矿井 提升设备选型计算
8章立井提升设备的选型计算
二、选型设计的依据和主要内容
(一) 设计依据
1．主井提升
1) 矿井年产量A(t/a)； 2) 工作制度即年工作日数br，日工作小时数t，《煤炭工业设计规范》
规定：br = 330d，t = 16h； 3) 矿井开采水平数及各水平服务年限； 4) 矿井深度Hs，即井口至各开采水平的深度； 5) 卸载水平与井口的高差Hx(m)，可按下列数据选取： • 对于底卸式箕斗：Hx＝15~25m， • 对于普通罐笼：Hx＝0~15m； 6) 装载水平与井下运输水平的高差Hz(m)，对于底卸式箕斗：Hz＝18~
3) 矿井深度Hs (m)； 4) 每班下井材料、设备、炸药次数。(次/班)； 5) 提升罐笼型式规格，罐笼质量(kg)，矿车质量(kg)； 6) 矸石散集密度(t/m3)。
(二) 设计的主要内容
1) 计算并选择提升容器； 2) 计算并选择提升钢丝绳， 3) 计算并选择提升机； 4) 提升电动机的预选； 5) 提升机与井筒相对位置的计算； 6) 运动学及动力学计算； 7) 电动机功率的验算； 8) 计算吨煤电耗(对于主井提升)； 9) 制定最大班作业时间平衡表(对于副井)。
一般在保证不加大提升机的情况下，优先选用大容量箕斗。
所需一次提升时间
T1
3600Qbrt CAa f
(8-6)
按公式（7-3）可得
T1
v1 a
H v1
u
上式等号两边乘上av1，整理后得到v1的一元二次方程
v12 a T1 u v1 aH 0
解此方程，得两个根，其中一个根不合理(因v1太大)，故只剩一个根
v1 a T1 u
a2 T1 u 2 4aH
2
(8-7)
v1是选择提升机标准速度的一个依据，按v1在提升机技术性能表中选用 相近的标准速度。
提升设备选型计算
提升设备选型计算第一节 提升设备一、主提升设备： 1．原始参数及物料特性本输送机为原煤运输带式输送机，输送机机长L=1450m ，为水平运输；输送能力Q=300t/h ，原煤松散密度ρ=1000kg/m 3，粒度a=360mm ，输送物料单位长度的质量q=41.67kg/m 。
2．初步设定参数输送机带宽B=1000mm ，带速V=2.0m/s ，输送带选用PVG1000S 阻燃防静电带，额定拉断力S n =1.0×106N ，每米胶带自重: q o =25.0kg/m 。
托辊槽角λ=45°，承载托辊直径φ=133mm ，L=380mm ，轴承为6305/C4。
回程托辊直径φ=133mm ，L=1150mm ，轴承为6305/C4。
承载分支托辊质量G tz =18.9kg ，承载分支托辊间距l tz =1.5m ；回程分支托辊单位长度的质量 G tk =16.09kg/m 。
回程分支托辊间距 l tk =3.0m ；则承载、回程托辊转动部分单位长度的质量96.17309.165.19.18=+=+=tk tk tz tz t l G l G q (kg/m) 3．输送机输送能力计算 Q n =3.6Svk ρ=3.6×0.1396×2.0×1×1000=1005.1t/h ＞300.0t/h 满足 式中：S —物料在输送带上的最大横截面积 查表取0.1396ω/m 2V —带速 2.0m/s k —折减系数 查表取 1 ρ—原煤松散密度 1000kg/m 3 4．输送带宽度确定B ≥2α+200=920mm ≤1000mm （最大粒度α=360mm ）满足 5．圆周力及轴功率计算 输送机布置示意图下图所示：(1)圆周力计算F=C N fLg ［q t +(2q o +q)cos β］+gqH 式中：C N —附加阻力系数 查表取1.07f —运行阻力系数 查表取0.03 L —输送机铺设长度 1450mg —重力加速度 9.8q t —承载、回程托辊转动部分单位长度的质量 17.96kg/m q o —每米长度输送带质量 25.0kg/m q —每米输送物料质量 41.67kg/m β—输送机倾角 水平运输 H —输送高度 水平运输 代入式中得： F=50006.7(N) (2) 轴功率计算P=10-3 FV =10-3×50006.7×2=100(kW) 6．电动功率确定驱动系统采用双滚筒双电机传动方式，每套驱动装置由电动机、限矩型液力偶合器、减速器、逆止器等组成。
矿井 提升设备选型计算
9、提升、运输、空气压缩设备9.1主井提升设备9.1.1提升装置矿井设计生产能力15万t/a，主井为混合提升井，担负矿井煤炭、矸石、材料、人员等的提升任务。
1、设计依据（1）井筒参数：倾角α＝11°，井筒斜长L=797m（+658.1m~+506m）。
（2）车场形式：上、下部均为甩车场。
（3）提升斜长：L=L+上、下车场=797+50=847m。
t（4）工作制度：每年工作330d，每天工作16h/d，三班提升。
（5）最大班提升量：提煤量152t/班，矸石34.1t/班，升降人员50人，坑木1次，火药1次，设备及其他3次。
（6）最大件重量考虑：8t。
（7）提升容量：U型1t矿车，自重Q=600kg、人车：c选择XRC-15型人车3辆，一头二尾，头车自重：1767kg，尾车自重：1908kg。
（8）提升方式：单钩串车提升。
2、选型计算主井现实际安装了1台JK-2×1.8/20型提升机，滚筒直径D=2000mm，滚筒宽B=1800mm（加宽型）。
