隆化煤礦初步設計說明書-資料下載頁

【導讀】區內交通十分方便。翼城縣鄉間公路(三級)從選定的礦井工業場地南緣通過，進。場公路直接與該公路相接。經此公路往西南方向行約6km在北張村與晉（城）～韓（城）。公路相連，繼而可通向全國各地。農作物有玉米、谷子、藥材、果品等。近年來林牧業有所發展。山包，標高+，最低點位于井田西部邊界，標高+，最大相對高差。多為新生界黃土所覆蓋，常見有黃土陡巖，黃土峭壁節理發育。一年內四季分明，夏季午間較熱，早晚涼爽。純性脆，含網格狀及樹枝狀寬度不一的方解石脈。裂隙、節理均較發育，頂部風化呈。泥巖等組成，其中以K3、K4上石灰巖及9號煤層沉積穩定。其中以K6灰巖及其之下5m左右的薄層灰巖沉積穩定，泥巖及泥巖組成。地層多為紅色、淡紅色亞粘

　　

【正文】 礦煤層條件從技術上講是可以使用該設備的，但存在以下問題：①本礦為立井提升，無軌膠輪車下井需要較大井筒斷面，且井下必須設換裝站。②無軌膠輪車要求巷道斷面大，巖巷工程量大。③目前尚無國產的支架運輸車，需進口，每臺約為 120萬美元，初期投資大，設備使用率低，尚存在配件進口、設備維修等問題。④國內的無軌膠輪車也在進一步完善中，使用效果尚待提高，綜合以上分析，本礦使用無軌膠輪車時機暫不成熟。 河南理工大學畢業設計 46 防 爆柴油機卡軌車：特點是， ○1軌道鋪設于巷到底板上，承載力大；由于增加了卡規滾輪系，防止脫軌掉道，因而能以較高速度安全可靠地運輸單重較大的設備。 ○2柴油機卡軌車具有機動靈活的特點，可靈活地進入多條分支巷道運送物料。 ○3 機身自重大，牽引力小，爬坡能力差，一般用于小于 8176。的斜巷中。本礦只開采一層煤，且為緩斜煤層，其傾角小于 8度，巷道底板穩定，采用柴油機卡軌車能與調度絞車配合使用，但又存在運輸環節多的問題。該設備要求軌道鋪設質 量較高，初期投資低，但經綜合分析，本礦宜使用。 柴油機齒軌車：適用于巷道起伏性強的近水平煤層巷道，除有柴油機卡軌車的缺點外，對鋪軌的質量要求更高，另外，井下維護工程量大，用人多，初期投資較高，經綜合分析，本礦不宜使用。 膠套輪機車：目前只有小功率的車或蓄電池機車，不能滿足運輸支架、采煤機等重型設備運輸要求，不予采用。 單軌吊：一般用于底鼓嚴重的巷道，要求頂板支承力大，軌道施工質量要求高，不予采用。 連續運輸車：采用無極繩運輸原理，設備簡單，維護量小，初期投資低，目前最大運距可達 2500m，是順槽運輸連續化的 首選設備。本礦開拓巷道長度最長在 4000m左右，采用連續運輸車運距達不到。本礦使用該車的缺點是：①不能完全連續運輸，局部仍需調度絞車轉接。②用人稍多。 綜合以上各種新型輔運設備分析，采用防爆柴油機卡軌車投資少、管理簡單，維修量小，能滿足本礦初期生產要求，故初期采用該設備用于軌道大巷及回采巷道輔運，后期可考慮使用大功率的膠套輪機車。 防爆柴油機卡軌車技術參數見表 第五章 井下運輸 提升 排水 47 表 防爆柴油機卡軌車 技術參數 型號 使用地點 柴油機 功率 (kW) 轉速 (r/min) 最大爬坡 最大牽引力(KN) 最大速度 m/s） 轉彎半徑（ m） RL100/400 軌道大巷 2300 8176。 28 水平 4垂直 10 （一）礦車選型 本礦生產能力為 1500kt／ a，各類礦車均選用 600mm軌距一噸系列礦車即能滿足要求。 運矸采用 ，型號 ； 材料運輸選用 ，型號 ； 設備運輸選用 3t平板車，型號 MP36B； 運人采用平巷人車，型號 PRC18。 （二）礦車數量 礦車數量根據《煤炭工業設計規范》的要求和該礦實際情況，各類礦車數量見表 。 表 各類礦車數量表 單位：輛 礦車類型 礦車型號 礦車數量 備 注 30 15 3t平板車 MP36B 8 平巷人車 PRC18 2 大巷內運輸設備的選型和計算 根據《煤炭工業設計規范》，結合當前最新的設計思想及理念，本礦井開拓巷道均采用煤巷或半煤巖巷。布置膠帶運輸機大巷采用膠帶運輸，運輸能力大，連續性強，易河南理工大學畢業設計 48 于增產，管理簡單，是大中型礦井合理的大巷運輸方式 ，根據運量與運距，運輸大巷采用 DP1063/1000膠帶輸送機運輸能力 630噸 /時 ,輸送長度 1000米 ,帶寬 1000毫米 ,配套電機功率 125千瓦。 