暖隧臻圜 ｃ 。｝。ｇｙ。ｎｄ Ｅ×ｐ ｅｓ 山西煤炭ＳＨＡＮ Ｘｌ ＭＥｌ ＴＡＮ 第３３卷第３期 文章编号：１６７２—５０５０（２０１３）０３—００７２—０３ 巴彦高勒矿井大巷带式输送机的选型计算 王晓东 （煤炭工业太原设计研究院，山西摘太原０３０００１） 要：根据巴彦高勒矿井大巷输送能力，经过计算圆周驱动力、传动功率、输送机胶带张力、电机功率等之后，得 出结论：巴彦高勒矿井３－１煤大巷带式输送机选用ＳＴ４０００阻燃型钢丝绳芯胶带，双滚筒驱动，功率配比２：１的４极矿 用防爆电机功率１ ６００ｋＷ三台。 关键词：大巷输送能力；带式输送机；选型计算 中图分类号：ＴＤ５２８￣．１ 文献标识码：Ａ １ 矿井概况 巴彦高勒矿井（隶属于内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责 任公司）位于鄂尔多斯市境内。矿井设计生产能力１０．０ Ｍｔ／ａ，全井田共划分三个水平：第一水平设在主采煤层 ３—１煤层中，开采２—１、２－２中、３—１三层煤。第二水平设 在４—１煤层中，开采４－１、４—１下两层煤。第三水平设在 ５—１煤层中，开采４－２上、４—２中、４—２下、５—１、５－２五层 ３）带宽和带速的确定：根据输送能力，初定带式输 送机的带宽１ ６００ｍｍ，带速４．５ ｍ／ｓ。 ４）初定设计参数：输送能力Ｑ＝３ ５００ ｔ／ｈ，初期机长 Ｌ＝２ ８８７ ｍ，倾角Ｓ＝０～８。，提升高度约４５ ｍ，上托辊间 距ａｏ＝１．２ ｉｎ，槽角３５。，下托辊间距ａ ＝３．０ ｍ，上下托辊 辊径１５９ｍｉｌｌ。 ５）由带速、带宽验算输送能力： Ｑ＝３．６Ｓｖｋｐ． 煤。首采煤层选择３—１煤、２—１煤，首采区域３—１煤选在 ３—１煤与上部２－１煤和２—２中煤无压茬关系的井田东北 部，２—１煤选择井田东南部。矿井以２个综采工作面达到 １０．ＯＭｔ／ａ设计生产能力。井下主运输采用胶带输送机连 续运输，辅助运输采用无轨胶轮车，可通过罐笼从地面整 式中：ｋ为倾斜系数，Ｋ＝０．０．９７；Ｓ为输送带上物料的最 大横截面，Ｓ＝０．２８６ ０ ｒｎ ； 为带速， ＝４．５ｍ／ｓ；ｐ为物料松 散密度ｐ＝９００ ｋｇ／ｍ 。 数值代入计算可得：（｝＝４０４４ ｔ／ｈ． ４０４４ ｔ／ｈ＞３５００ ｔ／ｈ，满足要求。接着，按照煤的最大粒 度校核胶带宽： 曰≥２ ＋２００＝２ Ｘ ３００＋２００＝８００ ｍｍ． 体下井，为建设大型高产高效矿井提供有利条件。 ２ ３—１煤大巷带式输送机的选型计算 １）输送能力的确定：根据井下开拓及盘区巷道布 置，３—１煤综采工作面的来煤均通过３—１煤顺槽带式输 式中：ｄ一为煤的最大粒度，ｍｍ。由此看出，满足ｐ： ３ ５００ｔ／ｈ的输送能力。 ６）计算圆周驱动力和传动功率： 驱动圆周力： Ｆ．＝ＣＦ￣Ｆｓｌ＋ ＋ ． 送机给人３－１煤大巷带式输送机，再经井底配仓刮板输 送机给入主井井底煤仓。３－１煤工作面来煤为３ ３００ ｔ／ｈ，加上掘进煤２００ ｔ／ｈ，３—１煤大巷带式输送机运量达 到３ ５００ ｔ／ｈ，井底配仓刮板输送机和大巷带式输送机运 输能力一致，也取Ｑ＝３ ５００ｔ／ｈ。 式中：Ｃ为附加阻力系数，Ｃ＝Ｉ．０２１。 输送机的主要阻力 ＦＨ＝ＪＬｇ［ｑ Ｈ（】＋ｑＲＵ＋（２ｇＢ＋ｑＧ）ｃｏｓ ８］． 式中：ｑＲ。为承载分支托辊每米长旋转部分质量， ２）带式输送机的倾角及长度：运输大巷带式输送机 倾角与运输大巷巷道一致，为０～８。，根据巷道布置， 前期带式输送机机长２ ８８７ １＇１２，最终带式输送机斜长 ４ ８４０ ｍ，要求设计按照最终长度４ ８４０ ｍ选型，但设备 ｑＲｏ＝ｎ Ｘ ｑｄａｏ＝３ Ｘ １４．４４／１．２＝３６．１ ｋ￣ｍ；ｑＲｕ为回程分支托 辊每米长旋转部分质量，ｑＲｕ＝ｎｘｑｒ ＝２ Ｘ １９．５７／３＝１３．０５ ｋｇ／ｍ；暂定胶带为ＳＴ４０００阻燃型钢丝绳芯胶带，每米长 投资按初期长度计算。 收稿日期：２０１２—０９—１３ 作者简介：王晓东（１９７０一），男，山西平遥人，本科，工程师，从事矿井建设工作。 ７２ 第３３卷第３期 ２Ｏ１３年３月 ＶＯ１．３３ ＮＯ．３ 山西煤炭ＳＨＡＮＸＩＭＥＩＴＡＮ Ｍａｒ ２０１ ３ 输送带的质量ｑＢ＝９０．２ ｋ￣ｍ；ｑ。为每米长输：送物料的质 量，ｑｏ＝Ｑ／（３．６ Ｘ Ｖ）＝３５００／（３．６×４．５）＝２１６．０５ ｋｇ／ｍ；ｇ为重 回程分支： ＝ａ０ｑ ｇ／ｇ／［８（ｈ／ａ）一＝３３．１８２ ｋＮ．（ ）～ 为输送带许用的最大垂度，（ ） ０．Ｏ１。②输送带不打 滑。输送带不打滑条件为： ≥ —ｅ 一１）． 式中：Ｆ￣，＝ＫＡＦｕ＝１．５ Ｘ ７４８．６８＝１ １２３．０２ ｋＮ． 力加速度，ｇ＝９．８１ ｍ／ｓ 为模拟摩擦系数 ＝０．０２８；Ｌ为 输送机水平长度， ＝４ ８４０ ｍ；６为输送机在运行方向的 倾斜角，６＝０～８。；ｕ为输送带速度，ｖ＝４．５ ｍ／ｓ． 经计算，ＦＨ＝５８７．２７４ ｋＮ． 主要特种阻力Ｆｓ ＝Ｆ ＋ ． 本输送机采用双滚筒三电机驱动，功率配比为２：１， 其 １、 ２分别为驱动滚筒的围包角， １＝ ２＝２１０。； 肛为输送带与传动滚筒的摩擦系数，／ｘ＝０．３０。 故ｅｕ ＝ｅ ×ｅｕ ２－３×３＝９。则：Ｒ由≥１４０．３８ ｋＮ． 各特性点张力计算：取ｓ２＝１８７．１７ ｋＮ＞３３．１８２ ｋＮ。 Ｓ３＝Ｓ２＋ｊＬｇ（ｑｒ￣＋ｑｓ）一ｑｓＨｓ＝２８４．６１７ｋＮ＞３３．１８２ｋＮ．ｓｄ＝１．０４ Ｘ ￥３＝２９６ｋＮ＞４５．０６４ｋＮ。 Ｓ１＝Ｓ４＋ｆＬｇ（ｑＲｏ＋ｑＢ＋ｇｃ）＋ ＋ １＋ ｑ￣／ｇ＝９４０ｋＮ． 其中：托辊前倾的摩擦阻力Ｆ ＝ｃ 正 （ｇ ＋ｑ。） ｇｃｏｓ￣ｓｉｎ￣． Ｃ 为槽形系数，Ｃ ８＝０．４３；ｇｏ为托辊和输送带间的 摩擦系数，Ｉｘｏ＝Ｏ．３； ｓ为装有前倾托辊的输送机长度， Ｌ￡＝４ ８４０ｍ；８为托辊前倾角度，ｓ＝１。３０’． 经计算，Ｆ￡＝４８．６２４ ｋＮ． 据上计算可知，输送机胶带的最大张力Ｓｍ￣＝９４０ ｋＮ。 导料槽栏板的摩擦阻力 ＝ ｇｆ／（ ２６ ）． 胶带的安全系数ｎ＝６．９６。根据《带式输送机工程设计规 范））（ＧＢ５０４３ １—２００８），当对带式输送机采取可控软启、制 动措施时，钢丝绳芯输送带安全系数可取５～７。本设计 带式输送机采用ＣＳＴ可控软启动配备有盘式制动器，所 以选用ＳＴ４０００阻燃型钢丝绳芯胶带满足设计要求。 式中： 为物料与导料槽间的摩擦系数， ：０．７；６ 为导 料槽两栏板间宽度，６ ＝０．９７ ｍ；ｚ为导料槽栏板长度，ｆ＝ ３．０ ｍ；／ｖ为输送能力，／ｖ＝ ３． ）＝３５００／（３．６×９００）＝ １．０８ｍ３／ｓ． 经计算， ＝２．２７１ ｋＮ．故其 １＝５０．８９５ ｋＮ． 输送带清扫器摩擦阻力Ｆｓ２＝Ａｐｌｔ ． 式中：Ａ为清扫器与输送带接触面积；Ａ＝０．０１６＋ ０．０２４＝０．０４ ｍ ；Ｐ为清扫器与输送带的压力，Ｐ＝－１０ Ｘ １０ ９）电机功率的计算： Ｎ＝ＫＰ＾ １．４ ｘ ３ ３６９．０６＝４ ７１６ ｋＷ． 式中：Ⅳ为电动机总功率，ｋＷ；Ｋ为电动机功率系数， Ｋ＝Ｉ．２５～１．４，取Ｋ＝Ｉ．４。根据驱动装置的布置，选用 １ ６００ｋｗ的４极矿用防爆电动机３台。 Ｎ／ｍ。；／ｘ，为清扫器与输送带间的摩擦系数，／ｘ３＝０．７． 经计算， ２．８０ ｋＮ． 倾斜阻力ｒｓ．＝ｑＧｇＨ． １０）３—１煤大巷带式输送机选型：３—１煤大巷带式输 送机前期机长Ｌ＝２ ８８７ ｍ，后期机长Ｌ＝４ ８４０ ｍ，倾角 ６＝０～８。，输送能力Ｑ＝３ ５００ ｔ／ｈ，带速ｖ＝４．５ ｍ／ｓ，带宽 Ｂ＝Ｉ ６００ ｍ，ＳＴ４０００阻燃型钢丝绳芯胶带，双滚筒驱动， 式中：日为物料提升高度，Ｈ＝４５ ｍ。经计算，Ｆｓ＝９５．３７５ ｋＮ。因此，驱动圆周力：Ｆｕ＝７４８．６８ ｋＮ． 传动滚筒轴功率：ＰＡ＝ＦＵＸｖ＝３ ３６９．０６ ｋｗ． ７）驱动方式的选择：带式输送机采用双滚筒三电机 功率配比２：１的４极矿用防爆电机功率１ ６００ ｋＷ三 台，选用三台ＣＳＴ１９５０ＫＳ，速比ｉ＝３１．