该绞车最大g静拉力F=6000kg，提升速度V=3.8m/s，最大容绳量为1280m。
z本设计按15万t/a对该提升机进行选型验算。
（1）选择钢丝绳每次可提煤车7个,、矸石车5个、人车3辆，则绳端荷载：提煤时：（式中f=0.01、f=0.2）Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=7（600+1000）×0.201=2251kg提矸时：Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=5（600+1700）×0.201=2312kg提人时：Qd=（Qc+Qw+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=（1767+1908×2+75×45）×0.201=1801kg提升最大件时：由于每次可提5个矸石车，5×1700=8500kg大于最大件重量8000kg，满足要求，不予计算。
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算一、提升容器的选择1．确定合理的经济速度立井提升的合理经济速度为V j =√H式中V j —经济提升速度，m ／s ；H ——提升高度，m ；H=H s +H x +H zH x --卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：H x =18m 一25m ，罐笼H x =0；Hz ——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：H z =18m~25m ，罐笼H z =0; H s —井筒深度，m 。
2．估算一次提升循环时刻(按五时期速度图估算)式中T j --依据经济提升速度估算的一次提升循环时刻，s ；a —提升加速度，m ／s 2，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤／s 2，箕斗提升时，≤／s 2；u —容器爬行时期附加时刻，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；θ—休止时刻。
3、计算一次合理的经济提升量式中rn j --一次合理的经济提升量，t ；A n —矿井年产量，t ／a ；C —提升不均衡系数，关于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2； a f ——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数；b r ——提升设备年工作日数，一般取b r =300d ；t ——提升设备日工作小时数，一般取t=14h 。
依据计算出的一次合理的提升量m j 取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。
4．确定实际一次提升循环时刻T ′x 及完成年产量An 的最大提升速度V ′m 。
（1） 依据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时刻为（2） 计算提升机所需的提升速度二、提升钢丝绳的选择计算中选定标准容器之后，那么可按下边的公式计算钢丝绳每米质量m-----一次提升货载质量，kgM z ——提升容器自身质量，kg ；m p —提升钢丝绳每米质量，kg ／m ；g —重力加速度，m ／s 2；H c —钢丝绳最大悬垂长度，m ，H s --井筒深度，m ；H z —装载高度，m ，罐笼提升，Hz=0，箕斗提升，Hz=18m 一25m ；H j ——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m 一25m ；箕斗提升，30m ～35m 。
第十一章(2) 矿井提升设备选型计算
下出绳角β
19
6．下出绳角β
出绳角β的大小，影响提升机主轴的受力情况，JK
型提升机主轴设计时是以下出绳角β为15°考虑的。 若β<15°，钢丝绳有可能与提升机基础接触，增 大了钢丝绳的磨损。对于JK型提升机要求满足 β>15°。
D Dt arctan arcsin Ls Rt 2 Lx H j C0
6
第399条
提升钢丝绳的检验应使用符合条件的设备 和方法进行，检验周期应符合下列要求： （一）升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬 挂时起每隔6个月检验1次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔 12个月检验1次。 （二）升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起12个月时进 行第1次检验，以后每隔6个月检验1次。 摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为 18mm及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提 升用绳除外），不受此限。
Fjc (m mp H ) g
