煤矿提升钢丝绳选型计算
斜井串车单钩和双钩提升比较(煤校毕业设计)
随着我国经济的不断改革开放，煤炭工业必将高速持续地向前发展，矿井提升是煤炭生产过程中必不可少的重要生产环节。
矿山提升工作的任务是将采场采下的矿石，经井下港道运到井底车场，然后沿井筒提升到地面，再从地面运往选矿厂，或直接运往向外部运输的装车站；将掘进出来的废石运提到地面，再从地面运往废石场；此外，还担负着运输材料器械设备到使用地点和运送人员上、下班的任务。
在矿山企业中，运输提升作业的劳动量很大，运输提升的费用在矿石生产成本中也占很大比重，矿井提升设备的耗电量一般占矿井总耗电量的30%～40%。
因此，正确的选择矿山运输提升设备，合理地布置和科学地组织运输提升工作，对提高矿井产量、降低矿石生产成本和提高劳动生产率，将会有很大作用。
斜井提升在我国中、小型矿井中应用极其广泛。
采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、地面布置简单等优点。
但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损较快，井筒维护费用高。
它包括斜井串车、斜井箕斗及斜井带式输送机三种提升方式。
斜井串车提升：可分为单钩与双钩串车两种，其中，单钩串车提升井筒断面小，投资小，生产能力小，耗电量大，但可以用于多水平提升。
双钩串车提升能力较大，但只能用于单水平提升。
一般年产量在210Kt一下的小型矿井多采用单钩，年产量在300Kt左右的矿井采用双钩，两者皆适用与倾角在25以下的情况本文综合运用学过的有关专业知识。
本设计包括单钩甩车场和双钩平车场两部分。
通过已知的提升条件，分析各部分的经济性、安全性、节能性、技术可行性等诸方面，来做出最佳的提升方案。
关键词钢丝绳；提升机；电动机；效率前言 (I)第一章主斜井串车提升单钩甩车场 (1)1 一次提升量和车组中矿车数的确定 (1)1.1根据矿井年产量要求计算矿车数 (1)1.2根据矿车连接器强度计算矿车数 (2)2 斜井提升钢丝绳的选择计算 (3)2.1提升钢丝绳端经荷重 (3)2.2钢丝绳单位长度的重量计算 (3)3 提升机选择计算 (4)3.1提升机直径选择 (4)3.2滚筒的宽度 (4)4 提升系统的确定 (5)4.1固定天轮的选择 (6)4.2井架高度的确定 (6)4.3滚筒轴中心至天轮中心的确定 (6)4.4 钢丝绳的内外偏角 (6)4.5钢丝绳的出绳角 (6)4.6提升电动机的预选 (7)5 提升系统的变位质量 (7)5.1各变位质量 (7)5.2提升系统的变位质量 (8)6 提升系统的运动学 (8)6.1重车在井底车场运行 (8)6.2重车在井筒中运行 (9)6.3重矿车在进入栈桥后的运行阶段 (9)6.4一次提升循环时间 (10)7 提升系统动力学 (10)7.2矿车在井筒中运行段 (10)7.3重车在栈桥上运行段 (11)7.4等效力计算 (11)7.5 等效功率 (11)8 实际提升能力的验算及自然加、减速度 (12)8.2富裕系数 (12)8.3自然加减速度 (12)9 耗电量及其效率计算 (13)9.1提升耗电量 (13)9.2提升设备效率 (15)第二章主斜井串车提升双钩平车场 (16)1 一次提升量和车组中矿车数的确定 (16)1.1计算提升斜长 (16)1.2根据矿车连接器强度计算矿车数 (17)2 斜井提升钢丝绳的选择计算 (18)2.1提升钢丝绳端经荷重 (18)2.2钢丝绳单位长度的重量计算 (18)3 提升机选择计算 (19)3.1滚筒直径确定 (19)3.2滚筒的宽度 (19)4 提升系统的确定 (20)4.1固定天轮的选择 (21)4.2井架高度的确定 (21)4.3滚筒轴中心至天轮中心的水平距离确定 (21)4.4钢丝绳的内外偏角 (22)4.5钢丝绳的仰角 (22)4.6提升电动机的预选 (22)5 提升系统的变位质量 (23)5.1各变位质量 (23)5.2提升系统的变位质量 (24)6 提升系统的运动学 (24)6.1 重车在井底车场运行 (24)6.2 重车在井筒中运行 (24)6.3重矿车在进入栈桥后的运行阶段 (25)6.4一次提升循环时间 (25)7 提升系统动力学 (25)7.1重矿车在井底车场阶段 (25)7.2矿车在井筒中运行段 (26)7.3重车在栈桥上运行段 (26)7.5 等效功率 (27)8 实际提升能力的验算及自然加、减速度 (27)8.1 每年实际提升能力 (27)8.2富裕系数 (28)8.3自然加减速度 (28)9 耗电量及其效率计算 (29)9.1提升耗电量 (29)9.2提升设备效率 (30)设计选型 (31)附录 (32)致谢 (33)参考资料 (34)第一章 主斜井串车提升单钩甩车场原始数据矿井年产量： 万吨30=An井筒斜长：m 550=L井筒斜角： 25=β工作制度 ：年工作日300=r b 天，日工作实数14=t 小时煤的松散容重： 3/92.0m t r =矿井服务年限：年40采量MG1.1-6，一吨固定式车厢式矿车提升不均衡系数：15.1=C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 =1、一次提升量和车组中矿车数的确定图1-1斜井甩车场单钩串车提升系统1 一次提升量和车组中矿车数的确定1.1根据矿井年产量要求计算矿车数提升斜长：)(6105503030m L L L L B H t =++=++=一次提升持续时间的确定：初步选定的最大速度为4.8m/s ，计算每次提升的持续时间4602)70263.0(≈⨯+=t L T小时提升量sh M :)(46.941430030000015.115.1t t b A Ca M r N f sh =⨯⨯⨯==一次提升量M ：)(07.1214300360046030000015.115.136003600t t b T A Ca TM M r N f sh =⨯⨯⨯⨯⨯=== 一次提升矿车数n:90.121.1185.007.12=⨯⨯==ϕρνM n式中： ϕ装载系数 当倾角在 3025-（8.085.0-=ϕ）ρ煤的松散密度，m kg /1V 矿车容积，MG1.1—6型矿车的容积为1.13m通过计算算出n 值位小数时，考虑到利用串车型号，取一次提升矿车数为13。
