矿山机械课程设计矿井提升设备选型计算.pptx
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矿井提升机技术参数介绍及设备选型过程PPT课件
ZL-850/ZL-1100/ZL-1080
12
7、电机
电机型号：YRJ315-8 Y：异步电动机； R：绕线式电机； J：绞车专用； 315：电机底座平面到电 机轴中心距离；8：电机极数。
13
8、变位质量
提升机或绞车旋转运动部分的转动惯量换算 到卷筒直径上的质量。 为了计算总的惯性力，提升系统中把各运动部分 的质量都变位（折算）到滚筒缠绕圆周上，使其 与滚筒缠绕圆周的速度和加速度相等，条件是变 位前后的动能相等，这种变位后的质量，叫作变 位质量，全系统各个变位质量的总和为提升系统 的总变位质量∑m。 变位质量在计算提升机的运动学、动力学、 电阻等的计算中需要用到，属于理论计算。
求且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定，可按本条第一款第（一） 项、第（二）项所规定的层数增加1层。 移动式的或辅助性的专为升降物料的（包括矸石山和向天桥上提升等）以 及凿井时期专为升降物料的，准许多层缠绕。
11
6、减速器
减速器作用：增加力矩，降低速度。 减速器速比：内部大小齿轮的总的齿数比。反映增
7
双钩提升时，滚筒上有两条钢丝绳，重载钢丝绳的拉力大， 轻载钢丝绳的拉力小，两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差。 最大静张力差就是静张力差的最大值，是绞车强度所允许的， 滚筒上两根钢丝绳拉力差的最大值。
通过以பைடு நூலகம்分析，我们可以这样来理解二者。
对于单滚筒绞车，只有最大静张力，没有最大静张力差。 最大静张力就是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自 重的总和。单位为重力单位：KN，最大静张力的值除9.8就为 上述三者的质量。即为提升量的质量，单位为：kg。
径和容绳量。
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2、两卷筒中心距离
双卷筒提升机：活动卷筒与固定卷筒中心 之间的距离。
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7、电机
电机型号：YRJ315-8 Y：异步电动机； R：绕线式电机； J：绞车专用； 315：电机底座平面到电 机轴中心距离；8：电机极数。
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8、变位质量
提升机或绞车旋转运动部分的转动惯量换算 到卷筒直径上的质量。 为了计算总的惯性力，提升系统中把各运动部分 的质量都变位（折算）到滚筒缠绕圆周上，使其 与滚筒缠绕圆周的速度和加速度相等，条件是变 位前后的动能相等，这种变位后的质量，叫作变 位质量，全系统各个变位质量的总和为提升系统 的总变位质量∑m。 变位质量在计算提升机的运动学、动力学、 电阻等的计算中需要用到，属于理论计算。
求且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定，可按本条第一款第（一） 项、第（二）项所规定的层数增加1层。 移动式的或辅助性的专为升降物料的（包括矸石山和向天桥上提升等）以 及凿井时期专为升降物料的，准许多层缠绕。
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6、减速器
减速器作用：增加力矩，降低速度。 减速器速比：内部大小齿轮的总的齿数比。反映增
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双钩提升时，滚筒上有两条钢丝绳，重载钢丝绳的拉力大， 轻载钢丝绳的拉力小，两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差。 最大静张力差就是静张力差的最大值，是绞车强度所允许的， 滚筒上两根钢丝绳拉力差的最大值。
通过以பைடு நூலகம்分析，我们可以这样来理解二者。
对于单滚筒绞车，只有最大静张力，没有最大静张力差。 最大静张力就是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自 重的总和。单位为重力单位：KN，最大静张力的值除9.8就为 上述三者的质量。即为提升量的质量，单位为：kg。
径和容绳量。
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2、两卷筒中心距离
