②主要特种阻力
不选用前倾托辊,故
式中:——输送能力,;
——导料栏板长度,3.5m;
b1——导料槽两栏板间的宽度,带宽1000mm皮带取0.61m;
μ2——物料与导料栏板间的摩擦系数,取0.6。
故
③附加特种阻力
本带式输送机不配置犁式卸料器,故Fp=0
式中:A——清扫器和输送带接触面积,;
P——清扫器和输送带间的压力,取6×104N/m2;
μ3——清扫器和输送带间的摩擦系数,取0.6。
故
④倾斜阻力
式中:H——输送机受料点与卸料点间的高差,m。
由此,总圆周力
其中,查表,取C=1.1。
(4)功率计算
传动轴功率PA为:
电动机功率PM:
式中:η——传动效率,取0.9;
η/——电压降系数,一般取0.85;
η//——多机驱动不平衡系数,一般取0.95。
设计配用2台功率为55kW的电动机能满足运输要求。
(5)张力计算
①限制输送带下垂度的最小张力:
承载分支:
回程分支:
②输送带工作时不打滑保持的最小张力
其中:起动时传动滚筒的最大圆周力
式中:KA——启动系数,取1.5。
双电机驱动,胶带在驱动滚筒上的围抱角,胶带与滚筒的摩擦系数,,按不打滑条件则有。
由F2min=6144.9N,计算输送机各点张力,忽略附加阻力,可得F4点张力:
满足垂度条件。
F1=F2+FU=6144.9+36869.5=43014.4N
(6)输送带安全系数验算
,满足不打滑要求。
,满足安全系数要求。
(7)传动滚筒选择:
初定传动滚筒为DTⅡ(A)80A206Y(Z)直径为800mm,许用合力为80kN,许用扭矩12kN.m。
传动滚筒所受合力:Fn=(FUmax+2F2min)/2=33797.1N<80kN
传动滚筒所受扭矩:M=︱Fu︱·R/2
=36869.5×0.315×0.5=5806.9N.m<12kN.m
根据计算,传动滚筒满足要求。
(8)带式输送机传动滚筒的逆止力
故不需装设逆止器。
(9)计算制动力矩
故不需要装设制动器。
(10)根据计算,3500运输巷选用1部DTL80/40/2×55型带式输送机运输煤炭,电机功率2×55kW。满足要求,技术参数如下:
型 号 DTL80/40/2×55型带式输送机
带宽 800mm
带速 2.0m/s
运输能力 Q=400t/h
运输距离 935m
倾角 平均1°
电机 YB2-250M-4型防爆电机,功率P=55kW,2台
减速器 DCY355-31.5,i=31.5,2台
传动滚筒 DTⅡ(A)80A206Y(Z),2台
液力耦合器 YOTCS450,2台
拉紧装置 液压自动拉紧装置
胶带 PVG800S型橡胶面整芯带,带强800N/mm
保护 KJY-Ⅱ型矿用隔爆兼本安综合后备保护
2、五采区运输下山煤炭运输设备选型计算如下:
五采区运输下山巷一部带式输送机长L=163m,设计选用DTL80/40/40型带式输送机运输煤炭,倾角3°,电机功率40kW。考虑工作面峰值煤量,五采区运输下山巷带式输送机小时运输量按Q=400t/h计算。选型计算如下:
(1)简化后的带式输送机布置图如下所示:
(2)带宽验算
①按运行能力确定带宽:
式中:K——断面系数,K=400;
γ——散煤容重,γ=0.9;
C——倾角系数,C=0.98;
ξ——速度系数,ξ=0.98。
②按原煤的最大粒度确定带宽
式中:——原煤的最大粒度,取。
根据计算,选择带宽为800mm的带式输送机,满足要求。
(3)圆周力计算:
传动滚筒圆周力按以下公式计算:
式中:C——附加阻力系数,取1.55;
FH——主要阻力,物料、输送带及托辊等运行引起的阻力,N;
FS1——主要特种阻力,托辊前倾及导料槽引起的阻力,N;
