煤矿井下胶带输送机巷道设计

qRU

26.56 3
8.86(Kg
/
m)
输送机承载分支和回程分支每米输送带的质量： qB 34 1.2 40.8(Kg / m)
每米胶带上输送物料的质量：
qG

Q 3.6V

1650 3.6 4
115(kg / m)
模拟摩擦系数：
根据《DTⅡ型固定带式输送机设计选用手册》表34，选 f 0.03 。
目录
一、胶带输送机巷道设计
1、 巷 道 坡 度 的 设 计 要 求 2、巷 道 设 计 应 考 虑 的 各 种 间 隙 3、巷 道 排 水 系 统 设 计 4、巷 道 通 风 系 统 设 计 5、巷 道 辅 助 运 输 系 统 设 计 6、转 载 形 式 及 其 空 间 要 求 7、设 备 更 换 维 护 空 间
S3 e2
S在1 围包角全部用满时S2，
FU1 FU 2 FU
FU 2
FU1
S1m in

CFU 1 e1 1

(
CFU 1)(e1
1)
S3 S2 2 S2 S1
启动系数C 皮带机启动时的圆周力
C 皮带机正常运行时的圆周力
FU ma FU
清理优先考虑斗提机。 （3） 沿线排水可采取的几种方式：
①在适当位置增加联络巷实现自流； ②在低洼点打泄水孔自流； ③在低洼点设置排水设备，推广使用自动排水装置。 （4）条件许可的皮带机巷道，可以考虑安装固液分离设备。
（1）皮带机巷道应优先考虑布置在进风巷； （2）如果无法布置在进风巷，应至少确保电气设备 及驱动单元始终处于新鲜风流中。
以下为一部胶带输送机的设计实例，在相同的驱 动单元数量及功率的情况下，计算两种驱动单元布置 方式的胶带输送机安全系数以及张力的差异。 （1）基本参数如下：
设计实例
运量： Q 2100t / h 带宽： B 1200mm 带速：V 4m / s
运输距离： Lh 2000m 垂直提升高度： H 0m
（一）最大倾角规定
《煤炭工业矿井设计规范》中规定上运倾角不宜大于18°， 下运不应大于16°。2016版《煤矿安全规程》第五百七十条规 定：最大倾角上行不得大于16°，严寒地区不得大于14°，下行 不得大于12°。特种带式输送机不受此限。但根据现场实际使用 经验，建议皮带机最大倾角： （1） 输送干燥物料，最大倾角可取12°； （2） 物料含水量不超10%时，最大倾角可取10°； （3） 含水量超15%时，最大倾角应不大于8° 。
于15m（便于煤泥水清理与设备运输）。 （2） 胶带更换段空间： —— 应处于水平巷道或者坡度不大于1°（保证胶带不自滑）的斜
巷（应考虑设置在势能较低的位置）；（综合摩擦系数取0.023） —— 考虑更换胶带区域行人侧的距帮间隙（建议不小于B（带宽）
+1000mm ），且要考虑管路、电缆的影响。 （3） 胶带硫化空间： —— 考虑非行人侧与帮部间隙、距顶板高度。
织物带
R1≥（38～42）B×sinλ B为带宽；λ为托辊槽形角（λ=35°）
B=1000，R1=22～ 24m。
钢丝绳芯带 R1≥（100～167）B×sinλ B=1000，R1=58～ 96m。
（2） 凹弧段的最小曲率半径公式：
R S qB
S：凹弧段起点处胶带张力； qB： 每米胶带质量。
（3） 凹弧段的曲率半径应保证胶带在任何工况下胶带都不脱离托辊，当空间布 置困难，凹弧段半径达不到设计要求，胶带有可能飘带时，应采取防止胶带与其 它物体碰撞的措施或设置安全装置；根据设计经验，大型皮带机的凹弧段曲率半 径通常不小于300~500m 。
为提高皮带机运输倾角，可采取以下措施： （1）装料点处尽量平缓，条件允许时，装料点最好布置在水平段； （2）对含水量高的物料采取脱水措施，实现煤水分离； （3）选用特殊胶带，如花纹胶带等； （4）选用深槽托辊组。
（二）曲率半径公式
《DTⅡ（A）型带式输送机设计手册》中曲率半径的计算公式：
（1） 凸弧段的最小曲率半径公式:
（2） 主要技术参数确定如下：
输送机承载分支的托辊间距： a0 1.2m 输送机回程分支的托辊间距： au 3m
托辊直径： d 159mm
选用胶带：ST2000
输送机承载分支每米机长托辊旋转部分质量：
qRO

10.53 1.2
3

26.325
(
Kg
/
m)
输送机回程分支每米机长托辊旋转部分质量：
度和带宽至少要与上一级皮带机匹配。
胶带输送机理论运量表
（二） 胶带输送机理论
运量表
皮带机的设计计算
计算皮带机的运行阻力（圆周力）Fu： 承载分支的运行阻力；
F1 (qRO qB qG ) fL
B 1200
F1

(60

Q 3.6V
)

