副斜井绞车选型和能力计算

副斜井绞车选型和能力计算

概况：副斜井提升设备担负矿井矸石提升，运送材料、设备，升降最大件等辅助提升任务。

1、副斜井井口标高+1084.00m，落底标高+940m（二水平+890 m），倾角23°，斜长368.5m（二水平497 m），井筒上下采用采用平车场，单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm，每辆矿车自重610 kg，载荷1700kg；装备JK-3.5/31.5E型单绳缠绕式单滚筒提升机一部，配套1台

YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710 kW，595r/min,10000V；钢丝绳直径42mm。采用TD型游动天轮，绳槽底圆直径3 m。最大提升速度3.46m/s。

2、副斜井井口车场采用平车场布置，在井口房配备有操车设备。在井口房，通过一副对称道岔将井筒的一条线路变为上行、下行两条线路，上行线路上设置一台逆止器，下行线路上设置一台液压马达销齿推车机和2台液动阻车器。为防止在断绳或矿车跑车时造成事故，在斜井井口设阻车器、逆止器、在变坡点下方略大于1列车长度的地点设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏，井筒中每隔约80m设置1台ZDC30-2.2型防跑车装置，共4套。副斜井井口房面积为30m(长)×9 m（宽）×6.5m（高）。

3、支护

（1）副斜井轨道巷断面：斜巷段净宽4.5m，净高3.45m。

（2）永久支护

副斜井轨道巷采用采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度400mm，基岩段采用锚喷支护，喷厚100mm。表土段掘进断面积20.04m2，基

岩段掘进断面积16.61m 2。 一、已知条件：

提升绞车参数：

产品型号：JK-3.5*1.5E 卷筒直径：3500mm 最大静力：170KN 卷筒宽度：1500mm 钢丝绳最大直径：42mm 最大提升速度：3.6m/s 二、提升机校验

1、设计依据 副斜井井口标高

＋1084.00m 副斜井井底标高

＋890.00m

副斜井井筒垂高 194m 副斜井井筒倾角 23° 副斜井井筒斜长 497m

车场型式：地面、井底二水平为平车场。

工作制度：年工作日330天，地面三八工作制，井下四六工作制。 提升量：矸石79.5t/班，水泥、砂石20t/班，锚杆、金属网2t/班，炸药48kg/d ，其它4.5t/班。最大件液压支架重32.5t 。

采用单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm ，每辆矿车自重610 kg ，载荷1700kg 。

提升液压支架时每次提升1辆平板车，轨距600mm ，平板车自重2000 kg ，载重32500kg 。

2、钢丝绳校验 （1）绳端荷重：

根据：1()(sin cos )Z

K

d Q n Q Q f g αα=++｛｝

提升矸石： Qs=45477N

提升大件： Qj=135841N

现装备42 NAT 6×K31WS+FC 1570 ZS 1030 750 YB/T 5359-2006型钢丝绳1根，绳径42mm ，单位长度重量750kg/100m ，钢丝绳公称抗拉强度1570MPa ，最小钢丝破断拉力总和1262.78 kN 。

（2）验算钢丝绳安全系数 根据：

2sin cos )s

d c k Q m Q L P f αα=

++（

提升矸石 m=16.9＞6.5 提升大件 m=7.65＞6.5。 因此，现有钢丝绳满足要求。 3、提升机校验 （1）提升机滚筒直径： 根据：D ＝80×d

D ＝80×42＝3360mm ＜3500 mm （2）钢丝绳最大静力

根据：Fj=Qd ＋Lt ×Pk （sin α+f 2cos α）×g 经计算最大静力为： 提升砂石74.71kN <170kN 提升大件165.14kN <170kN （3）滚筒宽度： 根据： ()()εππ+⨯⨯⨯⨯++=

d D K D L H

B p

c g m t

7'

钢丝绳在滚筒上按仅缠绕2层计算时，B ′＝1328mm <1500mm

钢丝绳在滚筒上按缠绕3层计算时，B ′＝875mm <1500mm 因此现有JK-3.5/31.5E 型矿井提升机，滚筒直径3.5m ，滚筒宽度1.5m ，最大静力170kN ，满足要求。

4、天轮校验

天轮直径：

根据：Dt≥40d

Dt=40×42＝1680mm＜3000 mm

因此现有TD型游动天轮.游动距离1m，绳槽底圆直径3m满足要求。

5、提升系统及运动学、动力学

（1）提升系统变位质量见表1-1

系统变位质量统计表

单位：kg

（2）提升系统及运动学、动力学

副斜井提升机提升系统图见插图1-2。

副斜井提升大件速度图、力图见插图1-3。

副斜井提升矸石速度图、力图见插图1-4。

6.、电动机校验

（1）按提升大件校核电动机功率

计算等效时间: T d =c 1(t 1+t 2+t 3+t 5+t 6+t 7)+t 4+c 2θ=316s 计算等效力：F j =

Td

t F

i

i

∑2

=163841 N

计算等效功率 : =⨯⨯⨯=η

10001.1V

F P j d =391.8kW ＜710kW

（2）电动机过载校核 根据：==

max

1000V P F e η

=188701 N ①提升矸石时电动机过载校核

F max / Fe=118510/188701=0.63＜0.85λ=1.7 ②提升大件时电动机过载校核

F max / Fe=229452/188701=1.22＜0.85λ=1.7

综上，现有YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710KW ，10000V 满足要求。

7、提升紧急制动校验

对于斜井提升《煤矿安全规程》规定的制动减速度：提升重载≤Ac = (sin23°+0.012cos23°) g =3.94 m/s 2，下放重载≥0.75m/s 2。

现有提升机采用恒减速电液制动控制液压站，制动减速度满足规定。

8、副斜井最大班作业时间

提升机升降物料和液压支架按七阶段速度图进行提升作业。提升物料时计算一次提升循环时间为470.8s 。副斜井最大班提升作业时间见表1-3，最大班提升作业时间约3.01h <4.5h ，满足要求。

表1-3 副斜井最大班作业时间表