機電、運輸安全

1、第三章第三章 采區(qū)運輸機械采區(qū)運輸機械運輸設備概述：一、任務二、類型一般按運輸設備的動作方式可分為連續(xù)動作式和周期動作式。1、連續(xù)動作式 這種設備一經開動能連續(xù)不斷地運送貨載。屬于這種設備的有以下幾種。（1）自重運輸貨載依靠本身的自重沿某一導向體（如底板、溜槽、放礦口及鐵管等）向下滑動。（2）輸送機刮板輸送機、膠帶輸送機、板式輸送機（適應性很強。但由于機件笨重，運行速度較低，很少應用。）、杓斗輸送機和提升機。（3）水力輸送機（4）無極繩運輸設備（屬于落后的運輸方式，已趨于淘汰。）2、周期動作式這種設備按一定循環(huán)方式作周期性往返運動的。屬于這種設備的有以下幾種。（1）電機車運輸架線式電機車、蓄電

2、池式電機車（2）有極繩運輸用有極往返運轉的鋼絲繩牽引著單個礦車或一組礦車在軌道上運行。（3）扒礦設備用鋼絲繩牽引著扒斗扒運貨載。（4）單軌吊車這是適應綜采而出現的井下輔助運輸設備，用于采區(qū)順槽及大巷運送人員、設備和材料。它適用于底板不平的和彎曲的巷道。31刮板運輸機一、概述（一）分類電機功率從7.51000KW（2500KW），輸送能力從30t/h3000t/h之間。1、按牽引鏈的條數和布置方式：單中鏈、邊雙鏈和中雙鏈；2、按溜槽的布置方式：重疊式和并列式；3、按溜槽的結構：開底式和封底式；4、按卸載方式：端卸式和側卸式；5、按功率大?。狠p型（單電動機功率小于或等于40KW）、中型（大于40K

3、W，小于或等于90KW）、和重型（大于90KW）。（二）適用范圍1、煤層傾角向上運輸：最大傾角25向下運輸：最大傾角20兼作采煤機軌道的刮板運輸機，當工作面傾角超過10，應采取防滑措施。2、采煤工藝和采煤方法國產的均適用于長壁工作面的采煤工藝。其中輕型的主要適用于炮采工作面；中型的主要適用于普采工作面；重型的主要適用于綜采工作面。（三）型號意義S G D 730/320 電機總功率，KW 中部槽寬度，mm 單中鏈（B邊雙鏈，Z中雙鏈） 刮板式 輸送機SGZC730/264型：C側卸式。（四）特點二、刮板輸送機的結構（一）機頭部機頭部由機頭架、鏈輪、減速器、盲軸、液力偶合器和電動機組成。1、機頭

4、架2、鏈輪組件和盲軸3、減速器4、電動機5、新型刮板輸送機（1）側卸式刮板輸送機圖37（2）垂直轉彎式刮板輸送機（二）機尾部（三）溜槽及附件1、中部槽圖39、圖3102、調節(jié)槽、過渡槽（或連接槽）3、擋煤板和鏟煤板圖311（四）刮板鏈圖31214注意連接環(huán)圖315、圖316（五）緊鏈裝置作用：緊鏈方式：電動機反轉緊鏈、專設液壓馬達緊鏈、專設液壓缸緊鏈。1、電動機反轉緊鏈（1）棘輪緊鏈器圖318，主要用于輕型刮板輸送機。（2）摩擦緊鏈器圖319（3）閘盤緊鏈器圖3202、液壓馬達緊鏈器四、刮板輸送機選擇計算 首先根據運輸生產率和運輸距離，參照刮板輸送機技術特征參數進行初步選型，再在初選輸送機的基

