煤矿主井提升系统验算
煤矿各类系数验算公式
煤矿各类系数验算公式1.主井提升能力核定Tk k k P t b M =214103600A (万t/a) 式中：A —主井提升能力（万t/a ）b —年工作日，330天t —日提升时间，16小时或18小时，按《标准》第十一条选取P M —每次提升煤炭量（t/次）k —装满系数，立井提升取1.0；当为斜井串车或箕斗提升时，倾角20°及以下取0.95，20°～25°取0.9,25°以上取0.8k 1—提升不均匀系数。
井下有缓冲仓时取1.1，无缓冲仓时取1.2 k 2—提升设备能力富余系数，取1.1～1.2T —每提升一次循环时间(s/次)2.主井提升带式输送机能力1、钢绳芯胶带（或普通胶带）输送机:14210330A k t C v B k =γ 式中：A —年运输量，万t/aK —输送机负载断面系数；B —输送机带宽， m ；v —输送机带速，m /s ；γ—松散煤堆容积重，t/ m3，取0.85～0.9；C —输送机倾角系数；k 1—运输不均匀系数，取1.2；t —日提升时间，16h 或18h ，按《标准》第十二条规定选取。
2、钢绳芯牵引输送机：14210)(330A k t C v B k k +="'γ 式中：k ′+ k ″—输送机负载断面系数。
3、按实测的胶带运输状况计算公式：A=3600×3301710k t v w 式中：w —单位输送机长度上的负载量，㎏/ m其它符号及单位同1式3.副井提升能力+?--??=C C G G Q R T P M T P R T D T 410360053330A （万t/a ）式中：A —副井提升核定能力，万t/aR —出矸率，%P G —每次提矸石重量，t/次T G —提矸循环时间，s/次；M —吨煤用材料比重(%)P C —每次提升材料重量，t/次；T C —每次提升材料循环时间，s/次；D —下其他材料次数，次/班；T Q —下其他材料每次提升循环时间，s/次；T R —每班上下人总时间，s/班。
提升系统验算
7 提升系统验算7.1 4#煤轨道上山JSDB-25型双速绞车验算7.1.1原始数据1、最大运输长度：L=480m，2、矿车阻力系数：f1=0.0153、钢丝绳阻力系数：f2=0.154、坡度β=1305、钢丝绳：型号：6*19+FC 直径：ф=26mm抗拉强度δB=1670MPa捻法：右交互每米重量：p=23N/m 破断拉力总和：Q S=447000N6、提升绞车：型号：JSDB-25牵引力：160KN7、矿车：=11760N矿车自重：Q平板车184240N矿车载重：Q支架==1辆一次提升车数：n平板车7.1.2提升钢丝绳安全系数验算提支架时（最大载荷）：1、最大静载荷计算F jm物：F jm物= n平板车×（Q平板车+ Q支架）×（S inβ+ f1Cosβ）+ pL（S inβ+ f2Cosβ）=1×（11760+184240）×（Sin13+0.015Cos13）+23×520（Sin13+0.15Cos13）=1×196000×（0.23+0.015*0.97）+11960*（0.23+0.15*0.97）=196000*0.24+4490=51530N2、提支架时（最大载荷）的安全系数K物：K物= Q S/F jm物=447000/51530=8.7＞6.5结论：钢丝绳安全系数符合《煤矿安全规程》的规定。
7.1.3 最大静张力验算：由前面计算结果，实际最大静张力为51530N，小于绞车额定牵引力160000N，符合《煤矿安全规程》要求。
7.2 4203运输顺槽口JD-1型调度绞车验算7.2.1 原始数据1、最大运输长度：L=50m，2、矿车阻力系数：f1=0.0153、钢丝绳阻力系数：f2=0.154、坡度β=305、钢丝绳：型号：6*19+FC 直径：ф=21.5mm抗拉强度δB=1670MPa捻法：右交互每米重量：p=15.6N/m破断拉力总和：Q S=315000N6、提升绞车：型号：JD-1牵引力：10KN7、矿车：=11760N矿车自重：Q平板车矿车载重：Q184240N支架==1辆一次提升车数：n平板车7.2.2 提升钢丝绳安全系数验算提矸石时（最大载荷）：：（1）、最大静载荷计算F jm物F jm物= n平板车×（Q平板车+ Q支架）×（S inβ+ f1Cosβ）+ pL（S inβ+ f2Cosβ）=1×（11760+184240）×（Sin1+0.015Cos1）+15.6×50（Sin1+0.15Cos1）=196000×（0.018+0.015*0.99）+780*（0.018+0.15*0.99）=196000*0.03+130=6010N：（2）、提支架时（最大载荷）的安全系数K物K物= Q S/F jm物=315000/6010=52＞6.5结论：钢丝绳安全系数符合《煤矿安全规程》的规定。
提升系统选型计算
提升系统选型及验算方法一、提升井架井筒利用矿建用凿井井架施工，凿井井架必须能承载井筒装备安装施工荷载，且其天轮平台满足提升悬吊天轮布置的要求。
必要时可采用永久井架施工。
二、提升机井筒装备安装用的提升机，应根据井筒安装的提升方式及提升量进行选择。
必要时可采用矿永久提升机施工。
