2018机车选型和能力计算

运输设备选型和能力计算
一、主平硐运输设备选型
1、设计依据
新木煤矿为低瓦斯矿井，主平硐采用防爆型蓄电池机车运输，采用MG1.1—6B 型1t 矿车装煤，另配有5辆MC1.5—6A 型材料车和3辆MP1.5—6A 型平板车运输大件材料设备。

矿井设计生产能力为90kt/a ，矸石运输量按20％计算，运输距离0.8km 。

2、设计选型
初步选用CDXT —5型防爆蓄电池机车，主要性能参数如下：
粘着重量 5t
时制牵引力 7.24kN
长时制速度 7.0km/h
最小曲线半径 6.5m
外型尺寸(长×宽×高) 3230×1060×1550
矿车载重：煤车1.1t/车，矸石车1.7t/车
矿车自重：0.592t/车
1）列车组成计算
①按列车起动条件
重列车上坡起动时求机车牵引矿车数
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-+++=1)(075.10g i a g q q P n q q ωψ ②按机车制动条件
重列车下坡制动时求机车牵引矿车数
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---+=1)(075.10g i b g q q P n y z ωψ
式中 n ——列车中矿车数，辆；
P ——机车质量， 5t ；
q ——矿车装载质量，煤车1.1t ，矸石车1.7t ；
q 0——矿车质量，t ，0.592t ；
g ——重力加速度，取g=9.8m/s 2；
q ψ——起动粘着系数，撒沙取q ψ＝0.24；
z ψ——制动粘着系数，撒沙取z ψ＝0.17；
a ——机车起动加速度，一般取a ＝0.04m/s 2；
b ——机车制动减速度，m/s 2，按下式，即l
v b 203858.0=； v ——机车长时运行速度，7.0km/h ；
l ——机车制动距离，m ，按《煤矿安全规程》第351条，运送物料时，l≤40m ，设计取20m ；
q ω——重列车起动阻力系数，取0.0135；
y ω——重列车运行阻力系数，取0.009；
i ——运输线路平均坡度，‰，对于平硐及大巷运输一般i ＝3‰。

经计算，重列车上坡起动时求机车牵引煤车数，n =31.0辆，牵引矸石车n =22.9辆；重列车下坡制动时求机车牵引煤车数（制动距离按20m 计算），n =112.0辆，牵引矸石车n =82.7。

从以上计算可知，因列车运行速度不快，制动条件不是控制因素，故按起动条件及运行安全考虑机车牵引煤车数取20辆，牵引矸石车取15辆。

2）按列车运行条件
空、重列车的运行阻力应小于机车的牵引力。

空列车上坡时运行阻力：
()()g i nq P W k k ++=ω0
重列车下坡时运行阻力：
()[]()g i q q n P W z z -++=ω0
式中 W k ——空列车上坡运行阻力，kN ；
W z ——重列车下坡运行阻力，kN ；
k ω——空列车运行阻力系数，取0.011；
z ω——重列车运行阻力系数，取0.009。

经计算，运煤时：W k =2.31kN ，W z =2.28kN ；运矸时：W k =2.31kN ，W z =2.99kN ，机车运行阻力都小于机车的牵引力。

3）机车台数计算
每天工作的蓄电池机车台数按下式计算：
)160(6021θ-=V L nq T A k k N b b
式中 N ——货运工作机车台数，辆；
k 1——运输不均衡系数：取1.25；
k 2——矸石系数，取1.2；
A b ——每班煤产量；
T b ——每班工作时间，h ，一般取7h ；
n ——列车中的矿车数，辆；
q ——矿车装载质量，t ；
L ——运输距离，km ；
v ——机车速度，km/h ，取中间运行速度7.0km/h ；
θ——装车及调车时间。

min ，一般取20～30min 。

将各值代入上式：
)200
.78.0160(1.12076036.1362.125.1＋⨯⨯⨯⨯⨯⨯=N =0.85台
根据以上计算结果，矿井主平硐选用CDXT—5型防爆蓄电池机车2台，其中1台工作，1台备用，能够满足运输要求。

3、运输能力验算
矿井主平硐铺设22kg/m钢轨、600mm轨距，轨道坡度平均3‰；运输方式为防爆蓄电池机车牵引矿车运输，运输距离约0.8km；电机车为CDXT—5型，一列煤车由20个矿车组成；装载容器MG1.1-6A型固定式矿车；年工作日：330天，每天工作时间：14h。

