II84采區(qū)斜井提升計算(重新)解析

1、1II84 采區(qū)斜井提升系統(tǒng)的設(shè)計選型第一章絞車選型計算一、 概論II84 采區(qū) 現(xiàn)主要開采 8、9 煤層，由于礦井開拓、掘進任務量大主要服務 于提矸任務，因此對 II84 斜巷 提升機進行選型設(shè)計。二、設(shè)計計算的依據(jù)1. 礦井設(shè)計年產(chǎn)量 An=15 萬噸；2. 工作制度：年工作天數(shù) br=330 天;日凈提升時間 t=16 小時;3. 礦井斜長 Li=780m 傾角B=9 ;4. 絞車至井口的長度 L2=40m;5. 礦井服務年限為 10 年;6. 提升方式: 斜井單鉤串車提升;7. 提升機電動機電壓 660V;8. 根據(jù)本礦現(xiàn)有礦車型號 MGC-3.3-9 ,礦車自重 m=1320kg，載

2、重 m=3000kg三、提升機的選擇1 .一次提升提升量的確定 提升斜長 L =L1+L2=78040=820（m） 初步選擇的最大速度 Vm根據(jù)煤礦安全規(guī)程 規(guī)定傾斜巷道升降人員或用礦車升降物料時的最2大速度不得超過 5m/s,查 JKB 型纏繩式提升機,暫選 V=3.3m/s;提升加、減速度 a0=0.5m/s一次提升循環(huán)時間的確定，根據(jù)提升一次循環(huán)時間圖得Tq=2 VaoO.5 aotI2+(L-2x0.5 aot12)-3.4=2x6.8+255=268.6(s)( 二) 、提升鋼絲繩的選擇1.提升鋼絲繩端靜荷重Q =ng(m+m) (sin0+ficos0)=2X9.8x(1320+

3、5940)(sin9。+0.015cos9。)= (0.1564+0.015x0.9877)=142441x0.1712324393 (N)式中:f 1- 提升容器在斜坡軌道上運動的阻力系數(shù) ,f1=0.015n- 串車提升數(shù)量 n=2m- 礦車自重 m=1320KGm0- 礦車載重 m0=5940KG2.鋼絲繩懸垂長度LC=Lt+ L2=780+40=820(m)3.鋼絲繩單位長度的重量計算鋼絲繩每米質(zhì)量(選鋼絲繩直徑)3n(m1+m2)( sin0+ ficos0)g+mpLo(sinB+ f2cos0)gcos9)-(11 X10-6X1700XI06+6.5)-1000(sin90+

4、0.2cos90)=0.974 Kg/m鋼絲繩強度取8B=1700Mpa，礦車輪與軌道摩擦系數(shù)取 f1=0.015,鋼 絲繩的阻力系數(shù)取 f2=0.2，安全系數(shù)取 ma=6.5 (提升物料) 滾筒座底繩去 100m查鋼絲繩規(guī)格表，選用直徑 24.5 鋼絲繩，鋼絲繩每米質(zhì)量 mp=2.165kg/m 其最大破斷力為 q=389KN3.鋼絲繩的安全系數(shù)m =qn(m1 m2)(s in f1cos)g L0mp(s in二f2cos)g=_ 389000_2漢7260匯9.(sin9 +0.015cos9)+1000漢2.165(sin9+0.2cos9)9.8=12.2 6.5符合煤礦安全規(guī)程的

5、規(guī)定。(三)、提升機的選擇1.滾筒直徑Dg 80d80X24.5 1960(mm)4式中d- 提升鋼絲繩直徑，d=24.5mm可以選擇滾筒直徑為 Dg= 2000mm 的單滾筒提升機；2、計算作用在滾筒上的最大靜張力及靜張力差最大靜張力 F=n( mi+ m2)g (sin0+ ficos0) +Lmg (sin0+ f2cos0)=24393+100 2.165x9.8x(sin9+0.2cos9) =31903 N3、根據(jù)滾筒直徑，靜張力及靜張力差選擇提升機 查提升機規(guī)格表選用 JKB-2X1.5P直徑 2 米，寬度 1.5 米，傳動比 31.5，最大靜張力 62000N電機功率 200K

