钢丝绳最大静张力和静张力差计算
提升钢丝绳安全系数的验算
提升钢丝绳安全系数的验算the checking computations for hoist steel cable 为了对提升钢丝绳安全系数进行验算，应该了解提升系统的有关参数，如容器自重Q z ,提升载荷Q，矿车自重Q c及钢丝绳的技术数据等。
一、提升容器自重或载荷重力的测定the mesuration of hoist container deadweight and load gravity用拉(压)或荷重传感器对提升容器、载荷称重，其原理是容器重力或载荷重力作用于传感器，使传感器产生应变，传感器应变使电桥输出电压(或电流)信号发生变化，电压(或电流)信号变化的大小与重力的大小成正比。
根据所称重力大小来选择传感器的型号及量程，规格从几十牛到1000干牛均有。
传感器的使用方法按厂家说明。
(一)用拉力传感器对容器或负荷称重时，可把传感器一端用绳环与连接装置连接，传感器另一端通过导链挂到罐梁上，传感器通电凋零后拉导链。
当钢丝绳不受力时，拉力传感器的输出读数即是所称重力。
其输出可以用直流毫伏表测量，也可用光线示波器记录，但应对光高进行标定。
(二)用压力或荷重传感器采用这种方法时，应把容器提到井口水平以上一定高度停车，然后将井口用工字钢栅铺平，设法将传感器放置在工字钢栅上，传感器通电调零后，慢慢下放容器压在传感器上，并保持平衡，当提升钢丝绳稍松驰不受力时，传感器的输出即表示所称重力的数值。
返回二、提升钢丝绳安全系数的验算the checking computations for hoist steel cable提升钢丝绳在正常工作中，除受到静张力的作用外，其内部还受有弯曲应力、扭转应力、接触应力等力的作用，多种复合应力的作用将大大降低钢丝绳的寿命。
另外，磨损、腐蚀也是降低钢丝绳寿命，影响安全运行的因素。
由于诸多因素的影响，钢丝绳的寿命不能精确计算。
为了保证安全可靠，对钢丝绳的选择验算，均采用安全系数法。
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算一、提升容器的选择1．确定合理的经济速度立井提升的合理经济速度为V j =√H式中V j —经济提升速度，m ／s ；H ——提升高度，m ；H=H s +H x +H zH x --卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：H x =18m 一25m ，罐笼H x =0；Hz ——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：H z =18m~25m ，罐笼H z =0; H s —井筒深度，m 。
2．估算一次提升循环时刻(按五时期速度图估算)式中T j --依据经济提升速度估算的一次提升循环时刻，s ；a —提升加速度，m ／s 2，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤／s 2，箕斗提升时，≤／s 2；u —容器爬行时期附加时刻，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；θ—休止时刻。
3、计算一次合理的经济提升量式中rn j --一次合理的经济提升量，t ；A n —矿井年产量，t ／a ；C —提升不均衡系数，关于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2； a f ——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数；b r ——提升设备年工作日数，一般取b r =300d ；t ——提升设备日工作小时数，一般取t=14h 。
依据计算出的一次合理的提升量m j 取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。
4．确定实际一次提升循环时刻T ′x 及完成年产量An 的最大提升速度V ′m 。
（1） 依据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时刻为（2） 计算提升机所需的提升速度二、提升钢丝绳的选择计算中选定标准容器之后，那么可按下边的公式计算钢丝绳每米质量m-----一次提升货载质量，kgM z ——提升容器自身质量，kg ；m p —提升钢丝绳每米质量，kg ／m ；g —重力加速度，m ／s 2；H c —钢丝绳最大悬垂长度，m ，H s --井筒深度，m ；H z —装载高度，m ，罐笼提升，Hz=0，箕斗提升，Hz=18m 一25m ；H j ——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m 一25m ；箕斗提升，30m ～35m 。
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。
提升系统最大静张力及最大静张力差
主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm 物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。
