礦山運(yùn)輸與提升設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)主要對(duì)礦井生產(chǎn)所用的提升機(jī)械設(shè)備選型進(jìn)行的一次合理選擇。礦井提升設(shè)備的任務(wù)是沿井筒提煤、礦石、矸石，下放材料，升降人員和設(shè)備。本設(shè)計(jì)通過選人車、鋼絲繩、提升機(jī)、天輪、井架、電動(dòng)機(jī)等來敘述提升機(jī)的設(shè)備選型。在礦井提升中，應(yīng)根據(jù)不同的用途，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮它們的效能為此必須對(duì)其結(jié)構(gòu)、性能及選擇計(jì)算方法予以了解。斜井串車提升具有基建投資少和建設(shè)速度快的優(yōu)點(diǎn)，并且可以直接用礦車不需轉(zhuǎn)載。為此，必須掌握礦井提升設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)、選擇設(shè)計(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)理論等方面的知識(shí)，以做到選型合理，正確使用與維護(hù)，使之安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞提升機(jī)；鋼絲繩；電動(dòng)機(jī)AbstractThedesignofthemainshaftusedintheproductionofmachineryandequipmenttoupgradeSelectionofareasonablechoice．MineHoistequipmentisraisedalongtheshaftcoal,ores,coal,decentralizationmaterial,personnelandequipmentmovements.Theselectionofthedesignofvehicles,therope,elevator,andspacelaunches,Derrick,motors,etc.todescribetheHoistEquipmentSelection．Inthemineupgrade,accordingtothedifferentuses,tochooseanappropriaterope,exceedandgivefullplaytotheireffectivenessthatitsstructure,performanceandchoiceofmethodtobeunderstanding．InclineSeriescarsupgradetheinfrastructurelessinvestmentandconstructionspeedadvantages,andcanbedirectlyusedwithoutreproducedtub．Therefore,wemustmastertheminehoistingequipmentstructure,workingprinciples,characteristics,selectthedesign,operationtheoryofknowledge,Selectionreasonabletodo,theproperuseandmaintenancetomakeitsafe,reliableandeconomicoperation.Keywords：Elevator;wirerope;motor—1—前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來分析,解決實(shí)際問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)三年所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固。同樣，也促使了同學(xué)們之間的互相探討，互相學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、塌實(shí)、一步一步的完成設(shè)計(jì)。給我們?nèi)甑膶W(xué)習(xí)生涯畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)實(shí)習(xí)使我們了解到一些實(shí)際與理論之間的差異。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅可以鞏固專業(yè)知識(shí),為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),而且還可以培養(yǎng)和熟練使用資料,運(yùn)用工具書的能力.在各位老師及有關(guān)技術(shù)人員的指導(dǎo)下鍛煉自己獨(dú)立思考、分析、解決的能力，把我們所學(xué)的課本知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來，起到溫故而知新的作用。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們要較系統(tǒng)的了解礦運(yùn)及提升的設(shè)計(jì)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括從總體設(shè)計(jì)原則，本次設(shè)計(jì)綜合三年所學(xué)的專業(yè)課程，以《設(shè)計(jì)任務(wù)書》的指導(dǎo)思想為中心，參照有關(guān)資料，有計(jì)劃、有頭緒、有邏輯地把這次設(shè)計(jì)搞好！該設(shè)計(jì)力求內(nèi)容精練，重點(diǎn)突出。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，輔導(dǎo)老師員創(chuàng)治老師給予我許多指導(dǎo)與幫助，在此，我們表示深深的感激。由于時(shí)間倉促，再加上所學(xué)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)中，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不當(dāng)之處，懇請(qǐng)各位教師給予一定的批評(píng)建議，我們非常感激，并誠懇地接受，以便將來在不斷的商討和探索中，有更好的改進(jìn)！以便在今后的人生道路上，不斷完善，不斷成熟！目錄摘要……………1Abstract 2前言……………3緒論……………5第一章計(jì)算條件…………7第二章一次提升量的計(jì)算………………7第三章鋼絲繩的選擇……………………11第四章提升機(jī)的選擇……………………15第五章提升系統(tǒng)…………18一、天輪的選擇 18二、井架高度 19第六章電動(dòng)機(jī)的預(yù)選……………………21第七章提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算………22第八章提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)…………………24第九章提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)…………………25第十章電動(dòng)機(jī)容量校驗(yàn)…………………30第十一章設(shè)備選型的時(shí)間校驗(yàn)……………32第十二章電耗計(jì)算…………35小結(jié)……………36參考文獻(xiàn)………………………38致謝……………39緒論提升機(jī)械設(shè)備是沿井筒（包括斜井及盲井）升降人員，提升煤炭，礦石，器材的機(jī)械設(shè)備。是礦山的大型固定設(shè)備之一，是聯(lián)系井下與地面的主要運(yùn)輸工具。礦井提升工作是整個(gè)采礦過程中的重要環(huán)節(jié)。礦井提升設(shè)備的主要組成部分是：提升容器，提升鋼絲繩，提升機(jī)（包括機(jī)械及拖動(dòng)控制系統(tǒng)），井架（或井塔）及安裝，卸載設(shè)備等。對(duì)于煤層儲(chǔ)存較淺，表土層不厚以及水文地質(zhì)情況簡單的傾斜以及傾斜煤層一般采用斜井開采。有時(shí)，在開峒或豎井開拓的井中，深部水平延伸也采用斜井開拓。斜井平車場(chǎng)串車提升，具有投資少，出煤快的優(yōu)點(diǎn)，斜井串車一般適用于中小型礦井，井筒傾角不大于25度。中型礦井用雙鉤提升，雙鉤提出升量大。電耗小，但不能用水平提升。礦井提升設(shè)備選型是否合理，直接影響到礦井的安全生產(chǎn)、基建投資、生產(chǎn)能力和噸煤成本。對(duì)于斜井提升方式主要有串車、箕斗和帶式輸送機(jī)三種。串車提升一般用于井筒傾角小于25。的礦井，對(duì)于年產(chǎn)量在21萬噸及其以下的礦井，一般采用單鉤串車提升；當(dāng)年產(chǎn)量達(dá)30萬噸，而提升距離較短時(shí)，一般采用雙鉤串車提升。箕斗提升一般用于年產(chǎn)量45萬噸以上，井筒傾角大于25。的礦井，箕斗一般采用后卸式箕斗。本設(shè)計(jì)是采用串車提升斜井串車提升的介紹:斜井串車提升具有基建投資少和建設(shè)速度快的優(yōu)點(diǎn),并且可直接使用礦車不需要轉(zhuǎn)載.因?yàn)樗侵行⌒偷V井,因而在小型礦井中使用較多.但是單鉤提升的生產(chǎn)能力低,同時(shí)由于甩車場(chǎng)開括工程和軌道線路不止均較復(fù)雜,而且運(yùn)行操作難度較大,故年產(chǎn)量較大的礦井（大于21萬噸）多采用雙鉤平車場(chǎng)提升方式.雙鉤平車場(chǎng)串車提升（圖1）,在雙鉤平車場(chǎng)上串車開始提升時(shí),空串車由井口平車場(chǎng)推車器推向斜井,此時(shí)井底重穿車也已相應(yīng)速度拉向井筒.這一階段串車運(yùn)動(dòng)的初速度a°W0.3m/s2,vWl.Om/s.當(dāng)空重串車均進(jìn)入井筒以后，加速至最大運(yùn)行速度v并等速運(yùn)行.當(dāng)重串車上行到接近井口時(shí),減速至v,當(dāng)重空車分別進(jìn)入井上下平車場(chǎng)時(shí)進(jìn)行摘掛鉤操作,一次提升循環(huán)完成. PC井口乍場(chǎng)井井底粧場(chǎng)1a%01?—空喘莊井1」牢1如 1聯(lián)4:場(chǎng)11*| *車空井爾上捉■過丼【1書場(chǎng)?空車卜的.L摘JIW何 15 平車場(chǎng)的雙鉤串車提升示意圖和速度圖第一章計(jì)算條件礦井年產(chǎn)量：A=45(萬噸/年)N副井筒斜長: L=540m井筒傾角： a=22最大班下井人數(shù)98人每班提矸石100噸矸石容量噸1.75／m3下材料。設(shè)備10次下炸藥1次，保健車2次運(yùn)送最重件為7噸采用MG1.1—6A型礦車：提升不均衡系數(shù):C=1.15礦井工作制度：年工作日br=300天;每天兩班提升;凈提升時(shí)間t=14(h)井底車場(chǎng)增加的運(yùn)行距離:LH=25(m)串車在井口棧橋上的運(yùn)行距離:LB=35(m)第二章一次提升量的計(jì)算一、人車的選擇斜井提升是指用安裝在地面的提升機(jī)，通過斜井對(duì)礦物、材料和人員進(jìn)行的運(yùn)輸工作。斜井運(yùn)輸?shù)娜萜髦饕堑V車和箕斗，乘坐人員時(shí)則稱為人車。斜井運(yùn)送人員的安全事項(xiàng)1、 斜井距離較長，垂高較大時(shí)，應(yīng)采用專用人車運(yùn)送人員。各車輛之間除連接裝置外，必須附有保險(xiǎn)鏈。連接裝置和保險(xiǎn)鏈要有足夠的安全系數(shù)。人車應(yīng)有頂棚，還應(yīng)裝有斷繩保險(xiǎn)器，當(dāng)發(fā)生斷繩、脫鉤事故時(shí)，能自動(dòng)(也能手動(dòng))地平穩(wěn)停車。2、 斜井用礦車組提升時(shí)，嚴(yán)禁人貨混合串車提升。3、 在用列車運(yùn)送人員的斜井內(nèi)，必須安裝信號(hào)裝置，保證在行駛途中任何地點(diǎn)，跟車工都能向司機(jī)發(fā)出信號(hào)，而在多水平運(yùn)輸時(shí)，司機(jī)能辨認(rèn)出各水平發(fā)出的信號(hào)。所有收發(fā)信號(hào)的地點(diǎn)，都應(yīng)掛明顯的信號(hào)牌。4、 斜井運(yùn)輸工作必須有專人管理。斜井人車在運(yùn)行前應(yīng)對(duì)其連接裝置、保險(xiǎn)鏈、保險(xiǎn)器、軌道和車輛等設(shè)備進(jìn)行檢查，在每班運(yùn)送人員前，進(jìn)行一次空載運(yùn)行。確認(rèn)安全后，再運(yùn)送人員。5、 運(yùn)送人員的列車必須有跟車安全員，跟車安全員要坐在行駛方向的第一輛裝

