煤矿主提升绞车选型设计

副斜井提升系统设计报告

目录

一、XXX煤矿概况 (2)

二、绞车选型设计 (2)

（一）、提升系统概况 (2)

（二）、设计计算的依据 (2)

（三）、一次提升量和车组中矿车数的确定 ......................................

（四）、提升钢丝绳的选择 (3)

（五）、绞车的选型计算 ......................................................................

（六）、绞车电机功率计算 (8)

三、结论及存在的问题 (9)

（一）、结论 (9)

（二）、设计存在的问题 (9)

四、过卷距离计算依据 (10)

一、XXX煤矿概况

矿井设计生产能力15万吨，井田面积0.6488km2,剩余可采储量162.6万吨，服务年限7.7年；开采二1煤层，煤层平均厚度6.48m，煤层平均倾角7o；煤尘无爆炸危险性，煤层自燃发火等级Ⅲ级，为不易自燃煤层；瓦斯相对涌出量0.97m3/t，绝对涌出量为4.94 m3/min，属瓦斯矿井；矿井水文地质条件简单，矿井设计正常涌水量30～

50m3/h ，最大涌水量为150m3/h 。采用主、副斜井提升。其中副斜井斜长220m 、坡度22度、断面12m 2，提升物料及提矸任务，主斜井皮带运输。

二、绞车选型设计

（一）、提升系统概况

XXX 提升系统示意图

（二）、设计计算的依据

1、年生产量A N ＝15t/a,矸石率25%。

2、斜井倾角：β=22°

3、副井斜长220m ，根据绞车房的位置，实际提升斜长为L t ＝250m 。

4、工作制度：年工作日br =300天，二班作业，每天净提升时间t ＝12小时。

5、提升不均衡系数：C=1.25 (有井底煤仓时C=1.1～1.15，无井底煤仓时C=1.2；矿井有两套提升设备时C=1.15，只有一套提升设备时C=1.25)。

6、煤矿提煤与矸时，选用1.0m 3

U 型侧翻式矿车。

矿车自身质量：k Q =600kg ；

矿车载煤量：zm Q =1000kg ；

矿车载矸石量：zg Q =1500kg 。

（三）、一次提升量和车组中矿车数的确定

初步确定最大提升速度m ax v ，根据《煤矿安全规程》规定：倾斜井巷内升降人员或用矿车升降货物时，m ax v ≤5m/s ，目前单绳缠绕式提升初步确定最大提升速度。本设计初步确定最大提升速度m ax v =2.5m/s 。

1、每次提升的持续时间计算

正常加速时段取10s ，正常减速时段取10s ，爬行及抱闸停车时间取5s ，停车换车时间取100s,

=⨯+='2)125263.0(t g L T 434.1 (s)

2、一次提升量的确定

=⨯'+=3600%251t b T A Ca Q r g

N f ）（ 3.77 (t)

式中 f a ——提升富裕能力，取1.2。

3、计算一次提升矿车数 ==

zm

Q Q n 3.77 （辆） 则取矿车数为4辆。

（四）、提升钢丝绳的选择

1、选择计算方法

钢丝绳是矿井设备的重要组成部分，它关系到提升设备的安全可靠地运行；也是矿山钢材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实践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，才能去得较好的经济效果。斜井提升钢丝绳的磨损是影响钢丝绳寿命的主要因素，因此钢丝绳直径相同时，组成的钢丝直径较粗，将具有较高的使用寿命。

钢丝绳在工作时受多种动、静应力的作用，如弯曲应力、扭转应力，接触应力及挤压应力等，这些应力的反复作用将导致疲劳破断，这是钢丝绳损坏的主要原因；另外磨损及锈蚀将加速损坏。因此综合反映上述应力的疲劳计算是一个较复杂的问题，虽然国内外在这方面作了大量的研究工作，取得了一些成就，但是由于钢丝绳的结构复杂，影响因素较多，强度计算理论尚未完善，一些计算公式还不能确切地反映真正的应力情况。因此，目前我国矿用钢丝绳的强度计算仍按最大静载荷并考虑一定安全系数的方法进行计算。

2、计算选择钢丝绳

由于斜井筒倾角小于90°，作用在钢丝绳上的最大静张力是由重车组、钢丝绳的重力和摩擦阻力组成。下图为斜井单绳提升钢丝绳计算示意图。由图可知，钢丝绳最大静载荷是在A 点。

作用在A 点的井筒方向的分力包括：

重串车的重力分力 βsin )(g Q Q n k z +

重串车的摩擦阻力 βcos )(1f g Q Q n k z ∙+

钢丝绳的分力 βsin 0gL m p

钢丝绳的摩擦阻力 βcos 02gL m f p

按钢丝绳承受的最大静负荷并考虑一定的安全系数，可得出下式

每米钢丝绳质量为

57.1=（kg/m ）

式中 0L ——钢丝绳由A 点至串车尾车在井下停车点之间的斜长，m ；钢丝绳悬垂长度250米；

1f ——矿车运行摩擦阻力系数，矿车为滚动轴承时取1f =0.015，为滑动轴承时取1f =0.02；

2f ——钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数，钢丝绳全部支承在托辊上时取2f =0.15～0.20，局部支承在托辊上时取2f =0.25～0.40；

g ——重力加速度，102/s m ；

a m ——钢丝绳安全系数。单绳缠绕式提升设备所用新钢丝绳安全系数：

1）专为升降人员 m a ≮9；

2）升降人员和物料 升降人员或混合提升时 m a ≮9；