矿井提升设备的选型设计(有全套图纸)
主井矿井提升选型设计
主井矿井提升选型设计预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制目录目录 (1)第1章绪论.......................................................................................... - 3 -1.1矿井提升机................................................................................................................... - 4 -1.1.1矿井提升机的说明：........................................................................................ - 4 -1.1.2矿井提升机的组成：......................................................................................... - 4 -1.2多绳摩擦提升机........................................................................................................... - 5 -1.2.1多绳摩擦提升机的分类..................................................................................... - 5 -1.2.2多绳摩擦提升机的结构：................................................................................. - 5 -1.2.3井塔式提升机..................................................................................................... - 6 -1.3 提升机的选择与计算................................................................................................... - 6 -1.4提升容器........................................................................................................................ - 8 -1.4.1提升容器的分类................................................................................................. - 8 -1.4.2箕斗..................................................................................................................... - 8 -1.5钢丝绳............................................................................................................................ - 9 -1.5.1钢丝绳的结构..................................................................................................... - 9 -1.5.2钢丝绳的分类................................................................................................... - 10 -1.5.3钢丝绳结构选择............................................................................................... - 11 -1.5.4滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离Ls .................................................. - 12 -1.5.5钢丝绳弦长Lx ................................................................................................. - 12 -1.5.5钢丝绳的偏角α............................................................................................... - 12 -1.5.6滚筒下绳的出绳角（或称下绳仰角）β....................................................... - 13 -第2章设备选型计算 ....................................................................... - 14 -2.1计算数据...................................................................................................................... - 14 -2.2提升容器的选择与确定计算...................................................................................... - 14 -2.2.1确定经济提升速度：....................................................................................... - 14 -2.2.2计算一次提升循环时间:：.............................................................................. - 15 -2.2.3根据矿井年产量和一次提升循环时间即可求出一次提升量： ................... - 15 -2.3钢丝绳的选择与计算.................................................................................................. - 15 -2.3.1绳端荷重：....................................................................................................... - 15 -2.3.2钢丝绳垂长度：............................................................................................... - 15 -2.3.3首绳单位长度重量计算：............................................................................... - 16 -2.3.4尾绳单位长度重量计算：............................................................................... - 16 -2.4提升机的选择.............................................................................................................. - 17 -2.4.1主导轮直径：................................................................................................... - 17 -2.4.2最大静拉力和拉力差计算：........................................................................... - 17 -2.5提升系统的确定.......................................................................................................... - 17 -2.5.1井塔高度：....................................................................................................... - 17 -2.5.2提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离：................................................... - 18 -2.5.3钢丝绳弦长：................................................................................................... - 18 -2.5.4 钢丝绳的出绳角：.......................................................................................... - 19 -2.5.5包围角的确定： ............................................................................................ - 20 -2.6钢丝绳与提升机的校验.............................................................................................. - 20 -2.6.1首绳安全系数：............................................................................................... - 20 -2.6.2 最大净拉力和最大净张力差：.................................................................. - 20 -2.7预选电动机.................................................................................................................. - 21 -2.7.1提升机转数：................................................................................................... - 21 -2.7.2提升机最大速度：........................................................................................... - 21 -2.7.3预算电动机功率：........................................................................................... - 21 -2.8电动机等效计算：...................................................................................................... - 22 -2.8.1运动力计算....................................................................................................... - 22 -2.8.2等效时间：....................................................................................................... - 23 -2.8.3等效力：........................................................................................................... - 24 -2.9电耗计算...................................................................................................................... - 24 -2.9.1提升一次电耗：............................................................................................... - 24 -2.9.2每次提升实际电耗：....................................................................................... - 24 -2.9.3每吨煤耗电量：............................................................................................... - 24 -2.9.4提升机效率：................................................................................................... - 25 -2.10提升机的防滑验算.................................................................................................... - 25 -2.10.1静防滑安全系数：......................................................................................... - 25 -2.10.2动滑安全系数：............................................................................................. - 25 -2.10.3制动力矩的验算：......................................................................................... - 26 -第3章拖动装置的种类及性能 ....................................................... - 26 -第4章结论........................................................................................ - 27 -致谢...................................................................................................... - 29 -参考文献.............................................................................................. - 30 -第1章绪论矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交——交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机。
(完整版)矿井提升设备选型设计
第三章矿井提升设备选型设计第一节提升方式的确定及提升设备选型依据一、矿并提升设备的作用矿井提升设备是矿井重要的大型机电设备之一，它是联系矿井井下与地面时主要生产设备.矿井提升设备的任务是提升有益矿物（煤炭、矿石等）和矸石，升降人员和设备，下放材料等。
矿井提升设备的工作特点是在一定的距离内，以变速和匀速作往复直线运动,而且起动和停止频繁，因此它须具有良好的控制系统和完善的保护装置，以保证安全可靠地运转。
矿井提升设备的合理选型和正确的维护、管理和使用,对确保矿井提升设备的经济与安全运转具有重大的意义.二、矿井提升设备的组成部分矿井提升设备一般包活捉升机、电动机、提升钢丝绳、提升容器、天轮、井架、装卸载设备，以及电控设备与安全保护装置等.矿井提升机主要由缠绕机构(或主导轮)、减速器、联铀器、离合器、制动系统、深度指示器、液压站及操纵台等部分组成。
三、矿井提升系统根据提升方式的不同,矿井提升系统可分为以下几种:(1)竖并普通罐笼提升系统（2）竖井箕斗提升系统（3)斜井箕斗提升系统(4)斜井串车提升系统四、矿井提升设备的分类(一）按用途分类(1）主井提升设备，专供提升煤炭用的提升设备。
在特大、大和中型矿井，提升容器多采用箕斗，小型矿井多采用罐笼或矿车；（2）副井提升设备,专供提升歼石、升降人员、运送材料和设备的提升设备。
提升容器多为普通罐笼或翻转罐笼。
(二)按缠绳机构的型式分类（1）单绳缠绕式提升机，即等直径圆柱形卷筒提升机，多用于井深在350m以下的大、中、小型矿井提升，此外还有变直径圆柱圆锥形卷筒提升机；（2)多绳摩擦式提升机，适用于井筒较深、产量较大的矿井提升.（三）按井筒倾角分类（1）竖并提升设备；（2)斜井提升设备.(四）按提升容器分类（1)罐笼提升设备;（2）箕斗提升设备；（3）串车提升设备；斜井串车提升（5）吊桶提升设备。
（五)按拖动装置分类（1）交流感应电动机施动的提升设备；（2)直流电动机施动的提升设备;（3）液压传动的提升设备。
竖井主井多绳摩擦式提升设备选型设计(全套图纸)
