礦井提升與運輸課程設(shè)計

1、<p><b>　　《礦井運輸提升》</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　說</b></p><p><b>　　明</b></p>

2、<p><b>　　書</b></p><p>　　礦井提升與運輸課程設(shè)計</p><p><b>　　第一節(jié) 緒論</b></p><p>　　課程設(shè)計的目的、任務(wù)及基本要求</p><p>　　課程設(shè)計是繼礦井提升運輸課程后的一門設(shè)計實踐性課程，理論與實踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生機械基本

3、和綜合設(shè)計以及提高創(chuàng)新設(shè)計能力。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　1、方案設(shè)計：根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)的要求，在搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)的主要功能，確定實現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的原理方案，需要時可以對方案進行選優(yōu)。</p><p>　　2、課程設(shè)計的成果最后集中表現(xiàn)在課程設(shè)計說明書上，每個學(xué)生應(yīng)獨立完成課程設(shè)

4、計說明書一份。</p><p>　　3、根據(jù)系統(tǒng)方案設(shè)計的分析、計算內(nèi)容，寫出設(shè)計說明，要求其內(nèi)容密切結(jié)合設(shè)計課題，重點突出，用自己的語言認(rèn)真書寫，文字通順流暢，要防止不加分析地長篇引用教科書，抄襲其它著作中的闡述，課程設(shè)計說明書要求必須有目錄、正文和參考文獻，打印說明書</p><p>　　4、設(shè)計選題分班進行，每位同學(xué)采用不同方案（或參數(shù)）獨立完成，注意目錄、和正文的形式不要出現(xiàn)基本雷

5、同現(xiàn)象，否則視為相互抄襲，成績均為不及格。</p><p>　　二、課程設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p>　　1、根據(jù)給定的礦井設(shè)計生產(chǎn)條件，完成礦井生產(chǎn)系統(tǒng)各運輸環(huán)節(jié)的主要運輸和輔助運輸方式及礦井提升方式的技術(shù)方案論證；</p><p>　　2、完成礦井運輸系統(tǒng)設(shè)備的選型與配套、完成提升系統(tǒng)的設(shè)備選型，對主要運輸環(huán)節(jié)的設(shè)備運輸能力和提升能力進行計算；</p&g

6、t;<p>　　3、寫設(shè)計說明書，不少于四千字，設(shè)計說明書按照統(tǒng)一封面，統(tǒng)一格式，內(nèi)容包括礦井生產(chǎn)技術(shù)條件、主要設(shè)計要求、技術(shù)方案論證與選擇、運輸設(shè)備與提升設(shè)備的選型設(shè)計和生產(chǎn)能力計算，設(shè)計計算中的有關(guān)技術(shù)規(guī)范與要求等；</p><p>　　4、應(yīng)該根據(jù)自己的具體情況，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，按時完成設(shè)計任務(wù)。</p><p><b>　　三、課程設(shè)計的題目</b

7、></p><p>　　1、工作面刮板輸送機的選型設(shè)計；</p><p>　　2、帶式輸送機的選型設(shè)計；</p><p>　　3、副井落地式按摩提升機選型設(shè)計；</p><p>　　4、主井纏繞式提升機選型設(shè)計。</p><p>　　第二節(jié) 刮板輸送機選型設(shè)計</p><p>　　2.0

8、 刮板輸送機選型要求</p><p>　　已知某綜采工作面運煤，運輸生產(chǎn)能力Q=500t/h，煤的松散容重=0.85t/m3，采煤機的生產(chǎn)能力Q0=300t/h，牽引速度v0=4.6m/min，工作面長度L=200m，煤層傾角=12，試選擇合適的工作面刮板輸送機。</p><p>　　2.1 關(guān)于刮板輸送機</p><p>　　刮板輸送機是一種撓性牽引機構(gòu)的連續(xù)

9、輸送機械;主要用于采煤工作面和采區(qū)巷道等惡劣條件下的煤炭運輸。作為采區(qū)巷道用的刮板輸送機是由刮板鏈、溜槽、機頭部、機尾部等基本部件組成，當(dāng)刮板輸送機用于機械化采煤工作面與滾筒采煤機和輸送機推移裝置配套使用時，其結(jié)構(gòu)組成除有以上基本部件外，根據(jù)設(shè)備配套要求和工作需要，還有鏟煤板、擋煤板、機頭支撐推移裝置等一些其他部件。</p><p>　　圖2-1 工作面用刮板輸送機</p><p>　　

