主斜井提升系統(tǒng)的選型設(shè)計

磁窯堡煤礦現(xiàn)主要開采擴建井的二號煤層，由于擴建井+1100m水平以下的二號煤層已被劃給了磁-羊技改井，到2010年年底擴建井主斜井將被綜采采塌，為保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和延長礦井使用壽命,現(xiàn)正準(zhǔn)備C16采區(qū)的開拓，下面就C16采區(qū)主斜井絞車選型進(jìn)行選型1.礦井設(shè)計年產(chǎn)量An=30萬噸；2.工作制度：年工作天數(shù)br=330天;日凈提升時間t=16小時;行距離Lh=25m;6.提升方式：斜井單鉤單繩串車提升;7.車場形式:井口選煤樓為不摘鉤的平車場；井口料場為甩車場;井底為平車場;載重Qk=3.3×0.86=2.838t;三、提升機的選擇 (一)、一次提升串車數(shù)的確定1.每小時提升量：2。一次提升提升量的確定=600＋35＋25=660(m)大速度Vm《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定斜井串車提升的最大速度不得超過⑶一次提升循環(huán)時間的確定Tq’=(0.263Lt＋70)×2=(0.263×660＋70)×2⑷一次提升Q式中：a―――提升不均衡系數(shù)，有井下煤倉取c=1.153.一次提升串車數(shù)的確定=2.39(輛)礦車； (二)、提升鋼絲繩的選擇1.提升鋼絲繩端靜荷重Qd=n(q＋q0)(sinθ+f1cosθ)13554×(0。342+0.015×09397)=4838(kgf)式中:f1-—-———提升容器在斜坡軌道上運動的阻力系數(shù),f1=0。52.鋼絲繩懸垂長度=710(m)3.鋼絲繩單位長度的重量計算B==1.935(kg/m)式中:f2—---———鋼絲繩在巷道內(nèi)運行的阻力系數(shù),取f2=0。2根據(jù)以上所計算的鋼絲繩單重及公稱抗拉強度可選擇石咀山恒力鋼絲繩廠生產(chǎn)的6×7—24.5—155—I-GB1102—74型鋼絲繩.全部鋼3.鋼絲繩的安全系數(shù)4838＋710(sin20.＋0.2cos20。) 4838＋376=7.26＞6.5符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。(三)、提升機的選擇1.滾筒直徑≥1960(mm)式中d-—---—提升鋼絲繩直徑，d=24.5mm可以選擇滾筒直徑為Dg=2000mm的單滾筒提升機；2。滾筒的寬度Lt＋Lm＋(3+4)πDgcpcp式中:Lm——-—---定期試驗用的鋼絲繩長度，一般取30m；3—--—-—-—-為滾筒上纏繞的三圈摩擦繩；4--—--—--—《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定為每季度將鋼絲繩移動1/4圈附加的鋼絲繩圈數(shù)；ε——--—---鋼絲繩在滾筒上纏繞時鋼絲繩間的間隙,滾筒直Kc---——--——鋼絲繩在滾筒上的纏繞圈數(shù),C26采區(qū)主斜井20度,提升長度大于600m,取Kc=3;于是660+30+7π×23×π×2.067=999(mm)根據(jù)以上計算，查礦井提升機目錄,可以選擇2JK—2/20型提升機，技術(shù)性能為：滾滾數(shù)量個1直徑2繩量二層m機器總重量0轉(zhuǎn)量0差00筒ms5三層m0一層m6鋼絲繩直徑電機轉(zhuǎn)速電機功率型號JK5傳動比四、提升系統(tǒng)的確定1.天輪的選擇：2.井架高度的確定:=7.8(m)取8m;式中10。--—-—-井口與天輪中心之間提升鋼絲繩的傾角，一般為6~10。,此處取10。;50—-———-井口與天輪中心之間預(yù)選的提升斜長,取3.提升機滾筒軸中心至天輪中心的水平距離Ls和弦長Lx的確定0/得Lx==取Ls=30(m)作為提升機滾筒中心與天輪中心之間的水平距離，求得鋼絲繩的弦長為：Lx=√L2s＋{(Hj＋Rt)－(C＋Rg)}2=√312＋{(8＋1)－(0。5＋1)}2式中C——--滾筒主軸中心與基座的中心高,C=0.5m;4.鋼絲繩的內(nèi)外偏角=符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定5.鋼絲繩的出繩角單滾筒為上出繩Φ=tg-16.