西六采区主运皮带机.doc

西 六 采 区 主运皮带机、轨道运输绞车设计计算 一、概述 西六采区是我矿西翼的一个主要采区，设计年产量为50万吨，提出两个初步方案。方案Ⅰ1、六采区大巷皮带机822米，倾角为0 ；2、六采区运输下山皮带机一部997米，其中倾角为13的527米、平巷470米；3、轨道运输其中倾角为13的744米、平巷30米。方案Ⅱ1、六采区大巷皮带机846米，其中倾角为8的195米、平巷651米；2、六采区运输下山皮带机750米，其中倾角为13的680米、平巷70米；3、六采区西翼皮带巷皮带机738米，倾角为0；4、六采区东翼皮带巷皮带机846米，其中倾角为7的150米、平巷1060米；5、轨道运输其中倾角为12的760米、平巷160米。 二、设计计算 方案Ⅰ （一） 六采区大巷皮带机 设计运输生产率为50万吨/年；运输距离为822米；运输机安装倾角为0；煤炭密度为1000kg/m3；煤炭在皮带上的堆积角为10；皮带宽度为1000mm；皮带速度为2.0m/s。 1、 输送能力的计算 矿井所需的输送能力年生产天数T300天；两班生产，一班检修，每班运转时间H6h；考虑20﹪的富裕系数，则矿井生产所需的输送能力 初选皮带机的运输能力 式中K货载断面系数，查表取K0.316; B皮带宽度，m； 货载散集密度，对于煤0.8t/m3～1.0t/m3; 皮带速度，m/s; C输送机倾角系数，0查表c1。 经过计算可知，皮带机运输能力大于矿井生产所需的输送能力。 2、皮带运行阻力计算 1）直线段运行阻力 重段 空段 式中q每米皮带上货载质量，kg/m, 每米皮带的质量，查表阻燃带的整体纵向拉断强度1600N/mm,18kg/m. 、折算到每米上的上、下托辊转动部分的质量，; 、每组上、下托辊转动部分的质量，kg, 查表 22kg、17kg; 、上、下托辊的间距，一般1.5m；3m； L输送机的长度，m; 、分别为槽形、平行托辊的阻力系数，查表0.04、0.035。 2）曲线段运行阻力 皮带绕经从动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.07； 皮带在从动滚筒上相遇点的张力。 皮带绕经传动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.05； 皮带在传动滚筒上相遇点的张力； 皮带在传动滚筒上分离点的张力。 3、 皮带张力计算 1） 逐点计算法 ）（） 1.051.056673.6617987。51 1.0524994.85 2摩擦传动力计算法 式中摩擦备用系数，1.15； 摩擦系数，采用带“人”字形沟槽的橡胶覆盖面、有水湿态运行，0.35； 滚筒围包角，双滚筒传动，取473。 将1）和2）式联立，解出1710.72N 1786.81N 1876.15N 8549.81N 8977.30N 26964.81N 28313.05N 4、 皮带垂度与强度的验算 1） 皮带垂度验算 只要重段皮带最小张力点的张力能够满足其悬垂度要求，则其他各处也能满足要求。 重段皮带最小张力点的张力为 因为＜8977.30N，可见皮带悬垂度满足要求。 2） 皮带强度验算 煤矿用阻燃带的安全系数 ＞10通过 式中阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm; B皮带宽度，mm；～ 皮带运行时所受到的最大张力，N。 5、 牵引力和电动机功率计算 1） 传动滚筒的牵引力 ～0.05）（） 28313.05－1710.720.04（28313.051710.72） 27803.28N 2） 电动机功率计算 式中功率备用系数，1.15～1.20； 减速器机械效率，0.8～0.85。 （二） 六采区运输下山皮带机 设计运输生产率为50万吨/年；六采区运输下山皮带机运输距离为997米，其中倾角为13的527米、平巷470米；煤炭密度为1000kg/m3；煤炭在皮带上的堆积角为10；皮带宽度为1000mm；皮带速度为2.0m/s。 