminzh=5(q+ qd)=5(55.56+10.1) 1.5101=4924.5N因为Sminzh S1，所以胶带强度满足要求。六、牵引力与功率计算驱动滚筒的牵引力W0= S1-S2+0.04(S1+S2)=37142.516N电动机功率式中k功率备用系数，k=1.15v胶带运行速度，v=2m/s减速器的机械效率，=0.85所以电动机功率满足要求。经计算可知选用STD-800型可伸缩带式输送机，电动机功率P0=185kW满足设计要求。2.6 主井提升设备的选型计算2.6.1 设计依据矿井年产量：1.2Mt/a；工作制度：330d16h；带式输送机斜长：294m；带式输送机倾角： 7-17；选用STJ-1000型输送机，实体煤容重： 1.51t/m3；胶带速度： 2m/s；输送能力：600t/h；工作环境：温度、湿度适中，灰尘较多，机头部分处于室内，张紧形式：重锺张紧；带式输送机布置形式及力学简图见图16图1-62.6.2 输送机输送能力和宽度的计算初选带宽B=1000mm,则：Q=t/h600t/h 满足要求式中：B胶带宽度，m,B=1m k货载断面系数，查教材矿山运输与提升设备表23取k=458； 原煤松散密度，=900kg/m3。 C输送机倾角系数，查教材矿山运输与提升设备表25取C=0.9带宽的确定=0.875m=875mm1000mm式中：A输送量，t/hv带速，m/s物料散集密度，t/ m3k断面系数，查矿山运输与提升设备P63取458C输送机倾角系数，近水平，取0.9根据块度校验带宽，由于是原煤，未过筛，其根据B2amax+200校验B2amax+200=2300+200=800mmB=1000mm 得结论：满足 (最大粒度a=300mm)2.6.3 运行阻力与张力计算重段运行阻力Wzh=g(q+qd+)Lcos-g(q+qd)Lsin空段运行阻力Wk=g(qd+)Lcos+g qd Lsin式中q每米胶带上的货载质量，kg/m q=qd每米胶带自身质量kg/m，所选的强力帆布胶带按下式计算qd=1.1B()=1.11(26+3+1)=17.6kg/m1.1胶带的平均密度，t/m3B胶带带宽,m一层帆布的厚，=2mm胶带上保护层的厚度，=3mm胶带下保护层的厚度，=1mmi胶带的帆布层数，6层、折算到每米长度的上、下托辊转动部分的质量，kg/m 、上下托辊转动部分的质量，=17kg =15kg、上下托辊间距，=1.5m =2.5m、槽型、平行托辊阻力系数，=0.04m =0.035m 以上参数查矿山运输与提升设备P64、P65表2-6和表2-7可得；带入数字 Wzh=30588NWk=-6125.78N用“逐点计算法”，求胶带各点张力 所以S1=1.06 S2+1.06Wk+Wzh又 S1=式中:摩擦力备用系数，=1.15胶带与滚筒表面间的摩擦系数，查矿山运输与提升设备P66表2-8驱动滚筒采用铸胶得=0.3胶带绕传动滚筒围包角,查矿山运输与提升设备P66表2-8计算得：S1=5166.13N S2=28074.81N2.6.4 胶带悬垂度验算 为为使带式输送机运转平稳，胶带在两组托辊间悬垂度不应过大，以免产生冲击和撒料；重段胶带的最小张力点S4=21106.99N重段允许的最小张力Sminzh=5(q+ qd)=5(83.33+17.6) 1.510cos(10)=7569.75N因为Sminzh S1，所以胶带强度满足要求。2.6.6 牵引力与功率计算驱动滚筒的牵引力W0= S1-S2+0.04(S1+S2)=26779.92N电动机功率式中:k功率备用系数，k=1.15v胶带运行速度，v=2m/s减速器的机械效率，=0.85所以电动机功率满足要求。经计算可知选用STJ-1000型可伸缩带式输送机，电动机功率P0=110kW满足设计要求。第3章 通风设备的选型设计本矿井为低瓦斯矿井，矿井采用中央并列通风系统，机械抽出式通风方式，该风机同时向4号煤10号煤提供风量。回风斜井通风设备选型如下：3.1 设计依据回风斜井井口标高：+940.870m主斜井井口标高：+892.805m副斜井井口标高：+947.933m矿井通风量： Q130m3/s；通风容易时期负压： hkmin718.83Pa；通风困难时期负压： hkmax1707.6Pa。通风机服务年限10.7年。3.2 通风机设备选型3.2.1 方案选择根据矿井规模及通风参数，设计就目前国内流行的、能够满足本矿井通风需要的GAF、KZS及FBCDZ矿井轴流通风机进行了定性的技术与经济分析，认为：本矿井选用FBCDZ型防爆对旋轴流通风机，较为适宜。国内有多个风机厂生产，该型风机为90年代中期开发出的新产品，已在国内多个矿井应用，尤其在中、小型矿井更是得到广泛的推广，FBCDZ型风机最大的优点是风机可露天布置，不需建风机房，节省大量的土建费用；且风机安装于轨道上，无基础，安装简便，可缩短施工安装工期。3.2.2 选型计算（1）确定风机所需风量和风压：风量： Qf1.05130136.5m3/s式中：KL通风设备的漏风系数，取1.05。