2018主提升绞车选型设计和能力计算

提升设备选型设计

一、主斜井提升设备

由于矿井采用平硐、暗斜井联合开拓，本次设计在+230m 水平主斜井装备一套矿用双筒变频单绳缠绕式提升设备，担负+170m 水平煤炭、矸石、设备、材料的提升任务。

1、设计依据

工作制度：330d/a ，每天四班作业，三班提升，每天净提升时间16h ； 提升标高：+170～+230m ； 斜井长度：190m ； 倾 角：25°；

车场形式：上、下均为平车场。 提升量：

煤：90kt/a 矸 石：a 材 料：5次/班 设 备：4次/班 其 它：3次/班 最大件：5t

提升方式：双钩串车提升，下放空串车，提升重串车。

提升容器：煤和矸石运输采用—6B 型固定箱式矿车，材料运输采用—6A 型材料车， 设备运输采用—6A 型平板车。

2、提升设备选型 （1）一次提升循环时间 T=（2 L+10）/ V m +4 V m +115 式中 T ——提升循环时间；

V m ——提升速度，m/s ，取s 。 T=（2×190+10）/+4×+115＝3s

经计算，一次提升煤、矸、材料、设备及其它的时间为3s 。 （2）最大班提升时间 ① 小时提升量A x （t/h ）

16

3302.125.1⨯⨯⨯=

A

A x

式中 A ——矿井年提升量，a ；

——提升不均衡系数； ——提升能力富裕系数；

330——年工作日数； 16——日工作小时数。

h t A x /0.3216

330112500

2.125.1=⨯⨯⨯=

② 一次提升量

次/53600

3

0.323600t T A Q x =⨯=⨯=

（3）一次提升矿车数

①一次提升矿车数Z 1(辆)按下式计算：

Vc

Q

Z ψγ=

1

式中 Ψ——装载系数，倾角为25°时，Ψ取；

γ——煤的散集密度取m 3

，矸石的散集密度取m 3

； Vc ——矿车容积，为；

煤：Z 1＝××=(辆)，提升煤炭时一次提升7辆； 矸：Z 1＝××=(辆)，提升矸石时一次提升6辆。 ②根据连接器强度计算矿车数

g

）q q F n )cos (sin (01

βωβ++=

式中 n ——矿车连接强度要求的一次串车数，辆；

F 1——矿车连接器允许的最大牵引力，常用F 1=58800N ； q ——矿车装载质量，提矸1590kg ，提煤935kg ； q 0——矿车质量，592kg ； β——井筒最大倾角，25°； ω——矿车运行阻力系数，取ω=； g ——重力加速度，g=s 2

。 则：辆辆矸678

.9)25cos 015.025)(sin 5921590(58800

>=⨯++=

n

辆辆煤70.88

.9)25cos 015.025)(sin 592935(58800

>=⨯++=

n

故确定每次提煤车7个，提矸石车6个。 最大班提升时间平衡详见表6—1—1。

最大班提升时间为5小时，小于小时，满足规范要求。

表6-1-1 最大班提升时间平衡表

（4）提升钢丝绳选择 ①钢丝绳单位质量

)cos (sin 1.1)

cos )(sin (0ββσββf L m

w q q n p c B

+-++≥

式中 p ——钢丝绳每米质量，kg/m ；

B σ——钢丝绳抗拉强度，15500kg/cm 2；

m ——钢丝绳安全系数，按《煤矿安全规程》第400条取； n ——一次提升矿车数，提煤7辆，提矸6辆；

q ——矿车装载质量，提矸1590kg ，提煤935kg ；

0q ——矿车质量，592kg ；

w ——矿车阻力系数，取w ＝； f ——钢丝绳运行阻力系数，取f ＝。

β——井筒倾角，25°；

L c ——提升斜长，L c ＝190m ； 则：p ＝m (提煤)，p ＝ kg/m (提矸)；

初选钢丝绳初选6×7+FC-20-1670型钢绳，P k =m ，d=20mm ，Q 破=222KN 。 ②作用在提升机上的最大静张力

g f pL w q q n F c m )]cos (sin )cos )(sin ([0ββββ++++≥

式中 m F ——提升系统最大静张力；

其余参数同前。

在提升煤炭时，作用在提升机上的最大静张力：KN F m 727.28=； 在提升矸石时，作用在提升机上的最大静张力：KN F m 600.30=； ③安全系数效验

m

p F Q m =

提煤时：煤破Q Q m ==222÷=＞，符合要求。 提矸时：矸

破

Q Q m =

=222÷=＞，符合要求。

（5）提升机选择验算 ①提升机滚筒直径： D d ≥60d

式中 D d ——提升机滚筒直径，mm ；

d ——钢丝绳直径，Φ＝； D d ≥60×20=1200mm 。

初选型防爆提升绞车，卷筒直径1600mm 。 ②滚筒宽度（缠三层）

)()(///εππ++++=d D K D n n l L B P

t

式中 B ——绞车滚筒宽度，mm ；

L t ——提升距离，m ；

l ——试验钢丝强长度，一般取30m ； K ——缠绕层数； D ——滚筒直径，mm ；

D P ——平均缠绕直径，m ，D P =D+（K-1）d×10-3

n′——最少摩擦圈数，n′≥3；

n″——每季度将钢丝绳移动1/4圈所需的备用圈数，n″=4； d ——钢丝绳直径，mm ；

ε——钢丝绳之间的间隙，一般取ε=2～3mm 。 则：mm B 563)320(64

.114.336

.114.3)43(30313=+⨯⨯⨯⨯⨯+++=

根据以上计算，卷筒宽度选择2*900mm 。 （6）过卷距离计算

)(5.14321L L L L L g +++⨯=

式中：

L g ——过卷距离，m ；

L 1——串车停车点与防止过卷电气保护装置间的距离，主斜井串车提升取1m ； L 2——按全速过卷考虑，在安全制动的空行程时间内，串车组运行的距离，《煤矿安全规程》规定，空行程时间不得大于，忽略该时间里的速度变化因素，则L 2=；

L 3——制动后，串车自由滑行距离，按下式计算：