中国矿业大学《矿井运输提升》设计说明书设计人：穆绍龙指导老师：***设计时间：2010年6月矿井提升与运输课程设计第一节绪论一、课程设计的目的、任务及基本要求课程设计是继矿井提升运输课程后的一门设计实践性课程，理论与实践紧密结合，培养学生机械基本和综合设计以及提高创新设计能力。

基本要求：1、方案设计：根据课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析资料的基础上，明确系统的主要功能，确定实现系统主要功能的原理方案，需要时可以对方案进行选优。

2、课程设计的成果最后集中表现在课程设计说明书上，每个学生应独立完成课程设计说明书一份。

3、根据系统方案设计的分析、计算内容，写出设计说明，要求其内容密切结合设计课题，重点突出，用自己的语言认真书写，文字通顺流畅，要防止不加分析地长篇引用教科书，抄袭其它著作中的阐述，课程设计说明书要求必须有目录、正文和参考文献，打印说明书4、设计选题分班进行，每位同学采用不同方案（或参数）独立完成，注意目录、和正文的形式不要出现基本雷同现象，否则视为相互抄袭，成绩均为不及格。

二、课程设计的主要内容1、根据给定的矿井设计生产条件，完成矿井生产系统各运输环节的主要运输和辅助运输方式及矿井提升方式的技术方案论证；2、完成矿井运输系统设备的选型与配套、完成提升系统的设备选型，对主要运输环节的设备运输能力和提升能力进行计算；3、写设计说明书，不少于四千字，设计说明书按照统一封面，统一格式，内容包括矿井生产技术条件、主要设计要求、技术方案论证与选择、运输设备与提升设备的选型设计和生产能力计算，设计计算中的有关技术规范与要求等；4、应该根据自己的具体情况，在指导老师的指导下，按时完成设计任务。

三、课程设计的题目1、工作面刮板输送机的选型设计；2、带式输送机的选型设计；3、副井落地式按摩提升机选型设计；4、主井缠绕式提升机选型设计。

第二节刮板输送机选型设计2.0 刮板输送机选型要求已知某综采工作面运煤，运输生产能力Q=500t/h，煤的松散容重γ=0.85t/m3，采煤机的生产能力Q0=300t/h，牵引速度v0=4.6m/min，工作面长度L=200m，煤层倾角β=12︒，试选择合适的工作面刮板输送机。

2.1 关于刮板输送机刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械;主要用于采煤工作面和采区巷道等恶劣条件下的煤炭运输。

作为采区巷道用的刮板输送机是由刮板链、溜槽、机头部、机尾部等基本部件组成，当刮板输送机用于机械化采煤工作面与滚筒采煤机和输送机推移装置配套使用时，其结构组成除有以上基本部件外，根据设备配套要求和工作需要，还有铲煤板、挡煤板、机头支撑推移装置等一些其他部件。

图2-1 工作面用刮板输送机1-机头，2-机头支撑推移装置；3-机头过渡槽；4-刮板链；5-铲煤板，6-中部槽；7-调节槽；8-机尾过渡槽；9-机尾根据设计条件，预选SGW —730/180型号刮板输送机，其链速为v=0.92m/s ，链单位长度质量q 0 =36.26Kg/m ，1条26*92的C 级圆环链的破断拉力为850KN ，输送能力为Q=500t/h 。

刮板输送机计验算的内容包括：运输能力、运行阻力、刮板链张力、电动机功率链子的安全系数等。

2.2 运输能力验算采煤机的工作面所需要的运输能力用下式计算：Q c = ==320t/h ＜500t/h式中：Q 0为采煤机工作面平均每小时生产率,300t/h ；v 为刮板输送机的链速,0.92m/s ；v 0为采煤机或刨煤机的牵引速度,4.6m/s 。

根据计算，输送能力满足要求。

2.3 电动机功率验算刮板输送机的运行阻力按直线段和曲线段分别计算。

运行时除了要克服煤和刮板链的运行阻力外，还需克服煤和刮板链的重力。

通常将它们一起计为总运行阻力。

取0.6ω=，10.4ω=,0.85η= ，2.3.1 重段直线段运行的总阻力F zh=qLg(ωcosβ-sinβ)+q l Lg(ωl cosβ-sinβ)=97×200×9.8（0.6×cos12°-sin12°）+36.26×200×9.8（0.4×cos12°-sin12°)=124725 N2.3.2 空段运行总阻力为：F k = q l Lg(ωl cosβ+sinβ)=36.26×200×9.8（0.4×cos12+sin12°)=42783 N式中：F zh为重段直线段的总阻力，N；F k为空段直线段的总阻力，N；q为中部槽单位长度上的装煤量，120Kg；q l为刮板链单位长度的质量,36.26Kg；L为刮板输送机的长度,200m；ω为煤在槽内运行的阻力系数,0.6；ωl为刮板链在槽内运行的阻力系数,0.4；β为倾斜角度,12°。

2.3.3 牵引力（考虑可弯曲段的影响）刮板输送机稳定运行所需要的牵引力，等于它运行时所需克服的全部阻力之和，其计算方法采用简易计算法。

F0=k1•k2(F zh+F k)=1.1×1.1（124725+42783）=202685 N式中：k1为刮板链绕经链轮的阻力附加系数，取1.1k2为弯曲段运行阻力附加系数，取1.1。

