长距离大运量下运带式输送机设计

长距离大运量下运带式输送机设计
山东鲁能集团公司山西忻州上榆泉矿一采区主运输大巷固定带式输送机，运距3005米，运量1800吨/小时，提升高度－175.5米，环境温度为0～35 ℃ ,是属于典型的煤矿井下长运距、大运量下运带式输送机。由于带式输送机巷道起伏不平，变坡点较多，致使此带式输送机运行工况相当复杂。此外，该机运行安全可靠性要求高，控制系统复杂，是目前国内乃至国外煤矿井下运行工况较为复杂的带式输送机。本章以该下运带式输送机为例，说明其设计过程。
3.1 带式输送机原始参数
带式输送机是目前井下煤炭的主要输送设备，其设计的自动化先进程度、结构布置方式、使用安全性、可靠性、连续性和高效运行将直接影响矿井生产成本。采用带式输送机输送物料与其它方式相比有着一系列的优越性和高效性，其自动化程度高，代表现代物流技术的发展方向。本课题所要求设计的带式输送机的参数如表4.1所示。
表4.1 输送机原始参数
运量Q 1800t/h
运距L 540 207 62 518 470 360 400 435
垂高 0 -27.1 0 -82 0 18 -28.4 -56
总垂高 -175m
总运距L 3005m
平均倾角β -4°
最大块度 300mm
煤容重γ 0.9t/m3
煤安息角 50°
3.2 带式输送机的设计计算
3.2.1 输送带运行速度的选择
输送带运行速度是输送机设计计算的重要参数，在输送量一定时，适当提高带速，可减少带宽。对水平安装的输送机，可选择较高的带速，输送倾角越大带速应偏低，向上输送时带速可适当高些，向下输送时带速应低些。目前DTII系列带式输送机推荐的带速为1.25～4m/s。对于下运带式输送机，考虑管理难度大，一般确定带速为2～3.5m/s。根据工作面顺槽胶带机的规格(带宽1.2m、带速3.15m/s)，工作面的实际生产能力，煤流的不均匀型等因素，同时考虑工作面煤仓无缓冲作用的状况(约3米深)，确定东滩煤矿一采区运输大巷固定下运带式输送机带速3.15m/s。
3.2.2 输送带宽度计算
(1)按输送能力确定带宽
带式输送机的输送能力与带宽和带速的关系是：Q=KB2vγc        4-1
B—输送带宽度，m
V—输送机速度，m/s
γ—运送货载的集散容重，t/m3
C—输送机倾角对输送量的影响系数。
当输送量已知时可按下式求得满足生产能力所需的带宽B1：
                            B1=                     4-2
(1)按输送物料的块度确定带宽B2
因为本带式输送机输送原煤，且amax=300mm故有：B2≥2·amax+200
实际确定宽度时B=max{1000B1，B2}，故可选用1200mm宽度的输送带。
3.2.3   初选输送带
我国目前生产的输送带有以下几种:尼龙分层输送带、塑料输送带、整体带芯阻燃带、钢丝绳芯带等。
在输送带类型确定上应考虑如下因素：
(1)为延长输送带使用寿命，减小物料磨损，尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的输送带；
(2)在同等条件下优先选择分层带，其次为整体带芯和钢丝绳芯带；
(3)优先选用尼龙、维尼龙帆布层带。因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；
(4)覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小、带速与机长，输送石炭石之类的矿石，可以加厚2mm表面橡胶层，以延长使用寿命。
综合该机各类特性参数和技术特性，考虑到输送量较大，运输距离较长，且为固定用输送机，为此初选输送带采用钢丝绳芯输送带，它既有良好的强度，又具有较好的防撕裂性能，是目前井下带式输送机首选带型。可以初选输送带如下：
输送带型号：ST2500输送带
带宽：1200mm
带质量：qd=35.3kg/m2
3.3 目前主要的制动装置原理与性能
针对带式输送机的制动技术要求，目前国内已应用和开发研究成的大功率可控制动装置主要有以下几种：自冷盘式制动装置、液力制动器和液压制动器。