1）列车运输一次循环时间
①循环的确定
空车由列车牵引由地面卸煤场经主平硐至+230m水平上部车场摘钩，重车经+230m水平上部车场由机车牵引，经主平硐至地面卸煤场卸车为一循环。

②牵引矿车车数量
牵引矿车每组为20辆煤车或15辆矸石车。

③牵引矿车时间
根据机车运行参数资料，一次循环时间：
T=T1+T2+T3
式中T1——牵引空车时间，S1=800/(7.0/3.6)=412s；
T2——牵引重车时间，S2=800/(7.0/3.6)=412s；
T3——循环调车及等待时间，1200s。

T=T1+T2+T3
=412+412+1200
=2024(s)
＝33.7(min)
2）列车运输能力计算
P=1×M.G×60×14×330/(K.(1+R)T×103)
=1×20×1.1×60×14×330/(1.25×(1+0.2)×33.7×103)
=120.6(kt/a)＞90kt/a
式中M――每列车矿车数(车/列)；
G――每个车载煤量(t/车)；
R――通过运输平硐的矸石占原煤产量的比重，20%；
K――不均衡系数，取1.25；
T――每列车一次往返时间，33.7min。

经计算，主平硐选用CDXT—5型蓄电池机车2台，其中1台工作，1台备用，能够满足生产运输的要求。

二、+230m水平车场、材料运输巷运输设备选型
1、设计依据
新木煤矿为低瓦斯矿井，+230m运输大巷采用防爆型蓄电池机车运输，采用MG1.1—6B 型1t矿车装煤，另配有5辆MC1.5—6A型材料车和3辆MP1.5—6A型平板车运输大件材料设备。

矿井设计生产能力为90kt/a，矸石运输量按20％计算，运输距离0.5km。

2、设计选型
初步选用CDXT—5型防爆蓄电池机车，主要性能参数如下：
粘着重量5t
时制牵引力7.24kN
长时制速度7.0km/h
最小曲线半径 6.5m
外型尺寸(长×宽×高) 3230×1060×1550
矿车载重：煤车1.1t/车，矸石车1.7t/车
矿车自重：0.592t/车
1）列车组成计算
①按列车起动条件
重列车上坡起动时求机车牵引矿车数
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-+++=1)(075.10g i a g q q P n q q ωψ ②按机车制动条件
重列车下坡制动时求机车牵引矿车数
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---+=1)(075.10g i b g q q P
n y z ωψ
式中 n ——列车中矿车数，辆；
P ——机车质量， 5t ；
q ——矿车装载质量，煤车1.1t ，矸石车1.7t ；
q 0——矿车质量，t ，0.592t ；
g ——重力加速度，取g=9.8m/s 2；
q ψ——起动粘着系数，撒沙取q ψ＝0.24；
z ψ——制动粘着系数，撒沙取z ψ＝0.17；
a ——机车起动加速度，一般取a ＝0.04m/s 2；
b ——机车制动减速度，m/s 2，按下式，即l
v b 2
03858.0=； v ——机车长时运行速度，7.0km/h ；
l ——机车制动距离，m ，按《煤矿安全规程》第351条，运送物料时，l≤40m ，设计取20m ；
q ω——重列车起动阻力系数，取0.0135；
y ω——重列车运行阻力系数，取0.009；
i ——运输线路平均坡度，‰；对于平硐及大巷运输一般i ＝3‰。

经计算，重列车上坡起动时求机车牵引煤车数，n =31.0辆，牵引矸石车n =22.9辆；重列车下坡制动时求机车牵引煤车数（制动距离按20m 计算），n =112.0辆，牵引矸石车n =82.7。

从以上计算可知，因列车运行速度不快，制动条件不是控制因素，故按起动条件及运行安全考虑机车牵引煤车数取20辆，牵引矸石车取15辆。

2）按列车运行条件
空、重列车的运行阻力应小于机车的牵引力。

空列车上坡时运行阻力：
()()g i nq P W k k ++=ω0
重列车下坡时运行阻力：
()[]()g i q q n P W z z -++=ω0
式中 W k ——空列车上坡运行阻力，kN ；
W z ——重列车下坡运行阻力，kN ；
k ω——空列车运行阻力系数，取0.011；
z ω——重列车运行阻力系数，取0.009。