2.3.4 电动机功率式中：v为刮板链运行速度，0.92m/s；η为减速器的机械效率,0.85。

考虑到采区的电压降，双机头驱动两电机负荷不均匀及难以准确计算的额外阻力，实际配备的电动机的功率，应在计算值上增加15％~20%的备用量，则N’=(1.15 1.2)N=252.2263.3 kw，SGW—730/180型号刮板输送机配备两台90Kw的电动机，功率不满足要求，故重新选型。

2.4 重新选型若选SGZ—730/264W型号刮板输送机，其链速为v=0.95m/s，链单位长度质量q0 =52Kg/m，1条26*92的C级圆环链的破断拉力为850KN，输送能力为Q=600t/h，有两台160KW的电动机。

重新计算上述步骤，得Q c=326t/h ＜ 600t/h ，故运输能力满足要求。

计算F zh =88932 N,F k =61356 N,F 0=181848 N ,N=203KW,N ’=233.5243.6KW,而该刮板输送机电机为264KW ，故功率满足要求。

2.5 刮板链强度验算安全系数是链条拉力与最大张力之比，要求大于 3.5。

因为0zh K F F ->，所以刮板链3点的张力最小，令 F 3=0 ，则：F max =F 4=F 3+F zh =88932 N 中双链型负荷分配不均匀系数取0.9，安全系数式中：n 为链条的安全系数；Fd 为一条链条的破断拉力，850KN ；Fmax 为刮板链的最大静张力，88932N ；λ为双链负荷不均匀系数,0.9。

刮板链的强度满足要求，可以在要求的条件下工作。

根据以上计算，SGZ—730/264W型号刮板输送机可以在要求的条件下工作。

其主要参数如下：型号SGZ—730/264W，运输能力600t/h，刮板链速0.95m/s，刮板链为圆环链，采用1条26*92的C级圆环链的破断拉力为850KN,电动机功率为2132KW=264KW，由张家口煤机厂制造。

第三节带式输送机选型设计3.0 带式输送机选型要求某上运带式输送机，已知其输送量Q=650t/h，输送机长度L=800m，倾角β=4°，散煤容重γ=1000kg/m3，最大块度a=300mm，试选择合适的带式输送机。

3.1 关于带式输送机带式输送机是由承载的输送带兼作牵引机构的连续运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品。

由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点，被广泛应用于国民经济的各个部门。

在矿井巷道内采用带式输送机运送煤炭、矿石等物料，对建设现代化矿井有重要作用。

图2－1所示是带式输送机的结构简图。

图3-1 带式输送机的结构简图1－拉紧装置；2－装载装置；3 －改向滚筒；4－上托辊；5－输送带；6－下托辊；7－机架；8－清扫装置；9－驱动装置3.2 输送机的选型3.2.1 带速V的确定带速V根据带宽和被运物料性质确定，我国带速已标准化，具体选取参考课本表3-19初步确定带速V=2m/s。

3.2.2 带宽B的确定按给定条件Q=650t/h，输送机长度L=800m，倾角β=4°，散煤容重γ=1000kg/m3，最大块度a=300mm，查表3-18，得k=0.99，求出物料断面积按槽角α=45°，堆积角θ=0°查表3-17，取带宽B=1000mm。

3.2.3 圆周力FuF u=F H+ F N+ F S1+ F S2+ F St=CfL[(2q B+q G)cosβ+q RO+q RU]+qG Hg+ F S1+ F S2查表3-22得：f=0.025。

查表3-23得：m RO=39kg，m RU=42kg。

取l RO=1.2m，l RU=3m，则q RO==32.5kg/m，q RU==14kg/m查表3-6和表3-7得，选钢丝绳芯胶带GX-4000，得q B=66 kg/m，则q G==90/3.6=90kg/m倾斜阻力：F st=q G Hg=q G=909.8=49392 N 特种主要阻力： F s1=F Sa+ F Sb按重载段为等长三托辊、前倾角F Sa=（q B+q G）=0.5=5632 N由于不设裙板，故F Sb=0。

特种主要阻力：F S2= F Sc+ F SdF Sc=AP=0.0042 NF Sd=F S2N故102407 N3.2.4 各点张力计算按启动时的工况求出F1、F2，取n=1.3、α=α1+α2=300°、μ=0.4，则F1=F max=正常运行时各点的张力：空段阻力F k，忽略传动部分长度，则=-13892 N重段阻力F zhF3≈F2=24882NF4=F3+F k=24882-13892=10990NF5=F6-F zh=120840-108428=12412N3.2.5 校核垂度垂度校核必须分别校核重段垂度和空段垂度，两者都要找出最小张力点。

由各点的张力计算值可知，重段最小张力点在位置5，空段最小张力点在位置4。

重段垂度所需要的最小张力为：通过空段垂度所需要的最小张力为：通过3.2.6 校核胶带安全系数3.2.7 电动机功率的确定可选3台大于241KW的电机，其中两台工作，一台备用。

3.2.8 拉紧力计算此拉紧力是按稳定运行条件计算的，启动和制动工况还要按加、减速度的惯性力增大拉紧力，以免输送带在滚筒上打滑。

第四节副井落地式摩擦提升机选型设计4.0 设计依据井口标高+1500.00m井底车场水平+600.00m最大班工作量：下送人员130人/班，提升矸石485t/天运送坑木38m3/天沙石、水泥28m3/天饮水车2车/天油脂车20车/天炸药1车/天雷管1车/天其它20车/天最大件重量 40000 kg4.1 关于副立井提升设备矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石，升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。