五礦提升設(shè)備選型畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、5 / 44畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題 目： 五礦提升設(shè)備選型設(shè)計(jì) 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院6 / 44工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 任 務(wù)書(shū) 胡娟娟 專業(yè) 礦山機(jī)電（技術(shù)方向） 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年月日設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期年月日設(shè)計(jì)（論文）完成日期年月日設(shè)計(jì)（論文）題目： 五礦提升設(shè)備選型設(shè)計(jì) A編制設(shè)計(jì)B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 路金萍 系(部)主 任年 月 日 7 / 44工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄電力工程 系 礦山機(jī)電（技術(shù)方向） 專業(yè)，學(xué)生 胡娟娟 于年月日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 五礦提升設(shè)備選型設(shè)計(jì) 專題（論文）題目：指導(dǎo)老師：

2、路金萍 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。答辯委員會(huì)人，出席人答辯委員會(huì)主任（簽字）：答辯委員會(huì)副主任（簽字）：答辯委員會(huì)委員：， ， ， ， ， ， 8 / 44工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)第頁(yè)共頁(yè)學(xué)生： 胡娟娟 專業(yè)礦山機(jī)電 （技術(shù)方向） 年級(jí) 10 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 五礦提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)評(píng)閱 人：指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績(jī)：系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與答辯評(píng)語(yǔ)：1 / 44礦井提升設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)礦井提升設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)摘摘 要要隨著國(guó)外的發(fā)展，為

3、了提高設(shè)備能力、自動(dòng)化程度和安全可靠性；對(duì)現(xiàn)有的提升設(shè)備不斷的進(jìn)行技術(shù)改造，從而由單繩纏繞式提升機(jī)發(fā)展到多繩摩擦式提升機(jī)，提升速度加快，一次提升量也日益增大。為了節(jié)省大量電能，降低運(yùn)行費(fèi)用和減少?gòu)S房面積的建設(shè)，因此我礦選用了落地式多繩摩擦式提升機(jī)。多繩摩擦式提升機(jī)在一定程度上解決了單繩纏繞式提升機(jī)在深井條件下所出現(xiàn)的問(wèn)題，提升機(jī)采用了尾繩平衡，以減少容器兩端力差，提高運(yùn)行的可靠性。礦井提升機(jī)的發(fā)展，都在采用最新的技術(shù)、最新的工藝、最新的材料，使提升設(shè)備向大型化、高效率、安全可靠、運(yùn)行準(zhǔn)確和高度集中化、自動(dòng)化方向發(fā)展。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：提升機(jī)，安全，可靠 ，制動(dòng)目 錄摘 要 1目 錄 22 / 44

4、第一章 緒論 41.1 前言 41.1.1 地理位置 41.1.2 地形地勢(shì)與主要河流 51.1.3 天氣、溫度以與地震情況 51.1.4 井田圍 61.1.5 煤層與其頂?shù)装鍘r性 61.1.6 瓦斯、煤塵和煤的自燃情況 71.2.6 煤塵、煤質(zhì)特征 7言 91.2 設(shè)計(jì)要求：9第二章 礦井提升設(shè)備 921 主提升設(shè)備選型計(jì)算 92.1.2 提升機(jī)選擇 122.1.3 提升系統(tǒng)的確定 122.1.4 提升容器最小自重校核 152.1.5 鋼絲繩安全系數(shù)與提升機(jī)的校驗(yàn) 162.1.6 預(yù)選電動(dòng)機(jī) 162.1.7 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)與提升能力計(jì)算 172.1.8 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算 192.1.9 提升電

5、動(dòng)機(jī)容量驗(yàn)算 202.1.10 提升機(jī)制動(dòng)力矩驗(yàn)算 202.1.11 電控設(shè)備 202.1.12 供電電源 212.2 開(kāi)采煤時(shí)主提升能力計(jì)算 212.2.1 提升高度的確定 212.2.2 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)與提升能力計(jì)算 212.2.3 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算 232.3 副提升設(shè)備選型計(jì)算 242.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 242.3.2 提升容器選擇 252.3.4 提升機(jī)選擇 262.3.5 提升系統(tǒng)的確定 272.3.6 提升容器最小自重校核 292.3.7 鋼絲繩和提升機(jī)校驗(yàn) 302.3.8 預(yù)選電動(dòng)機(jī) 312.3.9 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 312.3.11 提升電動(dòng)機(jī)容量驗(yàn)算 342.3.12 提升機(jī)制