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 。
第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计
第一部分 煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计一.原始资料：1.矿井年产量: A=60万吨,主井提升设备,采用箕斗;2.工作制度:br=300d,每天两班提升,每班t=7h;3.井筒深度为:Hr=412m;4.受煤仓距井口水平高度为:Hx=16.1m;5.装煤仓距井底车场水平高度为:Hz=21.6m;6.煤的散集密度:r=0.87t/m 3;7.提升方式,采用箕斗提升;8.矿井电压等级为. U=6kv.二.提升容器的选择:1.经济提升速度提升高度：H=H r +H x +H z=412+16.1+21.6=449.7 m经济提升速度:H V j 4.0==7.4494.0⨯=8.48 m/s2.加速度a ,暂取0.8m/s 2,爬行阶段时间u ，暂取10s,一次提升装卸时间θ，暂取8s.θ+++=u V H a V T j jj=81048.87.4948.048.8+++ =81.6s3.一次经济提升量：因没有井底煤仓，不均衡系数C ，取1.15一个水平提升，富容系数f a =1.2；一次经济提升量：tbr T ACa Qj jf 3600== 3002736006.812.115.110604⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =4.47 t4．箕斗选择：根据《矿山运输及提升设备》教科书，表7—5，选择竖井单绳提升煤箕斗型号为 ML —6 型其主要参数如下：箕斗名义货载质量：6t;箕斗斗箱有效容积：V=6.6m 3;箕斗质量：kg Qz 5000=;箕斗全高： Hr=9735mm;两箕斗中心距： s=1830mm.5.一次实际提升量：Q=r V=0.87⨯6.6=5.7 t6．所需一次提升时间：s CAa t Qb T f r 1042.1106015.1273007.5360036004=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==' 7.所需一次提升速度：24)]([)]([22aH u T a u T a V -+-'-+-'='θθ =27.4498.04)]810(104[8.0)]810(104[8.022⨯⨯-+-⨯-+-⨯ =5.7 m/s三．提升钢丝绳的选择：1．钢丝绳每米的质量：钢丝绳公称抗拉强度选用：b δ=1666Mpa ；安全系数a m ，按规程规定为 6.5；井架高度 H j 暂取为35m.钢丝绳最大悬垂长度：Hc=Hj+Hs+Hx=35+412+16.1=463.1 m钢丝绳每米质量P 为：110z b a Q Q P Hc m gδ+=- =1.4638.95.6166611050005700-⨯⨯+ =4.4 kg/m2.选择钢丝绳：考虑矿井提升深度和经济选型，选用6⨯19股型的钢丝绳。
立井提升设备选型设计
立井提升设备选型设计4 课时第一节 竖井提升容器的选择一、提升容器的比较及其应用范围提升容器主要是底卸式箕斗和普通罐笼。
箕斗的优点是：质量轻，所需井筒断面积小，装卸载可自动化，且时间短，提升能力大。
箕斗的缺点是：井底及井口需要设置煤仓和装卸载设备，只能提升煤炭，不能升降人员、设备和材料，井架较高，需要另设一套辅助提升设备。
罐笼的优点是：井底及井口不需设置煤仓，可以提升煤炭、矸石，下放材料，升降人员和设备，井架较矮，有利于煤炭分类运输，罐笼的缺点是：质量大，所需井筒断面积大，装卸载不能自动化，而且时间较长，生产效率较低。
选择箕斗还是选择罐笼，需要根据多方面的技术、经济指标来确定。
二、主井箕斗规格的选择进行提升设备选型设计时，矿井年产量A n 和矿井深度H s 为已知条件。
当提升容器的类型确定后，还要选择容器的规格。
在提升任务确定之后，选择提升容器的规格有两种情况：一是选择较大规格的容器，一次提升量较大，则提升次数少。
这样，因为一次提升量较大，所需的提升钢丝绳直径和提升机直径较大，因而初期投资较多。
但提升次数较少，运转费用较少。
二是选择较小规格的容器，情况和上述的相反，因而初期投资较少，而运转费用则较多。
那么，应该如何选择提升容器的规格才是合理的呢?其原则是：一次合理提升量应该使得初期投资费和运转费的加权平均总和最小。
为了确定一次合理提升量，从而选择标准的提升容器，可按以下步骤计算：(1)确定合理的经济速度V j 与一次合理提升量相对应的，有一个合理的经济速度。
