國投新集集團劉莊煤礦鋼絲繩計劃及計算書

1、國投新集集團劉莊煤礦東風井施工鋼絲繩計算書劉莊煤礦東風井井筒提升吊掛用鋼絲繩一覽表 序號名稱長度(米)數(shù)量(根)規(guī)格最大荷載（KN）安全系數(shù)提升設備1主提升鋼絲繩700118×7+FC-40-1770MPa-特-光-右交互149.4/677.54/16.8JK-2.82副提升鋼絲繩700118×7+FC-36-1770MPa-特-光-右交互99.15/52.429.2/17.42JK-3.53吊盤懸吊鋼絲繩67016×19S+FC-40-1770 MPa -光-右162.157.0JZ-254吊盤懸吊鋼絲繩67016×19S+FC-40-1770 MPa

2、 -光-右162.157.05穩(wěn)繩鋼絲繩67026×19S+FC-26-1770 MPa -光-左73.06.57JZ-106穩(wěn)繩鋼絲繩67026×19S+FC-26-1770 MPa -光-右73.06.577排水管鋼絲繩67016×19S+FC-28-1770 MPa -光-左73.57.562JZ-168排水管鋼絲繩67016×19S+FC-28-1770 MPa -光-右73.57.569壓風供水管鋼絲繩67016×19S+FC-28-1770 MPa -光-左84.766.552JZ-1610壓風供水管鋼絲繩67016×19

3、S+FC-28-1770 MPa -光-右84.766.5511風袋鋼絲繩67026×19S+FC-20-1770 MPa -光-左右19.6413.612抓巖機鋼絲繩670118×7+FC-28-1770MPa-特-光-右交互72.67.6JZ-1613滑模懸吊鋼絲繩670418×7+FC-36-1770MPa-特-光-右交互131.86.92JZ-1614安全梯懸吊鋼絲繩670118×7+FC-20-1770 MPa -光-右交互27.410.26JZA-515放炮電纜鋼絲繩670118×7+FC-18-1670MPa-特-光-右交互18.

4、611.6JZ-10設計： 審核：鋼絲繩的選型計算1.主提升鋼絲繩驗算：1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh+Hj=559+28.62=587.62 (m)Hsh-井筒深度；Hj-井口至井架天輪高度2）提升物料荷載（5m3吊桶）：Q1=Km×VTB×g×9.8+0.9(1-1/Ks)×VTB×sh×9.8=0.9×5.0×1600×9.8+0.9×(1-1/2)×5.0×1000×9.8=92610（N） Km-裝滿系數(shù) 0.9； VTB-吊桶容積；g-巖石松散容重

5、；sh-水容重；3）吊桶提升時鋼絲繩終端荷重：Q01=Q1+Qz=92610+20972=113582（N）=11590（Kg）Q1吊桶物料荷重 Qz-吊桶自重(含滑架、緩沖器、鉤頭)4) 提傘鉆時終端荷重：Q3=Q傘+Qz1=73500+4841=78341（N）Qz1-滑架、緩沖器、鉤頭等重量5) 鋼絲繩的選擇：根據(jù)鋼絲繩的單位長度質量試選18×7+FC-40-1770多層股不旋轉鋼絲繩，最小破斷拉力878kN。（鋼絲繩單位重量6.24kg/m）6) 鋼絲繩安全系數(shù)驗算： （1）提矸時：m=Qd/（Q0+H0PSB）=878×1.283×1000/(11358

6、2+587.62×6.24×9.8)= 7.547.5（2）提人時：QO=20972+75×14×9.8=31262（N）m=Qd/（Q0+H0PSB）=878×1.283×1000/（31262+587.62×6.24×9.8）=16.89 （3）提升傘鉆時：m=Qd/（Q0+H0PSB）=878×1.283×1000/（78341+587.62×6.24×9.8）=9.868.0 故所選鋼絲繩符合要求2.副提升鋼絲繩驗算：1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh+Hj=559

7、+28.62=587.62 (m)Hsh-井筒深度；Hj-井口至井架天輪高度2）提升物料荷載（3m3）Q3=Km×VTB×g×9.8+0.9(1-1/Ks)×VTB×sh×9.8=0.9×3.0×1600×9.8+0.9×(1-1/2)×3.0×1000×9.8=55566（N） Km-裝滿系數(shù) 0.9 ； VTB-吊桶容積 ； g-巖石松散容重；sh-水容重3）鋼絲繩終端荷載（1）3m3吊桶：Q03=Q3+Qz=55566+14440=70006（N）=7143（

