主斜井大型帶式輸送機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、主斜井大型帶式輸送機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要：論述了不連溝主斜井帶式輸送機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括參數(shù)選擇、選型計(jì)算和主要部件比較，從而提高了帶式輸送機(jī)的性能而且降低了成本，同時(shí)對(duì)大運(yùn)量、高速度主斜井帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)問題提出了一些成功經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：主斜井；帶式輸送機(jī)；優(yōu)化設(shè)計(jì).引言不連溝礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力10M/a，礦井開拓方式為：工業(yè)廣場(chǎng)選擇在井田東北角，主、副斜井井筒均自工業(yè)廣場(chǎng)由東北向西南（西翼大巷北端點(diǎn)），沿68°方向掘進(jìn)。主斜井井口高程為1186m，與西翼帶式輸送機(jī)大巷交點(diǎn)高程為945m，水平距離為2509m。根據(jù)井田開拓原則，主斜井布置的方位、與西翼帶式輸送機(jī)大巷

2、交點(diǎn)位置、高程己經(jīng)確定。通過優(yōu)化該主斜井帶式輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案，選擇主要參數(shù)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及拉緊裝置，使該主斜井帶式輸送機(jī)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。主斜井井口至6煤西翼帶式輸送機(jī)大巷之間采取小角度斜井開拓，凈斷面13.3?0,井筒內(nèi)上運(yùn)段傾角5.5°，垂直高度241m，斜長(zhǎng)2520m，設(shè)置一臺(tái)帶式輸送機(jī)可節(jié)省初期投資，選擇國(guó)產(chǎn)定型設(shè)備。二.設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化1、設(shè)計(jì)條件及參數(shù)確定(1)運(yùn)輸量Q。由于本礦井生產(chǎn)集中，工作面生產(chǎn)能力大，綜合考慮各種生產(chǎn)因素和工作面的峰值煤量，確定主斜井帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量Q為4000t/a。(2)帶寬B和帶速v。帶寬、帶速組合方

3、案的確定，需要重點(diǎn)考慮了如下問題：其橫截面理論最大承載能力能夠完全滿足設(shè)計(jì)輸送能力的要求；應(yīng)保證輸送機(jī)具有符合相關(guān)規(guī)范要求的安全性;應(yīng)相對(duì)節(jié)能，有利于減少井巷工程的工程量，同時(shí)有利于節(jié)省投資。由于帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量大、運(yùn)距長(zhǎng)，需要增加帶寬和提高帶速來(lái)滿足帶式輸送機(jī)輸送量的要求。但增加帶寬需要加大巷道面積、巷道掘進(jìn)量以及支護(hù)和砌混凝土工程量，相應(yīng)投資就會(huì)增高；而提高帶速比較有利，因?yàn)閹僭礁?，物料線密度越小，所需輸送帶強(qiáng)度越低。因此采取高帶速、窄帶寬的方案。單提高帶速必須有以下條件保證：高質(zhì)量托輥、輸送帶安全保障、輸送機(jī)安裝質(zhì)量、通風(fēng)要求。因此帶速取值不僅應(yīng)

4、在理論上合理可行，而且必須與國(guó)內(nèi)制造、安裝、維護(hù)水平及通風(fēng)安全要求相適應(yīng)。目前國(guó)外帶式輸送機(jī)速度已達(dá)8m/s，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)隨著各制造廠商相繼引進(jìn)國(guó)外托輥、驅(qū)動(dòng)裝置等先進(jìn)技術(shù)，度v=5m/s，己運(yùn)行多年，運(yùn)行情況良好。綜合上述各因素，確定該礦井主斜井帶式輸送機(jī)帶速v=5m/s。當(dāng)帶式輸送機(jī)寬度B=1600mm時(shí)，運(yùn)輸量帶速向高速發(fā)我院設(shè)計(jì)的同忻煤礦帶式輸送機(jī)速Q(mào)=3600SvkP=3600x0.33012x5x0.97x0.95=5645t/h彡4000t/h輸送帶上被輸送物料的最大橫截面式中S面積(m2)；輸送帶速度(m/s);輸送機(jī)傾斜系

5、數(shù)；-一被輸送散狀物料的堆積密度(t/m3)，常用散狀物料特性。滿足所需運(yùn)量，所以確定帶寬B=1600mm。(1)輸送帶安全系數(shù)。輸送帶安全系數(shù)m的取值大小不僅與輸送帶的制造質(zhì)量有關(guān)，而且與輸送帶接頭質(zhì)量、數(shù)量及機(jī)械設(shè)計(jì)是否合理有關(guān)，另外使用維護(hù)也是很重要的因素。因此m是個(gè)綜合值。目前國(guó)內(nèi)鋼繩芯帶式輸送機(jī)輸送帶安全系數(shù)m取值為7?9.安全系數(shù)越大，輸送帶強(qiáng)度越高，其投資就會(huì)增加。結(jié)合目前帶式輸送機(jī)的制造水平和已投入使用的帶式輸送機(jī)的運(yùn)行情況，確定該帶式輸送機(jī)的安全系數(shù)m=7.5202、設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)礦井井下開拓布置及井口驅(qū)動(dòng)機(jī)房情況，帶式輸送機(jī)計(jì)算原始數(shù)據(jù)

6、如下：（1）煤質(zhì)：原煤，粒度0?300，密度0.95t/m3。（2）驅(qū)動(dòng)裝置在井口驅(qū)動(dòng)機(jī)房?jī)?nèi)。（3）托輥?zhàn)枇ο禂?shù)：上托輥0=0.3，下托輥0=0.3，運(yùn)輸量Q=4000t/h，帶寬B=1600mm，輸送帶規(guī)格ST5000，安全系數(shù)m=7.52,電機(jī)功率P=3xl800=5400kW。3、主要部件選型（1）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。主斜井帶式輸送機(jī)對(duì)起、制動(dòng)過程的控制具有較高要求，為改善起、制動(dòng)性能，提高設(shè)備的可靠性，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置配置進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：采用防爆型鼠籠電動(dòng)機(jī)+CST驅(qū)動(dòng)方案。本驅(qū)動(dòng)方案能提供穩(wěn)定平滑的加速度，使帶式輸送機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)；能較精確控制輸送帶的速度；電動(dòng)機(jī)空

7、載順序起動(dòng)，降低起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。本驅(qū)動(dòng)形式在國(guó)內(nèi)煤礦井下大能力帶式輸送機(jī)上使用較多。該帶式輸送機(jī)屬于長(zhǎng)距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)，是礦井的咽喉設(shè)備。而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵部件，對(duì)整機(jī)的技術(shù)性能至關(guān)重要，對(duì)礦井的正常生產(chǎn)具有決定性作用。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的技術(shù)性能，能使輸送機(jī)平緩啟動(dòng)，停車平穩(wěn)，減小動(dòng)張力，以延長(zhǎng)輸送機(jī)和輸送帶壽命，并且穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)效率高，能耗小。從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性角度，選擇CST驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為驅(qū)動(dòng)方式，具有設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易操作，維護(hù)量小的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度運(yùn)行的帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用CST系統(tǒng)已經(jīng)很成熟，從運(yùn)

8、行、維護(hù)及取得的經(jīng)濟(jì)效益看，用戶比較滿(2)拉緊裝置。為保證驅(qū)動(dòng)滾筒具有一定的初