经计算，运煤时：W k =2.31kN ，W z =2.28kN ；运矸时：W k =2.31kN ，W z =2.99kN ，机车运行阻力都小于机车的牵引力。

3）机车台数计算
每天工作的蓄电池机车台数按下式计算：
)160(6021θ-=V L nq T A k k N b b
式中 N ——货运工作机车台数，辆；
k 1——运输不均衡系数：取1.25；
k 2——矸石系数，取1.2；
A b ——每班煤产量；
T b ——每班工作时间，h ，一般取7h ；
n ——列车中的矿车数，辆；
q ——矿车装载质量，t ；
L ——运输距离，km ；
v ——机车速度，km/h ，取中间运行速度7.0km/h ；
θ——装车及调车时间。

min ，一般取20～30min 。

将各值代入上式：
)200
.75.0160(1.12076036.1362.125.1＋⨯⨯⨯⨯⨯⨯=N =0.7台 根据以上计算结果，矿井主平硐选用CDXT —5型防爆蓄电池机车2台，其中1台工作，1台备用，能够满足运输要求。

3、运输能力验算
矿井主平硐铺设22kg/m 钢轨、600mm 轨距，轨道坡度平均3‰；运输方式为防爆蓄电池机车牵引矿车运输，运输距离约0.8km ；电机车为CDXT —5型，一列煤车由20个矿车组成；装载容器MG1.1-6A 型固定式矿车；年工作日：330天，每天工作时间：14h 。

1）列车运输一次循环时间
①循环的确定
空车由列车牵引由+230m 水平下部车场经+230m 水平运输大巷至主暗斜井上部车场摘钩，重车经主暗斜井上部车场由机车牵引，经+230m 水平运输大巷至+230m 水平下部车场为一循环。

②牵引矿车车数量
牵引矿车每组为20辆煤车或15辆矸石车。

③牵引矿车时间
根据机车运行参数资料，一次循环时间：
T=T 1+T 2+T 3
式中 T 1——牵引空车时间，S 1=500/(7.0/3.6)=258s ；
T 2——牵引重车时间，S 2=500/(7.0/3.6)=258s ；
T3——循环调车及等待时间，1200s。

T=T1+T2+T3
=258+258+1200
=1716(s)
＝28.6(min)
2）列车运输能力计算
P=1×M.G×60×14×330/(K.(1+R)T×103)
=1×20×1.1×60×14×330/(1.25×(1+0.2)×28.6×103)
=142.2(kt/a)＞90kt/a
式中M――每列车矿车数(车/列)；
G――每个车载煤量(t/车)；
R――通过运输平硐的矸石占原煤产量的比重，20%；
K――不均衡系数，取1.25；
T――每列车一次往返时间，28.6min。

经计算，+230m水平车场、材料运输巷选用CDXT—5型蓄电池机车2台，其中1台工作，1台备用，能够满足生产运输的要求。

三、+170m运输大巷运输设备选型
1、设计依据
新木煤矿为低瓦斯矿井，+230m运输大巷采用防爆型蓄电池机车运输，采用MG1.1—6B 型1t矿车装煤，另配有5辆MC1.5—6A型材料车和3辆MP1.5—6A型平板车运输大件材料设备。

矿井设计生产能力为90kt/a，矸石运输量按20％计算，运输距离0.5km。

2、设计选型
初步选用CDXT—5型防爆蓄电池机车，主要性能参数如下：
粘着重量 5t
时制牵引力 7.24kN
长时制速度 7.0km/h
最小曲线半径 6.5m
外型尺寸(长×宽×高) 3230×1060×1550
矿车载重：煤车1.1t/车，矸石车1.7t/车
矿车自重：0.592t/车
1）列车组成计算
①按列车起动条件
重列车上坡起动时求机车牵引矿车数
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-+++=1)(075.10g i a g q q P
n q q ωψ ②按机车制动条件
重列车下坡制动时求机车牵引矿车数
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---+=1)(075.10g i b g q q P n y z ωψ
式中 n ——列车中矿车数，辆；
P ——机车质量， 5t ；
q ——矿车装载质量，煤车1.1t ，矸石车1.7t ；
q 0——矿车质量，t ，0.592t ；
g ——重力加速度，取g=9.8m/s 2；
q ψ——起动粘着系数，撒沙取q ψ＝0.24；
z ψ——制动粘着系数，撒沙取z ψ＝0.17；
a ——机车起动加速度，一般取a ＝0.04m/s 2；
b ——机车制动减速度，m/s 2，按下式，即l v b 203858.0=；
v ——机车长时运行速度，7.0km/h ；
l ——机车制动距离，m ，按《煤矿安全规程》第351条，运送物料时，l≤40m ，设计取20m ；
q ω——重列车起动阻力系数，取0.0135；
y ω——重列车运行阻力系数，取0.009；
i ——运输线路平均坡度，‰；对于平硐及大巷运输一般i ＝3‰。

