JSS采区主井提升系统设计

JSS采区主井提升系统设计
一、基本情况
JSS采区主井拟采用单绳单箕斗(带平衡锤)提升系统。

设计提升能力30万吨/年；最低开采水平-80m,井口标高+110m,井深210米；装载位置在-87m水平以下3米，卸载高度在井口10米左右；年工作日300天，每日三班，日工作19小时。

二、箕斗选择
1、箕斗小时提升量
A s=CA n/t r t s
=（1.15×30×104）/（300×19）
=60.5（吨）
式中 C—不均衡系数，箕斗提升时C取1.15；
A n—矿石年产量，t/a；30×104吨。

t r—年工作日数，矿山非连续工作制时取t r=300d/a。

t s—每日工作小时数（按三班作业计），h/d；设计取19h。

2、单箕斗提升时一次提升量：
Q′= A s（K1H+u+θ）/1800
=60.5×（3.6×(220)½+15+10）/1800
=2.63（吨）
式中 Q′—箕斗一次需要提升量，t；
K1—系数，3.7～2.7；设计取3.6。

H—最大提升高度，m；设计取210+10m。

u—箕斗卸载附加时间，s；设计取15s。

θ—箕斗装载停歇时间，s；计量时设计取10s。

3、箕斗容积的计算值为：
V′= Q′/ρs C m
=2.63/（2.18×0.85）
=1.42（m3）
式中V′—初选容器容积，m3；
Q′—箕斗提升时一次提升量，t；
ρs—矿石在松散时的比重，设计取3.48/1.6=2.18t/m3；
C m—满斗系数，0.85～0.9；设计取0.85。

根据以上计算，结合箕斗标准规格型号，选用FJD1.6（3.5）型箕斗。

箕斗主要规格性能见表一：
表一 FJD1.6(3.5)型箕斗规格性能
4、箕斗有效载重
Q= Vρs C m
=1.6×2.18×0.85
=2.965（t）
式中Q—箕斗一次提升量，t；
V—选定箕斗容积，m3；
ρs、Cm—意义同前。

三、平衡锤的选择
平衡锤的重量：
Q c=Q r+Q/2=2717+1482=4199kg,取Q c=4200kg
式中Q r—箕斗自重，kg；
Q—箕斗一次提升重量，kg；
Q c —平衡锤重量kg 。

四、钢丝绳选择
1、提升钢丝绳每米重量 p ′=(Q+Q r )/(11σb/m-H 0)
=（2965+2717）/(11×1770/7.0-220) =2.22kg/m
式中：Q —箕斗一次有效提升量（2965kg ） Qr —箕斗重量（包括连接装置），2717 kg ；
σb —钢丝公称抗拉强度，1770MPa ； m —钢丝绳安全系数，7.0；
H 0—钢丝绳最大悬垂长度（自天轮切点算起），m ；
根据计算，结合钢丝绳规格，选用直径为24mm 的钢丝绳。

钢丝绳具体规格性能见表二。

表二 选用钢丝绳规格性能
2、提升钢丝绳安全系数验算 钢丝绳实际安全系数m 1：
m 1=
）g
pH Qr （Q Qd
0++
=482000/（2965+2717+2.37×220）×9.8 =7.9＞7.0
式中：Q —箕斗一次提升量，kg
Q r —箕斗重量（包括连接装置），t ；
p —钢丝绳每米长度的重量，kg 。

符合矿山安全规程钢丝绳安全系数大于7.0的规定。

3、罐道钢丝绳
箕斗罐道钢丝绳选择¢32mm，6×19s,4根，每根240米
五、提升机及天轮的选择
1、卷筒直径D
根据矿山规程，卷筒直径D不小于钢丝绳直径的80倍，24mm×80=1920mm，固选取直径2000m的卷筒
卷筒宽度双层缠绕时
B=｛H+L＋（Nm＋4）3.14D/3.14DpN｝( ds+ε)
=｛220+30＋（3＋4）×3.14×2/3.14×2×2.024) ｝×
(0.024+0.002
=0.601m
2、参照山西新富升机器制造有限公司JKB系列单绳缠绕式矿井提升机技术参数，选择2JKB-2/11.2型提升机，技术参数如下：
型号：2JKB-2/11.2；
卷筒：个数2；直径2米；宽度1米；两卷筒中心距1.09米；
钢丝绳：最大静张力62KN；最大静张力差40KN；钢丝绳最大直径32m；最大提升速度：6.82m/s；缠绕层数2；二层缠绕
286米（要求厂家使用变频技术速度控制在5.11 m/s以
下）
传动比：11.2
电动机：初步选变频电机180kw；转速：不大于550r/min。

减速机：星型齿轮减速机
PCL控制：采用西门子双线PCL控制和变频调速先进技术，第二代盘形制动器，中高压比例阀电液调节液压站。

卸矿曲轨与1.6M³箕斗配套
3、最大静张力及最大静张力差验证
T jmax=(Q+Qr+pH0)g
=（2965＋2717＋2.37×220）×9.8
=60.91KKN
60.91KKN＜62KKN（此为卷扬机滚筒所能承受的最大静张力）
ΔT j= (Q+pH0 - Q c)g
=(2965+2717+2.37*220-4200)×9.8
=20KkN＜40KkN
4、天轮直径D t
选用铸造辐条式构造，参照卷筒直径D t=D=2000mm。

六、提升电机容量估算
电机近似容量：
N=η
1000)
(Vm
Tjx
Tjs
K-
ρ
=（1.15×2000×9.8×5.11×1.2)/1000×0.95
=145kw
式中K—矿井阻力系数，1.15；
T jx—下放绳的静张力，N；
T js—上升绳的静张力，N；
V m—预选绞车提升最大速度，m/s；
η—减速器传动效率，0.95
ρ—动力系数，1.2
初选提升绞车电机容量不小于145kw，选180kw，七、制动力矩计算
单箕斗配平衡锤提升时的最大静力矩：
M jmax=［Q r+Q-Q c-Δ(H-2x)］gd/2
式中Q—一次提升量，2965kg；
H—最大提升高度，220m；
简化为
M jmax=(Q/2+pH)gd/2
=（1483+2.37×220）×9.8×2/2
=20(kNm)
最大安全制动和工作制动时的力矩应不得小于M j max的三倍，即60kNm 八、结论：
（1）提升容器选用FJD1.6(3.5)型箕斗。

（2）提升绞车选用2JKB-2/11.2，钢丝绳6V×18+IWR，钢芯，天轮直径2米。

（3）提升绞车选型、钢丝绳选型、卷筒选型、电机选型等计算仅供参考。

JSS采区
2011.9.25。