５，设制动器和逆止 驱动，功率配比为２：１，以降低胶带强度，＝ 约投资和 运行成本。 器，采用头部液压自动拉紧。 ８）输送机胶带张力的计算：输送机正常运行时，必 须满足以下两个条件：①满足输送带下垂度要求。为了 输送带在两组承载托辊间的下垂度，作用在输送带 上任意一点的张力必须大于最小张力 ． ３ 结束语 根据巴彦高勒矿井大巷输送能力，经过计算圆周驱 动力、传动功率、输送机胶带张力、电机功率等之后，得 出结论：巴彦高勒矿井３－１煤大巷带式输送机选用 ＳＴ４０００阻燃型钢丝绳芯胶带，双滚筒驱动，功率配比２： 承载分支： ＝ａ。（ｇ。＋ｇＧ）ｇ／［８（ｈ／ａ）嗍］＝４５．ｔ３６４ ｋＮ． １的４极矿用防爆电机功率１ ６００ｋＷ三台。 Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｅｌｔ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ ｉｎ Ｂａｙａｎｇａｏｌｅ Ｍｉｎｅ ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ （Ｔａｉｙｕａｎ Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｃｏａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｍａｉｎ ｒｏａｄｗａｙ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｎ Ｂａｙａｎｇａｏｌｅ ｍｉｎｅ，ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ７３ 山西煤炭ＳＨＡＮＸＩＭＥｌＴＡＮ 第３３卷第３期 ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｗｅｒ，ｂｅｌｔ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｖｅｙｏｒ，ａｎｄ ｍｏｔｏｒ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ－ｔｈｒｅｅ ｂｅｌｔ ｃｏｎｖｅｙｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ３－１ ｍａｉｎ ｒｏａｄｗａｙ ｗｉｔｈ ＳＴ４０００ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｃｏｒｄ ｂｅｌｔ，ｄｏｕｂｌｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｄｒｕｍｓ，ａｎｄ １６００ｋｗ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ－ｐｒｏｏｆ ｍｏｔｏｒ（ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ＝２：１）． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｉｎ ｒｏａｄｗａｙ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃａｐａｃｉｔｙ；ｂｅｌｔ ｃｏｎｖｅｙｅｒ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ 编辑：刘新光 （上接第４６页） Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｔｒａｔａ Ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ Ｆｕｌｌｙ Ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｆａｃｅ ＧＡＯ Ｘｉｕ－ｑｉｎｇ （Ｓｈａｎｘｉ Ｈｕａｒｕｎ Ｃｏａｌ Ｃｏ．