提升系統概況 本礦井年產量為 A=150wt/a，礦井工作制度為三八制，年提升時間按 br=330d/a，日凈提升時間按 t=14h計。礦井為斜井加立井聯合區段開采，運輸方式為皮帶輸送機，主斜井最大斜長 960m，散煤密度取 r=。 采用大傾角鋼繩芯膠帶機運輸，負責全礦井的提煤任務；一邊采用 連續運輸車 作輔助提升，負責全礦井提升矸石、升降人員、下放 設備和材料等任務。 混合提升斜井中運煤配備 DP1063/1000膠帶輸送機，運輸能力 630噸 /時 ,輸送長度1000米 ,帶寬 1000毫米 ； Y315M1— 4， N=132kW， V=380V， n=1480rpm電動機一臺； SSXP132— 40減速器 1臺， i=40（帶有冷卻風扇和逆止器）； YOTCK500調速型液力偶合器 1臺，n=1500rpm；并配置相應的制動器。輔助提升選用 JTP— ,16 NAT6 7+FC 1670 141 （直徑 16mm）， TSG— 1600/10型天輪， YR系列 6級電動機一臺（功率 110kw、 電壓 380V）。 由于礦井深度和產量的不斷增加，纏繞式提升機的卷筒直徑和寬度也隨之加大，使得提升機卷筒體積龐大而笨重，給制造、運輸、安裝等帶來很大的不便。摩擦提升與之相比，摩擦輪的寬度明顯減少而且不會因井深的增加而增大，同時由于主軸跨度的減小而使得主軸的直徑和長度均有所降低，整機的質量大為下降。而且由于提升機回轉力矩的減小，使得提升電動機容量降低，能耗減少。單繩摩擦式提升機解決了提升機卷筒寬度過大的問題，而沒有解決卷筒直徑過大的問題，因為全部終端載荷 由一根鋼絲繩承擔，故鋼絲繩直徑很大，所以最終選用多繩摩擦提升機。 提升參數計算 H＝ HS＋ HZ＋ HX （ 51） 式中： H—— 提升高度， m； 第五章 井下運輸 提升 排水 49 HS—— 礦井深度， 287 m； HZ—— 裝載高度， 20 m； HX—— 卸載高度， 20 m。 H＝ 287+20+20＝ 327m Vm＝ H （ 62） 式中： Vm—— 經濟提升速度， m/s。 Vm＝ 327*＝ 10 m/s TX＝ Vm/a＋ H/ Vm＋ 30 （ 83） 式中： TX—— 一次提升循環估算時間， s； a—— 初估加速度取 m/s2； 30—— 裝卸載時間。 TX＝ 10 /+327/ 10+30＝ 105s Ns＝ 3600/TX （ 84） 式中： Ns—— 小時提升次數。 Ns＝ 3600/105＝ 34次 As＝ An c cr/（ Bn Tv） （ 85） 式中： As—— 小時提升量， t； An—— 設計年產量， ； c—— 提升不均衡系數， ； cr—— 提 升備用系數， ； Bn—— 年工作日， 330 d； Tv—— 日提升時間， 16 h。 As＝ 150 10000 （ 330 16）＝ 576 t 河南理工大學畢業設計 50 Q＝ As /（ 2 Ns） （ 86） 式中： Q—— 一次合理提升量， t； 2—— 兩套提升設備。 Q＝ 576/（ 2 34）＝ 設備選擇 主井井筒凈直徑 m，提升高度 324m，井塔高度 m，裝備兩套同型號的提升機，可同時使用，提升能力 1440 t/h。主井提升配有定重、定容、定時 聯合控制的自動定量裝載和卸載系統，從而實現了主井提升系統全自動化運行。 井筒裝備 m繩塔式摩擦輪提升機兩套，由德國 SIEMAG公司提供，主要電控設備由瑞典 ABB公司提供（主變壓器，勵磁變壓器及高壓開關柜），每臺電機功率 2600 kW，12脈動交 交變頻供電，全數字計算控制體統。 裝備兩套 12t異卸載多繩雙箕斗，在井筒內并列布置。 設有一個井底煤倉，容量為 4000 t。各煤倉下裝有兩臺 KS18/15型防爆往復式定量倉結構。兩套測重裝置隨同提升機、電 控設備同時引進。煤炭通過給煤機及裝載膠帶輸送機（ 2臺）至裝載設備定量倉，經稱重后，由氣動操作閘門和分配溜槽翻板交替，向兩個箕斗內裝煤。 