礦井提升設備選型計算課件

第七章

礦井提升設備選型計算1⑴主井提升

①礦井年產(chǎn)量An，t/年；

②工作制度：年工作日br，日工作小時t?！睹旱V工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，br=300天，t=14h；

③礦井開采水平數(shù)、各水平井深Hs及各水平的服務年限；

④提升方式：箕斗或罐籠；

⑤卸載水平與井口的高差（卸載高度）Hx，m；

⑥裝載水平與井下運輸水平的高差（裝載高度）Hz，m；

⑦煤的松散密度，t/m3；

⑧礦井電壓等級。設計依據(jù)2⑵副井提升

①井筒各水平深度Hs，m；

②矸石提升量，若無特別規(guī)定，一般按煤炭產(chǎn)量的15%～25%計算；

③最大班下井人數(shù)，一般按每天下井人數(shù)的40%計算；

④礦車型號、規(guī)格；

⑤每班運送材料、設備、炸藥等的數(shù)量；

⑥送往井下最大設備的尺寸和最重部件質(zhì)量。設計依據(jù)3提升容器計算和選擇提升鋼絲繩計算和選擇提升機滾筒直徑的計算和選擇天輪直徑的計算和選擇電動機功率初選提升機與井筒相對位置計算運動學及動力學計算初選電動機功率的驗算主井提升噸煤電耗及效率計算副井提升最大班作業(yè)時間平衡表制定設計內(nèi)容4提升鋼絲繩的選擇計算1．提升鋼絲繩的安全系數(shù)

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，按最大靜載荷并考慮一定安全系數(shù)的方法進行計算。安全系數(shù)是指鋼絲繩各鋼絲拉斷力的總和與鋼絲繩最大靜拉力之比。《煤礦安全規(guī)程》對提升鋼絲繩的安全系數(shù)ma作了明確規(guī)定。

5《安全規(guī)程》規(guī)定鋼絲繩安全系數(shù)第399條提升鋼絲繩的檢驗應使用符合條件的設備和方法進行，檢驗周期應符合下列要求：（一）升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時起每隔6個月檢驗1次；懸掛吊盤的鋼絲繩，每隔12個月檢驗1次。（二）升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時起12個月時進行第1次檢驗，以后每隔6個月檢驗1次。摩擦輪式絞車用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩以及直徑為18mm及其以下的專為升降物料用的鋼絲繩（立井提升用繩除外），不受此限。6《安全規(guī)程》規(guī)定鋼絲繩安全系數(shù)72．提升鋼絲繩的類型選擇

在選擇鋼絲繩時，應考慮以下因素：

①在井筒淋水大、水的酸堿度高以及出風井中，應選用鍍鋅繩。

②在磨損嚴重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩，或線接觸、面接觸鋼絲繩。

③彎曲疲勞為主要破壞原因時，應選用線接觸式或三角股繩。

④一般立井或斜井箕斗提升用同向捻較好，多繩摩擦提升用左右捻各半，斜井串車提升采用交互捻，單繩纏繞提升多選右捻。

⑤罐道繩多用密封或三角股繩，其表面光滑，耐磨損。

⑥用于溫度高或有明火的地方，應選用石棉繩芯或金屬繩芯鋼絲繩。提升鋼絲繩的選擇8立井單繩纏繞提升鋼絲繩的選擇計算

鋼絲繩最大靜載荷Qmax為：

Qmax=mg+mzg+mpgHc

m－一次提升貨載質(zhì)量,kg；

mz－提升容器質(zhì)量,kg；

mp－提升鋼絲繩每米質(zhì)量，kg/m。

HcHjHsHzA提升鋼絲繩規(guī)格選擇計算9提升機的選擇計算1、提升機卷筒（或摩擦輪）直徑的確定

選擇卷筒（或摩擦輪）直徑D的主要原則是使鋼絲繩在卷筒（或摩擦輪）上纏繞時不致產(chǎn)生過大的彎曲應力，以保證鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。理論和實踐都證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩彎曲應力大小及其使用壽命，取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：根據(jù)上式計算D值后，從提升機規(guī)格表中選擇標準提升機。鋼絲繩直徑，mm鋼絲直徑，mm10提升機的選擇計算1、提升機卷筒（或摩擦輪）直徑的確定