6、動(dòng)力矩驗(yàn)算 342.3.13 最大班作業(yè)時(shí)間計(jì)算 352.3.14 電控設(shè)備 352.3.15 供電電源 352.4 開(kāi)采煤時(shí)副井提升能力校核 363 / 442.4.1 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)與提升能力計(jì)算 362.4.2 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算 382.4.3 最大班作業(yè)時(shí)間計(jì)算 38最大班作業(yè)時(shí)間平衡表 39經(jīng)計(jì)算所選副井提升設(shè)備在初期開(kāi)采七 2 煤時(shí),可滿足副井輔助提升任務(wù)的要求。39結(jié) 束 語(yǔ) 40參考文獻(xiàn) 41致 424 / 44第一章第一章 緒論緒論1.1 前言1.1.1 地理位置平煤集團(tuán)五礦位于河南省礦區(qū)的西部，市西北郊約 8km，為中平能化集團(tuán)的主干礦井之一。行政區(qū)劃隸屬市新華區(qū)管轄，地理座

7、標(biāo)：東經(jīng)：113 826113 1115，北緯：33 473033 5120。井田東部和西部分別有京廣、焦枝兩大鐵路干線穿過(guò)；東南距孟(廟)寶(豐)鐵路線上的火車站 9km，該站向東 70km 與京廣鐵路孟廟火車站相接；向西與寶豐火車站約 28km 與焦枝線相接。礦區(qū)專用鐵路通過(guò)礦口與國(guó)鐵接軌。公路四通八達(dá)，向北經(jīng)可分別至、禹縣、新、；向北西經(jīng)郟縣至臨汝、 ；住西經(jīng)寶豐至魯山，向南可通往葉縣、舞陽(yáng)、等地，交通極為便利。1.1.2 地形地勢(shì)與主要河流煤田地處汝河以南、沙河以北的低山丘陵地帶。北部主要由二迭紀(jì)砂巖組成的低山，自西向東有紅石山、龍山、擂鼓臺(tái)、落鳧山、 、馬棚山等，為地表分水嶺，最高點(diǎn)

8、擂鼓臺(tái)標(biāo)高+505.60m，龍山+464.27m；南部主要由震旦紀(jì)片巖和片麻巖與寒武紀(jì)灰?guī)r組成走向西北的丘陵山地，有蝎子山、蘆山和九里山，海拔+150158m。井田位于低山丘陵的槽形谷地之間，為一北高南低的傾斜平原。標(biāo)高+90130m。沙河位于井田外南部，流向東南，屬淮河水系，河床寬闊坡度平緩，最大流量3300m3/s；旱季流量為 0.80m3s。西南部的白龜山水庫(kù)為本區(qū)最大的地表蓄水體，庫(kù)容量為 3.21 億 m3；南部湛河呈東西向從井田南部煤層露頭帶經(jīng)過(guò)。紅旗渠自井營(yíng)經(jīng)九礦流入井田，為一農(nóng)田灌溉水渠，此外井田發(fā)育有多條南北向季節(jié)性沖溝，雨后洪水匯入湛河向東排泄。5 / 441.1.3 天氣

9、、溫度以與地震情況本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，據(jù)氣象站19341994年資料：氣溫：最高氣溫42.6（1966年7月19日） ，最低氣溫-18.8(1955年1月3日)，歷年平均氣溫14.9，冰凍期一般為11月到次年3月。降雨量：年最大降雨量1323.6mm (1964)，年最小降雨量373.9mm(1966)，年平均降雨量742.6mm，月最大降雨量366mm(1971年6月)，雨季多集中在七、八、九月份，約占年降雨量的50。蒸發(fā)量：年最大蒸發(fā)量 2823.6mm (1959)，年最小蒸發(fā)量 1490.5mm(1964)，月最大蒸發(fā)量 408mm(1959 年 7

10、月)，月最小蒸發(fā)量 40.7mm(1957 年 1 月)冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，最大風(fēng)速 24m/s，平均風(fēng)速 2.8m/s。平均絕對(duì)濕度 13.5mg/m3，平均相對(duì)濕度 67，最大凍土深度 14cm(1977 年 1 月 30 日)。據(jù)有關(guān)資料記載，周圍歷史上發(fā)生有感地震 27 次，最高震級(jí) 5.76 級(jí)（1924 年 2 月 4日）,震中烈度 7 級(jí)，其余為 1.52.8 級(jí)（1960 至 1996） 。礦區(qū)地處地震烈度區(qū)度區(qū)。1.1.4 井田圍五礦井田位于市西部，東臨七礦，北臨六礦，西臨香山公司（九礦） ，先后與二十世紀(jì)五六十年代投產(chǎn)，香山公司資源已經(jīng)枯竭，其余兩礦正在生產(chǎn)，無(wú)越界開(kāi)采現(xiàn)象

