采矿工程专业论文井下运输完美版

7 井下运输
7.1 概述
7.1.1 矿井设计生产能力及工作制度
矿井煤层埋藏浅，储量丰富，厚度大，煤层的生产能力大，井型为12Mt/a 。

矿井工作制度采用“四六”制，三班生产，一班检修，每天净提升时间为16h，矿井设计年工作日为330d。

7.1.2 运输距离和货载量
矿井内布置一个工作面、三个掘进面和一个配采面。

工作面日产量为28816t，掘进面日产量为3940t，配采面日产量为3636t。

运煤系统各环节运输能力要大于各工作面的生产能力。

首采盘区上山距离最大为1850m，区段运输平巷最大长度为2950m，故从井底车场到工作面的最大运距为4800m。

辅助运输量，根据矿井生产安排与采掘进度、材料、设备运输考虑正常生产与工作面安装搬家两种情况；人员运输考虑以各采掘面一次运到位为基础，兼顾到其他固定工作点的人员运输
7.1.3 矿井运输系统
（1）运输方式
1）运煤：由于矿井井型较大，需要运输系统有较大的运输能力，煤层赋存条件简单，为近水平煤层，且运输距离较远，故采用胶带输送机运煤。

2）辅助运输：采煤工作面为大功率采煤机进行综放开采，巷道掘进采用连采机多巷掘进、锚杆支护，采掘面用人、用料相对较少，而且采掘速度快，需要一种方便灵活和快捷的运输方式与之配套，无轨胶轮车是全世界广泛使用和长期证明与连采机、采煤工作面快速推进配套的有效辅助运输方式。

人员由无轨胶轮车由地面装载，直接送至各个工作地点。

材料主要由WCQ—5B型的自卸式防爆胶轮车运输。

材料在地面净经统一装车直接经副井、井底车场、上山运至需料地点。

大件设备和支架用支架搬运车和支架铲运车运到工作面和使用地点。

采煤机、连采机和梭车等用特制的脚轮平板车由牵引车牵引运至工作地点，其中采煤机由专用平板车送至采面到位（2）运输系统
1）运煤系统
综放工作面→区段运输平巷→盘区运输上山→主斜井煤仓→主斜井→地面
连采面→连采面运输平巷→盘区运输上山→主斜井煤仓→主斜井→地面
2）运料系统
地面→副斜井→井底车场→辅助运输大巷→辅助运输上山→区段辅助运输平巷→放顶煤工作面
地面→副斜井→井底车场→辅助运输大巷→辅助运输上山→连采面辅助运输平巷→连采面
3）地面→主斜井→井底车场→辅助运输大巷→各个工作地点 4）排矸系统
在建井初期会产生一些矸石，此时的矸石主要是通过无轨胶轮车直接运至地面。

在矿井正式投产后，因为巷道基本在煤层中掘进，所以产生的矸石较少，这时的矸石主要由无轨胶轮车搬运排弃在井下废旧巷道中，矸石不出井，不再设有专门的排矸系统。

7.2 盘区运输设备选择
7.2.1 设备选择原则
（1）必须考虑矿井开拓系统状况，并与运输系统统一规划，注意上下山运输环节能力的配套，以及局部运输与整体运输的统一。

（2）必须使山下山两个运输环节设备能力基本一致，设计时应合理地选择生产不均匀系数和设备的配套系数；为缓和上下山两个运输环节的生产不均匀性或不连续性，要采取一些缓冲措施，如设置煤仓或储车线等。