Hc Hs H Hz
18:03
提升机强度校核
13
4、提升机强度校核
从提升机规格表中，可查得提升机允许的最大静张力Fjm和最 大静张力差Fjc，按下式验算提升机强度是否满足要求。 （2）对于摩擦式提升机 ①等重尾绳
Fjm (m mz n1mp H c ) g
18:03
提升机与井筒相对位置的计算
18
1、允许最大内外偏角α2max、α1max的确定
钢丝绳的偏角是指钢丝绳弦与通过天轮平面 所形成的角度，有内偏角和外偏角之分。 ①偏角过大将会导致加剧钢丝绳与天轮间 的磨损，降低钢丝绳的使用寿命，磨损严重 时还会引起断绳事故。因此，《煤矿安全规 程》规定，内外偏角不得超过1°30’。 ②如果内偏角过大，当钢丝绳缠绕卷筒时， 绳弦与已缠绕到卷筒上的绳圈会相互接触， 并产生磨损，这一现象称为“咬绳”，因此， 最大内偏角α2max，不仅受《煤矿安全规程》 的上述限制，同时还受不“咬绳”的限制。
提升机选择计算
—最大提升速度，m30—提升钢丝绳试验长度，m—提升机卷筒名义直径，m—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm3—摩擦圈数—提升机卷筒宽，mmB＞时可绕n层，在建设时期当井深≤400m时，n=2井井深＞400m时，n=3，必须符合《煤矿安全规程》有关规定错绳圈，一般=2~4—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，N—提升机主轴强度要求允许的钢丝绳最大静张力差，N—提升物料荷重，N—提升容器荷重，N—钢丝绳线分布力，N/m=9.81—每米钢丝绳标准质量，kg /mP—电动机功率，kNL0—钢丝绳最大斜长，m—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.015（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，=0.15~0.2—井筒倾斜角立井提升：斜井提升：—动力系数：吊桶提升时，=1.05罐笼提升时，=1.3—提升机最大速度，m/s—矿车阻力系数，=1.15~1.2—电动机功率备用系数，=1.2—传动效率，一级减速=0.92二级减速=0.85其余符号同前VT=式中K—提升不均匀系数，K=1.15~1.25Azh—抓岩机最大生产能力；多台抓岩机时为总生产能力（松散体积）m3/h0.9—吊桶装满系数T1—提升一次的循环时间，s，Tzh/sTzh=为了充分发挥提升机的能力，Tzh≥T1Vj=式中K—提升不均匀系数，K=1.250.85—箕斗装满系数Ag—掘进每一循环的小时出矸量m3/h—一次提升循环时间，ST1=2T1=式中—箕斗提升最大速度，m/s。
《煤矿安全规程》规定，当箕斗提升物料时，≤7，当铺固定道床，并采用等于或大于38kg/ m的钢轨道时，≤9。
—箕斗在卸载轨内运行速度，m/s；=1.0~1.5—卸载曲轨长度，m；一般选=6~8a—箕斗提升加减速度，m/s2；=0.5~0.7L—提升最终斜长，m—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时=100~300sQ=9.81Q=9.81—标准吊桶容积，m3—矿车容积，m3 —岩石松散容积，kg/ m3—岩石松散系数，取1.8~2.0—水容重，kg/ m3 —临时罐笼所容纳矿车数—装满系数，取0.9—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，1470~1870Mpa—钢丝绳的安全系数提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9 ≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m≥—所选钢丝绳所有钢丝破断力总和，N—箕斗容积，m3—矿车容积，m3—矿车装满系数，= 0.8~0.9—岩石松散容重，k g / m30.85—箕斗装满系数—每次提升矿车数目—钢丝绳最大斜长，m—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取=1570 Mpa—井筒倾斜角—安全系数，提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.0 15（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，= 0.15~0.2≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m ≥—所选钢丝绳所有钢丝—悬吊设备荷重，N—悬吊同一设备的钢丝绳数—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数≥13≥Ps —每米钢丝绳标准重量，kg/ m—选定钢丝绳的所有≥—第个掘进工作面实际需要的风量，m3/mi n—第个掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3/m in—第个掘进工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应根据实际考察的结果确定。
