和成礦業(yè)副井提升能力核定

1、和成礦業(yè)副井提升能力核定一、項(xiàng)目背景和成礦業(yè)副井提升機(jī)在 -240m 水平提礦時(shí)，出現(xiàn)了電機(jī) 過流故障。經(jīng)各方研討發(fā)現(xiàn)：原馬鞍山礦院工程勘察設(shè)計(jì)有 限公司設(shè)計(jì)中標(biāo)稱的罐籠最大載重有偏差。應(yīng)和成礦業(yè)委 托，現(xiàn)對(duì)罐籠實(shí)際下放過程中最大載重和下放大型設(shè)備時(shí) 最大載重以及最大限載人員分別進(jìn)行核定。二、項(xiàng)目現(xiàn)狀根據(jù)和成礦業(yè)提供副井現(xiàn)有提升設(shè)備基本參數(shù)如下：1、井口標(biāo)高： +7.8m；2、井下提升水平： -180m、-240m、-280m、-320m、-360m、-400m、-440m、 -480m。3、最大提升高度：H=487.8m,鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度517m。4、提升機(jī)設(shè)備：JKMD-2.8X 4多繩摩擦

2、提升機(jī)，直徑D=2800mm, 靜張力為335kN,最大靜張拉力差95kN;配套減速機(jī)：MT-500,速 比i=11.5;電機(jī)功率590kW,過載系數(shù)入=2。5、提升容器：YMGG- 4(1) 2-Z6(7型5號(hào)多繩雙層罐籠，底板尺寸：4000X 1450mm自重11.84t，最大載重16t，一次載人數(shù)為60人，每層可裝兩輛0.7m3翻轉(zhuǎn)式礦車，剛性罐道，滾輪罐耳。6、翻轉(zhuǎn)式礦車：YFC0.7-7型，外形尺寸：長(zhǎng)x X高=1650 X 980 x 1200r，n設(shè)備重量：720 kg 使用載重量：1.26t。7、平衡錘重17.24t8 首繩：6V*21+7FC-28mm 2.92kg/m 公稱

3、抗拉強(qiáng)度：1870Mpa 鋼絲繩最小破斷拉力：486KN。9、尾繩：34*7+FC-38mm 5.63kg/m。10、提升速度：V=8 m/s三、正常提升時(shí)（V=8 m/s）最大載重核定： 1）從鋼絲繩安全系數(shù)角度核算最大載重。鋼絲繩最小鋼絲破斷拉力總和：486000*1.177=5752022m=572022*47.5(Q載Q罐Q繩)*9.87.5572022*4(Q載 11840 2.92*517*4 )*9.8求得：Q 載w 13252kg即：鋼絲繩允許的載重量為13252kg2）依據(jù)電機(jī)功率核算最大載重:罐籠側(cè)：S|=Q罐+Q載+Q 首繩= 11840+ Q 載 +2.92*517*4

4、=(17878+ Q載)kg配重側(cè)：S2=Q配+Q尾繩= 17240+5.63*517*2 =23061 kg鋼絲繩最大靜張力差：S0= Sj- S2= 17878+ Q 載-23061=（Q 載-5183） kg根據(jù)預(yù)選電機(jī)公式：K S0 Z10001.2* S0*81000*0.93*1.1已知目前電機(jī)功率為：590KW可得：S0=5302 kgQ 載=10485 kg即：電機(jī)允許的載重量為10485kg綜上當(dāng)正常提升時(shí)（V=8m/s）提升機(jī)允許的最大載重量為10485kg, 取最大載重為10t。3）通過提升過程受力分析校核最大載重 10t,重載提升時(shí)電機(jī)是否過 載。1）最大提升速度：Vm

5、=8 m/s，副井提升速度計(jì)算如下:表1副井提升運(yùn)動(dòng)速度圖計(jì)算表序號(hào)選取或計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果1加速度及減速度2a1= a3=0.7m/s2提升最大速度Vm=8m/s3加速運(yùn)行時(shí)間t1= Vm/a1=11.43s4加速運(yùn)行距離h1=0.5Vm/t1=45.71m5減速運(yùn)行時(shí)間t3= t1=11.43s6減速運(yùn)行距離h3= h1=45.71m7等速運(yùn)行距離h2=H-h 1-h3=396.37m8等速運(yùn)行時(shí)間t2=h2/Vm= 49.55s9進(jìn)、出車停歇時(shí)間0 = 45s10一次提升時(shí)間T =+t2+t3= 72.4s11一次提升循環(huán)時(shí)間T= 2(T + =234.81s2) 副井提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算表2提

