斜井单钩甩车场串车提升

斜井单钩甩车场串车提升
1） 计算条件：
矿井年产量：30=N A （万t/年） 井筒斜长：600=L （m ） 井筒倾角：α=200 采用1吨固定车厢式矿车。

提升不均衡系数：15.1=C
矿井工作制度：年工作日br=300天；每天两班提升，净提升时间14=t (h) 车场型式：井口，井底均为甩车场 矿井服务年限为30年
井底车场甩车增加的运行距离：)(30m L H = 串车在井口栈桥上的运行距离：)(30m L B = 2） 一次提升量的计算：
提升斜长：6603060030=++=++=B H t L L L L （m ） 一次提升持续时间的确定：
初步选定的最大速度s m /8.3，按表1-4-23，计算每次提升的持续时间： ()487270263.0'≅⨯+=Lt Tg 一次提升量的确定： )(7789.123600
14300487
30000015.115.13600't brt Tg CafA Q N =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=
决定串车由13辆1吨矿车组成。

3）钢丝绳的选择：
绳端荷重：
[]()()12()(sin cos )131000600(sin 200.01cos20)7309.5d Z K Q n Q Q f kg αα=++=⨯++=钢丝绳悬垂长度：)(6903066030m Lt Lc =+=+= 钢丝绳单位长度的重量计算:
2001.1(sin cos )7309.5 501.2(/)
1.11519690(sin 200.01cos 20)6.5d
K B
Q P Lc f m kg m σαα=
-+==⨯-⨯+⨯
这里选用型圆股钢丝绳，查钢丝绳规格表有：钢丝绳直径d=12.5mm ，钢丝绳破断力总和Qs=86926(kg); 钢丝绳每百米质量;Pk=54.12(kg/100m) 安全系数：
869267309.56920(sin cos )
s
d c k m Q Q L P f αα+⨯
+=
=
+
1310013100
sin
2cos
7301690 3.76920.5373011378
Qs
m
Qd LcPk f =
13100
6.72 6.58679
符合要求，以下按此种钢丝绳计算。

4）提升机的选择 ：
滚筒直径：Dg=80d=80232029=⨯(mm) 选用JK-2.5/20型单筒提升机
Dg=2.5m;B=2m;Fze=Fce=9000(kg);I=20;Vmax=3.8(m/s) 滚筒的缠绳宽度：
()()32905.46329529
.225.27306607'⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯++=+++=
ππεππd Dp Kc Dg
Lm Lt B
=1501（mm ）
钢丝绳在滚筒上将作双层缠绕（2000<1501X2<2000X2）。

最大静拉力：)(8619)cos (sin Kg f Pk Lt Qd FZ =+++=αα 最大静拉力差：对于单钩提升，其值等于最大静拉力，即 Fc=Fz=8619(Kg)<9000(Kg) 可见所选用的提升机是合适的。

