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《矿山机械》课程设计 (1)
《矿山机械》课程设计
矿山机械课程设计
河南理工大学采矿工程10级周玉制作
课程设计
规划某矿山矿石年产量40万吨年，井深100米，矿石松散容重
2.0Tm3，废石松散容重1.4T2135kNm3，设计三个装车站，装车站每班出矿
854kN量各为A1L1201*m,A21281kN,A3,装车站到卸矿点距离各为
，L22500m4次，L33000m，每班运输废石人员材料设备等所
需循环次数m1，线路平均坡度3ooo，装卸及调车等时间为25分
钟，列车办工作时间为6小时Ⅰ【主井提升】一、井地车场布局
井底车场布局见图1-1
二、井底电机车及矿车数的选型计算
根据机车质量与阶段运输量的关系确定电机车及矿车型号运输量Ta30～60万故查表选择电机车及矿车型号如下：电机车型号：ZK10-6250型电动机2台型号ZQ-21额定电压250V机车质量10T机车粘着重量98千牛
矿车型号：YCC2-6型车箱容积2m矿车质量1830kg最大装载量5000kg轨距600mm外形尺寸长3000mm宽1250mm高1300mm轴距1000mm车轮直径400mm卸载倾角42°
㈠电机车牵引的矿车数
⒈电机车班运输量及加权平均运输距离
AbA1A2A3213512818544270KN
3机车质量T7～10矿车容积m31.2～2.0轨距600钢轨型号kgm22～
LA1L1A2L2A3L3A1A2A32135201*12812500854300042702350M
⒉按起动及制动条件确定电机车牵引重量①按起动条件计算
QzhPn0.11aipWzhp1000980.20.110.040.0030.009980001097122N
②按制动条件计算
QzhPn0.11azipWzhP1000980.170.110.2470.0030.006298000591284N
式中：azvch22lz16100036002400.247MS2
③以较小的牵引重量计算电机车牵引的矿车数Z1QzhG0G591284179343528011.11故取11台矿车
④列车有效载重
QZ1G11352838808N
⒊按牵引电动机温升条件对上述结果进行校核
①电机车牵引力
PZ1G0GWzhip1000981117.93435.280.0060.0032050NFzhPZ1G0Wkip1000981117.934Fh0.0070.0032953N
②每台电动机牵引力FzhFzh2205021025NFhFh229531476N2③由电动机特性曲线表查得Izh20AVzh6.95MSIk28Vh5MS
④等值电流T1tzhth2Lm600.75Vzh2Lm600.75Vh23000600.756.9523000600.7559.613.322.9minIdaIzhtzhIhthT11.15209.62813.322.92519.85
牵引电动机长时电流Ich
因为Id19.85Ich所以电动机温升正常；
证明ZK10-6250型电机车牵引11辆YCC2-6型侧卸式矿车技术上可行
㈡电机车总台数
①按加权平均运输距离和电机车厂是速度计算一次循环时间
T2L600.75Vch22350600.754.452548.47min
②每台电机车每班可完成循环次数n160tbT60648.478次
③完成每班出矿量需要的循环次数mCAbZ1G1.242701135.2813次
④需要的电机车工作台数N1mm1n113482台因为设计3个出矿点故取N13台
⑤电机车总数
NN1N1314台
㈢电机车总数
ZK1K2N1Z11.11.331147.19故取48辆
三、提升容器的选择
㈠罐笼的选择①小时提升量
ASCAntrts1.2409.810306184854kNh
②一次提升量QAs1800k1H85418003.71001826.10kN
根据一次提升量结合所选YCC-2-6型矿车规格查表选择标准单层罐笼型号YJGS-3.3a-1最大装载量4.8T罐笼质量4.3T钢丝绳终端悬挂质量89.24T乘人数25③平衡锤的选择
QcQrQG024.39.835.2817.9268.73kN
选择标准平衡锤7.5T平衡锤外形尺寸长1800mm宽320mm高4490mm罐道间距1100mm平衡锤质量7556kg图号矿92型断面尺寸1500×500mm
㈡钢丝绳的选择①每米钢丝绳重量