课程设计（论文）题目：《竖井主井多绳摩擦式提升设备选型设计》副标题：院（系、部）：专业：年级：姓名：目录目录.....................................................1.前言 (1)2.序论 (3)2.1 设计目的 (3)2.2设计题目 (3)2.3课程设计内容 (3)2.4进行方式 (3)3.设计内容 (4)3.1设计依据 (4)3.2提升容器的选择 (4)3.3钢丝绳的选择 (6)3.4选择提升机 (7)3.5提升系统相对位置计算 (8)3.6预选电动机 (10)3.7运动学和动力学计算 (11)3.8防滑验算 (17)3.9电动机等效容量验算 (18)3.10提升设备的电耗及效率的计算 (19)4.设计体会 (21)5.参考文献 (22)1.前言随着煤炭开采的机械化程度的提高，矿井提升工作是重要环节，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降，都是由提升设备来完成的，所以提升有着咽喉部位的重要性。
如果提升部位发生了故障，轻者造成工作停止和设备损坏，重者造成人身安全和重大经济损失，因此提升系统的确定有着非常重要的意义。
矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。
因此，在进行提升设备选择计算时，首先确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点：1、对于180万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。
副井除配备一套罐笼设备外，多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式，提升矸石。
2、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用罐笼提升方式作为主井提升。
对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。
当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。
矿用提升机选型设计
3. 2JK-2.5/30型提升机的选择计算3.1 提升设备的主要参数选择无论是立井还是斜井，确定提升设备主要依据是：矿井生产能力（提升量的大小）和矿井深度（提升高度或提升距离）。
通常要经过技术经济的比较，才能最后确定。
对于斜井来说井筒的垂直深度均不超过200~250m。
矿井生产能力在21万吨/年及以下时，一般式提升距离的长短，分别采用双钩或单钩串车提升，井筒坡度通常不超过25°：产量在30万吨/年时，通常采用双钩串车或箕斗提升。
实用箕斗提升的坡度，应不超过35°。
对于垂直深度较大（运距长）的大型矿井，可以采用胶带输送机，但坡度应不超过18°。
3.1.1 计算条件斜井副井：1)精通个水平的深度H S(m)。
2)矸石提升量：在未取得资料时，一般按煤炭产量的15~25%计算，并分作两班提升，即最大班提升的矸石量按每日量的50%计算。
3)坑木、混泥土或金属支柱的每班运量，按每日需降送量的50%计算。
4)最大班下井人数，一般按每天下井工人总数的40%计算。
5)送往井下的最大设备尺寸和最重部件重量。
6)每班用送水泥、料石、炸药、设备及保健车等的数量。
7)矿车、材料车、平板车的型号、规格，每班车的装载量。
8)罐笼的型号、规格及技术特征。
矿井年产量：A N=120(万吨/年)井筒斜长：L=600(m)井筒倾角：α=22°采用1吨固定车厢式矿车：自重：Q Z=600(kg)载煤量：Q K=1000(kg)散煤容重：γ=1.0t/m3提升不均衡系数：C=1.15矿井工作制度：年工作日b r=300天;每天两班提升；净提升时间t=14(h)井底车场增加的运行距离：L H=25(m)串车在井口栈桥上的运行距离：L B=35(m)3.2 提升容器的确定一般来说，加大提升容器，降低提升速度，提升机、井筒装备都要加大，增加建井投资，可节约用电;反之，加大提升速度，可选用较小容器和提升机，投资较小，但增加了电耗，根据不同条件而定。
矿井提升设备
f2
c os )
安全规程规定值
式中 Qp—钢丝破断拉力总和，N。
§6—4 矿井提升机
矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由 电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示 器、电控系统和操纵台等组成。
我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单 绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下） 和提升机）和多绳摩擦式提升机。
1、钢丝 为优质炭素结构钢，一般直径为0.4～4㎜。 矿井提升抗拉强度一般采用1700Mpa以下的。
2、钢丝绳表面 光面和镀锌（常用于摩擦提升）两种。 钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT；A级镀 锌钢丝，ZAA；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝， ZBB。
3、绳芯 分金属芯纤维芯。
纤维绳芯作用：（1）减少股间钢丝的接触应力；
钢丝绳在工作过程中，产生许多复杂的应力，如静 应力、动应力、弯曲应力，扭转应力、挤压应力及接触 应力等，这些应力的反复作用，必将引起钢丝的疲劳、 损坏；另外还受到磨损及腐蚀这也导致钢丝绳的损坏。 如此复杂的各种影响因素，计算时不能一一考虑。因此 ，《煤矿安全规程》规定，计算钢丝绳时按最大静载荷 计算并考虑一定的安全系数。且规定：单绳缠绕式提升 装置的安全系数为专为升降人员的不得小于9；升降人 员和物料用的—升降人员时不得小于9，提升物料时不 得小于7.5；专为升降物料用的不得小于6.5。
平板闸门底卸式箕斗较扇形闸门卸载时井架受 力小，卸载曲轨短，装载时撒煤少，且动作可靠。
三、罐笼
罐笼按其构造不同可分为普通罐笼和翻转罐笼，后 者应用较少。
普通罐笼有单层、多层和单车、双车以及单绳、多 绳之分。标准普通罐笼按固定车厢式矿车名义装载 质量确定为1t、1.5t、3t三种形式。
矿井提升设备选型设计
提升设备选型设计一、提升设备选型设计原始资料：已知某矿矿井年产量为An=60万吨，矿井深度Hs=300米，装载高度Hz=18米。
散煤容重γ=0.9吨/m3或0.92吨/m3，单水平开采。
选择该矿主井采用双箕斗提升。
（一）、提升容器的选型1、最大提升速度的确定最大提升速度按下式确定：Vm=0.3～0.5H1/2式中 Vm——最大提升速度，m/s；3～0.5——系数，一般取其平均值，即0.4；H——提升高度，m；H=Hs+ Hx+Hz，式中Hs——矿井深度，m；Hx——卸载高度，箕斗提升Hx=15～25m；Hz——装载高度，m；带入数据得出Vm=0.4×（300+18+18）1/2=7.33m/s2、一次循环提升时间的确定一次循环提升时间按下式确定：T/=Vm/a1+H/Vm+μ+θ式中 T/——一次循环提升时间，s；a1——假定加速度，一般可取0.7～0.8m/s2；μ——箕斗在曲轨减速或爬行需要的附加时间，可取10s；θ——装卸载或换车时间，取10s；带入数据得出T/=7.33/6.8+336/7.33+10+10=75s3、一次提升量的计算一次提升量按下式计算：Q/=(af·C·A·T/)/(3600·br·t)式中 Q/——一次提升量，t/次；af——提升能力富裕系数，可取1.2；C——提升不均匀系数，可取1.15；A——矿井年产量，万t；br——300a；t——14h；带入数据得出：Q/=（1.2×1.15×600000×75）/（3600×300×14）=4.11 t/次4、选择箕斗及其规格根据计算出的数据，选择型号JL-4型箕斗，其主要技术参数如下：箕斗名义载重量4t,箕斗斗箱有效容积4.4m3，箕斗自重4400Kg，箕斗总高8560mm，箕斗中心距1830mm，提升钢丝绳直径￠37mm。
矿井提升机选型设计
第一章矿井概述一、位置、交通及气象石炭井A矿位于石炭井矿区北部，南邻B矿。
本矿距大武口大西洗煤厂为33Kｍ，距平罗车站44Kｍ，距包头为498Kｍ，距洒泉为999K ｍ。
二、地形及地貌矿井地势北高南低，北部及东部且有高山环绕，井口内海拔标高在1480－1530之间。
三、气象本区呈大陆性气候，常年干燥少雨，最高气温为7月，38℃，最低气温为12月至次年1月,-28℃雨季在6－9月，最大降雨量为76ｍｍ，风季为1月至次年3月，风力可达10级且多属西北风，冻士深为0.3-1.2米.四、水文地质井口水文条件简单，本区气候干燥少雨岩层主要靠大气层降雨补给，地面水的经济条件好，岩层一般比较致密，渗透性极弱，煤层顶、底板岩层渗透系数一般为0.0001cm/s.井口内位于上游已修筑防洪堤,降雨后洪水可排出井田之外.五、地质构造本井田以单斜构造为主，地层走向，Ⅲ线以南为N15W倾斜25°左右，Ⅲ线以北渐转为N52°E，倾角60°左右，井田次级褶皱较发青，主要分布在石炭井断层上、下盘，对煤层影响不大。
六、矿井瓦斯、煤尘及发火本矿瓦斯相对涌出量为5.87m3/T日;CO2涌出量为11.54m3/日吨,属低沼气高CO2矿井。
煤尘爆炸指数29～39.2%;煤层发火期为6～12个月。
七、矿井可采煤层和储量本井田内具体有可采或局部可采煤层七层，二层煤为主要可采层厚度10米，煤层倾角16度，在向斜西翼线达25-40度，可采储量为8520万吨。
八、矿井开拓方式、开采水平及采煤方法本矿采用立井多水平上山式开拓，分两个水平开采，第一水平+1200，运输水平+1300，向风水平+1370；第二水平，运输水平为+1000。
