《礦山機(jī)械》課程設(shè)計(jì)

礦山機(jī)械課程設(shè)計(jì)

河南理工大學(xué)采礦工程10級(jí)周玉制作

課程設(shè)計(jì)

規(guī)劃某礦山礦石年產(chǎn)量40萬噸年，井深100米，礦石松散容重

2.0Tm3，廢石松散容重1.4T2135kNm3，設(shè)計(jì)三個(gè)裝車站，裝車站每班出礦

854kN量各為A1L1201*m,A21281kN,A3,裝車站到卸礦點(diǎn)距離各為

，L22500m4次，L33000m，每班運(yùn)輸廢石人員材料設(shè)備等所

需循環(huán)次數(shù)m1，線路平均坡度3ooo，裝卸及調(diào)車等時(shí)間為25分

鐘，列車辦工作時(shí)間為6小時(shí)Ⅰ【主井提升】一、井地車場(chǎng)布局

井底車場(chǎng)布局見圖1-1

二、井底電機(jī)車及礦車數(shù)的選型計(jì)算

根據(jù)機(jī)車質(zhì)量與階段運(yùn)輸量的關(guān)系確定電機(jī)車及礦車型號(hào)運(yùn)輸量Ta30～60萬故查表選擇電機(jī)車及礦車型號(hào)如下：電機(jī)車型號(hào)：ZK10-6250型電動(dòng)機(jī)2臺(tái)型號(hào)ZQ-21額定電壓250V機(jī)車質(zhì)量10T機(jī)車粘著重量98千牛

礦車型號(hào)：YCC2-6型車箱容積2m礦車質(zhì)量1830kg最大裝載量5000kg軌距600mm外形尺寸長(zhǎng)3000mm寬1250mm高1300mm軸距1000mm車輪直徑400mm卸載傾角42°

㈠電機(jī)車牽引的礦車數(shù)

⒈電機(jī)車班運(yùn)輸量及加權(quán)平均運(yùn)輸距離

AbA1A2A3213512818544270KN

3機(jī)車質(zhì)量T7～10礦車容積m31.2～2.0軌距600鋼軌型號(hào)kgm22～

LA1L1A2L2A3L3A1A2A32135201*12812500854300042702350M

⒉按起動(dòng)及制動(dòng)條件確定電機(jī)車牽引重量①按起動(dòng)條件計(jì)算

QzhPn0.11aipWzhp1000980.20.110.040.0030.009980001097122N

②按制動(dòng)條件計(jì)算

QzhPn0.11azipWzhP1000980.170.110.2470.0030.006298000591284N

式中：azvch22lz16100036002400.247MS2

③以較小的牽引重量計(jì)算電機(jī)車牽引的礦車數(shù)Z1QzhG0G591284179343528011.11故取11臺(tái)礦車

④列車有效載重

QZ1G11352838808N

⒊按牽引電動(dòng)機(jī)溫升條件對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行校核

①電機(jī)車牽引力

PZ1G0GWzhip1000981117.93435.280.0060.0032050NFzhPZ1G0Wkip1000981117.934Fh0.0070.0032953N

②每臺(tái)電動(dòng)機(jī)牽引力FzhFzh2205021025NFhFh229531476N2③由電動(dòng)機(jī)特性曲線表查得Izh20AVzh6.95MSIk28Vh5MS

④等值電流T1tzhth2Lm600.75Vzh2Lm600.75Vh23000600.756.9523000600.7559.613.322.9minIdaIzhtzhIhthT11.15209.62813.322.92519.85

牽引電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)電流Ich

因?yàn)镮d19.85Ich所以電動(dòng)機(jī)溫升正常；

證明ZK10-6250型電機(jī)車牽引11輛YCC2-6型側(cè)卸式礦車技術(shù)上可行

㈡電機(jī)車總臺(tái)數(shù)