10、1-機頭，2-機頭支撐推移裝置；3-機頭過渡槽；4-刮板鏈；</p><p>　　5-鏟煤板，6-中部槽；7-調(diào)節(jié)槽；8-機尾過渡槽；9-機尾</p><p>　　根據(jù)設(shè)計條件，預(yù)選SGW—730/180型號刮板輸送機，其鏈速為v=0.92m/s，鏈單位長度質(zhì)量q0 =36.26Kg/m，1條26*92的C級圓環(huán)鏈的破斷拉力為850KN，輸送能力為Q=500t/h。</p>

11、<p>　　刮板輸送機計驗算的內(nèi)容包括：運輸能力、運行阻力、刮板鏈張力、電動機功率鏈子的安全系數(shù)等。</p><p>　　2.2 運輸能力驗算</p><p>　　采煤機的工作面所需要的運輸能力用下式計算：</p><p>　　Qc= = =320t/h＜500t/h</p><p>　　式中：Q0為采煤機工作面平均每小時生產(chǎn)率

12、,300t/h；</p><p>　　v為刮板輸送機的鏈速,0.92m/s；</p><p>　　v0為采煤機或刨煤機的牽引速度,4.6m/s。</p><p>　　根據(jù)計算，輸送能力滿足要求。</p><p>　　2.3 電動機功率驗算</p><p>　　刮板輸送機的運行阻力按直線段和曲線段分別計算。運行時除了要

13、克服煤和刮板鏈的運行阻力外，還需克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計為總運行阻力。 </p><p><b>　　取，, ，</b></p><p>　　2.3.1 重段直線段運行的總阻力</p><p>　　Fzh=qLg(ωcosβ-sinβ)+qlLg(ωlcosβ-sinβ)</p><p>　　=97&#

14、215;200×9.8（0.6×cos12°-sin12°）+36.26×200×9.8（0.4×cos12°-sin12°)</p><p><b>　　=124725 N</b></p><p>　　2.3.2 空段運行總阻力為：</p><p>　

15、　Fk = qlLg(ωlcosβ+sinβ)</p><p>　　=36.26×200×9.8（0.4×cos12+sin12°)</p><p><b>　　=42783 N</b></p><p>　　式中：Fzh為重段直線段的總阻力，N；</p><p>　　Fk為空段直線

16、段的總阻力，N；</p><p>　　q為中部槽單位長度上的裝煤量，120Kg；</p><p>　　ql為刮板鏈單位長度的質(zhì)量,36.26Kg；</p><p>　　L為刮板輸送機的長度,200m；</p><p>　　ω為煤在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù),0.6；</p><p>　　ωl為刮板鏈在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù),0.4

17、；</p><p>　　β為傾斜角度,12° 。</p><p>　　2.3.3 牽引力（考慮可彎曲段的影響）</p><p>　　刮板輸送機穩(wěn)定運行所需要的牽引力，等于它運行時所需克服的全部阻力之和，其計算方法采用簡易計算法。</p><p>　　F0=k1 ?k2(Fzh+Fk)</p><p>　　=

18、1.1×1.1（124725+42783）</p><p><b>　　=202685 N</b></p><p>　　式中：k1為刮板鏈繞經(jīng)鏈輪的阻力附加系數(shù)，取1.1</p><p>　　k2為彎曲段運行阻力附加系數(shù)，取1.1。</p><p>　　2.3.4 電動機功率</p><p

19、>　　式中：v為刮板鏈運行速度，0.92m/s；</p><p>　　η為減速器的機械效率,0.85。</p><p>　　考慮到采區(qū)的電壓降，雙機頭驅(qū)動兩電機負荷不均勻及難以準(zhǔn)確計算的額外阻力，實際配備的電動機的功率，應(yīng)在計算值上增加15％~20%的備用量 ，則N’=(1.151.2)N=252.2263.3 kw，SGW—730/180型號刮板輸送機配備兩臺90Kw的電動機，功率

20、不滿足要求，故重新選型。</p><p><b>　　2.4 重新選型</b></p><p>　　若選SGZ—730/264W型號刮板輸送機，其鏈速為v=0.95m/s，鏈單位長度質(zhì)量q0 =52Kg/m，1條26*92的C級圓環(huán)鏈的破斷拉力為850KN，輸送能力為Q=600t/h，有兩臺160KW的電動機。</p><p>　　重新計算上

