矿井胶带输送机选型探究

李传鑫 张文谦

（山东省煤炭技术服务有限公司，山东 济南 250032）

1 概况

矿井采区运输巷为机轨合一巷道，原煤运输由三部胶带机搭接完成，倾角均为0～1°。运输环节较多，设备的维护保养比较繁琐，运输过程中存在不确定因素。通过运输系统改造，减少运输环节。提高矿井连续运输的能力。

2 运输系统改造方案及设备选型计算

胶带输送机输送距离L=507m，巷道倾角β1=0～1°，运输能力 100t/h。

2.1 运输量

根据矿井实际，考虑到生产不均衡性，运输能力按每年276d，每天三班生产，每班运输时间取3h。

所需小时运输能力：

式中：

Q-所需小时运输能力，t/h；

K-不均衡系数，取1.3；

An-年产量，取7.0×104t/年；

br-年运输天数，取276d；

t-每班运输时间，取3h。

2.2 胶带输送机实际运输能力

根据经验，结合原煤粒度、槽形托辊等因素，暂取胶带宽度B=800mm，胶带采用PVG 800S型胶带，输送带的单位长度质量qb=10.6kg/m, 胶带输送机运行速度取v=2m/s。

胶带输送机理论运输能力：

式中：

Q'-小时计算最大运输能力，t/h；

S-输送物质装载的截面积，带宽800mm，当槽形角35°，煤运行堆积角20°时S=0.0692m2；

ρ-煤的松散密度，取0.9t/m3；

K-输送机倾角系数，当倾角为0～1°为1。

为方便井下生产安排，应留有一定运能余量，结合采区工作面设备运能，胶带输送机运输能力按100t/h考虑。

2.3 计算圆周驱动力

（1）主要阻力Fh

重段托辊间距为1.2m，空段托辊间距为3m。重段托辊旋转部分质量qRO=7.74/1.2=6.45kg/m，空段托辊旋转部分质量qRU=7.15/3=2.39kg/m。

式中：

f-运行阻力系数，0.03；

L-胶带输送机输送距离，507m；

g-重力加速度，取9.8m/s2；

qB-输送带的单位长度质量，qB=10.6kg/m；

qG-输送带单位长度煤的重量，qG=13.89kg/m；

β-巷道倾角。

（2）主要特种阻力

式中：

Fε1-上行运行阻力，N；

FglS-下行运行阻力，N。

（3）附加特种阻力

（4）倾斜阻力

圆周驱动力

2.4 传动功率计算

式中：

Fu-圆周驱动力，10283N；

υ-胶带输送机运行速度，取2m/s。

电动机功率：

式中：

K-电机备用系数：K=1.4；

P-计算功率，20.566kW。

选取防爆电动机型号为：DSB-40

功率：2×40kW；

转速：1470r/min；

电压：660V；

减速器型号为：JS40；

减速比：18.43。

2.5 输送带张力计算

2.5.1 按不打滑条件计算输送带张力

回程最小张力F2min

防滑验算

式中：

Fumax-最大张力，15424.5N；

St-皮带的抗拉强度，800N/mm；

B-胶带的带宽，800mm。

选取PVG 800S，胶带能够满足强度要求。

2.5.2 输送带下垂度校核

承载分支最小张力Fcmin

因为F7=5657.6＞3600,符合规范要求；

回程分支最小张力FHmin

因为F6=5440N＞3895N,符合规范要求。

2.6 输送带强度校核

符合《煤矿安全规程》要求。

3 带式输送机选型及校验

3.1 传动滚筒合力计算

选取输送机型号为DTL80/40/2×40，技术参数如下：

胶带宽度：800mm；

小时能力：100t/h；

电动机功率：2×40kW；

速度：2.0m/s；

初选传动滚筒直径630mm，许用合力80kN，许用扭矩12kN·m。

3.2 传动滚筒扭矩校核

所选输送机满足要求。

4 电源、电控及保护设备

皮带机电源引自采区变配电点。在胶带输送机机头处设机头配电控制点，选用KBZ-400真空馈电开关做电源总开关，选用QBZ-120/660型隔爆型磁力启动器和ZJZ-SI型矿用带式输送机综合保护装置控制皮带机的运行。