采煤方法：对溥及中厚煤层采用单一走向多壁，全部垮落采煤法；对厚煤层采倾斜分层，金属网假顶，全部垮落采煤法。
第二章设计依据本矿井设计年产量为60万吨，矿井深度Hc＝270米，装载高度Hz=18米，卸载高度Hx=18米，散煤容重0.92t/n3，年工作日300天，每天工作小时t=14小时，矿井电压等级6KV。
煤矿提升设备选型设计
摘要近几十年来，为了提高劳动生产率和各项经济技术指标，在世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这种改造的趋向是向着更集中，更大型发展。
矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要生产设备，是矿山运输的咽喉，因此，它在整个综合机械化生产中占有重要地位。
随着科学技术的发展及生产的机械化和集中化，随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有着飞速的进步。
近代化提升设备已发展成为大型机械--电气组或机组群。
箕斗有效载重在国外已超过50吨，提升速度接近20米每秒；拖带功率达10000千瓦以上；在拖动控制方面已广泛采用了集中控制及自动控制设备。
本文的主要内容是对单绳缠绕式矿井提升机的选型设计。
分为六个部分：第一部分是提升容器；第二部分是提升钢丝绳；第三部分是矿井提升机；第四部分是提升机与井筒的相对位置；第五部分是矿井提升运动学及动力学；第六部分是矿井提升机的拖动与控制。
关键词提升机；提升容器；钢丝绳；选型设计；拖动控制AbstractBe rate of production and various economic technique index signs for the sake of the exaltation labor in the last several decades, carry on a reformation to the basic sex technique of the mineral well within the scope of world, what this kind of reform's incline to is a facing more concentrated, larger type development.The mineral well promotes the mission of equipments to be to follow a well tube to promote coal, Gan stone and descend to put material, ascend and descend personnel and equipments, so the mineral well promotes an equipments is contact the bottom of the well and ground of important produce equipments, is a mineral mountain the throat of conveyance, therefore, it occupies an important position in wholely comprehensively the mechanization the production.Because mechanization and concentration of the science technical development and the production turn, promote an equipments along with the progress of the mineral well technique reformation at efficiently, large, automation the aspect all have to fly soon of progress.Modern age's turning to promote an equipments has already developped to become large set or the machine sets of the machine-electricity.The Ji Dou effectively carries heavy abroad already more than 50 tons, promote speed to near 20 meters each;Drag along to take power to reach to 10000 kilowatts above;Have already extensively adopted concentrated control and automatic control equipments in the aspects of dragging along to move control.The textual and main contents ties up the round type mineral well to promote choose of machine a design to the single rope.Is divided into six parts:The first part is to promote container;The second part is to promote a steel wire rope;The third part is a mineral well to promote machine;The four-part cent is the opposite position which promotes machine and well tube;The fifth part is a mineral well to promote kinetics and dynamics;The sixth part is a mineral well to promote drag along of machine to move with control.Keyword promotes machine Promote container Steel wire rope Choose a designDrag along to move a control目录1绪论 (1)1.1提升设备的发展概况 (1)1.2选型设计的基本原则 (3)1.3选型设计的依据 (4)2提升容器 (5)2.1箕斗及其装载设备 (5)2.1.1箕斗 (5)2.1.2箕斗装载设备 (5)2.2罐笼及其承接装置 (5)2.2.1普通罐笼 (5)2.2.2承接装置 (6)2.3容器的导向装置 (6)2.3.1刚性组合罐道 (6)2.3.2钢丝绳罐道 (6)2.4竖井提升容器的选择 (7)2.4.1提升容器的比较及其应用 (7)2.4.2箕斗规格的选择 (7)3提升钢丝绳 (11)3.1提升钢丝绳的结构，分类和选择使用 (11)3.1.1提升钢丝绳的结构 (11)3.1.2提升钢丝绳的分类 (11)3.1.3提升钢丝绳的选择使用 (11)3.2提升钢丝绳的选择计算 (12)3.3提升钢丝绳的维护和试验 (14)3.3.1提升钢丝绳的使用和维护 (14)3.3.2提升钢丝绳的检查和试验 (14)4矿井提升机 (15)4.1缠绕式提升机 (15)4.2提升机和天轮的选型计算 (15)4.2.1提升机的选型计算 (15)4.2.2天轮的选型计算 (17)4.3提升机的主要结构及其作用 (17)4.3.1主轴装置 (17)4.3.2调绳离合器 (18)4.3.3减速器 (19)4.3.4制动装置 (19)4.3.5制动器的设计 (21)4.3.6液压站 (22)5提升机与井筒的相对位置 (24)5.1缠绕式提升机安装地点的选择 (24)5.2提升机与井筒相对位置的计算 (24)5.2.1井架高度及井筒提升中心线至井筒中心线的距离 (24)5.2.2计算钢丝绳的弦长及偏角 (25)5.2.3钢丝绳的外偏角和内偏角 (26)5.2.4提升机滚筒的出绳角 (27)6矿井提升运动学及动力学 (28)6.1矿井提升运动学 (28)6.1.1提升速度图 (28)6.1.2箕斗六阶段速度图各运动参数的计算 (28)6.1.3提升加速度的确定 (30)6.1.4提升减速度的确定 (31)6.1.5提升电动机的预选 (32)6.1.6传动装置的总传动比，并分配传动比 (33)6.1.7主轴输入功率及轴颈的确定 (33)6.1.8减速器的设计 (34)6.2矿井提升动力学 (38)6.2.1提升系统的静阻力 (38)6.2.2提升系统变位质量的计算 (39)6.2.3提升设备动力学计算 (40)6.3提升设备所需拖动力的变化规律 (42)7矿井提升机的拖动与控制 (44)7.1拖动装置的种类及性能 (44)7.2提升电动机容量的计算和电动机选择 (44)7.2.1提升电动机容量的计算 (44)7.2.2提升电动机的选择 (45)7.3交流拖动提升设备的电耗及效率的计算 (47)结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)附录1………………………………………………………………………………………….52.1绪论1.1提升设备的发展概况矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要生产设备，是矿山运输的咽喉，因此，它在整个综合机械化生产中占有重要地位。
矿井提升选型设计样本..
