立井施工提升系统计算示例

(3) 缓冲器 按“提升用”选，自重16.45kg
附属装置总重： Qf＝145＋173＋16.45＝335kg
三、钢丝绳选择
类型：6×7，6×19，6×37
其它形式的钢丝绳
类型：选6×37型 1. 终端荷载Q0计算
副井将来不提升临时罐笼、钢管下混凝土，故提 升矸石和伞钻计算： 提升矸石时：
Q0=桶重＋货物重m＋附属装置重
6×37 钢丝绳规格表
直径/mm
钢丝总 断面积 /mm2 参考质量 Kg/100m
钢丝绳公称抗拉强度/MPa
钢丝绳
钢丝
1372
1519
1666
1814
1960
钢丝破断拉力总和/N (不少于)
8.7 11.0 …… …… 32.5 34.5 36.5 ……
0.4 0.5 …… …… 1.5 1.6 1.7 ……
JKZ－2.8/11.5型，FJB=147KN 2JK－3/11.5型, FJB=127.4KN 任选一种，此处选 2JK－3/11.5型。 BTB＝1500mm
重新验算：
卷筒宽度BT=2781mm 缠绳层数：2781/1500=1.85 ＜[2] 可行。
提升机型号： 2JK—3/11.5
4.电机功率计算
两套单钩提升
提 升 机
一单一双提升 吊桶 井 筒
双卷筒提升机
一、凿井井架选择
按井径、井深、伞钻、汽车排矸条件选：
ⅣG型: 天轮平台高：26.28m,
卸矸台高度10.4m.
井架 型号
I II III III G 天轮平台平 面尺寸 /m 5.5×5.5 6.0×6.0 6.5×6.5 6.5×6.5
IV IVG
V
7.0×7.0 7.25×7.25
7.5×7.5
14×14 16×16
16×16
21.970 26.28
26.364
6.0～8.0 6.0～8.0
6.5～8.0
800 800
1000
人工钻眼、矿车排矸 伞钻钻眼、汽车排矸
伞钻钻眼、汽车排矸
二、矸石吊桶的选择
1.计算一次提升循环时间 已知 H＝600m， Ht＝600＋10.4+0.1+1.5=612m Θd ＝60～90s， 取80s
提人时：按一桶装13人、每人重70kg计算
742840 ma 9.8(7013 1049 335 4.194 626.28) 15.4 [9]
5. 稳绳计算
每100m的张力不小于10kN（1t）。
Q0＝（8～12）H0＝10×626.28= 6262.8kg 取σ＝1519，m＝6，按上述方法计算得：Ps＝2.9 kg/m 选6×7型钢丝绳，查表得： ds＝30mm， δ＝3.2mm, PSB=3.224kg/m
立井施工提 升系统计算
问 题
• 立井施工提升系统设备包括哪
些？它们的选择依据是什么？
立井施工 概貌
一架 两台 三盘 提升系统 悬吊系统 地面稳绞布置系统
掘砌系统
辅助系统
提升系统
井架
提升机
天轮 提升钢丝绳 稳绳（导向绳） 滑架 钩头 吊桶
设计原始条件
某矿副井井筒（立井）深600m，净直径6.5m，掘 进直径7.5m, 用钢管输送混凝土。设计月成井90m，采 用大型机械化配套施工，炮眼深度为3m， 使用FJD6.7 型伞形钻架钻眼、HZ－6型中心回转式抓岩机装岩、座 钩式翻矸、两套单钩提升、汽车排矸。副井到底后不改 装临时罐笼。 试进行提升系统的设计计算。
46354 72520 …… …… 653170 742840 838880 ……
50470 78988 …… …… 710500 808500 912870 ……
54586 85358 …… …… 768320 874160 984900 ……
4. 验算安全系数
提物时：
Qd ms 9.8(Q0 PsB H 0 ) 742840 7.61 [m 7.5] 9.8(7335 4.194 626.28)
Td 54 8 H t hws d 54 8 612 40 80 325s
2. 计算吊桶容积
Ct Azh T 1.2 38 325 VT 4.6m 3 0.9 3600 0.9 3600
Azh——抓岩机的生产率，根据抓岩机的实际能力、技 术能力等，取38m3/h
27.88 43.57 …… …… 392.11 446.13 503.64 ……
26.21 40.96 …… …… 368.0 419.4 473.4 ……
38220 59682 …… …… 537530 612010 690900 ……
42336 66150 …… …… 595350 677670 764890 ……
vm 0.3 H t 40 0.3 612 40 7.17m / s
本机有三种速度和功率： 速度：6.6m/s， 8.0m/s， 10 m/s
功率：610kw， 740kw， 924kw
选924kw
六、稳绳稳车选择
已知：Q0＝6263kg
求稳车的静张力： FJ=9.8 (Wz + nPSBH0 ) =9.8(6263+1×3.224×626）＝81.1kN 查凿井绞车型号表选：
2.验算卷筒宽度
单层缠绕：
H 30 BT ( 3 n)(d s ) DTB 612 30 ( 3 3)(34.5 3) 3292m m＞2m 3.14 2.5
验算缠绳层数：BT/BTB=3292/2000=1.62＜[2] 3. 验算提升机强度 可行
Βιβλιοθήκη Baidu
公称抗拉强度σB：1372、1519、1666、1814、1960
选1666MPa
安全系数m：《煤矿安全规程》规定：
升降人员和物料：人员：9， 物料：7.5 罐道绳、吊盘、水泵、抓岩机： 6 悬挂风筒、压风管、供水管注浆管、输料管：5
钢丝绳最大悬垂长度： H＝井筒深度＋天轮平台＝600＋26.28= 626.28m 每米钢丝绳重量：
两套单钩的组合方式： 3＋3， 3＋2（分主提和辅提）
选3＋2方式。
• 主提：3m3吊桶，自重1049kg.