11、。中部煤田總體規(guī)劃和五礦計(jì)劃任務(wù)書(shū)于 1956 年 10 月批準(zhǔn)通過(guò)，設(shè)計(jì)的井田圍：己 15 煤層北部以-650 煤層底板等高線為界；南部以鍋底山正斷層，-250 煤層底板等高線為界；西部以 F10 與次生斷層為界；東部以 43 號(hào)勘探線為界。井田東西走向長(zhǎng)約為 3.716 公里，南北傾向長(zhǎng)約為 1.74 公里，井田面積約為 6.3 平方公里。1.1.5 煤層與其頂?shù)装鍘r性己 15 煤層位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖(K5)3981m，平均 60m。時(shí)有炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚 510m，老頂為中粒砂巖，厚 1020m；偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板即己 16-17 煤層之頂板。 6 /

12、 44己1617煤層直接頂?shù)装宥酁橹辛Ｉ皫r，局部為沙質(zhì)泥巖或薄層狀泥巖，抗壓強(qiáng)度一般大于 600kg/cm2巖石的完整性穩(wěn)定性較好，頂板易于管理，底板一般不易發(fā)生底鼓。表表 1-11-1 煤層特征表煤層特征表1.1.6 瓦斯、煤塵和煤的自燃情況在勘探過(guò)程中共采瓦斯樣 15 個(gè)，其中合格 3 個(gè)可作為參考，分析結(jié)果己15煤-300m 以上為 N2與 N2CO2帶，CH4含量達(dá)8 m /t，-300 以下多為 N2CH4,CH4含量為7.54 m /t，根33據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探圍的規(guī)定，本井田中己1617煤層中的沼氣含量一般小于8 m /t。但應(yīng)3注意瓦斯含量由淺向深部增加的趨勢(shì)。目前，該礦為高突

13、礦井。煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，煤塵不易自燃，具有爆炸危險(xiǎn)性。井田恒溫帶深度約為 23m，溫度為 16.5，井田地溫隨深度的增加而增加，平均地溫梯度 2.67/100m，淺部地溫梯度較深部高。地溫局部地方偏高。1.2.6 煤塵、煤質(zhì)特征本區(qū)含煤地層平均厚度為 789m，含煤 8l 層，常見(jiàn) 43 層，煤層總厚約 27m，含煤系數(shù)為頂?shù)装鍘r性序號(hào)煤層名稱煤層厚度（m）最小最大平均平均可采厚度煤層傾角間距（m）硬度（f）容重（t/ m3）煤層穩(wěn)定程度頂板底板12345678910111己152.03.42.82.8418中硬1.47穩(wěn)定泥巖粉砂巖泥巖細(xì)砂巖2己16172.04.83.83.881885中

14、硬1.45較穩(wěn)定泥巖細(xì)砂巖泥巖、砂巖7 / 443.4左右。可采與局部可采煤層共 9 層，其中庚20、已1617、戊8、戊910、丁56為主要可采煤層，己14、己15、丙3為局部可采煤層，庚21為偶爾可采煤層。可采煤層總厚為 17.24m，可采系數(shù) 2.2左右。煤巖層總體走向 SE130155，傾向 N4045E，傾角 530，一般 15 左右。為提高煤層對(duì)比的可靠程度，在前人工作的基礎(chǔ)上，采用了巖相旋回與沉積間距、巖性、巖礦、標(biāo)志層、古生物化石和煤巖層物理性質(zhì)等綜合對(duì)比手段，有效地解決了七個(gè)煤段和九層可采與局部可采煤層的對(duì)比問(wèn)題?，F(xiàn)將各主要可采煤層的特征自上而下介紹如下：己15煤層位于山西組

15、下部，上距砂鍋窯砂巖(K5)3981m，平均 60m。時(shí)有炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚 510m，老頂為中粒砂巖，厚 1020m；偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板即己16-17煤層之頂板。己15煤層厚 2.03.4m，平均 2.8m。煤呈塊狀、鱗片狀、粒狀，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，區(qū)未見(jiàn)夾矸。己16-17煤層位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖(K5)46199m，平均 145m，距己15煤層2165m，平均 85m。時(shí)有厚約 0.20.5m 的炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂板為厚約 10m 的泥巖和細(xì)砂巖互層，老頂為 58m 的細(xì)中粒砂巖；底板為厚 4.810m 的泥巖或砂質(zhì)泥巖，致密堅(jiān)硬。己1617煤層厚 2.05

