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第六章 提升、通风、排水、压缩空气和制氮设备 第一节 提 升 设 备 一、主提升设备 设计对主提升、主运输系统提出了两个方案进行分析比较，方案一：井下大巷与主斜井由两条带式输送机转载、搭接组成的主运输、主提升系统；方案二：大巷、主斜井带式输送机合二为一的主运输、主提升系统。 (一) 方案一 井下大巷与主斜井由两条带式输送机转载、搭接，组成原煤运输、提升系统，将来自综采工作面的原煤运输、提升至地面。系统在井下设有搭接硐室，大巷带式输送机上的原煤在此转载至主斜井带式输送机上。搭接硐室长33m、宽7m，内设Q=10t防爆电动单梁起重机，作为大巷带式输送机驱动装置、液压张紧装置及驱动、改向滚筒安装检修之用。主斜井驱动机房长26m、宽23m，与空气加热室、配电室联建，内设Q=5/20t双钩桥式起重机，用于设备安装和检修。 主机设计仅叙述主斜井带式输送机，大巷带式输送机的设计彷此进行。 1．输送机参数选择 (1) 带宽B 工作面原煤经井下破碎机破碎至粒度a≤300mm以下，根据带宽计算式B≥2a+200，并综合考虑倾角、运距、胶带张力、造价等因数的影响，确定带宽B=1200mm。 (2) 带速V 在带宽B=1200mm、托辊槽角λ=35o确定之后，由下式计算带速： V=Q/3600S·k·ρ 式中：V—带速，m/s； Q—输送机最大峰值运量，Q=1000t/h； S—输送带上物料的最大截面积（按动堆积角θ=10o计），S=0.01381m2； ρ—物料堆积密度，ρ=820kg/m3； K—倾斜输送机面积折减系数，K=0.85。 将各数据代入上式，求得V=3.34m/s，园整后取V=4.0m/s。 2．驱动装置选择 带式输送机布置见图6-1-1。在输送机头部设双滚筒双电机驱动，功率配比为1:1。 图6-1-1 带式输送机布置示意图 (1) 圆周驱动力FU的计算 FU=Cfg[L(qRO+qUR)+Lh(2qB+qG)cosδ]+Fs1+Fs2+qGHg 式中：C—附加阻力系数，取1.03； f—模拟摩擦系数，取=0.025； L—输送机长度，L=1408.689m； Lh—输送机水平长度，Lh=1358.583m； qRO—承载分支托辊每米长旋转部分质量，qRO=26.3kg/m； qUR—回程分支托辊每米长旋转部分质量，qUR=8.9kg/m； qB—每米长输送带的质量（阻燃带ST/S3150），qB=54.5kg/m； qG—每米长输送物料质量（qG=Q/3.6V），qG=83.4kg/m； Fs1—主要特种阻力，Fs1=3000N； Fs2—附加特种阻力，Fs2=3600N； H—物料提升高度，H=326.8m； δ—输送机倾角，δ=18o。 将各数据代入上式，计算得圆周驱动力：FU=355102N。 (2) 驱动装置选择 利用下式计算出单台电机的功率： 式中：N—单台电机功率，kW； n—电机台数，n=2； K—考虑到传动效率、电压降、功率不平衡的备用系数，K=1.4。 计算得单台电机功率为N=993.5kW。 目前，尚无适应如此大功率的限矩型液力偶合器生产，因此驱动单元不可能采用“鼠笼型电机加安全型液力偶合器”或“鼠笼型电机加调速型液力偶合器”的启动方式。调速型液力偶合器理论上可以满足上述大功率的要求，但国内外在如此大功率的情况下没有使用的先例，使用效果难以预料，且在稳定运行阶段由于调速型液力偶合器具有一定的滑差率（3%）而存在效率损失的缺点。另一种常用的驱动方式是在绕线型电机转子回路中串接电阻，通过逐级切换电阻使得电机转数逐渐提高，直至额定转速，完成启动过程，但这种驱动方式在切换电阻的过程中会产生冲击，且存在驱动装置占用面积较大、电机维修工作量大等缺点，近年来在较重要场合的驱动方案中已不作为首选目标。 美国Rockwell公司生产的可控启动传输（CST）作为一种优良的驱动单元有着较其它任何驱动方式更为优异的特性： A．可以按设定的启动加速度在规定的时间内实现无冲击启车。 B．在稳定运行阶段CST的反应盘象制动器一样完全锁住，不产生滑差，没有效率损失。 C．对于多滚筒驱动单元可以通过调节液压油的压力，使得因胶带伸长不同而产生的功率不平衡问题得到解决。 D．对于本机这样运量大、运距长、倾角大的输送机，可以通过在液压系统高压控制腔的管道内增加闭锁阀的方法进行减速度控制，一旦断电，闭锁阀由开路变为单向阀，高压腔内的油压仍能保持一段时间。这样，在事故停车时，CST反应盘因高压油作用而产生的力矩将