（3）必须注意减少运输转载次数，不要出现输送机—轨道—输送机—轨道的情况。

（4）必须使设备的运输、安装和检修方便，并应考虑输送机设备对通风、供电的要求是否合理、电压等级是否符合要求等。

（5）必须在决定主要运输的同时统一考虑辅助运输是否合理经济等。

7.2.2盘区运输设备的选择
（1）刮板输送机
1）刮板输送机运输能力的确定
321K K K Q Q m =运 (7.1)
式中 运Q ——刮板输送机小时输送能力，t/h ；
m Q ——采煤机平均落煤能力，t/h ；
rk MBV Q m 采60=
式中 s ——工作面推进度,m/d ；
M——采高,m；
B——截深，m；
V——给定条件下采煤机最大可能的牵引速度，m/min；
采
r——煤的视密度，t/m3；
k——开机率，约取0.5；
Q=60×12.17×0.8×4.5×1.4×0.5=1840 t/h
m
k——采煤机和运输机同方向运行时调整数，K1＝V链 /（V链-V采）；
1
V——工作面输送机链速，m/min；
链
这里取1.056
k——输送机装载不均匀系数，取1.4。

；
2
k——煤层倾角和运输方向的关系系数，向上运输时，倾角大于3
10°时取1.5，倾角为5°～10°时，取1.3；向下运输时，
倾角大于10°时取0.7，倾角为5°～10°时，取0.9。

本
设计中位向上运输，角度为5°～10°，故取1.3；
则Q运＝1840×1.056×1.4×1.25=3400t/h；应选择3500t/h运输能力的刮板输送机。

2）工作面输送机选型原则：
①刮板输送机输送能力应大于工作面最大生产能力的1.2倍；
②要根据刮板链的负荷情况，确定链条数目，结合煤质硬度选择链条的结构形式，煤质较硬块度较大时优先选用双边链，煤质较软时，可选用单链或双中链。

3）设备选择
刮板输送机选择型号为：SBZ1000、1200系列，架前布置1000系列的输送机，架后布置1200系列的输送机。

具体技术参数见第六章。

（2）转载机
1）转载机选型原则
①转载机的运输能力应大于工作面输送机的能力（一般为1.2倍）它的溜槽宽度或链速一般应大于工作面输送机；
②转载机的机型，好机头传动装置及电动机和中部槽的类型及刮板链类型，应尽量和工作面刮板输送机机型一致，以便日常维修和管理；
③转载机尾部和工作面输送机头部有一定的卸载高度（约600mm）以避免
工作面输送机底链回煤。

2）设备选择
根据以上原则及本矿采区输送能力，选择转载机型号参数为：
表7.1 转载机技术参数
φ 38×126mm双中链
（3）破碎机
1）破碎机选型原则
①破碎机的类型和破碎能力应满足工作面生产可能出现的大块煤（岩）等状况的需要；
②破碎机的结构与所选转载机结构尺寸相适应。

2）设备选择
根据以上原则及本矿采区输送能力，选择破碎机型号参数为：
表7.2 破碎机技术参数
（4）可伸缩带式输送机
1）选型原则：
①工作面运输巷带式输送机运输能力，要大于工作面刮板输送机的能力；
②移动尾装置宜选用液压式。

2）设备选择
表7.3 可伸缩带式输送机技术参数
输送带选用钢丝绳
（5）盘区上山运输设备
1）依据：因采用连续采煤机，放顶煤工作面回采，为充分发挥采煤设备的生产能力，实现高产高效集约化生产盘区上山带式输送机的运输能力应与采区采煤设备的瞬时生产能力相适应。

2）设备选择
DX型钢绳芯带式输送机。

主要技术参数为：
表7.4 DX型钢绳芯带式输送机技术参数
7.2.3 运输能力验算
设计的综放工作面，在放顶煤时达到最大瞬时出煤，此时的出煤能力为2800t/h，工作面的架后刮板输送机的生产能力为3500t/h，架前的刮板输送机的生产能力为3000t/h，转载机的生产能力为3500t/h，破碎机的生产能力为3600t/h，可伸缩带式输送机生产能力为3600t/h，盘区上山的带式输送机的运输能力为3850 t/h。