主斜井提升设备选型计算
西山坡井主斜井提升设备选型计算一、计算条件矿井年产量： A n =15（万T/年） 井筒斜长： L=630 （m ） 井筒倾角： α=23.5°采用1吨固定车箱式矿车。
提升不均衡系数：C=1.25矿井工作制度： 年工作日 b r =330天；每天三班提升，净提升时间t=16（h ）车场形式型式： 上口为甩车场、下部为平车场 井底车场增加的运行距离：L H =5（m ） 上部车场的运行距离： L B =35（m ） 二、一次提升量的计算提升斜长： L t = L H +L+ L B =35+630+5=670（m ） 一次提升持续时间的确定：初步选定的最大速度3.30m/s ，按《固定设备手册》表1-4-23，计算每次提升的持续时间：T ’g =（0.303L t +68）×2=540.02（S ）一次提升量的确定：Q=()T t b T A C r g N a 13.636001633002.54015000025.115.13600'=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯决定串车由五个组成。
三、钢丝绳的选择：绳端荷重：L C = L t +60=670+60=730(m) Q d =()()=++a f a Q Q n K z cos sin 115×1600×（sin23.5°+0.01×cos23.5°）=3263（kg ）钢丝绳单位长度的重量计算：()()m kg a f a L mQ P c Bdk /782.1582.07305.6155001.13263cos sin 1.12'=⨯-⨯=+-=σ选取钢丝绳6×7—24.5—155—右交。
全部钢丝绳破断力总和Q s =34500（kg ）; d=24.5（mm ）; p k =2.129（kg/m ）。
安全系数：().5.628.8582.0129.2730326334500cos sin 2符合要求 =⨯⨯+=++=a f a P L Q Q m k C d s 四、提升机的选择：滚筒直径： Dg=80d=80×24.5=1960 (m)选2JK2.0×1A —30型提升机：F Ze =F Ce =6000（kg ）, B=1.0m; I=30；V max =3.3（m/s ）; Dg=2.0m 。
第十一章2-矿井提升设备选型计算
②重尾绳
Fjm (m mz n1mph0 n2mq H0 )g Fjc mg H
③轻尾绳
Fjm [m mz n1mp (h0 H ) n2mq Hh ]g Fjc Q H
19:51
天轮的选择计算
13
2、天轮的选择
根据《煤矿安全规程》规定，天轮直径Dt按以下条件确定：
设计依据
1
⑴主井提升 ①矿井年产量An，t/年； ②工作制度：年工作日br，日工作小时t。《煤矿工业设计规 范》规定，br=300天，t=14h； ③矿井开采水平数、各水平井深Hs及各水平的服务年限； ④提升方式：箕斗或罐笼； ⑤卸载水平与井口的高差（卸载高度）Hx，m； ⑥装载水平与井下运输水平的高差（装载高度）Hz，m； ⑦煤的松散密度，t/m3； ⑧矿井电压等级。
3
提升容器计算和选择 提升钢丝绳计算和选择 提升机滚筒直径的计算和选择 天轮直径的计算和选择 电动机功率初选 提升机与井筒相对位置计算 运动学及动力学计算 初选电动机功率的验算 主井提升吨煤电耗及效率计算 副井提升最大班作业时间平衡表制定
19:51
提升钢丝绳的选择计算
4
1．提升钢丝绳的安全系数 根据《煤矿安全规程》的规定，按最大静载荷并
选择卷筒（或摩擦轮）直径D的主要原则是使钢丝绳在卷筒
（或摩擦轮）上缠绕时不致产生过大的弯曲应力，以保证钢 丝绳的一定承载能力和使用寿命。
理论和实践都证明，绕经卷筒和天轮的钢丝绳弯曲应力大小
及其使用寿命，取决于卷筒与钢丝绳直径的比值。《煤矿安全
规程》规定：
缠绕式提升机地面安装DD
80d
1200
井下安装DD
游动天轮轮体制成整体铸钢结构型式，采用光轴，其两端 装有滚动轴承使其轮体既能在轴上滑动，又能随轴一起转 动。
矿井提升设备选型设计
提升设备选型设计一、提升设备选型设计原始资料：已知某矿矿井年产量为An=60万吨，矿井深度Hs=300米，装载高度Hz=18米。
散煤容重γ=0.9吨/m3或0.92吨/m3，单水平开采。
选择该矿主井采用双箕斗提升。
（一）、提升容器的选型1、最大提升速度的确定最大提升速度按下式确定：Vm=0.3～0.5H1/2式中 Vm——最大提升速度，m/s；3～0.5——系数，一般取其平均值，即0.4；H——提升高度，m；H=Hs+ Hx+Hz，式中Hs——矿井深度，m；Hx——卸载高度，箕斗提升Hx=15～25m；Hz——装载高度，m；带入数据得出Vm=0.4×（300+18+18）1/2=7.33m/s2、一次循环提升时间的确定一次循环提升时间按下式确定：T/=Vm/a1+H/Vm+μ+θ式中 T/——一次循环提升时间，s；a1——假定加速度，一般可取0.7～0.8m/s2；μ——箕斗在曲轨减速或爬行需要的附加时间，可取10s；θ——装卸载或换车时间，取10s；带入数据得出T/=7.33/6.8+336/7.33+10+10=75s3、一次提升量的计算一次提升量按下式计算：Q/=(af·C·A·T/)/(3600·br·t)式中 Q/——一次提升量，t/次；af——提升能力富裕系数，可取1.2；C——提升不均匀系数，可取1.15；A——矿井年产量，万t；br——300a；t——14h；带入数据得出：Q/=（1.2×1.15×600000×75）/（3600×300×14）=4.11 t/次4、选择箕斗及其规格根据计算出的数据，选择型号JL-4型箕斗，其主要技术参数如下：箕斗名义载重量4t,箕斗斗箱有效容积4.4m3，箕斗自重4400Kg，箕斗总高8560mm，箕斗中心距1830mm，提升钢丝绳直径￠37mm。
