矿井提升设备

矿井提升设备选型

设计说明书

单位：天津电力检修公司京泰项目部专业：电气专业电机班

姓名：徐鸿德

日期：

矿井提升设备选型设计

设计资料和依据

主井提升：

1、矿井年产量An（万吨）：180万吨；

2、工作制度:年工作日br (天)：300天，每日工作t(小时)：14小时；

3、矿井开采水平数：1，井筒深度Hs(米)：180m；

4、提升方式：箕斗提升；

5、货载的散集密度（t/m3）：1t/m3。

6、介于矿井要求的年产量与实际井筒深度，所以决定在主井中采用两套提升设备。

目录

一、计算并选择提升容器3

二、计算并选择提升钢丝绳7

三、计算滚筒直径并选择提升机10

四、计算天轮直径并选择天轮13

五、提升机与井筒相对位置的计算14

六、电动机的预选18

七、提升设备的运动学及动力学计算20

八、提升机房的布置27

九、总结及参考文献28

一、计算并选择提升容器

立井提升容器主要是箕斗和罐笼。在同等条件下，箕斗与罐笼相比，质量小，占井筒断面小，装卸载快，提升能力大，电动机功率小，提升效率高，便于实现自动化。缺点是用途单一，需设置煤仓及装卸载设备，需另设辅助提升设备，井架较高，井筒较深。可根据矿井生产能力的大小确定提升容器的类型。提升容器的类型确定后，就要计算提升容器的容量，并从容器规格表中选择标准容器，也可根据现场要求自行设计非标准容器。

在矿井年产量、工作制度一定的情况下，可以选择大容量容器低速提升；也可以选择小容量容器高速提升。这两种提升方式，前者因容器大，所需提升钢丝绳直径粗，提升机直径大，电动机功率大，设备初期投资高；但运行电费低。后者则反之。在实际工作中确定提升方案时，要先对两种方案进行选型计算，从初期投资，运行电费等各方面进行技术经济比较，考虑现场特殊需要，确定经济合理的提升方案。在做方案设计时，可采用经济提升速度的方法。

（一）一般认为经济的提升速度为：

===H H v j 3.0)5.0~3.0( 4.53m/s （7-1）

式中 v j —经济提升速度，m/s ；

H —提升高度，m ； H=Hs+Hx+Hz=228m

Hx —卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：Hx=18~25m ，罐笼：

Hx=0；

Hx=24m

Hz —装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：Hz=18~25m ，罐笼：Hx=0；

Hz=24m

Hs —井筒高度，m 。 Hs=180m

对于井筒高度Hs<200m 时，采用H v j 3.0=；当Hs>600m 时，采用

H

v j 5.0=

一般情况下多取中间值，即H v j 4.0=进行计算为宜。对于改建矿井及利用积压的库存设备时，就可以不受上述的限制。

（二）根据经济提升速度，可估算一次提升循环时间：

=+++

=

θu H

a

T v

v

j

j

j 75.99s

（7-2）

式中 T j —根据经济提升速度估算的一次提升循环时间，s ；

a —提升加速度，m/s 2

，罐笼提升，a≤0.75m/s 2

，箕斗提升，a≤0.8m/s 2

；

a=0.8m/s 2

u —容器爬行阶段附加时间，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；

u=10s

θ—休止时间，箕斗及罐笼的休止时间见下表

θ=10s

箕斗休止时间

（三）一次合理的经济提升质量为：

==

t

b c m r j

f

n

j

T a A 3600 6.51t

（7-3）

式中 m j —一次合理的经济提升量，t ；

An —矿井年产量，t/a ；

An=90万t/a （主井）

c —提升不均衡系数，对于主井提升设备：有井底煤仓，c=1.1~1.15，无

井底煤仓，c=1.2；

c=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 —提升设备年工作时数，一般取b r =300d ； t —提升设备日工作小时数，一般取t=14h ；

根据计算所得，从下表-立井单绳箕斗规格表中选取一次提升质量与之相近的标准箕斗；写出所选箕斗的型号，容器质量（kg ），有效容积(m3)及两箕斗在井筒中的中心矩S （m ）等参数。

立井单绳箕斗规格表

箕斗型号JL-8，容器质量5500kg ，有效容积8.8m 3

及两箕斗在井筒中的中心矩2100mm 等。

实际一次提升质量m （吨）为： m=Vγ=8.8t

（7-4）

式中 m —所选标准箕斗的一次实际装载量；

V —标准箕斗的有效容积，m 3

； V=8.8m 3

γ—煤的松散密度，t/m 3

。

γ=1.0t/m 3

计算一次提升循环所需时间

==

a b T f

n r x cA tm 3600'

102.67s

（7-5）

由此可估算出完成生产任务所需提升速度的最小值：

=-+--

+-=2

4)]([)]([2`

2

'

'

aH

u u a T a

T v

x x m

θθ 2.88m/s （7-6）

可作为选择提升速度的依据，实际提升速度应根据实际所选提升机直径、减速器减速比、提升电动机的额定转速计算。关于选择见提升机及提升电动机的选择部分。