土城煤矿主平硐运输系统供电设计.pdf

第 2 7 卷第 7 期 2 0 0 6年7月 煤矿抓械 C o a l M in e Ma c h in e V olJu l27 IQo .72 0 0 6 文章编号 1 0 0 3 - 0 7 9 4 2 0 0 6 0 7 - 0 0 2 9 - 0 4 土城煤矿主平11 11 运输系统供电设计 周小厚，王文章.漆朝华二仪 盘江煤电 集团 公司土城煤矿，贵州 盘县 5 5 3 5 2 9 摘要通过对土城煤矿主平闲运愉系统供电系统供电现状的分析与研究. 提出了改造供电 系统的设计， 并在实践中得到应用， 满足了矿井供电系统安全性的要求， 又以最少的电缆投入进行 安装， 满足经济性的要求。 关键词运输系统;供电系统;改造;设计 中图号 T D 6 1 1文献标识码 A D e s i g n o f P o w e r S u p p l y o f C o n v e y a n c e S y s t e m o f Ma i n D r i f t i n T u c h e n g Min e Z H OU X ia 。 一b o a , WA N G we n一 z h a n g , Q 1 C h a o 一b a s , Q I N Y i T u c h e n g M i m, P a n j ia n g C o a l a n d E l ma ic P o w e r G rou p C o m p a n y , P e n x i e n 5 5 3 5 2 9 , C h im A b s tr a c t P a s s to a n a l y s i s p o w e r s u p p ly c o n d i t i o n o f T u c h e n g M i n e m a i n d r i f t c o n v e y a n c e s y s t e m p re s e n t a n d b r i n g u p t h e re f o r m i n g d e s i g n o f p o w e r s u p p ly s y s t e m , a n d c o m b i n e t o g e t a p p l i c a t io n i n t h e f u l f i l lm e n t a n d s a t i s f i e d m in e p o w e r s u p p l y t h e s a f e t y re q u e s t , a g a i n w i t h t h e e l e c t r i c c a b l e t h a t m i n i m a l t h ro w i n t o p ro c e e d t o i n s t a l l s a t i 沂 t h e e c o n o m i l o f r e q u e s t . K e y w o r d s c o n v e y a n c e s y s t e m; p o w e r s y s t e m; r e f o r m; d e s i g n ， 主平酮运输系统改造方案输送带运输方案。采用输送带运输需在原运输系统 1 . 1 土城煤矿主平用运输系统的现状的井巷新增掘一条输送带运输巷 1 3 5 m 、 扩大部分 目前土城矿矿井扩能改造已完成， 待 1 3 采区投巷道断面、 调整轨道线路为机轨合一、 新增建井口跨 产后， 矿井各生产系统除 1 4 9 5主平铜运输系统江钱桥及输送带走廊、 改造地面辅助运输系统及供 外， 均可达到3 0 0 万 t / 。 生产能力的需要。主平铜运电系统 。从 1 4 9 5 主平酮5 8 0 0 m煤仓 半坡煤仓 输系统全长 6 4 0 0 m， 其中半坡煤仓 5 8 0 0 m 以东的至地面卸载仓、 2 1 煤仓至 十1 4 9 5 主平铜均采用输送 1 4 采区、 1 5 采区运输经 1 4 9 5 输送带运输大巷至半带运输。主平铜大巷全部采用 D T II固定式带式输 坡煤仓; 十1 4 9 5主平酮5 8 0 0 m 半坡煤仓 以西利用送机运输， 以 C D X T - 1 2 J 型防爆蓄电池机车牵引 I t 架线式电机车牵引3t 矿车运输至地面卸载煤仓. 再固定箱体式矿车作辅助运输。大巷半坡煤仓至地面 经地面走廊输送带运至原煤堆或地面装车站。主平卸载仓共有 8 个转弯点， 共 1 0 条输送带 其编号从 铜运 输采用架线电机车运输方 式已 不适应矿 井安全半坡煤仓往外依次为1 , 2 , 3 - - - 1 0 “ 输送带， 如图 生产发展的要求。1 。各转弯点均与输送带机头、 机尾搭接。采用调 1 . 2 运输系统改造方案度室集中控制方式对输送带运行进行集中控制和保 从考虑矿井安全生产效益、 长远技术经济效益护。 从主 平A井口 往里1 4 5 0 m 2 1 采区石门; 范围 及生产发展的要求出发， 通过方案比较后， 确定采用内， 采用蓄电池机车排歼实行双向运输。 