经研究证明，合理的经济速度V j 可用下式计算：H V j )5.0~3.0(= （１－１） 式中：H 为提升高度，m ，H=H z +H s +H x ；H z 为装载的高度，m ，H z =18~25m ，H s 为矿井的深度，m ，H x 为卸载高度，m ，H x =15~25m 。
(2)估算一次提升循环时间XT ' θμ+++='a V V H T j j X （１－２） 式中：a 为提升加速度，一般a=0.8m/s2；μ为箕斗低速爬行时间，一般取μ=10s ；θ为箕斗装卸载休止时间，一般取θ=10s 。
煤矿提升钢丝绳选型计算
1P k =K 1d 2/100= 2.1888Kg/m式中P k d K 1F 0=K 2d 2R 0=317433.6N式中F 0R 0K 22m=N 1K 3F 0/Fmax =10.94≥m s =9式中m m s N 1K 3FmaxFmax=（Q d +N 1P k H c )g =35233.15N Q d =Qg+Qs+Qw =3147.61Kg Q s =P k H c =447.61Kg H c =H+h=204.5m式中Q dHc Qg Qs Qw H h 3竖井提升：计算知：只要选用直径大于d k ={100Q d /[N 1K 1(KR 0/m s -H c )]}1/2=21.50156mm 22式中KK=100K 2K 3/（K 1g)=10.75779为钢丝绳所承受的最大净拉力，N;对于立井提升钢丝绳的安全系数等于实测的合格钢丝拉断力的总和与其所承受的最大净拉力之比，钢丝绳安全系数计算式为：为钢丝绳安全系数；为《煤矿安全规程》所规定的最小钢丝绳安为提升钢丝绳根数；为钢丝与钢丝绳最小破断拉力的换算系数;为钢丝绳单位长度的质量系数，Kg/m.mm 2;钢丝绳的近似质量计算公式为：钢丝绳安全系数的计算钢丝绳的破断拉力计算公式为：为钢丝绳最小破断拉力，N;为钢丝绳公称抗拉强度，Mpa;为钢丝绳最小破断拉力系数;煤业公司钢丝绳选型验算根据《钢丝绳》标准GB/T8918-1996和《煤矿安全规程》的有关规定，按照国际单位制的要求，依据钢丝绳直径和单位长度质量的选型设计公式，进行如下计算：钢丝绳近似质量和钢丝绳破断拉力的计算为钢丝绳单位长度的近似质量，Kg/m;为钢丝绳的公称直径，mm;为绳端载荷，N ；为钢丝绳悬挂长度，m ；为罐笼自重，Kg;为提升物自重，Kg;为井深，m;为井架高度，m;为钢丝绳自重，Kg;最小钢丝绳直径的计算由式（1）、（2）和（3）可得钢丝绳最小直径的计算式为根据式（3）和（3）a 计算的钢丝绳最小直径，可以方便的选择矿井提升钢丝绳。
矿井提升钢丝绳的选择计算
矿井提升钢丝绳的选择计算王亭钧;谢贤平;叶巍巍【摘要】为合理科学地选择矿井提升钢丝绳，从钢丝绳的安全系数、结构、捻向、使用环境等方面介绍了选绳时的参考因素。
按钢丝绳在天轮(或导向轮)切点处所承受的最大静载荷，并考虑一定的安全系数，分别给出了立井单绳缠绕式、立井多绳摩擦式提升钢丝绳，以及斜井提升钢丝绳的选择计算公式及其推导过程。
列举一实例，根据介绍了的选绳时的参考因素，用实际的矿井提升系统所对应的计算公式，对矿井提升钢丝绳进行了详细的计算、选型。
%In order to choose the mine hoisting rope reasonably, this article described the reference factors from the aspects of safety coefficient, structure, twist, using-environment, etc. Considering the wire rope withstood the maximum static load at the tangent point of the sheave (or guide wheel) and certain safety coefficient, this article showed the formulas and derivation processes of the types of single-rope-winding and multi-rope-friction lifting system in shaft, as well as inclined shaft, and made an actual example of how to calculate and select mine hoisting rope, using the corresponding formulas and referring to the introduced reference factors.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2013(000)029【总页数】3页(P312-314)【关键词】提升钢丝绳;立井;斜井;选择计算【作者】王亭钧;谢贤平;叶巍巍【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明,650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明,650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明,650093【正文语种】中文【中图分类】TD5320 引言矿井提升钢丝绳是连接提升容器与提升机、升降人员与物料的具有传递动力功能的关键承载构件，对矿山企业的安全生产和正常运转起到至关重要的作用。
