畢業(yè)論文---礦井提升運輸及排水設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè)計）</p><p>　　題目：礦井提升運輸及排水設(shè)計</p><p>　　級 別 專 科 </p><p>　　專 業(yè) 礦井通風(fēng)與安全</p><p>　　函授站點 </p><p>　　班 級 <

2、;/p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2011 年 6 月 30 日 </p><p>　　礦井提升運輸及排水設(shè)計</p><p>　　摘 要 本設(shè)計是根據(jù)河北開灤集團東歡坉煤礦的實際數(shù)據(jù)與資料進行的，年產(chǎn)量60萬噸。井田內(nèi)

3、煤層賦存比較穩(wěn)定煤層傾角11-12°，平均煤厚4.1m，整體地質(zhì)條件比較簡單，瓦斯涌出量相對較高，涌水量也較大。根據(jù)實際的地質(zhì)資料情況進行井田開拓和準備方式的初步設(shè)計，該礦井決定采用立井上下山開采，設(shè)計采用綜合機械化一次采全高回采工藝，走向長壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。對礦井運輸、礦井提升、礦井排水和等生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備選型計算，以及對礦井安全技術(shù)措施和環(huán)境保護提出要求，完成整個礦井的初步設(shè)計。礦井全部實現(xiàn)機械化，采用先進技

4、術(shù)和借鑒已實現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗，實現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：煤礦；設(shè)計；提升；運輸；排水</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　1 礦井

5、運輸1</b></p><p>　　1.1井下運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定1</p><p>　　1.3大巷運輸設(shè)備2</p><p>　　1.4列車組成的計算3</p><p>　　1.5電機車臺數(shù)的計算6</p><p><b>　　2 礦井提升8</b></p&g

6、t;<p>　　2.1礦井提升概述8</p><p>　　2.2礦井提升設(shè)計的主要依據(jù)和原始資料8</p><p>　　2.3提升設(shè)備的選型計算8</p><p>　　3 礦井排水18</p><p><b>　　3.1概述18</b></p><p>　　3.2排水設(shè)備

7、選型計算19</p><p><b>　　總 結(jié)27</b></p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　1 礦井運輸</b></p><p

8、>　　1.1井下運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定</p><p>　　本礦井設(shè)計年工作330天，每天二班半生產(chǎn)，半班檢修，每天提升16小時，礦井先期投產(chǎn)一個采區(qū)保證年產(chǎn)量，設(shè)計一個綜采工作面，一個巖掘隊，一個煤掘隊首采區(qū)設(shè)計兩條上山。</p><p>　　礦井大巷運輸采用礦車運輸，首采區(qū)上山及區(qū)段平巷采用軌道運輸。煤炭運輸采用膠帶輸送機運送。</p><p>　　一、

9、運輸方式的確定及礦井運輸系統(tǒng)</p><p>　　煤炭：回采工作面------區(qū)段運輸平巷------采區(qū)上山------采區(qū)煤倉------運輸大巷------井底煤倉-----主井箕斗運送到地面。</p><p>　　矸石：工作面------區(qū)段平巷------礦車運輸-----軌道大巷------副井提升到地面。</p><p>　　材料：副井-------井

10、底車場-------軌道大巷--------采區(qū)上山-------區(qū)段運輸平巷------工作面。</p><p>　　人員：副井-------井底車場-------軌道大巷--------采區(qū)上山-------區(qū)段運輸平巷------工作面。</p><p>　　二、采區(qū)運輸設(shè)備的選型</p><p>　　工作面運煤采用可彎曲刮板輸送機，型號是SGZ764/264

11、，區(qū)段運輸平巷采用可伸縮膠帶輸送機，型號SDJ，采區(qū)上山采用膠帶運輸機，型號SJD-150。順槽轉(zhuǎn)載機的型號為SZZ—764/132</p><p><b>　　三、大巷運輸設(shè)備</b></p><p>　　大巷一般采用軌道運輸，并選用礦車，牽引設(shè)備一般采用電機車，小型礦井亦可采用無機繩運輸。大型礦井，采區(qū)生產(chǎn)集中礦井一翼走向長度小于3Km，條件適合，技術(shù)經(jīng)濟比較優(yōu)越

12、時，可采用膠帶輸送機。</p><p>　　礦車類型應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力選擇。本礦井應(yīng)選用底卸式礦車，。年生產(chǎn)能力小于90萬噸的礦井，選用一噸固定式礦車和與之相一致的輔助車輛。所以本礦井輔助運輸可選用1噸固定礦車和平板車，材料車和人車等輔助車輛根據(jù)以上原則，同時參考《礦山固定機械》有關(guān)內(nèi)容，確定選用以下固定設(shè)備。</p><p>　　各種設(shè)備選型特征如表1－1、表2－2、表1－3所示。&

13、lt;/p><p>　　表1－1 可彎曲刮板輸送機</p><p>　　表1－2 可伸縮膠帶輸送機特征表</p><p>　　表1－3 順槽轉(zhuǎn)載機特征表</p><p><b>　　1.3大巷運輸設(shè)備</b></p><p>　　大巷一般采用軌道運輸，并選用標準礦車，牽引設(shè)備一般采用

