礦山提升講座提綱

1、小型礦山機(jī)電設(shè)計(jì)講座提綱第一節(jié)提升設(shè)備一、基本概念礦山提升設(shè)備是聯(lián)系礦山地面和井下的運(yùn)輸工具，是礦山生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。1. 礦山提升設(shè)備分類(1) 按提升用途分：主井提升設(shè)備；副井提升設(shè)備。包括立井、斜井、盲立井、盲斜井。一般主井主要承擔(dān)礦石提升，副井主要承擔(dān)人員、廢石、材料、設(shè)備等輔助提升。當(dāng)井型較小，要求運(yùn)輸內(nèi)容相對(duì)不大也可采用混合提升方式。(2) 按提升方式分：箕斗提升 ( 用于主井 ) ，又分為立井箕斗提升，斜井箕斗提升；罐籠提升 ( 用于副井 ) 只用于立井提升；礦車(chē)串車(chē)提升（用于斜井主、副井）。提升方式還可分為單鉤提升、雙鉤提升、單鉤帶平衡錘提升。非煤小型礦山一般采用箕斗提升方式較少

2、。(3) 按提升機(jī)類型分：?jiǎn)卫K纏繞式提升；多繩摩擦式提升。非煤小型礦山一般不采用多繩摩擦式提升。(4) 按提升機(jī)拖動(dòng)類型分：交流拖動(dòng)，包括繞線電機(jī)串電阻調(diào)速、變頻調(diào)速，變頻調(diào)速還可分為交 - 交變頻和交 - 直- 交變頻；直流拖動(dòng)。非煤小型礦山一般采用變頻調(diào)速和直流拖動(dòng)極少。2. 礦山提升設(shè)備(1) 提升設(shè)備名稱按照礦山機(jī)械術(shù)語(yǔ)（ GB/T7679.3-2005）卷筒直徑 2m及 2m以上稱礦井提升機(jī)，卷筒直徑2m（不包括 2m）以下稱礦用絞車(chē)。對(duì)于非煤礦山，我國(guó)生產(chǎn)礦井提升設(shè)備有JK 型提升機(jī)，卷筒直徑最小 2m，最大 5m，如果需要卷筒直徑還可加大。而礦用絞車(chē)是以JT、JTP 或 JTK

3、型為代表，符號(hào)代表意義為J- 表示絞車(chē)， T- 表示提升， P-表示液壓盤(pán)式制動(dòng)器， K 表示塊閘。以上兩種提升設(shè)備還衍生出防爆型，主要供煤礦井下使用，非煤礦山不用。(2) 提升設(shè)備結(jié)構(gòu)形式（機(jī)械部分）提升設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成：主軸裝置（包括卷筒、主軸、軸承座）制動(dòng)裝置、深度指示器、潤(rùn)滑站、減速器、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)。天輪、提升容器、鋼絲繩、罐道、推車(chē)機(jī)、阻車(chē)器、搖臺(tái)等屬配套設(shè)施，不在提升設(shè)備范圍內(nèi)。主軸裝置如果雙卷筒，其中一個(gè)為死卷筒，一個(gè)為游動(dòng)卷筒，死卷筒用鍵固定在主軸上，游動(dòng)卷筒用調(diào)繩離合器固定在主軸上，可以開(kāi)和調(diào)繩離合器使兩個(gè)卷筒做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以調(diào)整鋼絲繩長(zhǎng)度或更換水平。單卷筒過(guò)去有

4、兩根繩分別固定在卷筒上，相反方向纏繞，用來(lái)做雙鉤提升，這種方式一般用在提升高度不大，利用舊有設(shè)備條件具備情況下采用，這種方式不宜調(diào)繩，過(guò)去國(guó)內(nèi)許多礦采用，目前采用這種方式較少。制動(dòng)裝置主要有塊閘和盤(pán)形閘。塊閘是老產(chǎn)品，在提升機(jī)上已淘汰， JT 絞車(chē)還在使用，特點(diǎn)制動(dòng)簡(jiǎn)單，設(shè)備造價(jià)低，但可靠性差，因此， JT 絞車(chē)在電機(jī)與減速器之間再加一套制動(dòng)裝置。盤(pán)形閘制動(dòng)系統(tǒng)由液壓站和盤(pán)形制動(dòng)器組成，現(xiàn)在提升機(jī)全部采用這種制動(dòng)系統(tǒng)，絞車(chē)如 JTP 也是采用這種形式，它的特點(diǎn)是制動(dòng)可靠性高，但造價(jià)較高。液壓站向盤(pán)形制動(dòng)器供液壓油設(shè)備減速器絞車(chē)以及單繩提升機(jī)普遍采用帶減速器傳動(dòng)方式，大型多繩提升機(jī)現(xiàn)已不用減速器

5、，電機(jī)與滾筒直聯(lián)。但現(xiàn)在已有較大型單繩提升機(jī)直聯(lián)，一般較小多繩提升機(jī)還用帶減速器傳動(dòng)。減速器分平行軸和行星輪減速器兩種，絞車(chē)采用平行軸減速器，提升機(jī)現(xiàn)多數(shù)采用行星輪減速器，但也有用平行軸減速器。減速器按齒面嚙合分軟齒面和硬齒面，絞車(chē)一般用軟齒面，提升機(jī)現(xiàn)大多用硬齒面。減速器重要參數(shù)是扭矩和減速比，由于減速器隨提升設(shè)備成套，廠家按絞車(chē)載荷已配好，因此，可不考慮扭矩計(jì)算，但減速比要由設(shè)計(jì)單位按標(biāo)準(zhǔn)速比選取，訂貨時(shí)提出，這主要考慮提升速度問(wèn)題。聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)動(dòng)部件的設(shè)備，絞車(chē)一般采用柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，提升機(jī)一般采用齒輪和彈簧聯(lián)軸器。深度指示器用于指示提升長(zhǎng)度，絞車(chē)一般采用牌坊式。潤(rùn)滑站提升機(jī)減速器潤(rùn)滑用，絞