6、升動(dòng)力學(xué)計(jì)算條件表序號(hào)名稱數(shù)量r備注1罐籠有效載重量10000 Kg功率計(jì)算用最大值2罐籠質(zhì)量11840 Kg含液壓調(diào)繩懸掛裝置3平衡錘質(zhì)量17240Kg5全部首繩質(zhì)量6857Kg6全部尾繩質(zhì)量5821Kg7提升機(jī)變位質(zhì)量9000Kg8天輪變位質(zhì)量3200 29電機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量1154Kg10變位質(zhì)量總和68311Kg表3提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算條件表序號(hào)名稱數(shù)量備注1提升t1階段(N)F1=F1 =04525 (N)2提升t2階段(N)F2=F2 =6707 (N)3提升t3階段(N)F3=F3 =8889N)根據(jù)提升力圖中的諸力，可以看出重載提升啟動(dòng)階段受力最大重載提升階段最大受力Fmax二1045

7、25N提升重物時(shí)，電機(jī)額定拖動(dòng)力為:Fe11000n NeV=68588N過載系數(shù) Ei=Fma/ Fei = 1.52v 0.85 入=1.7提升速度為8m/s且最大載重為10t時(shí)，電機(jī)不過載，故正常啟動(dòng)時(shí)， 提升系統(tǒng)最大載重為10t四、下放大型設(shè)備時(shí)(V=0.5m/s)最大載重核定:1) 從鋼絲繩安全系數(shù)角度核算最大載重。鋼絲繩最小鋼絲破斷拉力總和：486000*1.177=5752022N572022*4m= （Q 載 Q 罐 Q 繩）*9.8572022*47.5（Q載 11840 2.92*517*4 ）*9.8求得：Q 載w 13252kg即：鋼絲繩允許的載重量為13252kg2）

8、依據(jù)電機(jī)功率核算最大載重:罐籠側(cè)：S=Q罐+Q載+Q首繩= 11840+ Q 載 +2.92*517*4=（17878+ Q載）kg配重側(cè)：S2=Q 配+Q尾繩= 17240+5.63*517*2 =23061 kg鋼絲繩最大靜張力差：S0= S- S2= 17878+ Q 載-23061=（Q 載-5183） kg根據(jù)預(yù)選電機(jī)公式：1000n=1.2* S0 *0.5=1000*0.93已知目前電機(jī)功率為：590KW可得：S）=84833 kgQ 載=90016 kg即：電機(jī)允許的載重量為 90016kg綜上所述，當(dāng)下放大型設(shè)備時(shí)（V=0.5m/s）提升機(jī)允許的最大載重量為13.252t，取

9、最大載重為12t。3）通過提升過程受力分析校核最大載重 12t，重載下放時(shí)電機(jī)是否過 載。1）最大下放速度：Vm=0.5 m/s,加速度為0.1 m/s2時(shí)，副井提升運(yùn)動(dòng)速度如下:表4副井提升運(yùn)動(dòng)速度圖計(jì)算表序號(hào)選取或計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果1加速度及減速度2a1= a3=0.1m/s2提升最大速度Vm=0.5m/s3加速運(yùn)行時(shí)間t1= Vm/a1=5s4加速運(yùn)行距離h1=0.5Vm/t1=1.25m5減速運(yùn)行時(shí)間t3= t1=5s6減速運(yùn)行距離h3= h1=1.25m7等速運(yùn)行距離h2=H-h1-h3=485.3m8等速運(yùn)行時(shí)間t2=h2/Vm= 970.6s9進(jìn)、出車停歇時(shí)間B=00s10一次提升

10、時(shí)間T =+t2+t3= 980.6s11一次提升循環(huán)時(shí)間T= 2(T + =2561.2s2）副井提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算表5提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算表序號(hào)名稱數(shù)量r備注1罐籠有效載重量12000 Kg功率計(jì)算用最大值2罐籠質(zhì)量11840 Kg含液壓調(diào)繩懸掛裝置3平衡錘質(zhì)量17240Kg5全部首繩質(zhì)量6857Kg6全部尾繩質(zhì)量5821Kg7提升機(jī)變位質(zhì)量9000Kg8天輪變位質(zhì)量3200 29電機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量1154Kg10變位質(zhì)量總和70311Kg表6提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算表序號(hào)名稱數(shù)量備注1提升t1階段(N)F1=F1 =7283(N)2提升t2階段(N)F2=F2 =0251 (N)3提升t3階段(N)F3=F3