6、W提升機速度 3.4m/s四、提升系統(tǒng)的確定1.天輪的選擇：天輪直徑 D=40d=40 x24.5=980(mm)查礦用游動天輪目錄，可選擇 TDG 1000/13.5/800 型游動天輪，直徑1000mm 繩槽半徑 13.5mm 最大游動距離 800mm2.估算電機估算電機功率：P=1000n=(31903X3.4)-(1000X0.85) X.1 = 140kw5v-根據(jù)選擇的提升機，由提升機表查得的標準提升速度，n-減速機傳動效率，單級傳動n=0.92，雙級傳動時n=0.85.一-電動機容量備用系數(shù)，:=1.11.2估算電機轉(zhuǎn)速：n=60in D=(60 x3.4x31.5)-(2X3.

7、14)=1023r/min查表選電機 YB2-355M2-6 系列隔爆型電動機，技術(shù)特征見下表：型號容量電壓電流轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)額疋轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣 量電機重量生產(chǎn) 廠家Y B2-355M2-6kwVAr/mi n%cos歲2.2kg200 66019098594.70.881530按電動機額定轉(zhuǎn)數(shù)核算的提升鋼絲繩最大運行速度 Vmax_ n n Dnax=-60i=985 X3.14X260 31.5=3.3 m/s井架高度的確定：Hj=L sinp=(5+3+10.5+0.5)s in 51.6 ML-井口至鋼絲繩與天輪接觸點間的斜長。性-一階段車場口鋼絲繩水平角度。m/s。6根據(jù) II84

8、 一階段的實際情況測量得 L數(shù)據(jù)。取井架高度 1.6m2、估算鋼絲繩的弦長根據(jù)游動天輪單勾提升AB-Y2ta n1 30I5 0826.7m2ta n1 30提升系統(tǒng)的運動學加速階段：時間 ti=V0a0=3.3/0.5=6.6(s)距離 Li=1/2aoti2= 1/2X0.5X43.56=10.89(m).等速階段：距離:L2=L-2L1=780-2X10.89=758(m)時間:t2=L1/V0=758/3.3=229.3(s)減速階段：xmin7時間：t3= t1=6.6(s)距離：L3= Li= 11.56(m)一次提升的循環(huán)時間Td=t1+ t2+ t3+2t0=6.6+229.3

9、+6.6+2X25=267.5(s)式中 to=25s 為摘掛鉤時間第二章跑車防護裝置選型跑車防護裝置選用常熟井筒設(shè)備廠 ZDC30/2.05 軌道斜巷防跑車裝置。該裝 置滿足淮北礦業(yè)運輸技術(shù)規(guī)范第四章之第五節(jié)要求。擋車欄的強度計算：緩沖器安裝在變坡點下方，根據(jù)緩沖器所承受最大沖擊動能及跑車質(zhì)量設(shè) 為 7.5噸，初速度為 vo=3m/s,擋車欄的安裝位置根據(jù)公式 E=1/2mv2+mg(sina-0.015COSa)L,得出 L 的參數(shù)如下表所示：E -mv2L=2mg(sin a0.015cosa)612.05 10 - 2 7260 9=2_2 9.8 726( sin9 -0.015co

10、s9 )=98.48 M經(jīng)過計算得 II84 軌道跑車防護裝置應當每隔 98 米安裝檔。8擋車欄的安裝應保證裝置正常工作及有效防護并處于常閉 （ 人車運行時應在常開位置 ）注：1. m 為礦車重量 m=7260 kg2. E 為緩沖器能夠承受的最大能量（MJ） E=2.05X1023.a為斜巷的傾角a=94. L 為跑車起點至擋車欄的距離（ m）5. v 礦車運行速度， v=3.3 m/s 。采用逐級防護安裝擋車欄時，確定擋車欄距離不要超出表中對應的 L 理論值，對于較長的巷道應采用安裝多道擋車欄來保證本裝置的可靠性。因擋 車欄開啟的提前量為 24m（礦車運行速度為 3.3m/s 時,擋車欄打