選擇卷筒（或摩擦輪）直徑D的主要原則是使鋼絲繩在卷筒（或摩擦輪）上纏繞時不致產(chǎn)生過大的彎曲應力，以保證鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。理論和實踐都證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩彎曲應力大小及其使用壽命，取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：根據(jù)上式計算D值后，從提升機規(guī)格表中選擇標準提升機。鋼絲繩直徑，mm鋼絲直徑，mm114、提升機強度校核

從提升機規(guī)格表中，可查得提升機允許的最大靜張力Fjm和最大靜張力差Fjc，按下式驗算提升機強度是否滿足要求。

（1）對于纏繞式提升機

提升機強度校核HcHjHsHzAH124、提升機強度校核

從提升機規(guī)格表中，可查得提升機允許的最大靜張力Fjm和最大靜張力差Fjc，按下式驗算提升機強度是否滿足要求。

（2）對于摩擦式提升機

①等重尾繩

②重尾繩

③輕尾繩

提升機強度校核132、天輪的選擇

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，天輪直徑Dt按以下條件確定：

天輪可分為固定天輪和游動天輪。井上固定天輪按結構形式有三種類型：當直徑≤3000mm時采用整體鑄鋼結構，直徑為≤3500mm時采用模壓焊接結構，直徑為＞4000mm時采用模壓鉚接結構。游動天輪輪體制成整體鑄鋼結構型式，采用光軸，其兩端裝有滾動軸承使其輪體既能在軸上滑動，又能隨軸一起轉(zhuǎn)動。天輪的選擇計算143、卷筒寬度的驗算

卷筒上所需纏繞的鋼絲繩總長度包括以下部分：

⑴提升高度H，m；H=Hs+Hx+Hz

⑵鋼絲繩試驗長度Ls，每6個月剁繩頭5m。

⑶為減少鋼絲繩在卷筒固定處的拉力，按規(guī)定應保留3圈不動（稱摩擦圈）；

⑷多層纏繞時，為了避免上下層鋼絲繩總是在一個地方過渡，需要在每季度將鋼絲繩錯動1/4圈，一般錯繩圈數(shù)n’

＝2－4圈。

卷筒寬度的驗算15卷筒寬度的驗算

卷筒的寬度B：

①單層纏繞時

②多層纏繞時

相鄰兩繩圈間的間隙，一般為2－3mm多層纏繞時鋼絲繩平均纏繞直徑纏繞層數(shù)卷筒寬度的驗算16提升機與井筒相對位置的計算提升機安裝地點選定后，要確定影響提升機相對位置的五個因素，即井架高度Hj、提升機卷筒軸線與提升中心線的水平距離、鋼絲繩弦長、偏角和出繩角。它們彼此相互制約，互相影響。171、允許最大內(nèi)外偏角α2max、α1max的確定

鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩弦與通過天輪平面所形成的角度，有內(nèi)偏角和外偏角之分。①偏角過大將會導致加劇鋼絲繩與天輪間的磨損，降低鋼絲繩的使用壽命，磨損嚴重時還會引起斷繩事故。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，內(nèi)外偏角不得超過1°30’。

②如果內(nèi)偏角過大，當鋼絲繩纏繞卷筒時，繩弦與已纏繞到卷筒上的繩圈會相互接觸，并產(chǎn)生磨損，這一現(xiàn)象稱為“咬繩”，因此，最大內(nèi)偏角α2max，不僅受《煤礦安全規(guī)程》的上述限制，同時還受不“咬繩”的限制。