提升系统标准计算方法

此文经舒映辉修改，详见安全专篇中的大水洞煤矿
1） 设计依据：
① 轨道上山长328m,倾角15.5°；
② 工作制度：“三、八”工作制，年工作330d ；
③ 提升量：年产量3万t/a ，矸石量按年产量20%计，材料9车
/d ；
④ 提升容量：1m 3型翻斗式矿车，自重606kg 。

材料车MC1-6A 型，自重515kg ；
⑤ 车场形式：井口平车场、下部甩车场；
⑥ 班提升时间：6.5h 。

2） 选型计算
①一次提升循环时间：
)221(220000002
0θ+-++⨯++⨯=a V a V V L V a V a V V L T m m m 式中：T ——一次提升循环时间，s ；
L ——从井口到井底斜长，m ；
Vm ——绞车提升速度，m/s ；
a ——主加速度，m/s 2；
a 0——车场内加速度，m/s 2；
V 0——车场内速度，m/s ；
L 0——井底车场串车尾部到井底的运距，m ；
θ2——摘挂钩时间，s ；
)253
.00.123.00.15.1425.115.00.15.05.15.1328(22+⨯-+⨯+⨯++⨯=T =500 s
②一次提升串车数
a 按产量要求一次提升串车数
Φ
⨯⨯⨯⨯⨯=q T T A k n b b 6.31 式中：n 1——按产量要求的一次提升串车数，辆
k ——提升不均衡系数，取k=1.25；小数
A b ——最大班提升量，t ；
T b ——每班提升工作小时数，h ；
Φ——装载系数，倾角在20°以下时取1；倾角在21°～2５°时取0.95～0.9，倾角在2５°～30°以下时取0.85～0.8。

9
.09005.66.35003925.11⨯⨯⨯⨯⨯=n =1.29 取2辆
b 按矿车连接器强度要求一次提升串车数
()()g q q F n βωβcos sin 012++≤
式中：n 2——按矿车连接器强度要求的一次串车提升数，辆
F 1——矿车连接器允许的最大牵引力，N ，取60000N ；
q ——矿车装载质量，kg ,取900kg ；
q 0——矿车质量，kg ；
β——井筒倾角，(°)；
ω——矿车运行阻力系数，1t 矿车取0.015；
g ——重力加速度，m/s 2，取9.8
()()g
n 5.15cos 015.05.15sin 900606600002++≤ =14.4 辆
根据上述二种方法计算，取小值，一次串车数量为2辆。

③提升钢丝绳选择
A 钢丝绳单位质量
g
f Lc m g
q q n p B )cos (sin /)cos )(sin (00ββγσβωβ+-⨯++=
式中：p ——钢丝绳每m 质量，kg/m ；
σB ——钢丝绳抗拉强度，Pa ；
γ0——钢丝绳密度，kg/m3，对6×7钢丝绳，
取9550kg/m3；
m ——钢丝绳安全系数，本处为6.5；
f ——钢丝绳运行阻力系数，取0.25
Lc ——钢丝绳弦长，m ；
8.9)5.15cos 25.05.15(sin 3585.69550/15708
.9)5.15cos 015.05.15)(sin 900606(2⨯+-⨯⨯++⨯=p
=0.3549
b 最大静张力和最大静张力差
()()()[]g f pL q q n F c m βββωβcos sin cos sin 0++++=
Fc=Fm
式中：F m ——提升系统最大静张力，N ；
Fc ——提升系统最大静张力差，N ；
()()()[]8.95.15cos 25.05.15sin 3583549.05.15cos 015.05.15sin 9006062⨯+⨯+++⨯=m F =8948 N
c 钢丝绳的选择和校验
根据钢丝绳单位质量，选择11NAT6×7+NF1570ZS63.042.5重要用途钢丝绳，钢丝绳直径d=11mm 。

m p
F F m == 8948
71442 =7.98＞6.5 式中：Fp ——钢丝绳中钢丝破断拉力，N ；
④提升绞车选择
a 按最大静张力和最大静张力差选择
根据最大静张力和最大静张力差，选用JT1000×800-32/20型绞车，绞车最大静张力为 N ，最大静张力差为 N ，配 型电动机，功率为37kw,绳速为 m/s 。

b 绞车卷筒直径
卷筒直径
D ≥80d
式中：D ——绞车卷筒直径，mm ；
卷筒宽度 ()ε+⎥⎦
⎤⎢⎣⎡''+'++=d Dp K D n n l Lt B )( 式中：B ——卷筒宽度，mm ；
Lt ——提升距离，m ；
l ——试验钢丝绳长度，m ，一般取30m ；
K ——缠绕层数；
Dp ——平均缠绳直径，m
Dp=D+(K-1)d ×10-3
n '——最少摩擦圈数，n '≥3
n ''——每季度将钢丝绳移动四分之一圈所需的备用圈数，
n ''=4
ε——钢丝绳之间的间隙，mm ，取2～3mm 。

()311022.130.1)43(30328+⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯+++= B =553 mm
c 校验电动机功率
按提升系统最大静张力差和提升速度确定电动机功率。

a 单钩上提重物时
η
10001m m V kF N = b 单钩下放重物时，
η1000
05.12⨯=m m V kF N 式中：N 1、N 2——提升绞车电动机功率，kw ；
F m ——单钩提升系统最大静张力，N ；
V m ——绞车绳速，m/s ；
η——减速机传动效率，一级传动取0.90，二级
传动限0.85；
k ——电动机功率备用系数，1.15～1.20
1.05——下放重物时，电动机超同步运行的超速系
数。

9
.010005.189482.11⨯⨯⨯=N =17.9 kw
9.01000
05.15.189482.12⨯⨯⨯⨯=N =15.3 kw
经计算，绞车功率满足要求。

⑤提升机与天轮相对位置
a 天轮直径
本矿采用游动天轮，钢丝绳在天轮上围包角小于60°，
游动天轮直径为
Dt ≥40d=40×11=440 mm
选用TD600/ 游动天轮。

b 斜井平车场井架高度
c 钢丝绳弦长
d 提升机卷筒中心至天轮中必的水平距离
e 计算偏角
⑥
根据以上计算结果，采区选用JTB1.2×1.2-24型单滚筒矿用防
爆提升绞车，绳速Vp=2.5m/s，最大静张力Fmax=30.0kN；配套电机：JBR00315S-6型，75kW，380V，主机厂配套供给电控设备，并加装动力制动装置。