有保險(xiǎn)器操縱桿的車內(nèi)。乘車人員必須聽從隨車安全員指揮，按指定地點(diǎn)上下車，上車后必須關(guān)好車門，掛好車鏈。6、乘車人員要遵守人車管理制度，服從人車司機(jī)和隨車安全員的指揮，不得擁擠，不準(zhǔn)超員乘坐；井口和車場(chǎng)要設(shè)候車室，依次序下車、上車；上車后必須關(guān)好車門，掛好車鏈，才能發(fā)出開車信號(hào)；乘車人員不得將身體探出車外，以防意外事故發(fā)生。7、人員在上下斜井時(shí)，其上下車地點(diǎn)的斜井應(yīng)有足夠?qū)挼娜诵械?，一般?yīng)不小于1。5m，具有良好的照明和臺(tái)階踏步。選提人車：人車型號(hào)SR-16型外形尺寸長X高X寬頭車3020X1054X1487頭車載人數(shù)8掛車載人數(shù)8最大速度4m/s適應(yīng)軌距600mm掛車3020X1054X頭車載人數(shù)8掛車載人數(shù)8最大速度4m/s適應(yīng)軌距600mm最大制動(dòng)距離1000mm適應(yīng)軌型15kg/m適應(yīng)軌型15kg/m適應(yīng)范圍傾角10-40詳見表1－3－22初選人車為1頭車1掛車，滿載人為16人，由于一次最大班下井人數(shù)為98人,所以分為7次下。提升斜長:L=L+L+L=25+540+35=600THB一次提升持續(xù)時(shí)間的確定:根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定Vmax-5(m/S)故選VmaX=3?7(m/S)初步選用的最大速度:Vmax=3.7(m/s)人車一次提升時(shí)間的確定一次提升量的確定：Vlt'——max+ 1max