6、車(chē)沒(méi)有。電動(dòng)機(jī)按拖動(dòng)方式，電阻調(diào)速必須采用繞線電機(jī)，即 YR 或 JR 型；變頻調(diào)速用鼠籠電機(jī)，大型變頻調(diào)速用同步機(jī)；直流拖動(dòng)用直流電機(jī)。對(duì)于小型非煤礦山，主要采用串電阻調(diào)速，即采用YR電機(jī)。3. 提升系統(tǒng)提升系統(tǒng)分豎井提升系統(tǒng)和斜井提升系統(tǒng)，豎井提升系統(tǒng)分主井提升系統(tǒng)和副井提升系統(tǒng)見(jiàn)圖1、圖2。斜井提升系統(tǒng)分平車(chē)場(chǎng)、甩車(chē)場(chǎng)提升系統(tǒng)圖，見(jiàn)圖3、圖4。(1) 主井井口高程按井口位置鎖口盤(pán)高程卸載高度地面礦倉(cāng)上口高度， 即礦倉(cāng)高度 +轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶或車(chē)輛要求的高度。井底裝載高程相對(duì)于地面高程。過(guò)卷高度容器在正常停車(chē)位置容器上盤(pán)面至防撞梁底面的距離。安全規(guī)程 6.3.3.21條按提升速度給出規(guī)定的過(guò)卷高度

7、注意：一個(gè)容器上提過(guò)卷另一個(gè)容器則過(guò)放，因此，井下要給出與井上對(duì)應(yīng)的過(guò)放距離。單鉤提升也按此設(shè)計(jì)。提升高度 Ht裝載高程 +卸載高程 +箕斗斗箱高度井架高度 Hg井口鎖口盤(pán)至天輪中心距離計(jì)算井架高度，此時(shí)防撞梁底面高度已確定，井架高度按下式計(jì)算：Hg=Hf+Hxg+0.75R+0.5式中： Hf防撞梁底面高度Hxg懸掛裝置高度，在箕斗樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)查。R 天輪半徑。鋼絲繩懸垂高度Hx單繩為天輪半徑輪緣至裝載高程；多繩上天輪或摩擦輪半徑輪緣至尾繩環(huán)。對(duì)單繩提升給出鋼絲繩弦長(zhǎng)、上、下繩仰角，由于計(jì)算較麻煩，建議在 CAD圖量出即可，然后標(biāo)在圖上。計(jì)算鋼絲繩內(nèi)、外偏角1 2，安全規(guī)程規(guī)定不大于130

8、。(2) 副井副井與主井提升系統(tǒng)差別在副井沒(méi)有卸載高度，提升高度不加容器高度，其它與主井相同。提示：一般中大型礦井設(shè)計(jì)給出井上下機(jī)械工藝布置圖，該圖包括操車(chē)設(shè)備，過(guò)卷過(guò)放、井上下套架等內(nèi)容，廣義上講也算提升系統(tǒng)一部分，考慮目前設(shè)計(jì)井型較小，對(duì)此不作要求。(3) 斜井斜井提升系統(tǒng)一般只表示上部，注意甩車(chē)場(chǎng)棧橋角度一般給1012 ，平車(chē)場(chǎng)鋼絲繩牽引角一般給910，另外天輪至絞車(chē)卷筒弦長(zhǎng)應(yīng)大于摘鉤點(diǎn)至天輪弦長(zhǎng)2 倍，主要防止摘鉤后鋼絲繩重力引起跑繩。4. 提升系統(tǒng)附屬設(shè)備、設(shè)施提升鋼絲繩對(duì)于豎井提升一般選用 6×19、6×19S、6×19W、三角股繩；對(duì)于斜井提升可采用

9、 6×19、 6×19S、6×19W、6V×19、6V ×21、6V×30 等繩。鋼絲繩應(yīng)采用天然或合成纖維芯，不得采用鋼芯；鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)采用 GB8198-2006 重要用途鋼絲繩（已提供鋼絲繩產(chǎn)品手冊(cè)或在書(shū)店購(gòu)買(mǎi)）；鋼絲繩標(biāo)記代號(hào)暫采用 GB8707-88標(biāo)準(zhǔn)，可以從網(wǎng)上下載；鋼絲繩可采用簡(jiǎn)易標(biāo)注，例如繩徑 24mm、光面、纖維芯、 6V×19、右交互捻、抗拉強(qiáng)度 1670MPa表示為： 24NAT6V×19+Fc1670ZS注意：新標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有最粗絲徑，可在老標(biāo)準(zhǔn)查相近鋼絲繩給出絲徑，以后計(jì)算絞車(chē)用。尾繩也稱平衡繩