双卷筒提升机：活动卷筒与固定卷筒中心 之间的距离。
第七章提升设备选型
2011.11.01
矿井运输与提升
制作人：马树焕
§7.3 提升钢丝绳的选择
一、提升钢丝绳选择的计算方法
原则：钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数来进行计算。 单绳缠绕式提升装置的安全系数： 专为升降人员的不得小于9； 升降人员和物料用的—升降人员时不得小于9，提升物料时不得 小于7.5； 专为升降物料用的不得小于6.5。 受力状态：许多复杂的应力，如静应力、动应力、弯曲应力，扭 转应力、挤压应力及接触应力等，这些应力的反复作用，必将引 起钢丝的疲劳、损坏；磨损及腐蚀这也导致钢丝绳的损坏。
2011.11.01
矿井运输与提升
制作人：马树焕
§7.2 提升容器的选择
mj
An ca f T j 3600br t
式中：mj —一次经济合理提升量，吨/次 An—矿井年产量，t/a c —提升不均衡系数，主井有井底煤仓时，1.1—1.15；无井 底煤仓，1.2 af—提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平有1.2系数 br—提升设备年工作日数，300d t —提升设备日工作小时数，14t 注：可从箕斗规格表中选取标准箕斗， 且选用箕斗的载货量 >= mj
⑤斜井多采用单绳缠绕式提升机；竖井，年产量>30万吨，井深 >350米时，采用多绳摩擦式提升机。
2011.11.01
矿井运输与提升
制作人：马树焕
§7.1 选型设计的基本原则、设计依据及内容
二、矿井提升设备选型设计的依据与内容
（一）计算依据 1、主井提升
①提升方式：箕斗或罐笼
②井筒断面尺寸、井筒中布置的设备套数。 ③矿井开采水平数、各水平的深度、服务年限。 ④矿井年产量，t/a。 ⑤工作制度：年工作日、日工作小时数（14小时）。 ⑥卸载水平与井口的高差；装载水平与井下运输的高差。 ⑦煤的散集密度。 ⑧矿井电压等级。
矿井 提升设备选型计算
9、提升、运输、空气压缩设备9.1主井提升设备9.1.1提升装置矿井设计生产能力15万t/a，主井为混合提升井，担负矿井煤炭、矸石、材料、人员等的提升任务。
1、设计依据（1）井筒参数：倾角α＝11°，井筒斜长L=797m（+658.1m~+506m）。
（2）车场形式：上、下部均为甩车场。
（3）提升斜长：L=L+上、下车场=797+50=847m。
t（4）工作制度：每年工作330d，每天工作16h/d，三班提升。
（5）最大班提升量：提煤量152t/班，矸石34.1t/班，升降人员50人，坑木1次，火药1次，设备及其他3次。
（6）最大件重量考虑：8t。
（7）提升容量：U型1t矿车，自重Q=600kg、人车：c选择XRC-15型人车3辆，一头二尾，头车自重：1767kg，尾车自重：1908kg。
（8）提升方式：单钩串车提升。
2、选型计算主井现实际安装了1台JK-2×1.8/20型提升机，滚筒直径D=2000mm，滚筒宽B=1800mm（加宽型）。
该绞车最大g静拉力F=6000kg，提升速度V=3.8m/s，最大容绳量为1280m。
z本设计按15万t/a对该提升机进行选型验算。
（1）选择钢丝绳每次可提煤车7个,、矸石车5个、人车3辆，则绳端荷载：提煤时：（式中f=0.01、f=0.2）Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=7（600+1000）×0.201=2251kg提矸时：Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=5（600+1700）×0.201=2312kg提人时：Qd=（Qc+Qw+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=（1767+1908×2+75×45）×0.201=1801kg提升最大件时：由于每次可提5个矸石车，5×1700=8500kg大于最大件重量8000kg，满足要求，不予计算。
第七章 矿井提升设备选型计算.pptx
Hz
9
12:14
提升钢丝绳规格选择计算
立井单绳缠绕提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳最大静载荷Qmax为：
Qmax = m g + mz g + mp g Hc
A Hj
设：σb为钢丝绳钢丝抗拉强度（N/m2）
As为钢丝绳各钢丝断面积之和 （m2）
Hc Hs
ρ0为钢丝绳线密度（kg/m），则 需要满足
b As
1. 小时提升量Ah
