煤礦主提升絞車選型設計說明

1、副斜井提升系統(tǒng)設計報告一、XXX!礦概況2.二、絞車選型設計2.（1） 、提升系統(tǒng)概況2.（2） 、設計計算的依據(jù)2.（3） 、一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定3.（4） 、提升鋼絲繩的選擇3.（5） 、絞車的選型計算6.（6） 、絞車電機功率計算8.三、結論及存在的問題9.（1） 、結論9.（2） 、設計存在的問題9.四、過卷距離計算依據(jù)1.0.A、XXX煤礦概況礦井設計生產(chǎn)能力15萬噸，井田面積0.6488km2,剩余可采儲量162.6萬噸，服務年限7.7年；開采二1煤層，煤層平均厚度6.48m,煤層平均傾角70;煤塵無爆炸危險性，煤層自燃發(fā)火等級田級，為不易自燃煤層；瓦斯相對涌出量0.97

2、m3/t,絕對涌出量為4.94m3/min,屬瓦斯礦井；礦井水文地質條件簡單，礦井設計正常涌水量3050m3/h,最大涌水量為150m3/h。采用主、副斜井提升。其中副斜井斜長220m、坡度22度、斷面12m2,提升物料及提肝任務，主斜井皮帶運輸。:、絞車選型設計（一）、提升系統(tǒng)概況j二底節(jié)均XXX提升系統(tǒng)示意圖（二）、設計計算的依據(jù)1、年生產(chǎn)量An=15t/a,肝石率25%2、斜井傾角：B=223、副井斜長220nl根據(jù)絞車房的位置，實際提升斜長為Lt=250m4、工作制度：年工作日br=300天，二班作業(yè)，每天凈提升時間t=12小時5、提升不均衡系數(shù)：C=1.25（有井底煤倉時C=1.11

3、.15,無井底煤倉時C=1.2;礦井有兩套提升設備時C=1.15,只有一套提升設備時C=1.25）。6、煤礦提煤與什時，選用1.0m3U型側翻式礦車。礦車自身質量：Qk=600kg;礦車載煤量：Qzm=1000kg;礦車載什石量：Qzg=1500kg。（三）、一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定初步確定最大提升速度Vmax,根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：傾斜井巷升降人員或用礦車升降貨物時，VmaxW5m/S,目前單純纏繞式提升初步確定最大提升速度。本設計初步確定最大提升速度vmax=2.5m/s。1、每次提升的持續(xù)時間計算正常加速時段取10s,正常減速時段取10s,爬行及抱閘停車時間取5s,停車換車時間取1

4、00s,Tg (0.263Lt 125) 2434.1(s)2、一次提升量的確定CafAN(1 25%) Tgbrt 36003.77(t)式中af 提升富裕能力，取1.2 。3、計算一次提升礦車數(shù)n3.77Qzm則取礦車數(shù)為4輛。（四）、提升鋼絲繩的選擇1、選擇計算方法鋼絲繩是礦井設備的重要組成部分，它關系到提升設備的安全可靠地運行；也是礦山鋼材消耗量較大的項目之一。正確地選擇鋼絲純，不僅有助于礦井的安全生產(chǎn)，而且將可以節(jié)約大量的優(yōu)質鋼材。生產(chǎn)礦井幾十年來的實踐以及國外的經(jīng)驗證明，必須根據(jù)不同的工作條件，相應選用不同結構的鋼絲純，才能去得較好的經(jīng)濟效果。斜井提升鋼絲繩的磨損是影響鋼絲純壽命的

5、主要因素，因此鋼絲純直徑相同時，組成的鋼絲直徑較粗，將具有較高的使用壽命。鋼絲繩在工作時受多種動、靜應力的作用，如彎曲應力、扭轉應力，接觸應力及擠壓應力等，這些應力的反復作用將導致疲勞破斷，這是鋼絲繩損壞的主要原因；另外磨損及銹蝕將加速損壞。因此綜合反映上述應力的疲勞計算是一個較復雜的問題，雖然國外在這方面作了大量的研究工作，取得了一些成就，但是由于鋼絲純的結構復雜，影響因素較多，強度計算理論尚未完善，一些計算公式還不能確切地反映真正的應力情況。因此，目前我國礦用鋼絲繩的強度計算仍按最大靜載荷并考慮一定安全系數(shù)的方法進行計算。2、計算選擇鋼絲純由于斜井筒傾角小于90。，作用在鋼絲繩上的最大靜力

