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我矿某运输大巷设计长度将近2000米,含有104米上山斜巷,坡度15°和5°不等,其余多平巷,上运水平高差12米,平均倾角0.3438°。胶带输送机为采区运输服务,运送原煤、矸石等物料至煤仓,运输能力800t/h。
一、原始参数:
根据已有原始资料,初步选定使用通用固定式带式输送机(STJ)。
设计运输能力:800t/h, 运输距离:2000m, 输送倾角:0.3437°, 原煤松散密度:0.9t/m3, 煤最大块度:300mm,煤动态堆积角:20°,带速:2.5m/s。
二、基本参数计算
1、选择机型:根据已有原始资料,初步选定使用通用固定式带式输送机(STJ)。
2、带速与带宽的选择:
根据实际情况,与环境特点,初步选择带速为2.5m/s。
(1)满足设计运输能力的带宽B1:
式中Q 设计运输能力,800t/h;
B1 满足涉及运输能力的输送带宽度,m;
K 物料断面系数,按动堆积角20°呈槽形计算,取385;
v 输送带运行速度,2.5m/s;
γ 物料的散状密度,t/m3;
c 倾角系数取1。
(2)满足物料块度条件的带宽B2:
对于为筛分物料B2≥2amax+200
B2≥2·amax+200=2×200+200=800mm
式中amax 物料中最大块度的长尺寸,300mm;
B2 满足块度条件的输送带宽度,mm。
实际确定带宽度B=max{1000B1,B2},所以选1000mm带宽输送带。
(3)目前我国通用的输送带分为以下几种:钢丝绳芯带、整体带芯阻燃带、塑料输送带、尼龙分层输送带等。由于考虑到为固定用输送机,且井下运输距离长,输送量较大,所以通过各类特性参数和技术特性初选PVG整体带芯阻燃输送带,强度好,防撕裂,阻燃,是煤矿井下用带式输送机首选带型。初选输送带如下:
输送带型号:PVG1800输送带
带宽:1000mm
带质量:qd=19.5kg/m2
计算输送带许用张力:
对于整体带芯带
Se 输送机许用张力,N;
σd 带芯拉断强度,N/mm;
B 输送带宽度,mm;
m 输送带安全系数。整体带芯:采用硫化接头m=9,采用机械接头m=14。
3、输送带布置形式
由于该巷道对于斜巷角度不大,但是巷道距离较长、运量大,所以本输送机系统,采取头部双滚筒驱动1:1布置形式,拉紧装置布置在紧跟2号驱动电机之后,这样可以实现电机的分时起动,降低输送带强度,并在起动时自动拉紧。同时减少电缆铺设长度,做到及时控制响应。考虑输送质量较大,各类托辊组间距为:
缓冲托辊lth=0. 6m
承载托辊lt'=1.2m
回程托辊lt"=3m
承载托辊直径dt=φ133mm 质量Gt'=18.9Kg
回程托辊直径dt'=φ133mm 质量Gt"=18.2Kg
4、输送机基本参数的确定
(1)输送带质量qd
由输送带选型结果得qd=19.5kg/m2×1m=19.5kg/m
(2)物料线质量q
由设计输送能力和带速时,求得物料线质量:
q= = =88.89kg/m
式中Q—小时运输量,t/h;
v—运输速度,m/s
(3)托辊旋转部分线质量qt′,qt″
由托辊组的选择情况得qt′= Gt'/ lt'=15.75kg/m,qt″= Gt"/ lt"=6.07 kg/m
5、线路阻力的计算
胶带输送机的基本阻力为线路阻力(运行阻力),包括弯曲段阻力和直线阻力。另外还受附加阻力,包括物料加速阻力,装载点漏斗的导料槽摩擦阻力,清扫器的摩擦阻力等。由于附加阻力在运行中相对基本阻力的比例很小,不影响分析结果,所以在计算分析过程中忽略不计。
如图所示,1-2(9-10)段平巷长度1597m,2-3(8-9)段巷道长度43m,坡度15°,3-4(7-8)段巷道长度60m,坡度5°,4-5(6-7)段平巷长度300m。
各直线段阻力的计算
回程分支:
WK1-2=gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ-qd·sinβ]
=9.8×1597×[(19.5+6.07)×0.035×cos0°]=14007N
WK2-3= gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ-qd·sinβ]
=9.8×43×[(19.5+6.07)×0.035×cos15°-19.5×Sin15°]=-1763N
WK3-4= gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ-qd·sinβ]
=9.8×60×[(19.5+6.07)×0.035×cos5°-19.5×Sin5°]=-475N
WK4-5=gL[(qd+qt″)·ω″·cosβ-qd·sinβ]
=9.8×300×[(19.5+6.07)×0.035×cos0°]=2631N
ω″—输送带在回空分支运行的阻力系数,取0.035。
承载分支(有载情况)
WZ10-9=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ+(q+qd)sinβ]
=9.8×1597×[(88.89+19.5+15.75)×0.04×cos0°]= 77715N
WZ9-8=gL[(q+qt′+qd)·ω′·cosβ+(q+qd)sinβ]