式中 c—提升不均衡A系h 数。Anb《crat 煤f 矿工业设t/h计规范》规定，
有井底煤仓时为1.10～1.15，无井底煤仓时为1.20； af—提升能力富裕系数。主井提升设备对第一水平留有
20%的富裕能力。 2. 合理的经济提升速度
m/s 式中 H——提v升j 高(0.3度，0.5H) =HHs+Hx+Hz，m。 提升高度愈大，其系数取值愈大。一般情况下，当 H<200m时取0.3为宜，当H>600m时取0.5为宜。
11
12:14
4绳摩擦提升机天轮
12
12:14
天轮的选择计算
2、天轮的选择
根据《煤矿安全规程》规定，天轮直径Dt按以下条件确定：
井上
围包角不大于90o时
Dt Dt
60d
1200
围包角大于90o
时
Dt Dt
80d
1200
井下
围包角大于90o时
Dt Dt
60d
900
围包角不大于90o
13动。
12:14
卷筒宽度的验算
3、卷筒宽度的验算 卷筒上所需缠绕的钢丝绳总长度包括以下部分： ⑴ 提升高度H，m；H = Hs + Hx + Hz ⑵ 钢丝绳试验长度Ls，每6个月剁绳头5m 。 ⑶ 为减少钢丝绳在卷筒固定处的拉力，按规定应保留3圈 不动（称摩擦圈）； ⑷ 多层缠绕时，为了避免上下层钢丝绳总是在一个地方过渡，需 要在每季度将钢丝绳错动1/4圈，一般错绳圈数 n’ ＝ 2－4圈。
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提升钢丝绳规格选择计算
立井单绳缠绕提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳最大静载荷Qmax为：
Qmax = m g + mz g + mp g Hc
A Hj
设：σb为钢丝绳钢丝抗拉强度（N/m2）
As为钢丝绳各钢丝断面积之和 （m2）
Hc Hs
ρ0为钢丝绳线密度（kg/m），则 需要满足
b As
1. 小时提升量Ah
式中 c—提升不均衡A系h 数。Anb《crat 煤f 矿工业设t/h计规范》规定，
有井底煤仓时为1.10～1.15，无井底煤仓时为1.20； af—提升能力富裕系数。主井提升设备对第一水平留有
20%的富裕能力。 2. 合理的经济提升速度
m/s 式中 H——提v升j 高(0.3度，0.5H) =HHs+Hx+Hz，m。 提升高度愈大，其系数取值愈大。一般情况下，当 H<200m时取0.3为宜，当H>600m时取0.5为宜。
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4绳摩擦提升机天轮
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天轮的选择计算
2、天轮的选择
根据《煤矿安全规程》规定，天轮直径Dt按以下条件确定：
井上
围包角不大于90o时
Dt Dt
60d
1200
围包角大于90o
时
Dt Dt
80d
1200
井下
围包角大于90o时
Dt Dt
60d
900
围包角不大于90o
13动。
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卷筒宽度的验算
3、卷筒宽度的验算 卷筒上所需缠绕的钢丝绳总长度包括以下部分： ⑴ 提升高度H，m；H = Hs + Hx + Hz ⑵ 钢丝绳试验长度Ls，每6个月剁绳头5m 。 ⑶ 为减少钢丝绳在卷筒固定处的拉力，按规定应保留3圈 不动（称摩擦圈）； ⑷ 多层缠绕时，为了避免上下层钢丝绳总是在一个地方过渡，需 要在每季度将钢丝绳错动1/4圈，一般错绳圈数 n’ ＝ 2－4圈。
矿山提升设备选型2
于9；提升物料时不得小于7.5；混合提升时不 得小于9； 3、专为升降物料用的钢丝绳不得小于6.5。
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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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矿山提升设备选型2
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：
矿山提升设备选型2
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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。
