第七章礦井提升設(shè)備選型計算,1,02:13,主井提升礦井年產(chǎn)量An，t/年；工作制度：年工作日br，日工作小時t。煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，br=300天，t=14h； 礦井開采水平數(shù)、各水平井深Hs及各水平的服務(wù)年限；提升方式：箕斗或罐籠；卸載水平與井口的高差（卸載高度）Hx，m；裝載水平與井下運輸水平的高差（裝載高度）Hz，m；煤的松散密度，t/m3；礦井電壓等級。,設(shè)計依據(jù),02:13,2,副井提升井筒各水平深度Hs，m；矸石提升量，若無特別規(guī)定，一般按煤炭產(chǎn)量的15%25%計算；最大班下井人數(shù)，一般按每天下井人數(shù)的40%計算；礦車型號、規(guī)格；每班運送材料、設(shè)備、炸藥等的數(shù)量；送往井下最大設(shè)備的尺寸和最重部件質(zhì)量。,設(shè)計依據(jù),02:13,3,提升容器計算和選擇 提升鋼絲繩計算和選擇 提升機滾筒直徑的計算和選擇 天輪直徑的計算和選擇 電動機功率初選 提升機與井筒相對位置計算 運動學(xué)及動力學(xué)計算 初選電動機功率的驗算 主井提升噸煤電耗及效率計算 副井提升最大班作業(yè)時間平衡表制定,設(shè)計內(nèi)容,02:13,4,提升鋼絲繩的選擇計算,1提升鋼絲繩的安全系數(shù) 根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，按最大靜載荷并考慮一定安全系數(shù)的方法進行計算。 安全系數(shù)是指鋼絲繩各鋼絲拉斷力的總和與鋼絲繩最大靜拉力之比。 煤礦安全規(guī)程對提升鋼絲繩的安全系數(shù)ma作了明確規(guī)定。,02:13,5,安全規(guī)程規(guī)定鋼絲繩安全系數(shù),02:13,6,第399條提升鋼絲繩的檢驗應(yīng)使用符合條件的設(shè)備和方法進行，檢驗周期應(yīng)符合下列要求： （一）升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時起每隔6個月檢驗1次；懸掛吊盤的鋼絲繩，每隔12個月檢驗1次。 （二）升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時起12個月時進行第1次檢驗，以后每隔6個月檢驗1次。 摩擦輪式絞車用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩以及直徑為18mm及其以下的專為升降物料用的鋼絲繩（立井提升用繩除外），不受此限。,安全規(guī)程規(guī)定鋼絲繩安全系數(shù),02:13,7,2提升鋼絲繩的類型選擇在選擇鋼絲繩時，應(yīng)考慮以下因素：在井筒淋水大、水的酸堿度高以及出風(fēng)井中，應(yīng)選用鍍鋅繩。在磨損嚴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，或線接觸、面接觸鋼絲繩。彎曲疲勞為主要破壞原因時，應(yīng)選用線接觸式或三角股繩。一般立井或斜井箕斗提升用同向捻較好，多繩摩擦提升用左右捻各半，斜井串車提升采用交互捻，單繩纏繞提升多選右捻。罐道繩多用密封或三角股繩，其表面光滑，耐磨損。用于溫度高或有明火的地方，應(yīng)選用石棉繩芯或金屬繩芯鋼絲繩。,提升鋼絲繩的選擇,02:13,8,立井單繩纏繞提升鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩最大靜載荷Qmax為： Qmax = m g + mz g + mp g Hc m一次提升貨載質(zhì)量,kg； mz提升容器質(zhì)量,kg； mp提升鋼絲繩每米質(zhì)量，kg/m。,提升鋼絲繩規(guī)格選擇計算,02:13,9,提升機的選擇計算,1、提升機卷筒（或摩擦輪）直徑的確定 選擇卷筒（或摩擦輪）直徑D的主要原則是使鋼絲繩在卷筒（或摩擦輪）上纏繞時不致產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力，以保證鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。 理論和實踐都證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩彎曲應(yīng)力大小及其使用壽命，取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值。