2、钢丝绳安全系数M 物= QdFjm 物 =7.728＞6.5 ，符合要求 主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。
其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。
2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求 （2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s 2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM ， Mj ——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM ，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg, 其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N（查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。
钢丝绳最大静张力
钢丝绳最大静张力一、引言钢丝绳是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
在使用钢丝绳时，我们需要了解钢丝绳的最大静张力，以确保机械设备的安全运行。
本文将从静张力的概念、计算公式、影响因素等方面进行探讨。
二、静张力的概念静张力是指钢丝绳在不受外力作用时所受的张力。
在实际应用中，钢丝绳往往会受到外力的作用，如重物的悬挂、机械设备的运转等，这时钢丝绳所受的张力就不再是静张力，而是动张力。
因此，了解钢丝绳的静张力是非常重要的。
三、静张力的计算公式钢丝绳的静张力可以通过以下公式进行计算：F=πd²/4×σ其中，F为静张力，d为钢丝绳的直径，σ为钢丝绳的抗拉强度。
从公式中可以看出，静张力与钢丝绳的直径和抗拉强度有关。
直径越大、抗拉强度越高，静张力就越大。
四、影响静张力的因素除了钢丝绳的直径和抗拉强度外，还有一些因素会影响钢丝绳的静张力，如钢丝绳的材质、使用环境等。
1. 材质钢丝绳的材质不同，其抗拉强度也不同。
一般来说，高碳钢丝绳的抗拉强度比低碳钢丝绳高，因此其静张力也会更大。
2. 使用环境钢丝绳在不同的使用环境下，其静张力也会有所不同。
例如，在高温环境下，钢丝绳的抗拉强度会降低，因此其静张力也会减小。
五、结论钢丝绳的静张力是保证机械设备安全运行的重要因素之一。
了解钢丝绳的静张力，可以帮助我们选择合适的钢丝绳，并保证其在使用过程中的安全性。
在实际应用中，我们还需要注意钢丝绳的材质、使用环境等因素，以确保其静张力的准确计算。
六、致谢本文参考了相关文献和资料，在此表示感谢。
长平煤矿釜山回风井双吊桶提升临时改绞方案的确定与实施
长平煤矿釜山回风井双吊桶提升临时改绞方案的确定与实施作者：戴国明来源：《硅谷》2008年第08期[摘要]山西长平煤矿釜山回风井因井下口马头门巷道方向和井上地理条件的限制，在井下二期工程施工临时改绞时无法采用罐笼提升方案，通过较全面的分析和研究，并根据现场实际情况和二期工程施工需要，决定采用双滚筒双吊桶提升方案。
通过现场组织实施取得了良好的效果，在一定条件下，该施工方案显示出明显的优势。
[关键词]回风井改绞吊桶提升机提升能力中图分类号：TD98文献标识码：B文章编号：1671－7597（2008）0420058－01一、问题的提出山西长平煤矿釜山回风井为矿改扩建工程。
回风井净直径为7m，井口标高为+965m，井筒落底水平标高为+592 m，井底水窝深10 m，井筒全深383 m。
因矿井施工主要矛盾线、井下口马头门巷道方向和井上地理条件的限制，在二期工程施工临时改绞时采用罐笼提升方案不能实现，因此确定采用双吊桶提升。
二、双吊桶提升方案的确定为了保证改绞工期要求，并满足井下二期工程施工需要，决定改绞后井筒内布置两个2立方吊桶，两个吊桶提升位置仍为原凿井期间提升位置，提升机选用凿井期间直径3m双滚筒绞车，型号为2JK-3/20。
将凿井施工期间另一提升机拆除，使用其提升天轮，来实现3m绞车双滚筒提升。
（一）井筒内各盘设置将原吊盘下层落到井下+592巷道水平，东西两侧各用4根M27×400锚杆均匀分布固定，吊盘的下面+591.64水平南北方向用两根I56工字钢托住，工字钢两端采用梁窝固定，位置为两个提升孔内侧。
上层盘留在马头门位置作为保护盘用。
下层吊盘下方约4米的位置，安装一层清扫盘，作为承接和清扫撤下的矸石及杂物。
（二）钢丝绳罐道及拉紧装置吊桶采用4根钢丝绳罐道，天轮平台上布置4套T48×6梯形丝杠罐道绳拉紧装置。
罐道绳采用4根6×19+FC-24-1670型，最小破断拉力总和为39269Kg，悬垂高度为408米。
大土河回风立井钢丝绳,稳绞选型计算2