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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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矿山提升设备选型2
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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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。
第七章矿井提升设备选型计算
第七章矿井提升设备选型计算矿井提升设备选型计算是矿井工程中非常重要的一项工作，其结果直接影响到矿井的生产效率和安全性。
本章将以一些实际矿井为例，介绍矿井提升设备选型计算的方法和步骤。
首先，我们需要了解该矿井的具体情况。
假设该矿井为井下采矿矿井，井口高程为500m，井口直径为5m，井下工作面所在位置距离井底100m，井底高程为600m。
煤层厚度为2.5m，采高为0.8m。
现需要选型一台合适的提升设备。
其次，我们需要计算矿井的生产能力和提升物料的特征。
生产能力的计算：井下工作面的生产能力由人工掘进和提升设备的运输能力两部分组成。
人工掘进的生产能力可以根据工人的劳动强度，挖掘速度等进行估算。
假设一个工人每小时可挖掘10m³的煤炭，则该工作面的人工掘进能力为10m³/小时。
提升设备的运输能力需要通过计算来得出。
我们可以假设提升设备每分钟运送的煤炭数量为X吨，然后根据井下工作面的生产能力和提升设备的工作时间进行计算。
假设提升设备的工作时间为10小时，则该设备每分钟可运送的煤炭数量为：每小时煤炭产量=10m³/小时+60X吨/分钟根据实际情况进行调整，可以得到提升设备每分钟可运送的煤炭数量。
提升物料的特征的计算：提升物料的密度是影响提升设备选型的重要因素。
在这个案例中，我们假设煤炭的密度为1.2吨/m³。
然后，我们需要根据矿井的情况和提升设备的特性来选择合适的设备。
根据井口直径和井口高程，我们可以估算出提升设备的工作尺寸。
假设井口直径为5m，井口高程为500m，则可选择的提升设备最大工作尺寸为5m×500m。
根据提升物料的特性和所需的生产能力，我们可以选择合适的提升设备类型。
根据其中一工作面的生产能力和提升设备每分钟的运输能力，可以计算出每小时煤炭的产量。
根据产量和提升物料的密度，我们可以估算出每小时的提升物料重量。
根据提升物料的重量和提升设备的工作尺寸，可以选择合适的提升设备类型。
煤矿设备选型ppt课件
天轮的选型计算
根据《煤矿安全规程》的规定，对于地面设备，当钢丝绳对天轮的围
抱角大于90°时（立井）
D
D
t
t
≧80d=2600 ≧1200 =2760
D t 为天轮直径
d 为提升钢丝绳直径 32.5mm
为提升钢丝绳中最粗钢丝直径，2.3mm
由此，选择天轮直径为3000mm，型号为TSG。下表为该天轮的参数
+
j
a
+u+ѳ
式中，a为提升加速度，一般为a=0.8m/s2
U为箕斗低速爬行时间，一般取u=10s
Ѳ为箕斗装卸载休止时间，一般取Ѳ=10s
所以，T x
= 2734.91010=81.84s
4.9 0.8
.
（3）计算小时提升量 A s
As
Ca f An br ts
式中：C为不均衡系数，箕斗提升C=1.15
工作面刮板输送机的能力应与采煤机设计生 产能力相适应，考虑各种因素影响，刮板输送 机的运输能力按采煤机理论生产能力的1.2倍考 虑。
.
设计原则：
一、是工作面刮板输送机能力要保证将采煤 机采落的煤全部运出，并留有一定的富裕， 刮板输送机能力应不低于工作面最大能力。
二、是外型尺寸和牵引方式与采煤机相匹配 。
采煤机平均割煤速度
采
煤
采煤机生产能力
机
采煤机总装机功率
.
采煤方法
V=（L+2L1）/（t-t1）
L 工作面长度 L1 采煤机斜切进刀长度 t 每个循环作业时间 t1 辅助作业时间
Q=60HBVγC
H 工作面平均采高 B 滚筒截深 V 平均割煤速度 γ 煤的容重，1.41
矿山提升设备培训知识.pptx
规范》规定：br =300d,t=14h； （3）矿井开采水平数及各水平服务年限；
（4）矿井深度Hs，m：井口至各开采水平的深度； （5）卸载高度：卸载水平与井口的高差Hx (m),对于底卸式箕斗：
Hx =15~25 m，对于普通罐笼：Hx =0~15 m；； （6）装载高度：装载水平与井下运输水平的高差Hz（m），对于
• 对于单层缠绕，每个卷筒的宽度为：
•
B
H 30
D
3d
e
mm
• 对于多层缠绕，每个卷筒的宽度为：
• B H 30 (n' 3)D (d ) mm kD p
Dp
D
k
1 2
4d 2 d 2
