煤矿综采工作面大件运输无极绳绞车选型设计

2013-08-16金明明

山东工业技术 2013年11期

金明明

（淮北矿业集团公司杨柳煤矿，安徽淮北235000）

0 引言

随着煤矿采掘机械化的发展，煤矿轨道运输距离和运输重量不断增加，尤其是综采工作面的液压支架整架运输，运输重量高达30t 左右，传统的小绞车运输已不能满足安全、高效运输的需要，近年来国内研制了很多新型煤矿井下辅助运输设备，以取代落后的小绞车运输方式，从安全技术经济一体化综合分析，其中无极绳绞车应用最为广泛。

淮北矿业杨柳煤矿1061 综采工作面，运输长度约1000m，安装时，选择液压支架整体运送至工作面切眼，液压支架整体中27t，运输平板车1t，梭车1.5t，为了保证无极绳绞车运输的安全性，必须对无极绳绞车的各项技术参数进行理论计算。

1 计算原理

基于挠性体摩擦理论，通过“逐点计算法”将钢丝绳在运行中遇到的各种阻力，沿着牵引钢丝绳运行方向依次逐点计算，根据受力点力的数值对无极绳绞车应具备的牵引力、电机功率、张紧力进行计算，对钢丝绳安全系数、矿车连接器强度进行校验，从而选型适合额定工况条件的无极绳绞车。

2 选型计算

2.1 绞车运输基本条件

1）运行巷道的运输距离：1000m；

2）最大坡度：15°；

3）运送最大件的质量：27t

4）梭车质量：1.5t；

5）大件运输车重量：1t。

2.2 初选钢丝绳

重物沿倾角为β 的轨道上提时，受到斜面产生的阻力，串车的总阻力包括最大件、梭车、矿车重力的倾斜分力和沿着轨道的摩擦力，该运行阻力计算如下：

图1 无极绳绞车计算原理图

式中：F1为串车阻力（不包括钢丝绳运行阻力），N；

G 运输最大件质量，t；G1运送最大件质量矿车质量，t；

G0梭车质量，t；g 重力加速度，9.8m/s2；

μ1矿车运行摩擦阻力系数，矿车为滚动轴承取μ1=0.015；

β 巷道最大倾角；M 钢丝绳安全系数；

L 由驱动轮到尾部绳轮的长度，1000m。

根据《煤矿安全规程》第四百条的规定，确定安全系数M＝F 破/F牵≥5-0.001L=4 根据钢丝绳钢丝破断力查询《钢丝绳技术手册》选型钢丝绳。

可选用选用公称抗拉强度为1770MPa，直径为Φ26.0mm 的钢芯钢丝绳，其最小破断拉力为426KN。

M＝F 破/F 牵=426/79.1=5.38＞4 能满足工作需求。

3 无极绳绞车选型

系统运行阻力主要包括列车运行阻力和钢丝绳沿线路运行时所受的阻力。无极绳在一侧钢丝绳重载、另一侧钢丝绳空载运行时，为最恶劣工况，故以此工况为设计计算工况。

根据实际工况条件及运行要求，计算系统运行阻力如下：

式中：F 系统运行总阻力，N；

μ2钢丝绳摩擦阻力系数，取0.2；

q 钢丝绳单位长度重量，kg/m；

根据计算整个系统的运行阻力F 和厂家提供无极绳绞车手册中绞车的额定拉力F 额对牵引绞车选型，要求保证f≦f 额便可选型,因此需用SQ-120/132 型无极绳绞车，额定拉力120KN，满足安全运输要求。

4 逐点计算法计算各点张力

1）无极绳绞车属于无极绳牵引运输系统，依靠驱动轮与钢丝绳之间的摩擦力带动系统工作。因此，挠性体摩擦理论完全适用钢丝绳的张力计算。

例3阶”中进行了详细的介绍，在此就不再赘述了。不过，需要强调的是，在“技巧和演奏”分册的第42至47页，逐一列出了十二个大调的五指音阶和七个从白键开始的小调五指音阶。这些音阶的授课思路均带有明确的视觉提示，如C、G、F大调和弦都是“白键—白键—白键”的结构，而D、A、E大调和弦则都是“白键—黑键—白键”的结构，并以此规律将十二个大调及七个小调进行了划分，方便学生从整体上把握并加强记忆。在学习五指音阶时，若将音阶的视觉结构与上述所讲到的首调听觉相结合，将会达到事半功倍的效果。

如图1 所示，根据逐点计算法求钢丝绳各点的张力：