5、礎上進行驗算，其內容包括：1、輸送能力； 2、運行阻力和電動機功率； 3、刮板鏈強度。（一）輸送能力計算刮板輸送機的輸送能力，是指輸送機每小時運送貨載的質量。它取決于輸送機每米長度上貨載的質量和鏈速。即Q=3.6qvQ=3.6Av式中 Q刮板輸送機的運輸能力，t/h；q每米長度上貨載的質量，kg/m；A中部槽物料運行時的斷面積，m2；物料的散碎密度，/m3；v刮板鏈速，m/s。 由于刮板鏈占據一定空間和運輸角度的影響，貨載實際斷面積比A小一些，計算時要乘以小于1的裝滿系數。故運輸能力按下式計算Q=3.6Av式中 裝滿系數，水平及向下運輸時=0.91；傾斜向上運輸時=0.60.9（傾角15，=0

6、.6）。若工作面的運輸生產率為Qs（對機采工作面，等于采煤機的生產能力），則輸送機的輸送能力必須滿足QQs（二）運行阻力和電動機功率計算為了計算電動機功率，首先要計算刮板輸送機的運行阻力。運行阻力包括直線段運行阻力和曲線段運行阻力。1、直線段運行阻力直線段運行阻力是指貨載及刮板鏈在溜槽中運行時的阻力（摩擦阻力），以及傾斜運輸時貨載與刮板鏈的自重沿斜面的分力。運行阻力有重段阻力Wzh和空段阻力Wk，P259圖10-29所示。Wzh=g（q+q11）Lcosg（q+q1）LsinWk=gq1L（1cossin）2、曲線段運行阻力曲線段運行阻力，是指刮板鏈繞過機頭和機尾的彎曲附加阻力和軸承阻力，以及

7、水平彎曲時，刮板鏈在彎曲溜槽中運行時的附加阻力。這部分阻力計算相當復雜，通常按重段阻力Wzh和空段阻力Wk之和的10%來考慮。3、總阻力和牽引力W0=1.1f（Wzh+ Wk）式中 f附加阻力系數，f =1.1，輸送機不彎曲時f =1。nvWp100004、電動機功率計算（1）定點裝煤的刮板輸送機電動機軸功率 nvWp10000電動機的額定功率 P0=（1.151.20）P （2）配合采煤機使用的刮板輸送機2minminmax2max206 . 0PPPPTdtPPtTd電動機的額定功率 P0=（1.151.20）P 所選電動機的功率應大于或等于 P0 。（三）刮板鏈強度計算1、刮板鏈各點張力

8、計算各點張力的計算，采用“逐點計算法”。計算原則是：自傳動機構分離點開始，按運動方向將牽引機構上的選定點依次編號，直至相遇點為止。其中某一點的張力等于它前一點的張力與此二點間運行的阻力之和。2、刮板鏈強度驗算2 . 4maxFnFkp式中 k刮板鏈抗拉安全因素； n鏈條數，單鏈n=1，雙鏈n=2; 鏈條間負荷分配不均勻系數，單鏈=1，雙鏈=0.85; Fp一條刮板鏈的破斷力，N； Fmax刮板鏈最大張力點張力，N。 32 橋式轉載機一、橋式轉載機的組成及其功用1、機頭部及機頭小車2、中間懸橋部分3、爬坡段4、水平裝載段和機尾部5、導料槽二、橋式轉載機的推移33 膠帶輸送機膠帶輸送機 一、概述（

9、一）膠帶輸送機的組成及工作原理1、組成2、工作原理（二）適用范圍1、適用傾角可用于水平及傾斜運輸。向上運輸：最大傾角20（原煤），最大傾角18（塊煤）向下運輸：最大傾角18若運送附著性和粘結性大的物料時，傾角可大一些。2、適用地點采區(qū)順槽、采區(qū)上下山及主要運輸平巷、平硐和主斜井、地面等。（三）特點（四）型號意義S T D 800/240 S 上運（X下運，無符號為水平用） 電動機功率 帶寬， 繩架吊掛 通用固定 輸送機 S P J 800X 輸送機 帶式 繩架式S S J 1000/132X（A） 改進序號 鋼架落地 伸縮 帶式輸送機二、膠帶輸送機的結構膠帶輸送機主要由膠帶、托輥與機架、傳動裝

