90万吨年立井开采煤矿固定机械及运输设备选型计算.doc

1、90万吨/年立井开采煤矿固定机械及运输设备选型计算摘 要本次选型设计包含了立井煤矿的三部分内容：矿山运输设备、矿井提升设备和流体机械，针对它们的类型、基本结构、工作原理、工作性能以及是否满足条件进行了选型计算。矿山运输设备重点介绍了刮板输送机、带式输送机、电机车以及矿井辅助运输设备；矿井提升设备是对主井提升一系列的选型计算；而流体机械重点介绍了给排水系统、通风系统和空气压缩设备。此外本设计还包含一些设备的工作原理图、总装图和机房布置图等。关键词：运输设备 提升设备 流体机械 固定机械 I900000 tons / year fixed shaft coal mining machinery a

2、nd transport equipment selection calculationAbstractThe design includes three parts: shaft coal mine transportation equipment, mine hoist equipment and fluid machinery, according to their types, basic structure, working principle, performance and meets the conditions for the selection and calculatio

3、n. Key equipment in mine transportation introduces scraper conveyor, belt conveyor, motor vehicles and mine auxiliary transportation equipment; mine hoists are computed on a series of main shaft hoist type fluid machinery; and introduced to the drainage system, ventilation system and air compression

4、 equipment. In addition, this design also includes some equipment working principle diagram, assembly drawing and room layout etc.Key word: Transport equipment ,Lifting equipment,Fluid machinery,Fixed machineryI绪论 本次设计可能是我学习生涯的最后一次学习机会，在此首先感谢学院和指导老师郭晓娥教授的支持和帮助，为我以后得工作打下了一个有益的基础。本设计是针对某煤矿固定机械及运输设备的选型

5、设计，本次设计时间较长，内容较广，这是一个学习的过程，更是一个转折的起点。通过以前的一些实习了解和老师的帮助，我收集了较为详细的资料，其中包括井底运输机械，主井提升设备和流体机械的了解，为本次设计打下了一个良好的基础。煤炭是我国主要的能源和重要的化工原料，在我国能源消耗比例中，煤炭占一次能源的67%左右。由于我国正处于经济快速发展时期，能源的需求量必将出现持续增长势头。所以，在今后相当长的时期，煤炭作为我国主要能源的地位不会变.所以煤炭是国家，社会，与经济发展的基础，与人民生活水平有紧密的联系。 矿井运输系统是煤炭生产过程中必不可少的重要生产环节。从井下采煤工作面采出的煤炭，只有通过运输到地面

6、，才能加以利用。矿山运输在矿山生产中占有重要低位。 由于矿山运输有多个环节和各种设备配套而成，如果某个环节中断，就会使工作面和其他工作地点的作业陷于停顿，甚至会导致全矿停产，因此，矿山系统运行的正常与否直接关系到矿山生产能否正常运行。所以把矿山运输比作矿山生产的动脉。从安全生产的角度看，矿山运输事故被占很大比例。据统计，有许多安全事故发生在运输环节，仅次于顶板事故而屈居第二位。轻者，影响煤炭产量，重者，则会危及人身安全。因此，煤矿安全生产离不开运输与提升的安全。从经济角度看，矿山运输费用在生产成本中占很大的比重，因为地面及井下运输设备很多。从事运输和装载的工人数几乎占全矿工人的一半。因此正确配

7、置运输与提升设备及合理组织运输工作，对提高煤炭的产量、降低生产成本和提高工人劳动生产率有着重要的作用。在设计由于涉及的参考文献较多，而且版本较旧，总得来说，错误不可避免，还望大家可以见谅，根据设计要求，本设计主要分为三大部分：井底运输机械，流体机械和主井提升系统。整个设计内容可靠，数据可信。若存在一些错误，请各位老师帮忙指正。II目录摘 要IAbstractII绪论III第一章 矿山运输设备1第一节 刮板输送机的选型计算1一、 概述1二、计算条件2三、采煤机的选型3四、刮板输送机选型计算3第二节 带式输送机的选型计算6一、概述6二、带式输送机的选型6三、校核输送带宽度7四、运行阻力计算7五、输

8、送带张力计算8六、输送带悬垂度与强度的校验9七、计算牵引力与电动机功率10第三节 电机车的选型计算10一、概述10二、按电机车的粘着条件计算车组重力11三、根据牵引电动机的发热条件对上述结果进行验算12四、全矿电机车台数的确定14第四节 辅助设备转载机的选型14一、概述14二、顺槽用转载机的选型15第二章 矿井提升设备16第一节 立主井提升设备选型计算16一、概述16二、计算条件17三、选择提升容器17四、选择提升钢丝绳18五、选择提升机和天轮19六、 计算提升机与井筒的相对位置21七、提升电动机的选择23八、计算提升系统的变位质量23九、提升运动学与动力学计算24十、电动机功率验算28十一、