1、 输送能力的计算 矿井所需的输送能力年生产天数T300天；两班生产，一班检修，每班运转时间H6h；考虑20﹪的富裕系数，则矿井生产所需的输送能力 初选皮带机的运输能力 式中K货载断面系数，查表取K0.316; B皮带宽度，m； 货载散集密度，对于煤0.8t/m3～1.0t/m3; 皮带速度，m/s; C输送机倾角系数，0～13，查表c0.95～0.9。 经过计算可知，皮带机的运输能力大于矿井生产所需的输送能力。 2、皮带运行阻力计算 1）直线段运行阻力 重段 空段 式中q每米皮带上货载质量，kg/m, 每米皮带的质量，查表阻燃带的整体纵向拉断强度1600N/mm,18kg/m. 、折算到每米上的上、下托辊转动部分的质量，; 、每组上、下托辊转动部分的质量，kg, 查表 22kg、17kg; 、上、下托辊的间距，一般1.5m；3m； L输送机的长度，m; \分别为槽形、平行托辊的阻力系数，查表0.04、0.035。 2）曲线段运行阻力 皮带绕经从动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.07； 皮带在从动滚筒上相遇点的张力。 皮带绕经传动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.05； 皮带在传动滚筒上相遇点的张力； 皮带在传动滚筒上分离点的张力。 3、 皮带张力计算 1） 逐点计算法 ）（） 1.051.0528799.2169332.35 1.0599571.53 2）摩擦传动力计算法 式中摩擦备用系数，1.15； 摩擦系数，采用带“人”字形沟槽的橡胶覆盖面、有水湿态运行，0.35； 滚筒围包角，双滚筒传动，取473。 将1）和2）式联立，解出6779.11N 7118.06N 7473.97N 36273.18N 38086.83N 107419.18N 112790.14N 4、 皮带垂度与强度的验算 1）皮带垂度验算 只要重段皮带最小张力点的张力能够满足其悬垂度要求，则其他各处也能满足要求。 重段皮带最小张力点的张力为 因为＜38086.83N，可见皮带悬垂度满足要求。 3） 皮带强度验算 煤矿用阻燃带的安全系数 ＞10通过 式中阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm; B皮带宽度，mm； 皮带运行时所受到的最大张力，N。 5、 牵引力和电动机功率计算 1） 传动滚筒的牵引力 ～0.05）（） 112790.14－6779.110.04（112790.146779.11） 110793.8 N 2） 电动机功率计算 式中功率备用系数，1.15～1.20； 减速器机械效率，0.8～0.85。 （三） 轨道运输 轨道倾角为13；运输距离为744米；提升质量为两辆3吨矿车。因此，最大静拉力发生在重物上提时，计算公式为 式中m货载的质量，kg,m 矸石的容重，kg/m3; 矿车的容积，m3; 矿车的自重，kg,对于3吨矿车而言，1300kg； 矿车与轨道之间的摩擦系数，0.0015； 钢丝绳在轨道运输的摩擦系数，0.25～0.4； 每米钢丝绳的质量，kg/m; 轨道钢丝绳的长度，m, 74430774m; 轨道下山的倾角。 钢丝绳允许提升能力 式中钢丝抗拉强度，N/m2,这里取1400000N/m2； 钢丝绳的安全系数，按煤矿安全规程要求，专门提升物料的取6.5。 令F，则 1.61kg/m 查表选取钢丝绳单位自重为1.814kg/m、绳径为22.5mm,钢丝绳钢丝拉断力之和为265500N/mm2,则绞车牵引力F 那么，钢丝绳的安全系数为 ＞6.5 因此，轨道绞车选用JBT1600/1224型，其牵引力为45KN；钢丝绳选用67-￠22.5-1400型，钢丝绳钢丝拉断力之和为265500N/mm2。 方案Ⅱ （一）六采区大巷皮带机 设计运输生产率为50万吨/年；六采区大巷皮带机846米，其中倾角为8的195米、平巷651米；煤炭密度为1000kg/m3；煤炭在皮带上的堆积角为10；皮带宽度为1000mm；皮带速度为2.0m/s。 