14、電機車，小型礦井亦可采用無機繩運輸。大型礦井，采區(qū)生產(chǎn)集中礦井一翼走向長度小于3Km，條件適合，技術(shù)經(jīng)濟比較優(yōu)越時，可采用膠帶輸送機。</p><p>　　礦車類型應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力選擇。年生產(chǎn)能力大于90萬噸的礦井，應(yīng)選用底卸式礦車，輔助運輸可選用1.5噸固定礦車和平板車，材料車和人車等輔助車輛。年生產(chǎn)能力小于90萬噸的礦井，選用一噸固定式礦車和與之相一致的輔助車輛。根據(jù)以上原則，同時參考《礦山固定機械》有

15、關(guān)內(nèi)容，確定選用以下固定設(shè)備。（見表1－4、表1－5）</p><p>　　表1－4 架線式電機車主要技術(shù)特征表</p><p>　　表1－5 礦車主要技術(shù)特征表</p><p>　　1.4列車組成的計算</p><p>　　在確定電機車粘著質(zhì)量及礦車形式之后，可以根據(jù)運輸條件計算列車組成。列車組成的計算按三個條件來確定，分別為：

16、⑴按電機車的粘著質(zhì)量。⑵按牽引電動機的允許溫升。⑶按列車的制動條件。分別計算如下：</p><p>　　1、按電機車的粘著力條件計算</p><p>　　以電機車在最困難的啟動條件下啟動時，車輪不打滑為計算依據(jù)。</p><p><b>　　Qzh ≤</b></p><p><b>　　式中： <

17、/b></p><p>　　P——機車粘著重量，t；</p><p>　　Qzh——重車組質(zhì)量，t；</p><p>　　ψ——機車粘著系數(shù)，啟動ψ= 0.24；</p><p>　　Wzh——重列車起動時的阻力系數(shù)，取0.0105；</p><p>　　I——軌道線路平均坡度 ，i = 3‰；</p>

18、;<p>　　——列車起動時的加速度 ，= 0.04m/s2；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　＝99.26（t）</b></p><p>　　2按牽引電動機允許溫升條件計算</p><p><b>　　式中：</b><

19、;/p><p>　　Fch——電機車長時牽引力，N；</p><p><b>　　P ——機車重量</b></p><p>　　α——電機車調(diào)車時的電能消耗系數(shù)，取1.25；</p><p>　　T——機車往返一次的運行時間，min；</p><p>　　θ——列車往返一次的運行時間，min；<

20、/p><p>　　Wzh——重列車運行阻力系數(shù)，取0.007；</p><p>　　id——等阻力坡度 一般為2‰ ~ 3‰，取2‰；</p><p>　　g——重力加速度，取9.8 m/s2；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　其中：</b>

21、;</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——列車往返一次的運行時間，min；</p><p>　　——加權(quán)平均運距，Km，取1Km；</p><p>　　——重列車的運行速度，Km/h，取6 Km/h；</p><p>　　——空列車的運行速度，Km/h，取8 Km/h

22、；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?3min</b></p><p>　　θ——列車往返一個循環(huán)中的休止時間，min，取θ＝5min；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b&g

23、t;　?。?13（t）</b></p><p>　　3按列車制動條件計算</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，列車制動距離，制動時不得超過40m。在車組重量計算時，一般只按運送物料下坡制動不超過40m計算。</p><p>　　列車開始制動時速度等于長時速度，則制動時的減速度為：</p><p><b>　　式中：

24、</b></p><p>　　——機車長時制運行速度，取=7.8Km/h；</p><p>　　——制動距離 ，運送物料時取40m；</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　按制動條件計算車組重量的最大值是：</p><p><b>　　式中：<

25、/b></p><p>　　——重車組質(zhì)量，t；</p><p>　　P——機車重量，t；</p><p>　　ψ——機車制動時粘著系數(shù),取ψ= 0.17;</p><p>　　——重列車運行的阻力系數(shù)，取0.007；</p><p>　　I——軌道的平均坡度，取i＝3‰；</p><p>

26、;　　b——列車制動時的加速度 m/s2</p><p><b>　　由此：</b></p><p><b>　?。?48t</b></p><p>　　4列車中礦車數(shù)量的確定</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——距三個約

27、束條件確定的車組質(zhì)量中最小者，t；</p><p>　　G、G0——分別為礦車的載重或自重，t；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?6臺</b></p><p>　　1.5電機車臺數(shù)的計算</p><p>　　1機車的加權(quán)平均周期運行

28、時間</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——加權(quán)平均運距，Km，取1Km；</p><p>　　——重列車的運行速度，Km/h，取6 Km/h；</p><p>　　——空列車的運行速度，Km/h，取8 Km/h；</p><p>　　θ——列車運行一個循環(huán)中休止時間

29、，min，取5min；</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　＝13.3+10+5</p><p><b>　?。?8min</b></p><p>　　2每臺機車每班可能運行次數(shù)：</p><p><b>　　γ＝ 次/班</b&

30、gt;</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——一個工作班內(nèi)的運輸工作時間，不運人?。?h；</p><p>　　—機車的加權(quán)平均周期運行時間，min；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　γ＝<

31、/b></p><p><b>　?。?5 次/班</b></p><p><b>　　3班產(chǎn)量</b></p><p>　　Ab＝A1 + A2 +…+ An ， t/班</p><p>　　式中：A1，A2，…，An——各帶區(qū)的班產(chǎn)量，t/班；</p><p>　