8、kg）（2）2.4m3底卸式吊桶下料Q底=2.4×2400×9.8+（1250+330）×9.8=71932（N）Qz-吊桶自重(含滑架、緩沖器、鉤頭)4）鋼絲繩的選擇：根據(jù)鋼絲繩的單位長度質量及提升機許用鋼絲繩，試選18×7+FC-36-1770多層股不旋轉鋼絲繩，最小破斷拉力711KN。（鋼絲繩單位重量5.05kg/m）5）鋼絲繩安全系數(shù)驗算： 提矸：m=Qd/（Q吊+H0PSB）=711×1.283×1000/(70006+587.62×5.05×9.8)=9.27.5下料:m=Qd/（Q底+H0PSB）=7

9、11×1.283×1000/(71932+587.62×5.05×9.8)=97.5提人時：QO= Qz + Q1 =14440+75×12×9.8= 23220（N）m=Qd/（Q0+H0PSB）=711×1.283×1000/（23220+587.62×5.05×9.8）=17.49 故所選鋼絲繩符合要求。3、穩(wěn)繩驗算：1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh1+Hj=558+26.7=586.7 (m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架繩輪高度2）根據(jù)礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定，穩(wěn)繩及罐

10、道繩每百米張緊力不得小于10KN；煤礦建設安全規(guī)范第6.8.2.9條規(guī)定：吊桶提升時，每根罐道繩最小剛性系數(shù)不得小于500N/m，2根罐道繩的張緊力相等。故穩(wěn)繩終端荷載：按最小張緊力計算F1x=H0×10000/100=586.7×100=58670（N）3) 鋼絲繩的選擇：試選6×19S+FC-26-1770圓股鋼絲繩，最小破斷拉力395kN。（鋼絲繩單位重量2.49kg/m）4) 鋼絲繩安全系數(shù)驗算：m=Qd/( Fx +H0PSB)= 395×1.214×1000/(58670+586.7×2.49×9.8)=7.66

11、5）剛度校核：K=4PSB/ln(1+a)=4×2.49/ ln(1+0.2)=54.650 滿足要求a9.8PSBH0/F1x PSB-鋼絲繩單位重量4.抓巖機懸吊鋼絲繩安全系數(shù)驗算：m=Qd/(Q0+H0PSB)=430×1.283×1000/(5600×9.8+586.7×3.06×9.8)=7.66故所選18×7+FC-28-1770多層股不旋轉圓股鋼絲繩符合要求。5.吊盤懸吊鋼絲繩驗算：（1）基巖段施工驗算：1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh1+Hj=559+28.62=587.62(m)Hsh1-井筒深度；Hj

12、-井口至井架繩輪高度2）中心回轉抓巖機本體重量：Q抓=54880（N）（含固定卡欄）3）矸石、抓斗總重:Q石=（0.4×1600×0.8+1562）×9.8=20325（N）4）吊盤自重：Q盤=85000（N）5）水泵、水箱（含水）及水柱重量：Q水=（1.2+0.5+3+559×0.052×3.14）×1000×9.8= 88987（N）0.5-水箱總重量 1.2-水泵重量 3水箱水重（2×1.5×1.0） 6）吊盤工作人員（按10人計算）Q人=75×10×9.8=7350（N）7）鋼

13、絲繩終端荷重：Q0=( Q抓+ Q石+ Q盤+Q水+ Q人)=(54880+20325+85000+88987+7350)/2=128271（N）8）鋼絲繩的選擇：試選6×19S+FC-40-1770型鋼絲繩（鋼絲繩單位重量5.9kg/m）。9）鋼絲繩安全系數(shù)驗算：m=Qd/(Q0+H0PSB)= 935×1.214×1000/(128271+587×5.9×9.8)=7.06（2）凍結段施工驗算：1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh1+Hj=482+28.62=510.62(m)Hsh1-凍結段井口至吊盤深度；Hj-井口至井架繩輪高度2）中心