10、，用在豎井提升，多繩摩擦提升必須用，雙鉤單繩提升可用也可不用 （平衡錘提升盡量不用），用的好處是可以節(jié)能，比不用約節(jié)電 20%30% 井越深越顯著， 但需要井筒延深一些， 尾繩及附屬設(shè)施使投資高一些。過(guò)去前蘇聯(lián)礦井用的多一些，我國(guó)用的較少。尾繩有扁尾繩和圓尾繩，扁尾繩為手工編織，不以扭轉(zhuǎn)；圓尾繩為機(jī)器捻制，有扭轉(zhuǎn)力，容器下部必須有放勁用的尾繩環(huán)。天輪用于鋼絲繩導(dǎo)向和調(diào)整容器位置的設(shè)備防撞梁（過(guò)卷?yè)趿海┴Q井提升用，提升過(guò)卷最后一道機(jī)械保護(hù)，主要防止過(guò)卷后容器不再上升，避免沖擊天輪，擴(kuò)大事故。楔形罐道豎井提升用，容器過(guò)卷后的機(jī)械保護(hù)裝置，一般采用硬雜木制成（水曲柳、柞木等也有采用松木），當(dāng)容器過(guò)卷

11、后進(jìn)入楔形段進(jìn)行緩沖停車(chē)。罐道豎井提升用，容器導(dǎo)向裝置，有木、鋼軌、鋼繩、型鋼組合罐道。制動(dòng)繩豎井提升用，用于斷繩后防墜器抓捕繩防墜器豎井罐籠提升用，單繩罐籠提升用，一般隨容器制造廠帶。主井多繩、單繩不用。罐籠豎井提升用，運(yùn)送物料、人的容器，可在相應(yīng)的樣本、手冊(cè)中查。箕斗豎井提升用，運(yùn)送礦石的容器，可在相應(yīng)的樣本、手冊(cè)中查。平衡錘豎井提升用，用于平衡載荷，一般用固定重量的鐵塊和套架制成。平衡錘提升提升效率較低，由于能夠平衡掉載荷部分重量，提升電機(jī)可以小一些，對(duì)節(jié)能有利。平衡錘重量按下式確定：G=Qr+1 Q2式中： Qr容器自重Q容器內(nèi)最重物體定量裝載斗主井裝載設(shè)備，當(dāng)箕斗未到時(shí)該斗已裝完，箕

12、斗到后開(kāi)啟閘門(mén)將礦石裝入箕斗。稱重裝置一般在定量裝載斗下面，當(dāng)?shù)V石重量達(dá)到規(guī)定時(shí)，關(guān)閉給礦機(jī)。推車(chē)機(jī)豎井罐籠提升用，將礦車(chē)推入罐籠的機(jī)械設(shè)備。阻車(chē)器阻擋礦車(chē)的設(shè)備搖臺(tái)豎井提升用，調(diào)整罐籠進(jìn)出車(chē)與井口高差的設(shè)備礦車(chē)由設(shè)計(jì)確定，要給出礦車(chē)自重、礦車(chē)載重，有效容積，車(chē)長(zhǎng)、軌距等，用于提升計(jì)算。人車(chē)給出人車(chē)組列數(shù)，列車(chē)總自重，總乘員。地滾斜井提升在軌道間敷設(shè)，用于拖起鋼絲繩，一般10m一個(gè)，變坡點(diǎn)加密。二 . 提升設(shè)備選型計(jì)算提升設(shè)備選型計(jì)算包括豎井、斜井，注意新建礦井稱選型計(jì)算，如果是老系統(tǒng)，利用原有設(shè)備則稱驗(yàn)算或校核，判定是否可以利用，給出明確答復(fù)。選型計(jì)算包括選擇容器、選鋼絲繩、選絞車(chē)、選電機(jī)、

13、確定提升系統(tǒng)等內(nèi)容。按照設(shè)計(jì)階段，可研階段可以適當(dāng)簡(jiǎn)化計(jì)算，主要以確定方案為主，由于大家面臨小型礦山較多，還有很多是老礦井整合，利用原有提升系統(tǒng)，因此設(shè)計(jì)方案比選性不強(qiáng)，鑒于此，在可研階段對(duì)不可能的方案以簡(jiǎn)要論述為主，對(duì)確定方案做必要計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)階段，由于某些原因有時(shí)也做方案比選，但主要工作是詳細(xì)計(jì)算，確定提升系統(tǒng)設(shè)備、位置關(guān)系及必要設(shè)施，畫(huà)出必要圖紙（插圖或附圖）對(duì)于小型礦井也可省略一些圖。在施工圖階段，按照廠家提供的圖紙資料一般還要做一次詳細(xì)計(jì)算，小型礦山是否做，可根據(jù)情況自行處理。1. 豎井提升設(shè)備選型計(jì)算首先要知道提升計(jì)算順序往往是一個(gè)交叉過(guò)程，對(duì)于箕斗井首先要確定箕斗載重，對(duì)于罐

14、籠井，首先要確定罐籠形式。這個(gè)過(guò)程如果計(jì)算經(jīng)驗(yàn)較豐富，試算幾次就能定下來(lái)。其次要有計(jì)算書(shū)，說(shuō)明書(shū)在計(jì)算書(shū)基礎(chǔ)上整理出來(lái)。再次要注意選取數(shù)據(jù)不要違反安全規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)范。容器選出之后應(yīng)畫(huà)井筒平面布置圖，將容器在井筒中的位置定下來(lái)，注意安全規(guī)程有井筒布置間隙規(guī)定，不要違規(guī)；礦機(jī)專業(yè)定好提升中心距、容器平面圖后將資料提供給采礦專業(yè)，采礦專業(yè)據(jù)此畫(huà)上井筒，確定井筒直徑，將梯子間、各種梁、水管、風(fēng)管、電纜表示出來(lái)，另外，最好能畫(huà)出簡(jiǎn)要提升系統(tǒng)圖，便于以后計(jì)算進(jìn)行分析、修改。井筒平面布置圖畫(huà)法見(jiàn)圖5。(1) 容器確定1）新建礦井，對(duì)于箕斗井可按以下辦法確定C ANatT（1）一次提升量： Abrt3600式