1、 输送能力的计算 矿井所需的输送能力年生产天数T300天；两班生产，一班检修，每班运转时间H6h；考虑20﹪的富裕系数，则矿井生产所需的输送能力 初选皮带机的运输能力 式中K货载断面系数，查表取K0.316; B皮带宽度，m； 货载散集密度，对于煤0.8t/m3～1.0t/m3; 皮带速度，m/s; C输送机倾角系数，0～8查表c0.95～0.9。 经计算可知，皮带机的运输能力大于矿井生产所需的输送能力。 2、皮带运行阻力计算 1）直线段运行阻力 重段 空段 式中q每米皮带上货载质量，kg/m, 每米皮带的质量，查表阻燃带的整体纵向拉断强度1600N/mm,18kg/m. 、折算到每米上的上、下托辊转动部分的质量，; 、每组上、下托辊转动部分的质量，kg, 查表22kg、17kg; 、上、下托辊的间距，一般1.5m；3m； L输送机的长度，m; \分别为槽形、平行托辊的阻力系数，查表0.04、0.035。 2）曲线段运行阻力 皮带绕经从动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.07； 皮带在从动滚筒上相遇点的张力。 皮带绕经传动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.05； 皮带在传动滚筒上相遇点的张力； 皮带在传动滚筒上分离点的张力。 3、 皮带张力计算 1） 逐点计算法 ）（） 1.051.0511589.3929278.42 1.0541447.28 2）摩擦传动力计算法 式中摩擦备用系数，1.15； 摩擦系数，采用带“人”字形沟槽的橡胶覆盖面、有水湿态运行，0.35； 滚筒围包角，双滚筒传动，取473。 将1）和2）式联立，解出2825.69N 2966.98N 3115.33N 14704.72N 15439.95N 44718.37N 46954.29N 4、 皮带垂度与强度的验算 1）皮带垂度验算 只要重段皮带最小张力点的张力能够满足其悬垂度要求，则其他各处也能满足要求。 重段皮带最小张力点的张力为 因为＜15439.95N，可见皮带悬垂度满足要求。 3） 皮带强度验算 煤矿用阻燃带的安全系数 ＞10通过 式中阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm; B皮带宽度，mm；～ 皮带运行时所受到的最大张力，N。 5、 牵引力和电动机功率计算 1） 传动滚筒的牵引力 ～0.05）（） 46954.29－2825.690.04（46954.292825.69） 46119.80N 2） 电动机功率计算 式中功率备用系数，1.15～1.20； 减速器机械效率，0.8～0.85。 （二）六采区运输下山皮带机 设计运输生产率为50万吨/年；六采区运输下山皮带机750米，其中倾角为13的680米、平巷70米；煤炭密度为1000kg/m3；煤炭在皮带上的堆积角为10；皮带宽度为1000mm；皮带速度为2.0m/s。 1、 输送能力的计算 矿井所需的输送能力年生产天数T300天；两班生产，一班检修，每班运转时间H6h；考虑20﹪的富裕系数，则矿井生产所需的输送能力 初选皮带机的运输能力 式中K货载断面系数，查表取K0.316; B皮带宽度，m； 货载散集密度，对于煤0.8t/m3～1.0t/m3; 皮带速度，m/s; C输送机倾角系数，0～13，查表c0.95～0.9。 经过计算可知，皮带机的运输能力大于矿井生产所需的输送能力。 2、皮带运行阻力计算 1）直线段运行阻力 重段 空段 式中q每米皮带上货载质量，kg/m, 每米皮带的质量，查表阻燃带的整体纵向拉断强度1600N/mm,18kg/m. 、折算到每米上的上、下托辊转动部分的质量，; 、每组上、下托辊转动部分的质量，kg, 查表22kg、17kg; 、上、下托辊的间距，一般1.5m；3m； L输送机的长度，m; 、分别为槽形、平行托辊的阻力系数，查表0.04、0.035。 2）曲线段运行阻力 皮带绕经从动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.07； 皮带在从动滚筒上相遇点的张力。 皮带绕经传动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.05； 皮带在传动滚筒上相遇点的张力； 皮带在传动滚筒上分离点的张力。 