煤矿主井提升系统验算

煤矿主立井提升设备

㈠矿井主要特征

主井井筒直径Φ4.5m，用于提煤，提升高度435m。工作制度为330d/a，每天16h。

㈡主井提升设备计算和校验

1、设计依据

缠绕式提升机：2JK-2.5/20E

提升速度： 5.47m/s

钢丝绳型号：31NAT-18×7+FC1670

钢丝绳最小破断拉力：607kN

单重： 3.81kg/m

卸载高度 4.67m

提煤箕斗主要技术参数：JD3.3立井单绳提煤箕斗

箕斗质量3800kg

载煤质量3900kg

斗箱高度6850mm

装卸载方式同侧

2、钢丝绳安全系数校验

终端荷重：Q d=Q+Q z=3800+3900=7700kg

提升高度：H t= 435m

钢丝绳最大悬垂长度：H c= 443m

钢丝绳单位长度重量：

m kg －..H m Q P B d k /29.34435

6167001177001.1'=⨯==C －σ 钢丝绳安全系数：

()5.636.781

.944381.3007134.1607000>=⨯⨯+⨯=7m 经验算，在用钢丝绳满足使用要求。

表1 提升主钢丝绳参数表

3、提升设备选型计算及检验

选用2JK －2.5/20E 单绳缠绕式提升机，其主要技术参数如下： 滚筒直径 2.5m

滚筒宽度 1.5m

最大静张力 90kN

最大静张力差 55kN

最大提升速度 5.47m/s

验算最大静张力及张力差

最大静张力：

F j =7700×9.81+3.81×435×9.81=91.8kN>90kN

最大静张力差：

F c =3900×9.81+3.81×435×9.81=54.5kN ＜55kN

经计算，最大静张力不满足使用要求。

90×103/9.81-3.81×435-3800=3716kg ，单次提升最大运煤量为3716kg

3) 提升系统

⑴天轮直径：Dt=2.5m

⑵井架高：H j =Hx+Hr+Hp+Hg+Hh+ 0.75R t

=4.67+6.15+0.7+6.04+0.57+0.75×1.25=19.07m ，井架实际高度18.5m 。 式中：

Hg —过卷（放）高度，m ； v ＝5.47m/s ，则Hg ＝6.04m 。

⑶滚筒中心到提升中心距离

b=22.17m 。

提升钢丝绳弦长： ()()m Lx 3.31743.45.182/5.217.2222=++-=

⑷钢丝绳内、外偏角

外偏角：

''51'593

.312/)09.02(5.1tg 2/)(tg 111=--=--=--Lx a s B α 内偏角：

''51'4413

.312/)09.02(tg 2/)(tg 112︒=-=-=--Lx a s α 钢丝绳内偏角不符合安全规程。

4、提升主电动机选型计算

kW N d 34092

.0100047.581.939003.115.1=⨯⨯⨯⨯⨯= 现用电动机主要技术参数如下：

额定功率 500kW

5、主井运输能力

1）小时运输能力

t T Q A g h 02.107125

3600716.33600=⨯=⨯= 2）年运输能力

t

t b A A r h n 万5.561633002.107=⨯⨯=⨯⨯=

年提升能力90万吨

1、仅提高提升速度至6.6m/s

s L T t g 12.10438435152.038152.0'=+⨯=+=，取s

T g 105=

t T t b Q A g r n 万27.6710516330360037163600=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 2、年产90万吨所需小时运输能力

t t b A A r n h 46.17016

33010904

=⨯⨯== 3、单次提升重量

t T A Q g h 972.4360010546.1703600=⨯=⨯=

方案：

更换轻型加高箕斗，截面与现用箕斗一致，容积增加为5.4m 3，箕斗总高度为8.42m ，自重2.3t ，载重5t 。

1、井架高度

速度v ＝6.6m/s ，则过卷高度H g =7.025m 。

井架高度：

H j =Hx+Hr +Hg + 0.75R t =4.67+8.42+7.025+0.75×1.25=21.05m

取25m 。

2、最大静张力：

F j =(2300+5000)×9.81+3.81×435×9.81=87.9kN<90kN

最大静张力差：

F c =5000×9.81+3.81×435×9.81=65.3kN>55kN

经计算，最大静张力差不满足使用要求。

选择2JK-3/20E 型提升机，滚筒宽度1.5m ，最大静张力为130 kN ，最大静张力差为80 kN 。

3、钢丝绳偏角

b=22.17m 。

提升钢丝绳弦长： ()()m Lx 22.36743.4252/317.2222=++-=

⑷钢丝绳内、外偏角

外偏角：

''34'5422

.362/)15.02(5.1tg 2/)(tg 111=--=--=--Lx a s B α 内偏角：

''46'27122

.362/)15.02(tg 2/)(tg 112︒=-=-=--Lx a s α 钢丝绳内偏角符合安全规程。

4、更换提升机后保持最大提升速度6.6m/s ，则单次提升时间为105s 。年提升量为：

t T t b Q A g r n 万905105

16330360050003600=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=