《礦井提升設(shè)備的選型和設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《礦井提升設(shè)備的選型和設(shè)計（49頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文題 目 礦井主井提升設(shè)備的選型設(shè)計 _（院）系 陜西能源學(xué)院機電系專業(yè) 機電一體化 班級 學(xué)號學(xué)生姓名 王龍 導(dǎo)師姓名 完成日期 2011年11月10日 目 錄第1章 礦井提升設(shè)備2一、提升方式2二、主提升設(shè)備選型計算2三、開采煤時主提升能力計算13 四、開采煤時主井提升能力校核28五、煤井下主要運輸設(shè)備選型31第2章 采區(qū)機械設(shè)備選型34一、采區(qū)下山提升設(shè)備34二、回采工作面設(shè)備42結(jié)束語47參考文獻(xiàn)48第一章 礦井提升設(shè)備一、提升方式礦井立井單水平開采的方式，煤井設(shè)計生產(chǎn)能力為0.80Mt/a，采用立井開拓，井深245m，擔(dān)負(fù)礦井提煤任務(wù)；二1礦井設(shè)計生產(chǎn)

2、能力為0.80Mt/a，采用立井開拓，利用礦井單個提升井筒煤的單水平開采。1。二、主提升設(shè)備選型計算（一）設(shè)計依據(jù)開采煤時1、礦井年產(chǎn)量：80萬噸/年2、工作制度：年工作日300d，每天凈提升時間14h。3、礦井為立井單水平開采，井筒深度為245m4、提升方式：箕斗提升。5、卸載高度：20m6、裝載高度：20m7、煤的散集密度：0.96噸/平方米（二）提升容器選擇該礦井開采煤時井深245m，據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，為避免提升系統(tǒng)的重復(fù)改擴建,采煤時井設(shè)備統(tǒng)一按開采最終水平選擇計算。1、確定經(jīng)濟提升速度V=(0.3-0.5)×=7.2-12.01m/s?。篤m=8m/s，1=1.0

3、m/s22、計算一次提升循環(huán)時間: Tx =108=98.1s3、根據(jù)礦井年產(chǎn)量和一次提升循環(huán)時間即可求出一次提升量。Qj=3.3t據(jù)此提升容器選擇JDS-4/55×4Y型標(biāo)準(zhǔn)多繩箕斗（鋼絲繩罐道），箕斗自重QZ=6500kg（含連接裝置）,載重量Q=4000kg，提升鋼絲繩4根，平衡尾繩2根，鋼絲繩間距300mm。（三）鋼絲繩選擇1、繩端荷重Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg2、鋼絲繩懸垂長度Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.75×0.925+5=593.1m式中：Hg -過卷

4、高度 Hg=6.5mHh -尾繩環(huán)高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+2×2.004=11.008mHr -容器高度 Hr=10.9mRT-天輪半徑e-上下天輪垂直距離 e=5mS-提升容器中心距HX -卸載高度 HX=20m3、首繩單位長度重量計算PK´ =1.29kg/m式中：B鋼絲繩計算抗拉強度，取1670MPam鋼絲繩安全系數(shù)，取7根據(jù)以上計算，首繩選用22ZAB-6V×30+FC-1670-307型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑dk=22mm，鋼絲破斷拉力總和Qq=307200N，鋼絲繩單位長度質(zhì)量為Pk=1.96kg/m。4

5、、尾繩單位長度重量計算qk´=Pk=×1.96=3.92kg/m式中：n首繩鋼絲繩根數(shù) n=4n´尾繩鋼絲繩根數(shù) n´=2根據(jù)以上計算，尾繩選用88×15NAT-P8×4×7-1360型扁鋼絲繩2根，單重q=3.82kg/m。（四）提升機選擇1、主導(dǎo)輪直徑D´90d=90×22=1980（mm）2、最大靜拉力和最大靜拉力差最大靜拉力：Fj=Q+Qc+nPkHc=6500+4000+4×1.96×593.1=15150kg最大靜張力差：Fc=Q=4000kg據(jù)此主井提升裝置選用JKMD-

6、2.25×4（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，其主要技術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑DT=2250mm，最大靜張力215kN，最大靜張力差65kN，鋼絲繩根數(shù)4根，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=6.5 m/s，減速比i=10.5,提升機旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量mj=6500kg，天輪變位質(zhì)量mt=2300kg，襯墊摩擦系數(shù)=0.23。（五）提升系統(tǒng)的確定（見圖6-1-1）1、井架高度Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.75×1.125+5=35.2m取HJ=36m2、提升機摩擦輪中心線距井筒中心線距離LS0.6Hj+3.5

7、+D=0.6×36+3.5+2.2527.35m取LS=28m3、鋼絲繩弦長下弦長LX1= =39.8m上弦長LX= =44.9M式中：HJ1-井架下層天輪高度 C0-摩擦輪中心與地平距離4、鋼絲繩的出繩角下出繩角下=arctan+arcsin=ARCTAN+ARCSIN=52°39´9"上出繩角上=arcsin=51°37´28"5、圍包角的確定經(jīng)計算圍包角=181°1´4"（六）提升容器最小自重校核1、按靜防滑條件容器自重為QZ´Q-nPkHc=D1Q-nPkHc =2.359&#