第三部分矿井提升设备选型设计设计原始数据主井提升：1、矿井年产量A=90万吨；2、工作制度：年工作300天，日工作18小时；3、矿井为单水平开采，井深4、提升方式为立井单绳缠绕提升；5、散煤容重r=0.9t/m³。
设计要求：1、矿井深度数H S=270米；2、装载高度H2=18M；3、卸载高度H X=18M；一、提升容器的选择在矿井年产量，工作制度一定的情况下，我们可以选择大容量容器低速提升，也可选择小容量容器以较高速度提升，这两种提升方式，前者因容量大，所需提升钢丝绳直径粗，提升机直径大，电动机功率大。
一般认为经济的提升速度为V j＝（0.3～0.5）√H ＝米/秒式中 H——提升高度（米）一般情况下取中间值进行计算，即V j＝0.4√306＝7米/秒,对于箕升H=H S+H X+H Z＝270＋18＋18＝306（米）式中H S——矿井深度=270米；H X——卸载水平与井口高差（卸载高度），箕斗提升H X=18m.H Z——装卸高度，箕斗提升H Z=18m。
根据经济速度，可以估算经济提升时间T j=V j/a＋H/V j＋u＋θ＝7/0.8＋306/7＋10＋10＝72.5（秒）式中α——提升加速度，对于箕斗，可取0.8米/秒2。
u——容器爬行阶段附加时间，可暂取10秒（对于箕斗）。
θ——每次提升终了后的休止时间，可暂取10秒。
从而可求出一次经济提升量Ｑj ＝C·a f·A a·T j/3600bt＝1.15×1.2×900000×72.5/(3600×300×18)＝4.63吨/次式中A n——矿井年产量90（吨/年）a f——提升富裕系数，对第一水平要求≥1.2C——提升不均匀数有井底煤仓c=1.15t——日工作小时数（一般取18小时）b——年工作日（一般取300天）根据计算所得Ｑj从箕斗规格表中选取JL-6型立井单绳箕斗。
10第十章 矿井提升设备的选型设计
根据主绳和尾绳重量的不同，有等重尾绳， n1mp=n2mq 、重尾绳，n1mp<n2mq 和轻尾绳n1mp>n2mq 三种之分。
对于等重尾绳提升系统，提升钢丝绳在A点 受最大静张力，且重载容器在任何位臵时，其值 不变，根据公式可得
验算公式为
对于重尾绳△=n2mq-n1mp 。当重容器在井口卸 载位臵时，主绳A点有最大静拉力，其值为
设 σb为钢丝绳抗拉强度(N/m2)，As为钢丝绳所有
钢丝断面积之和(m2)，ρo为钢丝绳密度(kg/m3)。 则需要满足
即
As与mp有如下关系
取钢丝绳密度ρo=9400kg/m3，g=lOm/s2，则有
计算出钢丝绳每米质量mp后，可以从钢丝绳规
格表中选取稍大于mp的钢丝绳，并查出该绳所有钢
丝的破断力之和Qq，验算所选钢丝绳
H—提升高度，H=Hs+Hx+Hz，m。
提升高度愈大，其系数取值愈大。一般情况
下，当H<200 m时取0.3为宜，当H>600 m时取0.5
为宜。同时也必须指出，在设计时还需根据具体
情况进行选取。
此外，《煤矿安全规程》对提升速度有如下规定：
(1) 立 井 罐 笼 升 降 人 员 的 最 大 速 度 不 得 超 过 0.5 ，并且最大速度的数值不得超过16 m/s： (2)专为升降物料的立井提升，最大速度不得
层的临界段(相当于绳圈的1／4长的部分)必须
经常加以检查，并应在每季度将钢丝绳移动1 ／4绳圈的位臵。根据钢丝绳的使用年限，一 般取错绳圈数，n’=2～4圈。
单层缠绕时，滚筒宽度应满足
多层缠绕时，应满足
式中ε—钢丝绳圈间的间隙，一般取2～3mm； k—缠绕层数； Dp—多层缠绕时钢丝绳平均缠绕半径，
煤矿主井提升设备选型设计1
绪论提升方式一般可根据矿井年产量来确定：年产量小于30万吨的小型矿井，多采用一套罐笼提升设备完成全部的提升任务；年产量大于30万吨的大中型矿井，由于有提升煤炭及辅助提升的任务较大，一般均设主、副井两套提升设备。
主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务。
对于年产量大于180万吨的大型矿井，一般主井需要两套箕斗提升设备，副井除配备一套罐笼提升设备外，有时尚需设置一套带平衡锤的单容积提升设备作辅助提升。
１．设计依据（1）矿井年产量An，150万t/a；（2）工作制度：即年工作日br，日工作小时数t，《煤炭工业设计规范》规定：br＝330天，t＝16h；（3）井筒深度Hs=240m；（4）卸载水平与井口的高差Hx=23m；（5）装载水平与井下运输水平的高差Hz=22m；（6）煤的松散密度，0.92t／m3；（7）提升方式：箕斗，单绳摩擦式提升；（8）矿井电压等级，6kv。
２. 设计的主要内容（1）计算并选择提升容器；（2）计算并选择提升钢丝绳；（3）计算滚筒直径并选择提升机；（4）计算天轮直径并选择天轮；（5）提升机与井筒相对位置的计算；（6）运动学及动力学计算；（7）电动机功率的验算；（8）计算吨煤电耗及效率。
二、提升容器容器的选型计算1、选择原则提升容器的规格是提升设备选型计算的主要级数参数，它直接影响提升设备的初期投资和运转费用。
在矿井提升任务和提升高度确定后，选择提升容器的规格有两种情况：一是选择大规格的容器。
由于提升同期较大，所需要的提升钢丝绳直径和提升机滚筒直径也较大，运转费用较少；二是选择小规格的容器。
因初期投资较少，所以运转费用较多。
那么，如何选择提升容器的规格才合理呢？这就是：一次合理提升量应该使得初期投资費和运转费的加权平均数总和最少。
根据确定的一次合理提升量，选择标准的提升容器。
2、选择计算（1）、确定合理的经济速度立井提升的速度 v j=0.4H式中 v j——经济提升速度，m/s；H——提升高度，m；H = H s + H x+ H z= 240+23+22=285H x——卸载高度，m ，23m；H z——装载高度，m ，22m；H s——井筒高度，m ，240m；对于井筒深度Hs，一般情况取中间值，即V j =0.4H进行计算V j=0.4285m==6.753m/s。
第八章 矿井提升设备的选型设计
5 ）竖井开采的矿井，一般采用单绳缠绕式提 升设备，当年产量超过 60 万吨，井深超过 350 米的 矿井，应考虑采用多绳摩擦提升设备；即使矿井年 产量较少，但井更深时，也可以采用多绳摩擦提升 设备； 6 ）对于斜井，目前多采用单绳缠绕式提升机， 当年产量大于60万吨, 也可采用钢丝绳牵引胶带输 送机完成煤炭提升任务和人员升降任务； 7 ）矿井若分前后期两个水平开采，提升机和 井架应按最终水平选择，提升容器、钢丝绳和提升 电动机可按第一水平选择，在井筒延深至第二水平 时根据具体情况再更换。