6、是由重車組、鋼絲純的重力和摩擦阻力組成。下圖為斜井單純提升鋼絲純計算示意圖。由圖可知，鋼絲純最大靜載荷是在A點。n(Qz Qk)(sinf1cos )g mpL0(sin作用在A點的井筒方向的分力包括:重用車的重力分力n(Qz QQgsin重用車的摩擦阻力n(Qz Qk)g? fi cos鋼絲繩的分力mpgL0sin鋼絲繩的摩擦阻力f2mpgL0 cos按鋼絲繩承受的最大靜負荷并考慮一定的安全系數(shù)，可得出下式Bsf2cos)gmaf1 cos )每米鋼絲純質量為n(QzQk)(sinmp9.5106-BL0(sinf2cos)ma4(6001500)(sin250.015cos25)61600

7、1069.5106350(sin250.2cos25)6.5421000.402338.463500.571.57(kg/m)式中Lo鋼絲繩由A點至用車尾車在井下停車點之間的斜長，口鋼絲純懸垂長度250米；f1礦車運行摩擦阻力系數(shù)，礦車為滾動軸承時取3=0.015,為滑動軸承時取f1=0.02;f2鋼絲繩沿托輾和底板移動阻力系數(shù)，鋼絲繩全部支承在托輾上時取f2=0.150.20,局部支承在托輾上時取f2=0.25-0.40;g重力加速度，10m/s2;ma鋼絲純安全系數(shù)。單純纏繞式提升設備所用新鋼絲繩安全系數(shù):1)專為升降人員ma<9;2)升降人員和物料升降人員或混合提升時ma<9

8、;3)升降物料時ma47.5;4)專為升降物料ma<6.5;s為鋼絲繩所有鋼絲斷面積之和(單位m)；為解式mp,需找出mp和S的關系：ppmp式中P0鋼絲純密度，kg/m3,取5000。b鋼絲繩公稱抗拉強度，MPa。一般以選用15501700為宜，本計算取1600。根據(jù)上式計算的數(shù)據(jù)，查鋼絲純規(guī)格表選擇標準鋼絲純。斜井提升一般選6股7絲標準鋼絲純，因為這種鋼絲純的鋼絲較粗、耐磨。若有面接觸鋼絲純供應時，也應盡量先選用。此設計選用619FC24.51670的鋼絲純。全部鋼絲繩破斷力總和Qp=29100kg,d=21.5mmmp=1.7kg/m。3、鋼絲繩安全系數(shù)驗算選擇后，按下式驗算鋼絲繩

9、安全系數(shù)。(1)、提升煤、肝及物料時安全系數(shù)驗算純端最大載荷(以什石計算)Qgmax=n(QzgQk)(sinficos)mpL(o(sinf2cos)=4(1500+600)(sin25°+0.015Xcos25°)+1.7X350(sin25°+0.2Xcos250)=3699.2(kg)Qp/krQp291007Q-7、公C女全系數(shù)ma=7.87>6.5。Qgmax3699.2式中Qp所選擇準鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和,kg。4、結論計算和驗算表明，選用619FC24.51670鋼絲純，符合安全生產(chǎn)需要，是正確的。(五)、絞車的選型計算1、絞車滾筒直徑的

10、確定提升機滾筒直徑Dg,是計算選擇提升機的主要技術數(shù)據(jù)。選擇滾筒直徑的g原則是鋼絲繩在滾筒上纏繞時不產(chǎn)生過大的彎曲應力以保證其承載能力和壽命。根據(jù)煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定，結合xxx煤礦實際情況，主絞車滾筒直徑必須滿足下式：Dg>60d式中Dg滾筒直徑，mmd鋼絲繩直徑，mm則本設計中滾筒直徑為：Dg>60d=60X21.5=1290mmg根據(jù)計算,選用JTP-1.6X1.5型單筒提升機：滾筒直徑Dg=1.6m；滾筒寬g度B=1.5m；鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜力Fjmax=42KN(載人31KN;vmax=2.5m/s。2、絞車滾筒纏繩寬度確定滾筒寬度應容納以下幾部分長度的鋼絲純。(

11、1)提升斜長L"(2)鋼絲純試驗長度，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，升降人員或升降人員和物料自懸5米。期間用的鋼絲純，自懸掛起每隔六個一月試驗一次；專門升降物料用的鋼絲純，掛起經(jīng)過一年進行一次試驗，以后每隔六個月試驗一次，試驗時每次剁掉根據(jù)煤礦的實際情況，每根鋼絲繩的使用時間一般為五個月，為確保安全,試驗一次，則試驗純長為5米。(3)滾筒表面應保留三圈繩不動(稱摩擦圈)，以減輕繩與滾筒固定處的拉力。(4)多層纏繞時，上層到下層段鋼絲純每季需錯動四分之一圈，根據(jù)繩子的使用年限，一般取錯動圈24圈。, 二2 3mm(5)纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度滾筒應有的寬度由下面公式求出：單滾筒或雙滾