8、215;4000-4×1.96×593.1=4786.1kg經(jīng)查表，當(dāng)圍包角=181°1´4"時D1=2.359式中：w1-箕斗提升時礦井阻力系數(shù) w1=0.075 j-靜防滑安全系數(shù) j=1.752、按動防滑條件QZ´Q+Gd-nPkHc=A1Q+C1Gd-nPkHc=2.2115×4000+0.1533×2300-4×1.96×593.1=4548.7kg經(jīng)查表，當(dāng)圍包角=181°1´4"，加速度a1=0.5時,A1=2.2115,C1=0.1533。式中： G

9、d-天輪的變位質(zhì)量。經(jīng)計算滿足防滑條件的箕斗最小自重均小于所選箕斗自重，防滑條件滿足要求。（七）鋼絲繩安全系數(shù)與提升機的校驗1、首繩安全系數(shù)校驗m=8.3>7.20.0005H=6.9滿足要求2、最大靜張力和最大靜張力差最大靜拉力：Fj=15150kg=148kN<215kN最大靜張力差：Fc=4000kg=39kN<65kN滿足要求（八）預(yù)選電動機1、電動機估算功率P=×=×1.2=382.2kW 式中：K礦井阻力系數(shù)，取K=1.15；Q一次提升實際貨載量；提升系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，加減速度及鋼絲繩重力因素影響系數(shù)；j減速器傳動效率，j=0.92；2、電動機估算轉(zhuǎn)

10、數(shù)n= =579.6r/min據(jù)此主井絞車電機選用Z450-3A型直流電動機，660V，500kW，其額定轉(zhuǎn)速為ne=611r/min，轉(zhuǎn)動慣量md=50.5kgm2。3、確定提升機的實際最大提升速度Vm=6.9(m/s)（九）提升運動學(xué)及提升能力計算經(jīng)計算得初加速度a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸載曲軌行程h0=2.35m,主加速度a1=0.50m/s2，提升減速度a3=0.50m/s2。（提升速度圖力圖見圖6-1-2）1、初加速度階段卸載曲軌初加速時間：t0= =3.13s箕斗在卸載中曲軌內(nèi)的行程：h0=2.35m2、正常加速度階段加速時間：t1=10.8s加速階段行程：h1

11、=×t1=×10.8=45.4m3、正常減速階段減速階段時間：t3=12.8s減速階段行程：h3=×t3=×12.8=47.4m4、爬行階段爬行時間：t4=6s爬行距離：h4=3m5、抱閘停車時間t5=1s6、等速階段等速階段行程：h2=Ht-h0-h1-h3-h4=569.9-2.35-45.4-47.4-3=471.8m式中：Ht-提升高度 Ht=H-HZ+HX+Hr=577-30+12+10.9=569.9m等速階段時間：t2=68.4s7、一次提升循環(huán)時間Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+68.4+12.8+6+1+

12、12=114.1s式中: 休止時間取12s8、提升設(shè)備年實際提升量An=56萬t/a提升能力富裕系數(shù)為af=1.2提升能力滿足要求（十）提升系統(tǒng)動力學(xué)計算1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =4000+2×6500+4×1.96×1212+2×2300+6500+4399 =42001kg式中：Lp鋼絲繩全長Lp=1212m（包括尾繩）。2、運動學(xué)計算（按平衡系統(tǒng)計算）1、提升開始階段開始時：F0=Kmg+Ht+ma0=1.15×4000×9.8+42001×0.48=65240N終了時：F

13、0=F0-2h0=652400=65240N式中：-提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差，平衡系統(tǒng)0。2、主加速階段開始時：F1=F0+m（a1a0）=65240+42001×（0.50.48）=66081N終了時：F1=F1=66081N 3、等速階段開始時：F2=F1ma1=6608142001×0.50=45080N終了時：F2=F2=45080N4、減速階段開始時：F3=F2ma3=4508042001×0.50=24080N終了時：F3=F3=24080N5、爬行階段開始時：F4=F3+ma3=24080+42001×0.50=45080N終了時：

14、F4=F4=45080N（九）提升電動機容量驗算1、等效時間Td=（t0+t1+t3+t4+t5）+t2+=×（3.13+10.8+12.8+6+1）+68.4+×12=89.3s式中：低速運轉(zhuǎn)散熱不良系數(shù)，= 1/2 ；停車間歇時間散熱不良系數(shù),=1/3。2、電動機等效力F2dt=F02t0+F12t1+F22t2F32t3+F42t4=2.19×10113、提升電動機作用在滾筒圓周上的等效力Fd=49533N4、電動機等效容量Pd=×1.15=427kW500kW滿足要求經(jīng)驗算，所選電動機符合要求(十)提升機制動力矩驗算=4.3>3滿足要求。式

15、中：MZ-制動力矩 MJ-靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩（十一）電控設(shè)備本提升機采用直流拖動，電控設(shè)備隨主機成套供貨。電控設(shè)備型號選用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升機全數(shù)字直流電控設(shè)備。（十二）供電電源提升機采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳見地面供電系統(tǒng)圖。三、開采七2煤時主提升能力計算礦井在初期開采七2煤時設(shè)計生產(chǎn)能力為0.30Mt/a，井筒深度H=277m，主井提升裝置選用以開采二1煤計算為準(zhǔn)的JKMD2.25×4（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，提升容器為JDS-4/55×4Y型標(biāo)準(zhǔn)多繩箕斗（鋼絲繩罐道）。提升鋼絲繩首繩選用22ZA