3．估算一次提升循环时间(按五阶段速度图估算)
H Tj u a vj vj
式中 Tj —— 根据经济提升速度估算的一次提升 循环时间，s ; a—— 提升加速度， m/s2 ，在以下范围内选取：罐 笼提升时，取a≤0.75m/s2，箕斗提升时取a ≤0.8m/s2； u ——容器爬行阶段附加时间，箕斗提升可取10s， 罐笼提升可取5s； θ ——休止时间，箕斗及罐笼的休止时间见下表 所示。
第二节 提升容器的选择计算
一、选择原则 提升容器的规格是提升设备选型计算的主 要技术参数，它直接影响提升设备的初期投资
和运转费用。选择原则是：一次合理提升量应
该使得初期投资费和运转费的加权平均总和最
少。根据确定的一次合理提升量，选择标准的
提升容器。
二、选择计算 提升容器的规格和提升速度之间，存在着 相互依赖、相互制约的复杂关系。对于这两个 参数的确定，国内外的有关学者做了大量的分 析研究工作，所得的结论也不相同。在矿井日 益走向集中化、大型化，更需要对这两个参数 的确定做出合理的选择。对于新建矿井，我国 煤矿设计部门在选择提升容器时，一般都采用 经济速度法来计算。
钢丝绳弯曲试 验曲线
矿井提升设备选型计算优秀课件
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提升机与井筒相对位置的计算
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1、允许最大内外偏角α2max、α1max的确定 钢丝绳的偏角是指钢丝绳弦与通过天轮平面 所形成的角度，有内偏角和外偏角之分。
①偏角过大将会导致加剧钢丝绳与天轮间 的磨损，降低钢丝绳的使用寿命，磨损严重 时还会引起断绳事故。因此，《煤矿安全规 程》规定，内外偏角不得超过1°30’。 ②如果内偏角过大，当钢丝绳缠绕卷筒时， 绳弦与已缠绕到卷筒上的绳圈会相互接触， 并产生磨损，这一现象称为“咬绳”，因此， 最大内偏角α2max，不仅受《煤矿安全规程》 的上述限制，同时还受不“咬绳”的限制。
时
Dt Dt
80d
1200
井下
围包角大于90o
时
Dt Dt
60d
900
围包角不大于90o时
Dt Dt
40d
900
天轮可分为固定天轮和游动天轮。
井上固定天轮按结构形式有三种类型：当直径 ≤3 000 mm时采用整体铸钢结构，直径为 ≤3 500 mm时采用模压 焊接结构，直径为＞4 000 mm时采用模压铆接结构。
绕直径
Dp
D
k
1 2
4d 2 d 2
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提升机与井筒相对位置的计算
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提升机安装地点选定后，要确定影响提升机相对位置的五 个因素，即井架高度Hj、提升机卷筒轴线与提升中心线的 水平距离、钢丝绳弦长、偏角和出绳角。它们彼此相互制 约，互相影响。
矿井提升设备选型计算优秀课件
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4、提升机强度校核 从提升机规格表中，可查得提升机允许的最大静张力Fjm和最 大静张力差Fjc，按下式验算提升机强度是否满足要求。 （2）对于摩擦式提升机 ①等重尾绳
矿井提升选型设计
2.8 矿井提升选型设计2.8.1副斜井提升设备选型设计[1]。
1、设计依据 上部车场标高 +1433.0m 下部车场标高 +1220.0m 井筒斜长 545.13m 井筒倾角23° 井底车场增加的距离 25m 串车车场运行距离25m 最大件重量（液压支架、采煤机） 10t 最大班提升工作量：下井工人51人 矸石 20车 沙石 3车 水泥 1车 坑木3车 火药、雷管 各1次 饮水车 1车 油脂车1车掘进煤 77车 其它 2车提升容器采用1t 固定箱式矿车，矿车自重 610kg ，容积1.1m 3；装矸重量按1700kg 、装煤重量按1000kg 。
人车选用XRB15-6/6型，满载人数30，头车自重2200kg 、挂车自重1200kg ，最大牵引力5000kg 。
平板车自重按1150kg 计算。
井下+1220水平、井口均为平车场。
2、钢丝绳选择A=sin α+f 1cos α= sin23+0.01cos23=0.3999 B=sin α+f 2cos α= sin23+0.25cos23=0.6209绳端荷重：提矸（串3辆车）： Q d =3³(1700+610)³A=2771.56kg提煤（串5辆车）： Q d =5³(1000+610)³A=3219.49kg 提人（3个人车）： Q d 人= (2200+2³1200+30³75)³A =3189.49kg 提大件 ：Q 大件= (10000+1150)³A =4458.89kg提升长度L t =545.13+25+25=595.13m 钢丝绳悬垂长度：Lc= L t +50=645.13m钢丝绳单重（按提大件计算）： p k =BL mQ c Bd⋅-σ1.1=6209.013.6455.7167001.189.4458⨯-⨯=2.1764kg/m设计选择6V ³18+FC －24－1670－特－右同型钢丝绳直径24mm单位重量 2.33kg/m抗拉强度1670N/mm2钢丝绳最小破断拉力360kN最小钢丝破断拉力总和 42422.02kg（360000³1.156÷9.81）钢丝绳安全系数：提矸石： m矸=6209.013.64533.256.277102.42422⨯⨯+=11.45＞7.5提煤： m矸=6209.013.64533.249.321902.42422⨯⨯+=10.22＞7.5提人： m人=6209.013.64533.249.318902.42422⨯⨯+=10.29＞9提大件： m大件=6209.013.64533.289.445802.42422⨯⨯+=7.86＞7.53、提升机校核滚筒直径： Dg≥80d=80³24=1925mm 最大静张力（提大件）：F j =Qd+pkLcB=4458.89+2.33³645.13³0.6209＝5392.20kg=52.90kN最大静张力差： Fc = Fj=52.90kN选择JK－2/30E型单绳缠绕式提升机主要技术参数：滚筒直径2000mm 滚筒宽度1500mm 最大静张力60kN最大静张力差60kN传动比30变位重量：7242kg 缠绳宽度（按双层缠绕）：Dp =Dg+(Kc-1)d＝2+（2-1）³0.024＝2.024B'=(Lt +Lm+7πDg)(d+ε)/KcπDp＝(593.7+30+7л³2)³（24+2.5）/（2π³2.024）=1391.31mm＜B=1500mm因此，钢丝绳在滚筒上作双层缠绕，满足《煤矿安全规程》要求。