21、述步驟，得Qc=326t/h ＜ 600t/h ，故運輸能力滿足要求。</p><p>　　計算Fzh=88932 N,Fk=61356 N,F0=181848 N ,N=203 KW,N’=233.5243.6KW,而該刮板輸送機電機為264KW，故功率滿足要求。</p><p>　　2.5 刮板鏈強度驗算</p><p>　　安全系數(shù)是鏈條拉力與最大張力之比，

22、要求大于3.5。因為，所以刮板鏈3點的張力最小，令 F3=0 ，則：</p><p>　　Fmax=F4=F3+Fzh=88932 N</p><p>　　中雙鏈型負荷分配不均勻系數(shù)取0.9，安全系數(shù)</p><p>　　式中：n為鏈條的安全系數(shù)；</p><p>　　Fd為一條鏈條的破斷拉力，850KN；</p><p&

23、gt;　　Fmax為刮板鏈的最大靜張力，88932N；</p><p>　　λ為雙鏈負荷不均勻系數(shù),0.9。</p><p>　　刮板鏈的強度滿足要求，可以在要求的條件下工作。</p><p>　　根據(jù)以上計算，SGZ—730/264W型號刮板輸送機可以在要求的條件下工作。</p><p>　　其主要參數(shù)如下：型號SGZ—730/264W，運

24、輸能力600t/h，刮板鏈速0.95m/s，刮板鏈為圓環(huán)鏈，采用1條26*92的C級圓環(huán)鏈的破斷拉力為850KN,電動機功率為2132KW=264KW，由張家口煤機廠制造。</p><p>　　第三節(jié) 帶式輸送機選型設(shè)計</p><p>　　3.0 帶式輸送機選型要求</p><p>　　某上運帶式輸送機，已知其輸送量 Q =650t/h，輸送機長度L=800m，

25、傾角=4°，散煤容重 = 1000kg/m3，最大塊度a=300mm，試選擇合適的帶式輸送機。</p><p>　　3.1 關(guān)于帶式輸送機</p><p>　　帶式輸送機是由承載的輸送帶兼作牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸設(shè)備，可輸送礦石、煤炭等散裝物料和包裝好的成件物品。由于它具有運輸能力大、運輸阻力小、耗電量低、運行平穩(wěn)、在運輸途中對物料的損傷小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門。在

26、礦井巷道內(nèi)采用帶式輸送機運送煤炭、礦石等物料，對建設(shè)現(xiàn)代化礦井有重要作用。</p><p>　　圖2－1所示是帶式輸送機的結(jié)構(gòu)簡圖。</p><p>　　圖3-1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　1－拉緊裝置；2－裝載裝置；3 －改向滾筒；4－上托輥；5－輸送帶；6－下托輥；7－機架；8－清掃裝置；9－驅(qū)動裝置</p><p>　　

27、3.2 輸送機的選型</p><p>　　3.2.1 帶速V的確定</p><p>　　帶速V根據(jù)帶寬和被運物料性質(zhì)確定，我國帶速已標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取參考課本表3-19初步確定帶速V=2m/s。</p><p>　　3.2.2 帶寬B的確定</p><p>　　按給定條件Q =650t/h，輸送機長度L=800m，傾角=4°，散

28、煤容重 = 1000kg/m3，最大塊度a=300mm，查表3-18，得k=0.99，求出物料斷面積</p><p>　　按槽角α=45°，堆積角θ=0°查表3-17，取帶寬B=1000mm。</p><p>　　3.2.3 圓周力Fu</p><p>　　Fu=FH+ FN+ FS1+ FS2+ FSt=CfL[(2qB+qG)cosβ+qR

29、O+qRU]+qGHg+ FS1+ FS2</p><p>　　查表3-22得：f=0.025。</p><p>　　查表3-23得：mRO=39kg，mRU=42kg。取lRO=1.2m，lRU=3m，則</p><p>　　qRO= =32.5kg/m，qRU= =14kg/m</p><p>　　查表3-6和表3-7得，選鋼絲繩芯膠帶G

30、X-4000，得qB=66 kg/m，則</p><p>　　qG= =90/3.6 =90kg/m</p><p>　　傾斜阻力：Fst=qGHg=qG =909.8 =49392 N</p><p>　　特種主要阻力： Fs1=FSa+ FSb</p><p>　　按重載段為等長三托輥、前傾角 </p><

31、p>　　FSa= （qB+qG） </p><p><b>　　=0.5 </b></p><p><b>　　=5632 N</b></p><p>　　由于不設(shè)裙板，故FSb=0。</p><p>　　特種主要阻力：FS2= FSc+ FSd</p><p>　　F