10、置、拉緊裝置、清掃裝置、制動裝置等組成。（一）膠帶作用及結構：1、普通膠帶 多芯膠帶 普通膠帶 整芯塑料膠帶 整芯膠帶 整芯橡膠復和膠帶2、鋼繩芯膠帶 有普通型和加強型。3、膠帶的連接（1）機械連接法（圖3-37）（2）硫化連接法（3）冷粘連接法（4）塑化連接法（二）托輥與機架1、托輥（1）作用及結構（2）種類（3）托輥組的間距保證膠帶的下垂度不超過2.5%。上托輥間距：10001500；下托輥間距：20003000（或取上托輥間距的2倍。）（4）調心托輥工作原理：設置：一般重載段每隔10組設一組，回空段每隔610組設一組。（5）緩沖托輥2、機架 吊掛式機架 固定式 落地式 可拆移動式（三）驅

11、動裝置有頭部驅動、頭尾驅動和多驅動三種類型。后兩種用于長距離運送，以減小膠帶張力。頭部驅動有單驅動和雙驅動。（圖342）滾筒：（四）拉緊及清掃裝置1、拉緊裝置（1）螺旋式拉緊裝置（2）重力式拉緊裝置（3）鋼絲繩式拉緊裝置a鋼絲繩絞車式拉緊裝置b鋼絲繩卷筒式拉緊裝置2、清掃裝置 有刮板式、旋轉刷式、指狀彈性刮刀式、水力沖刷式、振動清掃式等。（五）制動裝置制動裝置有逆止器和制動器。其中逆止器用于傾角大于4向上運輸的滿載輸送機，在突然斷電或發(fā)生事故時停車制動；制動器用于各種情況的制動。1、逆止器（圖345）（1）塞帶式（2）滾柱式2、制動器有閘瓦制動器和盤式制動器。（六）可伸縮膠帶輸送機的儲帶裝置圖

12、349三、膠帶輸送機運轉中的幾個問題1、膠帶跑偏2、托輥的運轉性能3、傳動滾筒打滑4、鋼絲繩芯膠帶縱向撕裂四、膠帶輸送機的傳動理論 膠帶是靠膠帶與主動滾筒之間產生的摩擦力帶動的，膠帶與主動滾筒之間產生的摩擦力就是使膠帶運行的牽引力。 如圖所示，膠帶在傳動滾筒相遇點（4點）的張力為Fy，在分離點（1點）的張力Fl，在4點和1點之間的摩擦力為W0。以膠帶為研究對象，將以上三個力對滾筒中心取矩，得平衡方程。FyR=W0R+FlR= W0=Fy-Fl 當膠帶拉緊力一定時，Fl為定值。如果輸送機的負載增加，牽引力W0將隨著增加，也就是膠帶在相遇點的張力Fy將隨著增加。當負載增加過多時，就會出現相遇點張力

13、Fy與分離點張力Fl之差大于傳動滾筒與膠帶之間極限摩擦力的情況，膠帶將傳動滾筒上反向打滑而不工作。膠帶在滾筒上不打滑的條件應滿足歐拉公式 aYeFF1 當膠帶在整個圍包角上處于極限平衡狀態(tài)時，相遇點的最大張力Fymax與分離點張力Fl之間的關系是Fymax=Fleua傳動滾筒可能傳遞的最大牽引力為W0max= Fymax- Fl= Fl（eua-1） 在實際工作中，摩擦傳動不能在極限狀態(tài)下工作，應使牽引力有一定的富裕量作為備用。因此，設計時采用的牽引力應為010max0)1(KeFKWWuao式中 K0為摩擦力備用系數，對于井下設備，一般取K0=1.151.20。 從上式可以看出，提高牽引力的