FS2——附加特种阻力,清扫器、犁式卸料器等引起的阻力,
N;
FSt——输送机倾斜阻力,N。
①主要阻力
式中:FH——主要阻力,N;
f——模拟摩擦系数,取0.03;
L——输送机头尾滚筒中心距,m;
——每米物料重,
qRO——上部托辊转动部分重量,8.83kg/m;
qRU——下部托辊转动部分重量,2.93kg/m;
——胶带为PVG680S型橡胶面整芯带,带强680N/mm,
每米带重10.6 kg/m。
由此,经计算得
②主要特种阻力
不选用前倾托辊,故
式中:——输送能力,;
——导料栏板长度,3.5m;
b1——导料槽两栏板间的宽度,带宽800mm皮带取0.495m;
μ2——物料与导料栏板间的摩擦系数,取0.6。
故
③附加特种阻力
本带式输送机不配置犁式卸料器,故Fp=0
式中:A——清扫器和输送带接触面积,;
P——清扫器和输送带间的压力,取6×104N/m2;
μ3——清扫器和输送带间的摩擦系数,取0.6。
故
④倾斜阻力
式中:H——输送机受料点与卸料点间的高差,m。
由此,总圆周力
其中,查表,取C=1.55。
(4)功率计算
传动轴功率PA为:
电动机功率PM:
式中:η——传动效率,取0.9;
η/——电压降系数,一般取0.85;
η//——多机驱动不平衡系数,单电机取1。
设计配用1台功率为40kW的电动机能满足运输要求。
(5)张力计算
①限制输送带下垂度的最小张力:
承载分支:
回程分支:
②输送带工作时不打滑保持的最小张力
其中:起动时传动滚筒的最大圆周力
式中:KA——启动系数,取1.5。
取,则有
计算输送机各点张力,忽略附加阻力,可得F4点张力:
满足垂度条件。
F1=F2+FU=9163.7+12218.2=21381.9N
(6).验算
,满足不打滑要求。
,PVG680S胶带为具有煤安标志的最低带强胶带,满足安全系数要求。
(7)传动滚筒选择:
初定传动滚筒为DTⅡ(A)80A206Y(Z)直径为630mm,许用合力为80kN,许用扭矩12kN.m。
传动滚筒所受合力:Fn=FUmax+2F2min=36654.7kN<80kN
传动滚筒所受扭矩:M=︱Fu︱·R=3848.7 kN<12kN
根据计算,传动滚筒满足要求。
(8)带式输送机传动滚筒的逆止力
作用于传动滚筒的逆止力矩
逆止器需要的逆止力矩ML为:
配用NYD10型逆止器,制动力矩为,满足要求。
(9)计算制动力矩
因电机同步转速为1500r/min,减速器总传动比为I=31.5。
制动力矩:
选用BYWZ5-160/23型制动器,最大制动力矩为180N·m,满足要求。
(10)根据计算,五采区运输下山巷1部DTL80/40/40型带式输送机运输煤炭,满足要求,技术参数如下:
型 号 DTL80/40/40型带式输送机
带宽 800mm
带速 2.0m/s
运输能力 Q=400t/h
运输距离 163m
倾角 3°
电机 DSB-40型防爆电机,功率P=40kW
减速器 DCY355-31.5,i=31.5
传动滚筒 DTⅡ(A)80A206Y(Z)
液力耦合器 YOTCS400
制动器 BYWZ5-160/23
逆止器 NYD10
拉紧装置 液压自动拉紧装置
胶带 PVG680S型橡胶面整芯带,带强680N/mm
保护 KJY-Ⅱ型矿用隔爆兼本安综合后备保护
3、五采区运输下山煤炭运输设备选型计算如下:
五采区运输下山巷二部带式输送机选用DTL80/40/40型带式输送机担负煤炭运输任务。运输距离252m,倾角3°。考虑工作面采煤机峰值煤量,五采区运输下山巷带式输送机小时运输量按Q=400t/h计算;。选型计算如下:
(1)简化后的带式输送机布置图如下所示:
(2)带宽验算
①按运行能力确定带宽:
式中:K——断面系数,K=400;
γ——散煤容重,γ=0.9;
C——倾角系数,C=1.0;
ξ——速度系数,ξ=0.98。
②按原煤的最大粒度确定带宽
式中:——原煤的最大粒度,取。
根据计算,选择带宽为800mm的带式输送机,满足要求。
(3)圆周力计算:
传动滚筒圆周力按以下公式计算:
式中:C——附加阻力系数,取1.38;
FH——主要阻力,物料、输送带及托辊等运行引起的阻力,N;
FS1——主要特种阻力,托辊前倾及导料槽引起的阻力,N;
FS2——附加特种阻力,清扫器、犁式卸料器等引起的阻力,
N;
FSt——输送机倾斜阻力,N。
①主要阻力
式中:FH——主要阻力,N;
f——模拟摩擦系数,取 f=0.03;
L——输送机头尾滚筒中心距,m;
——每米物料重,;
qRO——上部托辊转动部分重量,8.83kg/m;
qRU——下部托辊转动部分重量,2.93kg/m;
qB——每米胶带重量,10.6kg/m。
由此,经计算得
②主要特种阻力
不选用前倾托辊,故
式中:——输送能力,;
——导料栏板长度,3.5m;
b1——导料槽两栏板间的宽度,带宽800mm皮带取0.495m;
μ2——物料与导料栏板间的摩擦系数,取0.6。
故
③附加特种阻力
本带式输送机不配置犁式卸料器,故Fp=0
式中:A——清扫器和输送带接触面积,;
P——清扫器和输送带间的压力,取6×104N/m2;
μ3——清扫器和输送带间的摩擦系数,取0.6。
故
④倾斜阻力
由此,总圆周力
全程满载时,发电工况,取f=0.012,工况1:
其中,查表,取C=1.38。
(4)功率计算
电动机功率:
式中:η——传动效率,取0.95;
η/——电压降系数,一般取0.96;
η//——多机驱动不平衡系数,单电机取1.0。
设计配用1台功率为40kW的电动机能满足运输要求。
(5)张力计算
①限制输送带下垂度的最小张力:
承载分支:
回程分支:
②输送带工作时不打滑保持的最小张力
其中:起动时传动滚筒的最大圆周力
取,则有
由F2min=12942.4N,计算输送机各点张力,忽略附加阻力,可得F4点张力:
满足垂度条件。
F1=F2+FU=12942.4+17256.5=30198.9N
(6)输送带安全系数验算
,满足不打滑要求。
,满足安全系数要求。
(7)传动滚筒选择:
初定传动滚筒为DTⅡ(A)80A206Y(Z)直径为630mm,许用合力为80kN,许用扭矩12kN.m。
传动滚筒所受合力:Fn=FUmax+2F2min=51769.6N<80kN
传动滚筒所受扭矩:M=︱Fu︱·R
=15316.7×0.315=5435.8N.m<12kN.m
根据计算,传动滚筒满足要求。
(8)带式输送机传动滚筒的逆止力
作用于传动滚筒的逆止力矩
逆止器需要的逆止力矩ML为:
配用NYD10型逆止器,制动力矩为,满足要求。
(9)计算制动力矩
因电机同步转速为1500r/min,减速器总传动比为I=31.5。
制动力矩:
选用BYWZ5-160/23型制动器,最大制动力矩为180N·m,满足要求。
(10)根据计算,五采区运输下山巷2部DTL80/40/40型带式输送机担负煤炭运输任务。技术参数如下:
型 号 DTL80/40/40
带宽 800mm
带速 2.0m/s
运输能力 Q=400t/h
运输距离 252m
倾角 3°
电机 DSB-40型防爆电机,功率P=40kW
减速器 DCY355-31.5,i=31.5
传动滚筒 DTⅡ(A)80A206Y(Z)
液力耦合器 YOTCS400
制动器 BYWZ5-160/23
逆止器 NYD10
拉紧装置 液压自动拉紧装置