煤礦安全規(guī)程規(guī)定： 根據(jù)上式計算D值后，從提升機規(guī)格表中選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機。,鋼絲繩直徑，mm,鋼絲直徑，mm,02:13,10,提升機的選擇計算,1、提升機卷筒（或摩擦輪）直徑的確定 選擇卷筒（或摩擦輪）直徑D的主要原則是使鋼絲繩在卷筒（或摩擦輪）上纏繞時不致產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力，以保證鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。 理論和實踐都證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩彎曲應(yīng)力大小及其使用壽命，取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值。煤礦安全規(guī)程規(guī)定： 根據(jù)上式計算D值后，從提升機規(guī)格表中選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機。,鋼絲繩直徑，mm,鋼絲直徑，mm,02:13,11,4、提升機強度校核從提升機規(guī)格表中，可查得提升機允許的最大靜張力Fjm和最大靜張力差Fjc，按下式驗算提升機強度是否滿足要求。（1）對于纏繞式提升機,提升機強度校核,02:13,12,Hc,Hj,Hs,Hz,A,H,4、提升機強度校核從提升機規(guī)格表中，可查得提升機允許的最大靜張力Fjm和最大靜張力差Fjc，按下式驗算提升機強度是否滿足要求。 （2）對于摩擦式提升機等重尾繩 重尾繩 輕尾繩,提升機強度校核,02:13,13,2、天輪的選擇根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，天輪直徑Dt按以下條件確定： 天輪可分為固定天輪和游動天輪。 井上固定天輪按結(jié)構(gòu)形式有三種類型：當(dāng)直徑 3 000 mm時采用整體鑄鋼結(jié)構(gòu)，直徑為 3 500 mm時采用模壓焊接結(jié)構(gòu)，直徑為4 000 mm時采用模壓鉚接結(jié)構(gòu)。 游動天輪輪體制成整體鑄鋼結(jié)構(gòu)型式，采用光軸，其兩端裝有滾動軸承使其輪體既能在軸上滑動，又能隨軸一起轉(zhuǎn)動。,天輪的選擇計算,02:13,14,3、卷筒寬度的驗算卷筒上所需纏繞的鋼絲繩總長度包括以下部分： 提升高度H，m；H = Hs + Hx + Hz 鋼絲繩試驗長度Ls，每6個月剁繩頭5m 。 為減少鋼絲繩在卷筒固定處的拉力，按規(guī)定應(yīng)保留3圈不動（稱摩擦圈）； 多層纏繞時，為了避免上下層鋼絲繩總是在一個地方過渡，需要在每季度將鋼絲繩錯動1/4圈，一般錯繩圈數(shù)n 24圈。,卷筒寬度的驗算,02:13,15,卷筒寬度的驗算卷筒的寬度B： 單層纏繞時 多層纏繞時,相鄰兩繩圈間的間隙，一般為23mm,多層纏繞時鋼絲繩平均纏繞直徑,纏繞層數(shù),卷筒寬度的驗算,02:13,16,提升機與井筒相對位置的計算,提升機安裝地點選定后，要確定影響提升機相對位置的五個因素，即井架高度Hj、提升機卷筒軸線與提升中心線的水平距離、鋼絲繩弦長、偏角和出繩角。它們彼此相互制約，互相影響。,02:13,17,1、允許最大內(nèi)外偏角2max、1max的確定鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩弦與通過天輪平面所形成的角度，有內(nèi)偏角和外偏角之分。 偏角過大將會導(dǎo)致加劇鋼絲繩與天輪間的磨損，降低鋼絲繩的使用壽命，磨損嚴重時還會引起斷繩事故。因此，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，內(nèi)外偏角不得超過130。如果內(nèi)偏角過大，當(dāng)鋼絲繩纏繞卷筒時，繩弦與已纏繞到卷筒上的繩圈會相互接觸，并產(chǎn)生磨損，這一現(xiàn)象稱為“咬繩”，因此，最大內(nèi)偏角2max，不僅受煤礦安全規(guī)程的上述限制，同時還受不“咬繩”的限制。,提升機與井筒相對位置的計算,02:13,18,6下出繩角 出繩角的大小，影響提升機主軸的受力情況，JK型提升機主軸設(shè)計時是以下出繩角為15考慮的。若15。,下出繩角,02:13,19,