礦井膠帶輸送機(jī)選型探究

李傳鑫 張文謙

（山東省煤炭技術(shù)服務(wù)有限公司，山東 濟(jì)南 250032）

1 概況

礦井采區(qū)運(yùn)輸巷為機(jī)軌合一巷道，原煤運(yùn)輸由三部膠帶機(jī)搭接完成，傾角均為0～1°。運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多，設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)比較繁瑣，運(yùn)輸過程中存在不確定因素。通過運(yùn)輸系統(tǒng)改造，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)。提高礦井連續(xù)運(yùn)輸?shù)哪芰Α?/p>

2 運(yùn)輸系統(tǒng)改造方案及設(shè)備選型計(jì)算

膠帶輸送機(jī)輸送距離L=507m，巷道傾角β1=0～1°，運(yùn)輸能力 100t/h。

2.1 運(yùn)輸量

根據(jù)礦井實(shí)際，考慮到生產(chǎn)不均衡性，運(yùn)輸能力按每年276d，每天三班生產(chǎn)，每班運(yùn)輸時(shí)間取3h。

所需小時(shí)運(yùn)輸能力：

式中：

Q-所需小時(shí)運(yùn)輸能力，t/h；

K-不均衡系數(shù)，取1.3；

An-年產(chǎn)量，取7.0×104t/年；

br-年運(yùn)輸天數(shù)，取276d；

t-每班運(yùn)輸時(shí)間，取3h。

2.2 膠帶輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)輸能力

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合原煤粒度、槽形托輥等因素，暫取膠帶寬度B=800mm，膠帶采用PVG 800S型膠帶，輸送帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量qb=10.6kg/m, 膠帶輸送機(jī)運(yùn)行速度取v=2m/s。

膠帶輸送機(jī)理論運(yùn)輸能力：

式中：

Q'-小時(shí)計(jì)算最大運(yùn)輸能力，t/h；

S-輸送物質(zhì)裝載的截面積，帶寬800mm，當(dāng)槽形角35°，煤運(yùn)行堆積角20°時(shí)S=0.0692m2；

ρ-煤的松散密度，取0.9t/m3；

K-輸送機(jī)傾角系數(shù)，當(dāng)傾角為0～1°為1。

為方便井下生產(chǎn)安排，應(yīng)留有一定運(yùn)能余量，結(jié)合采區(qū)工作面設(shè)備運(yùn)能，膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力按100t/h考慮。

2.3 計(jì)算圓周驅(qū)動(dòng)力

（1）主要阻力Fh

重段托輥間距為1.2m，空段托輥間距為3m。重段托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量qRO=7.74/1.2=6.45kg/m，空段托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量qRU=7.15/3=2.39kg/m。

式中：

f-運(yùn)行阻力系數(shù)，0.03；

L-膠帶輸送機(jī)輸送距離，507m；

g-重力加速度，取9.8m/s2；

qB-輸送帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，qB=10.6kg/m；

qG-輸送帶單位長(zhǎng)度煤的重量，qG=13.89kg/m；

β-巷道傾角。

（2）主要特種阻力

式中：

Fε1-上行運(yùn)行阻力，N；

FglS-下行運(yùn)行阻力，N。

（3）附加特種阻力

（4）傾斜阻力

圓周驅(qū)動(dòng)力

2.4 傳動(dòng)功率計(jì)算

式中：

Fu-圓周驅(qū)動(dòng)力，10283N；

υ-膠帶輸送機(jī)運(yùn)行速度，取2m/s。

電動(dòng)機(jī)功率：

式中：

K-電機(jī)備用系數(shù)：K=1.4；

P-計(jì)算功率，20.566kW。

選取防爆電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：DSB-40

功率：2×40kW；

轉(zhuǎn)速：1470r/min；

電壓：660V；

減速器型號(hào)為：JS40；

減速比：18.43。

2.5 輸送帶張力計(jì)算

2.5.1 按不打滑條件計(jì)算輸送帶張力

回程最小張力F2min

防滑驗(yàn)算

式中：

Fumax-最大張力，15424.5N；

St-皮帶的抗拉強(qiáng)度，800N/mm；

B-膠帶的帶寬，800mm。

選取PVG 800S，膠帶能夠滿足強(qiáng)度要求。

2.5.2 輸送帶下垂度校核

承載分支最小張力Fcmin

因?yàn)镕7=5657.6＞3600,符合規(guī)范要求；

回程分支最小張力FHmin

因?yàn)镕6=5440N＞3895N,符合規(guī)范要求。

2.6 輸送帶強(qiáng)度校核

符合《煤礦安全規(guī)程》要求。

3 帶式輸送機(jī)選型及校驗(yàn)

3.1 傳動(dòng)滾筒合力計(jì)算

選取輸送機(jī)型號(hào)為DTL80/40/2×40，技術(shù)參數(shù)如下：

膠帶寬度：800mm；

小時(shí)能力：100t/h；

電動(dòng)機(jī)功率：2×40kW；

速度：2.0m/s；

初選傳動(dòng)滾筒直徑630mm，許用合力80kN，許用扭矩12kN·m。

3.2 傳動(dòng)滾筒扭矩校核

所選輸送機(jī)滿足要求。

4 電源、電控及保護(hù)設(shè)備

皮帶機(jī)電源引自采區(qū)變配電點(diǎn)。在膠帶輸送機(jī)機(jī)頭處設(shè)機(jī)頭配電控制點(diǎn)，選用KBZ-400真空饋電開關(guān)做電源總開關(guān)，選用QBZ-120/660型隔爆型磁力啟動(dòng)器和ZJZ-SI型礦用帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置控制皮帶機(jī)的運(yùn)行。