32、Sc=AP =0.0042 N</p><p><b>　　FSd= </b></p><p><b>　　FS2 N</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　102407 N</b></p><

33、p>　　3.2.4 各點張力計算</p><p>　　按啟動時的工況求出F1、F2，取n=1.3、α=α1+α2=300°、μ=0.4，則</p><p>　　F1=Fmax= </p><p>　　正常運行時各點的張力：</p><p>　　空段阻力Fk，忽略傳動部分長度，則</p><p>&l

34、t;b>　　=-13892 N</b></p><p><b>　　重段阻力Fzh</b></p><p>　　F3≈F2=24882N</p><p>　　F4=F3+Fk=24882-13892=10990N</p><p>　　F5=F6-Fzh=120840-108428=12412N</

35、p><p>　　3.2.5 校核垂度</p><p>　　垂度校核必須分別校核重段垂度和空段垂度，兩者都要找出最小張力點。</p><p>　　由各點的張力計算值可知，重段最小張力點在位置5，空段最小張力點在位置4。</p><p>　　重段垂度所需要的最小張力為：</p><p><b>　　通過</b

36、></p><p>　　空段垂度所需要的最小張力為：</p><p><b>　　通過</b></p><p>　　3.2.6 校核膠帶安全系數(shù)</p><p>　　3.2.7 電動機功率的確定</p><p>　　可選3臺大于241KW的電機，其中兩臺工作，一臺備用。</p>

37、;<p>　　3.2.8 拉緊力計算</p><p>　　此拉緊力是按穩(wěn)定運行條件計算的，啟動和制動工況還要按加、減速度的慣性力增大拉緊力，以免輸送帶在滾筒上打滑。</p><p>　　第四節(jié) 副井落地式摩擦提升機選型設(shè)計</p><p><b>　　4.0 設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　井口

38、標(biāo)高 +1500.00m</p><p>　　井底車場水平 +600.00m</p><p><b>　　最大班工作量：</b></p><p>　　下送人員 130人/班，</p><p>　　提升矸石 48

39、5t/天</p><p>　　運送坑木 38m3/天</p><p>　　沙石、水泥 28m3/天</p><p>　　飲水車 2車/天</p><p>　　油脂車 20車/天</p><p>　　炸藥 1車

40、/天</p><p>　　雷管 1車/天</p><p>　　其它 20車/天</p><p>　　最大件重量 40000 kg</p><p>　　4.1 關(guān)于副立井提升設(shè)備</p><p>　　礦井提升設(shè)備是沿井筒提升煤炭、矸石，升

41、降人員和設(shè)備，下放材料的大型機械設(shè)備。它是礦山下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場相連接的樞紐，是礦山運輸?shù)难屎?。因此，礦井提升設(shè)備在礦山生產(chǎn)的全過程中占有極其重要的地位。</p><p>　　此外，礦井提升設(shè)備是一大型的綜合機械化—電氣設(shè)備，其成本和耗電量比較高，所以在新礦井的設(shè)計和老礦井的改建設(shè)計中，確定合理的提升系統(tǒng)時，必須經(jīng)過多方面的技術(shù)經(jīng)濟比較，結(jié)合礦井具體條件，保證提升設(shè)備在選型和運轉(zhuǎn)兩個方面都是合理的，即要求礦

42、井提升設(shè)備具有經(jīng)濟性。</p><p>　　副井罐籠規(guī)格的選擇按如下規(guī)定確定：根據(jù)井下運輸使用的礦車名義載重量確定罐籠的噸位；根據(jù)運送最大班下井工人的時間不超過40min或每班總作業(yè)時間是否超過6h來確定罐籠的層數(shù)。一般應(yīng)先考慮單層罐籠，不滿足要求時再選擇雙層罐籠。</p><p>　　綜采工作面使用液壓支架需整體下運，其寬度為1.5m，為礦井外形尺寸最大件。</p><

43、;p>　　4.2 設(shè)備類型的確定</p><p>　　4.2.1 選擇罐籠</p><p>　　由于井深，且年產(chǎn)量大，決定選取多繩、落地式布置的雙容器提升系統(tǒng)。</p><p>　　考慮到綜采設(shè)備中液壓支架升降的需要，決定GDG—5×1﹙1.5k×4﹚/195×4型多繩罐籠。其有關(guān)參數(shù)是：QZ=16110kg；Hr=12m；容