32、　因為只有一個帶區(qū)生產(chǎn)，所以：</p><p><b>　　Ab＝A1</b></p><p>　?。?×0.6×4×131×1.4</p><p>　?。?80.32t/班</p><p>　　4每班所需運送貨載總次數(shù)</p><p><b>　

33、　式中：</b></p><p>　　——每班矸石產(chǎn)量，t/班；</p><p>　　——生產(chǎn)不均勻系數(shù)，取＝1.35；</p><p>　　——一列礦車的礦車數(shù)，取24輛；</p><p>　　——礦車載重，取3t；</p><p><b>　　又因為：</b></p>

34、<p><b>　?。?.2</b></p><p>　?。?.2×880.32</p><p><b>　　＝198t/班</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?9次/班</b><

35、/p><p><b>　　5每班運送總次數(shù)</b></p><p><b>　　次/班</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　取2</b></p><p><b>　　所以：</

36、b></p><p>　?。?9+2＝31次/班</p><p><b>　　6工作機車臺數(shù)</b></p><p><b>　?。?9/15</b></p><p><b>　?。?.93臺</b></p><p><b>　　取2臺。

37、</b></p><p><b>　　7備用與檢修臺數(shù)</b></p><p><b>　?。?.25×2</b></p><p><b>　?。?.5臺</b></p><p><b>　　取1臺。</b></p>&

38、lt;p><b>　　8所需機車總臺數(shù)</b></p><p><b>　　＝2+1</b></p><p><b>　?。?臺</b></p><p><b>　　2 礦井提升</b></p><p><b>　　2.1礦井提升概述&l

39、t;/b></p><p>　　該礦井設(shè)計井型為60萬噸/年，考慮設(shè)置一對井筒進行提升，即主井和副井進行提升。主井采用箕斗提升，主要負責提煤；副井采用罐籠提升，負責提矸、下料、升降設(shè)備和人員等各種輔助提升</p><p>　　提升為主井和副井提升，大巷運輸水平為-380m水平，地面井田標高為+20.1m，提升高度為400.1m，故應(yīng)采用立井多繩摩擦式提升機，副井筒也采用多繩摩擦式提升

40、機進行提升。</p><p>　　2.2礦井提升設(shè)計的主要依據(jù)和原始資料</p><p>　　該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為每年60萬噸，年運輸矸石12萬t，井下運輸大巷中采用3t底卸式礦車運煤，輔助運輸通過1t固定式礦車、平板車和材料車來完成。東歡坉礦的煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無煙煤，煤的散體容重為1.3t/m3，礦井工作制度為：一年工作日為330天，每天凈提升時間16小時，每天3班作業(yè)，每班工作8小時。<

41、;/p><p>　　該礦采用立井開拓，第一水平高度深380m，第二水平高度深520m。</p><p>　　2.3提升設(shè)備的選型計算</p><p>　　1主立井提升容器確定</p><p><b>　?、乓淮魏侠硖嵘?lt;/b></p><p><b>　　式中：</b><

42、/p><p>　　A —— 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力,t；</p><p>　　c —— 提升不均衡系數(shù),箕斗井為1.1～1.15,取1.15；</p><p>　　—— 提升富裕系數(shù),第一水平取1.20；</p><p>　　t —— 日提升小時數(shù),取14h；</p><p>　　n —— 年工作日數(shù),取300d；</p&

43、gt;<p>　　—— 一次循環(huán)時間,s；</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　H——提升高度，m；</p><p><b>　　箕斗井：</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　

44、——礦井開采水平垂直深度，m；</p><p>　　——卸載水平至井口水平距離，m，取20m；</p><p>　　——裝載水平至井底車場水平距離，m，取20m；</p><p>　　——最大提升經(jīng)濟速度，其中；</p><p>　　——加速度，取0.75；</p><p>　　U——箕斗在曲軌上減速與爬行所需的附加時

45、間，取u=10s；</p><p>　　——休止時間，s，取θ＝10s；</p><p>　　表2-2 箕斗休止時間</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　?。?00+20+20</p><p><b>　　＝440m</b></p>

46、<p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?.39m/s</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?3.6s</b></p><p><b>　　所以：</b><

47、;/p><p><b>　?。?.6t</b></p><p>　?、七x擇提升容器規(guī)格尺寸</p><p>　　根據(jù)Q值及煤的松散容重即可選用6t標準箕斗，根據(jù)表中斗箱有效容積，計算一次實際提升量：</p><p><b>　　Q=</b></p><p><b>　　

48、式中：</b></p><p>　　式中： ——煤的松散容重,取,其中1.4為煤的容重,為碎脹系數(shù),取1.1；</p><p><b>　　——箕斗容積；</b></p><p>　　β——滿度系數(shù)，取0.9；</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p&g

49、t;<b>　　＝1.27t/m3</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　Q=</b></p><p><b>　?。?.5t</b></p><p>　　根據(jù)箕斗實際提升量，選擇JDG－6/75×4型多

50、繩摩擦式6t箕斗?；酚行莘e6.6m3，自重7.9t。</p><p>　　2副立井提升容器的確定</p><p>　　副立井主要擔負提升人員、材料、設(shè)備、矸石的任務(wù)。根據(jù)輔助運輸設(shè)備和井下矸石量，初步選擇罐籠型號為GDS－1×2/75×4型1t礦車雙層四車罐籠，其自重為7t。</p><p>　　要求最大班工人下井時間一般不超過40min，最