16、B-6V×30+FC-1670-307型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用88×15NAT-P8×4×7-1360型扁鋼絲繩2根，該提升設(shè)備在初期開采七2煤時一次安裝到位，分期服務(wù)于七2煤和二1煤的開采。（一）提升高度的確定Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m式中：Hr -容器高度 Hr=10.9HX -卸載高度 HX=12mHz -裝載高度 HZ=30m（二）提升運動學(xué)及提升能力計算(提升速度圖力圖見圖6-1-3)經(jīng)計算得初加速度a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸載曲軌行程h0=2.35m,主加速度a1=0.50

17、m/s2，提升減速度a3=0.50m/s2。（提升速度及力圖見圖6-1-3）1、初加速度階段卸載曲軌初加速時間：t0=3.13s箕斗在卸載中曲軌內(nèi)的行程：h0=2.35m2、正常加速度階段加速時間：t1=10.8s加速階段行程：h1=×t1=×10.8=45.4m3、正常減速階段減速階段時間：t3=12.8s減速階段行程：h3=×t3=×12.8=47.4m4、爬行階段爬行時間：t4=6s爬行距離：h4=3m5、抱閘停車時間t5=1s6、等速階段等速階段行程：h2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4-3=171.8m式

18、中：Ht-提升高度 Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m等速階段時間：t2=24.9s7、一次提升循環(huán)時間Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s式中: 休止時間取12s8、提升設(shè)備年實際提升量An=89.7萬t/a提升能力富裕系數(shù)為af=2.99提升能力滿足要求（三）提升系統(tǒng)動力學(xué)計算1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =4000+2×6500+4×1.96×610+2×2300+6500+4399 =37281kg式

19、中：Lp鋼絲繩全長Lp=610m（包括尾繩）。2、動力學(xué)計算（按平衡系統(tǒng)計算）1、提升開始階段開始時：F0=Kmg+Ht+ma0=1.15×4000×9.8+37281×0.48=62975N終了時：F0=F0-2h0=629750=62975N式中：-提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差，平衡系統(tǒng)0。2、主加速階段開始時：F1=F0+m（a1-a0）=62975+37281×（0.5-0.48）=63721N終了時：F1=F1=63721N 3、等速階段開始時：F2=F1-ma1=63721-37281×0.50=45080N終了時：F2=F2=

20、45080N4、減速階段開始時：F3=F2-ma3=45080-37281×0.50=26440N終了時：F3=F3=26440N5、爬行階段開始時：F4=F3+ma3=26440+37281×0.50=45080N終了時：F4=F4=45080N經(jīng)計算所選主井提升設(shè)備在開采煤時,可滿足礦井煤炭提升任務(wù)的要求。（一）設(shè)計依據(jù)1、生產(chǎn)能力： 0.80t/a。2、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時間16h。3、提升高度：H=277m(井筒深度)。4、最大班下井人數(shù)：109人。5、最大件重量：3170kg。（主排水泵電機,不可拆卸件）后期開采二1煤時1、生產(chǎn)能力： 0

21、.45Mt/a。2、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時間16h。3、提升高度：H=577m(井筒深度)。4、最大班下井人數(shù)： 125人。5、最大件重量：5350kg(主排水泵電機,不可拆卸件)。（二）提升容器選擇根據(jù)礦井后期開采二1煤時的年產(chǎn)量及輔助提升量，經(jīng)計算，副井提升容器選用一對1.0t雙層單車多繩標(biāo)準(zhǔn)罐籠（寬窄各一個），鋼絲繩罐道，寬罐籠質(zhì)量為Q=5800kg，每次承載38人，窄罐籠質(zhì)量為Q=4656kg，每次承載23人。提矸選用1.0t標(biāo)準(zhǔn)礦車，礦車自重QZ=610kg，載矸量為Qm=1800kg，每次提升一輛礦車。（三）鋼絲繩及提升機選擇1、繩端荷載計算提升物料（按提矸

22、計算）：Q矸=Q+Qm+QZ=5800+1800+610=8210kg提升人員：Q人=Q+Qr=5800+2850=8650kg提升最大件設(shè)備：Q大件=5800+5350=11150kg式中:Qr每次乘載人員重量,按最多38人計算。 5350卸載最大件水泵電機重量。2、首繩單位長度重量PK大件=1.65kg/mPK人=1.5kg/m式中:Hc鋼絲繩懸垂長度Hc=H+Hj+Hh=577+24+10=611m n首繩鋼絲繩根數(shù) Hh尾繩環(huán)高度根據(jù)以上計算，首繩選用22ZAB-6V×30+FC-1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑dk=22mm，鋼絲破斷拉力總和

23、Qq=326030N，鋼絲繩單位長度質(zhì)量為Pk=1.96kg/m。3、尾繩單位長度重量qk´=Pk=2×1.96=3.92kg/m式中:n1尾繩鋼絲繩根數(shù)根據(jù)以上計算，尾繩選用85×15NAT-P8×4×7-1370型扁鋼絲繩兩根，其主要技術(shù)參數(shù)為：鋼絲繩尺寸寬×厚=85mm×15mm，鋼絲破斷拉力總和Qq=542000N，鋼絲繩單位長度質(zhì)量為qk=3.82kg/m。4、提升機選擇1）摩擦輪直徑D´90d=90×22=1980（mm）2)最大靜張力和最大靜張力差最大靜張力(按提升最大設(shè)備計算)Fj=Q+Q