容易时期负压：Hmin718.833001018.83Pa困难时期负压：Hmax1707.63002007.6Pa式中：通风设备阻力损失，取300Pa；hkmin通风容易时期负压，hmin718.83Pa；hkmax通风困难时期负压，hmax1707.6Pa。海拔修正系数：0/=1.2/(1.2258(1-0.02257H)4.256)=1.08Q0= Q=136.5m/s容易时期：Hmin0=（0/）Hmin =1100.3Pa困难时期：Hmax0=（0/）Hmax =2168.2Pa（2）风机及电动机选择根据前述计算求得的风机所需风量及负压，可选择FBCDZ54-8-26（n=740r/min）型矿用防爆对旋轴流式通风机两台，来满足矿井通风容易及困难时期矿井通风的需要，两台风机，一台工作，一台备用，通风机配套YBF400L-8，8极，10kV，2280kW隔爆电动机。风机工况点的确定矿井通风网络阻力系数：RminHmin/Qf21100.3/136.520.059；RmaxHmax/Qf22168.2/136.520.116；矿井在容易时期和困难时期通风网络特性曲线方程分别为：HminRminQ2；HmaxRmaxQ2。将网路特性曲线方程置于风机性能曲线上，其交点即所求工况点 (见图21)。图21 通风机性能曲线图表21 风机运行工况点参数风量(m3/s）负压(Pa)效率(%)轴功率(kW)叶片角（度）年平均电耗（kW.h）备注容易时期144.512407 3300.542/304975893困难时期142235084486.445/33（3）电动机功率计算通风容易时期： 通风困难时期：式中：K电动机容量系数，取1.3；c电动机与通风机之间传动效率，取0.98。选用YBF400L-8型防爆电动机，功率为280kW2，转速n=740r/min，符合要求。（4）年平均通风电耗计算平均年电耗：4975893Wh式中：电动机效率，取0.93；电网效率，取0.95；变压器效率，取0.8。（5）吨煤通风电耗Wd式中：An矿井年产量0.9Mt/a。第4章 采区供电系统设计4.1 原始资料1. 矿井概况：矿井生产能力为0.9Mt/a。矿井年工作日为 330d，每天三班作业，一班准备。4号煤层厚度为0-2.70m，平均1.03m，煤层中有02层夹矸。煤层顶板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，底板为砂质泥岩、泥岩及粉砂岩，4号煤层属于低瓦斯煤层，煤尘具有爆炸性，煤层为自燃煤层，地温正常。2. 采煤方法: 矿井采煤方法应根据煤层埋深、煤层赋存状况、煤层厚度及硬度、煤层结构、顶、底板条件、煤质条件及矿井生产能力等因素综合确定。4号、10号煤层设计采用长壁采煤法。3. 采区巷道布置：结合矿井开拓部署，采区巷道数目、层位及布置方式的确定原则，10号煤的+890水平开拓大巷即为采区巷道，在大巷北侧即4号无煤区的下部直接布置工作面进行回采，可大量减少掘进巷道工程量和简化井下生产环节。0401采区巷道沿煤层倾斜布置，在ZK4-7钻孔附近通过暗斜井与+890水平大巷相连，构成4号煤生产系统。0401采区巷沿煤层倾斜在4号煤一采区的南侧东西向布置。带式输送机巷沿4号煤层底板布置，轨道运输大巷沿4号煤层底板布置，回风大巷沿4号煤层顶板布置。4. 运煤系统：回采工作面(可弯曲刮板输送机)4号煤工作面运输顺槽(转载机-破碎机-带式输送机)4号煤运输大巷(带式输送机)4号煤煤仓4号煤集中运输巷(带式输送机)主斜井。5. 运料系统：副斜井集中轨道巷各煤层轨道大巷各煤层工作面回风顺槽回采工作面。6. 通风系统：新鲜风流:主、副斜井和行人斜井集中运输、轨道和行人巷各煤层运输、轨道大巷工作面运输顺槽回采工作面。污风:回采工作面工作面回风顺槽各煤层回风大巷各煤层集中回风巷回风立井。7采掘设备列表4号煤层回采工作面机械设备配备表序号设备名称设备型号功率kW电压kV数 量（台）使用备用1采煤机MG100/240-BW240114012可弯曲刮板输送机SGB630/180180660/114013转载机SZB730/4040114014破碎机PCM110110660/114015可伸缩带式输送机SSJ800/7502140660/114026液压支架ZY3200-7.5/16100207端头支架PDZ448乳化液泵站WRB200/31.5125660/114019喷雾泵站WPZ320/6.345660/1140110单体液压支柱DZ-25-25/001202411顶梁L=2600501512小水泵KWQB12.5-75/3-5.55.5380/6602113回柱绞车JH-20A22380/6602214注水钻ZDY-80022380/660115探水钻ZDY-80022380/6602216无极绳牵引车SQ-90D132380/6601117煤层注水泵5BD-2.5/455.5380/6601118阻化剂喷射泵WJ-242