上湾矿煤炭提升系统设计.doc

1、 摘要根据上湾矿的实际情况对其主井提升系统进行设计与选型。矿山提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石，升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，是矿山运输的咽喉。因此，矿井提升设备在矿山生产的过程中占有极其重要的地位。我国矿井提升设备的发展已经历了50余年的历史，并有数家公司生产矿井提升机。中信重工机械股份有限公司是矿井提升机的设计制造主导企业，已生产JK和JKM系列矿井提升机4300余台，国内市场占有率88。本设计因为上湾矿四盘区的采煤量达，输送距离长，采用4条带式输送机来完将进底车场的原煤运送到选煤厂。本设计主要是对其中一条带式输送机进行设计，其他两条

2、进行选型设计。关键词：斜井；提升系统；带式输送机；选型设计。AbstractAccording to the actual situation on the Bay mine design and selection of the main shaft hoisting system.Mine lifting equipment is to upgrade the coal, gangue, lift personnel and nderground production system and the ground industrial square to connect the hinge,

3、 is the mine transportation throat.Therefore, the mine hoisting equipment in the mine production process occupies the extremely important position.The development of mine hoist equipment has experienced more than 50 years of history, and several companies to produce mine hoist.CITIC Heavy Machinery

4、Limited by Share Ltd is the design and manufacturing of the mine elevator leading enterprise, has produced JK and JKM series of mine hoist more than 4300 units, domestic market share of 88%.This design because the Bay mine panel mining capacity of conveying distance is long, the three belt conveyor

5、to complete will be at the end into the yard of coal sent to coal preparation plant.This design mainly carries on the design to one of the belt conveyer, the other two carries on the design for the type.Key word：Inclined shaft； Enhance system； Belt conveyer；Type selection design.目 录1 绪论11.1 国内煤炭提升设备

6、的发展概况11.2 国外煤炭提升设备发展状况11.3 上湾矿的概况12 带式输送机的整体设计方案32.1 方案的提出32.2 工作原理43 输送机主要部件的选型与设计73.1 1310米输送机设计的原始数据73.2 输送带类型的选择73.2.1 选择的原则73.2.2 具体选择73.3 带速的确定83.4 带宽的确定83.5 功率计算83.5.1 带式输送机的驱动功率计算83.5.2 输送带的张力计算123.5.3 输送带的安全系数校核133.5.4 滚筒直径的确定143.5.5 改向滚筒的选取143.6 托辊组的设计选择143.6.1 托辊的结构143.6.2 托辊组的选择153.6.3 计

7、算合理的托辊组间距163.6.4 辊子载荷的校核173.7 输送机驱动装置的设计173.7.1 带式输送机的启动过程分析173.7.2 大型带式输送机对驱动装置的要求183.7.3 现有驱动装置及其分类193.7.4 带式输送机各种驱动方式的比较研究193.7.5 电动机的选择计算223.7.6 液力偶合器的选型223.7.7 减速器的选型233.7.8 联轴器的选型253.7.9 制动器的选型263.8 带式输送机拉紧装置的设计273.8.1 拉紧装置的作用273.8.2 拉紧装置的分类及特点273.8.3 拉紧行程的计算283.9 机架的设计与选取293.10 清扫器的选择293.10.1

8、清扫器的作用293.10.2 清扫器的形式304 5600米输送机主要部件的选型314.1 5600米输送机的原始数据314.2 功率计算314.2.1 带式输送机的驱动功率计算314.2.2 输送带的张力计算344.2.3 输送带的安全系数校核354.3 滚筒直径选择354.4 输送机驱动装置的设计364.5 带式输送机拉紧装置的设计365 4300米输送机主要部件的选型375.1 4300米输送机的原始数据375.2 功率计算375.2.1 带式输送机的驱动功率计算375.2.2 输送带的张力计算405.2.3 输送带的安全系数校核415.3 滚筒直径选择415.4 输送机驱动装置的选型4

9、15.5 带式输送机拉紧装置的设计426 输送机主要部件的选型与设计436.1 243米输送机的原始数据436.2 功率计算436.2.1 带式输送机的驱动功率计算436.2.2 输送带的张力计算466.2.3 输送带的安全系数校核476.3 滚筒直径选择476.4 输送机驱动装置的设计476.5 带式输送机拉紧装置的设计487 带式输送机的安装及典型故障分析497.1 安装要求497.2 典型故障分析507.2.1 输送带跑偏的原因507.2.2 调偏原理及跑偏的控制措施518 经济技术分析539 结论54致 谢55参考文献56附录A译文59附录B外文文献661 绪论 矿山提升设备是沿井筒提