①按加權(quán)平均運(yùn)輸距離和電機(jī)車廠是速度計(jì)算一次循環(huán)時(shí)間

T2L600.75Vch22350600.754.452548.47min

②每臺(tái)電機(jī)車每班可完成循環(huán)次數(shù)n160tbT60648.478次

③完成每班出礦量需要的循環(huán)次數(shù)mCAbZ1G1.242701135.2813次

④需要的電機(jī)車工作臺(tái)數(shù)N1mm1n113482臺(tái)因?yàn)樵O(shè)計(jì)3個(gè)出礦點(diǎn)故取N13臺(tái)

⑤電機(jī)車總數(shù)

NN1N1314臺(tái)

㈢電機(jī)車總數(shù)

ZK1K2N1Z11.11.331147.19故取48輛

三、提升容器的選擇

㈠罐籠的選擇①小時(shí)提升量

ASCAntrts1.2409.810306184854kNh

②一次提升量QAs1800k1H85418003.71001826.10kN

根據(jù)一次提升量結(jié)合所選YCC-2-6型礦車規(guī)格查表選擇標(biāo)準(zhǔn)單層罐籠型號(hào)YJGS-3.3a-1最大裝載量4.8T罐籠質(zhì)量4.3T鋼絲繩終端懸掛質(zhì)量89.24T乘人數(shù)25③平衡錘的選擇

QcQrQG024.39.835.2817.9268.73kN

選擇標(biāo)準(zhǔn)平衡錘7.5T平衡錘外形尺寸長(zhǎng)1800mm寬320mm高4490mm罐道間距1100mm平衡錘質(zhì)量7556kg圖號(hào)礦92型斷面尺寸1500×500mm

㈡鋼絲繩的選擇①每米鋼絲繩重量

PQQr0.113528042140179340.111666006.5115rm35.25Nm

H0選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩6×19同右型d=34mmP=40.11NmQd721280牛②驗(yàn)算安全系數(shù)mQdQQrPH0721280352806007440.111157.26.5符合技術(shù)要求

四、提升機(jī)及天輪的選擇

①卷筒直徑

D80d80342720mm選擇標(biāo)準(zhǔn)D=3.0m

②每個(gè)卷筒寬度

HLs10020B3de3343582.34mm選擇標(biāo)準(zhǔn)B=1.5m

3.143D根據(jù)選擇D、B值選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)2JK-320型最大靜拉力127400N最大靜拉力差78400ND=3.0mB=1.5mVmax4.5ms③檢驗(yàn)最大靜拉力和最大靜拉力差

TimaxQQrPH35280421401793440.1110099365127400NTiQPH3528040.111003929178400N符合技術(shù)要求

④天輪直徑D1D3.0m

五、提升機(jī)與井筒相對(duì)位置

①井架高度

hjahrhgi14Dt7614313.75m取hja15m

②卷筒中心至井筒提升中心線間水平距離

bmin0.6hja3.5D0.6153.5315.5m取b=30m

③鋼絲繩弦長(zhǎng)

LhjaC2Dbt2215223302231.32m

④鋼絲繩偏角

外偏角

Ba1tan1sa23dLtan11.51.60.128230.0340.00331.32tan10.208111130oo內(nèi)偏角

saa2tantan112HLsB3dDL201*0o1.60.128tan12100201.530.0340.0033.14331.320.0058hjacbD2⑤鋼絲繩仰角

tan1152303210.491tan2DDt2L33231.320.095

12tan10.491tan0.095313530

ooⅡ【副井提升】

①電機(jī)車型號(hào)與主井同為ZK10-6250型電動(dòng)機(jī)2臺(tái)型號(hào)ZQ-21額定電壓250V機(jī)車質(zhì)量10T機(jī)車粘著重量98千牛

②礦車型號(hào)YGC0.7-6車箱容積0.7m礦車質(zhì)量500kg最大載重1750kg軌距600mm外形尺寸長(zhǎng)1500mm寬850mm高1050mm

③罐籠型號(hào)YJGS-1.8a-1斷面尺寸1800×1150最大載重16.66千牛自重14.7千牛乘人數(shù)10鋼絲繩終端荷重31.36千牛

④平衡錘規(guī)格1000×300斷面尺寸重量25.48千牛

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課程設(shè)計(jì)