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摘要为了防止提升机过卷事故的发生，人们在电控安全回路中设置了大、小过卷双重保护开关，但是由于人为的操作失误以及设备故障等原因，仍然会发生过卷事故，给企业造成了重大的损失。
本设计就是为了防止矿井提升机重大事故之一—箕斗过卷后断绳下坠的发生而进行的。
在设计中充分分析了事故发生的原因,应用物理学、力学等理论知识，经过分析，方案比较、校核验算等步骤，设计出有效防止这一事故发生的装置——箕斗逆止器。
箕斗逆止器就是为了防止箕斗断绳下坠的装置。
将其安装于正常的卸载位置以上处，当箕斗过卷时，逆止器快速动作，伸出承接装置，将下落的箕斗托于井架上，避免更大的事故的发生，等待事故处理完毕后，又可恢复正常工作。
所以本设计是本着安全、可靠、灵活、简单的原则来进行设计的。
关键词：提升机；安全系数；强度目录绪论 (1)1 矿井提升设备的选型设计 (2)1.1副井提升机的选型设计 (2)1.1.1 设计依据 (2)1.1.2设备类型的确定 (2)1.1.3 提升钢丝绳的选型 (3)1.1.4 提升机的选型 (5)1.1.5 校验提升机强度 (5)1.1.6 井塔高度的确定 (6)1.1.7预选电动机 (6)1.1.8天轮的选型计算 (7)1.1.9提升机与井筒相对位置的计算 (7)1.1.10运动学参数计算 (9)1.2主井提升机的选型设计 (10)1.2.1设计依据 (11)1.2.2设备类型型的确定 (11)1.2.3箕斗的选型 (12)1.2.4提升钢丝绳的选型 (13)1.2.5选择电动机 (14)1.2.6井塔高度的确定 (14)1.2.7 预选电动机 (15)1.2.8 提升系统总变位质量 (15)1.2.9 提升机加减速度的确定 (16)1.2.10 运动学参数的计算 (16)1.2.11 动力学参数计算 (18)1.2.12 电动机功率校验 (19)1.2.13 防滑校验 (19)1.2.14提升电耗及效率 (21)2 罐笼逆止器的设计 (22)2.1 方案的确定 (23)2.2 托爪设计 (27)2.3 复位弹簧的设计算 (32)2.4 收爪油缸的设计 (33)2.5 缓冲油缸的设计 (38)2.6 底坐设计及计算 (41)2.7 托梁强度校核 (43)3 提升机信号联锁系统的改造 (45)3.1原信号联锁系统的缺陷 (45)3.2改造后的电路及工作原理 (46)3.3主要元器件的选择 (47)后记 (48)参考文献 (50)绪论矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交——交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。
因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。
一个现代化的矿井在提升设备的选型上尤为重要。
因为提升设备选型的合理与否，直接关系到矿井的安全和经济性，因此确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件选择合适的设备。
根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。
单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但是仅适用于浅井及中等深度的矿井，而对于井深超过300米的矿井，宜选用多绳摩擦式绞车。
在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。
下面是我针对不同的矿井的地质、煤层等情况，进行综合计算分析后，本着安全、经济等原则对这两种提升设备系统进行的选型设计。
本设计充分贯彻以下设计原则：根据国家现有的设备生产状况，结合某些使用中的具体情况，以及经济角度出发尽量选用国产设备并力求在条件基本相当的情况下进行技术的方案比较，选择即经济又合理的设备。
由于本人水平有限，设计中难免出现错误和不足之处，敬请各位老师指正。
1 矿井提升设备的选型设计1.1副井提升机的选型设计1.1.1设计依据卧牛山煤矿位于徐州市西郊九里山大彭镇境内，东郊与九里山煤田比邻，矿层界限下石盒子组和山西组以F23断层分割，太原组以F27断层为界。
西与新河煤矿相连。
矿层开采上限为-40m水平，开采下限为-550水平。
井下采煤方法主要为单一长壁采煤，以倾斜煤层为主，开拓方式为立井石门开拓，是央对角式通风。
全矿区共划分为二个水平，-150水平，-310水平。
，其具体的数据为:1)原煤的密度:煤ρ=0.9 吨/米32)矸石的密度: ρ矸=1.35 吨/米33)含矸率: 10%4)一水平井深: -190米5)二水平井深：-350米6)最大班下井人数: 260人7)坑木消耗: 9 米3/千吨煤根据以上情况,假如先进行第一水平的开采年产量定为40万t,现对其进行副井提升设备的选型设计。
1.1.2设备类型的确定由于第一水平井不深,且年产量不大,决定采用单绳缠绕式提升系统。
罐笼的选定（1）吨位的确定：罐笼的吨位按井下运输使用的矿井名义载重量确定。
卧牛矿拟选定矿车的名义载重量为1t。
因而选用罐笼的吨位为1t。
(2)层数的选择：层数的选择应根据运送最大班下井工人时间不超过40min或总作业时间是否超过5小时来确定。
卧牛山煤矿最大班下井人数为260，显然选择一层罐笼不能够满足工作的要求。
故选用二层罐笼。