3.7+0.33.7+0.360017+80=254.5(s)式中a 加(減)速度m/s2&----升降人員的休止時(shí)間，s;當(dāng)兩側(cè)同時(shí)上下人時(shí)，&取25?30s，同側(cè)上下人時(shí)，&取80~90s。lt---升降人員時(shí)的提升距離，m；—般取井筒斜長少30?40m。254.5x254.5x760=29.7min二、礦車數(shù)的選擇提矸石根據(jù)已有礦車MG1.1---6A，礦載量為1.1x1.75=1.925(t)=1925kg，每人按70kg計(jì)算。鋼絲繩端的荷重，在任何情況下都不得超過礦車鉤頭連接器的強(qiáng)度。即：n(q=q)(sina+fcosa)<6000kz1即6000n<(q+q)(sina+fcosa)kz1<6000-(595+1925)(sin22+0.01cos22)<6.2式中 qk－－礦車自重a 軌道傾角決定串車由6輛1.1噸礦車組成.三、一次提矸石時(shí)間的確定一次提矸時(shí)間：vlt'——max+ 1 +&gavmax37+600+25=0.3 3.7=188.4(s)四、一次提材料設(shè)備時(shí)間的確定一次提材料設(shè)備時(shí)間：vlt'—―max+ 1 +&gavmax37+600+60=0.3 3.7=223.4(s)五、一次下保健車時(shí)間的確定一次下保健車時(shí)間：vlt—―mas+ 1 +0gavmas600—++600.3 3.7=223.4(s)六、一次下炸藥時(shí)間的確定一次下炸藥時(shí)間：*一v I1 |pt———mas十1—十Vgavmas600=——+——+2400.3 3.7=403.4(s)七、一次下重物時(shí)間的確定一次下重物時(shí)間：*一v 丄1 丄pt mas十1—十Vgavmas600————十——十800.3 3.7——243.4(s)八、總時(shí)間的確定t——t十t十t十t十t十t總矸人材保炸重——188.4十254.5x7十223.4x10十223.4x2十403.4十243.4——5247.5(S)y5小時(shí)初選符合要求第三章鋼絲繩的選擇提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品。在礦井提升中，根據(jù)用涂，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長避短，充發(fā)揮它們的作用。決定鋼絲繩的類型，首先應(yīng)按以下原則確定：（1）使用中不松股；（2）符合使用場(chǎng)合及條件；（3）特別注意作業(yè)的安全。同時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：（1）在靜筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩；（2）在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩；（3）彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí)，應(yīng)選用接觸式或三角股繩；（4）實(shí)踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：單繩纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞是松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻繩；（5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損；（6）用于溫度高或有明火的地方。如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。提升鋼絲繩是煤礦提升運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，因此，《煤礦安全規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）對(duì)礦井提升鋼絲繩有專門規(guī)定。近年來，盡管各礦按照《規(guī)程》的要求加強(qiáng)了提升鋼絲繩的檢查和保養(yǎng)，但是，每年仍然有斷繩事故發(fā)生。預(yù)防斷繩的措施為了防止斷繩，龍固煤礦根據(jù)具體情況，分別采取了如下措施。（1） 合理選擇鋼絲繩。（2） 正確使用、維護(hù)鋼絲繩。（3） 防卡箕斗松繩。（4） 防過卷。（5） 預(yù)防過大的慣性力和沖擊力。（6） 防過載?；诽嵘龑?shí)行定量裝載，斜井提升杜絕超掛車現(xiàn)象。（7） 按《規(guī)程》要求健全各種保護(hù)裝置，并按規(guī)定定期試驗(yàn)，確保各種保護(hù)裝置靈敏可靠。（8） 加強(qiáng)對(duì)司機(jī)和信號(hào)工的安全培訓(xùn)，強(qiáng)化安全意識(shí)，增強(qiáng)責(zé)任心和提高分析處理實(shí)際情況的能力。信號(hào)工與司機(jī)協(xié)調(diào)配合，嚴(yán)格按照《規(guī)程》操作。（9） 對(duì)提升設(shè)備的調(diào)整和維修制定了切實(shí)可靠的措施，并嚴(yán)格落實(shí)。（10） 及時(shí)更換新繩。當(dāng)提升鋼絲繩銹蝕、磨損、斷絲、安全系數(shù)等達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定時(shí)，必須立即予以更換。副井提升作業(yè)復(fù)雜多變，通常以提升矸石為準(zhǔn)來選擇鋼絲繩，但在選繩之后，應(yīng)對(duì)提人時(shí)的安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，以保證安全。按表2—2提升和懸掛用的新鋼絲繩在懸掛時(shí)的安全系數(shù)表