規(guī)劃某礦山礦石年產(chǎn)量40萬噸年，井深100米，礦石松散容重

2.0Tm3，廢石松散容重1.4Tm3，設(shè)計(jì)三個(gè)裝車站，裝車站每班出礦

量各為A12135kN,A21281kN,A3854kN,裝車站到卸礦點(diǎn)距離各為

L1201*m，L22500m，L33000m，每班運(yùn)輸廢石人員材料設(shè)備等所

需循環(huán)次數(shù)m14次，線路平均坡度3ooo，裝卸及調(diào)車等時(shí)間為25分鐘，列車辦工作時(shí)間為6小時(shí)Ⅰ【主井提升】一、井地車場(chǎng)布局

井底車場(chǎng)布局見圖1-1

二、井底電機(jī)車及礦車數(shù)的選型計(jì)算

根據(jù)機(jī)車質(zhì)量與階段運(yùn)輸量的關(guān)系確定電機(jī)車及礦車型號(hào)運(yùn)輸量Ta30～60萬機(jī)車質(zhì)量T7～10礦車容積m1.2～2.03軌距600鋼軌型號(hào)kgm22～30

故查表選擇電機(jī)車及礦車型號(hào)如下：電機(jī)車型號(hào)：ZK10-6250型電動(dòng)機(jī)2臺(tái)型號(hào)ZQ-21額定電壓250V機(jī)車質(zhì)量10T機(jī)車粘著重量98千牛

礦車型號(hào)：YCC2-6型車箱容積2m礦車質(zhì)量1830kg最大裝載量5000kg軌距600mm外形尺寸長(zhǎng)3000mm寬1250mm高1300mm軸距1000mm車輪直徑400mm卸載傾角42°

㈠電機(jī)車牽引的礦車數(shù)

⒈電機(jī)車班運(yùn)輸量及加權(quán)平均運(yùn)輸距離

3AbA1A2A3213512818544270KN

A1L1A2L2A3L32135201*128125008543000L2350M

A1A2A342

⒉按起動(dòng)及制動(dòng)條件確定電機(jī)車牽引重量①按起動(dòng)條件計(jì)算

QzhPn1000980.2p980001097122N

0.11aipWzh0.110.040.0030.009Pn1000980.17P98000591284N0.11azipWzh0.110.2470.0030.0062②按制動(dòng)條件計(jì)算

Qzh1610002vch3600式中：az0.247MS22lz240③以較小的牽引重量計(jì)算電機(jī)車牽引的礦車數(shù)

Z1Qzh59128411.11故取11臺(tái)礦車

G0G1793435280④列車有效載重

QZ1G11352838808N

⒊按牽引電動(dòng)機(jī)溫升條件對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行校核①電機(jī)車牽引力

PZ1G0GWzhip1000981117.93435.280.0060.0032050NFzhPZ1G0Wkip1000981117.9340.0070.0032953NFh②每臺(tái)電動(dòng)機(jī)牽引力

FzhFh29532050Fzh1025NFh1476N

2222③由電動(dòng)機(jī)特性曲線表查得

Izh20AVzh6.95MSIk28Vh5MS

④等值電流

T1tzhth2LmLm300030009.613.322.9min600.75Vzh600.75Vh600.756.95600.7552IzhtzhIhth2029.628213.3Ida1.1519.85

T122.925牽引電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)電流Ich34

因?yàn)镮d19.85Ich所以電動(dòng)機(jī)溫升正常；

證明ZK10-6250型電機(jī)車牽引11輛YCC2-6型側(cè)卸式礦車技術(shù)上可行

㈡電機(jī)車總臺(tái)數(shù)

①按加權(quán)平均運(yùn)輸距離和電機(jī)車廠是速度計(jì)算一次循環(huán)時(shí)間

T2L223502548.47min

600.75Vch600.754.45②每臺(tái)電機(jī)車每班可完成循環(huán)次數(shù)

n160tb6068次T48.47③完成每班出礦量需要的循環(huán)次數(shù)

mCAb1.2427013次Z1G1135.28④需要的電機(jī)車工作臺(tái)數(shù)