16、.8m，平均 3.8m，個(gè)別煤厚異常點(diǎn)屬斷層影響所致。煤多呈塊狀、粒狀、間或有鱗片狀，易碎為粉末。含夾矸 13 層，多數(shù)為一層，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單型煤層。井田大部地段己16-17煤層為合層，僅局部地段分叉為二層，夾矸厚度 0.42.12m，平均1.05m。己15煤層：黑色，玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，局部為線理狀、透鏡狀或鱗片狀結(jié)構(gòu)層狀構(gòu)造，硬度 12。己1617煤層：黑色，玻璃光澤，多具條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)疏松，易成粉末。平坦?fàn)罨騾⒉顮顢嗫?，硬?12。平均容重 1.45 t/m3，據(jù)篩分試驗(yàn)結(jié)果，粉煤多達(dá) 75以上。散煤容重為 0.75t/m3。煤質(zhì)情況詳見(jiàn)煤的工業(yè)分析表 1-2。表表 1-21-

17、2 煤的工業(yè)分析表煤的工業(yè)分析表序號(hào)煤層名稱牌號(hào)水分（%）W灰分（%）A揮發(fā)份（%）V含磷量（%）P含硫量（%）S發(fā)熱量（MJ/kg）Q備注8 / 44言言1.21.2 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： 1、設(shè)計(jì)要符合煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)程、煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。 2、設(shè)計(jì)遵循煤炭工業(yè)建設(shè)的方針政策，在保證供電安全可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選用最佳方案。 3、設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)采用定型的成套設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新產(chǎn)品，積極采取措施減少電能損耗，節(jié)約能源。 4、設(shè)計(jì)質(zhì)量要確保技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性、安全適應(yīng)性。第二章第二章 礦井提升設(shè)備礦井提升設(shè)備2 21 1 主提升設(shè)備選型計(jì)算主提升設(shè)備選

18、型計(jì)算（1）設(shè)計(jì)依據(jù)主井提升設(shè)備原始條件：1、礦井年產(chǎn)量：100 萬(wàn)噸年2、礦井工作制：年工作天數(shù) 300 天，天工作小時(shí)數(shù) 14 小時(shí)。3、礦井開(kāi)采水平： 第一水平： 210 米 ； 第二水平： 380 米 ； 1己15A0.9213.5732.450.0040.4834.542己1617A0.9916.2730.450.0050.4138.659 / 44 （主井二水平不采用井筒延伸方法）4、卸載水平與井口高差 18 米5、裝載水平與井底運(yùn)輸水平高差 22 米6、煤的松散容重 0.92 噸米37、提升方式：雙箕斗同時(shí)裝卸，井底有煤倉(cāng)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量裝煤。8、礦井電壓等級(jí)：6000 伏9、井

19、筒直徑： .6 米10、井口周圍地形平坦，不影響提升機(jī)布置。副井提升設(shè)備原始條件：1、矸石產(chǎn)量（按煤產(chǎn)量的 16.5%計(jì)算）： 500 噸日2、矸石容重：1.58 噸米33、各生產(chǎn)水平井深與服務(wù)年限： 第一水平：350 米 ； 23 年 第二水平：420 米 ； 40 年4、最大班下井工人數(shù)：700 人5、采用礦車類型與規(guī)格：1.5 噸固定車箱式礦車6、每班下井材料： （1）坑木：9 米3千噸 （2）金屬支柱：5 噸 （3）料石：4 次(其中料石 r=1.5 噸米3) （4）其它：6 次7、提升方式：雙罐籠提升8、井上下車場(chǎng)形式：刀把式車場(chǎng)9、礦井電壓等級(jí)：6000 伏10、井口周圍地形：平坦

20、（二）提升容器選擇1、確定經(jīng)濟(jì)提升速度V=(0.3-0.5)=7.2-12.01m/s 577取：Vm=8m/s，1=1.0m/s22、計(jì)算一次提升循環(huán)時(shí)間: Tx =108=98.1s8157783、根據(jù)礦井年產(chǎn)量和一次提升循環(huán)時(shí)間即可求出一次提升量。Qj=3.3t450000 1.2 1.2 98.13600 330 1610 / 44據(jù)此提升容器選擇 JDS-4/554Y 型標(biāo)準(zhǔn)多繩箕斗（鋼絲繩罐道） ，箕斗自重QZ=6500kg（含連接裝置）,載重量 Q=4000kg，提升鋼絲繩 4 根，平衡尾繩 2 根，鋼絲繩間距300mm2.1.1 鋼絲繩選擇1、繩端荷重Qd=QZ+Q=6500+

21、4000=10500kg2、鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.750.925+5=593.1m式中：Hg -過(guò)卷高度 Hg=6.5mHh -尾繩環(huán)高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+22.004=11.008mHr -容器高度 Hr=10.9mRT-天輪半徑e-上下天輪垂直距離 e=5mS-提升容器中心距HX -卸載高度 HX=12m3、首繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算PK =1.29kg/m110()BcQnHmd10500110 1674 (593.1)7式中：B鋼絲繩計(jì)算抗拉強(qiáng)度，取 1670M