51、大班凈作業(yè)時間，一般不超過5h（包括提人、材料、矸石…），其中升降工人時間，按工人下井時間的1.5倍，升降其它人員時間，按升降工人的20％，提升矸石按日出矸量的50％；升降坑木、支架按日需量的50％。</p><p><b>　　⑴下井人數(shù)的確定</b></p><p>　　因為該礦年產(chǎn)量為60萬噸，且工作制度為“三、八制”，二班半采煤半班準備。所以該礦總工作人員為：

52、</p><p><b>　　n＝</b></p><p><b>　?。?06</b></p><p>　　其中管理人員占10％，為60人。井下工人為606-60＝546人</p><p>　　所以下井最大工人數(shù)546/3＝182人</p><p>　?、朴锰嵘藛T進行驗算

53、：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——每罐提升人數(shù)，23人；</p><p>　　——最大作業(yè)班下井人數(shù)，182人；</p><p>　　——提升加速度，取0.7m/s2；</p><p><b>　　＝380+20</b></p>

54、;<p><b>　?。?40</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　——礦井開采水平垂直深度，m；</p><p>　　——卸載水平至井口水平距離，取20m；</p><p>　　——穩(wěn)罐附加時間，?。?s；</p><p>

55、　　θ——上下人員休止時間，取36s；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝800200人</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><

56、p>　?、且宰畲蟀鄡糇鳂I(yè)時間5小時驗算</p><p>　?、偬犴肥堪嘧鳂I(yè)時間（小時）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——每日矸石提升量，t；</p><p>　　——每次矸石提升量，t；</p><p><b>　　所以：</b>&

57、lt;/p><p><b>　　＝2.1h</b></p><p><b>　?。?26min</b></p><p>　　②升降其他人員的時間0.2×（min）</p><p><b>　?。?0min）</b></p><p><b>

58、;　?。?6.96min</b></p><p>　　0.2×＝0.2×16.96</p><p><b>　?。?.392min</b></p><p>　?、巯驴幽尽⒅Ъ馨慈招枇康?0%計算；</p><p>　　取0.3h＝18min</p><p>　?、芟?/p>

59、炸藥2~4次，取3次；保健車2~4次，取3次；運送設(shè)備5~10次，取8次；其他5~10次，取8次；</p><p>　　則：總計3+3+7+7＝20次</p><p>　　22×83.6s＝27.87min</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　總作業(yè)時間為：126+3.392+16.

60、96+18+27.87</p><p><b>　?。?.2h<5h</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　3提升鋼絲繩的選擇計算</p><p>　　立井多繩摩擦式提升，宜采用同向捻的提升鋼絲繩。</p><p>　?、盘嵘摻z繩

61、的繩端荷重Qd</p><p>　　箕斗提升時：Qd＝（Q+Q2）g，N；</p><p>　　罐籠提升時：Qd＝〔Q2+2（G+G0）〕g，N；</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qd —— 鋼絲繩繩端荷重，N；</p><p>　　Q2 —— 罐籠的質(zhì)量，kg；&

62、lt;/p><p>　　Q—— 一次提升量，kg；</p><p>　　2——每次提升的礦車數(shù)；</p><p>　　G—— 礦車中的裝載質(zhì)量，kg；</p><p>　　G0——礦車的質(zhì)量，kg；</p><p>　　G——重力加速度，9.8N/kg；</p><p><b>　　所以：

63、</b></p><p>　　箕斗提升時：Qd＝（Q+Q2）g</p><p>　?。剑?500+7900）×9.8</p><p><b>　?。?50920，N</b></p><p>　　罐籠提升時：Qd＝〔Q2+2（G+G0）〕g</p><p>　?。健?656+2

64、×（1000+592）〕×9.8</p><p><b>　?。?6832，N</b></p><p><b>　?、其摻z繩最大懸垂度</b></p><p>　　Hc＝HH＋Ht＋Hkˊ，m</p><p><b>　　式中：</b></p>

65、<p>　　Hc——尾繩環(huán)的高度，m；</p><p>　　HH＝Hg＋1.5s</p><p>　　s——提升鋼絲繩的中心距，m；</p><p>　　Hg——過卷高度，取6.5m；</p><p>　　Ht——提升高度，m；</p><p>　　Ht＝Hz＋Hs＋Hx</p><p&

66、gt;　　Hz——裝載水平至井下運輸水平的高度，取20m；</p><p>　　Hx——卸載水平至井口的高度，取20m；</p><p>　　Hs——井筒深度，m；</p><p>　　Hkˊ——提升容器在卸載位置時，容器底部至主導(dǎo)輪軸的高度；</p><p>　　Hk′=Hr＋Hg＋h＋H2x</p><p>　　H

67、r——容器全高，m；</p><p>　　h——導(dǎo)向輪中心距樓板層面高度，h＝0.75R；</p><p>　　R——導(dǎo)向輪半徑，m；</p><p>　　H2x——主導(dǎo)輪中心至導(dǎo)向輪中心的高度，m；</p><p>　　根據(jù)所選提升容器查表得箕斗全高為11m，罐籠全高為8m。按《煤礦安全規(guī)程》第397條表6規(guī)定，取v＝6m/s時，過卷高度取

