斜井绞车提升钢丝绳能力计算

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/m

B 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/m

2.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 。

3.钢丝绳安全系数验算：

g

pL G G Q m c q )]cos (sin )cos )(sin [0θωθθωθ'+++＋（＝ 8

.9)]21cos 2.021(sin 174466.5)16cos 015.016(sin 9500[277570⨯︒⨯+︒⨯⨯+︒⨯︒⨯＋＝m m =6.7>6.5

由于计算的安全系数大于6.5，上述三角股钢丝绳6V ×19+IWR-36-1570(钢芯)钢丝绳满足使用要求。

3.钢丝绳安全系数验算：

g

pL G G Q m c q )]cos (sin )cos )(sin [0θωθθωθ'+++＋（＝ 8

.9)]16cos 2.016(sin 127095.1)16cos 015.016(sin 9500[277570⨯︒⨯+︒⨯⨯+︒⨯︒⨯＋＝m m =7.2>6.5

由于计算的安全系数大于6.5，上述钢丝绳满足使用要求。

三、提升机选择：

1.滚筒直径选择：

故滚筒直径D ≥80d=80×36=2880mm;

根据计算结果，选用标准滚筒直径D=3000mm 。

2.滚筒宽度：

滚筒表面应保留三圈摩擦圈；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算，则试验长度为30m 。

根据2007版《煤矿安全规程》第四百一十九条“各种提升装置的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定：倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的，2层；升降物料的，3层。”此绞车主要为副暗斜井提升物料使用，钢丝绳按3层计算。 22)(42

1ε+--+d d k D D p ＝； )(3(30εππ++++d D k D n H B p ）’＝； p D ——平均缠绕直径，m ； k ——缠绕层数； ’n ——错绳圈２～４圈；

d ——钢丝绳直径，mm ； ε——钢丝绳圈间的间隙，一般取２～３，mm ； 22)236(3642

133000+-⨯-+

＝p D ＝3061.2mm )236(061.33334(301744+⨯⨯⨯+++ππ）＝B ＝2419.5mm 故可选滚筒宽度2500mm 。

3.最大静张力j F 计算：

g pL G G F c j ]sin sin )[0θθ++≥（

8.9]21sin 174448.621sin 25000[⨯︒⨯⨯+︒⨯≥）（j F

KN F j 49.127≥

最大静张力差c F 计算：

g pL G F c c ]sin sin [θθ+≥

8.9)21sin 174448.621sin 23000(⨯⨯⨯+︒⨯≥οc F

KN F c 47.120≥

4.提升电动机预选：

电动机功率 N 可估算如下： η1000m

j V KF N = (KW);

功率备用系数k=1.1;提升速度V m =3m/s ；对于二级传动，传动效率η=0.85； 85

.0100031274901.1⨯⨯⨯=N =494.96KW ； 故可选电动机功率500KW 。 经以上选择计算可选用一台JKB-3×2.5型单滚筒防爆绞车，其性能参数为D=3m,B=2.5m;绞车配套电动机性能参数为：N=500kW(提升速度V m =3m/s 时)。

钢丝绳选用三角股6V ×19+IWR-36-1570(钢芯)型钢丝绳；其参数为：d=36mm, p =5.66kg/m 。

由于2.5米绞车为非标产品,以上选型绞车部分厂家无合格生产证件。

四、咨询生产厂家提供两种绞车参数如下：

1. JKB-3.5×

2.5型防爆单筒提升机技术参数（此型号绞车满足我矿井+300水平的提升能力）：

① 滚筒直径3.5m ； ② 滚筒宽度2.5m ；

③ 钢丝绳最大直径：38mm ； ④ 钢丝绳最大静张力：170KN ； ⑤ 钢丝绳最大静张力差：170KN ； ⑥ 钢丝绳速度v=2.96m/s ； ⑦ 容绳量：L=1910m （3层）； ⑧ 电动机功率：P=550kW ； ⑨ 额定电压：交流1140v ，50Hz ； ⑩ 转速=495r/min ；

2. JKB-3×2.2型防爆单筒提升机技术参数：

① 滚筒直径3m ； ② 滚筒宽度2.2m ；

③ 钢丝绳最大直径：36mm ； ④ 钢丝绳最大静张力：140KN ；