15、中： C不均衡系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定；AN礦井年產(chǎn)量 ;at 礦井年產(chǎn)量 ;br 每年工作天數(shù)，一般330d;t 每天提升小時(shí)數(shù)，按規(guī)范規(guī)定；T一次提升循環(huán)時(shí)間。T 目前只能是估算，估算按下式進(jìn)行。VmH tu（2）TVma式中： Vm最大提升速度，此時(shí)絞車(chē)、電機(jī)都沒(méi)選出來(lái)，只能先估最大速度，估時(shí)可參考絞車(chē)樣本，樣本中有卷筒直徑、速比、電機(jī)轉(zhuǎn)速一定情況下的提升速度，產(chǎn)量大在大絞車(chē)范圍找，產(chǎn)量小在小絞車(chē)范圍找。注意不要超過(guò)規(guī)程規(guī)定速度計(jì)算值。a加速度或減速度，小型礦井一般取0.4 0.6Ht提升高度u爬行時(shí)間取 5s休止時(shí)間，設(shè)計(jì)規(guī)范有，礦車(chē)一般取30s。注意：安全規(guī)程 6.3.5.8規(guī)定了速度、加減

16、速度值設(shè)計(jì)不要超過(guò)。將（ 2）代入（ 1）計(jì)算出的數(shù)值查箕斗標(biāo)準(zhǔn)，確定箕斗噸位。2）對(duì)于罐籠井，罐籠按下述辦法確定當(dāng)單一做輔助提升用，最大量就是廢石，一般中小礦山也就是單層單車(chē)或雙層雙車(chē)罐籠，按小時(shí)提升量計(jì)算，注意要考慮雙容器或單容器提升。有時(shí)提升方案要求罐籠井進(jìn)行混合提升，就是礦石、廢石、人員、材料、設(shè)備在一套提升系統(tǒng)完成全部提升任務(wù)，這樣做的好處是節(jié)省一套主井提升設(shè)備，節(jié)省投資，管理簡(jiǎn)單，小型礦山采用這種方法較多，中型礦山采用不多，大型礦山?jīng)]有采用?；旌咸嵘萜鬟x擇方法同單一輔助提升。容器選型一般在可研階段完成，除必要初設(shè)在計(jì)算書(shū)完成，然后容器在計(jì)算書(shū)中作為已知條件計(jì)算即可。(2) 設(shè)計(jì)依

17、據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)是在有關(guān)專業(yè)提供的資料和本專業(yè)定的技術(shù)原則作為提升計(jì)算條件，主要包括以下內(nèi)容。主井：設(shè)計(jì)年提升量井口高程井底裝載高程卸載高度箕斗（斗箱容積、斗箱高度、箕斗自重、懸掛裝置高度）防撞梁底面高度（該項(xiàng)也可在下部計(jì)算中給出）礦石散重提升方式平衡錘重量提升中段高程工作制度副井：井口高程井底高程防撞梁底面高度（該項(xiàng)也可在下部計(jì)算中給出）罐籠（幾層幾車(chē)或幾號(hào)罐籠、自重、懸掛裝置高度）礦車(chē)（型號(hào)、軌距、容積、自重）礦車(chē)裝滿系數(shù)礦石散重最大件設(shè)備重量（要考慮罐籠能否裝下）平衡錘重量廢石量最大班下井人數(shù)最大件設(shè)備重量提升方式提升中段高程工作制度注意：以上只是設(shè)計(jì)依據(jù)的基本內(nèi)容，根據(jù)需要可以增減。(3)

18、提升系統(tǒng)對(duì)于新建系統(tǒng)，目前計(jì)算資料還不全，先按已知條件計(jì)算，此時(shí)先計(jì)算提升高度Ht 和鋼絲繩懸垂高度Hx，懸垂高度是指鋼絲繩在天輪輪緣至鋼絲繩最下部長(zhǎng)度。主井提升高度： Hzt=Hz1+Hz2+Hz3式中： Hz1裝載高程（標(biāo)高）Hz2卸載高程（標(biāo)高）Hz3箕斗斗箱高度主井鋼絲繩懸垂高度： Hzx=Hz1+Hzd+Hzt式中： Hzd地面高程（標(biāo)高）Hzt 地面至天輪中心高度Hzt=H1+H2式中： H1防撞梁底面高度H2防撞梁底面至天輪中心高度副井提升高度： Hft=Hf1+Hf2式中： Hf1 井下進(jìn)出車(chē)高程（標(biāo)高）Hz2井口進(jìn)出車(chē)高程（標(biāo)高）副井鋼絲繩懸垂高度： Hfx=Hf1+Hf2+

19、Hzt式中： Hzt 地面至天輪中心高度Hzt=H1+H2式中： H1防撞梁底面高度H2防撞梁底面至天輪中心高度防撞梁底面高度H1 確定''+ H3'主井： H1=H1+ H2式中： H1' 卸載高度H2' 箕斗全高H3' 過(guò)卷距離，按安全規(guī)程''+ H3'副井： H1=H1+ H2式中： Hf1 ' 罐籠全高H2' 過(guò)卷距離，按安全規(guī)程防撞梁底面至天輪中心高度H2確定H2=H1+0.75R式中： H1懸掛裝置高度，小容器沒(méi)有資料按1.5-2mR天輪半徑，此時(shí)先估用一個(gè)，絞車(chē)選型后確定。提升高度 Ht 與鋼