10、升煤炭、矸石，升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，是矿山运输的咽喉。因为矿井提升设备在矿山生产的过程中占有极其重要地位。1.1 国内煤炭提升设备的发展概况我国早在公元前1100年左右就发明和使用了轱辘提水和提升重物，这就是现代提升设备的始祖。自1940年以来，我国建立了自己的提升机制造业，并且不断地发展。1953年抚顺重型机械厂制造了我国第一台单绳缠绕式提升机，1958年洛阳矿山机器厂制造了第一台多绳摩擦提升机。1971年该厂又新设计制造了JK型新系列单绳缠绕式提升机，提升能力平均提高了25。目前我国可以成批生产各种现代化大型矿井提升机以及各

11、种配套设备，无论从设计、制造、自动控制等各方面，都正在跨入世界先进的行列。我国矿井提升设备的发展已经历了50余年的历史，并有数家公司生产矿井提升机。中信重工机械股份有限公司是矿井提升机的设计制造主导企业，已生产JK和JKM系列矿井提升机4300余台，国内市场占有率88。1.2 国外煤炭提升设备发展状况国外矿井提升设备的发展历史已有170多年。德国早在1827年就开始设计制造了蒸汽机驱动的提升机。1877年德国人设计了第一台摩擦式提升机又称“戈培式提升机”。1905年使用了第一台电动提升机。1938年创造了第一台多绳摩擦式矿井提升机。1957年发明了多绳缠绕式提升机。矿井提升设备的类型、结构形式

12、等都在日新月异地向前发展。缠绕式由单筒发展到双筒，为适应提升距离增加和节省电能的需要，又发展了圆锥形、圆柱圆锥形、双圆柱圆锥形及单筒可分离式卷筒提升机等结构形式。1.3 上湾矿的概况为了更好的服务于上湾煤矿1-2煤层四盘区特厚煤层采煤方法的选择，统计分析了上湾煤矿一、二、三盘区已开采工作面的开采情况，尤其是其矿压显现情况，为四盘区1-2煤层特厚煤层采煤方法的选择奠定基础。由于一、三盘区采高相对较小，在此主要选择上湾煤矿12106综采工作面进行详细分析。12106超大采高综采工作面紧邻四盘区，工作面地表标高为1150m1230m，埋深72m130m，平均101m。沿工作面回采方向，煤层整体正坡推

13、进，局部呈现波状起伏，平均煤厚约7.07m，局部煤层厚度变化较大，煤层可采指数为1，煤层厚度变异系数为7%。根据回采地质说明书，该工作面煤层在回风顺槽20联巷附近，煤层有分叉现象，上分层较厚，约5.37m，下分层较薄，约1.7m，中间有0.2m4.0m的细粒砂岩和粗粒砂岩，在切眼附近逐渐复合。煤层最薄处位于12106主回撤通道附近，厚度约5.52m。煤层倾角15，上覆基岩厚40m130m，邻近武家塔东沟处对应地面标高最低，基岩最薄，松散层厚0m25m，主要是风积砂。12106综采工作面沿煤层走向布置，工作面顺槽沿煤层倾向布置。工作面东侧为西翼盘区1-2煤三条大巷，西侧为四盘区未开采区，北侧为1

14、2105工作面采空区，南侧为井田南边界；该工作面由东北向西南布置，向西南延伸至尔林兔井田。工作面长298m，推进长度2984m。工作面布置了两条运输顺槽（下顺槽）和一条回风顺槽（上顺槽）。两条运输顺槽中一条为胶运顺槽，主要用于煤炭运输；另一条为辅运顺槽，主要用于辅助运输。上湾矿四盘区的年产量为1800万吨。从井底车场先运4300米，0度倾角，其次需要运输5600米，5度的倾角，到地面，然后需要运输1310米，倾角11度到选煤厂。2 带式输送机的整体设计方案2.1 方案的提出随着现代化大型煤矿矿井的发展，煤矿井下用带式输送机在向大功率、大运量、长距离方向发展，本设计为型钢丝绳芯式带式输送机，与普

15、通带式输送机相比其特点如下：.单机运输距离长。带式输送机的运输长度主要取决于胶带的抗拉强度。普通胶带受其抗拉强度的限制，不能满足长距离运输的要求，而钢丝绳芯胶带的拉伸强度大，抗冲击好，寿命长，使用伸长小，成槽性好，耐曲挠性好，适于长距离运输。运输能力大。钢绳芯胶带内的钢绳柔软且为纵向排列，放在托辊上的成槽性好，因此它的生产率高，运输能力大。只要适当的提高带速，增大带宽，生产率将会急剧上升。.经济效果好。钢绳芯胶带输送机比汽车、火车的爬坡能力大，故能缩短运输距离，减少基建工程量和投资，缩短施工时间。.结构简单。.使用寿命长。钢绳芯胶带为单层结构，故柔软，弹性好，耐冲击，弯曲疲劳小，工作时更能适应在托辊上运行。同时因为单机长度长，在同样使用年限中胶带受冲击，受弯曲次数少，因此使用寿命长，一般可达十年左右。.运行速度大。在运输量相同的条件下，可减小带宽，节省投资。带式输送机按外形分为平行和槽形带式输送机、夹带式输送机、波纹挡边斗式、波纹挡边袋式