44、器中心距S=2.08m，乘人時使用雙層。每層可乘48人；升降物料時只使用底層。</p><p>　　4.2.2 選擇鋼絲繩</p><p>　　經(jīng)常性作業(yè)中，以提矸作業(yè)載荷最重，故以此條件選擇鋼絲繩。</p><p><b>　　一次提矸量Q</b></p><p>　　根據(jù)罐籠型號，決定選用四繩摩擦提升機，n=4；采

45、用兩根尾繩，n1=2。</p><p>　　已知提人又提貨的鋼絲繩安全系數(shù)ma，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定應(yīng)用下式計算</p><p>　　式中：Hc為主繩最大垂長，m，其值為</p><p>　　式中：井塔高度Hj暫取40m；尾繩環(huán)高度Hb取25m。</p><p><b>　　主繩單位重力p</b></p>

46、<p>　　根據(jù)計算出的值，選用6Δ（34）鋼絲繩其主要參數(shù)值為：d=31mm，=39.41N/m，，根據(jù)主繩情況，選用6*37鋼絲繩做尾繩。其只要參數(shù)值為</p><p>　　由于，可認(rèn)為本系統(tǒng)為等重尾繩系統(tǒng)。</p><p>　　下面驗算安全系數(shù)ma</p><p>　　所選鋼絲繩符合要求。</p><p>　　4.2.3

47、選擇提升機</p><p>　　可選用JDM3.25/4（Ι）型多繩提升機。配用導(dǎo)向輪直徑Dt=3m。導(dǎo)向輪的變位重力Gt=30.6kN.</p><p>　　上述提升機的有關(guān)數(shù)據(jù)是：D=3.25m， 。</p><p><b>　　襯墊允許比壓</b></p><p><b>　　下面分別驗算的值。</

48、b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　提矸石時上升罐籠靜張力Fs及下放側(cè)靜張力Fx表示式為</p><p>　　根據(jù)以上計算結(jié)果，可知所選提升機滿足要求。</p><p>　　4.2.4 相對位置計算</p><p>　　落地式布置的相對位置圖與圖7-7類似

49、。取主導(dǎo)輪與導(dǎo)向輪中心垂直高差Ht=5m。圍包角α為</p><p><b>　　式中：之計算值為</b></p><p>　　上式中R , r 分別為主導(dǎo)輪及導(dǎo)向輪的半徑。</p><p><b>　　井塔高度Hj</b></p><p>　　考慮到安全設(shè)施和設(shè)備安置的需要，確定Hj=40m，由于

50、在10m/s左右，故上式的過卷高度Hg定為10m。</p><p>　　4.2.5 預(yù)選電動機</p><p><b>　　經(jīng)濟速度ν</b></p><p>　　擬用交流異步電動機，由v值查得上述提升機應(yīng)配以的減速器。電動機的同步轉(zhuǎn)速。</p><p>　　初步計算電動機容量N</p><p>

51、;　　式中： =0.85，取ξ=1.3，k=1.2。</p><p>　　根據(jù)上述n值，選用YR800—10/1180型高壓6kV交流電動機。其主要參數(shù)為：</p><p>　　Ne=800kW， </p><p>　　4.2.6 運動學(xué)計算</p><p><b>　　計算總變位質(zhì)量m</b></p>

52、<p><b>　　先計算變位重力G</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　為主繩變位重力， 為尾繩變位重力， 為電動機轉(zhuǎn)子變位重力， </p><p>　　根據(jù)G可求出變位質(zhì)量m</p><p>　　4.2.7 加減速度的確定</p>

53、<p>　　考慮到《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，a1,a3均應(yīng)小于0.75m/s。以充分利用電動機的過載能力和減速器允許最大力矩的限制為原則，計算出的加速度a1<0.66m/s2。取實際的工a1＝0.65 m/s2。考慮到以自由滑行運轉(zhuǎn)的減速度0.64 m/s2，而采用適當(dāng)制動力時的減速度為0.87 m/s2，決定采用0.75 m/s2作為實際的減速度a3</p><p><b>　　運行學(xué)參

54、數(shù)計算</b></p><p><b>　　先用下式確定</b></p><p>　　罐籠提升通常采用五階段速度圖。采用h4=2.5m,v4=0.5m/s,若略去最后停車階段，可得出相應(yīng)各階段的行程和時間</p><p><b>　　取θ=22s,則</b></p><p>　　Tx=t