24、大件+nPkHj+n1qk(H+Hh)=5800+5350+4×1.96×24+2×3.82×(577+10)=15823kg最大靜張力差Fc=Qr+（5800-4656）=3994kg據(jù)此副井提升裝置選用JKMD-2.25×4（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，其主要技術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑DT=2250mm，最大靜張力215kN，最大靜張力差65kN，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=5.0 m/s，減速比i=11.5,提升機旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量mj=6500kg，天輪變位質(zhì)量mt=2300kg，襯墊摩擦系數(shù)=0.2

25、3。（四）提升系統(tǒng)的確定(見提升系統(tǒng)圖6-1-4)1、井架高度HjHr+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.75×1.125+5=23.8m取HJ24m式中: Hr-容器高度 Hg-過卷高度Rt-天輪半徑e-上下天輪中心高度2、提升機摩擦輪與提升中心線距離LSLS=0.6Hj+3.5+D=0.6×24+3.5+2.25=20.2m取LS=21m3、鋼絲繩弦長下弦長LX1 26.3m上弦長LX 31.2m式中：s-兩容器間距 C0-摩擦輪中心與地平距離4、鋼絲繩的出繩角下出繩角下=arctan+arcsin=arctan+arcsin=49°17´26&

26、quot;上出繩角下=arcsin48°2´17"5、圍包角的確定經(jīng)計算圍包角181°15´9"（五）提升容器最小自重校核1、按靜防滑條件容器自重為（按提升最大件計算）QCQ-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc =2.484×2850-4×1.96×611=2289.2kg當(dāng)圍包角=181°15´9"時查表得D2=2.4842、按動防滑條件QCQ+×Gd-nPkHc-Qz=A2Q+C1Gd-nPkHc經(jīng)查表當(dāng)加速度a1取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15

27、。則QC=2.3×2850+0.15×2300-4×1.96×402=3748.3kg經(jīng)計算滿足防滑條件的罐籠最小自重均小于所選罐籠自重，防滑條件滿足要求,但在卸載最大件水泵電機時應(yīng)適當(dāng)增加配重，已滿足防滑條件下的提升容器最小自重的要求。（六）鋼絲繩和提升機校驗1、首繩安全系數(shù)提升矸石時m=10.2>8.2-0.0005H=7.9提升人員m=9.9>9.2-0.0005H=8.9提升大件設(shè)備m=8.3>8.2-0.0005H=7.9滿足要求。2、最大靜張力和最大靜張力差如前計算最大靜張力Fj=15823kg=155070N<215

28、000N最大靜張力差Fc=3994kg39141N<65000N經(jīng)計算所選提升機滿足要求。（七）預(yù)選電動機1、電動機估算功率P=×=×1.2=306.3kW 式中：K礦井阻力系數(shù)，取K=1.2；Q一次提升人員質(zhì)量（按寬罐籠計算）；計入罐籠質(zhì)量差；提升系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，加減速度及鋼絲繩重力因素影響系數(shù)；j減速器傳動效率，j=0.92；2、電動機估算轉(zhuǎn)數(shù)n=488.3r/min經(jīng)計算選用Z450-3A型直流電動機，330V，380kW，其額定轉(zhuǎn)速為ne=494r/min，轉(zhuǎn)動慣量md=52.8kgm2。3、確定提升機的實際最大提升速度Vm=5.1(m/s)（八）提升運動學(xué)計算經(jīng)

29、計算得主加速度a1=0.50m/s2，提升減速度a3=0.50m/s2。（提升速度圖力圖見圖6-1-5）1、正常加速度階段加速時間：t1=10.2s加速階段行程：h1=×t1=×10.2=26m2、正常減速階段減速階段時間：t3=9.4s減速階段行程：h3=×t3=×9.4=25.9m3、爬行階段爬行時間：t4=6.25s爬行距離：h4=2.5m4、抱閘停車時間t5=1s5、等速階段等速階段行程：h2=H-h1-h3-h4=577-26-25.9-2.5=522.6m等速階段時間：t2=102.5s6、一次提升循環(huán)時間提升人員時：Tx=t1+t2+t3+

30、t4+t5+=10.2+102.5+9.4+6.25+1+60=189.4s提升物料時：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+102.5+9.4+6.25+1+40=169.4提升矸石時：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+102.5+9.4+6.25+1+12=141.4s式中: 休止時間，提升人員時取60s,提升物料時取40s,提升矸石時取12s。（九）提升系統(tǒng)動力學(xué)計算1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+4×1.96×1222+2×2300+6500+5517 =39

31、503kg式中：Lp提升鋼絲繩全長Lp=1222m（包括尾繩）。2、運動學(xué)計算（按平衡系統(tǒng)計算）（1）、主加速階段開始時：F1=kmg+ma1=1.2×2850×9.8+39503×0.5=53268N終了時：F1=F1=53268N（2）、等速階段開始時：F2=F1-ma1=53268-39503×0.50=33516N終了時：F2=F2=33516N（3）、減速階段開始時：F3=F2ma3=33516-39503×0.50=13765N終了時：F3=F3=13765N（4）、爬行階段開始時：F4=F3+ma3=13765+39503

32、5;0.50=33516N終了時：F4=F4=33516N（十）提升電動機容量驗算1、等效時間Td=（+t1+t3+t4+t5）+t2+=×（10.2+9.4+6.25+1）+102.5+×60=135.9s式中：低速運轉(zhuǎn)散熱不良系數(shù)，= 1/2 ；停車間歇時間散熱不良系數(shù),=1/3。2、電動機等效力F2dt=F12t1+F22t2F32t3+F42t4=1.5×1011N3、提升電動機作用在滾筒圓周上的等效力Fd= = =33541N4、電動機等效容量Pd=×1.2=223kW380kW滿足要求經(jīng)驗算，所選電動機符合要求(十一)提升機制動力矩驗算=3.