三、验算最大静张力及最大静张力差
• 为了保证提升机有足够的强度，还必须验算所选提升机的 最大静张力Fj（它影响卷筒的强度和主轴的强度）及最大 静张力差Fc（它影响主轴的强度），使其满足:
二、提升电动机的转速n
n 60i D
三、提升机实际提升速度
m
Dne
60i
• 第六节 提升机与井筒的相对位置的确定
一、井架高度Hj
H j H X H r H g 0.75Rt
二、钢丝绳的外偏角α1和内偏角α2
钢丝绳的弦长与天轮平面的夹角有两个，α1称外偏角，α2称内 偏角，根据《规程》规定，内、外偏角不得超过1°30ˊ，否 则绳与天轮轮缘的磨损过甚，易发生钢丝绳跳出天轮的事故 。
，副井除设备一套罐笼提升设备外，多数尚需设置一套单容器 平衡锤系统以专门提升矸石。 *其它因素： 1、主井一般采用箕斗提升方式，在特殊条件下，可采用罐笼作 为主要提升设备。
2、中型以上矿井，原则上都要采用双钩提升。如果矿井同时开采 水平数过多，也可采用平衡锤单容器提升方式。
（4）矿井深度Hs，m：井口至各开采水平的深度； （5）卸载高度：卸载水平与井口的高差Hx (m),对于底卸式箕斗：
Hx =15~25 m，对于普通罐笼：Hx =0~15 m；； （6）装载高度：装载水平与井下运输水平的高差Hz（m），对于
• 对于单层缠绕，每个卷筒的宽度为：
•
B
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• 对于多层缠绕，每个卷筒的宽度为：
• B H 30 (n' 3)D (d ) mm kD p
Dp
D
k
1 2
4d 2 d 2
三、验算最大静张力及最大静张力差
• 为了保证提升机有足够的强度，还必须验算所选提升机的 最大静张力Fj（它影响卷筒的强度和主轴的强度）及最大 静张力差Fc（它影响主轴的强度），使其满足:
二、提升电动机的转速n
n 60i D
三、提升机实际提升速度
m
Dne
60i
• 第六节 提升机与井筒的相对位置的确定
一、井架高度Hj
H j H X H r H g 0.75Rt
二、钢丝绳的外偏角α1和内偏角α2
钢丝绳的弦长与天轮平面的夹角有两个，α1称外偏角，α2称内 偏角，根据《规程》规定，内、外偏角不得超过1°30ˊ，否 则绳与天轮轮缘的磨损过甚，易发生钢丝绳跳出天轮的事故 。
，副井除设备一套罐笼提升设备外，多数尚需设置一套单容器 平衡锤系统以专门提升矸石。 *其它因素： 1、主井一般采用箕斗提升方式，在特殊条件下，可采用罐笼作 为主要提升设备。
2、中型以上矿井，原则上都要采用双钩提升。如果矿井同时开采 水平数过多，也可采用平衡锤单容器提升方式。
矿山机械设备选型概述PPT课件
板链；软启动技术；故障检测和工况检测。
辽宁工程技术大学 2006.8
2、带式输送机：
发展趋势：长距离、高带速、大运量、大功率、长寿命、低能 耗、智能化（高产高效集成化矿井需要）。 主要表现：功能多元化、应用范围扩大化；动态分析与监控技 术（核心技术）。
辽宁工程技术大学 2006.8
辽宁工程技术大学 006.8
辽宁工程技术大学 2006.8
• 二、矿井运输与提升系统
辽宁工程技术大学 2006.8
•三、矿井运输与提升设备的类型
• 按动作方式不同分： • 连续动作式运输设备 • 周期动作式运输设备
• 按用途不同分： • 主要运输设备 • 辅助运输设备
辽宁工程技术大学 2006.8
1．连续动作式运输 设备
• （1）机车运输设备
• （2）有极绳运输设备
• （3）矿井提升设备
机车运输设备
辽宁工程技术大学 2006.8
有极绳运输设备
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矿井提升设备
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• 3．辅助运输设备 • 一般指除了运煤以外的运
输设备。 • （1）卡轨车 • （2）单轨吊车 • （3）架空过道 • （4）推车机或爬车机
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
17
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
矿山运输与提升设备
第一章 概述
一、矿山运输与提升设备在矿井生产中的作用
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2、带式输送机：
发展趋势：长距离、高带速、大运量、大功率、长寿命、低能 耗、智能化（高产高效集成化矿井需要）。 主要表现：功能多元化、应用范围扩大化；动态分析与监控技 术（核心技术）。
