地下电机车坑内运输参数计算
A、第1部分
1、年运输量
输入年产矿石量,万t/a。
输入年产废石量,万t/a。
输入矿岩密度,t/m³。
输入松散系数,见表8-148。
2、电机车选型
输入机车质量--Gj,t,见表1-1-3。
输入牵引方式,见表9-384,注:双机牵引效率可按0.85~0.95考虑。
输入牵引机头数量,台,若选单机牵引填“1”,若选双机牵引填“2”。
输入牵引效率,双机牵引效率可按0.85~0.95考虑,单机为1。
输入型式:架线式,蓄电池式,内燃机式。
输入电机车型号,见表1-1-5。
输入额定电压,V,见表1-1-5。
输入曲线半径--R,m,见表1-1-5。
输入电机车的长时速度--Uch,km/h,见表1-1-5。
输入电动机型号,见表1-1-5。
输入每台电机车电动机数量,台,见表1-1-5。
输入电机车的长时电流--Ich,A,见表1-1-5。
输入电动机(小时制)功率,kW,见表1-1-5。
3、矿车选型
输入矿车容积,m³,见表1-1-3。
输入型号,见表1-1-9。
输入型式,见表1-1-8。
输入质量--M0,kg,见表1-1-9。
输入装满系数,参考表8-148。
4、出矿点和距离
输入出矿点1至卸矿点的相应距离--L1,m。
输入出矿点1相应的出矿量--A1,万t/a。
输入出矿点2至卸矿点的相应距离--L2,m。
输入出矿点2相应的出矿量--A2,万t/a。
输入出矿点3至卸矿点的相应距离--L3,m。
输入出矿点3相应的出矿量--A3,万t/a。
输入出矿点4至卸矿点的相应距离--L4,m。
输入出矿点4相应的出矿量--A4,万t/a。
输入出矿点5至卸矿点的相应距离--L5,m。
输入出矿点5相应的出矿量--A5,万t/a。
5、线路和坡度
输入线路1相应坡度--i1,0.003~0.005。
输入线路1的相应长度--L1,m。
输入线路2相应坡度--i2,0.003~0.005。
输入线路2的相应长度--L2,m。
输入线路3相应坡度--i3,0.003~0.005。
输入线路3的相应长度--L3,m。
输入线路4相应坡度--i4,0.003~0.005。
输入线路4的相应长度--L4,m。
输入线路5相应坡度--i5,0.003~0.005。
输入线路5的相应长度--L5,m。
6、第1部分其他参数
输入考虑外轨超高的系数,当重电机车不在弯道上起动时 k=0,当外轨超高时 K=1,当外轨没有超高时 K=1.5。
输入电机车起动时的黏着系数--ψq,见表9-382。
输入重车基本阻力系数--ω'zh,起动阻力ωzh--是基本阻力的1.5倍,见表9-383。
输入电机车的加速度--α,m/s²,对于地下运输可取α=0.03~0.05m/s²。
输入制动距离--Lz,m,Lz≤40m,运送人员时Lz≤20m。
输入电机车制动时的黏着系数--ψz,见表9-382,0.13~0.17。
输入空电机车的运行阻力系数--ω‘k,见表9-383。
第1部分计算
计算年运输量,万t/a,年运输量=年产矿石量+年产废石量。
计算矿岩松散密度,t/m³,松散密度=矿岩密度/松散系数。
计算矿车有效载重--G,kg,G=松散密度*1000*矿车容积*装满系数。
计算平均运输距离(单程),m,L=(A1*L1+…+An*Ln)/(A1+…+An)。
计算平均线路坡度--ip,ip=(i1*L1+…+in*Ln)/(L1+…+Ln)。
计算弯道的阻力系数--ωw,ωw=35*K/(1000*R),当重电机车不在弯道上起动时,则ωw=0。
计算重车组的质量--Qzh,t,即机车牵引质量:Qzh≤Gjn*ψq/(ωzh+ip+ωw+0.11*α)-Gj。