33、9>3滿足要求。式中：MZ-制動力矩 MJ-靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩（十二）最大班作業(yè)時間計算最大班作業(yè)時間見表最大班作業(yè)時間為2.1h,最大班下井人員時間為12.6分鐘.符合<<規(guī)范>>要求。最大班作業(yè)時間平衡表 提升內(nèi)容單 位數(shù) 量每次提升量每班提升次數(shù)每次提升時間（S）總需時間（S）下放人員人95304189.4757.6上提人員人48302189.4378.8提升材料和設(shè)備車10110169.41694提升矸石車20120141.42828其它次1010189.41894合 計7552.4(s)，2.1(h)（十三）電控設(shè)備本提升機采用直流拖動，電控設(shè)備隨主機成套供

34、貨。電控設(shè)備型號選用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升機全數(shù)字直流電控設(shè)備。（十四）供電電源提升機采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳見地面供電系統(tǒng)圖。五、開采主井提升能力校核礦井在初期開采七2煤時設(shè)計生產(chǎn)能力為0.30Mt/a，提升高度H=277m，副井提升裝置選用以開采二1煤計算為準(zhǔn)的JKMD2.25×4（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，提升容器為1.0t雙層單車標(biāo)準(zhǔn)多繩罐籠（鋼絲繩罐道）。提升鋼絲繩首繩選用22ZAB-6V×30+FC-1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用88×15NAT-P8×

35、4×7-1360型扁鋼絲繩2根，該提升設(shè)備在初期開采七2煤時一次安裝到位，分期擔(dān)負(fù)七2煤和二1煤的開采期的輔助提升工作。（一）提升運動學(xué)及提升能力計算經(jīng)計算得主加速度a1=0.50m/s2，提升減速度a3=0.50m/s2。（提升速度圖力圖見圖6-1-6）1、正常加速度階段加速時間：t1=10.2s加速階段行程：h1=×t1=×10.2=26m2、正常減速階段減速階段時間：t3=9.4s減速階段行程：h3=×t3=×9.4=25.9m3、爬行階段爬行時間：t4=6.25s爬行距離：h4=2.5m4、抱閘停車時間t5=1s5、等速階段等速階段行程

36、：h2=H-h1-h3-h4=277-26-25.9-2.5=222.6m等速階段時間：t2=43.6s6、一次提升循環(huán)時間提升人員時：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s提升物料時：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.5提升矸石時：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s式中: 休止時間，提升人員時取60s,提升物料時取40s,提升矸石時取12s。（二）提升系統(tǒng)動力學(xué)計算1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m=m+2mz+4PkLp

37、+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+4×1.96×602+2×2300+6500+5517 =34552kg式中：Lp提升鋼絲繩全長Lp=602m（包括尾繩）。2、運動學(xué)計算（按平衡系統(tǒng)計算）（1）、主加速階段開始時：F1=kmg+ma1=1.2×2850×9.8+34552×0.5=50792N終了時：F1=F1=50792N（2）、等速階段開始時：F2=F1-ma1=50792-34552×0.50=33516N終了時：F2=F2=33516N（3）、減速階段開始時：F3=F2ma3=33516-3

38、4552×0.50=16240N終了時：F3=F3=16240N（4）、爬行階段開始時：F4=F3+ma3=16240+34552×0.50=33516N終了時：F4=F4=33516N（三）最大班作業(yè)時間計算最大班作業(yè)時間見表最大班作業(yè)時間為2.2h,最大班下井人員時間為10.9分鐘.符合<<規(guī)范>>要求。最大班作業(yè)時間平衡表 提升內(nèi)容單 位數(shù) 量每次提升量每班提升次數(shù)每次提升時間（S）總需時間（S）下放人員人125305130.5652.5上提人員人63303130.5391.5提升材料和設(shè)備車20120110.52210提升矸石車4014082

39、.53300其它次1010130.51305合 計7859(s)，2.2(h)經(jīng)計算所選副井提升設(shè)備在初期開采七2煤時,可滿足副井輔助提升任務(wù)的要求。六、七2煤井下主要運輸設(shè)備選型1、上倉斜巷設(shè)備選型設(shè)計依據(jù)：上倉巷斜長L=121m，傾角11°，生產(chǎn)能力0.30Mt/a。經(jīng)計算，選用一部SD-800型膠帶輸送機，運距L=121m，滿足要求。主要技術(shù)參數(shù)：帶寬 B=800mm，運量Q=350t/h，帶速V=2.0m/s，運距L=183m，配電機為礦用防爆電機N=55kW。膠帶類型：PVG整編芯阻燃膠帶。2、+0運輸大巷設(shè)備選型設(shè)計依據(jù)：+0運輸大巷長L=897m，其中東翼運距L=293