22、Pam鋼絲繩安全系數(shù)，取7根據(jù)以上計(jì)算，首繩選用22ZAB-6V30+FC-1670-307型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑dk=22mm，鋼絲破斷拉力總和 =307200N，鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量為Pk=1.96kg/m。4、尾繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算qk=Pk=1.96=3.92kg/mnn42式中：n首繩鋼絲繩根數(shù) n=411 / 44n尾繩鋼絲繩根數(shù) n=2根據(jù)以上計(jì)算，尾繩選用8815NAT-P847-1360型扁鋼絲繩2根，單重q=3.82kg/m。2.1.2提升機(jī)選擇1、主導(dǎo)輪直徑D90d=9022=1980（mm）2、最大靜拉力和最大靜拉力差最大靜拉力：Fj=Q+Qc+n

23、PkHc=6500+4000+41.96593.1=15150kg最大靜力差：Fc=Q=4000kg據(jù)此主井提升裝置選用JKMD-2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑DT=2250mm，最大靜力215kN，最大靜力差65kN，鋼絲繩根數(shù)4根，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=6.5 m/s，減速比i=10.5,提升機(jī)旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量mj=6500kg，天輪變位質(zhì)量mt=2300kg，襯墊摩擦系數(shù)=0.23。2.1.3提升系統(tǒng)的確定1、井架高度Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.751.125+

24、5=35.2m取HJ=36m2、提升機(jī)摩擦輪中心線距井筒中心線距離LS0.6Hj+3.5+D=0.636+3.5+2.2527.35m取LS=28m3、鋼絲繩弦長(zhǎng)下弦長(zhǎng)LX1=2210()()22tjSDsHCL222.0042.25(31 0.8)(28)22 =39.8m12 / 44上弦長(zhǎng)LX=220()()22tjSDsHCL222.0042.25(360.8)(28)22 =44.9M式中：HJ1-井架下層天輪高度 C0-摩擦輪中心與地平距離13 / 44 主井提升系統(tǒng)圖4、鋼絲繩的出繩角下出繩角下=arctan+arcsin1022jtHCDsLs12txDDL14 / 44=AR

25、CTAN+ARCSIN=5239931 0.82.0042.2528222.252.252 39.8上出繩角上=arcsin=5137280jxHCL5、圍包角的確定經(jīng)計(jì)算圍包角=181142.1.4提升容器最小自重校核1、按靜防滑條件容器自重為QZQ-nPkHc=D1Q-nPkHc11(12)(1)jwwe =2.3594000-41.96593.1=4786.1kg經(jīng)查表，當(dāng)圍包角=18114時(shí)D1=2.359式中：w1-箕斗提升時(shí)礦井阻力系數(shù) w1=0.075j-靜防滑安全系數(shù) j=1.752、按動(dòng)防滑條件QZQ+Gd-nPkHc1111(12)()121(1)1ggwwgege11(1

26、)121(1)1gggege=A1Q+C1Gd-nPkHc=2.21154000+0.15332300-41.96593.1=4548.7kg經(jīng)查表，當(dāng)圍包角 =18114，加速度 a1=0.5 時(shí),A1=2.2115,C1=0.1533。式中： Gd-天輪的變位質(zhì)量。經(jīng)計(jì)算滿足防滑條件的箕斗最小自重均小于所選箕斗自重，防滑條件滿足要求。15 / 442.1.5鋼絲繩安全系數(shù)與提升機(jī)的校驗(yàn)1、首繩安全系數(shù)校驗(yàn)m=8.37.20.0005HqcnQ(QQ +)kcnP Hg4 307200(650040004 1.96 593.1) 9.8 =6.9滿足要求2、最大靜力和最大靜力差最大靜拉力：F

27、j=15150kg=148kN215kN最大靜力差：Fc=4000kg=39kN3ZJMM3()mJMaQ RM(42001 0.54000) 1.1254000 1.125滿足要求。式中：MZ-制動(dòng)力矩 MJ-靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩2.1.11 電控設(shè)備20 / 44本提升機(jī)采用直流拖動(dòng)，電控設(shè)備隨主機(jī)成套供貨。電控設(shè)備型號(hào)選用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升機(jī)全數(shù)字直流電控設(shè)備。2.1.12 供電電源提升機(jī)采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳見(jiàn)地面供電系統(tǒng)圖。2.2開(kāi)采煤時(shí)主提升能力計(jì)算礦井在初期開(kāi)采七2煤時(shí)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0.30Mt/a，井筒深度