節(jié)摘自《煤礦安全規(guī)程》第376條）

用途分類安全系數(shù)最低值備注單繩纏繞式提升裝置專為升降人員9升降人員和物料升降人員時(shí)9混合提升時(shí)9多層罐籠同一次升降人員和物料升降物料時(shí)7.5專為提升物料6.5摩擦輪式提升裝置專為升降人員9.2?0.0005HcH—鋼絲繩c懸垂長度升降人員和物料升降人員時(shí)9.2?0.0005Hc混合提升時(shí)9.2?0.0005Hc多層罐籠同一次升降人員和物料升降物料時(shí)9.2?0.0005Hc專為提升物料7.2?0.0005Hc懸掛吊盤、水泵、安全梯抓巖機(jī)用鋼絲繩6懸掛安全梯用的鋼絲繩的安全系數(shù)最低值為9罐道繩、防撞繩、起重用的鋼絲繩6懸掛風(fēng)筒、風(fēng)管、水管注漿管、混凝土輸送管、電纜用的鋼絲繩5拉緊裝置用的鋼絲繩5防墜器的制動(dòng)繩和緩沖繩3按動(dòng)載荷計(jì)算表2—2)繩端荷重:Qd=(Q+QC)(sina+ficosa)式中井筒的傾角;式中井筒的傾角;f1 提升容器在傾坡運(yùn)輸?shù)郎线\(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù),具體情況選取:礦車串車提升:礦車為滾動(dòng)軸承時(shí),應(yīng)取0.015~0.02.箕斗提升:通常取0.01.Q=n(Q+Q)(sina+fcosa)d1ZK1=6x2520x0.383872=5804(kg)鋼絲繩懸重長度:L=L+50=600+50=650mCt鋼絲繩單位長度的重量計(jì)算:, (Q+Q)(sina+fcosa)TOC\o"1-5"\h\zp= c iK 1.1C式中\(zhòng)o"CurrentDocument"b-L(sina+fcosa)mC 2式中o 鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度,kg/mm2.—般以選用。=155?170kg/mm2為宜;對(duì)于僅提升物料的主井或只提升物料的輔助提升，助提升，可以選用aB=155kg/mm2m 鋼絲繩的靜力安全系數(shù);Lc 提升距離,m;f2 鋼絲繩的摩擦阻力系數(shù);Q1.1aB1.1aBm-L(sina+fcosa)C25804-斗護(hù)-600x0.56058042623.1-336=2.54(kg/m)選用鞍鋼鋼絲繩廠6M(7)-—27---155—-I(鞍標(biāo)258---80)型鋼絲繩.全部鋼絲破斷力總和QS=47050kg;d=27mm;pk=2.993kg/m.安全系數(shù):