40、m,西翼運距L=604m,生產(chǎn)能力0.30Mt/a。經(jīng)計算，西翼選用二部SD-800型膠帶輸送機,每部運距L=302m,滿足要求。主要技術(shù)參數(shù)：帶寬 B=800mm，運量Q=300t/h，帶速V=1.6m/s，配電機為礦用防爆電機N=75kW。膠帶類型：PVG整編芯阻燃膠帶。東翼選用一部SD-800型膠帶輸送機,每部運距L=293m,滿足要求。主要技術(shù)參數(shù)：帶寬 B=800mm，運量Q=300t/h，帶速V=1.6m/s，配電機為礦用防爆電機N=55kW。膠帶類型：PVG整編芯阻燃膠帶。3、+0軌道大巷設(shè)備選型設(shè)計依據(jù)：+0軌道大巷長L=830m，主要用于運輸物料、設(shè)備、矸石。經(jīng)計算，選用CX

41、T-5型蓄電池電機車5臺,該電機車主要技術(shù)參數(shù)為，黏著質(zhì)量為5t，軌距600mm，牽引電動機型號為DZQB-7.5型，每臺電機車一次牽引5輛礦車用于大巷物料、設(shè)備、矸石運輸。4、軌道上山設(shè)備選型（1）設(shè)計依據(jù)：軌道上山斜長L=582m，平均傾角=24.4°,主要用于提升物料、設(shè)備、矸石等。物料量10車/班、矸石量10車/班，其它10次/班，提升矸石一次串兩輛礦車。（2）、設(shè)備選型、鋼絲繩選擇鋼絲繩單位質(zhì)量（按提升矸石）：PK=0.904kg/m式中：n串礦車數(shù)；m1、m2礦車載重量和自重；f1礦車運行摩擦阻力系數(shù)；f2鋼絲繩移動阻力系數(shù)。據(jù)此選擇18NAT+FC-6×7-1

42、570型鋼絲繩，其主要技術(shù)參數(shù)為直徑d=18mm，鋼絲繩破斷拉力總和Qq=190.5kN，單位質(zhì)量PK=1.14kg/m，鋼絲繩公稱抗拉強度為1570Mpa。、鋼絲繩安全系數(shù)校驗按提升矸石ma=9.36.5滿足要求、提升機選擇最大靜張力：Fjmax=ng（m1+m2）（sim+f1cos）+PkL（sim+f2cos）g=20584N滾筒直徑：D60d=60×18=1080mm據(jù)此選擇JTPB1.6×1.2-30型礦用防爆提升絞車，其主要技術(shù)參數(shù)為最大靜張力45000N，傳動比i=30，滾筒直徑D=1600mm，滾筒寬度B=1200mm，速度V=2.8m/s，配防爆電機，額

43、定電壓660V，額定功率160kW。實際纏繩寬度(三層纏繞)：B=903mm<1200mm經(jīng)驗算，滾筒寬度、所配電機均滿足要求。5、軌道上山運送人員設(shè)備選擇（1）、設(shè)計依據(jù)軌道上山斜長L=582m，平均傾角=24.4°最大班升降人員80人。（2）、設(shè)備選擇經(jīng)計算軌上山人員運送設(shè)備選用RJHY55-22/1100型架空乘人裝置，主要技術(shù)參數(shù)：運行速度0.96m/s,鋼絲繩選用20NAT6×19+FC-1670型鋼絲繩,驅(qū)動輪直徑1400mm,迂回輪直徑1360mm,最大輸送率230人/h,乘坐間距10m,配電機為YB2-250M-6 660V 55kW防爆電機。自動控制

44、系統(tǒng)選用KJD22/KXT25-15I型控制設(shè)備。6、運輸上山設(shè)備選擇（1）、設(shè)計依據(jù)運輸上山斜長L=550m，平均傾角=20.4°。（2）、設(shè)備選擇經(jīng)計算運輸上山選用一部SD-75S型下運膠帶輸送機。主要技術(shù)參數(shù)：帶寬B=800mm，運量Q=300t/h，帶速V=1.6m/s，運距L=550m，電機功率N=90kW。膠帶類型PVG整編芯阻燃膠帶。第二章采區(qū)機械設(shè)備選型2-1 采區(qū)下山提升設(shè)備一、皮帶運輸31采區(qū)皮帶運輸線路主要是工作面下付巷運輸設(shè)備經(jīng)31皮帶下山、31采區(qū)水平煤倉轉(zhuǎn)載設(shè)備、22采區(qū)下山膠帶運輸機、西大巷膠帶運輸機、主上倉膠帶運輸機、井底煤倉定量皮帶，最后經(jīng)主井絞車提

45、升至地面。1、31皮帶下山原始數(shù)據(jù)采區(qū)最大出煤量：Q=650t/h；煤的松散密度：=0.8-1t/m3 ；運輸長度：L=560m；平均傾角：=25°。2、選型計算：計算膠帶寬度： B=0.878m式中：A-設(shè)計運輸生產(chǎn)率，取650t/h K貨載斷面系數(shù)，取458c輸送機傾角系數(shù)，取0.8v膠帶運行速度，取2.5m/s選用 B=1200膠帶輸送機。對帶寬進(jìn)行塊度校核：B2max+200=2*300+200=800mm式中：max-貨載最大塊度的橫向尺寸，取max=300mm 故膠帶寬度滿足要求。運行阻力與膠帶張力計算初選ST3150S型強力膠帶，縱向拉斷力P=3150N/mm皮帶每米重