钢丝绳安全系数验算
钢丝绳安全系数验算相关参数：使用地点相关参数：主立井井筒直径为6m，井深486m（包含井架及井底下口高度），使用两台JZ-16/1000凿井绞车提升吊盘用作井筒装备安装。
选用凿井绞车性能参数：绞车型号：JZ-16/1000凿井绞车额定牵引力F额=160kN；凿井绞车钢丝绳直径28mm（18×7+FC-1670，合成纤维芯钢丝绳），长度取486m，查《一般用途钢丝绳》（GBT20118-2006）绞车用钢丝绳每米重量3.06kg （q=3.06kg/m）；绞车用钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。
1、选型计算实际提升时最大静拉力Pmax= W×g；其中W：绳端载荷（提升物的总质量），kg；g：重力加速度，9.8m/s；对提升物的总质量进行分析：（1）吊盘质量：7979kg；（2）吊桶质量：350kg；（3）起吊吊盘单根钢丝绳质量：486m×3.06kg/m =1487kg；两根钢丝绳的总质量：2根×1487kg/根=2974kg；（4）施工用的信号临时电缆质量：300 kg；（5）施工人员8人：75kg/人×8人=600kg；（6）风管、氧气乙炔瓶、电焊机、工具及其他杂物质量：400 kg；则W=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）=7979+350+2974+300+600+400kg =12603kg实际提升时最大静拉力PmaxPmax= W×g=12603kg×9.8 m/s =123509N=123.5kN。
2、钢丝绳使用安全系数验算吊盘提升采用Φ28mm钢丝绳（型号：18×7+FC-1670），单位重量为3.06kg/m，凿井绞车提升吊盘用单根钢丝绳最小破断拉力Q=406kN 。
单根钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和Q 总=钢丝绳最小破断拉力Q ×1.283=406×1.283kN=521kN ； 悬挂吊盘钢丝绳使用安全系数K ：式中，g F ⎡⎤⎣⎦——钢丝绳的承载拉力（kN ），即实际提升时最大静拉力Pmax ， g F —钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和（kN ）；g F =Q 总=521kN ；α—考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，α取0.85；K —钢丝绳使用安全系数；则 K=（0.85×521）*2÷123.5=7.17 根据《煤矿安全规程》第四百零八条悬吊吊盘用钢丝绳安全系统不低于6倍的规定。
煤矿钢丝绳验算方法
主井钢丝绳验算主井垂深250米，提升机型号为2JK-2×1，钢丝绳型号为18×7-φ26mm。
箕斗自重2t、容重3t。
一、提升最大载重量时，钢丝绳最大静张力Fjm=(Q+QZ) +PLc=（2000+3000）×9.8+2.444×9.8×360=5000×9.8+8622=49000+8622=57622N=57.6KN绞车最大静张力为90KN＞57.6KN，满足要求二、提物时钢丝绳实际安全系数为：m=Qd/Fjm=538.36/57.6=9.3＞6.5钢丝绳安全系数符合要求Fjm——最大静张力，KN；Q——容器有益载重量，按3000Kg计算；QZ——容器自身重量，每节按2000Kg计算；P——每米钢丝绳重，26mm钢丝绳每米按2.444kg×9.8=23.95N计算；Lc——钢丝绳长度。
按360米计算（井筒深度250米）；Qd——钢丝绳最大破断拉力，KN；（实测为538.36KN）m——《煤矿安全规程》规定，新绳升降物料安全系数不小于6.5；副井提升矿车时钢丝绳验算副井为斜巷串车提升，斜巷长度329米，坡度28度，提升机型号为JK-2.5×2，钢丝绳型号为6T×7-φ28mm。
每次提升矿车5辆（特殊车辆1辆），矿车自重0.6t、容重2t（矸石车）。
一、提升五辆矸石车时钢丝绳最大静张力Fjm=(Q+QZ)(sina+f1cosa)+PLc(sina+f2cosa)=（2000+600）×5×9.8（sin28+0.012cos28）+2.74×9.8×350(sin28+0.17cos28)=127400×0.48+9398×0.628=61152+5902=67054N=67KN二、提物时钢丝绳实际安全系数为：m=Qd/Fjm=576.8/67=8.6＞7.5钢丝绳安全系数符合要求Fjm——最大静张力，KN；Q——容器有益载重量，按每矿车装矸石2t计算；QZ——容器自身重量，按0.6t计算；a——倾角。
矿山机械课程设计矿井提升设备选型计算
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
17:25
设计依据
4
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。
(m mz ) / n1
b ma 0 g
Hc
提升钢丝绳根数
Hx H
Hs
验算公式为 每根提升钢丝绳每米质量
H0
Qq (m mz )g / n1 mp gHc
ma
Hz Hh
A Hc
17:25
② 对于重尾绳，Δ= n2 mq－n1 mp > 0。当重容器在井口卸载位置时，主绳
在A点受最大静拉力，其值为 27
6
