薛湖煤矿29采区设计说明书
第二节 采区运输设计
一、29采区胶带巷一段主运输皮带设计计算 (一)、基本原始参数:
考虑到采区接替、施工时间问题,29采区胶带巷主运输皮带共分为2段。其中一段运距1183m,二段运距1097m,交汇点按20m计算。
一段运距为1183 m,最大出煤量900t/h.整个运输过程为:二次平巷运输共计110米;四次斜巷上升:298 m、13°,223 m、9°,245 m、7°,307 m、4°。煤松散密度1.0t/m3.
二段运距为1097m,最大出煤量900t/h.整个运输过程为:三次平巷运输共计330米;三次斜巷上升:138 m、7°,223 m、9°,482 m、7°,97 m、6°。煤松散密度1.0t/m3. (二)、带式输送机的选型设计 一)输送带宽度的计算
输送带宽度是带式输送机的一个重要参数。带宽的大小必须同时满足输送能力和货载块度两个条件的要求。 1、按输送能力条件计算 输送机的输送能力Q
Q=3.6qν t/h 因为,每米输送带上的货载质量
q=1000Fγ kg/m 所以 Q=3600Fνγ t/h (*) 式中 F-货载的断面积,㎡;
γ-货载的散集密度,t/m3;(煤――0.8~1.0――堆积角ρ=300; 煤渣――0.6~0.9――堆积角ρ=350;碎
石――1.8――堆积角ρ=200)
ν-输送带的运行速度,m/s。初选2.5m/s
使用槽型托辊时,货载的断面积由下梯形面积F1和上弓形面积F2组成。通过计算,货载的断面积
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F= F1+F2
=[0.0693+(0.4/sinρ)2(2ρ-sin2ρ)/2]〃B2 令:K=3600[0.0693+(0.4/sinρ)2(2ρ-sin2ρ)/2] 所以 F= KB2/3600 ㎡
将上式带入(*)式,并考虑输送机敷设倾角对断面积大小的影响,则输送能力
Q=KB2γνC t/h (**) 式中 ρ-货载的动堆积角;
K-货载断面系数;(煤―458;煤渣―466;碎石―385) C-输送机的倾角β系数;(β=0~7,C=1.0;
β=8~15,C0.95~0.9; β=16~20,C=0.9~0.8)
B-输送带宽度,m。
如果使用地点的运输生产率A(t/h)是已知的,令其小于输送能力Q,即A≤Q,在将其带入式(**),可得到输送机在满足运输生产率A的条件下的最小输送带宽度 B?2、按货载块度计算
货载块度的大小直接影响着输送机的正常工作。货载块度的大小,不仅使得输送机的运行阻力增大,更重要的是损伤输送带,因此,输送机的带宽除了要满足运输生产率的要求外,还必须用货载的最大块度进行校核。
对未经过筛选的松散货载(如原煤)
B?2amax?200 =2×350+200 =900 mm
考虑到设备和零配件的互换性与通用性。为了能更好的与21采区、23采区主运输皮带机衔接。选用B=1200mm可以满足要求。 式中 amax——货载最大块度的横向尺寸,mm 二)运行阻力的基算
AK??C =0.9 m
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1、基本阻力
带式输送机的基本阻力计算包括重段阻力和空段阻力两部分。它们分别由下式计算
? Wzh?(q?qd?q?g)Lg?cos??(q?qd)Lgsin? (A)
???Wk?(qd?q?g)Lg?cos??qdLgsin? (B)
整个运行过程包括多个斜巷下运和多个斜巷上提及平巷运输,利用上述公式分别计算,最终得 Wzh = 215234 N
Wk = -10332.4 N
式中 q——每米输送带的货载质量,kg/m,q=A/3.6ν=100; qd——每米输送带的质量,kg/m;初选1000s, 11.2kg/m。 L——输送机的各运输段铺设长度,m; g——重力加速度,10m/s2; β——输送机的铺设倾角;
??、???——输送机在重段、空段的运行阻力系数;
??、???
工作条件 槽型托辊 平型托辊 清洁干燥 0.02 0.018 少量尘埃,正常湿度 0.03 0.025 取大量尘埃,湿度大 0.04 0.035
q?g、q??g——重段、空段折算到单位长度上的托辊转动部分的质量,kg/m,用下式计算
?Gg q?=25/1.5=16.667 g??lg? q?g???Gg=20/3=5.667 ??lg?、Gg??——重段、空段每个托辊转动部分的质量,kg; 式中 Gg 带宽B/mm
托辊形式 1000 1200 1400
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?、 Gg??/kg Gg槽型托辊(铸铁座) 22 25 27 平型托辊(铸铁座) 17 20 23
?、lg??——重段、空段的托辊间距,m。 lg式(A)、(B)中,运输带向上运行取“+”;向下运行取“-”。两个公式的正负号总是相反的。 2、附加阻力
附加阻力包括:输送带在滚筒处的弯曲阻力以及滚筒转动阻力,凸弧段附加阻力,物料在装载处的加速阻力,导料槽的摩擦阻力,清扫装置的清扫阻力等。
与基本阻力比较,附加阻力项目较多,但数值都不大。有时作粗略计算,附加阻力可忽略。
三)输送带张力的确定
1、用逐点计算法求胶带各张力(如下图所示)
S5=S6 +WK S4=1.04 S5
S3= S4 + Wzh =1.04S6+1.04WK+ Wzh S2=1.04S3 =1.042S6+1.042WK+ 1.04Wzh S1≈S2=1.042S6+1.042WK+ 1.04Wzh =1.08S6 +1.042 WK +1.04 Wzh
=1.08 S6-1.08×10332.4+1.04×215234 =1.08 S6+212684.4
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2、按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程(不打滑条件)
e???1S1?S6(1?)
n=S6(1?3.25?1) n=2.97 S6 即S1=2.97S6
S1=334218.3 N , S3=321521N,S4 =106286.9N ,S5=102199 N, S6=112531.4 N
式中 S6、S1——输送带在滚筒相遇点、分离点处的张力,N; n——摩擦力备用系数,可取n=1.15~1.20;取1.15 e——自然对数的底,e=2.718;
μ——驱动滚筒与输送带间的摩擦系数;取0.2 α——驱动滚筒与输送带间的夹角。取360° 3、用悬垂度验算
重段最小张力S4=106286.9 N
根据输送带的张力与悬垂度的受力关系,可得以下方程式
Szhmin??2gcos?(q?qd)lg8ymax
式中 Szhmin——重段最小张力,N;
?。 ymax——输送带的最大垂度,m,ymax?0.025lg?gcos? =8340 N< S4 整理可得 Szhmin?5(q?qd)lg四)输送带强度的效核
国产钢绳芯胶带:安全系数 m = BGX/Fmax , m =BGX/ Smax = 1200 X 2000/334218.3=7.18 能满足要求;
GX 1cm宽钢丝绳芯胶带的破断力,N/cm ,ST2000皮带, 2000 五)电动机功率的计算
带式输送机的主轴牵引力W0可由下式得出 W0=S1-S6 W0=221686.9 N
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