20、絲繩懸垂高度Hx 各設(shè)計(jì)手冊(cè)可能有所不同，但原理是相同的。另外如果考慮吊罐底下長(zhǎng)材，還要加上下長(zhǎng)材高度，這個(gè)高度都算在過(guò)卷距離內(nèi)。(4) 鋼絲繩選型1）終端荷重主井： Q=容器自重 Qz+載重 Qg副井：與主井相同，但提升內(nèi)容較多，找出最大終端荷重人員： Q=m(Qz+75×N)物料： Q=Qz+n×V××c)設(shè)備： Q=Qz+Qs+Qp式中： Qz容器自重m罐籠層數(shù)75 每人重量N人數(shù)n礦車(chē)數(shù)V礦車(chē)容積物料散重c裝滿系數(shù)Qs最大件重量Qp平板車(chē)重量2）鋼絲繩許用安全系數(shù)按安全規(guī)程選取，專為提物料6.5，提人又提物時(shí)提人9 ；提物7.53）計(jì)算鋼絲繩單重

21、選擇鋼絲繩按設(shè)計(jì)手冊(cè)公式計(jì)算，并選出鋼絲繩。按規(guī)定標(biāo)注寫(xiě)出鋼絲繩型號(hào)， 并寫(xiě)出繩徑、最粗絲徑、單重（kg/m）破斷拉力。4）校核鋼絲繩安全系數(shù)按下式：Qp1000mX9.8(QPHX)式中： Qp破斷拉力（ kN）Q終端荷重 (kg)P 鋼絲繩單重 (kg/m) Hx 鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度。 鋼絲繩許用安全系數(shù)注意：如果安全系數(shù)不滿足要求，則重新?lián)Q繩驗(yàn)算，并將前面修改過(guò)來(lái)。(5) 提升機(jī)選型（驗(yàn)算）按鋼絲繩直徑選卷筒、天輪直徑：卷筒、天輪直徑 dg=80 × （地面 80，井下 60）按鋼絲直徑選卷筒、天輪直徑：卷筒、天輪直徑 dg=1200× （地面，井下 900）最大靜張力：

22、 Fmax=9.8（終端荷重 Q+鋼絲繩單重 P×鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度 Hx） kN按不帶尾繩最大靜張力差： Fc=重載側(cè)重量 - 輕載側(cè)重量 =9.8 （終端荷重 Q+鋼絲繩單重 P×提升長(zhǎng)度 Ht- 空罐籠 Qz或平衡錘 Qz）kN 按不帶尾繩注意：計(jì)算采用國(guó)際單位制用N或 kN；單鉤提升最大靜張力 =最大靜張力差。根據(jù)以上計(jì)算選擇絞車(chē)、天輪，主要查絞車(chē)樣本和天輪樣本，并給出主要技術(shù)參數(shù)。主要參數(shù)技術(shù)如下：卷筒直徑：Dg= mm卷筒寬度：B=mm卷筒個(gè)數(shù)：個(gè)天輪直徑：Dt=mm天輪個(gè)數(shù)：個(gè)最大靜張力：Fmax=kN最大靜張力差： Fc =kN減速器速比：i=11.5根據(jù)卷筒直

23、徑、寬度驗(yàn)算卷筒纏繩寬度：?jiǎn)螌永p繞纏繩寬度： BH tLm3)(d) B(Dg多層纏繞纏繩寬度： BH tLm (34)DgB(Dpn)( d)式中： Ht提升高度Lm試驗(yàn)長(zhǎng)度。一般30md鋼絲繩直徑繩圈間隙 2-3mmDg卷筒直徑n 纏繞層數(shù)Dp鋼絲繩在卷筒上的平均直徑=Dg+(n-1)d(6) 初選電動(dòng)機(jī)2初選電動(dòng)機(jī)主要目的確定提升速度和查找電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD.按照卷筒直徑、減數(shù)比和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算提升速度提升速度按下式計(jì)算：Vmax3.14Dg n m / s60i式中： n電機(jī)轉(zhuǎn)速，提升電機(jī)轉(zhuǎn)速一般為6 級(jí) 980r/min 、8 級(jí)740r/min 、10 級(jí) 593r/min 、12

24、級(jí) 493r/min 。根據(jù)絞車(chē)樣本給出的速度，對(duì)應(yīng)找出轉(zhuǎn)速帶入。i 減速比初選電動(dòng)機(jī)按下式：功率：N1.3FVmax kW102式中： 1.3 動(dòng)力系數(shù)F 雙鉤提升為最大靜張力差，單鉤提升為最大靜張力。減速器傳動(dòng)效率， 平行軸二級(jí)減速 0.85 ，一級(jí)減速 0.9 ；行星輪 0.92 。根據(jù)計(jì)算查樣本初選電動(dòng)機(jī)，寫(xiě)出電動(dòng)機(jī)型號(hào)，功率、電壓、轉(zhuǎn)2速、 GD。注意： 200kW以上盡量選高壓， 200kW以下選低壓。(7) 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)主井箕斗曲軌卸載一般采用六階段速度圖，罐籠提升一般采用五階段速度圖，根據(jù)條件也可選3 階段速度圖。見(jiàn)圖6、圖 7。運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算比較簡(jiǎn)單，高中物理力學(xué)就應(yīng)接觸過(guò)，基本順

25、序如下：主井提升曲軌卸載六階段圖（以下是某礦計(jì)算實(shí)例）卸載曲軌內(nèi)加速度：a1=0.3m/s 2箕斗脫離曲軌速度：V1=1.5m/s曲軌內(nèi)運(yùn)行時(shí)間：t1V11.5sa10.35曲軌內(nèi)運(yùn)行距離：h1=0.5 ×a1×V1=0.5 ×1.5 ×5=3.75m加速度階段：a2=0.5m/s 2加速度階段時(shí)間：t 2VmaxV13.41.5a23.8s0.5加速度階段距離：h2=0.5 ×(Vmax+V ) ×t2=0.5 ×1（3.4+1.5 ）× 3.8=9.31m減速度階段：a4=0.5m/s 2減速度階段時(shí)間：t 4