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• 二、矿井运输与提升系统
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•三、矿井运输与提升设备的类型
• 按动作方式不同分： • 连续动作式运输设备 • 周期动作式运输设备
• 按用途不同分： • 主要运输设备 • 辅助运输设备
辽宁工程技术大学 2006.8
1．连续动作式运输 设备
• （1）机车运输设备
• （2）有极绳运输设备
• （3）矿井提升设备
机车运输设备
辽宁工程技术大学 2006.8
有极绳运输设备
辽宁工程技术大学 2006.8
矿井提升设备
辽宁工程技术大学 2006.8
• 3．辅助运输设备 • 一般指除了运煤以外的运
输设备。 • （1）卡轨车 • （2）单轨吊车 • （3）架空过道 • （4）推车机或爬车机
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矿山运输与提升设备
第一章 概述
一、矿山运输与提升设备在矿井生产中的作用
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矿井提升设备选型计算 1 § 1 基本原则、设计依据和内容 § 2 提升容器的选择 § 3 提升钢丝绳选择计算 § 4 矿井提升机和天轮的选择计算 § 5 矿井提升机与井筒相对位置的计算 § 6 提升电动机的初选计算
*
第一节 基本原则、设计依据和内容
2
一、选型设计的基本原则与设计依据 选型设计的基本原则
一般情况下，年产量在30万吨及其以上的大中型矿井， 由于提升任务重，可设两套提升设备，主井采用箕斗 提升，副井采用罐笼提升。
对于年产量超过180万吨的特大型矿井，主井可采用 两套箕斗提升设备，副井除配备一套罐笼提升设备外， 有时尚需设置一套带平衡锤的单容器提升设备作辅助 提升。
对于年产量小于30万吨的矿井，可采用两套罐笼提升 设备，或采用一套罐笼提升设备进行混合提升。
2）在不增大提升机规格及井筒直径的前提下，选择较 大的提升容器，采用较低的提升速度，节省电耗，比 较经济合理。
6.箕斗选定后，计算一次提升循环时间Tx和所需提升速
度vm
Tx
3600br tsm Anca f
m A3mn6c0a/0sbf Tr tx
vm a[Tx (u )]
a 2[Tx (u )]2 4aH
8
10
12
16吨
20吨
16
20
*
一次提升循环时间
12
3. 估算一次提升循环时间
Tx
H vj
vj a
u
θ——休止时间，罐笼的休止时间见下表
罐笼型式 进出车方式
每层矿车数
矿 车
1
休 止
规 格
1.5
时 间
3
（s）
普通罐笼进出矿车休止侧进出 车
1
2
1
12
15
35
13
17
-
15
-
-
双层装车罐笼
一个水平进出 两层同时进出车 车
1
2
1
2
30
36
17
20
32
40
18
22
36
-
20
-
*
一次提升循环时间
13
3. 估算一次提升循环时间
Tx
H vj
vj a
u
4. 一次经济合理提升量 m Anca f Tx 3600br t
*
箕斗选择原则
14
1）根据计算出的一次合理提升量值，从箕斗规格表中 选取接近的标准箕斗；
*
选型设计的基本原则与设计依据
3
对于大中型矿井，除考虑年产量外，还应考虑：
①如果煤的品种较多，且要求不同品种分别外运时，宜 采用罐笼提升为宜。 ②如果对煤块度要求较高时，宜采用罐笼提升。 ③地面生产系统靠近井口，采用箕斗提升可简化煤的生 产流程；若远离井口，且需窄轨运输，则宜采用罐笼提 升。 ④单水平开采时，一般采用双容器提升。当多水平提升 时，一般采用单容器加平衡锤的提升系统。
*
第二节 提升容器的选择计算
8
1. 小时提升量Ah
Ah
Anca f brt
t/h
式中 c—提升不均衡系数。《煤矿工业设计规范》规定，有
井底煤仓时为1.10～1.15，无井底煤仓时为1.20；
af—提升能力富裕系数。主井提升设备对第一水平留有 20%的富裕能力， af =1.2。
br—提升设备年工作日数，一般300d。
*
选型设计的基本原则与设计依据
4
⑤在立井提升中，一般当年产量超过60万吨、井深在 300～350m以上时，采用多绳摩擦式提升为好；如果井 深更大，即使年产量较小，也以多绳摩擦式提升为宜。 对于斜井或较浅的立井应采用单绳缠绕式提升设备。
⑥对于斜井提升方式主要有串车、箕斗和胶带输送机三 种。串车提升一般用于井筒倾角小于25°的矿井。对于 年产量在20万吨及其以下的矿井，一般采用单钩串车提 升；当年产量达30万吨，而提升距离较短时，一般采用 双钩串车提升。箕斗提升一般用于年产量在45万吨以上， 井筒倾角大于25°的矿井。胶带输送机一般用于年产量 较大，距离较长的斜井中。
