2018主提升绞车选型设计和能力计算
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提升设备选型设计
一、主斜井提升设备
由于矿井采用平硐、暗斜井联合开拓,本次设计在+230m水平主斜井装备一套矿用双筒变频单绳缠绕式提升设备,担负+170m水平煤炭、矸石、设备、材料的提升任务。
1、设计依据
工作制度:330d/a,每天四班作业,三班提升,每天净提升时间16h;
提升标高:+170~+230m;
斜井长度:190m;
倾角:25°;
车场形式:上、下均为平车场。
提升量:
煤:90kt/a 矸石:22.5kt/a
材料:5次/班设备:4次/班
其它:3次/班最大件:5t
提升方式:双钩串车提升,下放空串车,提升重串车。
提升容器:煤和矸石运输采用MG1.1—6B型1.0t固定箱式矿车,材料运输采用MC1.5—6A型1.5t材料车,设备运输采用MP1.5—6A型1.5t平板车。
2、提升设备选型
(1)一次提升循环时间
T=(2 L+10)/ V m+4 V m+115
式中 T ——提升循环时间;
V m——提升速度,m/s,取2.0m/s。
T=(2×190+10)/2.0+4×2.0+115=3s
经计算,一次提升煤、矸、材料、设备及其它的时间为3s 。 (2)最大班提升时间 ① 小时提升量A x (t/h )
16
3302.125.1⨯⨯⨯=
A
A x
式中 A ——矿井年提升量,112.5kt/a ;
1.25——提升不均衡系数; 1.2——提升能力富裕系数; 330——年工作日数; 16——日工作小时数。
h t A x /0.3216
330112500
2.125.1=⨯⨯⨯=
② 一次提升量
次/53600
3
0.323600t T A Q x =⨯=⨯=
(3)一次提升矿车数
①一次提升矿车数Z 1(辆)按下式计算:
Vc
Q
Z ψγ=
1
式中 Ψ——装载系数,倾角为25°时,Ψ取0.85;
γ——煤的散集密度取1.0t/m 3,矸石的散集密度取1.7t/m 3; Vc ——矿车容积,为1.1m 3;
煤:Z 1=3.48/(0.85×1.0×1.1)=3.7(辆),提升煤炭时一次提升7辆; 矸:Z 1=3.48/(0.85×1.7×1.1)=2.2(辆),提升矸石时一次提升6辆。 ②根据连接器强度计算矿车数
g
)q q F n )cos (sin (01
βωβ++=
式中 n ——矿车连接强度要求的一次串车数,辆;
F 1——矿车连接器允许的最大牵引力,常用F 1=58800N ; q ——矿车装载质量,提矸1590kg ,提煤935kg ; q 0——矿车质量,592kg ; β——井筒最大倾角,25°;
ω——矿车运行阻力系数,取ω=0.015; g ——重力加速度,g=9.8m/s 2。 则:辆辆矸678
.9)25cos 015.025)(sin 5921590(58800
>=⨯++=
n
辆辆煤70.88
.9)25cos 015.025)(sin 592935(58800
>=⨯++=
n
故确定每次提煤车7个,提矸石车6个。 最大班提升时间平衡详见表6—1—1。
最大班提升时间为5小时,小于7.5小时,满足规范要求。
表6-1-1 最大班提升时间平衡表
(4)提升钢丝绳选择 ①钢丝绳单位质量
)cos (sin 1.1)
cos )(sin (0ββσββf L m
w q q n p c B
+-++≥
式中 p ——钢丝绳每米质量,kg/m ;
B σ——钢丝绳抗拉强度,15500kg/cm 2;
m ——钢丝绳安全系数,按《煤矿安全规程》第400条取6.5; n ——一次提升矿车数,提煤7辆,提矸6辆;
q ——矿车装载质量,提矸1590kg ,提煤935kg ;
0q ——矿车质量,592kg ;
w ——矿车阻力系数,取w =0.015; f ——钢丝绳运行阻力系数,取f =0.25。
β——井筒倾角,25°;
L c ——提升斜长,L c =190m ;
则:p =1.12kg/m (提煤),p =1.20 kg/m (提矸);
初选钢丝绳初选6×7+FC-20-1670型钢绳,P k =1.38kg/m ,d=20mm ,Q 破=222KN 。 ②作用在提升机上的最大静张力
g f pL w q q n F c m )]cos (sin )cos )(sin ([0ββββ++++≥
式中 m F ——提升系统最大静张力;
其余参数同前。
在提升煤炭时,作用在提升机上的最大静张力:KN F m 727.28=; 在提升矸石时,作用在提升机上的最大静张力:KN F m 600.30=; ③安全系数效验
m
p F Q m =
提煤时:煤
破Q Q m =
=222÷28.727=7.7>6.5,符合要求。
提矸时:矸
破Q Q m =
=222÷30.600=7.3>6.5,符合要求。
(5)提升机选择验算
①提升机滚筒直径: D d ≥60d
式中 D d ——提升机滚筒直径,mm ;
d ——钢丝绳直径,Φ=24.5mm ; D d ≥60×20=1200mm 。
初选JTB1.6型防爆提升绞车,卷筒直径1600mm 。 ②滚筒宽度(缠三层)
)()(///εππ++++=d D K D n n l L B P
t
式中 B ——绞车滚筒宽度,mm ;
L t ——提升距离,m ;
l ——试验钢丝强长度,一般取30m ; K ——缠绕层数; D ——滚筒直径,mm ;
D P ——平均缠绕直径,m ,D P =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1/4圈所需的备用圈数,n″=4; d ——钢丝绳直径,mm ;
ε——钢丝绳之间的间隙,一般取ε=2~3mm 。 则:mm B 563)320(64
.114.336
.114.3)43(30313=+⨯⨯⨯⨯⨯+++=
根据以上计算,卷筒宽度选择2*900mm 。 (6)过卷距离计算
)(5.14321L L L L L g +++⨯=
式中:
L g ——过卷距离,m ;