m二 s—QLp(sina+fcosa)dCk2_ 4705—5804x600x2.54x0.56_47050—5657.44_8.31>6.5符合《規(guī)程》規(guī)定.第四章提升機(jī)的選擇卷筒的直徑和寬度是纏繞式提升機(jī)的基本參數(shù)，《煤礦安全規(guī)程》對(duì)纏繞式提升機(jī)的規(guī)定：選擇卷筒直徑的原則是使鋼絲繩繞經(jīng)卷筒時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力過大，保持鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。理論和實(shí)踐都證明，繞經(jīng)天輪及卷筒的鋼絲繩彎曲應(yīng)力的大小，以及疲勞壽命，取決于卷筒和鋼絲繩直徑比。在同一鋼絲繩直徑條件下，卷筒直徑越大，彎曲應(yīng)力越低；在不同繩子徑，相同卷筒直徑條件下，繩徑越小卩D/d越大，彎曲應(yīng)力越低。表明在不同的D/d彎曲條件下，鋼絲繩試驗(yàn)荷載與其耐久性的關(guān)系。在相同試驗(yàn)荷載時(shí)，D/d值越大，鋼絲繩承受的反復(fù)彎曲次數(shù)越高，壽命愈長?；谝陨显?，《煤礦安全規(guī)程》對(duì)纏繞式提升機(jī)規(guī)定：對(duì)于安裝在地面上的提升機(jī)：{80d<D1200&<D對(duì)于安裝在井下的提升機(jī):D±60dD±9005故：滾筒直徑：D滾筒直徑：D'>80dg式中D'g 滾筒的計(jì)算直徑,mm;d 已選定的鋼絲繩直徑,mm;D=80d=80x27=2160(mm)g選用2JK---2.5/20型雙筒提升機(jī):Dg=2.5；B二1.2m；化二9000kg；F=5500kg;i=20;V=4.7m/sce max滾筒的纏繩寬度:L+L+(3+4)兀D

B'二————-__g(d+s)

K兀DCp式中 D'g 定期試用的鋼絲繩長度,一般取30m;od 鋼絲繩直徑,mm;s 鋼絲繩在滾筒上纏繞時(shí)，鋼絲繩間的間隙.數(shù)值的選取將在后面作一些必要的說明;3 為在滾筒上纏繞的三圈摩擦圈.+4 是為了定期(通常是兩個(gè)月《規(guī)程》規(guī)定為每季能 將鋼絲繩移動(dòng)1/4圈)附加的鋼絲繩圈數(shù);Dp 多層纏繞時(shí)，鋼絲繩在滾筒上纏繞的平均直徑，:m.先試用單層纏繞:(s可從表1中查到s=2.5)B'二(Ht+2Lm+2x3+2)(d+s)nDg600+30+7xnx2.5= x(27+2.5)xn2.554?840(mm)(因?yàn)?200x3>239x3v1200x2)所以不能選用單層纏繞.L+L+(3+4)nDB'二 m g(d+s)KnD

cP

680+30+7xnx2.5= x(27+2.5)3xnx2.554?938(mm)式中D二D+(K-1)dpgC=2.5+(3-l)x0.027=2.554(m)鋼絲繩在滾筒上纏繞二層(因?yàn)?200x2>938x3>1200x2)最大靜拉力:F=Q+LP(sina+fcosa)ZdtK 2=5804+600x2.443x0.56=6804.648(kg)<9000(kg)最大靜張里差:F=F一nQ(sina-fcosa)CZZ1=6804.648-6x1925x0.366=2528.348(kg)<5500(kg)可見所選的提升機(jī)是合適的.鋼絲繩直徑范圍(mm)<2525.5~3132~37.538~4345~5052~57E計(jì)算22.04?2.482.56~33.04~3.43.6~4.04.16~4.5值46(mm)2.252.295?2.72.88?3.374.05?5.953.42?3.804.68?5.173提升機(jī)滾筒直徑22.533.545(m)間隙E的采用值22.533.545(mm)表1鋼絲繩在滾筒上的間隙￡值選用表若選用2JK 2/20型提升機(jī):D=2m;B=1m;F-6000kg;F=4000kg;i=20;V=5m/sg Ze ce max(￡值可從表1中查到.￡=2)L+L+(3+4)兀D

B'二 m g(d+s)K兀DCP680+30+7x兀x2z__小、

= x(27+2)3x兀x2.045?1135(mm)式中D二D+(K-1)d=2+0.027x2=2.045(m)P g C鋼絲繩在滾筒上繞二層(因?yàn)?000x3v1135x3>1000x2).最大靜拉力:F=Q+LP(sina+fcosa)ZdtK 2=5622.4+680x2.993x0.52994沁6701(kg)>6000(kg)最大靜張力差:F二6701-10x600x0.333C=4703(kg)>4000(kg)故所選用的提升機(jī)合適.第五章提升系統(tǒng)一、天輪選擇:Dt 天輪直徑，:m;斗 井架高度,m;S 天輪間距,mm;D=80d=80x27=2160(mm)t選用TSG---2500/16型固定天輪,由表2查得:天輪的間距按S=1200(mm)二、井架高度井架相對(duì)位置計(jì)算：井架相對(duì)位置圖井架高度的確定：H=50tg9°一1.0=6.92(m)~7(m)j按允許的偏角求提升機(jī)滾筒中心與天輪中心間的鋼絲繩弦長:按外偏角:2B+a一sL—X 2tgl°15'—2x1.2+0.15-1.2- 2tg1o15'=30.93(s)按內(nèi)偏角:s-aLX2tg1°15'=1.2-0.15-2tg1o15'=24.06(m)以L=31m（a以L=31m作為提升機(jī)滾筒中心與天輪中心之間的水平距離,再求出鋼絲繩的弦長為:L+[(H+R)—(C+R)]2's jt g=31.58(m)鋼絲繩的偏角:tga1tga12LX2x1200-(1200-150)2x31580=0.02137=1。13'38"內(nèi)偏角:s—atga2 2LX=1200-150-2x31580=0.01662a=0。57'12"鋼絲繩的仰角下繩仰角:TOC\o"1-5"\h\zH-C D=tg-i—j +sin-i g—LS Jl2+(H-C)2S S j7-1 2.5=tg-i +sin-i-31?58 J31.582+(7-1)2=10。45'+4。26'20"=15。11'20">15°上繩仰角上繩仰角:Q二tg-Q二tg-12—j LS7-131.58=10°45'第六章電動(dòng)機(jī)的預(yù)選在進(jìn)行提升設(shè)備方案比較時(shí)，需要初步確定提升電動(dòng)機(jī)，而在進(jìn)行提升設(shè)備動(dòng)力學(xué)計(jì)算之前也要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的預(yù)選。一般情況下先預(yù)選電動(dòng)機(jī)，動(dòng)力學(xué)計(jì)算完后再進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的驗(yàn)算。根據(jù)斜井的估算電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算公式：zKFV^N—CmaxS102耳式中NS 所需電動(dòng)機(jī)功率，KW;K 礦井提升的阻力系數(shù)，箕斗提升可取1.15;Vmax 提升機(jī)選定的最大速度，m/s;maxn 減速器的傳動(dòng)效率，減速器采用滾動(dòng)軸承時(shí)，取0.93.N—KFCV1N——C~~maxS 102耳—1.1x4703x4.7102x0.85—280.4(kw)