14、方法有以下三種：1、增加膠帶張緊力，使Fl增加。2、增加圍包角。3、增加摩擦系數。 五、膠帶輸送機選型計算 膠帶輸送機選型計算有兩種情況：一種是為一定使用條件選用整機定型的成套設備，如可拆移動式輸送機；另一種是選擇計算各種標準部件，然后組成適用條件下膠帶輸送機。標準部件包括膠帶、滾筒組件、傳動裝置、托輥組件、機架、拉緊裝置、制動裝置和清掃裝置等。無論哪種情況，計算的主要內容和程序是一致的。已知條件：1、設計運輸生產率Qs；2、運輸距離L；3、運輸機安裝傾角；4、貨載散集密度，對于煤=0.8t/m31.0t/m3；5、貨載在膠帶上的堆積角，對于煤=30；6、貨載的塊度a，mm。計算的主要內容：1

15、、輸送能力與膠帶寬度計算；2、膠帶運行阻力計算；3、膠帶張力計算；4、膠帶垂度計算；5、牽引力和電動機功率計算。（一）輸送能力與膠帶寬度計算輸送能力是指輸送機每小時運送貨載的質量，它取決于膠帶的運行速度和每米膠帶上貨載的質量。Q=3.6qvQ=3.6Av式中 貨載的斷面積A，對槽形膠帶可近似地按一個等腰三角形和一個梯形來考慮。A=A1+A2（P280）2、計算膠帶寬度B給定輸送能力Q，可利用下式得膠帶最小寬度計算公式ckvQBs 算出膠帶寬度后，應選出標準寬度，并作如下校核：對于未經篩分的松散貨載（如原煤）B2amax+200對于篩分后的貨載B3.3ap+200 若膠帶寬度不滿足要求，應提高一

16、級帶寬但不能提高兩級或兩級以上，以免造成浪費。（二）膠帶運行阻力 膠帶運行阻力包括直線段阻力和曲線段阻力。1、直線段阻力重段 Wzh=g（q+qd+qg）Lcosg（q+qd）Lsin空段 Wk=g（qd+qg）Lcosg qdLsin2、曲線段運行阻力 曲線段運行阻力包括膠帶繞經滾筒時本身的剛性阻力和滾筒軸承的摩擦阻力。膠帶繞經從動滾筒時的阻力Wa=K Fy膠帶繞經從動滾筒時的阻力Wch=K（Fy+Fl）膠帶繞經從動滾筒時的阻力Wa=K Fy膠帶繞經從動滾筒時的阻力Wch=K（Fy+Fl）（三）膠帶張力計算以P281圖1053為例1、逐點計算法F2=F1+WkF3=F2+kF2=（1+k）F

17、2F4=F3+Wzh=（1+k）（F1+Wk）+Wzh2、摩擦傳動力計算法014010max001411()1(KeFFKeFKWWFF3、解方程（四）膠帶垂度與強度的驗算1、膠帶垂度驗算膠帶垂度與張力成反比關系。驗算時，只要重段膠帶最小張力點的張力能保證其垂度要求，則其他各點也能滿足要求。從重段膠帶兩托輥間的中點切開，取下半部為研究對象，其受力情況如圖10-54所示。按轉矩平衡條件（MA=0）可知 maxmin.maxmin.8cos)(4cos2)(YLqqgFLLqqgYFgdzhggdzh得 重段膠帶允許最小張力Fzhmin為 Fzhmin=5（q+qd）Lggcos 同理可得空段膠帶

18、允許的最小張力Fk.minFk.min= 5qdLggcos 通常情況，只驗算重段的垂度是否滿足要求即可，因為空段的張力容易滿足垂度要求。根據摩擦傳動條件和逐點計算法求出重段上最小張力小于Fzhmin時，則必須加大重段最小張力點的張力，使之滿足垂度要求，再重新按逐點計算法計算各點張力。 計算膠帶張力也可以采用以下方法：首先按垂度條件確定重段最小張力，即Fzhmin=5（q+qd）Lggcos，然后求出其余各點張力，最后驗算膠帶在傳動滾筒上是否滿足不打滑條件。膠帶輸送機上山運輸，當牽引力W00時，常采用此法。2、膠帶強度驗算（1）煤礦用阻燃帶的安全系數maxFBSmdmaxFiBm（2）帆布多層芯體的非阻燃膠帶的安全系數（3）鋼絲繩芯膠帶的安全系數（