2、 皮带张力计算 1） 逐点计算法 ）（） 1.051.0532930.9877682.92 1.05112260.45 2）摩擦传动力计算法 式中摩擦备用系数，1.15； 摩擦系数，采用带“人”字形沟槽的橡胶覆盖面、有水湿态运行，0.35； 滚筒围包角，双滚筒传动，取473。 将1）和2）式联立，解出7643.00N 8025.15N 8426.41N 41357.39N 43425.26N 121108.18N 127163.59N 4、皮带垂度与强度的验算 1）皮带垂度验算 只要重段皮带最小张力点的张力能够满足其悬垂度要求，则其他各处也能满足要求。 重段皮带最小张力点的张力为 因为＜43425.26N，可见皮带悬垂度满足要求。 2）皮带强度验算 煤矿用阻燃带的安全系数 ＞10通过 式中阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm; B皮带宽度，mm； 皮带运行时所受到的最大张力，N。 5、 牵引力和电动机功率计算 1）传动滚筒的牵引力 ～0.05）（） 127163.59－7643.000.04（127163.597643.00） 124912.85N 2） 电动机功率计算 式中功率备用系数，1.15～1.20； 减速器机械效率，0.8～0.85。 （三） 六采区西翼皮带巷皮带机 设计运输生产率为50万吨/年；六采区西翼皮带巷皮带机738米，；运输机安装倾角为0；煤炭密度为1000kg/m3；煤炭在皮带上的堆积角为10；皮带宽度为1000mm；皮带速度为2.0m/s。 1、输送能力的计算 矿井所需的输送能力年生产天数T300天；两班生产，一班检修，每班运转时间H6h；考虑20﹪的富裕系数，则矿井生产所需的输送能力 初选皮带机的运输能力 式中K货载断面系数，查表取K0.316; B皮带宽度，m； 货载散集密度，对于煤0.8t/m3～1.0t/m3; 皮带速度，m/s; C输送机倾角系数，0查表c1。 经过计算可知，皮带机的运输能力大于矿井生产所需的输送能力。 2、皮带运行阻力计算 1）直线段运行阻力 重段 空段 式中q每米皮带上货载质量，kg/m, 每米皮带的质量，查表阻燃带的整体纵向拉断强度1600N/mm,18kg/m. 、折算到每米上的上、下托辊转动部分的质量，; 、每组上、下托辊转动部分的质量，kg, 查表22kg、17kg; 、上、下托辊的间距，一般1.5m；3m； L输送机的长度，m; \分别为槽形、平行托辊的阻力系数，查表0.04、0.035。 2）曲线段运行阻力 皮带绕经从动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.07； 皮带在从动滚筒上相遇点的张力。 皮带绕经传动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.05； 皮带在传动滚筒上相遇点的张力； 皮带在传动滚筒上分离点的张力。 3、 皮带张力计算 1） 逐点计算法 ）（） 1.051.055991.6816149.37 1.0522440.63 2）摩擦传动力计算法 式中摩擦备用系数，1.15； 摩擦系数，采用带“人”字形沟槽的橡胶覆盖面、有水湿态运行，0.35； 滚筒围包角，双滚筒传动，取473。 将1）和2）式联立，解出1527.82N 1604.21N 1684.42N 7676.10N 8059.91N 24209.28N 25419.74N 4、 皮带垂度与强度的验算 1）皮带垂度验算 只要重段皮带最小张力点的张力能够满足其悬垂度要求，则其他各处也能满足要求。 重段皮带最小张力点的张力为 因为＜8059。91N，可见皮带悬垂度满足要求。 3） 皮带强度验算 煤矿用阻燃带的安全系数 ＞10通过 式中阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm; B皮带宽度，mm； 皮带运行时所受到的最大张力，N。 