列出提升机技术参数表（表3.4.3）。
三、提升系统选型验算根据矿建所用提升机或矿永久提升机进行提升能力验算。
（1）、提升绞车凿井提升计算①滚筒直径（D）D≥60ds D≥900δ式中：ds—钢丝绳直径，mm；δ—钢丝绳最粗钢丝直径，mm；②选定提升机型号DT≥D DT—所选提升机的滚筒直径，Mm;③校验滚筒宽度B=｛［（H0+30）/3.14DT］+3｝(ds+ε)≤BT式中：30—钢丝绳试验长度，m；DT—提升机名义直径，mm ；3—摩擦圈数；BT—提升机滚筒宽度，mm;ε—钢丝绳绳圈间隙，取2～3mm ；④计算提升高度H0=H1+H2+H3+H4，m。
其中：H1—井筒深度，mH2—井架高度，mH3—提升天轮半径，mH4—提升天轮梁高度，取0.75m⑤设计选用多层股不旋转钢丝绳作为提升绳，绳重Ps= kg/m，钢丝绳最小破断拉力Q断为kg，配提升钩头，提升钩头应与提升荷载配套。
⑥提升容器自重：吊桶：Q Z=G1+ G2+ G3+ G4；其中：G1—吊桶重量，kgG2—钩头重量，kgG3—滑架重量，kgG4—滑架缓冲器重量，kg⑦提升载荷：Q=最大提升重量，kg；Q绳：提升钢丝绳重：提升高度绳重，kg⑧提升钢丝绳静张力：Q总= Q + Q绳，kg；其中：Q—最大提升重量，kgQ绳—提升高度的钢丝绳重量，kg提升人员时：Q人总= Q Z +n Q人+ Q绳，kg其中：Q1—提升容器总重量，kgQ人—吊桶乘人总重量，取75kg/人Q绳—提升高度的钢丝绳重量，kgn—吊桶乘人数，根据吊桶容积确定以上计算的钢丝绳静张力Q总应小于绞车最大静张力差，可以满足使用。
煤矿主井提升系统能力核定
第二节 主井提升系统能力核定一、概况矿井主井（五号井南部）采用立井提升方式。
井筒上口标高+42.8m ，井筒深度554m ，提升高度553m ，井筒直径Φ6.0m 。
该主井提升系统具备下列基本条件：1.提升系统的设备、设施配套完整，符合有关规程规范的要求，经唐山冀东矿业安全检测检验有限公司测试合格。
2.提升系统保护装置完善，运转正常。
3.提升系统技术档案齐全，各种运行、维护、检查、事故记录完备，每日强制性检查和维护时间达到了2～4h 。
二、有关参数及性能指标校核、验算㈠矿井基本参数年工作日数330d ；日提升时间18h(按标准第十一条规定选取；工作制为三八作业制，两班作业，一班检修)。
㈡提升机及提升容器技术特征绞车型号为HKM2×5×2.3，电机功率1200kW ，最大绳速13m/s ，一次提升1个箕斗。
提升箕斗容量8t （一对），每次提煤量8t/次，每天提升时间18h ，每提升一次循环时间85s/次。
三、计算过程及结果根据五号井主井提升方式选择采用箕斗、矿井提升能力核定计算公式。
42110k k 3600A ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=T k P t b m ＝152.4万t/a 式中 A ——主井提升能力，万t/a ；b ——年工作日，330d ；t ——日提升时间，18h （滚筒大于2m 且为数控）；P m ——每次提升煤炭量，8t/次；K ——装满系数，1.0；K 1——提升不均匀系数1.1；K 2——提升设备能力富裕系数，取1.2；T ——每提升一次循环时间，85s/次。
经计算矿井主井提升系统能力核定为152.4万t/a 。
第三节 副井提升系统能力核定一、概况矿井副井提升系统有，三号井、四号井和六号井。
三号井已暂停使用。
四号井至六水平，井深356m ，装备一对三层罐笼。
四号井只负责六水平和八水平的泵房等维修的提升任务及八水平以上工作人员的上、下井。
六号井至十水平（-709.3），担负主要生产水平（九、十、十一水平）及延伸水平的副提工作。
主井绞车改造提升能力验算
主井绞车改造提升能力验算1、概述：主井为立井，井筒深度683m，提升高度676m，井筒直径4.5m。
提升方式采用立井双勾底卸式箕斗提升。
设计矿井生产能力90万t/a，矿井服务年限在30年以上。
2、提升系统设备设计选型：（1）提升设备：选用2TK-3×1.5/20X型双滚筒单绳缠绕式提升机，钢丝绳最大静拉力为135KN，最大静拉力差为90KN。
配电动机：型号Z560-4A-3，其额定功率为907kw、转速529—800r/min、定子额定电压为660v。
减速器型号为ZZDD-900,减速比为11.2，最大提升速度为7.4—11.2m/s。
电控设备采用TKD-P-1186型成套提升机电控装置。
（2）提升钢丝绳：选用18×7＋FC-34-1870不旋转，每米重量4.51kg,钢丝绳全部钢丝破断拉力总和为813KN。
（3）提升容器：选用JG-6G型6吨侧卸式箕斗，自重3454kg,载重6000kg。
（4）井筒装备：采用矩形（180×180×10）钢罐道，罐道用罐道梁（125b）固定，罐道梁采用钢托架固定。
所有钢件均采用喷锌长效防腐工艺防腐等。
（5）井架：选用L-A箱型井架及卸载曲轨，采用喷锌长效防腐工艺防腐。
（6）安全设施：井上安设GHT型过卷缓冲托罐装置，井底安设NB型防墩罐缓冲装置。
（7）提升信号：选用TPL-1型立井提升信号装置。