5）提升系统：
天轮的选择：Dt=80d=80⨯29=2320(mm)
选用TSG-2500/16型固定天轮，见表1-3-34。

井架高度的确定：Hj=lsin ⨯=-60Rt βsin10 -1=9.42(m) 取9.0（m ） 滚筒的轴中心至井架天轮中心水平距离：
按允许的偏角度求提升机滚筒中心与天轮中心间钢丝绳弦长：
Lx=
)(83.45'
15122
'1512m tg tg B =⨯=
取滚筒轴中心到井天轮中心之水平距离（Ls =45.8m,）则钢丝绳的弦长：
Lx=22)]()[(Rg C Rt Hj Ls +-++
=22)]25.11()25.19[(8.45--++=46.49(M)
钢丝绳的偏角（内编角=外偏角）：
tg 02151.046490
22000
2=⨯==
∂Lx B 钢丝绳的仰角：'151''15'131 <=∂ 钢丝绳的偏角： ''48'54908
.451
911
=-=-=--tg LS c Hj tg ϕ 6）电动机的预选：
NS=
)(97.38293
.01028
.386191.1102max 2KW V KF =⨯⨯⨯=η
选用JR1510-10型电动机： E
N =480KW;Nd=590rpm;
V=6000v,GD 2=345Kg.m 2;;8.1=λ%5.90=d η
接电动机的额定转速核算的电动机最大速度
m ax V =
86.320
60590
5.2=⨯⨯⨯= Goi Dgnd (m/s) 7）提升系统的变化质量计算：
变位重量计算：
电动机的变位重量：Gd=)(220805.220345)(2
2
222kg Dg di Gd =⨯= 天轮的变位重量：Gt=550(kg)(查表1.-3-24)
提升机的变位重量：Gj=8660(kg(查表1.-1-5)
提升钢丝绳的总长度：Lk=Lc+Lx+7 d+Lm=690+46.49+7 305.2+⨯ =821.4(m))(82m ≈
变位重量总计：∑=1n G (Q 2+Q k ) +L k p k +Gt+Gj+Gd
=13m 2208086608217692.31600++⨯+⨯ =2080+3094.5+31290=55185(kg)
变位质量：)/.(4.562581
.9551852
m s
kg g
G M ===∑
∑
8）提升系统的运动学：
重车在井底车场运行：
初加速阶段：时间：()s a V t 53
.05
.1000===
距离：()m t V L 75.35.15.221
000=⨯==
等速阶段：
距离：L 01=L H -L 0=30-3.75=26.25(m)
时间：t 01==
==5
.125
.26001V L 17.5(m) 重车在筒中运行（包括栈桥部分）
加速阶段：
时间：5
.05
.186.310max 1-=-=
a V V t =4.72(s) 距离：L 1=
=⨯+=+72.42
5
.186.3210max t V V 12.65(m) 减速阶段：
时间：t 3=72.75
.086
.33max ==a V (s)
距离：L 3=
72.72
86
.323max ⨯=t V =14.9(m) 等速阶段：
时间：t 2=
86
.345.602max 2=V L =156.08(s) 距离：L 2=Lt-L H -L 1-L 3=660-30-12.65-14.9=602.45(m) 地面甩车场运行：
加减速成阶段：
时间：t4’=t6’=
53
.05
.100==a V (s) 距离：L4’=L6’=
2
5.1'420=t V x5=3.75(m) 等速阶段： 距离：L5’=Le-2L4=30-2x3.75=22.5(m)
时间：t5’=
5
.15
.220'5=
V L =15(S) 每次提升的循坏时间：
Tg ’=2(t0+t.01+t1+t2+t3+t4’+t5’+t6’+5+θ1)
=2x(5+17.5+4.72+156.08+7.72+5+15+5+5+20)04.482≅(s)
甩车场单钩提升
9) 提升系统动力学：
重车沿底车场提升(设︒==20'αβ)：
提升开始时：
F0=()()()0cos 2sin 'cos 1'sin 1Ma f LtPk f Qk Qz kn ∑+++++ααββ =1.1x13x1600x0.351+660x3.7692x0.53+5625.4x0.3 =8030.88+1318.47+1687.62 =11037(kg)
加速终了时：
F0’=F0()=+-ααcos 2sin 0f PkL 11037-3.7692x3.75x0.53=11029.5(kg) 低速等速开始时：∑=-=-=)(88.934162.16875.110290'001kg Ma F F 重车在筒内提升：
低速等速终了时：F01’=F01()=+-ααcos 2sin 01f PkL 9342-3.7692x26.25x0.53 =9342-52.44=9289.6(kg)
加速开始时：F1=F ’01+=∑1Ma 9289.6+5625.4x0.5=12102.3(kg) 加速终了时：F 1’=F1-PkL1(sin α+f2cos α)
=12102.3-3.7692x12.65x0.53=12102.3-25.27=12077.03(kg)
等速开始时：F2=F1’=∑-1Ma 12077.03-5625.4x0.5 =12077.3-2812.7=9264.33(kg) 等速终了时：F2’=F2-L2Pk(sin α+f2cos α)
=9264.33-602.45x3.7692x0.53=9264.33-1203.5=8060.83(kg) 重车沿口栈桥提升（设栈桥10
=β）
减速开始时（为了减化，按矿车已全部进入栈桥上计算）： F3=kn1(Qz+Qk)(sin ββcos 1f +)+PkL3(sin 3)cos 2Ma f ∑-+ββ)
=1.1x13x1600x0.184+3.7692x14.9x0.371-5625.4x0.5 =4209.92+20.84-2812.7=1418.06(kg) 减速终了时：F3’=F3-PkL3(sin ββcos 2f +)
=1418.06-3.7692x14.9x0.371=1418.06-20.84=1397.22(kg)
甩车场运行部分是重力下放或空车上提，运动力计算从略。

10）电动机容量试验：
等效力计算：2F ∑t=21t0(F02+F0’2)+21t01(F012+F01’2)+21
t1(F12+F1’2)
+31t2(F22+F2F2’+F2’2)+21
t3(F32+F3’2)
=
25(110372+11029.52)+25
.17(9289.62+9341.882)+272.4(12102.32+12077.032 )+308.156(9264.332+9264.33x8060.83+8060.832)+272.7(1418.062+1397.222)
==79301x106(kg 2s)
Td=21(t0+t01+t1+t3)+t2+θ3
1
=21(5+17.5+4.72+7.72)+156.08+3
20 =173.55+6.66=180.21(s)
等效力：Fdx=Td
t F 2∑=02.180********⨯=20988.3(kg)
等效功率：Ndx=
η102max FdxV =85
.01021.186.33.20988⨯⨯⨯=1027.9(kw)
电动机的过载系数试验：λ’=max 102max V Ne F η=85.08.1347.186
.3400
85.01023.12102⨯=⨯⨯
=1.53 由此可见所选的电动机是合适的。

11）提升能力计算：
年实际提升能力：A=
04
.48215.113
14300360013600⨯⨯⨯⨯=CTg Qk brtn =354579.97(年t )
富裕系数：af=
==300000
97
.354579AN A 1.18 小时实际提升能力：Ah ’=
)(9704
.4821
133********t Tg Qk n =⨯⨯= 12）电耗计算：
()()()()2
2
'2221'11201'010120'00t F F t F F t F F t F F Ft ⨯++++⨯++⨯
+=∑ =(11037+11030)x2.5+(9342+9290)x
2
5
.17+(12102+12077)
()9.162730213520434.570621630305.55167208
.15680619264272.4=+++=⨯++(kgs)
一次提升的实际电耗：E=d x x FtV ηη3600102max ∑=905
.085.0360010286
.39.1637302⨯⨯⨯⨯=22.237(度
/次)
串车在甩车道上（空车上提）运行的电耗及提升装置附属设备的电耗按5%计算，刚每次提升的实际电耗为：
E ’=1.05Ex22.237=23.349(度/次)
吨煤电耗：ET
796.1113349.23'=⨯=nQk E (度/吨) 提升一次有效电耗：E1==⨯⨯⨯⨯=
⨯360010220sin 66010001336001021
QkH h 7.991（度/次） 提升机效率：349.23991
.7'1==E E T η=0.342
主要参考书及参考资料：
1.《矿山固定机械手册》作者：严万生煤炭工业出版社。

1986年5月
2.《煤矿固定机械及运输设备》作者: 牛树仁陈滋平煤炭工业出版社，1998年10月。