28、H=277m，主井提升裝置選用以開(kāi)采二1煤計(jì)算為準(zhǔn)的 JKMD2.254（I）E 型落地式多繩摩擦式提升機(jī)，提升容器為 JDS-4/554Y 型標(biāo)準(zhǔn)多繩箕斗（鋼絲繩罐道） 。提升鋼絲繩首繩選用 22ZAB-6V30+FC-1670-307 型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用 8815NAT-P847-1360 型扁鋼絲繩 2 根，該提升設(shè)備在初期開(kāi)采七2煤時(shí)一次安裝到位，分期服務(wù)于七2煤和二1煤的開(kāi)采。2.2.1提升高度的確定Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m式中：Hr -容器高度 Hr=10.9HX -卸載高度 HX=12mHz -裝載高度 HZ=30m2.2

29、.2提升運(yùn)動(dòng)學(xué)與提升能力計(jì)算經(jīng)計(jì)算得初加速度 a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸載曲軌行程 h0=2.35m,主加速度a1=0.50m/s2，提升減速度 a3=0.50m/s2。1、初加速度階段卸載曲軌初加速時(shí)間：t0=3.13soVoa1.50.4821 / 44箕斗在卸載中曲軌的行程：h0=2.35m2、正常加速度階段加速時(shí)間：t1=10.8s01mVVa6.9 1.50.5加速階段行程：h1=t1=10.8=45.4m02mVV6.9 1.523、正常減速階段 提升速度與力圖減速階段時(shí)間：t3=12.8s43mVVa6.90.50.522 / 44 減速階段行程：h3=t3=

30、12.8=47.4m42mVV6.90.524、爬行階段爬行時(shí)間：t4=6s44hV30.5爬行距離：h4=3m5、抱閘停車時(shí)間 t5=1s6、等速階段等速階段行程：h2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4-3=171.8m式中：Ht-提升高度 Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m等速階段時(shí)間：t2=24.9s2mhV171.86.97、一次提升循環(huán)時(shí)間Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s式中: 休止時(shí)間取 12s8、提升設(shè)備年實(shí)際提升量An=89.7

31、萬(wàn) t/a3600 4 330 161.2 70.6 提升能力富裕系數(shù)為af=2.99AnAn89.730提升能力滿足要求2.2.3提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =4000+26500+41.96610+22300+6500+4399 =37281kg式中：Lp鋼絲繩全長(zhǎng) Lp=610m（包括尾繩） 。2、動(dòng)力學(xué)計(jì)算（按平衡系統(tǒng)計(jì)算）23 / 441、提升開(kāi)始階段開(kāi)始時(shí)：F0=Kmg+Ht+ma0=1.1540009.8+372810.48=62975N終了時(shí)：F0=F0-2h0=629750=62975N式中：-提升鋼絲繩與平衡尾繩的

32、總單重之差，平衡系統(tǒng)0。2、主加速階段開(kāi)始時(shí)：F1=F0+m（a1-a0）=62975+37281（0.5-0.48）=63721N終了時(shí)：F1=F1=63721N 3、等速階段開(kāi)始時(shí)：F2=F1-ma1=63721-372810.50=45080N終了時(shí)：F2=F2=45080N4、減速階段開(kāi)始時(shí)：F3=F2-ma3=45080-372810.50=26440N終了時(shí)：F3=F3=26440N5、爬行階段開(kāi)始時(shí)：F4=F3+ma3=26440+372810.50=45080N終了時(shí)：F4=F4=45080N經(jīng)計(jì)算所選主井提升設(shè)備在初期開(kāi)采七2煤時(shí),可滿足礦井七2煤井煤炭提升任務(wù)的要求。2.3

33、副提升設(shè)備選型計(jì)算2.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)初期開(kāi)采七2煤時(shí)1、生產(chǎn)能力： 0.30Mt/a。2、工作制度：年工作日300d，每天最大班凈提升時(shí)間14h。3、提升高度：H=277m(井筒深度)。24 / 444、最大班下井人數(shù)：109人。5、最大件重量：3170kg。 （主排水泵電機(jī),不可拆卸件）后期開(kāi)采二1煤時(shí)1、生產(chǎn)能力： 0.45Mt/a。2、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時(shí)間16h。3、提升高度：H=577m(井筒深度)。4、最大班下井人數(shù)： 125人。5、最大件重量：5350kg(主排水泵電機(jī),不可拆卸件)。2.3.2提升容器選擇根據(jù)礦井后期開(kāi)采二1煤時(shí)的年產(chǎn)量與輔助提升量，