3、提升系统设计计算及验算：（1）提升能力验算：A=3600b r tQ/cTx=3600×330×18×6/1.15×111.3= 100.2万t/a>90万t/a式中：Tx—提升一次时间，Tx =Vm/a+H/Vm+μ+θ=111.3(s)，Vm—最大提升速度，Vm =7.4-11.2m/s；按平均速度为9.3m/s计算a—提升加速度，a=0.5m/s2；H—提升高度，H=676m；μ—爬行时间，μ=10s；θ—装卸载休止时间，θ=10s。
主井提升能力验算
主斜井双钩串车提升选型计算一、原始资料数据1）提升斜长：L=885米2）倾角:β=18.5°3）年工作日D=350（天）4）日工作小时t= 21h 5）车皮重：m1=650kg 6）煤车重：m2=1000 kg 7）提升方式为双钩串车提升8）矿井电压等级为380 v 11）年产量An= 20万吨二、一次提升量和车组中矿车数的确定1、计算提升斜长：L＝885 m2、初步确定速度图参数1）初步确定最大提升速度v1，根据《煤矿安全规程》；倾斜井巷内矿车升降物料时，v1≤5m/s。
所以在此初步确定最大提升速度v1=3.5m/s2）斜井中加速度：a¹=0.07m/ s²3）斜井中减速度：a²＝0.09 m/ s²4）井上、下车场加速度aº= a¹＝0.07m/s²5）井上、下车场减速度。
a³＝a²= 0.09 m/s²6）提升准备时间Q=200 s （包括摘挂钩等时间）3、初步计算一次提升循环时间T′根据上图计算得：T′=50＋210＋27.8＋200＝487.8 S4、计算一次提升量m=c·af·An·T′／3600D·tm=1.15x1.2x200000x487.8÷（3600x350x21）=5.08,t/次式中c为提升不均匀系数，有井底煤仓取1.15 。
af为提升能力富裕，取1.25、计算一次提升矿车数n1=m/m2=5.08 取n1=6辆。
6、根据矿车连接器强度计算矿车数n2n2≤60000/g(m1+ m2)( s i nβ+f1cosβ)=60000/10x1650x(s i n18.5°+0.015x cos18.5°)≈10.8 取n2=10式中，取矿车运行阻力系数f1=0.0157、确定一次提升矿车数因为n1＜ n2，故矿车连接强度满足要求，所以确定一次提升矿车数n= n1=6三、计算选择钢丝绳1、计算钢丝绳悬垂L1＝885＋65＝950 m1、钢丝绳每米质量：mp≧n(m1+m2)(s i nβ+f1cosβ)≈2.06㎏/m式中σB=1770 M Pa ;f1=0.015 m a=6.5 f2=0.202、查钢丝绳规格表后选钢丝绳直径d=24.5mm，mp=2.129㎏/m Q p=378500N3、验算钢丝绳安全系数m a= Q p/n(m1+m2)(s i nβ+f1cosβ)+ mp·L1（s i nβ+f2cosβ)g≈8.8＞6.5m a=8.8＞6.5 符合要求，所选钢丝绳合格四、计算选择提升机1、计算作用在提升机上的最大静张力、最大静拉力差F jmax =n·g(m1+m2)(s i nβ+f1cosβ) + mp·L·g（s i nβ+f2cosβ)＝6×9.8×1650×（0.317＋0.015×0.948）＋2.13×950×9.8×（0.317＋0.2×0.948）＝6×9.8×1650×0.334＋2.13×950×9.8×0.51＝ 42181 NF cmax＝F jmax－n·g·m1 (s i nβ－f1cosβ)＝42181－6×9.8×650×0.306＝30821 N2、现用2JK-2.5/20 型提升机D=2.5m；[F jmax]=90000N ；B=1.2m；变位质量m j=11500 kg；提升机标准提升速度v=3.8m/s 减速器传动电i=20；滚筒中心高e=650mm。
主井提升能力核算
主井最大允许提升重量计算一、主井提升系统技术参数：绞车型号：2JK-3/11.5 箕斗自重：5230kg 钢丝绳悬垂长度：262m提升机允许的最大静张力:13t提升机允许的最大静张力差:8t钢丝绳型号：6V*37S+FC-Φ36.5-1670二、根据钢丝绳计算：钢丝绳近似重量为5.64kg/m，2010年8月份悬挂前测试最小破断力总和为1026.18KN。
由K= F/F j=1026180/（m+5230+5.64*262）*9.8≥6.5得：m≤9402kg其中：K—钢丝绳安全系数，最低值为6.5所以，主井提升钢丝绳最大允许提升重量为9402kg。
三、根据提升机计算：根据最大静张力计算，由Fmax=Q+Qz+PH得：式中：Q——箕斗载重量（N），Q=9.8*mQz——箕斗自重（N），5230kg×9.8=51254NP——钢丝绳单位长度重力（N/m）55.3N/mH——提升高度（m） 262m最大静张力时提升机载重量为：m=(13000*9.8-51254-262*55.3)/9.8=6292kg 根据最大静张力差计算，由Fcmax=Q+PH得：m=(8000*9.8-262*55.3)/9.8=6522kg所以，主井提升最大载重量为6522kg。