68、6.5m，即Hg＝6.5m。</p><p>　　根據(jù)井筒斷面布置和所選容器得外形尺寸可知，罐籠提升得提升鋼絲繩的中心距為1740mm，箕斗提升的提升鋼絲繩的中心距為1400mm。</p><p>　　根據(jù)主導(dǎo)輪直徑為2.8m查表可知H2x＝5m，且主導(dǎo)輪半徑為R＝1.4m。</p><p><b>　?、賹τ诨肪?lt;/b></p>

69、;<p>　　HH＝Hg＋1.5s</p><p>　?。?.5+1.5×1.4</p><p><b>　?。?.6m</b></p><p>　　Ht＝Hz＋Hs＋Hx</p><p>　?。?0+400+20</p><p><b>　?。?40m</

70、b></p><p>　　Hk′=Hr＋Hg＋h＋H2x</p><p>　?。?1+6.5+0.75×1.25+5</p><p><b>　?。?3.4m</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　Hc＝HH＋Ht＋Hkˊ&l

71、t;/p><p>　?。?.6+440+23.4</p><p><b>　?。?72m</b></p><p><b>　?、趯τ诠藁\井：</b></p><p>　　HH＝Hg＋1.5s</p><p>　　＝6.5+1.5×1.2</p><p

72、><b>　?。?.3m</b></p><p>　　Ht＝Hz＋Hs＋Hx</p><p>　?。?0+440+20</p><p><b>　?。?40m</b></p><p>　　Hk′=Hr＋Hg＋h＋H2x</p><p>　?。?+6.5+0.75

73、5;1.25+5</p><p><b>　?。?0.4m</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　Hc＝HH＋Ht＋Hkˊ</p><p>　　＝8.3+440+20.4</p><p><b>　?。?68.7m</b>

74、;</p><p>　?、谴_定鋼絲繩每米質(zhì)量P</p><p><b>　　箕斗提升：</b></p><p>　　P ，Kg/m</p><p><b>　　罐籠提升：</b></p><p><b>　　P ，Kg/m</b></p&

75、gt;<p><b>　　式中：</b></p><p>　　——鋼絲繩公稱抗拉強度，Pa；</p><p>　　——鋼絲繩密度，Kg/m3；</p><p><b>　　n——鋼絲繩數(shù)目；</b></p><p>　　g——重力加速度，m/s2；</p><p&g

76、t;　　ma——提升鋼絲繩的安全系數(shù)；</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定當鋼絲繩懸垂長度不大于1200m時，按下列公式計算ma：</p><p>　　專為升降物料時：ma＝7.2-0.0005 </p><p>　　人員和物料混合提升時：ma＝9.2-0.0005 </p><p>　　同時鑒于我國立井多采用抗拉強度為1550N/mm

77、2和1700 N/mm2兩種鋼絲繩，不妨取鋼絲繩的公稱抗拉強度＝1550N/mm2＝1550×106Pa。查表并計算可得鋼絲繩密度為9350Kg/m3。</p><p>　?、賹τ谥骶ɑ肪?lt;/p><p>　　ma＝7.2-0.0005 </p><p><b>　?。?.964</b></p><p>

78、<b>　　所以：</b></p><p><b>　　P</b></p><p><b>　　＝1.97 Kg</b></p><p>　?、趯τ诟本ü藁\井）</p><p>　　ma＝9.2-0.0005 </p><p><b>　　＝

79、8.97</b></p><p><b>　　P</b></p><p><b>　　＝1.38 Kg</b></p><p>　　根據(jù)計算出的P值，主井提升鋼絲繩決定選用繩6×7股（1+6）繩纖維芯，直徑為24.5mm的鋼絲繩，其參考質(zhì)量為212.90Kg/100m，鋼絲破斷拉力總和為345000N

80、。副井提升鋼絲繩決定選用繩6×19股（1+6+12）繩纖維芯，直徑為23.0mm的鋼絲繩，其參考質(zhì)量為190.30Kg/100m，鋼絲破斷拉力總和為312000N。</p><p>　?、闰炈沅摻z繩的安全系數(shù)</p><p><b>　　箕斗提升時：</b></p><p><b>　　7.5>6.98</b&g

81、t;</p><p><b>　　罐籠提升時：</b></p><p><b>　　11.2>8.98</b></p><p>　　所以鋼絲繩的安全系數(shù)均能滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。</p><p>　　4多繩摩擦式提升機的選擇</p><p>　　提升機的選擇是在確

82、定主導(dǎo)輪直徑口和鋼絲繩最大凈張力差Fe后，查提升機特征表確定的。</p><p><b>　　⑴主導(dǎo)輪直徑</b></p><p>　　根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定，摩擦式提升機的主導(dǎo)輪直徑D與鋼絲繩直徑d之比應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　有導(dǎo)向輪時：D≥90d</p><p>　　對箕斗井：D/d＝2800/24.5＝

83、114>90</p><p>　　對罐籠井：D/d＝2800/23＝122>90</p><p>　　所以主導(dǎo)輪直徑選D＝2.8m，主、副井均能滿足《安全規(guī)程》的要求。</p><p>　　鋼絲繩最大靜張力Ff的計算，對于等重尾繩及輕尾繩提升系統(tǒng)的Ff。</p><p><b>　　箕斗提升時：</b><