26、VmaxV53.40.5sa40.55.8減速度階段距離：h4=0.5 ×(Vmax+V) ×t=540.5 ×(3.4+0.5) ×5.8=11.31m爬行速度：V5=0.5m/s爬行距離：h5=2.5m爬行時(shí)間：t5h52.55sV50.5末減速度：a6=0.4m/s 2末減速度時(shí)間：t6V50.5sa60.41.25末減速度距離：h6=0.5 ×V5×t 6=0.5 ×0.5 ×1.25=0.31m等速度階段距離：h3=227.5-3.75-9.31-11.31-2.5-0.31=200.32m等速度階段時(shí)間

27、：t3200.323.458.9s休止時(shí)間：8s一次純提升時(shí)間：T=5+3.8+58.9+5.8+5+1.25=79.75s80s一次全提升時(shí)間：T=80+8=88s罐籠井提升五階段圖（以下是某礦計(jì)算實(shí)例）最大提升速度：Vmax=3.93m/s加速度階段：a1=0.5m/s 2加速度階段時(shí)間：t1Vmax3.93sa17.860.5加速度階段距離：h1=0.5 ×Vmax×t 1 =0.5 ×3.93 ×7.86=15.4m減速度階段：a3=0.5m/s 2減速度階段時(shí)間：t3VmaxV4 3.930.5sa30.56.86減速度階段距離：h3=0.5

28、×(Vmax+V) ×t3=0.5 ×4(3.93+0.5) ×6.86=15.2m爬行速度：V4=0.5m/s爬行距離：h4=2.5m爬行時(shí)間：t 4h42.5sV40.55末減速度：a5=0.4m/s 2末減速度時(shí)間：t5V40.5sa50.41.25末減速度距離：h5=0.5 ×V4×t 5=0.5 ×0.5 ×1.25=0.31m等速度階段距離：h2 =219.5-15.4-15.2-2.5-0.31=186.1m等速度階段時(shí)間：t 2186.147.4s3.93休止時(shí)間：人員 20+7=27s設(shè)備40s矸

29、石12s一次純提升時(shí)間： t=7.86+47.4+6.86+5+1.25=68.4s 68s 一次全提升時(shí)間：人員 T=2(68+27) =190s設(shè)備 T=2(68+40) =216s矸石 T=2(68+12) =160s火藥或雷管120s(8) 提升能力主井提升能力按下式計(jì)算年提升能力：3301636002.5A881.149.1萬(wàn) t / a式中： 1.1 不均衡系數(shù)富裕能力：S ( 49.1 1) 100% 63.7% 30副井提升能力以最大班提升時(shí)間平衡表表示，見(jiàn)下圖，這是某礦副井提升時(shí)間平衡表。表 6-1-1最大班提升時(shí)間平衡表序項(xiàng)目單每班提升量每 次 提每 班 提一次提升時(shí)間每班

30、提升時(shí)號(hào)位升量升次數(shù)（ s）間（ h-min-s ）1下井人員人12012101900-31-402升井人員人601251900-15-503其他人員31900-9-304材料次51600-13-205矸石t321.8181600-48-06坑木車(chē)551600-13-207設(shè)備次22160-7-128火藥或雷管次11200-2-09其他51600-13-20合計(jì)642-34-12長(zhǎng)材在檢修班下放(9) 提升動(dòng)力學(xué)提升動(dòng)力學(xué)主要計(jì)算提升系統(tǒng)變位質(zhì)量和提升運(yùn)動(dòng)力計(jì)算，為下面計(jì)算電動(dòng)機(jī)提供條件。1）提升系統(tǒng)變位質(zhì)量提升系統(tǒng)變位質(zhì)量就是提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件折合到卷筒邊緣的質(zhì)量。提升系統(tǒng)變位質(zhì)量主井： G=

31、G(箕)+G( 石)+G( 繩)+G( 錘)+G( 天)+G( 機(jī))+G( 電)副井：G=G(罐)+G( 車(chē))+G( 石)+G( 繩)+G( 錘)+G( 天)+G( 機(jī))+G( 電)2 2G(電)=GD iD 2 g1）提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)力提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)力不管何種提升方式，計(jì)算原理是一樣的。提升動(dòng)力方程式： F=Fj ±Ma式中： Fj 提升系統(tǒng)靜阻力Nm 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量 kga提升系統(tǒng)加速度或減速度m/s2見(jiàn)圖 8 提升系統(tǒng)示意圖上升側(cè)鋼絲繩靜拉力FsFs=Q+Qz+P(Ht-X)+s下降側(cè)鋼絲繩靜拉力FxFx=Qz+PX-x式中： s、x 為上升、下降側(cè)阻力提升系統(tǒng)靜靜張力差阻力Fj

32、是兩根鋼絲繩的：Fj= Fs- Fx=Q+ P(Ht-2X)+s+xs+x 計(jì)算比較困難， 在實(shí)際計(jì)算中 s+x=0.2Q，引入井筒阻力系數(shù) KK=QSXQ則靜阻力 Fj= KQ+P(Ht-2X)帶入動(dòng)力學(xué)方程式則： F= KQ+P(Ht-2X)9.8±Ma式中： K箕斗提升時(shí)取1.15 ，罐籠提升時(shí)取1.2 ，對(duì)于平衡錘提升系統(tǒng)，由于平衡錘重量G=1 QQZ2下降側(cè)鋼絲繩靜拉力FxFx=( 1 Q+Qz)+PX-x2帶入則 Fj= Fs- Fx= 1 Q + P(Ht-2X)+ s+x= 1 Q + P(Ht-2X)+0.2Q22=0.7Q+P(Ht-2X)F= 0.7Q+P(Ht