计算制动时的减速度--αz,m/s²,αz=U²ch/(2*Lz)。
计算电机车的牵引质量--Qzh,t,Qzh≤Gjz*ψz/(0.11*αz+ip-ω'zh)-Gj。
计算牵引质量中的较小值--Qzh,kg。
计算车组中的矿车数--Z1,辆。
计算矿车数向下取整--Z1,辆。
计算电机车牵引重车组运行的牵引力--Fzh,N,Fzh=[Gi+Z1*(G+G0)]*(ω‘zh-ip)*9.8。
计算电机车牵引空车组运行的牵引力--Fk,N,Fk=(Gj+Z1*G0)*(ω‘k+ip)*9.8。
计算每台牵引电动机的牵引力(重车组)--F‘zh,F’zh=Fzh/n。
计算每台牵引电动机的牵引力(空车组)--F‘k,F’k=Fk/n。
B、第2部分,需先完成第1部分计算
1、由F'zh、F'k计算结果,查所选牵引电动机特性曲线,并填入下框
输入重车电流--Izh,A。
输入空车电流--Ik,A。
输入Vzh--重车速度,km/h。
输入Vk--空车速度,km/h。
2、第1部分其他参数
输入调车系数--α,运距<1000m时取1.4,1000~1500m时取1.25,1500~2000m时取1.15,>2000m时取1.1。
输入储备系数--Kc,Kc=1.1~1.2。
输入在井底车场和采区车场调车的时间--t,s,包括调车、装卸作业、让车和意外耽误的时间等,一般取1200~1500s。
输入电机车每班工作小时数--tb,h,取6~6.5h。
输入年工作日数,d。
输入日工作班数,班/d。
输入运输不均衡系数--c,1.2~1.25,长臂法取1.3。
输入每班运输废石、人员、材料、设备等所需的往返次数--m1,次。
第2部分计算
计算电机车到最远的一个装车站的距离--Lm,m。
计算重列车运行时间--tzh,s,tzh=Lm/(0.75(vzh/3600))。
计算空列车运行时间--tk,s,tk=Lm/(0.75(vk/3600))。
计算总的运行时间--T1,s,T1=tzh+tk。
计算电机车往返一次的时间--T,s,T=T1+t。
计算电机车往返一次牵引电动机的等值电流--Id(A),Id=α(((I²zh*tzh+I²k*tk)/(T1+t))^(1/2))。
计算若该值>0,则通过校核,若≤0,则必须减少车组中的矿车数。
计算列车小时运输次数,次,=60*60/T。
计算一台电机车每班可完成的往返次数--n1,次,n1=60*60*tb/T。
计算往返次数向下取整--n1,次。
计算平均日运输量--Ar,t/日,Ar=平均日产量/天数。
计算平均班运输量--Ab,t/班,Ab=平均日产量/日工作班数。
计算列车有效载量,t,列车有效载量=Z1*G。
计算列车小时运输能力,t,=列车小时运输次数*列车有效载量。
计算完成每班出矿量需要的往返次数--m,次,m=c*Ab/(Z1*G)。
计算往返次数向上取整--m,次。
计算日完成任务时间,h,=日运输量/列车小时运输能力/列车量数。
计算需要的列车数,辆,N1=(m+m1)/n1。
计算需要的列车数向上取整。
计算需要的电机车数--N1,台,=N1*机头数量/牵引效率。
C、第3部分,需先完成第1、2部分计算
1、总需牵引电机车数量
备用电机车台数--N2,台,工作电机车在4台以内时,备用1台,5台以上时,备用2台,如通过竖井不方便时,分别备用
第2部分计算
计算电机车到最远的一个装车站的距离--Lm,m。
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参考文献:
- 【1】有色金属采矿设计规范(GB50771-2012)
- 【2】[89版]采矿设计手册(矿山机械卷)
- 【3】现代采矿手册(中册)王运敏主编