矿井提升设备选型计算
（一）升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬 挂时起每隔6个月检验1次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔 12个月检验1次。
（二）升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起12个月时进 行第1次检验，以后每隔6个月检验1次。
摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为 18mm及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提 升用绳除外），不受此限。
10
05:02
4绳摩擦提升机天轮
11
05:02
天轮的选择计算
2、天轮的选择
根据《煤矿安全规程》规定，天轮直径Dt按以下条件确定：
井上
围包角不大于90o时
Dt Dt
60d
1200
围包角大于90o
时
Dt Dt
80d
1200
井下
围包角大于90o时
Dt Dt
60d
900
围包角不大于90o
14
05:02
提升机强度校核
4、提升机强度校核 从提升机规格表中，可查得提升机允许的最大静张 力Fjm和最大静张力差Fjc，按下式验算提升机强度是 否满足要求。 （1）对于缠绕式提升机
Fjm (m mz mpHc )g
Fjc (m mpH )g
6
05:02
《安全规程》规定钢丝绳安全系数
7
05:02
提升钢丝绳规格选择计算
A
立井单绳缠绕提升钢丝绳ax为：
Qmax = m g + mz g + mp g Hc
Hc Hs
m－一次提升货载质量,kg；
mz－提升容器质量,kg； mp－提升钢丝绳每米质量，kg/m。
第七章矿井提升设备选型计算
第七章矿井提升设备选型计算矿井提升设备选型计算是矿井工程中非常重要的一项工作，其结果直接影响到矿井的生产效率和安全性。
本章将以一些实际矿井为例，介绍矿井提升设备选型计算的方法和步骤。
首先，我们需要了解该矿井的具体情况。
假设该矿井为井下采矿矿井，井口高程为500m，井口直径为5m，井下工作面所在位置距离井底100m，井底高程为600m。
煤层厚度为2.5m，采高为0.8m。
现需要选型一台合适的提升设备。
其次，我们需要计算矿井的生产能力和提升物料的特征。
生产能力的计算：井下工作面的生产能力由人工掘进和提升设备的运输能力两部分组成。
人工掘进的生产能力可以根据工人的劳动强度，挖掘速度等进行估算。
假设一个工人每小时可挖掘10m³的煤炭，则该工作面的人工掘进能力为10m³/小时。
提升设备的运输能力需要通过计算来得出。
我们可以假设提升设备每分钟运送的煤炭数量为X吨，然后根据井下工作面的生产能力和提升设备的工作时间进行计算。
假设提升设备的工作时间为10小时，则该设备每分钟可运送的煤炭数量为：每小时煤炭产量=10m³/小时+60X吨/分钟根据实际情况进行调整，可以得到提升设备每分钟可运送的煤炭数量。
提升物料的特征的计算：提升物料的密度是影响提升设备选型的重要因素。
在这个案例中，我们假设煤炭的密度为1.2吨/m³。
然后，我们需要根据矿井的情况和提升设备的特性来选择合适的设备。
根据井口直径和井口高程，我们可以估算出提升设备的工作尺寸。
假设井口直径为5m，井口高程为500m，则可选择的提升设备最大工作尺寸为5m×500m。
根据提升物料的特性和所需的生产能力，我们可以选择合适的提升设备类型。
根据其中一工作面的生产能力和提升设备每分钟的运输能力，可以计算出每小时煤炭的产量。
根据产量和提升物料的密度，我们可以估算出每小时的提升物料重量。
根据提升物料的重量和提升设备的工作尺寸，可以选择合适的提升设备类型。
10提升设备选型计算解析
31 January 2020
四川师范大学
2.第一水平提升高度
H H j H z H x 232 18 16 266 m
31 January 2020
四川师范大学
竖井《定型成套装备》提升方式、提升设备：
井型：60万吨/年 一水平250米 二水平400米
提升方式：主井：双钩4吨单绳箕斗
副井：双钩双层一车多绳罐笼
主井提升机（第一水平）： 2JK-3/11.5型
vm=6.8m/s
配套电动机YR118/51-12，500kW（带微拖）
四川师范大学
井型：90万吨/年 一水平400米 二水平550米
提升方式：主井：双钩9吨四绳箕斗
副井：双钩双层一车多绳罐笼
主井提升机（第一水平）： JKM2.8 ×4型 vm=5.85m/s 配套电动机YR173/54-20， 800kW（带微拖）