55、1+t2+t3+t4+θ=105.8s</p><p>　　4.2.8 防滑驗算</p><p>　　取摩擦系數(shù)μ＝0.2，此時σd≥1.75.</p><p><b>　　動防滑驗算</b></p><p>　　取μ＝0.25。在提升貨載時，驗算加速階段的σd>1.25；在下放貨載時，驗算緊急制動時，可令。&l

56、t;/p><p>　　這里，只驗算正常最重貨載（矸石）提升，以及正常最重載（因為材料重力小于矸石，較重設(shè)備與矸石重力相近，故仍以矸石為準(zhǔn)）下放兩種情況。</p><p>　　式中：為緊急制動減速度，初步定為=2.5m/s2</p><p>　　由以上計算結(jié)果可以看出，本系統(tǒng)在正常作業(yè)時，防滑安全系統(tǒng)均較為富裕。考慮到副井作業(yè)的多樣性（例如偶爾下放大件設(shè)備），這也是合理的

57、。</p><p>　　4.2.9 動力學(xué)計算</p><p>　　由以上已知各參數(shù)，代入動力方程式，各階段拖動力計算結(jié)果如下</p><p>　　4.2.10 電動機容量驗算</p><p><b>　　等效容量Nd</b></p><p><b>　　過負荷驗算：</b&g

58、t;</p><p>　　在確定a1時，已經(jīng)考慮了過負荷能力。由于多繩罐籠采用搖臺作為承拉裝置，因此可不必再進行負荷性能的校驗。</p><p>　　根據(jù)以上分析，預(yù)選的Nc＝800kw的電動機是滿足要求的，而且具有的富裕系數(shù)。</p><p>　　副井最大班作業(yè)時間平衡表（電算輸出）</p><p>　　附表1

59、 副井作業(yè)時間平衡表</p><p>　　注：最大班井工人按130人計算，提矸石作業(yè)量按40000kN計算</p><p>　　第五節(jié) 主井纏繞式提升機選型設(shè)計</p><p><b>　　5.0 設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　井口鎖口標(biāo)高： +22.0m 井底車場水平標(biāo)高： -650m&

60、lt;/p><p>　　卸載高度：16m 工作制度： 310d/a； 15h/d </p><p>　　提升方式：雙箕斗提升 設(shè)計提升能力：700萬t/a</p><p>　　5.1 關(guān)于主井提升系統(tǒng)</p><p>　　礦井的提升設(shè)備主要是由提升容器、提升鋼絲繩、提升機、井架、天輪和裝卸載設(shè)備等組成。</p&

61、gt;<p>　　進行提升設(shè)備選型設(shè)計時，礦井年產(chǎn)量An和礦井深度Hs為已知條件，當(dāng)提升容器的類型確定后，還要選擇容器的規(guī)格。在提升任務(wù)確定后，選擇提升容器的規(guī)格有兩種具體情況：一是選擇均較大的規(guī)格的容器，一次提升量較大，則提升次數(shù)少。這樣，因為一次提升量較大，所需的提升鋼絲繩直徑和提升機直徑較大，因而初期投資較多。但提升次數(shù)較少，運轉(zhuǎn)費用較少。二是選擇較小規(guī)格的容器，情況和上述相反，因而初期投資較少，而運轉(zhuǎn)費用較多。其原

62、則是：一次合理提升量應(yīng)該使得初期投資費和運轉(zhuǎn)費的加權(quán)平均總和最小。其結(jié)構(gòu)簡圖見下圖5-1</p><p><b>　　5.2 設(shè)備選型</b></p><p>　　5.2.1 提升容器的確定</p><p><b>　　小時提升量As</b></p><p>　　式中：Ah—小時提升能力，t/h

63、；af —提升能力富裕系數(shù)，af =1.2；</p><p>　　br—年工作日，br=310d；t—日工作時間，t=15h。</p><p><b>　　提升高度估算H</b></p><p>　　H=20+672+16=708m</p><p><b>　　提升速度估算</b></p>

64、;<p><b>　　一次提升時間估算</b></p><p><b>　　一次提升量</b></p><p><b>　　選擇提升容器</b></p><p>　　由于主提升是礦井的咽喉，根據(jù)礦井現(xiàn)有提升的經(jīng)驗，主提升留有一定的富裕能力是很有必要的。因此，主提升容器選擇一對50t箕斗。

65、箕斗主要技術(shù)參數(shù)見下表。</p><p><b>　　箕斗主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p><b>　　一次提升量</b></p><p>　　一次提升量Q=40.6t</p><p>　　5.3 選擇鋼絲繩</p><p><b>　　繩端荷重</b&