箕斗卸載采用先進的外動力，底卸式扇形閘門結構，具有改善井塔內套架的受力，縮短提升循環時間，安全可靠等優點。在主井井塔內卸載位置對應 4個箕斗分別安裝有 4套扇形閘開閉裝置和連接煤倉與箕斗閘門的活動舌板，閘門的開閉及活動舌板的動作均采用氣動控制，箕斗扇形閘門的每一個開閉氣缸均采用雙路井排氣系統，以盡可能提高第五章 井下運輸 提升 排水 51 閘門開閉氣缸的動作速度，減少卸載休止時間，同時也為礦井不停 產檢修提供方便。井塔內箕斗受煤倉 容量 80 t，設有煤位及煤流訊號裝置，受煤倉下安裝有兩臺電動給煤機。 主鋼絲繩選用三角股鍍鋅鋼絲繩六根，左右捻各三根。每根長度 670 m，單位重量 kg/m，鋼絲直徑為 35 mm， 抗拉強度為 1670 N/mm2，每根主繩破斷力總和 845 kN。 尾繩選用 8 4 9155 26I鍍鋅扁鋼絲繩三根，每根長度 670 m，單位重量 kg/m，抗拉強度 1375 N/mm2。 副井提升的鋼絲繩和絞車按提升矸石來選擇。礦井 工作制度為三八制，年提升時間按 br=330d/a，日凈提升時間按 t=14h計。礦井為斜井加立井聯合區段開采，提升方式為罐籠提升，礦車規格為 *2型。副立井最大垂深 267m，矸石密度取 r=。 提升鋼絲繩的選擇 繩端載荷 Qd： Qd=Qz+z(G+G0) 式中 : Qz—— 罐籠質量， kg。 Q—— 一次提升量， kg； z—— 每次提升礦車數； G—— 礦車貨載質量， kg； G0—— 礦車質量， kg。 Qd=5800+2( 2 1000+600) =8600kg 鋼絲繩最大懸垂長度 Hc： Hc = HH+Ht+Hk 式中： HH—— 尾繩環高度，為 12m； Ht—— 提升高度，為 267m； Hk—— 提升容器在卸載位置時，容器底部至主導輪軸線高度，為 11m. 河南理工大學畢業設計 52 Hc =12+465+11=488m 確定鋼絲繩每米質量 p p≥ (Qz+z(G+G0))/n（ ） =（ 5800+2（ 2 1000+600）） /4( 17000/9488) =ma = Hc = 式中： n—— 鋼絲繩數。 選取 6 37股鋼絲繩，鋼絲繩直徑： d=。 鋼絲直徑為：δ =。 p=。 鋼絲破斷力 Qq=23950kg 驗算鋼絲繩的安全系數： nQq/（ Qz+z(G+G0)+npHc)=4 23950/10249=＞ 9 ： 主導輪直徑： D/d≥ 80 D≥ 80 =1560mm 鋼絲繩作用在主導輪上的最大凈張力 Fj： Fj=（ Qz+z(G+G0)+np Hc)=10249kg 鋼絲繩作用在主導輪上的最大凈張力差 Fc： Fc=Zg=2 1000=3750kg 選擇提升機型號為： （Ⅱ） 其參數為： 主導輪直徑： ； 導向輪直徑為： ； 鋼絲繩最大靜張力為： 300KN； 鋼絲繩最大靜張力差為： 90 KN； 最大提升速度為： ； 減速器型號為： ZHD2R140； 電動機最大轉速為： 750轉 /分； 傳動方式：單電機 /雙電機 外形尺寸： 7200 8500 2800 機器總重量為： 適用年產量為： 90150萬噸。 礦井平均涌水量為 2600m3/d，按 150m3/h計，采用分別排水系統。井筒最大垂深 267m。 第五章 井下運輸 提升 排水 53 水泵所需的排水能力： Q≥ 150=180m3/h 水泵揚程： H=(267+5)= m 水泵型號： D250— 150，葉輪級數 6級，流量 230m3/h ，揚程 450m，電機功率 1000kW。水泵總臺數 3臺。 河南理工大學畢業設計 54 第六章 礦井通風與安全 55 第六章 礦井通風與安全 礦井總風量是井下各工作地點的有效風量和各條風路上漏風量總和。礦井總風量的分配要根據實際需要由里往外細致分配。分配給各用風點的風量，必須符合《煤礦安全規程》中有關規定。 根據井田開拓布置，礦井通風方式為中央并列式，主扇工作方式為機械抽出式。礦井采用 立井 開拓，井筒均位于井田中部，服務全井田。掘進通風采用獨立通風，掘進工作面配有局扇。井底裝載硐室、泵房、配電室等均采用串聯通風。 擬定礦井通風系統