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文檔簡(jiǎn)介
1、目 錄礦井提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì)2前 言2一、概述2二、設(shè)計(jì)特點(diǎn):2第一章井筒布置及裝備4第二章提升設(shè)備5一、設(shè)計(jì)依據(jù)5二、提升容器的確定5三、鋼絲繩的選擇6四、提升機(jī)選擇7五、提升系統(tǒng)的確定8七、鋼絲繩安全系數(shù)與提升機(jī)的校驗(yàn)15八、預(yù)選電動(dòng)機(jī):15九、提升運(yùn)動(dòng)學(xué)及提升能力計(jì)算16十、提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算19十一、提升電動(dòng)機(jī)容量驗(yàn)算21十二、提升機(jī)制動(dòng)力矩驗(yàn)算22十三、電控設(shè)備22十四、供電電源22礦井提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì)前 言一、概述鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))xx煤炭有限責(zé)任公司煤礦是一座資源整合礦井,位于新密市超化鎮(zhèn)內(nèi),雙鼰河南岸,西距超化鎮(zhèn)4km,礦區(qū)內(nèi)有公路直通新鄭、鄭州等地,省地方窄軌鐵路橫穿井田
2、,西部為宋大鐵路,交通極為便利。xx煤礦井田范圍由原新密市超化鎮(zhèn)申溝xx煤礦井田、鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))裴溝煤礦井田南部邊角區(qū)組成,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬噸/年,開采二1煤層。礦井瓦斯等級(jí)為低沼。二、設(shè)計(jì)特點(diǎn):1、技術(shù)改造利用井田保有二1煤資源儲(chǔ)量1089萬噸,保有二1煤工業(yè)資源儲(chǔ)量865.6萬噸,設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量582。85萬噸,可采儲(chǔ)量437.14萬噸。礦井生產(chǎn)能力為30萬噸/年,服務(wù)年限10。4年。2、井田開拓為立井開拓方式,采區(qū)上山雙翼工作面布置。開采水平(井底車場(chǎng))為-210m。投產(chǎn)時(shí)井巷總長(zhǎng)度8101。5m.技改設(shè)計(jì)新增巷道總長(zhǎng)度7869。5m.礦井生產(chǎn)為“一面兩頭”,回采工作面走向長(zhǎng)臂布置
3、,工作面單體液壓支柱配型鋼梁支護(hù),炮采放頂煤回采工藝.3、主井為新建井,凈直徑4。6m,井深368m,裝備一對(duì)JDG4/60×4型標(biāo)準(zhǔn)箕斗,提升絞車為JKMD-2.25×4(I)E型落地式多繩摩擦式提升機(jī)。4、副井為新建井,凈直徑5.0m,井深368m,裝備一對(duì)1.0t雙層單車罐籠,提升絞車為JKMD-2.25×4(I)E型落地式多繩摩擦式提升機(jī);井筒安裝梯子間,作為礦井一個(gè)安全出口。5、風(fēng)井凈直徑3.2m,井深232m。井筒安裝梯子間,作為礦井一個(gè)安全出口。6、礦井通風(fēng)方式為邊界對(duì)角抽出式,礦井主要通風(fēng)機(jī)為FBCDZ6-18型軸流式通風(fēng)機(jī)2臺(tái),其中一臺(tái)工作,一臺(tái)
4、備用。電機(jī)選用防爆電機(jī),功率為2×132kw,額定電壓380v,該風(fēng)機(jī)風(fēng)量范圍32-83m³/s,靜壓范圍1350-3300Pa。7、礦井主排水選用D280-65×7型離心式水泵5臺(tái),正常涌水時(shí)兩臺(tái)工作,兩臺(tái)備用,一臺(tái)檢修,最大涌水時(shí)四臺(tái)工作,泵房?jī)?nèi)預(yù)留一臺(tái)水泵安裝位置。8、供電:礦井有雙回路電源供電,一回路取自距該礦4。5km的超化變電站,供電電壓35kv;另一回取自據(jù)該礦4。5km的鴻山變電站,供電電壓10kv。第一章井筒布置及裝備主井為立井,斷面為圓形,井筒凈直徑4.6m,凈斷面積16.6m²。掘進(jìn)斷面22.9 m²,采用混凝土澆灌支護(hù),