胶带 PVG680S型橡胶面整芯带,带强680N/mm
保护 KJY-Ⅱ型矿用隔爆兼本安综合后备保护
9.2.2 运行参数
采掘工作面→五采区运输下山(DTL80/40/40kW,2部)→3500运输巷(DTL80/40/55×2kW)→皮带下山(DTL80/40/40kW,2部)→井底煤仓→主斜井(GKT2×1. 6×0.9-20提升机)→地面。
井下各运输环节与回采工作面采用一条龙连续运输,中间无煤仓等缓冲设施(只设有井底煤仓),矿井采用三八制作业。大巷带式输送机随采煤机一起工作,考虑工作面采煤机峰值煤量和掘进煤量,五采区运输巷带式输送机运输量为400t/h,带速2.0m/s,井底煤仓有效容量为800t,可以起到缓冲煤量作用,主井提升系统为斜井双钩箕斗提升,一次提升一个箕斗,每个箕斗载重量6t,满足矿井600kt/a的生产要求。
9.2.3 胶带运输机供电及传动
3500运输巷带式输送机选用2台YB2-250M-4型防爆电机,功率55×2kW。供电由井下9号煤变电所低压侧供给,导线型号MY-0.38/0.66 3×70+1×25。
五采区运输下山巷安装2部带式输送机,各选用1台DSB-40型防爆电机,功率40kW。供电由井下9号煤变电所低压侧供给,导线型号MY-0.38/0.66 3×50+1×16。
该矿带式输送机控制采用液力偶合器+鼠笼型电动机驱动方式,实现对带式输送机软起动。该装置在整机起动时,起动电流小,整个启动过程冲击载荷较小,因此不会对电网产生较大冲击,启动功率及起动电量较均衡且较稳定。
9.2.4 带式输送机的电气保护
1、带式输送机机头前后20m范围内采用不可燃性材料支护。机道的消防设施齐全。机道设置有常流水的消防水路,每隔50m设一管接头或水阀门。机头部要备有不少于0.2m3的砂箱及黄砂和2个以上合格的灭火器,同时机头部要备有不少于25m长的软管。在胶带输送机机头设自动洒水灭火装置,水源取自井下消防洒水供水系统。
2、本矿井设计采用带式输送机运输,必须遵守下列规定:
(1)必须遵守《煤矿安全规程》第373条规定,必须使用阻燃输送带。带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料,其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定。胶带、托辊的非金属材料、零件和包胶滚筒选择符合MT147-95的标准,阻燃抗静电。
(2)巷道内应有充分照明,每隔10米设一盏灯。
(3)装设带式输送机防爆电控成套装置,该装置设有急停闭锁、打滑(超速)、跑偏、断带、纵撕、堆煤(堵塞)、跑偏、超温洒水、烟雾、电动机过载、电机超温等多项保护装置,实现故障自动停车、对位显示及声响报警;跑偏与急停位置、带式输送机运行速度、胶带张力、煤仓煤位的检测及显示。
(4)在机头和机尾防止人员与驱动滚筒和导向滚筒相接触的防护栏。
(5)输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置;
(6)倾斜井巷中使用的带式输送机,上运时,必须同时装设防逆转装置和制动装置;
(7)选用调速器液力耦合器,实现输送机软启动和软停车,避免启动速度太快,造成带式输送机喘振设备运转不稳定的现象。
(8)带式输送机巷道中行人跨越带式输送机处应设过桥。胶带输送机上严禁坐人。
(9)装设可靠的拉紧装置,保证胶带有一定的张紧力,防止打滑和断带发生。胶带沿线设双向拉绳开关。
3、要依据设计施工,保证带式输送机不出现弯曲,定期检查设施的强度,定期检查驱动滚筒包胶的完好,胶带防撕裂装置的灵敏度要随时检验和观察,要建立托辊的维护制度及维护日志,以保证托辊的完好齐全,提高运输的效率。