*
煤矿安全规程
10
此外，《煤矿安全规程》对提升速度作了规定
①立井罐笼升降人员的最大速度不得超过0.5 H ，并且最大速 度的数值不得超过12m/s； ②专为升降物料的立井提升，最大速度不得超过0.6 H 。 ③对于斜井升降人员或使用矿车运输物料的最大速度不得超过 5m/s；用箕斗提煤（或矸石）的最大速度不得超过7m/s；当铺 设固定道床，采用重型钢轨时，箕斗提煤的最大速度不得超过 9m/s。
*
一次提升循环时间
11
3. 估算一次提升循环时间
Tx
H vj
vj a
u
a——提升加速度：升降人员，a≤0.75m/s2；升降物料，
a≤0.8m/s2
u——容器爬行阶段附加时间，箕斗取10s，罐笼取5s
θ——休止时间，箕斗的休止时间见下表
箕斗规格
休止时间 （s）
箕斗休止时间
6吨以 8～9
12吨
下
吨
*
设计依据
6
⑵副井提升 ①井筒各水平深度Hs，m； ②矸石提升量，若无特别规定，一般按煤炭产量的15%～25% 计算； ③最大班下井人数，一般按每天下井人数的40%计算； ④矿车型号、规格； ⑤每班运送材料、设备、炸药等的数量； ⑥送往井下最大设备的尺寸和最重部件质量。
*
设计内容
7
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
*
设计依据
5
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。
t—提升设备工作小时数，一般14h。
An—矿井年产量。
*
第二节 提升容器的选择计算
9
A
2. 合理的经济提升速度
v j (0.3 0.5) H
式中 H——提升高度， H=Hs+Hx+Hz，m。 Hx ——卸载高度，m。 Hs ——矿井深度，m。 Hz ——装载高度，m。 提升高度愈大，其系数取值愈大。一般情况下， 当H<200m时取0.3为宜，当H>600m时取0.5为宜
2
*
立井箕斗规格表
15
*
罐笼选择原则
16
副井罐笼提升应考虑以下规定： ⑴ 最大班工人下井时间不超过40min； ⑵ 罐笼提升最大班净作业时间，一般不超过5h。 在计算最大班下井人员、矸石及材料提升时间时应遵守
*
第一节 基本原则、设计依据和内容
2
一、选型设计的基本原则与设计依据 选型设计的基本原则
一般情况下，年产量在30万吨及其以上的大中型矿井， 由于提升任务重，可设两套提升设备，主井采用箕斗 提升，副井采用罐笼提升。
对于年产量超过180万吨的特大型矿井，主井可采用 两套箕斗提升设备，副井除配备一套罐笼提升设备外， 有时尚需设置一套带平衡锤的单容器提升设备作辅助 提升。
对于年产量小于30万吨的矿井，可采用两套罐笼提升 设备，或采用一套罐笼提升设备进行混合提升。
2）在不增大提升机规格及井筒直径的前提下，选择较 大的提升容器，采用较低的提升速度，节省电耗，比 较经济合理。
6.箕斗选定后，计算一次提升循环时间Tx和所需提升速
度vm
Tx
3600br tsm Anca f
m A3mn6c0a/0sbf Tr tx
vm a[Tx (u )]
a 2[Tx (u )]2 4aH
8
10
12
16吨
20吨
16
20
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一次提升循环时间
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3. 估算一次提升循环时间
Tx
H vj
vj a
u
θ——休止时间，罐笼的休止时间见下表
罐笼型式 进出车方式
每层矿车数
矿 车
1
休 止
规 格
1.5
时 间
3
（s）
普通罐笼进出矿车休止侧进出 车
1
2
1
12
15
35
13
17
-
15
-
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双层装车罐笼
一个水平进出 两层同时进出车 车
1
2
1
2
30
36
17
20
32
40
18
22
36
-
20
-
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一次提升循环时间
13
3. 估算一次提升循环时间
Tx
H vj
vj a
u
4. 一次经济合理提升量 m Anca f Tx 3600br t
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箕斗选择原则
14
1）根据计算出的一次合理提升量值，从箕斗规格表中 选取接近的标准箕斗；
*
选型设计的基本原则与设计依据
3