PQQr0.113528042140179340.111666006.5115rm35.25Nm
H0选择标准钢丝绳6×19同右型d=34mmP=40.11NmQd721280牛②验算安全系数mQdQQrPH0721280352806007440.111157.26.5符合技术要求
四、提升机及天轮的选择
①卷筒直径
D80d80342720mm选择标准D=3.0m
②每个卷筒宽度
HLs10020B3de3343582.34mm选择标准B=1.5m
3.143D根据选择D、B值选择标准提升机2JK-320型最大静拉力127400N最大静拉力差78400ND=3.0mB=1.5mVmax4.5ms③检验最大静拉力和最大静拉力差
TimaxQQrPH35280421401793440.1110099365127400NTiQPH3528040.111003929178400N符合技术要求
④天轮直径D1D3.0m
五、提升机与井筒相对位置
①井架高度
hjahrhgi14Dt7614313.75m取hja15m
②卷筒中心至井筒提升中心线间水平距离
bmin0.6hja3.5D0.6153.5315.5m取b=30m
③钢丝绳弦长
LhjaC2Dbt2215223302231.32m
④钢丝绳偏角
外偏角
Ba1tan1sa23dLtan11.51.60.128230.0340.00331.32tan10.208111130oo内偏角
saa2tantan112HLsB3dDL201*0o1.60.128tan12100201.530.0340.0033.14331.320.0058hjacbD2⑤钢丝绳仰角
tan1152303210.491tan2DDt2L33231.320.095
12tan10.491tan0.095313530
ooⅡ【副井提升】
①电机车型号与主井同为ZK10-6250型电动机2台型号ZQ-21额定电压250V机车质量10T机车粘着重量98千牛
②矿车型号YGC0.7-6车箱容积0.7m矿车质量500kg最大载重1750kg轨距600mm外形尺寸长1500mm宽850mm高1050mm
③罐笼型号YJGS-1.8a-1断面尺寸1800×1150最大载重16.66千牛自重14.7千牛乘人数10钢丝绳终端荷重31.36千牛
④平衡锤规格1000×300断面尺寸重量25.48千牛
课程设计
规划某矿山矿石年产量40万吨年，井深100米，矿石松散容重
2.0Tm3，废石松散容重1.4Tm3，设计三个装车站，装车站每班出矿
量各为A12135kN,A21281kN,A3854kN,装车站到卸矿点距离各为
L1201*m，L22500m，L33000m，每班运输废石人员材料设备等所
需循环次数m14次，线路平均坡度3ooo，装卸及调车等时间为25分钟，列车办工作时间为6小时Ⅰ【主井提升】一、井地车场布局
井底车场布局见图1-1
二、井底电机车及矿车数的选型计算
根据机车质量与阶段运输量的关系确定电机车及矿车型号运输量Ta30～60万机车质量T7～10矿车容积m1.2～2.03轨距600钢轨型号kgm22～30
故查表选择电机车及矿车型号如下：电机车型号：ZK10-6250型电动机2台型号ZQ-21额定电压250V机车质量10T机车粘着重量98千牛
矿车型号：YCC2-6型车箱容积2m矿车质量1830kg最大装载量5000kg轨距600mm外形尺寸长3000mm宽1250mm高1300mm轴距1000mm车轮直径400mm卸载倾角42°
㈠电机车牵引的矿车数
⒈电机车班运输量及加权平均运输距离
3AbA1A2A3213512818544270KN
A1L1A2L2A3L32135201*128125008543000L2350M
A1A2A342
⒉按起动及制动条件确定电机车牵引重量①按起动条件计算
QzhPn1000980.2p980001097122N
0.11aipWzh0.110.040.0030.009Pn1000980.17P98000591284N0.11azipWzh0.110.2470.0030.0062②按制动条件计算
Qzh1610002vch3600式中：az0.247MS22lz240③以较小的牵引重量计算电机车牵引的矿车数
Z1Qzh59128411.11故取11台矿车
G0G1793435280④列车有效载重
QZ1G11352838808N
⒊按牵引电动机温升条件对上述结果进行校核①电机车牵引力