其具体的技术参数如下：型号：GLSY—1×2/2G—罐笼 L---立井单绳 S---钢丝绳罐道Y—异側进出车 1—煤车吨位 2—煤车数 2—层数自重：3000 Kg允许乘人数：24每层底有效面积: 2.3m3罐笼总高度 4550 ㎜罐笼宽度: 1246 ㎜ 罐笼长度: 2550 ㎜ 罐笼质量：3667Kg 罐笼装载量：3235Kg最小井筒允许直径 3800㎜ 采用1 t 标准矿车，型号为 MG1.1—6自重 q c =6000N名义载煤量 1 t 有效容积 1.1m 31.1.3提升刚丝绳的选型 选择原则：钢丝绳在运转中受到许多应力的作用和各种因素的影响，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力和挤压应力等。
磨损和锈蚀也将损害钢丝绳的性能，综合考虑以上应力因素的计算是困难的，目前国内外都是按静载荷近似计算的。
我国是按《煤矿安全规程》的规定来设计的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷考虑一定的安全系数来进行计算的。
在经常性作业中，以提升作业载荷最重，故以此条件选择钢丝绳。
（1）次提矸量Q:Q=2r q v=2×1350×1.1＝2970 (kg)R q ——— 矸石容量1350kg/m 3V ——— 矿车有效容积 V=1.1m 3 （2）计算钢丝绳每米重P P≥caBz x H m gQ g Q -+σ11.0图1-1 钢丝绳计算示意图其中 H c =H j +H s +H z =14.13+190.14=204.27 mQ x 一次提升的Q X g 一次提升的最大载荷,N;Q z 容器的重量，NB σ 钢丝绳的抗拉强度Q X g=2×r 矸×V=2×1350×1.1=2970 (kg) 代入数字计算得：P ′=caBz x H m g Q g Q -+σ11.0=86.3127.204917000011.029703000=-⨯+ N/m 根据上述计算值，从钢丝绳规格表中选取每米钢丝绳重量等于或大于P值的钢丝绳，选型号为：D —6×19+1直径为31mm 的钢丝绳。
有关数据为：d=31㎜ , 0.2max =δ㎜, =ρ33.83 N/m ,170=B σKN/cm 2,Q q =690 KN 由于实际所选钢丝绳的r 0(钢丝绳的比重)不一定是0.09N/cm 3，因而对所选钢丝绳是否满足安全系数的要求必须按实际所选每米绳重按下式进行验算，即所选钢丝绳的实际安全系数为：m a =cz qpH g Q Qg Q ++ (N/m)式中: Q q 为所选钢丝绳所有钢丝拉断力之和N P 为所选钢丝绳的每米重力，N/m.。
经计算： m a =cz qpH g Q Qg Q ++=14.903383.027.2047.2930690=⨯++>9所以所选钢丝绳可用。
1.1.4选择提升机提升机的主要参数有：图3-2 改进后信号联锁电路图当井口发出停车信号，或XC 只动作一次时，XC 的常开触点闭合，这时的正电压经R 1、XC 触点、J2-1、J1-1、R 4，给BG2一个正向电压，同时给C 2充电，BG2饱和导通，其集电极电位下降，BG3导通，J1得电吸合。
同时J1-1触点打开，J1-2闭合，为J2吸合做准备。
此时信号停止，XC 断开。
这时BG1的基极电位降低而导通，J2吸合，J2-1触点转换，J2-2闭合，为第二次信号的到来做准备。
因为未发出第二次信号，J3不动作，SJJ 不吸合，绞车制动手柄不能敞开闸，起信号联锁作用。
当连续发出第二或多次信号时，给BG4一个正向电压，同时给C3电容充电，BG4、BG5导通，J3有电吸合，其J3-1打开，利用C3放电维持J3的吸合，约5秒。
J3-2闭合，接通原电路中的J6，使SJJ 得电吸合，设在安全回路的SJJ 触点闭合。
GZJ 动作后，允许绞车正常运行。
3.3主要元器件的选择3.2.1整流二极管选用型号IN4007，峰值反压为1000V ，正向平均电流为1A ，正向压降为1.1V,最大反向电流为10uA. 3.2.2三极管选用型号3DG6C 高频小功率三极管，3CG23C 高频高反压三极管。
参数如下表：3.2.3继电器的选用继电器选用JQ-4F型，线包电阻为450欧姆，吸合电流为25mA,吸合电压为12V，实测小于9V，触点容量为220V、3A。
3.2．4安装调试本电路是装在10cm×10cm的电路板上，元器件经过严格的筛选，保证了其工作的可靠性。
如要调整J1和J3的吸合时间，只需要改变C2和C3的电容量的大小，或者电阻R4或R5阻值的大小。
延时时间整定在5秒左右即可。
后记在实习老师陈军、张有忠、蒋玉强、丁保华等老师的帮助指导下，从实习确定方案到设计完成经过二个月的努力，设计终于完成了。
在实习期间还得了卧牛矿机电科葛肇云等工程师的帮助，在此深表感谢！通过这次实习设计，使我充分融汇了几年来所学习的知识，提高了认识分析解决问题的能力，锻炼了计算机使用和计算机绘图能力，为以后工作打下了良好的基础。
当然，由于所学有限，设计中难免会出现这样那样的错误，敬请各位老师批评指正，谢谢！参考文献[1] 周乃荣等.矿山固定机械手册.北京:煤炭工业出版社,1986[2] 马新民.矿山机械.徐州:中国矿业大学出版社,1999[3] 于忠升,宋伟刚.矿山运输提升.沈阳东北大学出版社,1992[4] 孙玉蓉,周法礼.矿井提升设备.北京:煤炭工业出版社,1995[5] 葛成远.煤矿提升设备的改造.煤炭工业出版社,2002[6] 葛世荣.矿井提升机可选靠性技术.徐州: 中国矿业大学出版社,2001[7] 马建民等.现代提升机数字控制系统.徐州:中国矿业大学出版社,2002[8] 容观海.煤矿电工手册.北京:煤炭工业出版社,1980[9] 章宏甲等.液压传动.北京:机械工业出版社,2000,9[10] 张景松.流体力学与流体机械.徐州:中国矿业大学出版社,2001[11] 洪晓华.矿井运输提升.徐州:中国矿业大学出版社,2005[12] 潘英.矿山提升机械设计.中国矿业大学出版社,1989[13] 顾惠琳,徐烈煊,王斌耀.工程力学.同济大学出版社,2002[14] 范家骏.矿井多绳提升机造型设计.北京:煤炭工业出版社,1981[15] 徐灏.机械设计手册.北京:机械工业出版社,1992[16] 程居山.矿山机械.徐州:中国矿业大学出版社,1997[17] 能源部编.煤矿安全规程.北京:煤炭工业出版社,1992。