選用JR148-----8型電動(dòng)機(jī)(查表4)：Ne二240kw;叮6°°°v；n=735rpm;GD2=155kg.m;九=1.&耳-91.5%dd按電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速核算提升機(jī)的最大速度：兀DnV二 g~~dmax 60i兀x2.5x73560x20=4.81(m/s)式中nd 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，rpm;I 減速器的傳動(dòng)比。第七章提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算在提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程中，有提升系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)部分慣性力之和一項(xiàng)，而系統(tǒng)中的各部件既有作直線運(yùn)動(dòng)的，也有作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，使得計(jì)算總慣性力時(shí)很不方便。為了簡化計(jì)算，可以用一個(gè)假想的集中在卷筒圓周圍表面的當(dāng)質(zhì)量來代替提升系統(tǒng)所有運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，稱為總變?yōu)橘|(zhì)量。一、變位重量的計(jì)算：=沁=沁(kg)GdD2g式中Gd式中Gd-GD電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)力矩，kg.m2；能從表4中查得;=沁(kg)155x2022.52=9920(kg)天輪的變位重量：

叮550kg （由表2中查得）提升機(jī)的變位重量：Gj=11500kg （由表3中查得）提升鋼絲繩每根的總長度：L—L+L+7兀D+LKCX gm—650+30+7x3.14x2.5+30—764.95（m）?770m變位重量總計(jì)：工G—Q+2Q+2LP+2G+G+GK KK tjd式中Lk 提升鋼絲繩的全長，m;可按下式計(jì)算:L—H+L+30+3兀D+1兀D（m）KCX g2tGt 天輪的變位重量，kg;其數(shù)值可從固定天輪基本參數(shù)（表2）中查得；如果不是這種型號(hào)的天輪，則可按下式計(jì)算：木質(zhì)襯墊時(shí) Gt?150Dt2（kg）鐵質(zhì)襯墊時(shí) Gt?175Dt2（kg）若已知天輪的回轉(zhuǎn)力矩（GD2）時(shí)，則變位重量可按下式計(jì)算：(GD(GD2)D2t(kg)q 提升機(jī)包括減速器在內(nèi)的變位重量，kg?其數(shù)值可以根據(jù)選用的產(chǎn)品型號(hào)，相應(yīng)從有關(guān)表中查到。對(duì)于新建礦井選用的JK.2JK型提升機(jī)，可從表3中查到。如果提升機(jī)的變位重量無法查到時(shí)可以用：提升機(jī)的變位重量：雙滾筒提升機(jī)單滾筒提升機(jī)G—2x(150+150B)xD2g(kg)雙滾筒提升機(jī)單滾筒提升機(jī)G—(200+200B)xD2g(kg)jGd 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位重量，kg?可按下式計(jì)算:(GD2(GD2)i2(kg)工G二2nQ+nQ+2LP+2G+G+GZKKKtjd二2x6x25+6x595+2x770x2.993+2x11500x9920二23100+3570+4609+1100+11500+9920二53799(kg)變位重量：yG工M_ (kg.s2/m)g式中g(shù) 重力加速度；g=9.81m/s2;EM_yGg_49608.19.81_53799_4.815484(kg?s2/m)第八章提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)初速度及末速度取0.3m/s2;正常加速度及正常減速度取0.5m/s2;在車場(chǎng)內(nèi)低速等速運(yùn)行的速度取1.5m/s.重礦車在井底車場(chǎng)運(yùn)行段:初加速階段:時(shí)間:t_0_ _5(s)0a0.30距離:L_—Vt_x1.5x5_3.75(m)02002在車場(chǎng)內(nèi)等速運(yùn)行距離:L=L—L=30—3.75=26.25(m)01H0在車場(chǎng)內(nèi)等速運(yùn)行時(shí)間:L=L=2625=17.5(s)oiV1.50重礦車在井筒中加速階段在井筒中的加速時(shí)間:V—V4.81—1.5t—max 0= =6.62(S)1a 0.51加速距離:V+V4.81+1.5L—max ot— x6.62—20.89(m)1a1 21重礦車在進(jìn)入棧橋前的減速階段:減速時(shí)間:t=t=6.62(s)31減速運(yùn)行距離:L=L=20.89(m)31重礦車在進(jìn)入棧橋后的運(yùn)行段:末減速階段:時(shí)間:t=t=5(s)50距離:L=L=3.75(m)50在棧橋上低速等速運(yùn)行距離:L=4—L=30—3.75=26.25(m)4B5在棧橋上低速等速運(yùn)行時(shí)間:L 26.25t=7二 二17.5(s)V1.50在井筒內(nèi)等速運(yùn)行階段:重礦車在井筒中等速運(yùn)行距離:

L二L二L-(L+L+L+L)2tHB13=600-(30+30+20.84+20.84)=600—101.78=498.22(m)重礦車在井筒中等速運(yùn)行時(shí)間:498.224.81二498.224.81二103.6(s)t= 22Vmax一次提升的循環(huán)時(shí)間:T—t+1+1+1+1+1+1+0q0 01 1 2 3 4 5+17.5+6.62+103.6+6.62+17.5+5+30—191.84沁200(s)式中0 休息時(shí)間,s;對(duì)于平車場(chǎng),G取25s.Lt 提升距離(斜長),m;LH 井底車場(chǎng)增加的運(yùn)行距離,其數(shù)值決定于串車組成的車輛數(shù),(該設(shè)計(jì)取25m);LB 串車在井口棧橋的運(yùn)行距離,其數(shù)值與串車組成的車輛數(shù)有關(guān),(該設(shè)計(jì)取35m).第九章提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)提升動(dòng)力學(xué)是研究和確定提升過程中，滾筒圓周上拖動(dòng)力的變化規(guī)律，為驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率及電氣控制設(shè)備的選擇計(jì)算提供依據(jù)。為了簡化計(jì)算,鋼絲繩及空、重礦車運(yùn)行中的傾角雖有變化,全部按井筒的傾角a計(jì)算.重礦車在井底車場(chǎng)段:提升開始時(shí)：F—K(Q+Q)(sina+fcosa)0nZK 1+LP(sina+fcosa)-nQ(sina-fcosa)tK 2 Z 1+工Ma0=1.1x6x2520x0.384+600x0.56-6x1925x0.366+x5484x0.3=6386.7+985.5-4227.3+1754.4=4899.3(kg)初加速終了時(shí)：F'二F—2PLsina00K0=4899.3-2x2.993x3.75x0.3746=4899.3-8.4=4890.9(kg)低速等速開始時(shí)：F二F'-工Ma0100=4890.9-5484x0.3=3245.7(kg)低速等速終了時(shí)：F'二F—2PLsina0101K01=3245.7-2x2.993x21.25x0.3746=3245.7-47.7=3198(kg)礦車在井筒中運(yùn)行段：加速開始時(shí)：F二F'+工Ma011=3198+5484x0.5=5940(kg)加速終了時(shí)：F'二F-2PLsina11K1=5940—2x2.993x20.84x0.3746=5940-46.8=5893.2(kg)等速開始時(shí)：F二F'—工Ma11=5893.2—5484x0.5=3151.2(kg)等速終了時(shí)：F'二F—2PLsina2K2=3151.2—2x2.993x498.22x0.3746=2592.4(kg)減速開始時(shí)：F二F'—工Ma2 1=2592.4—2186=406.4(kg)減速終了時(shí)：F'=F—2PLsina3K3=406.4—2x2.993x20.84x0.3746=360(kg)重礦車在棧橋上運(yùn)行段末等速開始時(shí)：F二F'+工Ma31360+5484=5544(kg)末等速終了時(shí)：F'二F-2PLsina4K4=5544—2x2.993x26.25x0.3746=5544—58.86=5485.14(kg)末減速開始時(shí)：F二F'—工Ma4 05485.14—5484x0.3=3839(kg)末減速終了時(shí)：F'二F—2PLsina5K5=3849—2x2.993x3.75x0.3746=3839—8.4=3830.6(kg)式中K 阻力系數(shù),通常取K=1.1;n 串車組成的礦車數(shù),輛.采用六階段速度圖提升速度圖和力圖第十章電動(dòng)機(jī)容量效驗(yàn)等效力計(jì)算：工F2t等效力計(jì)算：工F2t135O66621-21-22t5)(f2+F'2)t010101—(F2+FF'+F'2)t322222—(F2+F'2)t2444=-X(5611.52+5603.12)x5+(4241.52+4243.82)2x14.2+2x(6424.82+63832)x6.62+1x(41972+4197x2945.3+2945.32)X(759.32+712.52)x6.62+-(2898.52+28284)2X116.05+1x20.83+-x(1516.8+15084)22x5=157209754.6+258630355.8+271701406.4+149510490+3588678+170817464+11439882=2368537930T=—x(t+1+1+1+1+1)+1+d2 0 01 1 3 4 5 2 31 30=2(5+17.5+6.62+6.62+17.5+5)+103.6+丁=29.12+103.6+10=142.72(s)FFdx,'2368537930142.72=3937.9(kg)等效功率：N——dxmaxKdx 102耳3937.9x4.81x1.1102x0.85243.7(kw)電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)效驗(yàn)：