盘区运输系统各设备生产、通过能力均大于工作面的最大瞬时出煤能力，且各环节后一设备运输能力均依次大于或等于前面运输设备的运输能力，故所选设备能满足要求。

7.3大巷运输设备选择
7.3.1主运输大巷设备选择
首采盘区中的，盘区煤仓与井底煤仓合一，故未设大巷运输。

待首采盘区完毕后，应在大巷内设置皮带输送机。

大巷内的带式输送机承担年产12Mt煤炭运输任务，属于大运量的大型带式输送机。

选择设备型号为DX型钢绳芯带式输送机。

设备参数见表7.5。

表7.5 DX型钢绳芯带式输送机技术参数
7.3.2辅助运输大巷设备选择
设计矿井区段巷道、盘区上下山均采用连续采煤机双巷或单巷掘进、锚杆支护，回采面采煤机进行厚煤层放顶煤开采，采掘面用人、用料量相对较少，而采掘机速度加快，需要一种方便、快捷、灵活机动的运输方式与之配套，无轨胶轮车运输是在全世界广泛使用和长期证明的有效辅助运输方式，该方式除了设备一次投资高和设备维护量较大外，系统敷设于维护工作量极少，且很少受中间环节
的干扰，运输非常灵活，这就为有效利用工时、实现快速采掘创造了有利的条件。

故辅助运输采用无归胶轮车。

井下运输车辆特征及用量见表。

表7.6 井下运输车辆特征及用量
7.3.3 运输设备能力验算
（1）无轨胶轮车作业时间计算 无轨胶轮车作业时间T 1可由下式计算：
S v
L
K
T +=1 （2） 式中 K ——车辆运行不平衡系数取；
L ——运输区间往返长度，m ；
v ——车辆平均运行速度，m/s ；
S ——上下人员装卸物料的时间，s 。

按运距计算，矿井移交时副斜井至各作业点运人每往返一次的循环时间：由地面至首采工作面，约35min ；由地面至工作面巷道连采掘进工作面约27min ；由地面至大巷掘进工作面约20min 。

副斜井至各作业点运材料每往返一次的循环时间：由副斜井口至首采综放工
作面，约68min ；由副斜井口至工作面巷道连采掘进工作面约55min ；由副斜井口至大巷连采掘进工作面约50min 。

每天副斜井至各作业点运材料时间：由副斜井口至首条带区首采工作面运送坑木1次，运送其它材料2次，共约3.1h ；由副斜井口至工作面巷道掘进工作面运送锚杆和钢带1次，运送其它材料2次，共约2.25h ；由副斜井口至大巷掘进工作面运送锚杆和钢带1次，运送其它材料2次，运送水泥砂石16次，共约15.81h 。

（2）无轨胶轮车台数计算 无轨胶轮车台数n 可由下式计算：
3
5
4AK K QK n =
（3） 式中 Q ——按年运输量计算的班运数量，t/班；
3K ——无轨胶轮车出车率；
4K ——无轨胶轮车的备用系数； 5K ——班运输不均衡系数；
A ——无轨胶轮车台班运输能力，t/班。

可由下式计算：
无轨胶轮车台班运输能力A 可由下式计算：
2160K K t
GT
A =
（4） 式中 G ——无轨胶轮车装载质量，t ；
T ——每班工作时间，h ；
t ——无轨胶轮车往返一次所需时间，min ； 1K ——无轨胶轮车载质量利用系数；
2K ——无轨胶轮车工作时间利用系数。

(3)设计确定配备WC8型悬挂式井下防爆低污染客货两用无轨胶轮车12台，11用1备用；WrC20/2J 型运人无轨胶轮车8台，7用1备用；配备LWC40T 型支架搬运车2台。

矿井投产时8台WC8型悬挂式井下防爆低污染客货两用无轨胶轮车运人最大班计算总运行时间约为1.42h ；运材料每天计算总运行时间约为21.16h ，平均每台车每班运行时间：3.10h 。

为提高无轨胶轮车利用效率，克服无轨胶轮车辅助运输投资高的弊端，可以
授权设备租赁中心统一调配各种无轨胶轮车辆，以便减少投资，提高设备利用率。