66、gt;</p><p>　　Qd=Qz＋Q=（22+20）×103=42000kg</p><p><b>　　實際提升高度</b></p><p>　　Ht =20.4+807.43+15+7.61+0.3=850.74 m</p><p><b>　　鋼絲繩的懸垂長度</b></

67、p><p>　　HC= Hj2+Ht+Hh-Hx =899.24 m</p><p><b>　　鋼絲繩單位長度重量</b></p><p>　　==6.69 kg/m</p><p>　　主提升鋼絲繩主要技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　尾繩選擇</b></p>

68、<p>　　尾繩鋼絲繩主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　5.4 系統(tǒng)不平衡重量計算</p><p>　　△=2qk－4pk=2×17.68－4×7.84=0 kg/m</p><p>　　△/4 pk=0/（4×7.84）=0，提升系統(tǒng)按等重尾繩計算。</p><p>　　5.5 選擇提升機&l

69、t;/p><p>　　5.5.1 主導(dǎo)輪直徑</p><p>　　Dg ≥90d = 80×39=3120 mm</p><p>　　Dg ≥1200δ =1200×3.2=3840 mm</p><p>　　5.5.2 最大靜張力</p><p>　　Fj =（42000＋4×7.84&

70、#215;893.01）×9.81×10-3=686.75 kN</p><p>　　5.5.3 最大靜張力差</p><p>　　FC =20×9.81=196.2 kN</p><p>　　5.5.4 選擇提升機</p><p>　　選擇JKMD－4.5×4（Ⅲ）E型落地式四繩摩擦提升機，其主要技

71、術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　主導(dǎo)輪直徑： Dm=4.5 m</p><p>　　天輪直徑： Dm=4.5m </p><p>　　最大靜張力：Fj0=900kN </p><p>　　最大靜張力差： FC0=220kN </p><p>　　旋轉(zhuǎn)部分變位重量： G

72、j=29t</p><p>　　天輪變位重量： Gt=11.5×2=23 t</p><p>　　襯墊摩擦系數(shù)：μ=0.25</p><p>　　襯墊比壓： Pm=1.962 MPa</p><p>　　鋼絲繩間距： a = 350 mm</p><p>　　5.6 提升機襯墊比壓及鋼絲繩安全系數(shù)驗

73、算</p><p>　　5.6.1 鋼絲繩安全系數(shù)驗算</p><p>　　規(guī)程要求的安全系數(shù)：m0=7.2－0.0005Hc=7.2－0.0005×899.24 =6.75</p><p>　　鋼絲繩實際安全系數(shù)：m ==7.47＞6.75</p><p>　　5.6.2 比壓驗算</p><p>　　

74、==1.49MPa＜1.962 MPa</p><p>　　5.7 選擇電動機</p><p>　　5.7.1 提升速度</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》允許的最高速度： =0.6× =17.36 m/s 取Vm =14m/s。</p><p>　　5.7.2 電動機功率</p><p>　　=

75、=3474.70kW</p><p>　　選用同步電動機1臺，其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　額定功率： Ne=3500 kW</p><p>　　額定電壓： Ue=1500V</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速： Ve=59.42r/min</p><p>　　轉(zhuǎn)動慣量： J=35000kg·m2 &

76、lt;/p><p><b>　　電動機的變位重量：</b></p><p>　　=4×35000×=6910kg=6.91t。</p><p>　　實際提升速度：Vm==14 m/s。</p><p>　　5.8 提升系統(tǒng)幾何尺寸計算</p><p>　　5.8.1 井架高度&

77、lt;/p><p>　?。?）下天輪中心高度</p><p>　　Hj1=Hx+Hr+Hg +0.75Rt+2.5 =15+13.14+10+0.75×2.25+2.5=42.3 m</p><p>　　取Hj1=42.5 m</p><p>　　（2）上天輪中心高度</p><p>　　取Hj2= Hj1+6=

78、42.5+6=48.5m</p><p>　　5.8.2 主導(dǎo)輪中心至提升中心水平距離</p><p>　　Ls′ =0.6Hj2+3.5+Dg=0.6×48.5+3.5+4.5=37.1m，取Ls=35m。</p><p>　　5.8.3 尾繩環(huán)高度</p><p>　　Hw= Hg+2S=10+2×2.3=14.6