主井提升机安全制动力矩的计算1、安全制动力矩Mz=2μNRmnMz—安全制动力矩μ—闸瓦与制动盘摩擦系数0.35Rm—摩擦半径1.7m(绞车图纸资料)n—制动闸副数8副N—制动盘正压力N=F－（KΔ/n1+C）K—碟形弹簧刚度4100㎏/㎜Δ—闸瓦最大间隙2㎜n1—一组碟形弹簧片数8片C—盘形制动器各运动部件阻力0.1NF—活塞推力F=PxSP—工作制动油压查说明书最大值6Mpa=60kg/㎝2S—活塞有效面积，查说明书为94㎝2得: Mz=2×0.35×[60×94-（4100×2/8+0.1）×1.7×8 =0.7×4614.9×1.7×8=43933.8 kg〃m=43933.8×9.8=430551.7N.m2、3倍实际最大静张力矩3Mj=3Fmax〃R=3×(262+29+60) × 5.64×1.5=8908.38 kg〃m=87302.124N〃m计算得Mz=430551.7N〃m﹥3Mj=87302.124N〃m3、调绳时的制动力矩调绳静张力矩为Ms=(Qz+PH)gR=(5230+351×5.64)×9.8×1.5=105981.7N〃m调绳制动力矩为Mz/2由Mz/2=430551.7/2=215275.85 N〃m1.2Ms =1.2×98602.8=127178 N〃mMz/2﹥1.2Ms计算得知：主井安全制动力矩大于3倍实际最大静张力矩，调绳时制动力矩大于1.2倍箕斗和钢丝绳产生的静力矩。
提升系统能力验算
副井提升系统能力验算一、提升系统总变位质量Σm 的计算Σm 人=g 1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=26569.5kgΣm 物=g1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=28219.5kg 式中Q---一次提升重（提人：4500N ，提物：12000N ） Qz---提升容器自重（提人：16000N ，提物：20500N ） n 1---主绳数，单绳缠绕式提升机，2根P---主绳每米重量21.65N/mLp---每根绳实际全长：350mn 2---尾绳数，0q---尾绳每米重量，0Lq---尾绳实际全长，0Gt---天轮变位重量，3070N （查天轮规格表）Gj---提升机（包括减速器）变位重量，79100N （查提升机规格表）Gd---电动机转子的变位重量，128800N二、提升机强度验算1、最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力FjmFjm 人=Q+Qz+pl=25674.35NFjm 物=Q+Qz+pl=37674.35N查所用提升机规格表设计许用最大静张力60000N 37674.35N<60000N 合格2、最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差FjcFjc 人=Q+pl=9674.35NFjc 物=Q+pl=17174.35N查所用提升机规格表设计许用最大静张力差40000N 17174.35N<40000N 合格三、钢丝绳安全系数验算m 人=Fjm Qd =17.06 M 物=FjmQd =11.63 四、提升速度验算1、最大提升速度验算7.160==i Dnv π<0.5H =7.72m/s 合格式中n ---电机实际转速D---滚筒直径，2mi ---传动比，202、主加、减速度验算主加速度：a 1=1t vo vm -=0.08m/s ²式中0v ---主加速段的初速度t1---主加速运行时间，19.8s主减速度a3=34t v vm -=0.05m/s ² 式中vm ---爬行速度T3---主速度运行时间，33s另外，主加速度验算除满足《煤矿安全规程》外，还满足下列公式要求： A1=mH kQ mFe ∑∆+-)75.0总（λ=3.16m/s ² 式中∆=21.65NQ =12000Nm λ---电动机过负荷系数，2.2Fe ---电动机额定拖动力，m Pe ∑∙η1000=66000N Pe ---电动机额定功率132KWη---减速器的传动效率，一级传动时取0.85 k ---罐笼摩擦系数，取1.2 H ---提升高度，239m五、拖动功率验算六、制动性能验算1、制动力矩验算R D C B A R Fz Mzh ⋅+++=⋅∑=)(=(18380+16650+15500+21440)=115152N ·m式中Fz ∑---各组盘型闸的制动力之和（参照检验报告）R---参照检验报告取1.6m所需3倍最大静荷重力矩3M=3×17174.35×1=51526.05N ·m115152N ·m>51526.05N ·m 合格2、保险闸发生作用时全部机械减速度（上提重载≤5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑+==4.68m/s ² （下放重载≥1.5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑-==3.47m/s ² 式中Mz---提升机制动力矩，115152N ·mMj ---最大静载荷重力矩，17174.35N ·mm ∑---提升系统总变位质量，28219.5kgR---滚筒半径，1m主井提升系统能力验算一、提升系统总变位质量Σm 的计算Σm=g 1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=49901.9kg式中Q---一次提升重量（提物：40000N ）Qz---提升容器自重（提物：20000N ）n 1---主绳数，单绳缠绕式提升机，2根P---主绳每米重量33.83N/mLp---每根绳实际全长：650mn 2---尾绳数，0q---尾绳每米重量，0Lq---尾绳实际全长，0Gt---天轮变位重量，5500N （查天轮规格表）Gj---提升机（包括减速器）变位重量，123400N （查提升机规格表）Gd---电动机转子的变位重量，240640N二、提升机强度验算1、最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力FjmFjm=Q+Qz+pl=74546.9N查所用提升机规格表设计许用最大静张力90000N74546.9N<90000N 合格2、最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc Fjc=Q+pl=54546.9N查所用提升机规格表设计许用最大静张力差55000N 54546.9N<55000N 合格三、钢丝绳安全系数验算 m=FjmQd =9.65 四、提升速度验算1、最大提升速度验算4.460==i Dnv π<0.6H =12.44m/s 合格式中n ---电机实际转速D---滚筒直径，2.5mi ---传动比，202、主加、减速度验算主加速度：a 1=1t vo vm -=0.14m/s ² 式中0v ---主加速段的初速度t1---主加速运行时间，30s主减速度a3=34t v vm -=0.19m/s ² 式中vm ---爬行速度T3---主速度运行时间，18.3s另外，主加速度验算除满足《煤矿安全规程》外，还满足下列公式要求： A1=mH kQ mFe ∑∆+-)75.0总（λ=0.34m/s ² 式中∆=33.83NQ =40000Nm λ---电动机过负荷系数，2.2Fe ---电动机额定拖动力，m Pe ∑∙η1000=48090.9N Pe ---电动机额定功率280KWη---减速器的传动效率，一级传动时取0.92 k ---罐笼摩擦系数，取1.2 H ---提升高度，439m五、拖动功率验算六、制动性能验算1、制动力矩验算R D D C C B B A A R Fz Mzh ⋅+++++++=⋅∑=)(下上下上下上下上=(16470+15900+17010+16500+15300+15520+17030+13010)×1.8=2281132N ·m式中Fz ∑---各组盘型闸的制动力之和（参照检验报告） R---参照检验报告取1.8m所需3倍最大静荷重力矩3M=3×54546.9×1.25=204450.87N ·m2281132N ·m>204450.87N ·m 合格2、保险闸发生作用时全部机械减速度（上提重载≤5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑+==4.75m/s ² （下放重载≥1.5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑-==2.56m/s ² 式中Mz---提升机制动力矩，228132N ·m Mj ---最大静载荷重力矩，68183.62N ·m m ∑---提升系统总变位质量，49901.9kg R---滚筒半径，1.25m。
矿井主井提升系统改造验算实例
矿井主井提升系统改造验算实例摘要：为稳定矿井产量、提高矿井安全可靠性，淮北矿业集团朱仙庄煤矿对现有原煤提升系统进行了改造。
具体改造方案为：一是将主井的装载高度上提120m ，缩短提升时间，提高提升效率；二是原12吨提煤箕斗更换为非标13吨提煤箕斗，增加提升容器装载量，提高提升效率。
为此，需要对矿井主井提升系统进行校核验算，确保提升设备安全可靠运行。
关键词：主井提升、装载上提、装载量、提升效率、提升验算 一、验算依据1、改造后提升高度H t =397 m （原提升高度为517m ），钢丝绳悬垂高度H c =444m 。
2、JKD −2.8×6多绳摩擦轮提升机摩擦轮直径D m =2.8m ，允许最大静张力F j =485kN ，允许最大静张力差F c =145kN ，钢丝绳根数n=6，钢丝绳间距250mm ，磨擦衬垫的磨擦系数f=0.25，最大提升速度V max =9.5m/s ，提升机变位质量（不含电动机和导向轮）G Dm =13500 kg ，导向轮直径D d =2.0m ，向轮变位质量G Dd =3070kg 。
3、六绳上开式13吨提煤箕斗（本体14.2t ，包括悬挂、罐耳等），增加重锤后总重为Q c =19500 kg ，提升容器一次装载量Q=13000kg 。
4、ZD −120/45型电动机额定功率N e =1800 kW ，额定转速n e =530 r/min ，变位质量24118kg ；减速器型号为XP1120，减速比i=7.35。