副井提升机（第一水平）：JKM2.8×4型
vm=6.85m/s
vm=4.5m/s
配套电动机JRZ116/44-12，425kW（带微拖）
副井提升机（第一水平）：JKM1.85×4型
vm=6.45m/s
配套电动机JRQ1512-12-12，300kW（带动力制动）
31 January 2020
四川师范大学
井型：90万吨/年 一水平250米 二水平400米
提升方式：主井：双钩8吨单绳箕斗
副井：双钩双层一车多绳罐笼
主井提升机（第一水平）：2JK-3.5/15.5型 vm=5.8m/s 配套电动机YR143/49-12，800kW（带微拖）
立井提升机电动机选型
第一节主立井提升设备选型计算一、计算条件矿井年产量： n Q =150万吨/年 单水平提升，井筒深度: 300m; 箕斗卸载高度: 20m ； 箕斗装载高度: 15m ；松散煤的密度: 1.15T/3m ； 年工作日： n b =300 天 每天净提升时间： t =14 h 矿车型号： MG3.3C-9固定式矿车二、箕斗的选定 1、提升高度3002015335s z x H H H H m =++=++= 式中：s H 为井筒深度；z H 为箕斗装载高度； x H 为箕斗卸载高度； 2、经济提升速度7.32/m v m s ==≈ 3、一次提升循环估算时间x T 处估加速度a=0.8m/s2074.9mx m v H T s v a=++= 4、小时提升次数3600/48.05s x n T ==次； 5、小时提升量s A取提升不均衡系数C=1.15，提升能力宽裕系数f C =1.20415010 1.15 1.20492.5/30014n f n rA CC t h b t ⨯⨯⨯===⨯s A6、一次合理提升量492.510.2548.05t ==s s A Q=n 考虑为以后矿井生产能力加大留有余地，由多绳箕斗规格表1-4，选择名义载重量12t 的同侧装卸式JDS-12/110*4 箕斗，其主要技术规格如下：自重z Q =11.5t ； 全高14450r H mm =； 有效容积 13.23m ；提升钢丝绳数 4，尾绳数 2；实际载重量 Q=13.2⨯1.15⨯10≈151.8kN 三、选择提升钢丝绳和尾绳1、考虑到提升容器为多绳箕斗，拟采用四绳摩擦提升机，主绳根数214;1550/mm B n N σ==钢丝抗拉强度对于摩擦提升采用为宜。
2、钢丝绳最大悬垂长度c H 尾绳环高度15h H m = 初估井塔高j H =23m 提升高度 H=335m2333515372c j h H H H H m =++=++=2、估算钢丝绳每米重力'P取钢丝绳抗拉强度21550/,m 7a N mm σ==B 安全系数；'1P 0.11()c B c a Q Q n H m σ+=-=15.181000011.5100000.111550004(372)7.0⨯+⨯⨯-=28.68N/m选用6W(19)股（1+6+6/6）-1520-30-特-镀锌-顺捻钢丝绳作主绳。
提升设备选型计算
一、提升设备选型计算（一）计算条件：1、井口标高+1797.00m，井底标高+725.00m，井深1072.00m，井筒净直径φ5.6m。
拟选用ⅣG型井架，井架高度26.372m，岩石松散容重1800kg/m3，掘进断面S掘=33.183m2，使用HZ-4型中心回转式抓岩机装岩，抓岩机生产能力30m3/h，重7577kg。
提升高度H=1072+26.372m=1098.372m。
选用JKZ-2.8/15.5提升机，配用电机功率1000KW，3.0m3座钩式吊桶单钩提升。
（二）计算提升机提升能力井深700m以下时：1、一次提升循环时间T1=2×[(1082.4＋2×5.482－52)÷5.48]＋80＋80=553S2、提升能力AT=(3600×0.9×3)÷(1.25×555)=14S3、每一凿井循环（段高3.4m）出矸量3.4×33.183=113 m3(实体)4、每一凿井循环提升矸石时间(33.183×3.4×1.8)÷(14×0.8)=18h5、1个施工循环时间为：支模平底2h；打锚杆、挂网、喷砼7h，井深700m以上时：打眼放炮8h；捣制砼7h；清底提盘4h。
合计：28h，28+18=46h6、月循环数为：(30×24)÷46=15个循环7、月进尺：15×3.4=51m一次提升循环时间：1、T1=2×(700+2×5.482－52)÷5.48+160=418S2、提升能力：A T=(3600×0.9×3)÷(1.25×418)=18.6 m3/h3、每一凿井循环提升矸石时间：(33.183×3.4×1.8)÷(18.6×0.8) =13.65h4、一个施工循环时间：28+13.65=41.65h5、施工循环数为：(30×24)÷41.65=176、月进尺：17×3.4=57.8m（三）选择提升钢丝绳1、提升物料重：Q=0.9×3×1800+0.9×(1－0.5)×3×1000=6210kg2、提升钢丝绳终端荷重：Q0=6210+1050=7260kg3、钢丝绳单位长度重量：P S={7260×9.81÷[(110×1870)÷(9.81×9)－1098.372]}÷9.81=5.9kg/m4、选用35×7-38-1870钢丝绳、长度1300m。
提升机选型计算2013[1].8.