N1mm11342臺(tái)因?yàn)樵O(shè)計(jì)3個(gè)出礦點(diǎn)故取N13臺(tái)n18⑤電機(jī)車總數(shù)

NN1N1314臺(tái)

㈢電機(jī)車總數(shù)

ZK1K2N1Z11.11.331147.19故取48輛

三、提升容器的選擇

㈠罐籠的選擇①小時(shí)提升量

CAn1.2409.8104AS854kNh

trts30618②一次提升量

QAs854k1H3.71001826.10kN18001800根據(jù)一次提升量結(jié)合所選YCC-2-6型礦車規(guī)格查表選擇標(biāo)準(zhǔn)單層罐籠型號(hào)YJGS-3.3a-1最大裝載量4.8T罐籠質(zhì)量4.3T鋼絲繩終端懸掛質(zhì)量89.24T乘人數(shù)25③平衡錘的選擇

QcQrQG035.2817.94.39.868.73kN

選擇標(biāo)準(zhǔn)平衡錘7.5T平衡錘外形尺寸長(zhǎng)1800mm寬320mm高4490mm罐道間距1100mm平衡錘質(zhì)量7556kg圖號(hào)礦92型斷面尺寸1500×500mm

㈡鋼絲繩的選擇①每米鋼絲繩重量

PQQr0.11rmH035.25N352804214017934m1666000.111156.5選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩6×19同右型d=34mmP=40.11NmQd721280牛②驗(yàn)算安全系數(shù)

m

Qd7212807.26.5符合技術(shù)要求

QQrPH0352806007440.11115四、提升機(jī)及天輪的選擇

①卷筒直徑

D80d80342720mm選擇標(biāo)準(zhǔn)D=3.0m

②每個(gè)卷筒寬度

HLs10020B3de3343582.34mm選擇標(biāo)準(zhǔn)B=1.5m

3.143D根據(jù)選擇D、B值選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)2JK-320型最大靜拉力127400N最大靜拉力差78400ND=3.0mB=1.5mVmax4.5ms③檢驗(yàn)最大靜拉力和最大靜拉力差

TimaxQQrPH35280421401793440.1110099365127400NTiQPH3528040.111003929178400N符合技術(shù)要求

④天輪直徑

D1D3.0m

五、提升機(jī)與井筒相對(duì)位置

①井架高度

hjahrhgi11Dt76313.75m取hja15m

②卷筒中心至井筒提升中心線間水平距離

bmin0.6hja3.5D0.6153.5315.5m取b=30m

③鋼絲繩弦長(zhǎng)

LhjaC2Dbt2231523031.32m

222④鋼絲繩偏角

外偏角

Ba1tan1內(nèi)偏角

sa1.60.1283d1.530.0340.003122tantan10.2081o111o30L31.32sa1.60.128HLs10020B3d1.530.0340.00322D3.143tan1a2tan1L31.32tan10.0058201o30⑤鋼絲繩仰角

tan1hjac152DDt330.491tan20.095D32L231.32b302212tan10.491tan10.09531o3530o

Ⅱ【副井提升】

①電機(jī)車型號(hào)與主井同為ZK10-6250型電動(dòng)機(jī)2臺(tái)型號(hào)ZQ-21額定電壓250V機(jī)車質(zhì)量10T機(jī)車粘著重量98千牛

②礦車型號(hào)YGC0.7-6車箱容積0.7m礦車質(zhì)量500kg最大載重1750kg軌距600mm外形尺寸長(zhǎng)1500mm寬850mm高1050mm

③罐籠型號(hào)YJGS-1.8a-1斷面尺寸1800×1150最大載重16.66千牛自重14.7千牛乘人數(shù)10鋼絲繩終端荷重31.36千牛

④平衡錘規(guī)格1000×300斷面尺寸重量25.48千牛

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