5、6V×34+FC 型提升钢丝绳，SS 和ZZ 各3根。
钢丝绳直径d k =28 mm ，最大钢丝直径δ=2.0 mm ，公称抗拉强度σB =1670 MPa ，钢丝绳单位长度质量P k =3.3 kg/m ，钢丝绳破断拉力总和Q q =554 kN 。
6、平衡钢丝绳直径dw =40 mm，公称抗拉强度σb=1570 MPa，钢丝绳单位长度质量Pw =6.25 kg/m，钢丝绳破断拉力总和Qq=1157 kN。
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 /29.3443567700'===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3716kg3) 提升系统⑴天轮直径：Dt=2.5m⑵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 。
煤矿各类系数验算公式
1.主井提升能力核定Tk k k P t b M ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=214103600A (万t/a) 式中：A — 主井提升能力（万t/a ）b —年工作日，330天t —日提升时间，16小时或18小时，按《标准》第十一条选取P M —每次提升煤炭量（t/次）k —装满系数，立井提升取1.0；当为斜井串车或箕斗提升时，倾角20°及以下取0.95，20°～25°取0.9,25°以上取0.8k 1—提升不均匀系数。
井下有缓冲仓时取1.1，无缓冲仓时取1.2k 2—提升设备能力富余系数，取1.1～1.2T —每提升一次循环时间(s/次)2.主井提升带式输送机能力1、钢绳芯胶带（或普通胶带）输送机:14210330A k t C v B k ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=γ 式中：A —年运输量，万t/aK —输送机负载断面系数；B —输送机带宽， m ；v —输送机带速，m /s ；γ—松散煤堆容积重，t/ m3，取0.85～0.9；C —输送机倾角系数；k 1—运输不均匀系数，取1.2；t —日提升时间，16h 或18h ，按《标准》第十二条规定选取。
2、 钢绳芯牵引输送机：14210)(330A k t C v B k k ⋅⋅⋅⋅⋅+="'γ 式中：k ′+ k ″—输送机负载断面系数。
3、按实测的胶带运输状况计算公式：A=3600×3301710k t v w ⋅⋅⋅ 式中：w —单位输送机长度上的负载量，㎏/ m其它符号及单位同1式3.副井提升能力⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅--⨯⨯=C C G G Q R T P M T P R T D T 410360053330A （万t/a ） 式中：A —副井提升核定能力，万t/aR —出矸率，%P G —每次提矸石重量，t/次T G —提矸循环时间，s/次；M —吨煤用材料比重(%)P C —每次提升材料重量，t/次；T C —每次提升材料循环时间，s/次；D —下其他材料次数，次/班；T Q —下其他材料每次提升循环时间，s/次；T R —每班上下人总时间，s/班。
矿井提升系统中安全系数验算
３ ． ２ ． ２ 安全系数 的确定
才能决定选取哪种提升系统 ，选取后才能根据实 际情况使用钢丝绳型号 ，并计算钢丝绳系数是否
满 足需要 。
按《 煤矿安全规程》 规定 …， 提人又提货的钢
丝绳 安全 系数 ， 应 按下式 计算 ：
， ≥ ８． ２ －０ ． ０ ０ ０ ５ Ｈｃ
能 源 技 术 与 管 理
Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ９ ９ ４ ３ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ４
ｄ ＝ ３ １ ｍｍ， 单位 质量 Ｐ ＝ ３ ． ６ ０ ０ ｋ ｓ ／ ｍ， 最 粗 钢 丝 直径
由于经常性作业 ， 以提矸作业载荷最重 ， 以此
选取提升钢丝绳采用提升矸石作为计算 因素。 次提矸量计算公式为 ：
一
２ ． ４ ｍ ｉ ｌ ｌ ， 钢丝破断拉力总和 Ｑ ａ ＝ ６ ６ １ ５ ０ ｋ ｇ 。根 据主绳 ， 选用１ ８ ｘ ７ 圆股钢丝绳两根作尾绳 ， 绳径
３ ７
９ １ ０ ｋ ｇ ； ｑ 为矿车重量 ， １ ０ ０ ０ ｋ ｇ ； Ｐ为主绳单位质 量， ３ ． ６ ｋ ｇ ／ ｍ； 髓 为井塔高度 ， ４ ０ ｍ； ｑ 为尾绳单位
质量 ， ７ ． ２ ５ ｋ ｇ ／ ｍ； Ｈ 为绳长 ， ８ ０ ０ ｍ； Ｈ 为 尾绳 环长
３ ． ２ ． １ 主绳 最 大垂长 确定
Ｈ： ＝ Ｈ Ｈ Ｈｎ
１ 概
况
某矿井设计产量为 １ ２ ０万 ｔ ／ ａ ，井深 ８ ０ ０ ｍ，
提升机性能验算
在等重尾绳情况下： =
=
=
=
其中式中： —主绳根数； —钢丝绳最大悬重长度；
—一个导向轮变位质量；3.4T
k—矿井阻力系数，k=1.2