![提升机选型计算2013[1].8.](https://img.taocdn.com/s3/m/c36230763c1ec5da50e2708d.png)
+400m---+80m 副井斜坡绞车选型计算一、计算条件1.年产矸量预计：35N A =万吨；2.斜坡角度：25β=；3.斜坡总斜长：取760L m = ；(+400m--+80m 斜坡斜长757.2m 。
)4.年工作日：330r b =天；5.日工作时间：16t h =；6.矿车自重： m 1=1270kg （矿车净重1250kg ，铁片钩、保险绳重约20kg ）7.单个矿车长度：2410㎜（上、下偏差±5㎜）； 外沿2450㎜（偏差±10mm ）；单个矿车宽度：1242㎜（偏差±5㎜）；单个矿车滚面距矿车沿高度：866㎜（偏差±5㎜）； 单个矿车体积：2410×1242×866/（1～1.5）=2.592～1.728（3m ）；900mm 轨距单个矿车体积：约2m 3；矸石每车净重()22 1.83600m kg =⨯= 矸石比重（矸石散体容积按照31.8/T m 计算）； 8.提升方式为：串车提升； 要求：每次提升车数为：3车。
考虑矸石量等情况，本选型按照+400m---+80m 提升3个车进行选型设计计算。
二、一次提升量和车组中矿车数的确定 1.计算提升斜长()7602222804T D k L L L L m =++=++=；L —斜坡长度：760L m =；D L —斜坡下车场运行距离：22D L m =K L —斜坡口上车场运行距离：22K L m =；2.初步确定速度1）初步确定最大提升速度mν',根据《煤矿安全规程-2013版》规定:倾斜井巷内升降人员或用矿车升降物料时, 5/mm s ν'≤。
本次设计初步确定最大提升速度 4/m m s ν=；2）斜坡上、下车场内速度0 1.5/m s ν≤，取0 1.3m/s ν=。
3）斜坡上、下车场初始加、减速度200.3/a m s ≤，取200.3/a m s =4）斜坡中主加、减速度1a 、3a ，升降人员时2130.5/a a m s =≤，取2130.5/a a m s ==，对料物提升的1a 和3a 没有限制。
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9、提升、运输、空气压缩设备9.1主井提升设备9.1.1提升装置矿井设计生产能力15万t/a，主井为混合提升井，担负矿井煤炭、矸石、材料、人员等的提升任务。
1、设计依据（1）井筒参数：倾角α＝11°，井筒斜长L=797m（+658.1m~+506m）。
（2）车场形式：上、下部均为甩车场。
（3）提升斜长：L=L+上、下车场=797+50=847m。
t（4）工作制度：每年工作330d，每天工作16h/d，三班提升。
（5）最大班提升量：提煤量152t/班，矸石34.1t/班，升降人员50人，坑木1次，火药1次，设备及其他3次。
（6）最大件重量考虑：8t。
（7）提升容量：U型1t矿车，自重Q=600kg、人车：c选择XRC-15型人车3辆，一头二尾，头车自重：1767kg，尾车自重：1908kg。
（8）提升方式：单钩串车提升。
2、选型计算主井现实际安装了1台JK-2×1.8/20型提升机，滚筒直径D=2000mm，滚筒宽B=1800mm（加宽型）。
该绞车最大g静拉力F=6000kg，提升速度V=3.8m/s，最大容绳量为1280m。
z本设计按15万t/a对该提升机进行选型验算。
（1）选择钢丝绳每次可提煤车7个,、矸石车5个、人车3辆，则绳端荷载：提煤时：（式中f=0.01、f=0.2）Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=7（600+1000）×0.201=2251kg提矸时：Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=5（600+1700）×0.201=2312kg提人时：Qd=（Qc+Qw+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=（1767+1908×2+75×45）×0.201=1801kg提升最大件时：由于每次可提5个矸石车，5×1700=8500kg大于最大件重量8000kg，满足要求，不予计算。
钢丝绳的悬重长度：Lc=Lt+30=847+30=877m钢丝绳单位重量（按提矸计算）：Pk=Qd/[（1.1×δB/m）- Lc×（sin11°+f2cos11°）]=2312/[(1.1×16700/7.5)-877×0.387]=2312/2110=1.096kg/m故选用20NAT6×7+FC1670ZS222 138 GB8918-2006型钢丝绳，直径φ=20mm，单位重量Pk=1.38kg/m，全部钢丝绳破断力Q S=25175kg。
（2）验算安全系数提煤时：m煤=Q S/[Q煤+Lc×Pk(sin11°+f2cos11°)]=25175/（2251+877×1.38×0.387）=25175/2719=9.3>7.5提矸时：m矸=25175/（2312+877×1.38×0.387）=25175/2780=9.1>7.5提人时：m人=25175/（1801+877×1.38×0.387）=25175/2269=11.2>9.0通过上述验算，安全系数均满足《煤矿安全规程》要求。