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
17:25
第二节 提升容器的选择计算
7
1. 小时提升量Ah
立井单绳箕斗提升选型计算正式
⽴井单绳箕⽃提升选型计算正式新疆⼯程学院课程设计说明书题⽬名称：⽴井箕⽃提升系部：采矿⼯程系专业班级：采矿⼯程12-2班学⽣姓名：张成龙指导教师：完成⽇期：年⽉⽇新疆⼯程学院采矿⼯程系课程设计评定意见设计题⽬：⽴井箕⽃提升学⽣姓名：张成龙专业采矿⼯程班级12-2 评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年⽉⽇新疆⼯程学院采矿⼯程系课程设计任务书学年第⼀学期年⽉⽇教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年⽉⽇⽬录⼀计算条件 (1)⼆提升容器的确定 (1)三钢丝绳计算 (1)四提升机的选⽤ (1)五提升系统 (2)六电动机预选 (3)七变位重量计算 (3)⼋提升机速度图的计算 (3)九提升能⼒ (5)⼗电动机等效功率计算 (5)⼗⼀电耗及提升机效率计算 (7)⽴井箕⽃提升系统⼀、计算条件：矿井年产量An 为90万吨，年⼯作⽉br 为300天，每天净提升时间t 为14h ;矿井开系最终⽔平，井筒深度Hs 为260m ，矿井服务年限为80年；提升⽅式为双箕⽃提升，采⽤定重装载；卸载⽔平⾄井⼝的⾼度（卸煤⾼度）Hx 为20⽶；装载⽔平⾄井下运输⽔平的⾼差（装煤⾼度）Hz 为29⽶。
⼆、提升容器的确定：⼩时提升量：)/(2461430090000015.1h t t b A c A r n h =??=??=C 为不均衡系数，箕⽃提升取C=1.5提升⾼度：2602029309()t s x z H H H H m =++=++=经济提升速度：`0.417.587.03(/)m V m s ==?=⼀次提升时间估标：)(74.72101003.73098.003.7`1``s u V H a V T m t m g=+++=+++=θ⼀次提升量：)(97.4360074.722463600``t T A Q g h =?==根据上述计算结果可知，应选名义装量为6t 的JL-6型单绳箕⽃。
其有关数据是:⾃重t Q z 5=；容器全⾼m 45.9=r H ；有效容积3m 6.6=V ；两箕⽃的中⼼距m S 87.1=。
矿山提升设备选型2
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矿山提升设备选型2
第四节 提升机的选择计算
一、卷筒直径
原则：使钢丝绳绕经卷筒时所产生的弯曲应力不要过大，以便保
持钢丝绳的一定承载能力和使用寿命。
•绕经卷筒的钢丝绳弯曲应力的大小， 取决于卷筒和钢丝绳直径之比。 •《煤矿安全规程》规定： •对于安装于地面的提升机：
• D≥80d, mm
• D≥1200δ, mm •对于井下提升机：
• D≥60d, mm
• D≥900δ, mm
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二、卷筒宽度
卷筒宽度应根据所需容纳的钢丝绳长度确定。在卷筒表 面应容纳以下几部分钢丝绳：
（1）提升高度H, m ； （2）钢丝绳试验长度，规定每半年剁绳头一次进行试验，
一次剁掉5m，如果钢丝绳的寿命以三年计，则试验长 度为30m； （3）卷筒表面应保留三圈摩擦圈，以便减轻钢丝绳在卷 筒固定处的张力；
（4）当钢丝绳在卷筒上作多层缠绕时，为了避免上下层 钢丝绳总是在一个地方过渡，每季要将钢丝绳错动约 1/4圈，根据钢丝绳的使用年限，取错绳圈=2~4圈。
• 对于单层缠绕，每个卷筒的宽度为：
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2023/5/26
矿山提升设备选型2
第八章 竖井提升设备的选型计算
第一节 提升方式确定原则
选型设计依据和内容
一、提升方式确定原则 1、年产量An小于30万t的小型矿井，可用一套罐笼提升设备完成全
部主副井任务 。 2、年产量An大于60万t的大中型矿井，一般均设主副井两套提升设
• 2、变位质量计算的原则： • 必须保持该部件变位前后的动能相等。
提升设备计算书
内蒙古自治区鄂托克旗千里沟白云煤矿主井提升设备选型计算书临汾市天宇新矿山设备制造有限公司主井提升设备选型计算书本选型计算是根据内蒙古自治区鄂托克旗千里沟白云煤矿矿领导的合理化建议，在太原市明仕达煤炭设计有限公司初步设计的基础进行的，由于时间短，基础资料不完善，是否合理请各位领导审核。
（一）、设计依据生产能力 60万t/a井口标高 +1591.21m装载硐室底板标高 +1220.0m装载高度 5m卸载高度 9m工作制度 330d/a,16h/d提升容器：箕斗型号： 4t 提煤箕斗本体质量（包含悬挂） 3650kg装载质量 4000kg本体高度 7.56m装载口距箕斗底高度 3.56m（二） 、设备选择1、钢丝绳绳端载荷： Qd=3650+4000=7650kg提升高度： H t =1591.21-1220+5+9+3.56=388.77m 悬挂长度： H c =388.77+7.56+6.5=402.83m最大允许提升速度： ［Vm ］=0.6t H =0.677.388=11.83m/s专用升降物料的立井提升的最大速度不得超过公式［Vm ］=0.6t H 钢丝绳选用30 18×7+FC 1770 B ZZ GB8918-2006型钢丝绳，d=30mm ；qk=3.51kg/m,δB =1770Mpa （钢丝绳的公称抗拉强度），Fq =1.283×494=633.802KN钢丝绳安全系数：m=g ×)H ×(c k d qq Q F +=9.81×402.83)×51.37650(633802+=7.1＞6.5（专为升降物料用的不得小于6.5）式中：Fq 为钢丝绳的全部破断拉力总和，NQd 为钢丝绳终端载荷；qk 为所选钢丝绳每米质量，kg/mHc 为钢丝绳的悬挂长度，mg 为重力加速度，m/s 22、提升机滚筒计算直径： D /g =（60-80）×d=80×30=2400mm其中d-已选定的钢丝绳直径，30mm计算最大静张力：Fjmax=（Qd +qk Ht ）g=(7650+3.51×388.77) ×9.81×10-3=88.43KN 计算最大静张力差：Fcmax=（m+ qk Ht ）g=（4000+3.51×388.77）×9.81×10-3=52.626KN 式中：m 为装载质量；根据以上计算，选用2JK-2.5/11.5E 型单绳缠绕式提升机，其主要技术参数如下：型号 2JK-2.5/11.5E滚筒直径 2.5m滚筒宽度 1.2m最大静张力 90KN最大静张力差 55KN滚筒数量 2提升速度 6.6m/s主机变位质量 13700kg减速比 10.5计算钢丝绳实际缠绕宽度： B=ππ×Dp ×2 2.5××)43(+++Lm Ht =ππ×2.528×2 2.5××)43(3077.388+++×（30+2.5）=969mm ＜1200mm式中：Dp=Dg+(Kc-1)d ；Dg 为卷筒直径，2500mm ；Kc 为缠绕层数，2层；d-已选定的钢丝绳直径，30mm3、电动机初选 Ns=η1000max Km gV ρ=0.92×1000 6.6×9.81×4000×15.1×1.25=404.66KW 式中：Ns 所需电动机功率，kwK 矿井提升的阻力系数，箕斗可取1.15；Vmax 提升机选定的最大速度，m/sη减速器的传动效率，《煤炭工业矿井设计规范》规定，行星齿轮减速器可取0.92.ρ动负荷的影响系数，称为动力系数，箕斗可取1.2-1.3。
煤矿两绞车选型计算
煤矿两绞车选型计算提升设备选型运算说明书二○一二年元月说明水城县玉舍中寨煤矿原副井提升绞车为JT-1.2×1.0/30型绞车，与安全专篇不相符。
安全专篇选用绞车型号为JTP-1.2×1.0P/30型，电机功率55KW。
依照矿井现状，考虑今后上综采设备，经选型运算，选用JK-2.0×1.5P、电机功率为160KW、钢丝绳型号6×7-28mm，天轮直径 2.5m 的提升设备作为矿井副井提升绞车使用。
附件：1、JK-2.0×1.5P单绳缠绕式矿井提升机总2、JK-2.0×1.5P单绳缠绕式矿井提升机基础图图3、JK-2.0×1.5P单绳缠绕式矿井提升平面布置图提升设备选型运算一、确定提升装置矿井采纳斜井开拓方式，地面布置了三个井筒，即：主斜井、副斜井和回风斜井。
该矿采面采纳刮板机运输，采面运输巷采纳刮板转载机和胶带机运输，一区段运输石门采纳机轨合一运输，一区段轨道石门采纳调度绞车运输。
主斜井设计采纳胶带机运输煤炭；副斜井采纳提升绞车单钩串车提升及运输，担负矿井设备、材料、矸石运输，人员升降采纳架空乘人装置。
1、副斜井提升绞车绞车设计依据提升设计有关参数如下：（1）井筒倾角α=26о，斜长215m；（2）车场形式：上、下部均为平车场，中部甩车场；（3）工作制度：每年330天，每天“四•六”工作制，三班提升；（4）提升量：最大班下井人数60人，矸石22.8t/班（按年产量的15％计），设备3次/班、材料3次/班，炸药及雷管各1次/班，其它5次/班；（5）提升容器及提升最大设备重量：MF1.1－6A型矿车（容积1.1m3，自重600kg，最大载货重量m＝ψρV＝(0.96×1.6×1.1)＝1.700t）,配备45辆;MC1－6A型材料车，矸配备20辆;MPC3－6型平板车（自重530Kg，最大载重量6.5t),配备5辆；考虑到下一步上综采支架，经周边综采已成功上的矿井情形，综采支架预选重12吨重的爱护式支架；平板车加扣件选用总重1.5吨，计13.5吨重。
绞车选型 文档 (7)
回风立井绞车选型一、计算数据：回风立井绞车选型基本参数及要求：井径ф=6.0m、潜水泵重量140Kg/台、井筒深度347米。
提升人员时钢丝绳安全系数：m a＞9提升高度H0=347 m 矿井水密度：1000kg/m³水泵自重:140kg 钩头重及吊桶：400kg管材：无缝钢管￠57×3.5(4.62kg/m) （耐受压力6.4MPa）入井2人重量：约200kg二、钢丝绳计算：1．钢丝绳终端荷重：Q0=水泵自重+钩头及吊桶重量+入井人员重量）=140+400+200=740kg2.按终端荷重时选择钢丝绳：钢丝绳单位长度重量: Ps=Q0/[11σB /m a - H0] （立井）=740/[11×1570/9-347]=0.47kg/mσB——钢丝绳公称抗拉强度，提物料时1570-1860之间m a——钢丝绳安全系数，提人时9；H0——井筒垂深347m;Q0——钢丝绳终端荷重；根据以上计算，选用19×6+FC-ф14钢丝绳， P SB=0.685kg/m>Ps, 公称抗拉强度δb=185kg/mm2,破断力总和Q d=13400千克力3.钢丝绳安全系数校核：m a =Q d/( Q0+P SB×H0 ).g= 13400/(740+0.685×347) ×9.8=13.7> 9三、提升机选型计算：1.