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1、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
2、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=800
3、t/h ；驱动电机：2560kW，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 B1200mm，带速 v3.15m/s，承载托辊组为深槽形托辊
4、159mm（55 四节托辊），回程托辊组为 V 型托辊 159mm，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 f0.03传动滚筒摩擦系数 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 B1200mm，带式输送机运行速度 V3.15m/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 qB48.48kg/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
5、建初步设计 第六章 矿井主要设备- 144 -带式输送机能力 满足要求8012476.3maxSvkQ式中：物料的最大截面积，取 0.165m2S折减系数，取 0.74k主要阻力 FHLfg(2q B+qG)*cos+qRO+qRU)=39315.47N主要特种阻力 FS1F +Fgl=7565.34N式中：F = C0g L(qG+qB) cossin；Fgl=2Iv2gl/v2 b12；C槽形系数，取 0.43；0托辊和输送带间的摩擦系数，取 0.35；L装有前倾托辊的输送机长度(全长安装)；托辊前倾角度，取 1.5；2物料与导料板间的摩擦系数，取 0.6；Iv输送能力，0.25 m 3/
6、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 FS25AP 3 =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；3清扫器与输送带间的摩擦系数，取 0.6。倾斜阻力 FStq GHg=227846.98N传动滚筒所需圆周驱动力 FuCF H+FS1+FS2+FSt 280111.13N式中：C 系数，取 1.073胶带机所需逆止力矩MLFst-0.8Lng(2qB+qRO+qRU)+qGngH
7、/sindr=134kN.m式中： n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PAF u V/1000882.4kW 带式输送机驱动电动机功率PM PA/1225.6 kW 式中：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 200 。设，F1 、F 2、分别为传动滚筒处的输送带趋入点和奔离点的张力，F u
8、max 为起动状态传动滚筒圆周力。其中 Fumax=FUKA 式中 KA 为启动系数 ，取值 KA=1.2，F umax=336133.4N输送带带不打滑最小张力F2minF umax/3（e 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*cos+qRU)Lgf-HqBg =18275.63N17834.58N (满足空载段垂度条
9、件)F4=1.004 F3=18348.73N17515.26N (满足重载段垂度条件)F1F 2F U 437828.68N 输送带的安全系数：n=BSt/F1=8.67，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 L703.6m，提升高度 H328m，倾角 25带宽 B1200mm，带速 v3.15m/s，输送能力 Q800t/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：3560kW，6kV ，2：1 配置，CST 软启动装置： CST750KS-30.25，3 台逆止器： D
10、SN280 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-3.54（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
11、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，自重双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备- 147 -22000kg（含 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
12、 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
13、目JKMD-3.54落地多绳摩擦式提升机JKM-3.54塔式多绳摩擦式提升机JKMD-3.54落地多绳摩擦式提升机JKMD-3.54落地多绳摩擦式提升机 (带减速器，减速比为 20)1、提升高度 399.4m2、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/min4、最大提升速度 9.163m/s5、主提升绳型号规格 38 ZBB 6V37S+FC 1670 ZZ（SS）894 6026、尾绳
14、型号规格 16227-ZBB-P8414-1370-1740-1190 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8、工人下井时间 10.06min9、最大班净作业时间 2.65h10、起重设备 手动双梁桥式起重机 电动超卷扬起重机 手动双梁桥式起重机 手动双梁桥式起重机11、设备费（万元） 625 630 655 64012、土建费（万元） 240 200 240 250双柳矿井改扩建初步设计 第六章 矿井主要设备- 148 -13、方案特点优点：落地方案占用井口时间短，防震抗震性能较好。缺点：占地面积大；防滑性能比塔式差。优点：塔式方案占地面积小；防滑性能比落地式好。缺点：占用井口时间长；起重设备和电梯比落地式价高。优点：占用井口时间短，防震抗震性能较好缺点：设备基建投资高；占地面积大；防滑性能