（3）最大静张力验算(按提矸时计算)：Fz=Qd+Lt×Pk（sin11°+f2cos11°）=2312＋847×1.38×0.387=2780kg<6000kg(符合要求)（4）钢丝绳的缠绕层数Lt+Lm+7πD gVc=————————（d+ε）π〃Dp〃B式中：Lm—定期实验用钢丝绳长度，一般取30m Dg—绞车滚筒直径mDp—钢丝绳在滚筒上缠绕的平均直径mB—绞车滚筒宽度mmd—钢丝绳直径mmε—钢丝绳缠绕间隙，取2.5mmDp=Dg+（Kc-1）d式中：Kc—提人时绞车允许的缠绕层数2层Dp=2000+（2-1）×20=2020mm将上述参数代入公式，则847+30+7×3.14×2Vc=——————————×（20+2.5）3.14×2.02×1800=1.81层（5）电动机功率验算K〃Fz〃V 1.1×2780×3.8N=——————=————————=134kw102〃η102×0.85根据上述计算结果，现提升机实际配套电动机为YR400-54-8型，Ne=250kw，满足要求。
电动机η=730r/min，V=6KV，λ=2.02，（GD²）d=16.5kg〃m²减速器传动比计算：π〃D g〃n d 3.14×2.0×730i= ——————= ————————= 20.160〃V max60×3.8取i=20（6）天轮直径的确定D t=80d=80×φ20=1600mm，取2000mm即天轮直径为φ2.0m。
（7）过卷距离按下式计算：V²maxL g=1+0.5V max + —————————·K2g(sinα+f1cosα)式中：V max——提升机最大速度 3.8m/sg——重力加速度9.8m/s²K——备用系数取1.5则：3.8²L g=1+0.5×3.8+ ——————————————×1.52×9.8(sin11°+0.01×cos11°)=1+1.90+5.5=8.4m（取10m）即过卷距离为10m。
（8）井口至天轮中心长度（栈桥长度）L′=L1+L2+L g+0.75R式中：L′——栈桥长度mL1——井口至甩车道岔尖长度取15mL2——道岔尖至串车组的钩头停车点处的距离（即过卷开关位置），矿车长取Lc=2.2m，本设计每次提7个车，则L2=1.5nLc=1.5×7×2.2=23.1m。
提人时：L2=1.5×3×4.97= 22.4m。
取25m。
L g——过卷距离取10m则：L′= L1+L2+L g+0.75R =15+25+10+0.75×1=50.75m （9）井筒高度：H高= L′sinα-R=50.75×sin11°-1=8.684m。
附主井提升系统简图。
（10）混合提升作业时间一次提升时间估算：提升速度V=3.8m/s，查表得：T=（0.263L t+70）×2=(0.263×847+70)×2=586（S），则提升平衡时间见下表主井最大班作业时间平衡表序号项目单位班提升量每次提升量班提升次数每次循环时间(s)班提升时间（min）1 煤t 152×1.25 7 27 586 263.72 矸石t 34.1×1.258.5 5 586 48.83 升降人员人50 45 2 796 26.54 坑木m³ 1 586 9.85 火药 1 945 15.86 设备及其它 3 586 29.3393.9min 合计 6.6h注：矸石提升量每班按日提升量的50%计算，提煤、提矸不均衡系数为1.25。
根据上述计算结果，现有JK-2×1.8/20型绞车满足需要。
（11）提升系统运动学、动力学计算①电动机的变位重量（GD²）di²Gd=——————Dg²16.5×20²=—————=1650（kg）2²天轮的变位重量Gt=363kg提升机的变位重量Gj=（200+200B）〃Dg² +0.3Gd=（200+200×1.8）2²+0.3×1650=2735kg提升钢丝绳的总长度L k=Lc+Lx+7πD+Lm=847+44.19+7×3.14×2+30=995（m）式中：B 1.8L X =—————=—————=44.19m2tg1°10′2tg1°10′变位重量总计ΣG=n（Q Z+Q k）+L k P k+G t+G j+G d=5×（600+1700）+995×1.38+363+2735+1650 =17621kg变位质量：ΣG 17621ΣM=——= ————=1798kgG 9.8②等效力ΣF²t 30.22×108F d= ———= ——————=3609kgTd 232③等效功率F d V max3609×3.8×1.1N dx=————K=————————=174kw< N e=250kw 102η 102×0.85满足要求。
④电动机的过载系数效验Fmax 4079λ′=———————= ————————102ηPe/Vmax 102×0.85×250————————3.8=0.72<2.02×0.85=1.72根据上述计算结果，电动机等效功率和过载系数均满足要求，所选电动机满足要求。
附提升系统速度和力图。
3、提升机房照明提升机房照明电源与工业场地共用一个照明电源，照明灯具采用普通150w白炽灯，主机房安装白炽灯6盏，电控室安装白炽灯6盏。
4、防护隔离提升机滚筒装置深度指示器，电动机及传动装置总体设置一个围护栏。
5、消防设施地面消防系统设一趟专用消防管路至提升机房，在提升机房内门前处设DN100消防栓一个，设1m3沙箱一个，设二氧化碳灭火器4个。
6、设备选型的合理性及运行安全性分析主井提升设备选用单滚筒JK-2×1.8/20型提升机，该设备具有安全性较好，运行连续，转载环节少，管理方便，系统简单等优点。
为保证提升装置安全运行，设置了机电保护、电气保护、防跑车装置和安全制动等各种安全保护装置（详见提升机机电保护、电气保护、防跑车和安全制动装置条款。
）能可靠保证提升机运行安全。
7、提升机电源及线路、电气主接线、传动方式及设备主井提升机主接线为双电源，两回路电源分别取自地面变电所不同的低压母线段，电压等级为380v，电源线路为2回MVV-1000 3×240型聚氯乙烯铠装电缆。
提升机电控设备为KBP-PLC-2型变频调速电控装置，并设有HS11-600/38型双向刀闸开关，当一回路电源故障时，能通过转向开关及时不间断的向提升机供电。