3. 附属装置选择
具体型号查《建井工程手册》。 （1）钩头 （2）滑架 根据吊桶容积选择：选I 型钩头： 根据吊桶容积选择 自重173kg 3m3吊桶：选7t钩头，自重145kg 1.85m
FJ 9.8(Q0 Qr Ps B H 0 ) 9.8(7335 1049 4.194 626.28) 97.6kN＞88.2kN
不符合要求，需另选提升机。 Q—— 提升货载重力; Qr—— 提升容器重力； PsB—— 选用钢丝绳的每米重力； H0—— 提升高度，m。
重查提升机型号表有：
五、提升机选择
1. 卷筒直径选择
DT ≥60ds=60×34.5＝2070mm DT ≥900δ＝900×1.6＝1440mm 取较大者。查提升机型号表： 因不需要改装临时罐笼，又是单钩提升，故初选单卷筒 提升机： 卷筒直径： DTB＝2.5 m， 卷筒宽度： BTB＝2 m 最大静张力：FJB＝88.2 kN
7335 Ps 4.036kg / m 11 B 111666 H0 626.28 6 10 ma 7.5
Qo
3. 选择钢丝绳直径 步骤：查6×37钢丝绳型号表
由Ps=4.036取：PSB＝4.194kg/m
由此查得：ds＝34.5mm, δ＝1.6mm Qd=742840N
单钩提升：
9.8(Q0 PsB H t )vm N 1000 9.8(7335 4.194 612 7.17 ） 756.3kw 1000 0.92
二级减速（i＞12），η＝0.8
η—— 传动比，一级减速（i＜12），η＝0.92（本机i＝11.5） v—— 最大提升速度，提升机未选定前按下式估算：
Qd=512540N,
m=6.32＞6
四、天轮选择
1.提升天轮 DT ≥60ds=60×34.5＝2070mm DT ≥900δ＝900×1.6＝1440mm 取较大者，查天轮型号表选DTB＝2.5m
2. 稳绳天轮（有单槽、双槽之分） DT ≥20ds＝20×30mm＝600mm DT ≥300δ＝300×3.2＝960mm 按较大者，选取标准直径的天轮：Φ1050mm的单槽）
货物重：桶里的矸石和水重
1 1 m VT [ g (1 ) sh ] 3 0.9[1600 (1 )1000 ] K 1.8 5520 kg
Q0＝1049＋5520＋335＝6904kg
提升伞钻时：
Q0＝钻重＋Qf＝7000＋335＝7335kg
取较大者，按7335kg计算。 2. 计算需要的每米钢丝绳重量
底部跨 距/m
10×10 12×12 12×12 12.×12
天轮平 台高度 /m 16.254 17.250 17.346 19.846
井筒 净径 /m 3.5～5.0 4.5～6.0 5.5～6.5 5.5～6.5
适用 井深 /m 200 400 600 600
备 注 人工钻眼、矿车排矸 人工钻眼、矿车排矸 人工钻眼、矿车排矸 伞钻钻眼、汽车排矸
单滚筒：JZ2—10/600型。 FJB＝98kN ＞ 81.1kN
七、天轮 平台布置
八、稳绞布置计算 稳绞布置计算图
稳绞布置平面图
稳绞布置剖面图