PZ1G0GWzhip1000981117.93435.280.0060.0032050NFzhPZ1G0Wkip1000981117.9340.0070.0032953NFh②每台电动机牵引力
FzhFh29532050Fzh1025NFh1476N
2222③由电动机特性曲线表查得
Izh20AVzh6.95MSIk28Vh5MS
④等值电流
T1tzhth2LmLm300030009.613.322.9min600.75Vzh600.75Vh600.756.95600.7552IzhtzhIhth2029.628213.3Ida1.1519.85
T122.925牵引电动机长时电流Ich34
因为Id19.85Ich所以电动机温升正常；
证明ZK10-6250型电机车牵引11辆YCC2-6型侧卸式矿车技术上可行
㈡电机车总台数
①按加权平均运输距离和电机车厂是速度计算一次循环时间
T2L223502548.47min
600.75Vch600.754.45②每台电机车每班可完成循环次数
n160tb6068次T48.47③完成每班出矿量需要的循环次数
mCAb1.2427013次Z1G1135.28④需要的电机车工作台数
N1mm11342台因为设计3个出矿点故取N13台n18⑤电机车总数
NN1N1314台
㈢电机车总数
ZK1K2N1Z11.11.331147.19故取48辆
三、提升容器的选择
㈠罐笼的选择①小时提升量
CAn1.2409.8104AS854kNh
trts30618②一次提升量
QAs854k1H3.71001826.10kN18001800根据一次提升量结合所选YCC-2-6型矿车规格查表选择标准单层罐笼型号YJGS-3.3a-1最大装载量4.8T罐笼质量4.3T钢丝绳终端悬挂质量89.24T乘人数25③平衡锤的选择
QcQrQG035.2817.94.39.868.73kN
选择标准平衡锤7.5T平衡锤外形尺寸长1800mm宽320mm高4490mm罐道间距1100mm平衡锤质量7556kg图号矿92型断面尺寸1500×500mm
㈡钢丝绳的选择①每米钢丝绳重量
PQQr0.11rmH035.25N352804214017934m1666000.111156.5选择标准钢丝绳6×19同右型d=34mmP=40.11NmQd721280牛②验算安全系数
m
Qd7212807.26.5符合技术要求
QQrPH0352806007440.11115四、提升机及天轮的选择
①卷筒直径
D80d80342720mm选择标准D=3.0m
②每个卷筒宽度
HLs10020B3de3343582.34mm选择标准B=1.5m
3.143D根据选择D、B值选择标准提升机2JK-320型最大静拉力127400N最大静拉力差78400ND=3.0mB=1.5mVmax4.5ms③检验最大静拉力和最大静拉力差
TimaxQQrPH35280421401793440.1110099365127400NTiQPH3528040.111003929178400N符合技术要求
④天轮直径
D1D3.0m
五、提升机与井筒相对位置
①井架高度
hjahrhgi11Dt76313.75m取hja15m
②卷筒中心至井筒提升中心线间水平距离
bmin0.6hja3.5D0.6153.5315.5m取b=30m
③钢丝绳弦长
LhjaC2Dbt2231523031.32m
222④钢丝绳偏角
外偏角
Ba1tan1内偏角
sa1.60.1283d1.530.0340.003122tantan10.2081o111o30L31.32sa1.60.128HLs10020B3d1.530.0340.00322D3.143tan1a2tan1L31.32tan10.0058201o30⑤钢丝绳仰角
tan1hjac152DDt330.491tan20.095D32L231.32b302212tan10.491tan10.09531o3530o
Ⅱ【副井提升】
①电机车型号与主井同为ZK10-6250型电动机2台型号ZQ-21额定电压250V机车质量10T机车粘着重量98千牛
②矿车型号YGC0.7-6车箱容积0.7m矿车质量500kg最大载重1750kg轨距600mm外形尺寸长1500mm宽850mm高1050mm
③罐笼型号YJGS-1.8a-1断面尺寸1800×1150最大载重16.66千牛自重14.7千牛乘人数10钢丝绳终端荷重31.36千牛
④平衡锤规格1000×300断面尺寸重量25.48千牛