12、筒提升機，每個滾筒的純繩寬度為：單層纏繞時(V 3)(d )多層纏繞時Lt 30 (4 3) Dgg 3)(d)k Dp式中k 纏繞層數(shù),計算公式如下:Lt5(43)Dg(d)DpBB滾筒寬度，mmDp多層纏繞時平均纏繞直徑，計算公式如下:k122DpDg2,4d2(d)2對于纏繞層數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：立井中升降人員或升降人員、物料的，只準纏繞一層；專為升降物料的準許纏繞兩層；傾斜井巷中升降人員的，準許纏繞兩層；升降物料，準許纏繞三層；煤礦副井為斜井，提升物料，絞車為單滾筒，k取2,因此滾筒的純繩寬度為：Lt5 (4 3) Dgk Dp3)(d)(350 5 71.621.6183)(21.5

13、 3)=1300.83mmk1-cc汪：.這里DpDg-V4d2(d)21618mm。.這里取3。通過計算，絞車滾筒寬度取1500mm3、驗算最大靜力（1）提升什石時鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜力Fjmaxgn(QzgQk)(sinGcos)gm>pL(sinf2cos)1042100(sin250.015cos25)101.7350(sin250.2cos25)840000.459500.57=36991.5N<42KN式中mp所選擇的鋼絲純單位長度的重量，kg/m。(2)運送人員時鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜力Fjmaxg(QrQJ(sin片cos)gmipLJsinf2cos)=

14、25239.5N<31KN3、結論通過計算各驗算,xxx煤礦選擇可見所選用JTP-1.6X1.5型單滾筒提升絞車為主絞車是合適的。（六）、絞車電機功率計算1、電動機的容量應滿足下述條件：1）、等于或大于根據(jù)電動機溫開散熱條件計算的等效容量2）、啟動時的力矩，應不超過電動機最大力矩的85%特殊情況下，允許達至IJ90%3）、提升過程中，任何特殊力都不應超過電動機最大力矩的90%2、斜井單滾筒提升機電動機功率計算向上提升重車時：NKBWzdv=1.236991.53.8=120.5KW100010000.85下放重車時：N二一1.網(wǎng)J?321591.053.80.8510001000=100

15、.9KW(Fzd=n(QzgQk)(sinfcos)gmpL°(sinf2cos)g=32159)式中 NKW；KB電動機功率備用系數(shù)，一般為1.151.20。v絞車的最大速度，m/s；絞車的機械效率，一級傳動為0.9，二級傳動為0.85；Wzd上提重車時，鋼絲繩所受最大力，N；Fzd下放重車時，鋼絲繩所受最大力，N,此時電動機按發(fā)電機方式運行；1.05按發(fā)電機方式運行時，考慮電機轉速比正常轉速大的系數(shù)。根據(jù)計算結果，取最大值120.5KW選擇型號為YR315M1-6勺電動機，N=160Kw,nd=730rpm,=0.93。三、結論及存在的問題（一）、結論根據(jù)煤礦安全規(guī)程及有關設計規(guī)

16、，結合xxx煤礦實際情況，關于xxx煤礦主提升絞車的設計選型結論如下：1、絞車鋼絲繩型號為：619FC24.51670（新日恒力鋼繩股份）；2、主絞車型號：JTP-1.6X1.5型單滾筒礦用提升絞車（滾筒直徑Dg=1.6m；g滾筒寬度B=1.5m；鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜力Fjmax=42KN（載人31KN）；vmax=3.8m/s）。3、電機型號：YR315M1-6（N=160Kw,nd=730rpm,=0.93）。（二）、設計存在的問題由于設計者水平有限，設計不夠細致，本設計難免存在一些問題，具體如下：1、根據(jù)若煤礦實際情況，實際提升斜長為Lt=220m，其中井筒220m傾角為22,地面50m傾角為6°,在設計計算時，統(tǒng)一按照22。計算。由此計算出的結果，使最大靜力偏高，計算出來的安全系數(shù)偏小，電機功率偏大，但不影響安全生產(chǎn)。2、設計中的礦車載重重量，考慮到取最大值，全部按矸石計算，也使得計算出來最大靜力偏高，安全系數(shù)偏小，電機功率偏大。如果按煤車計算，計算出來的電機功率為120.5KW，在實際選型時，可參考此結果，同時考慮提升矸石時，將車數(shù)減少為3車。四、過卷距離計