第六章提升通风排水压风设备

第六章提升、通风、排水和压缩空气设备

第一节提升设备

一、概述

本矿井采用立井开拓，设二个提升井筒，单水平提升，水平标高-870m。矿井设计生产能力45万t/a，各主要生产环节留有90万t/a的能力。年工作日300d，三班制工作（二班生产、一班准备），主井提升每天净作业时间14h。

主井担负原煤提升任务。井筒净直径5m，布置一对12t提煤箕斗。副井担负提升矸石、升降人员、设备和材料等辅助性提升作业任务。井筒净直径6m，布置一对1t矿车二层四车多绳罐笼（其中一个宽罐笼，一个窄罐笼）。

主井提升设备选用JKMD-3.5×4(Ⅲ)型落地多绳摩擦式矿井提升机一套，配1500kW、53r/min低速直联悬挂式直流电动机，提升容器为立井多绳12t提煤箕斗，主钢丝绳为4根36 ZBB 6V×37S+FC 1570 ZZ(SS) GB/T8918—96型三角股钢丝绳，最大提升速度9.71m/s。副井提升设备选用JKMD-3.5×4(Ⅲ)型落地多绳摩擦式矿井提升机，配1000kW、50r/min低速直联悬挂式直流电动机，提升容器为一对1t矿车二层四车多绳罐笼，采用沉罐运行方式。4根主钢丝绳型号为38 ZBB 6V×37S+FC 1670 ZZ(SS) GB/T8918—96，最大提升速度9.16m/s，最大班设计作业时间3.67h，最大班工人下井时间7.72min。主、副井提升机电气控制设备均采用晶闸管直流传动提升机成套电气控制设备。

主、副井提升系统图见图6-1-1、6-1-3。

二、主井提升设备

1、设计依据

工作制度：b=300d/a，t =14h/d

卸载标高：+73.2m

装载标高：－835.0m

提升高度：Ht=915.75m

钢丝绳悬垂高度：Hc=965m

提升容器： 立井多绳12t 双箕斗 标称装载质量： Q=12t （定重装载） 质量： Q Z =12.788t 提升系统见附图6－1－1。 2、钢丝绳选型及校验

提升主钢丝绳选36 ZBB 6V×37S+FC 1570 ZZ （SS ）769 551 GB/T8918－1996各两根，其参数见表6-1-1。

表6－1－1 主井提升主钢丝绳参数表

尾绳选用163×27 ZAB P8×4×9 1370 1060 112 GB/T8918－1996两根，其参数见表6－1－2。

表6－1－2主井提升尾绳参数表

提升主钢丝绳安全系数检验：

72.60005.02.703.8)(111

1=->=++=

c c k z

d H g

H P n Q Q Q n m

所选钢丝绳满足要求。 3、提升设备选型及检验

选用一台JKMD-3.5×4(Ⅲ)落地多绳摩擦式提升机，其主要技术参数见表6－1－3。

表6－1－3主井提升机主要技术参数表

提升机校验

主导轮及天轮直径： D N =D t =3500mm > 90d 1 = 3240mm 钢丝绳最大静张力：

F j ’ =（Q+Q z + n 1 P k1 H c ）g = 451.82kN ＜F j = 570kN 钢丝绳最大静张力差： F c ’ =Qg=117.72kN ＜F c = 180kN 摩擦衬垫比压： M P a

dD n g

H p n p n Q Q q N

c k k Z 256.1])(2[12211<=+++=

所选提升机满足要求。 4、预选提升主电动机

预选低速直联直流电动机，其参数见表6－1－4。 表6－1－4 主电动机参数表

最大提升速度：

s m nD V N

/713.960

max ==

π

5、提升系统运动学计算

提升系统运动学计算见表6—1—5。提升速度图见图6—1—2。

表6－1－5 提升系统运动学计算表

6、提升系统动力学计算

系统变位质量统计：

提升机Q j =13500kg

天轮Q D +Q E=2×6000kg

箕斗2Q z =2×12788kg

载煤Q =12000kg

主提升绳Q p = n1 P k1H1=23443kg

尾绳Q w = n2 P k2H2=21616kg

主电动机Q d = 4J /D N2=4490kg

提升系统变位质量ΣM= Q j + Q D+ Q E+ 2Q z + Q +Q p +Q w + Q d

=112625kg

动力学计算见表6-1-6。

表6－1－6动力学计算表

7、年设计提升能力

a Mt T

C C bt

A C /992.0360021==

8、提升主电动机校验

ΣF 2t = F 02 t 0+ F 12 t 1+ F 22 t 2+ F 32 t 3+ F 42 t 4+ F 52 t 5

=2165294×106N 2s

等效时间

T d =c 1 (t 0+ t 1+ t 3+ t 4+ t 5)+ t 2+ c 2θ=127.02s 式中散热不良系数c 1=c 2=1 电动机等效力

kN T t

F F d

d 561.130=∑=

电动机等效容量

kW V F P d d 1294max

==

η

式中传动效率η=0.98 电动机功率富裕系数 k=P N /P d =1.16 电动机额定力

N F N kN V P F N N 135378151347347.1512max

=>===η

电动机最大力

0.85λF N = 257291N> F max =F 2=214216N 所选电动机符合要求。 9、防滑校验

主提升液压制动采用恒减速制动系统，无论提升机的载荷如何变化，紧急制动时系统按照恒定的减速度运行。

根据《煤矿安全规程》规定,提升重物时紧急制动减速度a s 不得超过5m/s 2,下放重物时紧急制动减速度a x 不得小于1.5m/s 2, 紧急制动减速度不得超过钢丝绳滑动极限减速度。

恒减速制动失效以后，采用恒力矩制动，此时要求制动力矩倍数满足: k≥1.5Z+1=1.5×0.96+1=2.44 k≤5Z -1=5×0.96-1=3.80

其中提煤时提升系统质量模数Z=ΣM/Qg=0.96

采用二级制动,第一级制动力矩倍数k 取2.6,则最不利的运行状态下的滑动极限减速度与紧急制动减速度见表6-1-7。

10、电气控制设备

10kV 高压电源引自矿井35/10kV 主变电所，380V 低压电源引自10/0.4kV 变电所。 电控设备选用直流提升机成套电控装置，电枢可逆。无功补偿及谐波滤波由35/10kV 变电所统一考虑。