滚筒直径计算：滚筒直径：D≥60d (围包角大于90度的天轮，天轮与钢丝绳的直径之比不得小于60) 即D≥60×15.5=930mmD≥900 d（立井天轮直径与钢丝绳最粗钢丝直径之比不得小于900）即D≥900×1=900mm综上计算绞车滚筒直径大于930mm;选取￠1200mm2、绞车滚筒宽度计算：Kc= {[Ht+Lm+3πD] ×( d+η)}/ π.Dp.BB——宽度Ht——钢丝绳井筒内长度+绞车至天轮长度Lm——定期试验用的钢丝绳长度一般取30mη——卷同上绕绳间隙，3m以下卷筒取2mmd——钢丝绳直径Dp——多层缠绕时钢丝绳平均直径:Dp=D+(Kc-1)dKc= {[Ht+Lm+（3πD] ×( d+η)}/ π.Dp.B2 ={[400+3×3.14×1.2] ×( 14+2)/1000}/ 3.14×1.214×BB=0.863m (宽度选取1000mm)3.钢丝绳作用在卷同上的力：钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力最大静张力：F j= Q0+P SB×H0 =(740+0.685×400)g=9937.2N最大静张力差：F j = F c=3921kg=(200+0.685×400)g=4645.2N4、电动机的选择：Ns=(K.m.g.v.σ) / 1000.iNs——功率K_——提升阻力系数，吊桶取1.2m——容器载荷740kgv——提升机选定最大提升速度m/sσ——动负荷影响系数一般取1.1-1.4i——减速器传动效率，行星齿轮取0.92，直连取0.98；Ns=(K.m.g.v.σ) / 1000.i≡ (1.2×740×9.81×2.0×1.4) / 1000×0.92≡27.94kw 四、根据以上计算，选用JTP1.2×1.0矿用提升绞车，配 75kw电机，提升机主要技术参数：风井成套提升绞车配置皮里青300万吨井工煤矿，回风立井井筒深度347米，井筒内径6m。
斜井绞车提升钢丝绳能力计算(1)
主斜井绞车提升钢丝绳能力计算一、主斜井运输概况：矿主斜井绞车安装水平标高：+826m ，最低点水平标高：+550m ，提升垂高276米，井筒倾角16°，井筒斜长1270m 。
井筒施工期间下放混凝土，混凝土运输车自重1t ，每车容积1.5m 3，每次串车两辆，混凝土质量为2.5t/m 3。
提升钢丝绳绳端载荷按9.5t 计算。
二、钢丝绳选择计算：钢丝绳按在满足2010版《煤矿安全规程》：“单绳缠绕式提升装置的安全系数提升物料时不得小于6.5” 规定时所能提升最大重物能力进行计算。
1.提升钢丝绳的选择： )]cos (sin )cos )(sin (00θωθγσθωθ'+-+≥c a B gL m G G gz p ＋，kg/mB σ—— 钢丝绳公称抗拉强度（Pa ）；a m —— 钢丝绳安全系数，取6.5；p —— 钢丝绳每米质量（kg/m ）；c L —— 钢丝绳长度（m ）；θ—— 提升倾斜角度；G —— 矿车中提升货载质量（kg ）； 0G —— 矿车质量（kg ）；g —— 重力加速度2/s m ；0γ—— 钢丝绳密度kg/m 3,取0γ=9450kg/m 3（6△19+FC ）;；z —— 矿车串车数量，按支架运输时取z =1； ω —— 矿车运行阻力系数，一般可采用ω=0.01～0.015；' ω—— 钢丝绳运行阻力系数，钢丝绳全部支撑在地滚上取' ω=0.15～0.2；此计算中0G G +≈25000kg 。
将已知数据带入公式计算得：)]21cos 2.021(sin 17448.95.69450101570)21cos 015.021(sin 250008.96︒⨯+︒⨯⨯-⨯⨯︒⨯︒⨯⨯≥＋p =545.017448.95.69450101570372.02450006⨯⨯-⨯⨯⨯ =5.61kg/m2.选择钢丝绳：根据计算钢丝绳单位重量5.61kg/m 查手册可选用三角股钢丝绳6V ×19+IWR-36-1570（钢芯）,其技术数据如下：钢丝绳直径d=36mm ；钢丝绳每米质量p =5.66kg/m ；钢丝绳破断拉力总和q Q =810×1.191=964.71kN 。
浅析矿井提升钢丝绳选型
浅析矿井提升钢丝绳选型[摘要]本文主要探讨钢丝绳按照最大静张力和抗拉强度确定绳径的方法，并通过容绳量来验算钢丝绳是否满足要求；介绍了钢丝绳防锈、捻向、接触形式的分类和优缺点，总结了钢丝绳结构与钢丝绳工况相匹配的选型原则。
[关键词] 提升钢丝绳；选型。
钢丝绳是矿山企业生产过程中提升、运输系统的重要组成部分，钢丝绳选型、使用、维护的好坏，直接关系到矿井提升、运输系统的安全运行，对钢丝绳进行可靠、安全、经济、合理地选型，对保证矿井安全生产及提高经济效益具有十分重要的意义。
一、钢丝绳绳径选择1.提升最大静张力计算在提升运输工作中，提升实际负荷所造成的最大静张力，必须小于或等于许用最大静张力以保证提升机能安全运行。
⑴对于立井提升系统(1-1)式中―实际最大静张力，N；―许用最大静张力，N；―提升货载重量，N；―提升容器自重，N；―提升钢丝绳每米质量，kg；―提升高度，m。
⑵对于斜井提升系统(1-2)式中―井筒倾角，（°）；―钢丝绳牵引长度，m；―容器运行阻力系数，可取0.01～0.05；―钢丝绳运行时与托滚间的阻力系数，可取0.15～0.2。
2.根据抗拉强度、安全系数确定钢丝绳直径由于钢丝绳在实际使用过程中受到多种动、静应力的作用，并且钢丝绳结构复杂、多样，影响因素较多。