经计算，重列车上坡起动时求机车牵引煤车数，n =31.0辆，牵引矸石车n =22.9辆；重列车下坡制动时求机车牵引煤车数（制动距离按20m 计算），n =112.0辆，牵引矸石车n =82.7。

从以上计算可知，因列车运行速度不快，制动条件不是控制因素，故按起动条件及运行安全考虑机车牵引煤车数取20辆，牵引矸石车取15辆。

2）按列车运行条件
空、重列车的运行阻力应小于机车的牵引力。

空列车上坡时运行阻力：
()()g i nq P W k k ++=ω0
重列车下坡时运行阻力：
()[]()g i q q n P W z z -++=ω0
式中 W k ——空列车上坡运行阻力，kN ；
W z ——重列车下坡运行阻力，kN ；
k ω——空列车运行阻力系数，取0.011；
z ω——重列车运行阻力系数，取0.009。

经计算，运煤时：W k =2.31kN ，W z =2.28kN ；运矸时：W k =2.31kN ，W z =2.99kN ，机车运行阻力都小于机车的牵引力。

3）机车台数计算
每天工作的蓄电池机车台数按下式计算：
)160(6021θ-=V L nq T A k k N b b
式中 N ——货运工作机车台数，辆；
k 1——运输不均衡系数：取1.25；
k 2——矸石系数，取1.2；
A b ——每班煤产量；
T b ——每班工作时间，h ，一般取7h ；
n ——列车中的矿车数，辆；
q ——矿车装载质量，t ；
L ——运输距离，km ；
v ——机车速度，km/h ，取中间运行速度7.0km/h ；
θ——装车及调车时间。

min ，一般取20～30min 。

将各值代入上式：
)200
.75.0160(1.12076036.1362.125.1＋⨯⨯⨯⨯⨯⨯=N =0.7台 根据以上计算结果，矿井主平硐选用CDXT —5型防爆蓄电池机车2台，其中1台工作，1台备用，能够满足运输要求。

3、运输能力验算
矿井主平硐铺设22kg/m 钢轨、600mm 轨距，轨道坡度平均3‰；运输方式为防爆蓄电池机车牵引矿车运输，运输距离约0.8km ；电机车为CDXT —5型，一列煤车由20个矿车组成；装载容器MG1.1-6A 型固定式矿车；年工作日：330天，每天工作时间：14h 。

1）列车运输一次循环时间
①循环的确定
空车由列车牵引由+230m 水平下部车场经+230m 水平运输大巷至主暗斜井上部车场摘钩，重车经主暗斜井上部车场由机车牵引，经+230m 水平运输大巷至+230m 水平下部车场为一循环。

②牵引矿车车数量
牵引矿车每组为20辆煤车或15辆矸石车。

③牵引矿车时间
根据机车运行参数资料，一次循环时间：
T=T1+T2+T3
式中T1——牵引空车时间，S1=500/(7.0/3.6)=258s；
T2——牵引重车时间，S2=500/(7.0/3.6)=258s；
T3——循环调车及等待时间，1200s。

T=T1+T2+T3
=258+258+1200
=1716(s)
＝28.6(min)
2）列车运输能力计算
P=1×M.G×60×14×330/(K.(1+R)T×103)
=1×20×1.1×60×14×330/(1.25×(1+0.2)×28.6×103)
=142.2(kt/a)＞90kt/a
式中M――每列车矿车数(车/列)；
G――每个车载煤量(t/车)；
R――通过运输平硐的矸石占原煤产量的比重，20%；
K――不均衡系数，取1.25；
T――每列车一次往返时间，28.6min。

经计算，+170m水平运输大巷选用CDXT—5型蓄电池机车2台，其中1台工作，1台备用，能够满足生产运输的要求。