46、：qd=42kg/m上托輥傳動質(zhì)量：qg=14.2kg/m下托輥傳動質(zhì)量：qg=5kg/m1）運行阻力計算：重段運行阻力wzh=g*(q1+qd+qg)*L*w*cos+g*(q1+qd)*L*sin=10*(72.2+42+14.2)*560*0.03*cos25°+10*(72.2+42)*560*sin25°=290061N式中：q每米膠帶上的貨載質(zhì)量；q1=Q1/3.6V=650/3.6*2.5=72.2kg/m；qd膠帶每米質(zhì)量，取qd=42kg/m；w槽形托輥的阻力系數(shù)，取0.03；空段運行阻力：wk=g*(qd+qg)*L*wcos-qd*L*sin=10*(

47、42+5)*560*0.025*cos25°-10*42*560*sin25°=-93529N式中：w-直托輥阻力系數(shù)，取0.0252）膠帶張力計算用逐點計算法求膠帶各點張力S2=S1+wkS3=1.04S2=1.04S1+1.04wkS4=S3+wzh=1.04S1+1.04wk+wzhS5=S6=1.04S4=1.042S1+1.042wk+1.04wzh 按摩擦傳動條件考慮摩擦力備用系數(shù)列方程： S6=S11+(eua-1)/m=S11+(e0.2*8.5-1)/1.15=4.66S1 式中：m摩擦力備用系數(shù)，取1.15； 膠帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，取0.2； 方程和

48、聯(lián)立解得： S1=56031N S2=-37498N S3=-38998N S4=251063N S6=S5=261106N膠帶垂度與強度驗算：1） 垂度驗算重段最小張力點張力：S3=-38998N按垂度要求重段允許的最小張力為：Smin=5*g*(q1+qd)*Lg*cos =5*10*(72.2+42)*1.2*cos25°=6208N因為S3<Smin，所以膠帶垂度不滿足要求。為保證膠帶的垂度滿足要求，令S3=6208N解得：S1=99498N S2=5969N S3=6208N S4=296269N S6=S5=308120N2） 膠帶強度計算Sd =10*308120

49、/1000 =3081N/mm<3150 N/mm式中：m-膠帶安全系數(shù)，取10；所以，膠帶選用ST3150S型強力膠帶，滿足要求。計算牽引力與電動機功率1） 輸送機主軸牽引力為：w0=S6-S1+0.04*(S6+S1)=224927N2） 電動機功率為：N=kw0*V/1000=1.15*224927*2.5/1000*0.85=760kw式中：-減速器機械效率，取0.85； k-功率備用系數(shù)，取1.15；所以，輸送機電機功率選用3*355kw，滿足要求。經(jīng)以上計算，皮帶機選用大傾角膠帶運輸機，電機功率3*355kw，膠帶選用ST3150S型強力膠帶，帶速為2.5m/s,滿足要求。二

50、、軌道運輸軌道運輸線路主要物料由副井下，經(jīng)副井繞道通過22中央行人下山、31軌道下山運至31采區(qū)各車場，最好到達(dá)工作面。1、 31采區(qū)軌道下山絞車選型驗算軌道下山全長：L=400米最大坡度：=30°車輪與軌道之間摩擦系數(shù)：1=0.015鋼絲繩摩擦系數(shù)：2=0.2考慮到31軌道下山將來運輸綜采支架，根據(jù)以上條件，初步選擇SDJ-32T型絞車一部，最大拉力32000kg，鋼絲繩初步選用6*19-21.5的鋼絲繩。鋼絲繩自重：P=165.8kg/100m鋼絲繩破斷力：F破=29220kg1） 當(dāng)拉一車工字鋼時，初拉力驗算：F=M*（sin+1cos）+PL（sin+2cos）=3000*(

51、sin30°+0.015*cos30°)+1.658*400*(sin30°+0.2*cos30°)=3245kg2) 校驗拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)： KA=F破/F=29220/3245=9>6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)滿足要求。3）拉力的驗算：當(dāng)鋼絲繩滿足6.5倍安全系數(shù)時的拉力為：F=29220/6.5=4495kg<32000kg最大拉力的計算：Fmax=F-pL(sin+2cos)/(sin+0.015cos)=(4495-446)/(sin30°+0.015cos30°)=7893kg

52、故SDJ-32T絞車，最大可提升8680kg重物。因31采區(qū)首采面為綜采面，所以SDJ-32T絞車運輸綜采支架時需更絞車滿足運送物料的要求。運輸綜采支架運輸設(shè)備選型計算：軌道下山全長：L=400米最大坡度：=30°車輪與軌道之間摩擦系數(shù)：1=0.015鋼絲繩摩擦系數(shù)：2=0.2考慮到31軌道下山將來運輸綜采支架，根據(jù)以上條件，初步選擇JZ-16/1000型鑿井絞車一部，最大拉力16000kg，鋼絲繩初步選用6*19-36.5的鋼絲繩。鋼絲繩自重：P=540kg/100m鋼絲繩破斷力：F破=93950kgF=M*（sin+1cos）+PL（sin+2cos）=18000*(sin30&

53、#176;+0.015*cos30°)+5.4*400*(sin30°+0.2*cos30°)=10688kg2) 校驗拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)： KA=F破/F=93950/10688=8.7>6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)滿足要求。3）拉力的驗算：當(dāng)鋼絲繩滿足6.5倍安全系數(shù)時的拉力為：F=93950/6.5=14454kg<16000kg最大拉力的計算：Fmax=F-pL(sin+2cos)/(sin+0.015cos)=(14454-1454)/(sin30°+0.015cos30°)=25340kg