所以，矿用钢丝绳的强度计算可按最大静载荷并考虑一定安全系数的方法选择计算，钢丝绳的强度必须满足下式要求：(1-3)式中―钢丝绳抗拉强度，Pa；―钢丝绳安全系数,《煤矿安全规程》第四百条规定；―钢丝绳密度，可取近似平均密度9400kg/m3。
将（1-3）式代入（1-1）、（1-2）式中，便可求出钢丝绳直径的取值范围。
3.根据容绳量校验钢丝绳直径由于提升绞车技术参数中提供额定钢丝绳直径、额定容绳长度，而绞车实际缠绳直径、实际缠绳长度，两者关系如下：（1-4）根据（1-4）式验算所选钢丝绳是否满足钢丝绳工况长度要求。
4.根据卷筒、天轮校验钢丝绳直径《煤矿安全规程》第四百一十六条规定天轮、滚筒、摩擦轮、导向轮的最小直径与钢丝绳直径的比值要求。
10章 斜井提升设备的选型计算
2) 一次提升量Q
Q AxTx Ca f ATx , 3600 3600br t t 次
(9-22)
3) 一次提升矿车数z1
z1 Q G
t
(9-23)
G Vc ,
(9-24)
式中 φ —— 装载系数。倾角为20°以下时，φ＝1；
倾角为21°~25°时，φ＝0.95~0.9；倾角为25°~30°时，φ＝0.85~0.8； γ —— 煤的散集密度，t/m3； Vc —— 矿车容积，m3； G —— 矿车中货载质量，t。
(二) 速度图参数的确定
4．加速度a1和减速度a3 • 《煤矿安全规程》规定： 升降人员时，a1 和a3 都不得超过0.5m/s2 ，对物料提升的a1 和a3 没 有限制。一般可用0.5m/s2，也可稍大一些。但要考虑自然加速度 与自然减速度的问题。
5．摘挂钩时间θ1
• 甩车场θ1＝20s；平车场θ1＝25s。 6．电动机换向时间 • θ2＝5s。
二、一次提升量的确定
(一) 提升长度L 采用甩车场时，
L LD L's LB , m
(9-1)
采用平车场时．
L L'sHale Waihona Puke LB ,m(9-2)
式中 LD —— 井底甩车道长，即从井底至井底尾车停车点的距离。应根据设计出 的甩车场长度及一次拉的矿车数而定，一般可取25~35m； LB —— 从井口至栈桥尾车停车点的距离，它近似地等于从井口至道岔A的 距离。根据一次拉车数或由车场设计确定，一般可取25~35m； Ls' —— 井筒斜长，m。
式中 C —— 提升不均衡系数。
有井底煤仓时，C＝l.10~1.15；无井底煤仓时，C＝l.20； 当矿井有两套提升设备时，C＝1.15；只有一套提升设备时，C＝1.25；
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1P k =K 1d 2/100= 2.1888Kg/m
式中
P k d K 1
F 0=K 2d 2R 0=
317433.6
N
式中
F 0R 0K 2
2
m=N 1K 3F 0/Fmax =10.94≥m s =9
式中
m m s N 1K 3Fmax
Fmax=（Q d +N 1P k H c )g =35233.15N Q d =Qg+Qs+Qw =3147.61Kg Q s =P k H c =447.61Kg H c =H+h
=
204.5
m
式中
Q d
Hc Qg Qs Qw H h 3
竖井提升：计算知：只要选用直径大于
d k ={100Q d /[N 1K 1(KR 0/m s -H c )]}1/2=21.50156mm 22
式中
K
K=100K 2K 3/（K 1g)=10.75779
为钢丝绳所承受的最大净拉力，N;对于立井提升
钢丝绳的安全系数等于实测的合格钢丝拉断力的总和与其所承受的最大净拉力之比，钢丝绳安全系数计算式为：
为钢丝绳安全系数；为《煤矿安全规程》所规定的最小钢丝绳安
为提升钢丝绳根数；
为钢丝与钢丝绳最小破断拉力的换算系数;为钢丝绳单位长度的质量系数，Kg/m.mm 2;钢丝绳的近似质量计算公式为：钢丝绳安全系数的计算
钢丝绳的破断拉力计算公式为：为钢丝绳最小破断拉力，N;为钢丝绳公称抗拉强度，Mpa;为钢丝绳最小破断拉力系数;
煤业公司钢丝绳选型验算
根据《钢丝绳》标准GB/T8918-1996和《煤矿安全规程》的有关规定，按照国际单位制
的要求，依据钢丝绳直径和单位长度质量的选型设计公式，进行如下计算：钢丝绳近似质量和钢丝绳破断拉力的计算
为钢丝绳单位长度的近似质量，Kg/m;为钢丝绳的公称直径，mm;
为绳端载荷，N ；
为钢丝绳悬挂长度，m ；为罐笼自重，Kg;为提升物自重，Kg;为井深，m;为井架高度，m;
为钢丝绳自重，Kg;最小钢丝绳直径的计算
由式（1）、（2）和（3）可得钢丝绳最小直径的计算式为根据式（3）和（3）a 计算的钢丝绳最小直径，可以方便的选择矿井提升钢丝绳。
为钢丝绳综合系数，K=100K 2K 3/（K 1g).
4
P k =Q d /[N 1(KR 0/m s -H c )]= 1.756805Kg/m 5
6
已知条件计算结果
由表1可以看出，钢丝绳综合系数随钢丝绳结构和钢丝绳绳心结构的不同而不同。
将表1中的K 和K1同理，由式（1）、（2）和（3）可得钢丝绳单位长度的近似质量计算式为竖井提升：钢丝绳综合系数的计算
钢丝绳单位长度的近似质量计算
根据《钢丝绳》标准GB/T8918-1996,可以计算出各种钢丝绳的综合系数，见表1。
2011-2-18
程》的有关规定，按照国际单位制
式1 Kg/m;
Kg/m.mm2;
式2 ;
拉力之
安全系数满足要求式3
丝绳安全系数；
系数;
N;
知：只要选用直径大于
mm的钢丝绳即可。
式4 K3/（K1g).
井提升钢丝绳。
计算式为
式5
系数，见表1。
的不同而不同。
将表1中的K和K1。