33、-2X) ±Ma箕斗、罐籠提升時(shí)取K=0.7，( 煤炭新編規(guī)范擬取1)井筒阻力如果規(guī)范有要求，按規(guī)范取，如果沒(méi)有按本上述數(shù)值取。對(duì)于實(shí)際提升系統(tǒng)按以下過(guò)程計(jì)算雙罐籠提升各階段運(yùn)動(dòng)力計(jì)算（五階段速度圖）初加速開(kāi)始： F1=1.2Q+PHt9.8+ Ma1初加速終了： F2=1.2Q+P(Ht-2h 1)9.8+ Ma1加速開(kāi)始 : F 3=1.2Q+P（Ht-2h 1）9.8+ Ma2加速終了： F4=1.2Q+PHt-2 （h1+h2）9.8+ Ma2等速開(kāi)始： F5=1.2Q+PHt-2 （h1+h2）9.8等速終了： F6=1.2Q+PHt-2 （h1+h2+h3）9.8減速開(kāi)始

34、：F7=1.2Q+PHt-2（h1+h2+h3）9.8-Ma3減速終了：F8=1.2Q+PHt-2（h1+h2+h3+h4 ）9.8-Ma3爬行開(kāi)始： F9=1.2Q+PHt-2 （h1+h2+h3+h4 ）9.8爬行終了： F10=1.2Q+PHt-2 （h1+h2+h3+h4+h5）9.8停車(chē)階段： F1112=1.2Q+PHt-2 （h1+h2+h3 +h4+h5+h6 ）9.8-Ma4雙箕斗提升、平衡錘提升各階段運(yùn)動(dòng)力計(jì)算同雙罐籠提升。單鉤提升動(dòng)力學(xué)方程式當(dāng)沒(méi)有下降側(cè)靜張力時(shí)動(dòng)力學(xué)方程式為：Fj= Fs=Q+ PX+s井筒阻力系數(shù) K=QSQ由于單鉤提升井筒沒(méi)有下降側(cè)阻力，因此，比雙鉤

35、提升要小，實(shí)際計(jì)算中取 1.1單鉤提升動(dòng)力學(xué)方程式：F= KQ+PX9.8 ±Ma參照雙罐籠提升，利用該動(dòng)力學(xué)方程式，很容易計(jì)算各階段運(yùn)動(dòng)力。(10) 電動(dòng)機(jī)選型（校核）電動(dòng)機(jī)功率大小一般是按電機(jī)發(fā)熱條件，電機(jī)散熱條件好相應(yīng)功率小，反之大，按散熱條件計(jì)算電機(jī)功率是一種精確計(jì)算，計(jì)算步驟如下：1）F2i t i 計(jì)算2F i t i =A+B+C+D+E+F式中： A+B+C+D+E+F為各階段的 F2t初加速階段加速階段等速階段減速階段F12F22A2t1F32F42B2t 2F52F5F6F62C3t3F72F82D2t 42F9 F102爬行階段EF9F10t 53制動(dòng)階段F=F

36、2×t 6=45375811-122) 等效時(shí)間Td=(t 1+ t 2+ t 4+ t 5+ t 6)+ t 3+式中： 電機(jī)低速運(yùn)行散熱條件不良系數(shù)，不帶強(qiáng)迫通風(fēng)一般0.5 ，帶強(qiáng)迫通風(fēng)取0.75 1。電機(jī)在停歇時(shí)間散熱條件不良系數(shù)，不帶強(qiáng)迫通風(fēng)一般0.33 ，帶強(qiáng)迫通風(fēng)取 0.75 1。3) 等效力Fi2tiNFdTd4) 等效容量N dFdVmax1.1kW1000式中： 1.1 電機(jī)富裕系數(shù)減速器傳動(dòng)效率，二級(jí)減速0.85 ，一級(jí)減速 0.9根據(jù)計(jì)算看初選電動(dòng)機(jī)是否滿足要求，如不滿足重新選取，并寫(xiě)2出電動(dòng)機(jī)型號(hào)，功率、電壓、轉(zhuǎn)速、過(guò)載系數(shù)、GD。2如果新選電機(jī) GD與初選差

37、別較大， 建議反到提升系統(tǒng)變?yōu)橹亓坑?jì)算開(kāi)始重新計(jì)算。5) 校核電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力：電動(dòng)機(jī)額定出力Fe1000N d NVmax校核過(guò)載系數(shù)/ = Fmax （ 0.75 0.85 ）×Fe式中 ：Fmax力圖中最大力，一般在加速階段中。(11) 提升系統(tǒng)計(jì)算與(3) 不同的是這部分計(jì)算主要是鋼絲繩仰角、弦長(zhǎng)、偏角計(jì)算。采用公式計(jì)算太麻煩，也未必準(zhǔn)確，現(xiàn)很少采用。此時(shí)應(yīng)按比例正確畫(huà)出提升系統(tǒng)圖，目前已知條件是天輪、絞車(chē)直徑、井架高度、防撞梁低面高度、卸載高度，各停車(chē)高程、容器在井筒中的位置等。1. 天輪與絞車(chē)相對(duì)位置畫(huà)在圖上2. 絞車(chē)卷筒軸中心至絞車(chē)房地面中心高，取0.5 0.8m3. 落