FWNTdeVmax6424.8二102x0.85x240- 4.81=1.486<1.8x0.85=1.53所選的電動(dòng)機(jī)是合適的。式中 Td 等效時(shí)間，S；工眩廠----各個(gè)運(yùn)行階段力的平方與該段時(shí)間乘積的總和?可分兩種情況：當(dāng)該階段的始點(diǎn)與終點(diǎn)的力相差不大時(shí),則按21(則按21(F2+F'2）ti計(jì)算當(dāng)該階段的始點(diǎn)與終點(diǎn)的力相差較大時(shí),則應(yīng)按—(F2+FF'+F'2)t則應(yīng)按3iiiii計(jì)算，通常在最大速度的等速階段出現(xiàn)這種情況。K 電動(dòng)機(jī)容量的備用系數(shù),《規(guī)范》規(guī)定:備用系數(shù)應(yīng)為1.1.F 在力圖上的最大運(yùn)動(dòng)力,kg；通常是出現(xiàn)在加速度段開始max 時(shí)；九——電動(dòng)機(jī)的過載能力，其數(shù)值可從電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本中M九=K查到；Mh（Mk 最大力矩;Mh 額定力矩）.Ft 作用在滾筒上的特殊力,kg.第十一章設(shè)備選型的時(shí)間校驗(yàn)最大凈化時(shí)間的確定：

c/ 、l-2(1+1)ot—2(t+t)+-t h1+&g h1 v 2max加速度及末加速度取 a0—0.3m/s2；正常加速度及正常減速度取a1—0.5m/s2，在車場(chǎng)內(nèi)低速等速運(yùn)行速度取.v—1.5m/s。v0t—-

0a01——v1——vt200=—x1.5x5—3.75m2l-ltl-lt— —00'v0h200—14.2v01h一般取25v—v 3.7—1.5t—max 0— —4.4S1a0.51v+vv+v——max 0t2i3.7+1.52x4.4—11.4mTOC\o"1-5"\h\zt—t+t—19.2h0 0'一次提矸石時(shí)間：1—2(1+1)t—2(t+t)+-t h1+&g1 h1v 2max600—2(25+11.4)—2x(19.2+4.7)+( 3"7 )=47.8+142.5=190.3(s)一次提人時(shí)間：vlt—―max+—1—+&TOC\o"1-5"\h\zg2 av2max600— + +300.5 3.7=199.6(s)一次提設(shè)備的時(shí)間：1-2(1+1)t—2(t+t)+—t h1+&g3 h1v3max600-72.88—47.8+ +403.7=203.3(s)一次提炸藥的時(shí)間：c/ 、l-2(1+1)ot—2(t+t)+-t h1+&g4 h1v4max—47.8+600—72.88+2402=430.3(s)一次下放最重件的時(shí)間：…、1-2(1+1)ot—2(t+t)+-t h1+&g5 h1v5max=47.8+600—72.88+600

=790.3(s)一次下放保健車的時(shí)間：“ 、l-2(1+1)ot—2(t+t)+-t h1+&g6 h1v6max—47.8—47.8+600-空+1827121.1<5小時(shí)—7121.1<5小時(shí)提矸石總時(shí)間（s）2034提人總時(shí)間（s）1397.2下放設(shè)備總時(shí)間（s）2033下保健車總時(shí)間（s）416.6下最重物件總時(shí)間（s）810下炸藥總時(shí)間（s）430.3編制最大班作業(yè)時(shí)間平衡表總計(jì)時(shí)間總時(shí)間（s）由以上所知凈作業(yè)沒有超過5小時(shí)，比較合理。第十二章電耗計(jì)算電耗計(jì)算：+6。+(F—X—FtF')x2+(+6。+(F—X—Ft0201012+F')xI+(F+F')x2+(F+F')x?1 2 2 2 2 3 3 2+F')xL+(F+F')x^54 4 2 5 5 2—(4899.3+4890.9)x2+(3245.7+3198)x一+(5940+5843.2)x—

+(3151.2+2542.4)x1036+(406.4+360)2￡x—^~+(5544+5485.14)17.5 5x——+(3834+3830.6)x-

22=24475.5+56382.375+39167.892+297518.48+2536.784+96504975+19174=445760一次提升的實(shí)際電耗:—工FV102x360彷耳d445760x4.81_102x3600x0.85x0.42=7.5度/次7.5二0.7（度7.5二0.7（度/噸）E 二rnQ6xl.lxl.7x0.95ka提升一次的有效電耗:QH_102x3600x1.1x1.7x1000x0.95x600xsin22°102x3600=6.52度/次提升機(jī)效率:=十竺=0.87E7.5小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們最后一次知識(shí)的全面檢驗(yàn)，是對(duì)我們所學(xué)基本知識(shí)、基本理論和基本技