矿用提升机选型设计

3. 2JK-2.5/30型提升机的选择计算

3.1 提升设备的主要参数选择

无论是立井还是斜井，确定提升设备主要依据是：矿井生产能力（提升量的大小）和矿井深度（提升高度或提升距离）。通常要经过技术经济的比较，才能最后确定。对于斜井来说井筒的垂直深度均不超过200~250m。矿井生产能力在21万吨/年及以下时，一般式提升距离的长短，分别采用双钩或单钩串车提升，井筒坡度通常不超过25°：产量在30万吨/年时，通常采用双钩串车或箕斗提升。实用箕斗提升的坡度，应不超过35°。对于垂直深度较大（运距长）的大型矿井，可以采用胶带输送机，但坡度应不超过18°。

3.1.1 计算条件

斜井副井：

1)精通个水平的深度H S(m)。

2)矸石提升量：在未取得资料时，一般按煤炭产量的15~25%计算，并分作两

班提升，即最大班提升的矸石量按每日量的50%计算。

3)坑木、混泥土或金属支柱的每班运量，按每日需降送量的50%计算。

4)最大班下井人数，一般按每天下井工人总数的40%计算。

5)送往井下的最大设备尺寸和最重部件重量。

6)每班用送水泥、料石、炸药、设备及保健车等的数量。

7)矿车、材料车、平板车的型号、规格，每班车的装载量。

8)罐笼的型号、规格及技术特征。

矿井年产量：A N=120(万吨/年)

井筒斜长：L=600(m)

井筒倾角：α=22°

采用1吨固定车厢式矿车：

自重：Q Z=600(kg)

载煤量：Q K=1000(kg)

散煤容重：γ=1.0t/m3

提升不均衡系数：C=1.15

矿井工作制度：年工作日b r=300天;每天两班提升；净提升时间t=14(h)井底车场增加的运行距离：L H=25(m)

串车在井口栈桥上的运行距离：L B=35(m)

3.2 提升容器的确定

一般来说，加大提升容器，降低提升速度，提升机、井筒装备都要加大，增加建井投资，可节约用电;反之，加大提升速度，可选用较小容器和提升机，投资较小，但增加了电耗，根据不同条件而定。

一次提升量的计算：

A h=CA N a t b r t

式中C—不均衡系数。

a f—提升能力富裕系数。

提升斜长：L t=L H+L B+L=30+800+35=865

一次提升持续时间的确定：

初步选用的最大速度：

v max=4.7(m s⁄)

T q′=0.213L t+80=0.213×865+80=264.245s≈264s 一次提升量的确定：

Q=

C a

t

A N T q′

b r t×3600

=

1.15×1.15×24×104×264

300×14×3600

5.54t

考虑矿车在斜坡上运行，减小装载相应的装载系数取0.95，则以此提升量应小于Q,=Q0.95=5.54

0.95

=5.83t决定串车每次由6辆1吨矿车组成。

3.3 钢丝绳的选择和计算

钢丝绳是矿井提升设备的重要组成部分，它关系到提升设备的安全可靠的运行，也是钢材的消耗量较大的项目之一正确地选择钢丝绳，不仅有助于矿井的安全生产，而且将可以节约大量的优质钢材。生产矿井几十年来的时间以及国外的经验证明，必须根据不同的工作条件，相应选用不同结构的钢丝绳，才能取得较好的经济效果。

a)单绳缠绕式提升装备用的钢丝绳：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。

b)立井和斜井箕斗提升，宜采用同向捻的提升钢丝绳，斜井串车提升，宜

采用交互捻钢丝绳。平衡尾绳采用圆股钢丝绳时，预期提升容器的连接

装置应为转环式。

钢丝绳的计算

1)钢丝绳的端部载重：

斜井：Q d=(Q+Q c)(sinα+f1cosα)

式中α−井筒的倾角；

f1−提升容器在倾坡运输到上运动的阻力系数，可按下述具体情况选取：矿车串车提升：矿车为滚动轴承时，取0.01；矿车为滑动轴承时，应取0.015~0.02。

Q d=6×(600+1000)×0.384=3686.4kg

2)钢丝绳单重：

P k,=

(Q+Q c)(sinα+f1cosα) 1.1σB

m−L C(sinα+f2cosα)

式中σB−钢丝绳的攻城抗拉强度，kg/mm2

m−钢丝绳的静力安全系数

L C−提升距离

f2−钢丝绳的摩擦阻力系数

钢丝绳悬重长度计算：

L C=L t+50=865+50=915m

P k,=

3686.4

1.1×15500

8−915×（0.374+0.4×0.92）

2.63kg/m

选用鞍钢钢丝绳厂6M(7)-24-140-I型钢丝绳。

全部钢丝绳破断力总和Q s=41350kg d=25mm P k=2.63kg/m 安全系数：

m=

Q s

Q d+L c P k(sinα+f1cosα)

=41350

41350

3686.4+915×2.63×0.74

=7.56 >6.5

3.4提升机的选择计算

井上提升设备的滚筒和围抱角大于90°的天轮，最小直径与钢丝绳直径之比，不得小于80，围抱角小于90°的天轮不得不小于60。井下提升机和凿井提升机的滚筒和围抱角大于90°的天轮，最小直径与钢丝绳直径之比，不得小于60，围抱角小于90°的天轮不得小于40。

滚筒直径：D g=80d=80×25=200mm

d−已选定的钢丝绳直径，mm

选用2JK-2.5/20型双筒提升机：

滚筒直径：D g=2.5m

滚筒宽度：B=1.2m

钢丝绳最大静张力：F ze=90000N

钢丝绳最大静张力差：F ce=55000N

减速器传动比：i=20

钢丝绳最大转速：V max=4.7m/s

滚筒缠绕宽度：

B,=L t+L m+7πD g

K cπD p

(d+ε)=

865+30+7π×2.5

3×π×2.55

×(25+2.5)=1088mm

式中D P=D g+(K c−1)d=2.5+(3−1)×0.025=2.55m

钢丝绳在滚筒上缠绕三层（∵1200×3>1088×3>1200×2）

最多静拉力：

F z=Q d+L t P k(sinα+f2cosα)=3686.4+865×2.63×0.74

=53698<90000N

最大静拉力差：

F c=F z+nQ Z(sinα+f1cosα)=5369.8−6×600×0.384

=3987.4<50000

所选提升机是合适的。