、 —分别为上升侧和下降侧的矿井阻力，罐笼取0.1Qg
= =
加减速度
式中：Q—最大载荷； —容器质量，kg，p—钢丝绳每米重力
(一)方案一：在不下重物或支架期间减少配重锤重量
1、减少配重铁18块（1.5T）。
2、下支架前恢复配重。
(二)方案二：空载上提（平衡锤下放）时降低运行速度。
1、正常时装车不能少于4个空车皮或两车矸石。
2、在检修期间或其他无法装车情况下绞车速度降至5m/s2
Gj－提升机的变位重量，7380kg（查提升机的规格表）；
Gd——电动机转子的变位重量，
Gd=4Jd*i2/D2=4×144×10.52/2.82=8100kg。
Jd——电动机转子的转动惯量：Jd=144（查电机铭牌参数）
i——减速箱减速比，取10.5
D——滚筒直径，2.8m
二、静防滑安全系数
公式：
根据实测制动力矩安全制动闸（6对）制动力矩验算如下
1、安全制动力矩验算：
3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc物*r=289816.8NM
Mz=∑Fz*R=（制动力之和）*R
=(70200+75200+66000+69000+68990+69700)*1.4=586726NM＞3 Mj
安全制动力矩符合安全规程要求。
空载上提（平衡锤下放）二级制动减速度
az= =2.747 m/s2＞1.5 m/s2
浅谈煤矿提升机提升能力的验算方法
浅谈煤矿提升机提升能力的验算方法浅谈煤矿用提升机提升能力的验算方法摘要：概述了煤矿用提升机的分类及其工作原理；分析了煤矿用提升机提升能力的验算方法及提升机强度小或制动力矩小对提升机运行的影响；总结出煤矿用提升机只有在额定载荷下才能保证该设备安全、可靠的运行，对矿井安全提升有着极其重要的意义。
关键词：提升机；最大静张力；最大静张力差；制动力矩1、煤矿用提升机的分类及其工作原理：1.1煤矿提升机的分类煤矿用提升机是矿井提升设备中非常关键和重要的设备。
在大多数矿井中，提升机的提升量就是矿井的主产量；提升机又是升降人员和物料的主要设备，提升机能否安全可靠运行，直接关系到生产任务的完成和矿工的生命安全。
提升机可分为两大类：单绳缠绕式提升机和多绳摩擦式提升机。
单绳缠绕式提升机工作原理：是把钢丝绳的一端固定在提升机滚筒上，另一端绕过井架上的天轮与提升容器连接。
通过提升机滚筒转到方向的改变，将钢丝绳缠上或放松，以完成提升容器的上提和下放。
按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机又分为单滚筒和双滚筒提升机两种。
1.2煤矿用提升机的工作原理多绳摩擦式提升机工作原理：多根钢丝绳（一般4根或6根）等距离的搭放在主导轮（摩擦轮）的衬垫上，两端各悬挂一个提升容器（也有一端悬挂平衡锤）。
尾绳的两端分别与两提升容器底部相连，自由的悬挂在井筒中，用来平衡提升钢丝绳所造成的两端张力差。
当电动机带动主导轮转动时，通过衬垫与钢丝绳之间产生的摩擦力，带动提升钢丝绳及提升容器往复升降，完成提升任务。
摩擦式提升机根据布置方式不同，可分为井塔式和落地式两种。
2、煤矿用提升机提升能力的验算方法：煤矿用提升机提升能力：一是要验算提升机的强度是否满足要求，这里主要是指验算单绳缠绕式提升机的主轴和滚筒及多绳摩擦式提升机的主轴和主导轮的强度，而这两者的强度即为提升机制造厂家根据提升钢丝绳的最大静张力和最大静张力差设计的，因此，验算提升机的强度即为验算钢丝绳实际承受的最大静张力F jm和最大静张力差F jc，是否满足设计要求。
XXX煤矿立井提升设备提升能力校验计算说明书
XXX煤矿立井提升设备提升能力校验说明书XXX 煤矿2020年1月XXX煤矿立井提升设备提升能力校验计算本次校验是按“改扩建将设计生产能力提升至3.0Mt/a，新增一条主立井，主要担负全矿井原煤提升任务，将原主立井改造为提矸井，主要担负矿井矸石提升任务。
原副立井维持不变，担负升降人员、下放材料和设备等任务。
”的情况进行校验的。
矿井工作制度为三八制，年工作日为330d，日净提升时间为16h。
一、本次改扩建设计概述本次改扩建将设计生产能力提升至3.0Mt/a，新增一条主立井，主要担负全矿井原煤提升任务，井筒直径Φ6.5m，布置一对25t提煤箕斗，装备钢罐道，曲轨卸载。
将原主立井改造为提矸井，装备不变，主要担负矿井提矸石任务。
原副立井装备维持不变，担负升降人员、大件设备、下放材料等辅助任务。
二、现有提升设备概述1、提矸井（原主立井）提升设备提矸井（原主立井）装备一对TDG-16/150×4型4绳16t 底卸式箕斗，自重17.8t，担负原煤提升任务，提升机选用XX “XXX”公司生产的φ4×4多绳摩擦轮提升机，塔式布置。
提升机以直流低速电动机直联方式拖动，配套GLC-8165.79/16型直流电动机，额定功率2100kW，额定转速47.75r/min，电枢电压900V，额定负荷时电动机效率87.3%，电动机采用强迫通风冷却，通风机为LD71/ZE1120R型，配AM250MW-4型，功率为55kW，1475r/min电动机。
提升钢丝绳选用德国三角股钢丝绳，直径37.7mm，单重5.15kg/m，抗拉强度180kg/mm2，钢丝绳破断总拉力102600kg。