提升主電動機預(yù)選==233.3(kw)查繞線式電動機產(chǎn)品目錄,可選用JR148-8型電動機，技術(shù)特轉(zhuǎn)速征見下表:轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子子V子V%率cos∮子A產(chǎn)家電壓V0電流A動轉(zhuǎn)矩慣量r/minJR—8JR—8機廠0按電動機額定轉(zhuǎn)數(shù)核算的提升鋼絲繩最大運行速度Vmax ×735五、提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算 (一)、變位重量的計算=145×202/22=14500(kg)2.天輪的變位重量:Gt=307kg(查表得)3.提升機的變位重量:Gj=6080kg(查表得)4.提升鋼絲繩的總長度：=710＋32＋7π×2＋305。變位重量總計ΣG=n(Qz＋Qk)＋LkPk＋Gt＋Gj＋Gd=13554＋1737＋24387=36178(kg)ΣM=ΣG/g1.重車在井底車場運行:(1).初加速階段:=5(s)距離L0=1/2V0t02×1.5×5 (2).在車場內(nèi)的等速階段:=21.25(m)=21.25/1.5=14.17(s)2.重車在井筒中運行(包括井口棧橋部分):(1).在井筒內(nèi)的加速階段:=(3.848—1.5)/0.5=12.57(m)(2).進(jìn)入棧橋前的減速階段：時間:t3=t1距離:L3=L1=12.57(m)=5(s)距離:L5=L0低速等速運行段：時間:t4=L4/V0=20.83(S) 時間:t2=L2/Vmax=149.4(s)3.一次提升的循環(huán)時間Td=(t0＋t01＋t1＋t2＋t3＋t4＋t5＋Θ)×2=(5＋14。17＋4.7＋149.4＋4。7＋20.83＋5＋25)×2七、提升系統(tǒng)動力學(xué)為簡化計算,鋼絲繩及空、重礦車運行中的傾角雖有變化，全部按井筒的傾角θ=20.計算。1.提升開始時:F0=Kn(Qz＋Qk)(sinθ＋f1cosθ)=5321.2＋343.8＋1106。4=6771。4(kgf)2.初加速終了時:=6768.7(kgf)3.低速等速開始時:=6768.7－1106。44.低速等速終了時:.=5662.3－2.129×21.25sin20.(二)。礦車在井筒中運行段:1.主加速開始時:=7490.7(kgf)2.主加速終了時:=7481.6(kgf)3.等速開始時:4.等速終了時：=5219(kgf)5.減速開始時：=5219－1844=3375(kgf)6.減速終了時:=3375－9.15(三)、重礦車在棧橋上運行段：1.末等速開始時：=3365.9＋1844=5210(kgf)2.末等速終了時:=5210－2.129×31.25sin20。=5187.2(kgf)3.末減速開始時:=5187.2－1106。44.末減速終了時: (四)、等效力計算∑F2t=1/2×(F02＋F0/2)t0＋1/2×(F012＋F01/2)t01＋1/2×(F12＋F1/2)t1＋1/3×(F22＋F2F2/＋F2/2)t2＋1/2×(F32＋F3/2)t3＋1/2×(F42＋F4/2)t4＋1/2×(F52＋F5/2)t5=0。5×(6771.42＋6768.72)×5＋0。5×(5662.32＋5646.82)×14.17＋0.5×(7490。72＋7481.62)×4。7＋0.33×(5637.62＋5637.2×5219＋52192)×149.4＋0。5×(33752＋3365。92)×4.7＋0.5×(52102=229167893＋453071516＋263399574＋4360423146＋53391784＋562942665＋83209570=6005606148=27.2+157.65=184.85(s)=5700(kgf) (五)、等效功率：Ndx=FdxVmax/(102η).9(kw)從以上計算可知,所選電動機容量是合適的。電動機的過載系數(shù)校驗：λ/=FmaxVmax/(102ηNdx)由此可見，所選JR148-8型電動機是合適的；八、實際提升能力計算由于一次提升循環(huán)的實際時間為457.6s,為保證完成產(chǎn)量的一次循環(huán)時間則為487.2s。顯然，本設(shè)計提升能力有較大的富裕量，這有利于礦井挖潛.1.每年實際提升能力An/==26.9(萬噸/年)2.富裕系數(shù)at九.耗電量計算爬行段采用主電機控制，一次提升耗電量W式中：1.02-——-——附屬設(shè)備耗電量的附加系數(shù)j-—-減速箱的傳動效率,二級傳動ηj=0.85ηd——----—電動機的效率，取ηd=0.9∫Fdt=1/2(F0＋F0/)t0＋1/2(F01＋F01/)t0＋1/2(F1/＋F1//)t1＋1/2(F2/＋F2//)t2＋1/2(F3/＋F3//)t3＋1/2(F4/＋F4//)t4＋1/2(F5/＋F5//)t5