38、實(shí)井口高程與絞車(chē)房地面高差4. 初步確定提升中心與絞車(chē)中心水平距離5. 按已知、未知條件將提升系統(tǒng)畫(huà)在圖上6. 由于仰角、弦長(zhǎng)計(jì)算較麻煩，可以用尺寸標(biāo)注在圖中實(shí)際量，7. 畫(huà)提升系統(tǒng)平面圖，用弦長(zhǎng)、卷筒寬度計(jì)算內(nèi)、外偏角。注意：偏角在卷筒外側(cè)稱外偏角，偏角在卷筒內(nèi)側(cè)稱內(nèi)偏角，對(duì)于偏角計(jì)算大家可參照有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)公式進(jìn)行，偏角按規(guī)程不能大于 130，一般最好控制在115以內(nèi)。如果偏角不滿足要求，將提升中心與絞車(chē)中心水平距離加大，重新量出有關(guān)參數(shù)，再進(jìn)行偏角計(jì)算。(12) 關(guān)于緊急制動(dòng)加、減速度計(jì)算安全規(guī)程規(guī)定緊急制動(dòng)重載上提減速度5m/s2 ，重載下放1.5m/s 2 .這兩個(gè)條件一般都應(yīng)進(jìn)行計(jì)算

39、，考慮小型礦山絞車(chē)較小，基本上都是手動(dòng)控制，因此暫不作要求，對(duì)較大提升系統(tǒng)是應(yīng)該計(jì)算的。2. 斜井提升設(shè)備選型計(jì)算斜井提升計(jì)算原理基本同豎井提升計(jì)算原理，主要差別就是引入提升傾角，下面仿照豎井提升計(jì)算，按步驟加以說(shuō)明。(1) 容器確定斜井提升一般采用礦車(chē)，即所謂串車(chē)提升，除用一次提升量計(jì)算外，還應(yīng)用鉤頭拉力計(jì)算一次可能提升礦車(chē)數(shù)，鉤頭拉力按60000N或60kN。一次可能提升礦車(chē)數(shù)校核：60000nn9.8(QZ Q )(sinf 1 cos )式中： Qz礦車(chē)自重Q礦車(chē)載重f 1提升容器阻力系數(shù)（ sin +f 1cos）斜井提升阻力系數(shù)（ sin +f 1cos）設(shè)計(jì)手冊(cè)有已計(jì)算好的表格，

40、實(shí)際計(jì)算直接帶入數(shù)值即可。計(jì)算出的礦車(chē)數(shù)取整后，計(jì)算最大一次提升量與按年產(chǎn)量計(jì)算一次提升量比較，如果按礦車(chē)數(shù)計(jì)算大于按年產(chǎn)量計(jì)算，則可用單鉤串車(chē)提升，如果小于，則考慮采用雙鉤提升。如果井型較小，可不必按年產(chǎn)量計(jì)算一次提升量，直接選礦車(chē)數(shù)估算確定用車(chē)數(shù)。一次提升循環(huán)時(shí)間按井口甩車(chē)場(chǎng)有：?jiǎn)毋^： T 2(VmH tu )aVm式中： 甩車(chē)時(shí)間 20sVmH tu 2 )雙鉤：TVma式中： 甩車(chē)時(shí)間 20s平車(chē)場(chǎng)只是休止時(shí)間不同可取25s(2) 設(shè)計(jì)依據(jù)按單鉤混合井提升設(shè)計(jì)依據(jù)是在有關(guān)專業(yè)提供的資料和本專業(yè)定的技術(shù)原則作為提升計(jì)算條件，主要包括以下內(nèi)容。設(shè)計(jì)年提升量井口高程井底高程井筒傾角（如果有變

41、坡角應(yīng)分別列出）井筒斜長(zhǎng)（如果有變坡長(zhǎng)度應(yīng)分別列出）礦石散重提升方式礦車(chē)（型號(hào)、軌距、容積、自重）礦車(chē)裝滿系數(shù)（小于 15o取 1；15o25o取 0.9 ；大于 25o取 0.8 ）廢石量最大班下井人數(shù)最大件設(shè)備重量平板車(chē)重量斜井人車(chē)（幾節(jié)組列、頭車(chē)尾車(chē)數(shù)、列車(chē)總自重、乘員數(shù)車(chē)場(chǎng)形式（平車(chē)場(chǎng)、甩車(chē)場(chǎng)）工作制度注意：以上只是設(shè)計(jì)依據(jù)的基本內(nèi)容，根據(jù)需要可以增減。(3) 提升系統(tǒng)斜井甩車(chē)場(chǎng)井口至天輪長(zhǎng)度按下式確定：L=L1+L2+Lg+R式中： L1井口至道岔尖距離，如果車(chē)場(chǎng)尺寸已定，則按實(shí)際尺寸，如果新設(shè)計(jì)可取 1215m。雙鉤提升距離相應(yīng)增大一些。L2道岔尖至串車(chē)組鉤頭停車(chē)點(diǎn)距離，一般為 1.2 1.6 倍串車(chē)組長(zhǎng)。Lg過(guò)卷距離可按表1 選取R天輪半徑。甩車(chē)場(chǎng)天輪架高度計(jì)算Ht=Lsin -R表 1斜井甩車(chē)場(chǎng)提升裝置過(guò)卷距離單位 m棧橋傾角 ( )6789101112132.56.66.25.95.75.55.45.35.2最大8.57.97.57.16.86.66.46.33.14提升98.47.97.57.276.76.53.3速度11109.48.98.58.17.87.63.8(m/s)14.713.412.411.61110.5109.74.7516.214.713.612.71211.410.910.5注；表中所列棧橋傾角、速度為