11、開時間為 4s,安 全余量為 4 m,則擋車欄開啟的提前量 17.2 m），因此，單道擋車欄打開時將產(chǎn) 生 17.2m 的盲區(qū)，在這段距離發(fā)生跑車會使下一道擋車欄遭受更大的沖擊能量， 因此,作為補償,從第二道往后,每一道擋車欄的最大擋車距離應比理論值小17.2 米。因此安裝時可根據(jù)礦車運行速度 , 考慮安全余量 , 計算出擋車攔打開提 前量后確定擋車攔安裝位置。這樣安裝后,最后一道擋車欄安裝在下車場附近, 應嚴格按煤礦安全規(guī)程規(guī)定,在下車場變坡點處安設(shè)阻車器第三章 斜巷信號的選型根據(jù)煤礦安全規(guī)程第 403 條和第 404 條規(guī)定、淮北礦業(yè)運輸技術(shù)規(guī) 范中第四章斜巷運輸?shù)谌?jié)斜巷信號裝置要求、

12、運輸管理規(guī)定第三章采區(qū) 運輸?shù)谝还?jié)基本要求和第二節(jié)主要軌道提升絞車管理。選用的是KXT4B 型煤礦斜井用提升信號裝置,該裝置滿足以上所有要求。9第四章車場設(shè)計階段甩車場設(shè)計:1184 區(qū)段車場參照采礦工程設(shè)計手冊（下）第 2797 頁采區(qū)中部車場設(shè)計，采用單側(cè)布置見表 6-3-6，2798第去篇卷道及采區(qū)亭場我6-3-6中部車場基玄形式甩車場斜面布置方式，采用采礦工程設(shè)計手冊（下）第 2800 頁雙道起坡中， 分車道岔向內(nèi)分岔，斜面線路一次回轉(zhuǎn)方式。分車道岔和甩車道岔采用5 號道岔，半徑大不容易掉道；平曲線半徑選 15 米，豎曲線半徑選 15 米；甩車場線 路坡度設(shè)計，按照我礦的礦車類型進行選

13、擇參照表 6-3-11，直線段空車坡度 6%。 9%。，取 7%。，重車段坡度 5%7%，取 6%。；曲線段空車坡度 10%15%。，取 13%，重車段8%12%，取 10%。具體設(shè)計見圖紙 II842 甩車場設(shè)計，其余各 階段相應根據(jù)實際情況進行修改設(shè)計。下部車場高低道設(shè)計同樣參照采礦工程設(shè)計手冊進行設(shè)計，具體見設(shè) 計圖紙II84 下部平車場高低道設(shè)計。11優(yōu)缺點通朗棗件1戦道上山1提甩車時問短*廷煤上山*極柞勞動強廢比上山傾悅小3軌退中囘卷；礦車詫P稻*提升十2尸采 X 用.千Kc-島道起坡點】能力大，甩車道蛀T- - - -單I側(cè)I電車場輕岔料面線路一歐回轉(zhuǎn)方式斜面線垮一撫回轉(zhuǎn)方式分卒道

14、處向外分松劃面球路一次已轉(zhuǎn)冇式料商違躋次叵轉(zhuǎn)方式R?U圖注布形式瞬咄岐恪光誓平后轉(zhuǎn)彎方或方式】一皚申道岔F1 井車道岔】JJP科面曲熱半輕心.髙道堅僵線皚點%低逬掘曲線起點6二狀斛血回轉(zhuǎn)角起坡分乍盤岔問內(nèi)莎您 料囿纜HT次何轉(zhuǎn)方式晏別K起坡點落平點打A哮曲繹起點J尺刊一平曲蜒半聲,道祐雄踣布用片-平曲線半桓；Kq髙iff起城克高道福平點h/To道起坡點f抵道落平崔卄起 坡 6-3-7思車場m-料常欣問轉(zhuǎn)軸甩豐道苕角h2一銅面轉(zhuǎn)角t分乍道岔角”孑一鶴面轉(zhuǎn)帯優(yōu)缺點糙升牽引対小交詰點 粒誼斷商小， 島于淮護T空竄車測車時同怪推車 勞動強度大1運量水交虻點短*工程小 忌于推護t掛升率別甬 大，不利于援