84、;/p><p>　　Ff＝〔Q2+Q+np（Hk′+Ht）+nqHH〕×g N</p><p>　　＝〔7500+7900+4×1.97×（23.4+440）+4×1.97×8.6〕×9.8</p><p><b>　?。?87369 N</b></p><p>

85、<b>　　罐籠提升時：</b></p><p>　　Ff＝〔Q2+2（G+G0）+np（Hk′+Ht）+n1qHH〕g N</p><p>　?。健?656+2×（1000+592）+4×1.38×（20.4+440）+4×1.38×8.3〕×9.8</p><p>　?。?021

86、87 N</p><p>　?、卿摻z繩作用在主導(dǎo)輪上的最大靜張力差Fc</p><p><b>　　箕斗提升時：</b></p><p>　　Fc＝〔Q+︱ΔHt︳〕g</p><p>　?。剑?500+0）×9.8</p><p><b>　?。?3500 N</b&

87、gt;</p><p><b>　　罐籠提升時：</b></p><p>　　Fc=〔4G+(ΔH+1)〕g</p><p>　?。剑?×1000+1）×9.8</p><p><b>　　＝39210 N</b></p><p><b>　　

88、式中：</b></p><p>　　Δ——提升鋼絲繩與平衡尾繩總單位質(zhì)量之差，對于等重尾繩的提升系統(tǒng)Δ＝0，上式中Δ取其絕對值；</p><p>　　2.3.5電動機容量選擇</p><p>　　本部分內(nèi)容，不進行運的學(xué)和動力學(xué)的計算，只進行近似計算：</p><p><b>　　式中：</b></p&

89、gt;<p>　　K——礦井提升阻力系數(shù)，箕斗井取1.15，罐籠井取1.2；</p><p>　　——減速器傳動效率，取0.92；</p><p>　　P——動負荷影響系數(shù)，P＝1.2－1.4；</p><p>　　V——提升速度，V＝0.4；</p><p><b>　　P＝</b></p>

90、<p><b>　?。?24 Kw</b></p><p>　　根據(jù)計算功率選定提升機型號為：JKM－2.8/4（I），其性能特征如下：</p><p>　　主導(dǎo)輪直徑2.8m，導(dǎo)向輪直徑2.5m，鋼絲繩最大凈張力差為90KN，鋼絲繩允許最大直徑為28mm，最大提升速度11.8m/s，減速器的速比11.5，最大扭距為133KN/m，電動機功率為1000K

91、w，最大允許功率計算值為720Kw，電動機轉(zhuǎn)數(shù)為630r/min，最大轉(zhuǎn)數(shù)750r/min，傳動方式為單電機傳動。</p><p><b>　　3 礦井排水</b></p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　本井田系底部卵礫石層孔隙水、石炭二迭系砂巖裂隙水與奧灰?guī)r溶水組成本井田承壓水力系統(tǒng)。&l

92、t;/p><p>　　第四系底部卵礫石層超覆所有基巖含水層露頭，由于露頭無沖積或殘積成因的粘土之類阻隔，所以卵礫石含水層與基巖含水層尤其是與大面積隱伏的奧灰含水層水力聯(lián)系密切。</p><p>　　裂隙水賦存于向斜盆地內(nèi)的石炭二迭系粗、中細粒級砂巖地層。裂隙密集，多為張開，寬度大于lmm，實見有20mm以上者，產(chǎn)狀近于直立?？锥螁挝怀鏊炕騿挝晃鼭{量普遍高于相鄰的開平向斜井田。</p&g

93、t;<p>　　奧灰?guī)r溶水產(chǎn)于煤系基底厚度400m以上的白云質(zhì)和灰質(zhì)地層之中。歷年少量勘探已表明其透水性與富水性強于區(qū)內(nèi)其它所有含水層。</p><p>　　本礦小時正常涌水量為210m3/h，最大涌水量為290m3/h，井型為年產(chǎn)60萬噸的中型礦井，屬于瓦斯較高的礦井。</p><p>　　礦井主要根據(jù)第一水平情況進行設(shè)計，采用集中排水系統(tǒng)，對其它水平只作適當?shù)財?shù)目。<

94、;/p><p>　　礦井排水系統(tǒng)見圖3－1。</p><p>　　圖3－1 礦井排水系統(tǒng)簡圖</p><p>　　排水系統(tǒng)：主排水設(shè)備設(shè)置在第一水平，第二水平的涌水量由輔助排水設(shè)備排至上一水平的水倉中。然后由主排水設(shè)備排至地面。</p><p>　　3.2排水設(shè)備選型計算</p><p><b>　　1水泵

95、型號及臺數(shù)</b></p><p>　?、潘米钚∨潘康拇_定</p><p>　　正常涌水量時： </p><p>　　QB′＝＝1.2Q m3/h</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　QB′——水泵最小排水量，m3/h；&l

96、t;/p><p>　　Q——礦井正常涌水量，m3/h；</p><p><b>　　由此：</b></p><p>　　QB′＝1.2×210</p><p><b>　?。?52 m3/h</b></p><p><b>　　最大涌水量時：</b>

97、;</p><p>　　QBr′＝ ＝1.2 QBr′ m3/h</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　Qr——礦井最大涌水量，m3/h；</p><p><b>　　由此：</b></p><p>　　QBr′＝1.2×290</