提升钢丝绳4根；左捻右捻各2根。
尾绳为镀锌扁钢丝绳，单重10.3kg/m，抗拉强度140kg/mm2，共2根。
主绳轮径与导向轮径均为4m。
2、副立井提升设备副立井装备一对1t双层4车4绳罐笼，自重13182kg，连接装置2945kg。
矿井提升系统高精度综合检测
（上接第159页）摘要:矿井提升系统的检测是矿产企业生产的关键内容，通过多种综合检测措施，对矿井提升系统进行检测，保障提升系统设计的精确性，才能达到提高矿井生产效率的目的。
本文主要阐述了矿井提升系统高精度综合检测的内容及应用的相关设备，对综合检测方案及分析状况进行总结，以期提高矿井提升系统的观测效率，使设备的作用得以充分发挥，保障矿井生产安全性。
关键词:矿井提升系统综合检测观测效率0引言作为矿井生产过程中的一个重要部分，矿井提升系统占据着重要的地位，起到连接煤炭矿井和地面作业生产的重要作用，不仅保障了工作人员的生产安全性，可以对煤炭矿井生产过程中的材料、煤炭及设备进行有效的提升。
因此，研究矿井提升系统高精度综合检测具有非常重要的意义，能够使观测精度进一步提升，提升不同仪器的性能，为矿井的高效生产奠定坚实的基础，更好的指导实践生产作业，为相关研究提供参考意见。
1矿井提升系统高精度综合检测涉及的内容矿井提升系统是实现煤矿高效生产的前提，其包括多个装置及设备，例如：天轮、提升容器、提升机、罐笼、绞车、井筒、钢丝绳及信号工等。
由于不同设备发挥的作用、运行途径各不相同，根据划分标准的不同，可以将矿井提升系统划分为不同的类型[1]。
在对矿井提升系统的控制精度进行检测时，要对各个部分的装置进行综合性的检测，具体包括以下项目：①钢丝绳的偏角；②镜架及井塔基础的变形；③提升位置；④矿井井筒中心标定和井筒十字中线恢复；⑤天轮轴水平度；⑥罐道竖直度；⑦提升中心、天伦中线平面位置平行度。
2矿井提升系统高精度综合检测应用的设备在对矿井提升系统进行高精度综合检测的过程中，需要应用多种观测技术和仪器，从而使观测结果更加准确，更加全面的评估和分析提升系统的稳定精度。
矿井提升系统高精度综合检测所应用的设备主要包括以下几种：①Axyz/MTM 工业测量系统。
由核心数据管理模块及多个应用模块共同构成的Axyz 工业测量系统(IndustrialMea-suringSystem)，具有极高的检验精度，将全站型电子测距仪（Electronic Total Station ）和电子经纬仪作为传感器，对观测对象的信息进行转换和输出；②精密监测全站仪。
主井提升机验算资料
主井提升系统改造方案及验算根据我矿实际生产情况，为了满足生产需要，扩大生产能力，提高经济效益，现决定对制约我矿生产能力的主井提升系统进行改造，以满足生产需要，具体改造方案如下：一、提升系统现状我矿主井井筒直径Ø4.5m，装备一对6T多绳箕斗，一台JKM-2.8/4（II）型多绳摩擦式提升机，矿井初期设计生产能力为45万吨/年，提升高度521.97m，根据设计院设计标准，我矿最大提升能力为72万吨/年（一钩6T、25钩/时、16小时/天、300天）。
我矿主井提升机为洛阳矿山机械厂上世纪八十年代生产的JKM系列提升机，根据出厂技术参数及说明书，钢丝绳最大静张力30T，钢丝绳最大静张力差9.5T，最大提升速度11.8m/s，传动方式分为单机拖动和双机拖动，单机最大输入功率为800KW，双机最大输入功率为1000KW，目前在用的为单机800KW拖动，已经达到最大设计标准，更换大功率的电动机已不能实现拖动，建议采用双电机（2×800KW）拖动，使现有提升机达到其最大提升能力。
二、改造方案根据我矿现有情况，主井提升机改造方案如下：1、不更换箕斗，现有单机拖动改为双机拖动，使现有提升机达到最大提升能力。
我矿箕斗为6T，根据实际装煤情况干煤可装7T、湿煤可装9T，按8T 计算，提升机、电动机、钢丝绳、防滑系统等均能满足生产要求（验算详见附件二），全年出煤96万吨（一钩8T、25钩/时、16小时/天、300天），此种方案须由现在的单机拖动改为双机拖动，电控系统需全部进行更换高压变频系统，更换为高压变频系统的优点：变频调速系统节省了电阻调速环节，对车房环境温度有很大的改善，变频调速可有效减少重物下放和制动时的能量损失，节约电能；变频调速在电动机运行方面的优势，减少换向不当而烧毁电动机的问题。
变频调速加减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。
变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将电能回馈给供电电网；改成双电机拖动后，可降低单台电动机的输出功率，增加电动机使用寿命，同时更换为变频系统运行稳定可靠，调速特性优越，能实现自动化控制。
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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=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=。