79、 m 取Hw=15m</p><p>　　5.8.4 鋼絲繩弦長計算</p><p>　　上弦長： =55.11 m</p><p>　　下弦長： =48.88m</p><p><b>　　鋼絲繩的仰角計算</b></p><p>　　上繩仰角： =52.1287°=52

80、6;7′43″</p><p><b>　　下繩仰角：</b></p><p>　　=55.1003°=55°6′1″</p><p><b>　　鋼絲繩圍抱角</b></p><p>　　Α = 180°+β2－β1=182.9726°=3.19347弧度&

81、lt;/p><p>　　euα= e0.25×3.19347=2.22</p><p><b>　　5.9 防滑驗算</b></p><p>　　5.9.1．空載側(cè)鋼絲繩靜張力</p><p>　　T0=Gz+nPkHc=22000+4×7.84×899.24=50200kg=50.2t =4

82、92.46kN</p><p>　　5.9.2．提升系統(tǒng)（提升機、電動機、天輪）變位重量之和</p><p>　　G=Gj+Gd+2Gt=29+6.91+2×11.5=58.91t</p><p>　　5.9.3．防滑計算</p><p>　?。?）主加速a1要求的靜張力（a1=1m/s2）</p><p>

83、　　=28.89t=283.41kN</p><p>　?。?）下放重載緊急制動要求的靜張力，滿足《規(guī)程》不小于1.5 m/s2的要求</p><p>　　=26.838t=263.28 kN</p><p>　　（3）上提重載緊急制動要求的靜張力，滿足《規(guī)程》不大于5 m/s2的要求</p><p>　　=16.60t=162.86kN，&

84、lt;/p><p>　　取T=max（T0、T1、T2、T3）= 50.2t。</p><p>　?。?）上提重載緊急制動防滑驗算</p><p>　　T=50.2t時，滿足不滑動的要求為：</p><p>　　緊急制動減速度：3.688m/s2</p><p>　　上提重載緊急制動極限減速度：</p>&l

85、t;p>　　=4.266m/s2</p><p>　　as < aj s< 5 m/s2</p><p>　?。?）空容器運行緊急制動防滑驗算</p><p>　　T= 50.2t時，滿足不滑動的要求為：</p><p>　　緊急制動減速度：=1.42m/s2</p><p>　　緊急制動極限減速度：

86、 =3.027 m/s2</p><p><b>　　ak< ajk</b></p><p>　　故取T= T0=50.2 t，能滿足提升各種運行方式下緊急制動防滑要求。</p><p>　　5.10 運動學(xué)計算</p><p>　　取 a1= a3=1m/s2，V4=0.5 m/s，h4=3 m，V0=1.5m

87、/s，a0=0.5 m/s2，Vm =14m/s。運動學(xué)計算內(nèi)容和計算結(jié)果詳見下表，簡圖見下圖5-2。</p><p><b>　　運動學(xué)計算表</b></p><p>　　提升系統(tǒng)的變位重量和各階段力值計算詳見下表。</p><p><b>　　提升系統(tǒng)動力學(xué)計算</b></p><p>　　5.

88、11 電動機容量的效驗</p><p><b>　　等效時間：</b></p><p>　　Td = 0.75(t0+t1+t3+t4)+t2+θ/3 =80.05 s</p><p><b>　　等效力</b></p><p>　　ΣF2t = F02t0+ F12t1+ F22t2+ F32t

89、3+ F42t4 + F52t5=4237374.86kN2·s</p><p>　　Fd = =230.07kN </p><p>　　等效功率： Nd= FdVm=3221.04kW</p><p>　　電動機富余系數(shù)： Ne /Nd=1.07</p><p>　　電動機額定力：

90、 Fe= Ne / Vm=250 kN</p><p>　　過載系數(shù)： λ/= Fmax /Fe=0.98<0.8λ=0.8×2=1.6</p><p>　　故所選擇的電動機符合提升要求。</p><p>　　5.12 提升能力計算</p><p>　　小時提升能力（按定量裝載20t計算）</p

91、><p>　　Ah==698.15t/h</p><p><b>　　年提升能力</b></p><p>　　Aa=×10-4=335.1 萬t/a</p><p><b>　　提升能力富裕系數(shù)</b></p><p><b>　　af ==1.68</

92、b></p><p>　　5.13 提升電耗計算</p><p><b>　　噸煤電耗Et</b></p><p>　　ΣFt = F0t0+ F1t1+ F2t2+ F3t3+ F4t4=64448.78kN.s</p><p>　　Et==13.89 kW·h/t</p><p&g