5、 牵引力和电动机功率计算 1） 传动滚筒的牵引力 ～0.05）（） 25419.74－1527.820.04（25419.741527.82） 24969.82N 2）电动机功率计算 式中功率备用系数，1.15～1.20； 减速器机械效率，0.8～0.85。 （四） 六采区东翼皮带巷皮带机 设计运输生产率为50万吨/年；六采区东翼皮带巷皮带机846米，其中倾角为7的150米、平巷1060米；煤炭密度为1000kg/m3；煤炭在皮带上的堆积角为10；皮带宽度为1000mm；皮带速度为2.0m/s。 1、 输送能力的计算 矿井所需的输送能力年生产天数T300天；两班生产，一班检修，每班运转时间H6h；考虑20﹪的富裕系数，则矿井生产所需的输送能力 初选皮带机的运输能力 式中K货载断面系数，查表取K0.316; B皮带宽度，m； 货载散集密度，对于煤0.8t/m3～1.0t/m3; 皮带速度，m/s; C输送机倾角系数，0～7，查表c0.95～1。 经过计算可知，皮带机的运输能力大于矿井生产所需的输送能力。 2、皮带运行阻力计算 1）直线段运行阻力 重段 空段 式中q每米皮带上货载质量，kg/m, 每米皮带的质量，查表阻燃带的整体纵向拉断强度1600N/mm,18kg/m. 、折算到每米上的上、下托辊转动部分的质量，; 、每组上、下托辊转动部分的质量，kg, 查表22kg、17kg; 、上、下托辊的间距，一般1.5m；3m； L输送机的长度，m; \分别为槽形、平行托辊的阻力系数，查表0.04、0.035。 2）曲线段运行阻力 皮带绕经从动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.07； 皮带在从动滚筒上相遇点的张力。 皮带绕经传动滚筒时的阻力 式中因数，0.03～0.05； 皮带在传动滚筒上相遇点的张力； 皮带在传动滚筒上分离点的张力。 3、皮带张力计算 1）逐点计算法 ）（） 1.051.0513040.1033827.67 1.0547519.77 2）摩擦传动力计算法 式中摩擦备用系数，1.15； 摩擦系数，采用带“人”字形沟槽的橡胶覆盖面、有水湿态运行，0.35； 滚筒围包角，双滚筒传动，取473。 将1）和2）式联立，解出3235.28N 3397.04N 3566.89N 16606.99N 17437.34N 51265.01N 53828.27N 4、 皮带垂度与强度的验算 1）皮带垂度验算 只要重段皮带最小张力点的张力能够满足其悬垂度要求，则其他各处也能满足要求。 重段皮带最小张力点的张力为 因为＜17437。34N，可见皮带悬垂度满足要求。 2） 皮带强度验算 煤矿用阻燃带的安全系数 ＞10通过 式中阻燃带的整体纵向拉断强度，N/mm; B皮带宽度，mm； 皮带运行时所受到的最大张力，N。 5、牵引力和电动机功率计算 1）传动滚筒的牵引力 ～0.05）（） 53828.27－3235.280.04（53828.273235.28） 52875.53N 2） 电动机功率计算 式中功率备用系数，1.15～1.20； 减速器机械效率，0.8～0.85。 （五） 轨道运输 轨道倾角为12；运输距离为760米；提升质量为两辆3吨矿车。因此，最大静拉力发生在重物上提时，计算公式为 式中m货载的质量，kg,m 矸石的容重，kg/m3; 矿车的容积，m3; 矿车的自重，kg,对于3吨矿车而言，1300kg 矿车与轨道之间的摩擦系数，0.0015； 钢丝绳在轨道运输的摩擦系数，0.25～0.4； 每米钢丝绳的质量，kg/m; 轨道钢丝绳的长度，m, 76030790m; 轨道下山的倾角。 钢丝绳允许提升能力 式中钢丝抗拉强度，N/m2,这里取1400000N/m2； 钢丝绳的安全系数，按煤矿安全规程要求，专门提升物料的取6.5。 令F，则 1.49 kg/m 查表选取钢丝绳单位自重为1.814kg/m、绳径为22.5mm,钢丝绳钢丝拉断力之和为265500N/mm2,则绞车牵引力F即 那么，钢丝绳的安全系数为 ＞6.5 因此，轨道绞车选用JBT1600/1224型，其牵引力为45KN；钢丝绳选用67-￠22.5-1400型，钢丝绳钢丝拉断力之和为265500N/mm2。