、卜 卜 撒 ,二 。 同理可得低速轴 的强度 条件 为 g a s X 1 - 3 2 胶， n d s a 仁 。 ] ， }_ 0 中间轴 的强度约束条件 为 9 24 X ， 二 ‘ 一 念二 0 4结语 综上所述， 双级斜齿圆柱齿轮减速器优化设计 的数学模型是一个包含 1 2 个设计变量和 2 4 个约束 条件的非线性优化问题。 参 考 文 献 [ q陈秀宁. 机械优化设计【 M ] . 杭州 浙江大学出版社, 1 9 9 1 . 仁 幻王 国标机 械优化设 计方 法微 机程 序 与应 用t M] ， 北京 机械 工 业 出版社 , 1 9 9 4 . [ 3 ] 陈立 周 . 机械优化 设计方 法[ M ] . 北京 冶金 工业 出版社19 9 7 . [ 4 〕 王文 博 . 机 构和机 械零 部件 优化 设计 〔 M ] . 北 京 机械 工 业 出版 社 ， 1 9 9 0 . [ 5 ] 郭仁生. 优化设计应用【 M 工北京 电子工业出版社，2 0 0 3 . 作者简介刘洁 1 9 5 7 一 . 女， 河南深河人， 副教授， 1 9 8 9 年毕 业于河南科技大学机械设计与制造专业， 在读硕士， 现从事机械制造 及 自 动化教 学 、 科研 工作 ， 1 项国家 实用新 型专利 3 项 省级 自然 科学 科技成果, 2 项市级科技成果， 在C N 期刊发表论文1 2 篇. 收稿日期二 2 0 0 6 - 0 2 -0 5 2 9 V o l . 2 7 No . 7 土城煤矿主平酮运输系统供电设计周小厚， 等第 2 7卷第 7期 2 采区搜仑 坡堪仓 1 4 况 电 所 之渭接物烤洲缸 1钊口，1即 图1 主平确运输系统示意图 F 娘. t C o n v e y a n c e s y s te m s k e t c h m a p o f m a in d r tr i 由于矿井经扩能改造后以及 1 3 采区 2 0 0 6年下 半年投产综合生产能力将达到 3 0 0万U s . 生产能力， 考虑 巧的运输不均衡系数， 运输系统能力必须达 到 3 5 0 万 t / a ， 按年正常生产 3 0 0 d ， 系统每天运输能 力为 1 . 1 7 万t , 选取 8 0 0 d h为计算依据。 2 供电系统设计 土城煤矿 1 4 9 5 主平铜原运输方式采用架线电机 车运输， 主平铜 1 4 5 0 m和 6 6 0 0 m处分别各设一变流 确室 即1 2 变流室和 1 4变流室 ， 提供架线电机车用 5 5 0 V直流电源。主平确设计改造为输送带运输方式 后， 从5 4 0 0 m半坡集中煤仓至煤质科卸载站共设计安 * L 1g P S k y h e 螂3 i E k }IC v , 、， B P , IFn4W N- l .3x P.3x } TYV.1. 3X X 3W A 7835r 偿 }n。 黔 1 6 FS .Fs /s . s s 一} 13 I9tP 35 kY} }ifJilY Tm fil9 tY9, I OW k Ifrfll} N b ti -ti t 4 6/ 1. L k1门 Rt6i9btk1,1 b} 741/‘一 _ __口 绷厂丫- 尸|一 巴吕命火的召︺ \.口州es 俘炭 叮4f‘。一厂1|| 耳凌件.门A川|一 1 , - 1 2 p A碱 f , 1幻 A _ _ - 1 ] I { 」 D 2 0 p 1 3 个配电所供电。 通过对2个方案分析比较， 决定采用方案②， 即利用 原 1 2 , 1 4变流室分别作为主平酮里、 外段输送带的 供电电源， 地面 2部输送带由于相对比较集中， 距 离在 1 4 0 m左右 ， 从井运区蓄电池机车充电室供电 该充电室位于 9 输送带机头 1 5 0 m处 。一方面 利用原有IN室， 减少巷道掘进工程量， 另一方面， 各 配电点的供电距离较短， 能够满足供电系统安全性 的要求， 且以最少的电缆投人进行安装， 满足供电经 济性的要求。 2 . 2 各主要用电设备负荷统计及变压器容量选择 各部输送带的用电负荷情况如表1 o 表 1 各部输送带用电负荷 F i g . 1 B u r th e n o f u s in g e l e c t r i ci ty o f e a c h b e lt 设 备名称 电机 功半额 定电压额定 电流顿 定起 动 t ’ 输送 带 2 愉送 带 3 . 愉送 带 4 输送 带 5 口 输送 带 6 ， 输送 带 7 . 输送 带 s 输送 带 9 . 枪送 带 1 0 输送 带 W1321 1 4 0 81 . 1q o /4 86 .6 / k W/ V / A电流幼- 40叨4040 2x 3 1 52 . 1 902 . 1 23 5 624624624 l85185 89681.48 6 . 6 1 8 5 1 1 4 0 9 6 6 2 4 1 3 2 1 1 4 0 8 1 . 1 4 8 6. 