11、 =3220 (N)根據(jù)提升力圖中的諸力，可以看出重載下放啟動(dòng)階段受力最大故重載下放階段最大受力Fmax二87283N下放重物時(shí)，電機(jī)額定拖動(dòng)力為:lOOONeV n=1268817N過載系數(shù) Ei=Fma/ Fei=0.07v 0.85 入=1.7下放大型設(shè)備時(shí)下放速度為0.5m/s且最大載重為12t時(shí)，電機(jī)不過載，故下放大型設(shè)備時(shí)，提升系統(tǒng)最大載重為12t。4) 副井下放電機(jī)車校核經(jīng)核實(shí)副井下放最大設(shè)備為14t電機(jī)車，14t電機(jī)車拆解 后最大外形尺寸為3850X 1360X 1600mm (湘潭電機(jī)廠提供) 拆解后最大件重為10t，副井罐籠下層尺寸為 4000X 1450 X 2200mm

12、,畐U井提升系統(tǒng)下放大件時(shí)(V=0.5 m/s)最大載重為 12t，故當(dāng)副井罐籠拆下扶手，可以滿足電機(jī)車下井要求。五、正常提升時(shí)(V=8 m/s)最大提升人員核定： 1)依據(jù)規(guī)程核實(shí)罐籠最大限載人員數(shù)。罐籠安全規(guī)范4.2.2規(guī)定：罐籠提升人員時(shí)，按允許乘人員計(jì) 算，每人所占底板面積不得小于 0.2m2。故此罐籠最大限載人 員應(yīng)小于等于58人，取50人2）罐籠提升人員時(shí)安全系數(shù)核算。鋼絲繩最小鋼絲破斷拉力總和：486000*1.177=5752022N提升人員時(shí)安全系數(shù)：572022*4m=（Qc +Q 繩）*9.8572022*4m=（17240 +2.92*517*4 ）*9.8m=10.0

13、3 8即:罐籠載人時(shí)鋼絲繩安全系數(shù)符合要求。3）通過提升過程受力分析校核提升人員 （50人）時(shí)，電機(jī)是否過載（1）最大提升速度：Vm=8 m/s采用三階段速度圖。表7副井提升運(yùn)動(dòng)速度圖計(jì)算表序號(hào)選取或計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果1加速度及減速度2a1= a3=0.7m/s2提升最大速度Vm=8m/s3加速運(yùn)行時(shí)間t1= Vm/a1=11.43s4加速運(yùn)行距離h1=0.5Vm/t1=45.71m5減速運(yùn)行時(shí)間t3= t1=11.43s6減速運(yùn)行距離h3= h1=45.71m7等速運(yùn)行距離h2=H-h 1-h3=396.37m8等速運(yùn)行時(shí)間t2=h2/Vm= 49.55s9進(jìn)、出車停歇時(shí)間0 =60s10一次

14、提升時(shí)間T =+t2+t3= 72.4s11一次提升循環(huán)時(shí)間T= 2(T + 0=264.81s2）副井提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算表8提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算條件表序號(hào)名稱數(shù)量備注1罐籠有效載重量3750 Kg功率計(jì)算用最大值2罐籠質(zhì)量11840 Kg含液壓調(diào)繩懸掛裝置3平衡錘質(zhì)量17240Kg5全部首繩質(zhì)量6857Kg6全部尾繩質(zhì)量5821Kg7提升機(jī)變位質(zhì)量9000Kg8天輪變位質(zhì)量3200 29電機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量1154Kg10變位質(zhì)量總和62061Kg表9提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算條件表序號(hào)名稱數(shù)量備注1提升t1階段(N)F1=F1 =6575(N)2提升t2階段(N)F2=F2 =6868 (N)3提升t3階段(N)F3=F3 =60311 (N)根據(jù)提升力圖中的諸力，可以看出重載提升啟動(dòng)階段受力最大故重載提升階段最大受力Fmax二60311N提升重物時(shí)，電機(jī)額定拖動(dòng)力為:Fe11000n NeV=68588N過載系數(shù) Ei=Fma/ Fei=0.3