5、支護(hù)壁厚400mm。井口標(biāo)高+158m,井底標(biāo)高-210m,井筒深度338m,落底于二1煤層地板巖層中。井筒內(nèi)布置一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)箕斗、鋼絲繩罐道、穩(wěn)繩及通訊電纜等。井筒特征表項(xiàng) 目主 井井口坐標(biāo)(X、Y)3814139。138449015。7井口標(biāo)高(m)+158落底標(biāo)高(m)210傾角(立)垂高(m)368支護(hù)材料砼厚度1000/400mm斷面(m²)凈16。6(D4.6m)掘34。2/22.9井口裝備JKMD-2。25×4多繩摩擦式提升絞車井筒裝備鋼絲繩罐道提升容器一對(duì)4t箕斗井筒方位角142º提升方位角52º主要任務(wù)提煤、輔助進(jìn)風(fēng)第二章提升設(shè)備一、設(shè)計(jì)依
6、據(jù)1、井型:An=30萬t/a2、工作制度:年工作日330d,每天凈提升時(shí)間16h3、井筒深度:Hs=368m4、裝載高度:Hz=25。4嗎m5、卸載高度:Hx=12m二、提升容器的確定根據(jù)礦井年產(chǎn)量,主井提升容器選用JDG-4/60×4型標(biāo)準(zhǔn)四繩箕斗,用于全礦井的煤炭提升任務(wù)?;纷灾豎z=7416(含首尾繩懸掛裝置),載重量Q=4000.三、鋼絲繩的選擇1、繩端荷重Qd=Qz+Q=7416+4000=114162、鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度Hc=Hs-Hz+Hh+Hx+Hg+Hr+0。75Rt+Hzx =36825.4+11+12+6.5+10。9+0。75×1。125+5 =38
7、8.8m式中:Hg過卷高度6。5m Hh尾繩環(huán)高度 Hh=Hg+0。5+2S=6。5+0。5+2×2 =11m Hr容器高度 Hr=10.9m Rt天輪半徑 Hzx-上下天輪垂直距離 Hzx=5m S-提升容器中心距3、首繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算Pk=1。28/m式中: B鋼絲繩計(jì)算抗拉強(qiáng)度,取1670MPa m鋼絲繩安全系數(shù),取7根據(jù)以上計(jì)算,首繩選用22ZAB6V×30+FC1670-307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,鋼絲繩破斷拉力總和Qq=307200N,鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量為Pk=1。96/m。4、尾繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算qk=×1
8、。96=3.92/m式中:n首繩鋼絲繩根數(shù) n=4 n尾繩鋼絲繩根數(shù)n=2根據(jù)以上計(jì)算,尾繩選用32NAT18×7+FC-1470型鋼絲繩兩根,其主要技術(shù)參數(shù)為:鋼絲繩直徑d'K=32mm,鋼絲繩破斷拉力總和Qq=632520N,鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量為qk=3。99/m。四、提升機(jī)選擇1、主導(dǎo)輪直徑D90d=90×22=1980()2、最大靜拉力和最大靜拉力差最大靜拉力:Fj=Q+Qc+nPkHc=7416+4000+4×1。96×388.8=14464kg 最大靜張力差: Fc=Q=4000kg據(jù)此主井提升裝置選用JKMD2。25×4(
9、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=2250,天輪直徑DT=2250,最大靜張力215KN,最大靜張力差65KN,鋼絲繩根數(shù)4根,摩擦輪鋼絲繩間距300,提升速度V=5。5m/s,減速比i=10.5,提升機(jī)旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量M=6500kg,天輪變位質(zhì)量MT=2300kg,襯墊摩擦系數(shù)=0.23.五、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+0.75×1.125+5=32。5m取Hj=36m2、提升機(jī)與井筒提升中心線水平距離:Ls0.6Hj+3。5+D=0.6×363。5+2.25=27.35m
10、取Ls=28m3、鋼絲繩弦長(zhǎng)計(jì)算下弦長(zhǎng)LX1:= =39.8m上弦長(zhǎng)LX: = = =44。9m4、卷筒的出繩角:下=arctanarcsin = arctanarcsin = 52°376 上=arcsin=51°37285、圍包角a的確定經(jīng)計(jì)算包角a=180°5930六、提升容器最小自重校核1、按靜防滑條件容器自重為QzQ-nPKHC =×5000-4×1。96×388.8 =5754。362經(jīng)查表,當(dāng)圍包角a=180°5930時(shí)e-1=1.194式中:w1箕斗提升時(shí)礦井阻力系數(shù)w1=0.075 j靜防滑安全系數(shù)j=1.