，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｆｉｅｌｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｓｔｒａｔａ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ Ｎｏ．２３０６ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ａｌｓｏ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｌｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｕｌｌｙ—ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ；ｓｔｒａｔａ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ；ｓｕｐｐｏｒｔ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ 编辑：樊敏 （上接第６９页） 参考文献： ［１］李民庆．岩体力学的力学基础［Ｍ］．长沙：湖南科学技术出版社，１９７９：１７—３４ ［２］刘鸿文．材料力学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９８３：１０１—１２５． ［３］徐祯祥．岩土锚固技术与西部开发［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２：５１—６３ ［４］林韵梅，等．地压讲座［Ｍ】．北京：煤炭工业出版社，１９８１：８９—１１２． ［５］高磊，等．矿山岩体力学［Ｍ】．北京：冶金工业出版社，１９７９：３７—５６． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｏｌｔ－ｍｅｓｈ－ａｎｃｈｏｒ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ Ｒｏａｄｗａｙｓ ｕｎｄｅｒ Ｇｏａｆｓ ｉｎ Ｃｌｏｓｅ－ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｓｅａｍｓ ＬＩ Ｙａｎ－ｊａｎ （Ｍｅｉｙｕｋｏｕ Ｍｉｎｅ，Ｄａｔｏｎｇ Ｃｏａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｄａｔｏｎｇ ０３７０４ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｃｏｓｔ ｏｆ Ｕ２９ ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｔａｌ ｓｈｅｄ ａｎｄ ｓｌｏｗ ｄｉｇｇｉｎｇ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｃｌｏｓｅ——ｄｉｓｔａｎｃｅ ｓｅａｍｓ ｒｏａｄｗａｙｓ，ｔｈｅ ｂｏｌｔ—ｍｅｓｈ—ａｎｃｈｏｒ ｓｕｐｐｏｒｔ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙ ｒｏｏｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｒｏｓｓ——ｓｅｃｔｉｏｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｈａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｓｅ——ｄｉｓｔａｎｃｅ；ｓｕｐｐｏｒｔ；ｒｏａｄｗａｙｓ；ｂｏｌｔ——ｍｅｓｈ—。ａｎｃｈｏｒ 编辑：徐树文 ７４