0.03L
回程分支的运行阻力
B 1400
拉紧装置 为减小拉紧力，拉紧装置应尽量布置在胶带张力最小的区域，水平皮 带机应布置在头部驱动动滚筒胶带奔离点附近。上、下运皮带机尤其 是倾角较大的（大于12度）皮带机应优先考虑采用机尾重锤拉紧方案 ，但为了方便维护和管理，如果采用液压拉紧或绞车拉紧，则应布置 在头部附近。
逆止器和制动器 为确保皮带机的安全运行，按照设计规范和煤矿安全规程的要求，上 运皮带机必须同时安装逆止器和制动器，下运皮带机则必须安装软制 动器（指减速度可控）。带速较高、运距较长的水平皮带机也应安装 制动器。
启动加速度a越小，C的值就越小，皮带机越平稳，通常情况下， 如果采用软启动方式，a值应小于0.1，C值约为1.1~1.3，采用普通启动方 式，a的值要超过0.3，C值为1.5~2。上运皮带机的C值小，平运皮带机的C 值大，平运距离越长，C值越大。
带式输送机启动加速度应符合下列规定：
(1)带式输送机的平均启动加速度不应大于 0.3m / s2； (2)机长超过 500m的带式输送机（电动工况）或机长超过200m 的下运带式输 送机（发电工况），平均启动加速度不宜大于 0.2m / s2； (3)倾角变化大、布置复杂的长距离带式输送机平均启动加速度不宜大于0.1m / s2。
图一
图一为一胶带输送机通风系统设计实例，通过二皮回风联的设计，用以保证在胶带 输送机巷道为回风巷的情况下，机头电控硐室处于进风的新鲜风流中。
设计原则
（1） 巷道设计应考虑设置便于检修、更换重要设备、部件的联络巷； （2） 辅助运输系统应布置在行人侧，可采取轨道运输或单轨吊等； （3） 辅助运输系统应延伸至所有重要设备、部件安装地点（包括胶带输送机里侧）
便于维修与更换设备（见图二）； （4）为便于敷设新胶带、回收旧胶带，建议在更换胶带处安装绞车和开关硐室； （5）固定安装的永久性皮带机巷道底板应做硬化处理。
图二 ：胶带输送机辅助运输系统实例 图二：为一部胶带输送机驱动部附近辅助运输系统的设计实例，通过皮带联络巷可以将驱 动部各设备运输至安装更换位置，但要保证联络巷附近的胶带输送机机架的高度以及驱动 部各设备距离两边帮部的距离满足运输要求。
确定功率配比
对头部双驱动滚筒集中驱动的皮带机，常用的功率配比有： 1:1，2:2， 2:1，应根据实际情况按照充分利用传动滚筒围包角，最 大限度降低胶带强度、提高胶带安全系数的原则确定，最合理、最常 用的功率配比为2:1。
2
1
S2 S1 CFU1 S3 S2 CFU 2
S2 e1
F1 F2 FU
F1 F2
e
FMin

L( qB qG 8hrMax
)g
hr

h L
hr 0.01
驱动装置的布置 驱动装置布置布置主要有以下几种：
平行轴对称布置
直交（垂直）轴对称布置
平行轴非对称布置
直交（垂直）轴非对称布置
平行轴减速器的优点是没有伞齿轮，可靠性较垂直轴略高，巷道开拓量比垂直轴大。 对称布置的优点：巷道开拓量小；缺点是减速器增加一个品种，管理不便。
带式输送机停车减速度应符合下列规定：
(1)带式输送机减速停车时平均减速度不应大于 0.3m / s；2 (2)大型及中长距离以上的带式输送机，平均停车减速度不宜大于 0.2m / s2； (3)倾角变化大、布置复杂的长距离带式输送机平均停车减速度不宜大于 0.1m / s。2
计算输送带张力
输送带张力应满足下列要求： (1) 在任何工况下，输送带与传动滚筒之间都不应打滑； (2) 相邻两托辊组间的输送带垂度不应超过允许值。
——转载形式与空间要求
（1） 优先选用中间缓冲煤仓（溜煤眼）配合给煤机转载，以减少相互 影响。 （2） 两胶带输送机直接搭接时，考虑卸载滚筒与搭接皮带的高差： —保证搭接皮带可以有足够空间加装溜槽； —满足清扫器清扫的煤泥实现自流的需要（考虑顺煤板的安装角度）。
（1） 设备更换空间： —— 机头段应考虑处于水平巷道，卸载滚筒与驱动单元的距离不小
单元的数量，减小单机功率。 （4）在总功率一定的前提下，应按带强相同、安全系数最大或安全系数
相同、带强最低的原则确定驱动滚筒和驱动单元的数量。 （5）应考虑功率平衡问题。 （6）应考虑皮带机的总体造价。
典型的驱动单元布置（头部集中驱动）
头尾驱动布置，适合长运距水平运输皮带机 头部、中间和尾部驱动布置，适合特长水平运输皮带机 头部和中间驱动布置，适合向上运输皮带机
F1

(70

Q 3.6V
)
0.03L
F2 (qRU qB ) fL
B 1200 F2 4Байду номын сангаас 0.03L 1.2L
B 1400 F2 50 0.03L 1.5L