15、車.斶車吋 間長.椎車勞刮量大提升章引曆損小，提升能力大交茁點斷廚大提升牽引肅小廉損小，擇車方便.斜面 統(tǒng)諂短有利于減少提升 時同】5ESt.aKi對開ar議護神援升続力丸.交住點 販空間大欖于操怡提 升牽引希較小慳升牽弓1肅小熾球布置除咚提升時間用卜交覽點斷面大，庫T喈護不利譴用 眾件圍巖茶碎奸，提升董小圍討條件差、提升It小圍巖條件奸、槌升H大的采區(qū)車場1屈巖樂件好提升量大 的采區(qū)車場*屋目廚廣找 采調(diào)附道詰布置形式之0他窘條件著提升量大 的采t車塢是目前廣眨 釆用的道鐵布置形式之Fit圍巖條卄妊、 提升量大 的采墟車場.由于交岔點 貳薄平段斷面太大、很少 集用11（四）甩車場線路的坡用甩

16、車場空貢車線的坡鮎礦車型丈鋪軌質(zhì)鈦車場有無彎道及自動斛要求等因素有（1）設(shè)高低逍的鬼車場空重車線城度應按 a 6-3-11 is 取.* 6-3-11 扭車堆空，16 車錢塩震r s線路 母式空tUn(X0ip %)712b(htLnt lr曲堤11-189131 Otft10*15Ul?第五章其他設(shè)施二、軌道防滑裝置：查閱相關(guān)資料斜巷軌道運輸坡度在15以下不需要安裝防滑裝置。軌道防滑裝置的主要作用是防止大坡度斜巷軌道，軌道自身的重力對軌道接頭質(zhì)量的擠壓，造成軌道質(zhì)量差，容易產(chǎn)生掉道事故二、斜巷安全設(shè)施1 主運斜巷的擋車欄必須自動常閉且與絞車實現(xiàn)聯(lián)動。2、在各階段車場的遠端車場入口安設(shè)一道能夠

17、控制車輛進入摘掛鉤地點的阻車器，在近端車場道岔尖軌前方 2 米左右處設(shè)一道擋車裝置（上部車場起坡點至斜巷分車道 岔坡度小于 10 度，距離小于 10 米可以不設(shè)）。3、軌道向下 80 安裝第一道防跑車，以后每隔 98 米（重新計算）裝設(shè)一道防跑車。下部車場以上 10 米左右處裝設(shè)一道氣動常閉擋車欄。四、絞車、鋼絲繩及連接裝置 符合以下要求：1、絞車安裝要符合設(shè)計要求，位置要便于操作、檢查、檢修、更換。滾 筒中心線與軌道中心線保持 一致，且滾筒軸線與軌道中心線垂直。 排列整齊，不爬 繩、不咬繩、不跳繩。安裝地點必須滿足設(shè)備安裝、方便檢修和便于安全操作的關(guān)地滾:12要求，要有正規(guī)的絞車硐室。絞車與

18、設(shè)備、巷幫的有效間距不少于 0.8 米，絞車后部應大于 0.8 米。 絞車提升中心線與軌道中心線 一致，誤差不大于 50 毫米，其過卷距離不小于3 米（重新根據(jù)能量守恒定律核定絞車過卷距離為0.714M,絞車減速后的速度為OWm/sgm，二mgl（sin 9 0.015cos9）,取過卷距離為 3 米。）2、 斜巷運輸時，礦車之間的連接，礦車和鋼絲繩之間的連接，都必須使用不能自 行脫落的連接裝置。嚴禁異物代替。3、鋼絲繩連接裝置（簡稱鉤頭）型式A （1）卡子型鉤頭應由 U 型繩卡（俗稱蛤蟆卡）、護繩環(huán)共同組成，必須每班檢查緊 固 1 次，并保證每個鉤頭卡子數(shù) 目不少于 4 個和護繩環(huán)完好。1）鋼絲繩卡布置：鋼絲繩卡座扣在鋼絲繩的工作段 上，U 型螺栓扣在鋼絲繩的尾段 上,不得交