9、电耗及效率计算29第三章 流体机械设备31第一节 排水设备的选型计算31一、概述31二、计算条件31三、预选水泵的型号和台数32II四、管路系统32五、计算管路特性33第二节 通风设备的选型计算37一、概述37二、计算条件38三、风机选型38第三节 空压设备的选型计算40一、概述40二、计算矿井所需的供气量41三、估算空压机必需的出口压力42四、选择空压机的型号和台数42结束语44参考文献45附录46外文文献147中文译文154外文文献259中文译文267致 谢71II第一章 矿山运输设备矿山运输是煤炭生产过程中必不可少的重要环节。矿山运输部分包含的主要设备有：刮板输送机、带式输送机、矿用机车

10、和轨道、矿车、矿井辅助运输设备。井下采煤已经形成了一套完整的作业。井下工作面由采煤机采煤，通过刮板输送机完成卸载运转，随之起关键作用的是带式输送机，带式输送机是以输送带兼做牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备，它在井下运输中得到了极其广泛的应用，运输中起同样重要作用的还有矿用机车，它是长距离水平巷道的主要运输工具，除此之外，加上必要的辅助设备，这就是我所设计的第一篇内容。在设备的选型计算上，它们也是相配套的关系。矿井运输与提升系统如图1所示。图1 矿井运输与提升系统示意图第一节 刮板输送机的选型计算一、 概述刮板输送机是目前国内外缓倾斜长臂式采煤工作面唯一的煤炭运输设备。刮板机的主要组成

11、部分有：机头部、机尾部、中间部、附属装置以及供移动运输机用的移溜装置。在综采工作面选择刮板输送机时，应注意与其采煤机和液压支架配套要求，采煤机与工作面刮板输送机配套的要求是：刮板输送机的运输能力必须与采煤机或刨煤机的运输能力相匹配，即刮板输送机的运输能力应略大于采煤机或刨煤机的生产能力。刮板输送机的结构形式和附属组件必须与采煤机相配套。国内外生产和使用的刮板输送机类型有很多。按牵引链的结构分为片式套筒链、可拆模锻和焊接圆环链刮板输送机；按链条数目及其布置方式分为单链、双边链、双中心链以及三链刮板输送机；按溜槽的布置方式和结构可分为并列式、重叠式、敞底溜槽式和封底溜槽式刮板输送机等多种；按传动方

12、式可分为电力传动和液压传动输送机。本次设计采用的是中单链型刮板式输送机。图2 刮板输送机简图1电动机 2液力耦合器 3减速器4链条 5刮板 6溜槽 7机尾 二、计算条件矿井年产量：90万吨/年煤层倾角：3-6可采高度：4.18m原封煤容重：1.37散煤容重：0.95工作面长度：150m年工作日：300天本矿采用“四六”工作制，三班出煤，一班检修，每班割煤两刀，矿井以两个盘区保证质量。三、采煤机的选型本矿工作面采用MXA3300/4.5型采煤机，基本参数如表1。表1 MXA3300/4.5型采煤机参数表电机功率（kW）300适用采高（m）4.5牵引速度（m/min）2.5截深B（m）0.6 该采

13、煤机符合矿井要求。四、刮板输送机选型计算（一)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的质量，它是矿井生产任务要求运输设备所具有的运输能力，用“A”来表示，单位是t/h；而运输设备本身所具有的运输能力，称为设备生产率，用“m”来表示，单位是t/h。为了保证完成矿井运输生产任务，在选择运输设备时，应使设备生产率大于或等于设计生产率。(二）设计生产率计算及刮板输送机的选型 =604.180.62.51.37 =515.39 t/h式中：煤层厚度,m； 采煤机截深，m； 采煤机牵引速度，； 煤的实体密度，；根据A=515.39t/h，选用SGD630/180型输送机。该刮板输送机的有

14、关技术特征见表2。表2 SGD630/180型输送机参数表运输能力t/h550破断能力kN刮板链速度m/s0.92出厂长度m150(三)运行阻力、牵引力和功率计算由上可知，重段运行阻力 式中：刮板输送机长度，m； 刮板链单位长度质量，kg/m； 货载单位长度质量，kg/m； 倾斜角度，； 、分别为刮板链及煤与溜槽间的阻力系数，其取值见表1选取。 表3 刮板链及煤与溜槽间的阻力系数类型 阻力系数煤在溜槽中的移动阻力系数刮板链在溜槽中的移动阻力系数单链刮板输送机0.40.60.250.4双链刮板输送机0.60.80.20.35空段运行阻力 =13241 N考虑曲线段阻力及弯曲段的附加阻力，则总牵引力为 =1.21(87408+13241) =121785 N对于各特殊点张力，按两端布置传动装置分析，首先确定最小张力