98、p><p><b>　?。?48 m3/h</b></p><p><b>　　⑵水泵揚程的計算</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——排水高度，取井筒垂深，m；</p><p>　　——吸水高度，取5m；</p&

99、gt;<p>　　——管道效果，豎井取0.89－0.9；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?50m</b></p><p>　?、撬眯问郊芭_數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)水泵揚程和礦井正常涌水量，從產(chǎn)品樣本中選擇額定值接近所需值的水泵，水

100、泵型號選250D60×7型，額定流量330 m3/h，揚程420m，轉(zhuǎn)速1480rpm，吸程6.2m，效率73％，配帶電動機型號JKZ－1250型，容量850KW，外形2620×1200×1210，自重3500kg。</p><p>　　水泵臺數(shù)的選擇：根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定：必須由工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應(yīng)不小于

101、工作水泵能力的70％。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。</p><p>　　正常涌水量工作水泵的臺數(shù)：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——所選水泵的額定流量，420 m3/h；</p><p><b>　?。?.76</b><

102、/p><p><b>　　取＝1臺。</b></p><p><b>　　備用水泵臺數(shù)：</b></p><p><b>　　＝70％＝0.7</b></p><p><b>　　?。?臺。</b></p><p>　　最大涌水量時水泵

103、工作臺數(shù)：</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?.05</b></p><p><b>　　?。?臺。</b></p><p>　　并且＝1<+＝2，滿足要求。</p><p><b>　　檢修水泵臺數(shù)

104、</b></p><p>　?。?5％×＝0.25</p><p><b>　　取＝1臺。</b></p><p><b>　　水泵總臺數(shù)為：</b></p><p><b>　　＝++</b></p><p><b>　

105、?。?+1+1</b></p><p><b>　?。? 臺</b></p><p><b>　　2管路的確定</b></p><p><b>　　⑴管路趟數(shù)的確定</b></p><p>　　《安全規(guī)程》規(guī)定必須由工作和備用的水管，其中工作水管的能力應(yīng)配合工作水泵

106、在20小時內(nèi)排出礦井24小時的正常涌水量，工作和備用水管的總能力，且能配合工作和備用水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量，因此，設(shè)計中主排水管敷設(shè)兩趟，一趟工作，一趟備用。</p><p><b>　?、乒軓接嬎?lt;/b></p><p><b>　　排水道管徑：</b></p><p><b>　　dp′

107、= ，m</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　v — 排水管流速，v＝1.2.2m/s取v＝2m/s；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　dp′=</b></p><p&

108、gt;<b>　?。?.241m</b></p><p>　　查表，選用外徑為276mm的標準無縫鋼管，壁厚16mm，內(nèi)徑241mm。</p><p><b>　　吸水管直徑：</b></p><p><b>　　，m；</b></p><p><b>　　由此：&l

109、t;/b></p><p><b>　?。?.266m</b></p><p>　　查表，選用外徑為299mm的標準無縫鋼管，壁厚17mm，內(nèi)徑266mm。</p><p>　　由于垂高小于400m時，可選用壁厚度最薄的一種，且不必驗算。</p><p>　　3管道特性曲線，確定工況點</p><

110、;p>　?、抛畲笪叨鹊挠嬎?lt;/p><p><b>　　，m</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——產(chǎn)品樣本上給出的允許吸上真空度，m（取額定工況時的）</p><p>　　——吸水管中流速，m/s；</p><p><b

111、>　　，m/s</b></p><p>　　——所選標準吸水管的內(nèi)徑，m；</p><p>　　——吸水管的阻力損失，m；</p><p><b>　　，m</b></p><p>　　查表可知，因＝266mm，故＝19.3，＝0.0270，?。?0m</p><p><b

112、>　　由此：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?.82m</b></p><p><b>　　最大吸水高度：</b></p><p><b>　?。?</b></p><

113、p><b>　?。?.24m</b></p><p>　?、魄蠊艿捞匦苑匠?，繪制管道特性曲線</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——排水管阻力損失，m；</p><p>　　——排水管沿程阻力系數(shù)；</p><p><b>　　—

114、—排水管中流速；</b></p><p><b>　　，m/s；</b></p><p>　　——所選標準排水管內(nèi)徑，m；</p><p>　　——排水管上各管件局部阻力系數(shù)之和；</p><p>　　——排水管長度，m；</p><p>　　——泵房里最遠一臺泵排水管長，取20m；&

115、lt;/p><p>　　——斜巷內(nèi)排水管長，取20m；</p><p>　　——井管內(nèi)管長，取井筒深；</p><p>　　——地面上排水管長，取20m；</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　?。?0+20+400+20</p><p><b&g

116、t;　?。?60m</b></p><p>　　查表，因＝241mm，故＝0.0276。</p><p>　?。?.08×4+3.5+8×3+3×1.5+1.14+1×3+5＝40.51</p><p><b>　　又因為：</b></p><p><b>　

117、　＝2.01m/s</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?66m</b></p><p>　　H＝405+1.7×（2.82+166+1）</p><p><b>　　＝438.1m</b></p>

118、<p><b>　　管道阻力系數(shù)：</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——所選泵的額定流量，m3/h；</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　?。?.039×</b&g