6 根据输送带电机功率以及供电距离等多方面因 素考虑， 1 , 2 , 3 输送带共用 1 台移动变电站供 电， 4 - 输送带采用单独的移动变电站供电， 5 , 6 输 N M i n e 机械 Ma c h in e sv ollal.27 N . .720 0 6 第 2 7 卷第 7 2 0 0 6 年7 煤 Cu a l 呀 试 验 研 究 ”文章编号 1 0 0 3 - 0 7 9 4 2 0 0 6 0 7 - 0 0 3 2 - 0 4 采煤机镐形截齿生产新技术的研究‘ 孙玉宗， ，李惠琪， .于洪爱， .王大陆， 1 . 山东科技大学 材料学院，山东 青岛2 6 6 5 1 0 ; 2 . 青岛钢铁有限公司 中心实验室，山东 青岛 2 6 6 0 4 3 摘要在镐形截齿受力分析的基础上， 利用先进的等离子束表面冶金技术， 从截齿的结构和 材料两方面入手时截齿生产工艺进行了全面改进， 并对新工艺生产截齿的组织性能进行了A 1 试分 析。研究结果表明等离子束表面冶金技术在采煤抓截齿上具有很大的应用价值。 关键词截齿;等离子束;表面冶金 中 图 昙叨 4 2 1 _ 6立 献 标 识 码A S t u d y o n N e w T e c h n o l o g y o f C o n i c a l C u t t in g P i c k s S U N Y u一 z o n g， L I Hu i 一 训 ， Y U Ho n g 一d ， WA N G D a一 1 u 1 . C o ll e g e o f M a te r i a l s S c ie n c e a n d E n g in e e ri n g , S h a n d o n g U n iv e r s ity o f S c i e n c e a n d T e c h n o lo g y , Q i n g d a o 2 6 6 5 1 0 , C h in a ; 2 . C e n t re L a b o r a to ry, Q in g d a o Iron p l a s ma b e a m; s u r f a c e me t a l l u r g y 0前言 煤 矿现场调查表明[[ 1 l ， 采煤机国产镐形截齿硬 质合金头破损 占 1 0 一1 5 ， 硬质合金头脱裤占 2 5 、 3 0 ; 母体过早磨损占2 0 一 2 5 ; 沿截齿颈 或槽断裂 占 5 一1 0 ， 正常磨损的仅占 2 0 - - 4 0 ， 使得国产采煤机镐形截齿寿命只有同类进口 产品寿命的6 0 左右 造成了硬质合金和钢材等贵 重原材料的巨大浪费。因此寻求新的工艺方法刻不 容缓。等离子束表面冶金工艺是在喷涂、 熔覆、 堆焊 之后新近发展起来的涂层技术川， 在传统的热处理 工艺基础上， 对截齿齿体进行等离子束表面冶金可 以 获得耐磨抗冲击涂层， 从而提高截齿的寿 命川。 1 镐形截齿的受力分析 截齿在采煤过程中， 齿尖受到煤的反作用力。 根 ，山东省自然科学基金 Y 2 0 0 2 E 1 2 ， 山东省优秀青年科学家 科研奖励基金 0 2 B S 0 5 7 据用组合截齿测力计进行的研究表明， 靠近切削刃 处， 截齿面上的压力最高; 在远离切削刃处， 此压力 将按双曲线形式急剧衰减。由于这个缘故， 在实际 计算中通常都用集中力代替分布力， 并将集中力沿 直角坐标各轴进行分解为切削力 Z ， 进给力 X 和侧向力 Y 三部分。 根据镐形截齿截煤理论可知， 在截齿所受的力 中， 进给力 X 受牵引速度、 煤质、 夹歼等的影响; 侧 向力 Y 受截齿的安装角度、 安装距离、 煤质、 采煤 机功率及滚筒转速的影响; 切削力 Z 与截割煤岩 体的机械性质、 刀头的几何形状和截割深度等许多 因 素有关[ 4 .5 ]截齿在截煤过程中 这3 个力是交替、 脉动地变化着。根据截齿的受力特点， 把截齿受到 的力简化为一集中力模拟实际力， 利用A N S Y S有限 元软件对镐形截齿采煤时进行受力计算[[ 6 1 镐形截 齿在切削过程中， 被推着穿过矿体， 在圆锥头处产生 送带共用 1 台移动变电站供电， 7 “ , 8 “ 输送带共用 1 台移动变电站供电， 9 “ , 1 0 “ 输送带共用 1台移动变 电站供电。 2. 3供 电方式确定 土城矿主平酮运输系统设备选型及供电系统设 计如图2 所示 其计算过程略 。 3结语 土城煤矿是年产 2 4 0万 t 的大型矿井， 通过对 原有运输系统进行改造后， 于2 0 0 5 年9月3 0 日 前 3 2 完成投人运行。经过现场的紧张调试， 根据测取各 个环节现场的特性， 证明了供电系统设计的合理性， 达到了预期 目的。 作者 简介 周小厚 1 9 6 7 一 ， 贵 州盘 县人 ， 工程 师 , 1 9 9 0 年 毕业 于重庆煤 炭工 业学校 机电专 业 现 为盘 江煤 电 集 团 公 司土城 煤 矿 机电副 总工程 师 ， 主要从 事煤矿机 电技术 和管理 工作 ， 已发 表多篇 论 文 T e 1 ;0 8 5 8 一 3 7 15 6 6 9 , E 一 m e il p j u h 1 2 6 , o m . 收稿日期 2 0 0 5 - 1 1 - 0 6