34、經(jīng)計(jì)算，副井提升容器選用一對(duì)1.0t雙層單車多繩標(biāo)準(zhǔn)罐籠（寬窄各一個(gè)） ，鋼絲繩罐道，寬罐籠質(zhì)量為Q=5800kg，每次承載38人，窄罐籠質(zhì)量為Q=4656kg，每次承載23人。提矸選用1.0t標(biāo)準(zhǔn)礦車，礦車自重QZ=610kg，載矸量為Qm=1800kg，每次提升一輛礦車。2.3.3鋼絲繩的選擇1、繩端荷載計(jì)算提升物料（按提矸計(jì)算）：Q矸=Q+Qm+QZ=5800+1800+610=8210kg提升人員：Q人=Q+Qr=5800+2850=8650kg提升最大件設(shè)備：Q大件=5800+5350=11150kg式中:Qr每次乘載人員重量,按最多38人計(jì)算。 5350卸載最大件水泵電機(jī)重量。2、

35、首繩單位長(zhǎng)度重量PK大件=1.65kg/m110()BQnHcm大件11150110 1674 (611)825 / 44PK人=1.5kg/m110()BQnHcm人8650110 1674 (611)9式中:Hc鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度Hc=H+Hj+Hh=577+24+10=611m n首繩鋼絲繩根數(shù) Hh尾繩環(huán)高度根據(jù)以上計(jì)算，首繩選用22ZAB-6V30+FC-1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑dk=22mm，鋼絲破斷拉力總和 =326030N，鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量為Pk=1.96kg/m。3、尾繩單位長(zhǎng)度重量qk=Pk=21.96=3.92kg/m1nn式中:n1

36、尾繩鋼絲繩根數(shù)根據(jù)以上計(jì)算，尾繩選用8515NAT-P847-1370型扁鋼絲繩兩根，其主要技術(shù)參數(shù)為：鋼絲繩尺寸寬厚=85mm15mm，鋼絲破斷拉力總和 =542000N，鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量為qk=3.82kg/m。2.3.4提升機(jī)選擇1）摩擦輪直徑D90d=9022=1980（mm）2)最大靜力和最大靜力差最大靜力(按提升最大設(shè)備計(jì)算)Fj=Q+Q大件+nPkHj+n1qk(H+Hh)=5800+5350+41.9624+23.82(577+10)=15823kg最大靜力差Fc=Qr+（5800-4656）=3994kg據(jù)此副井提升裝置選用JKMD-2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升

37、機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑DT=2250mm，最大靜力215kN，最大靜力差65kN，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=5.0 m/s，減速比i=11.5,提升機(jī)旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量mj=6500kg，天輪變位質(zhì)量mt=2300kg，襯墊摩擦系數(shù)=0.23。26 / 442.3.5提升系統(tǒng)的確定1、井架高度HjHr+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.751.125+5=23.8m取HJ24m式中: Hr-容器高度 Hg-過(guò)卷高度Rt-天輪半徑e-上下天輪中心高度2、提升機(jī)摩擦輪與提升中心線距離LSLS=0.6Hj+3.5+D=0.624+3.5+2.25=

38、20.2m取LS=21m3、鋼絲繩弦長(zhǎng)下弦長(zhǎng)LX12210()()22tjSDsHCL221.9042.25(190.8)(21)22 26.3m上弦長(zhǎng)LX220()()22tjSDsHCL221.9042.25(240.8)(21)22 31.2m式中：s-兩容器間距 C0-摩擦輪中心與地平距離4、鋼絲繩的出繩角下出繩角下=arctan+arcsin1022jtHCDsLs12txDDL=arctan+arcsin190.81.9042.2521222.252.252 23.8827 / 44=491726上出繩角下=arcsin482170jxHCL副井28 / 44提升系統(tǒng)圖5、圍包角的

39、確定經(jīng)計(jì)算圍包角1811592.3.6提升容器最小自重校核1、按靜防滑條件容器自重為（按提升最大件計(jì)算）QCQ-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc22(12)(1)jwwe =2.4842850-41.96611=2289.2kg當(dāng)圍包角=181159時(shí)查表得D2=2.4842、按動(dòng)防滑條件QCQ+Gd-nPkHc-Qz1221(12)121(1)1jjawwg eage112(1)121(1)1jjageage=A2Q+C1Gd-nPkHc經(jīng)查表當(dāng)加速度a1取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15。則QC=2.32850+0.152300-41.96402=3748.3kg經(jīng)計(jì)算滿足