119、t;</p><p><b>　　則管道特性方程為：</b></p><p>　　取不同的Q值，求得相應(yīng)的值列表如下：</p><p>　?、谴_定水泵級數(shù)及工況點</p><p><b>　　水泵級數(shù)：</b></p><p>　　i＝H/Hk＝438.1/60＝7.3<

120、;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Hk——所選水泵一級額定揚程，m；</p><p>　　由上計算結(jié)果決定選七級水泵。</p><p>　　工況點參數(shù)：＝412 m3/h，＝0.73，＝93Kw，=435m。</p><p>　　所選的水泵管道特性曲線見圖3－3。<

121、/p><p>　　圖3－2 水泵管道特性曲線</p><p><b>　　.4校驗計算</b></p><p>　　⑴驗算排水時間及排水管中的流速</p><p><b>　　正常涌水時：</b></p><p>　?。?2.92<20h</p><

122、;p><b>　　最大涌水時：</b></p><p>　?。?7.846<20h</p><p>　　排水管中的實際流速：</p><p><b>　?。?.38m/s</b></p><p>　?、菩ｒ炈媒?jīng)濟性和穩(wěn)定性</p><p><b>　　

123、經(jīng)濟性： </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——水泵額定工況時的效率；</p><p><b>　　穩(wěn)定性：</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　H?！昧髁繛榱?/p>

124、時一級揚程；</p><p><b>　?、球炈汶妱訖C功率</b></p><p><b>　?。↘w）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　— 傳動效率，直連時＝1；</p><p>　　1.1～1.15 — 富裕系

125、數(shù)：當Q≤300m3/h，取1.15；</p><p>　　N＝＝1101.7<1250所以電動機的功率符合要求。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　眾所周知，畢業(yè)設(shè)計是理論知識與專業(yè)知識以及實踐經(jīng)驗的融合體。通過畢業(yè)設(shè)計認識到了自己在各個方面存在的不足，同時也努力對不足的方面做了加強，使這些知識更趨于條理

126、化、系統(tǒng)化。在以后的工作和學(xué)習(xí)中，若在碰到類似的情況，都能以點帶線甚至以點帶面，能夠舉一反三。以前認為只要把理論知識學(xué)好就行了，現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)這種認識的錯誤以及和時代步伐的不符。</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計 ，提高了獨立思考和動手能力的同時，也認識到了集體力量的偉大，在我搞畢業(yè)設(shè)計的過程中， 經(jīng)常會出現(xiàn)一些自己解決不了的問題，這時我就和同學(xué)們一起討論、交流，經(jīng)過我們的共同努力、取長補短，順利的解決了很多問題。&

127、lt;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　［1］國家煤礦安全監(jiān)察局 《 煤礦安全規(guī)程》 煤碳工業(yè)出版社 2004</p><p>　?。?］張榮立等 《采礦工程設(shè)計手冊》 北京：煤炭工業(yè)出版社 2003</p><p>　?。?］中化人民共和國煤炭工業(yè)部 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》<

128、;/p><p>　　北京：中國計化出版社 1994</p><p>　　［4］徐永圻 《煤礦開采學(xué)》 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 1999</p><p>　?。?］胡紹祥 李守春 《礦山地質(zhì)學(xué)》 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2003</p><p>　　［6］程居山 《礦山機械》 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社

129、2003</p><p>　　［7］張國樞 《安全通風(fēng)學(xué)》 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2004</p><p>　?。?］東兆星 吳士良 《井巷工程》 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2004</p><p>　　［9］吳志羲等 《煤礦礦井采礦設(shè)計手冊》 北京：煤炭工業(yè)出版社 1984</p><p>　?。?0］錢鳴高

130、石平五 《礦山壓力與巖層控制》 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2003</p><p>　?。?1］嚴萬生等 《固定機械手冊》 北京：煤炭工業(yè)出版社 1986</p><p>　?。?2］余學(xué)義 張恩強 《開采損害學(xué)》 北京：煤炭工業(yè)出版社 2004</p><p>　?。?3］曾鍵年 礦山安全與礦山環(huán)境保護 北京：地質(zhì)出版社 1998&l

131、t;/p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　通過這個畢業(yè)論文的編寫，我受益匪淺，不僅鍛煉了良好的邏輯思維能力，而且培養(yǎng)了棄而不舍的求學(xué)精神和嚴謹作風(fēng)?；仡櫞舜萎厴I(yè)設(shè)計，是我多年來對所學(xué)知識很好的總結(jié)和運用。</p><p>　　這不僅重溫了過去所學(xué)知識，而且學(xué)到了很多新的內(nèi)容，同時也開闊了我的思維，加深了對當前煤礦飛速發(fā)展的

132、認識和了解。相信這次畢業(yè)設(shè)計對我今后的工作會有一定的幫助。所以，我很用心的把它完成。在設(shè)計中體味艱辛，在艱辛中體味快樂。</p><p>　　最后，我要感謝我的指導(dǎo)老師xx老師，他對我的畢業(yè)設(shè)計進行了多次的指點和修改，我的畢業(yè)設(shè)計才得以順利完成。同樣我也要衷心的感謝教育過和指導(dǎo)過我的各位老師，感謝給予我?guī)椭呐笥褌?，謹獻上我最真摯的祝福。</p><p><b>　　畢業(yè)論文開題