11、752、按動(dòng)防滑條件Qz Q+Gd-nPKHC =A1Q+C1Gd-nPKHC=2.2115×5000+0.1533×2300-4×1。96×388.8 =8361.898經(jīng)查表,當(dāng)圍包角a=180°5930,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.3、緊急制動(dòng)時(shí)的防滑計(jì)算緊急制動(dòng)時(shí)的臨界值Kj0=1+=1+=1.38靜防滑系數(shù)的臨界值Kj0=1.68動(dòng)防滑系數(shù)的臨界值Kj0d=1。59式中:Kj0-對(duì)應(yīng)于靜防滑系數(shù)的臨界值 Kj0d對(duì)應(yīng)于動(dòng)防滑系
12、數(shù)的臨界值 a加速度 g重力加速度 e經(jīng)查表,當(dāng)圍包角a=180°5930,襯墊摩擦系數(shù)=0.23時(shí),e=2.194上提重載緊急制動(dòng)時(shí)的臨界值Kj0s= =1.438式中:z-制動(dòng)力矩倍數(shù)取3=0。622Ml提升系統(tǒng)中轉(zhuǎn)動(dòng)部分總變位重量F2-提升機(jī)輕載側(cè)的靜張力下放重載緊急制動(dòng)時(shí)的臨界值Kj0x= = =1。42因?yàn)橛?jì)算的Kj0s、Kj0x值都大于Kj0則不需增加配重4、提升系統(tǒng)的制動(dòng)減速度及防滑系數(shù)校核下放重載實(shí)際安全制動(dòng)減速度1。56m/s²滑動(dòng)極限減速度1.98 m/s²上提重載實(shí)際安全制動(dòng)減速度2。2 m/s²滑動(dòng)極限減速度4。7 m/s
13、8;空載運(yùn)行實(shí)際安全制動(dòng)減速度2。5 m/s²滑動(dòng)極限減速度2.8 m/s²靜防滑安全系數(shù)為1.991。25七、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= =8.77.2-0.0005H=7滿足要求2、最大靜張力和最大靜張力差最大靜張力Fj=14464=142KN215KN最大靜張力差Fc=4000=39KN65KN滿足要求八、預(yù)選電動(dòng)機(jī):1電動(dòng)機(jī)估算功率:P=×=×1.2=323。4Kw2電動(dòng)機(jī)估算轉(zhuǎn)數(shù):n=490。5r/min3確定提升機(jī)的實(shí)際最大提升速度Vm=5。6m/s九、提升運(yùn)動(dòng)學(xué)及提升能力計(jì)算經(jīng)計(jì)算得初加速度a0=0.48 m/s
14、²,V0=1。5m/s,卸載曲軌行程h0=2。35m,主加速度a1=0.60 m/s²,提升減速度a3=0.80 m/s²(提升速度圖附后)1、初加速度階段卸載曲軌初加速度時(shí)間:t0=V0/a0=1.5/0.48=3。13s箕斗在卸載中曲軌內(nèi)的行程:h0=2.35m2、正常加速度階段加速時(shí)間:t1=6。8s加速階段行程:h1=×t1=×6.8=24.14m3、正常減速階段減速階段時(shí)間:t3=6。375s減速階段行程:h3=×t3=×6。375=19.44m4、爬行階段爬行時(shí)間:t4=6s爬行距離:h4=3m5、抱閘停車時(shí)間t
15、5=1s6、等速階段等速階段行程:h2=Hth0h1-h3h4=358-2.3524。1419.44-3=309.07m式中:Ht提升高度 Ht=HsHz+Hx+Hr=35825.4+12+10.9 =355。5m等速階段時(shí)間:t2=55。2s7、一次提升循環(huán)時(shí)間Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+ =3.13+6.8+55。2+6.38+6+1+12=90。5s式中:休止時(shí)間取12s8、提升設(shè)備年實(shí)際提升量An=70萬t/a提升能力富裕系數(shù)為aF=2.333提升能力滿足要求十、提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算1、提升系統(tǒng)變位質(zhì)量m=(m+2mz+4Pklp+2mt+mj +md )/g=(50002
16、×74164×1.96×5002×3。98×390650043992300×2)/9。8= 42355。4/9。8= 43222、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算(按平衡系統(tǒng)計(jì)算)(1)提升開始階段開始時(shí):F0=Kmg+Ht+ma0=1.15×50004322×0.48=7824。56kg終了時(shí):F0=F0-2H0=7824.560=7824.56kg式中:提升鋼絲繩與平衡尾繩的總重量只差,平衡系統(tǒng)=0。(2)主加速階段開始時(shí):F1= F0+m(a1-a0)=7824.56+4322×(0.6-0。48)=8343。2kg終了
17、時(shí):F1=F1=8343.2kg(3)等速階段開始時(shí):F2= F1'-ma1=8343。24322×0.6=5750kg終了時(shí):F2= F2=5750kg(4)減速階段開始時(shí):F3= F2-ma3=5750-4322×0.8=2292。4kg終了時(shí):F3= F3=2292。4kg(5)爬行階段開始時(shí):F4= F3+ma3=2292。4+4322×0。8=5750kg終了時(shí):F4=F4=5750kg十一、提升電動(dòng)機(jī)容量驗(yàn)算 1、等效時(shí)間 Td=(t0+t1+t3+t4+t5)+t2+ =(3.13+6。8+6.375+6+1)+55.2+12=90.505s 式中:-低速運(yùn)轉(zhuǎn)散熱不良系數(shù),=1/2 -停車間隙時(shí)間散熱不良系數(shù),=1/3 2、電動(dòng)機(jī)等效力 F2dt=F02t0+F12t1+F22t2+F32t3+F42t4=2.722×109 3、提升電動(dòng)機(jī)作用在滾筒圓周上的等效力 Fd=548
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