54、故JZ-16/1000絞車運輸綜采支架時需更絞車滿足要求。2、 22中央行人下山絞車選型驗算中央下山全長：L=560米最大坡度：=21°車輪與軌道之間摩擦系數(shù)：1=0.015鋼絲繩摩擦系數(shù)：2=0.2根據(jù)以上條件，初步選擇JYB-5*1.4型絞車一部，最大拉力4300kg鋼絲繩初步選用6*19-21.5的鋼絲繩。鋼絲繩自重：P=165.8kg/100m鋼絲繩破斷力：F破=29220kg2） 當(dāng)拉一車工字鋼時，初拉力驗算：F=M*（sin+1cos）+PL（sin+2cos）=3000*(sin21°+0.015*cos21°)+1.658*560*(sin21&#

55、176;+0.2*cos21°)=1622kg2) 校驗拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)： KA=F破/F=29220/1622=18>6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)滿足要求。3）拉力的驗算：當(dāng)鋼絲繩滿足6.5倍安全系數(shù)時的拉力為：F=29220/6.5=4495kg4300kg最大拉力的計算：Fmax=F-pL(sin+2cos)/(sin+0.015cos)=(4300-506)/(sin21°+0.015*cos21°)=10199kg故JYB-5*1.4運輸絞車，最大可提升10199kg重物，滿足運送物料的要求。2、31采區(qū)皮帶下山絞

56、車選型驗算：皮帶巷全長：L=560米；坡度：=25°；車輪與軌道之間摩擦系數(shù)：1=0.015；鋼絲繩摩擦系數(shù)：2=0.2工字鋼與礦車總重量：M=3000kg；根據(jù)以上條件，初步選擇SDJ-28T型絞車一部，最大拉力32000kg，鋼絲繩選用6*19-21.5的鋼絲繩。鋼絲繩自重：P=1.658kg/m；鋼絲繩破斷力：F破=29220kg；1）當(dāng)拉一車U型鋼時，初拉力驗算：F=M*（sin+1cos)+PL（sin+2cos)=3000*(sin25°+0.015*cos25°)+1.658*560*(sin25°+0.2*cos25°) =30

57、00*0.44+561=1881kg2)校驗拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)： KA=F破/F=29220/1881=15.5>6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數(shù)滿足要求。 3）最大拉力的驗算： 當(dāng)鋼絲繩滿足6.5倍安全系數(shù)時的拉力為：F=29220/6.5=4495kg<32000kg 最大拉力的計算：Fmax=F-PL（sin+2cos)/(sin+0.015cos)=(4495-561)/(sin25°+0.015cos25°)=8940kg 故SDJ-28T絞車，最大可提升8940kg重物，所以SDJ-28T絞車可滿足運送物料的要求。三、人員

58、運輸31采區(qū)人員由副井下，經(jīng)過22中央行人下山架空人車、31軌道下山架空人車到達(dá)采區(qū)工作地點。1、基本參數(shù)1）、31軌道下山斜長:400m 2）、31軌道下山傾角:30°3）、31軌道下山斷面：4.2m*3.5m(寬*高）4）、架空乘人器型號：KS1.2/375)、電機功率：37KW6）、吊椅間距：12-15m7）、運行速度：0.96m/s8）、鋼絲繩直徑：21.5mm2、阻力驗算斜長為400m，吊椅間距按12m,則可乘坐人數(shù)為：400/1233（人）每人體重按70kg，,則一次提升總重量為：70*332310(kg)上提重容器時鋼絲繩的靜拉力為：F1=Q*(sin+f1cos)g+

59、pL*(sin+f2cos)g 下放重容器時鋼絲繩的靜拉力為：F2=Q*(sin-f1cos)g+pL*(sin-f2cos)g 式中：L-斜井提升斜長m Q-提升重量kg -提升傾角26° p-鋼絲繩單位長度重量165.8kg/100m f1-提升容器與托輥的摩擦系數(shù)0.2 f2-鋼絲繩與驅(qū)動輪間的摩擦系數(shù)0.2F1=2310*(sin30°+0.2*cos30°)g+1.658*400*(sin30°+0.2*cos30 °)g =35565NF2=2310*(sin30°-0.2*cos30°)g+1.658*400*

60、(sin30°-0.2*cos30°)g =9716N則最大靜阻力為兩根鋼絲繩的靜力之差，即Fzd=F1-F2=35565-9716=25849N電機功率驗算：N=Fzd*v/1000* =25849*0.96/1000*0.85 =10233/850 =29KW電機功率備用系數(shù)：N0/N=37/29=1.3>1.22-2 回采工作面設(shè)備31采區(qū)首采面為31041綜采工作面，該工作面長度為140m，上付巷全長1480m，最大坡10°，下付巷全長1480m，平均坡度90，皮帶為下運皮帶。工作面主要設(shè)備參數(shù)：1、工作面采煤機選用MG-200/475-W 1部運輸量：1100t/h 鏈速：05.7m/min2、前部運輸機選用SGZ-764/2*200 1部運輸長度：150m 運輸量：700t/h鏈 速：0.94m/s3、后部運輸機選用SGD-630/2*132 1部運輸長度：150m 運輸量：600t/h鏈 速：1.1m/s4、下付巷轉(zhuǎn)載機選用SZZ-764/200 1部運輸長度：25m 運輸量：1000t/h鏈