对于大中型矿井，除考虑年产量外，还应考虑：
①如果煤的品种较多，且要求不同品种分别外运时，宜 采用罐笼提升为宜。 ②如果对煤块度要求较高时，宜采用罐笼提升。 ③地面生产系统靠近井口，采用箕斗提升可简化煤的生 产流程；若远离井口，且需窄轨运输，则宜采用罐笼提 升。 ④单水平开采时，一般采用双容器提升。当多水平提升 时，一般采用单容器加平衡锤的提升系统。
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第二节 提升容器的选择计算
8
1. 小时提升量Ah
Ah
Anca f brt
t/h
式中 c—提升不均衡系数。《煤矿工业设计规范》规定，有
井底煤仓时为1.10～1.15，无井底煤仓时为1.20；
af—提升能力富裕系数。主井提升设备对第一水平留有 20%的富裕能力， af =1.2。
br—提升设备年工作日数，一般300d。
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选型设计的基本原则与设计依据
4
⑤在立井提升中，一般当年产量超过60万吨、井深在 300～350m以上时，采用多绳摩擦式提升为好；如果井 深更大，即使年产量较小，也以多绳摩擦式提升为宜。 对于斜井或较浅的立井应采用单绳缠绕式提升设备。
⑥对于斜井提升方式主要有串车、箕斗和胶带输送机三 种。串车提升一般用于井筒倾角小于25°的矿井。对于 年产量在20万吨及其以下的矿井，一般采用单钩串车提 升；当年产量达30万吨，而提升距离较短时，一般采用 双钩串车提升。箕斗提升一般用于年产量在45万吨以上， 井筒倾角大于25°的矿井。胶带输送机一般用于年产量 较大，距离较长的斜井中。
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煤矿安全规程
10
此外，《煤矿安全规程》对提升速度作了规定
①立井罐笼升降人员的最大速度不得超过0.5 H ，并且最大速 度的数值不得超过12m/s； ②专为升降物料的立井提升，最大速度不得超过0.6 H 。 ③对于斜井升降人员或使用矿车运输物料的最大速度不得超过 5m/s；用箕斗提煤（或矸石）的最大速度不得超过7m/s；当铺 设固定道床，采用重型钢轨时，箕斗提煤的最大速度不得超过 9m/s。
*
一次提升循环时间
11
3. 估算一次提升循环时间
Tx
H vj
vj a
u
a——提升加速度：升降人员，a≤0.75m/s2；升降物料，
a≤0.8m/s2
u——容器爬行阶段附加时间，箕斗取10s，罐笼取5s
θ——休止时间，箕斗的休止时间见下表
箕斗规格
休止时间 （s）
箕斗休止时间
6吨以 8～9
12吨
下
吨
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设计依据
6
⑵副井提升 ①井筒各水平深度Hs，m； ②矸石提升量，若无特别规定，一般按煤炭产量的15%～25% 计算； ③最大班下井人数，一般按每天下井人数的40%计算； ④矿车型号、规格； ⑤每班运送材料、设备、炸药等的数量； ⑥送往井下最大设备的尺寸和最重部件质量。
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设计内容
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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
*
设计依据
5
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。
t—提升设备工作小时数，一般14h。
An—矿井年产量。
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第二节 提升容器的选择计算
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A
2. 合理的经济提升速度
v j (0.3 0.5) H
式中 H——提升高度， H=Hs+Hx+Hz，m。 Hx ——卸载高度，m。 Hs ——矿井深度，m。 Hz ——装载高度，m。 提升高度愈大，其系数取值愈大。一般情况下， 当H<200m时取0.3为宜，当H>600m时取0.5为宜
2
*
立井箕斗规格表
15
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罐笼选择原则
16
副井罐笼提升应考虑以下规定： ⑴ 最大班工人下井时间不超过40min； ⑵ 罐笼提升最大班净作业时间，一般不超过5h。 在计算最大班下井人员、矸石及材料提升时间时应遵守