40、防滑條件的罐籠最小自重均小于所選罐籠自重，防滑條件滿足要求,但在卸載最大件水泵電機(jī)時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加配重，已滿足防滑條件下的提升容器最小自重的要求。2.3.7鋼絲繩和提升機(jī)校驗(yàn)1、首繩安全系數(shù)提升矸石時(shí)m=10.28.2-0.0005H=7.9qnQ(Q)kcnP Hg矸4 326030(82104 1.96 611) 9.8 提升人員m=9.99.2-0.0005H=8.9qnQ(Q)kcnP Hg人4 326030(86504 1.96 611) 9.8 29 / 44提升大件設(shè)備m=8.38.2-0.0005H=7.9qnQ(Q)kcnP Hg大件4 326030(111504 1.96 61

41、1) 9.8 滿足要求。2、最大靜力和最大靜力差如前計(jì)算最大靜力Fj=15823kg=155070N215000N最大靜力差Fc=3994kg39141N3ZJMM3()mJMaQ RM39503 0.5(2850 1144) 1.125(2850 1144) 1.125滿足要求。式中：MZ-制動(dòng)力矩 MJ-靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩2.3.13最大班作業(yè)時(shí)間計(jì)算最大班作業(yè)時(shí)間見(jiàn)表最大班作業(yè)時(shí)間為2.1h,最大班下井人員時(shí)間為12.6分鐘.符合要求。表2-1 最大班作業(yè)時(shí)間提升容單 位數(shù) 量每次提升量每班提升次數(shù)每次提升時(shí)間（S）總需時(shí)間（S）下放人員人95304189.4757.6上提人員人483021

42、89.4378.8提升材料和設(shè)備車10110169.41694提升矸石車20120141.42828其它次1010189.41894合 計(jì)7552.4(s)，2.1(h)職業(yè)年齡制表人信息志斌學(xué)生252.3.14電控設(shè)備本提升機(jī)采用直流拖動(dòng)，電控設(shè)備隨主機(jī)成套供貨。電控設(shè)備型號(hào)選用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升機(jī)全數(shù)字直流電控設(shè)備。34 / 442.3.15供電電源提升機(jī)采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳見(jiàn)地面供電系統(tǒng)圖。2.4開(kāi)采煤時(shí)副井提升能力校核礦井在初期開(kāi)采七2煤時(shí)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.30Mt/a，提升高度H=277m，副井提升裝置選用以

43、開(kāi)采二1煤計(jì)算為準(zhǔn)的JKMD2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升機(jī)，提升容器為1.0t雙層單車標(biāo)準(zhǔn)多繩罐籠（鋼絲繩罐道） 。提升鋼絲繩首繩選用22ZAB-6V30+FC-1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用8815NAT-P847-1360型扁鋼絲繩2根，該提升設(shè)備在初期開(kāi)采七2煤時(shí)一次安裝到位，分期擔(dān)負(fù)七2煤和二1煤的開(kāi)采期的輔助提升工作。2.4.1 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)與提升能力計(jì)算經(jīng)計(jì)算得主加速度 a1=0.50m/s2，提升減速度 a3=0.50m/s2。1、正常加速度階段加速時(shí)間：t1=10.2s1mVa5.10.5加速階段行程：h1=t1=10.2=26m2mV5.122、正常

44、減速階段減速階段時(shí)間：t3=9.4s43mVVa5.1 0.40.5減速階段行程：h3=t3=9.4=25.9m42mVV5.1 0.423、爬行階段爬行時(shí)間：t4=6.25s44hV2.50.4爬行距離：h4=2.5m4、抱閘停車時(shí)間 t5=1s35 / 445、等速階段等速階段行程：h2=H-h1-h3-h4=277-26-25.9-2.5=222.6m等速階段時(shí)間：t2=43.6s2mhV222.65.1 提升速度圖力圖6、一次提升循環(huán)時(shí)間提升人員時(shí)：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s提升物料時(shí)：Tx=t1+t2+t3+t4

45、+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.536 / 44提升矸石時(shí)：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s式中: 休止時(shí)間，提升人員時(shí)取 60s,提升物料時(shí)取 40s,提升矸石時(shí)取 12s。2.4.2提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+41.96602+22300+6500+5517 =34552kg式中：Lp提升鋼絲繩全長(zhǎng) Lp=602m（包括尾繩） 。2、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算（按平衡系統(tǒng)計(jì)算）（1） 、主加速階段開(kāi)始時(shí)：F1=kmg+ma1=1.228509.8+345520.5=50792N終了時(shí)：F1=F1=50792N（2） 、等速階段開(kāi)始時(shí)：F2=F1-ma1=50792-345520.50=33516N終了時(shí)：F2=F2=33516N（3） 、減速階段開(kāi)始時(shí)：F3=F2ma3=33516-345520.50=16240N終了時(shí)：F3=F3=16240N（4） 、爬行階段開(kāi)始時(shí)：