14、回轉抓巖機本體重量：Q抓=54880（N）（含固定卡欄）3）矸石、抓斗總重:Q石=（0.4×1600×0.8+1562）×9.8=20325（N）4）吊盤自重：Q盤=115000（N） 5）吊盤工作人員（按10人計算）Q人=75×10×9.8=7350（N）6）鋼絲繩終端荷重：Q0=( Q抓+ Q石+ Q盤+ Q人)=(54880+20325+115000+7350)/2=98777.5（N）7）鋼絲繩的選擇：試選6×19S+FC-40-1770型鋼絲繩（鋼絲繩單位重量5.9kg/m）。8）鋼絲繩安全系數(shù)驗算：m=Qd/(Q0+H0P

15、SB)= 935×1.214×1000/(98777.5+587×5.9×9.8)=8.556故所選鋼絲繩符合要求。6.模板懸吊鋼絲繩驗算：模板懸吊鋼絲繩驗算（凍結段）：1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0= Hsh1+Hj=512+28.62=540.62 (m)Hsh-井筒凍結段深度、Hj-井口至井架繩輪高度2）模板重量（含刃角）：凍結段（8.9m） W自= 382200（N）提升鋼絲繩終端荷重：Q0=K×W/3=1.1×382200/4=105105（N）3）鋼絲繩的選擇：試選18×7+FC-36-1770多層股不旋轉鋼絲繩，

16、（鋼絲繩單位重量5.05kg/m）。4）鋼絲繩安全系數(shù)驗算：凍結段：m=Qd/(Q0+H0PSB)= 711×1.283×1000/(105105+540.62×5.05×9.8)=6.926故所選鋼絲繩符合要求。7.排水管懸吊鋼絲繩系數(shù)驗算：（1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62 (m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架繩輪高度（2）鋼絲繩終端荷載為：排水管重量 Q1=12×558×9.8=65620.5（N）；水重 Q2=7.23×558×9.8=39536.5（N）

17、；卡蘭、管接頭重量 Q3=558/8×6×9.8=4101（N）電纜及電纜卡蘭重量Q4=558/6×5×9.8=4556（N）單繩終端荷載：Q=（Q1+Q2+Q3+Q4）/2=(65620.5+39536.5+4101+4556)/2=56907（N）（3）鋼絲繩的選擇：試選6×19S+FC-28-1770圓股鋼絲繩。（鋼絲繩單位重量2.89kg/m）。（4）鋼絲繩安全系數(shù)驗算：ma=Qd/(Q0+9.8PSB.H0)=458×1000×1.214/（56907+9.8×2.89×586.62）=7.56

18、6所選鋼絲繩符合要求。8.壓風供水管懸吊鋼絲繩：（1）鋼絲繩最大懸垂高度：H0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62 (m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架繩輪高度（2） 壓風管重量： Q管=558×17.14×9.8= 93728.5（N）管接頭重量： Q接=(558/8) ×4×9.8=2734（N）卡子重量： Q卡=(558/8) ×2.5×9.8=1709（N）壓風管路重量： Q1= Q管+ Q接+ Q卡=93728.5+2734+1709 =98172（N）（3） 管接頭重量： Q接=(558/8) 

19、5;2×9.8=1367（N）卡子重量： Q卡=(558/8) ×1×9.8=683.5（N）供水管重量： Q管=558×4.62×9.8=25264（N）水重： Q水=558×2×9.8= 10936.4（N）供水管路重量 Q2= Q接+Q卡+Q管+Q水 =1367+683.5+25264+10936.4 =38251（N）（4）懸吊設備荷重：Wz= Q1+ Q2=98172+38251= 136423N（5）提升鋼絲繩終端荷重：Q0=1/2Wz=0.5×136423=68211.5（N）（6）鋼絲繩的選擇：試選

20、6×19S+FC-28-1770鋼絲繩。（鋼絲繩單位重量2.89kg/m）。（7）鋼絲繩安全系數(shù)驗算：ma=Qd/(Q0+9.8PSB.H0)=458×1000×1.214/（68211.5+9.8×2.89×586.62）=6.556所選鋼絲繩符合要求。9.安全梯鋼絲繩安全系數(shù)驗算：安全梯自重4718N，乘20人，按人均686N，則終端荷載為：Q0= Qz+Q人=4718+20×686=18438（N）。鋼絲繩的選擇：試選18×7+FC-20-1770鋼絲繩。其鋼絲破斷拉力總和為280977N。ma=Qd/(Q0+9.8PSBH0)=280977/（18438