山西大土河光明煤矿回风立井井径ф=6.5m 井深H=610m1. 主提升系统1.1 计算条件：提矸石时：m a=7.5 提升人员时：m a=9H0=610+25.87=635.87 m3m3吊桶自重:1049kg SJZ6.7型伞钻重：7800kg9T钩头重：190kg 2.2m滑架重:218kg1.2钢丝绳终端荷重有两种组合，即：提升3m3吊桶时：Q0=吊桶自重+钩头+滑架+0.9×吊桶容积×矸石单位重+0.45×吊桶容积×水比重=1049+190+218+0.9×3×1700+0.45×3×1000=7397kg提升SJZ6.7伞钻时： Q0=7800+215+250=8265kg1.3按提升SJZ6.7伞钻时选择钢丝绳：钢丝绳单位长度重量: Ps=Q0/[110σB /m a - H0]=8265/[110×180/7.5-636]=8265/2004=4.12kg/m根据以上计算，选用18×7+FC-ф36-1770钢丝绳， P SB=5.05kg/m>Ps,δb=1770N≈180kg/cm2, 破断力总和Q d=91221kg。
钢丝绳安全系数校核：提3m3吊桶时：m a =Q d/( Q0+P SB×H0 )= 91221/(8265+5.05×636)=91221/11476=7.95> m a=7.53m3吊桶提升人员时：m a = Q d/( Q0+P SB〃H0 )=91221/(1049+215+250+5.05×636+9×80)=91221/5446=16.7>m a=9 1.4提升机选型计算：滚筒直径：D≥60ds 即D≥60×36=2160mmD≥900δ即D≥900×2.4=2160mm钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力和静张力差：最大静张力：F j= Q0+P SB×H0 =8265+5.05×636=11476kg最大静张力差：F j = F c=11476kg根据以上计算，选用2JK-3.5/20型提升机，配 780kw电机，转速580r/min。
煤矿作业规程计算公式
1.卷筒直径/mm
D≥60ds；D≥900δ
ds、δ—分别为钢丝绳直径及最粗钢丝直径，mm
2.选定提升机型号
DT≥D
DT—所选提升机的卷筒直径
3.校验卷筒宽度/mm
—最大提升速度，m
30—提升钢丝绳试验长度，m
—提升机卷筒名义直径，m
—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm
—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时 =100~300s
3.选择标准箕斗容积/ m3
V≥Vj
立井提升钢丝绳选择计算
计算步骤
计算公式
符号及数据
1.钢丝绳最大悬垂高度H0/m
H0=Hsh+Hj
Hsh—井筒深度
Hj—井口水平至井架天轮平台垂高
2.提升物料荷重Q/N
对矸石吊桶/kN
对临时罐笼/kN
对2BKJ56N05（11KW）局部通风机的吸风量，可取200 m3/min
对2BKJ56N06（28KW）局部通风机的吸风量，可取350 m3/min
—第 个掘进工作面同时通风的局部通风机台数，为了防止局部通风机吸循环风，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风道口之间的最低风速为0.15m/s
—第 个掘进工作面同时工作的最多人数，人
悬吊钢丝绳的选择计算
计算步骤
计算公式
符号及数据
1.钢丝绳最大悬垂高度H0/m
H0—由井内设备悬吊点或导向钢丝绳井内固定点与天轮相切点之间的垂高
2.悬吊钢丝绳终端荷载/N
—悬吊设备荷重，N
—悬吊同一设备的钢丝绳数
3.钢丝绳单位长度重量
—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa
—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时 ≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数 ≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数 ≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数 ≥13
煤矿提升机制动力矩相关验算
提升机相关数据验算副斜井提升机相关数据验算副斜井提升系统技术参数：绞车型号：2JK-3*1.5/25 最大静张力：13000kg最大静张力差：8000kg 一次提物载重量：5*1800=9000kg 最大速度：3.76m/s 一辆矿车自重：600kg提升斜长：866m 钢丝绳单位重量：4.14kg/m倾角：11-25°一、提升机变位质量计算：∑m=∑G/g=（G主+ G天+ G电+ G移）/g1、G主=20268 kg（提升机主机部分变位质量，包括减速器，查图纸）2、G天=2*90D2=1620 kg3、G电=GD2*625/9=25750 kg（电动机转动惯量为92.7 kg·m）4、G移=2P（H+7πD+35）+Q+2Q Z= 23205kg∑m=∑G/g=70843/9.8=7229 kg二、最大静张力及最大静张力差验算：F j=12000*(sinα+ψ1*cosα)+p*L*(sinα+ψ2*cosα）=8636 kg＜13000 kg (提升机额定最大静张力) 满足要求F jc= F j-5*600(sinα-ψ1*cosα)=7175 kg＜8000 kg(提升机额定最大静张力差) 满足要求三、安全制动力矩倍数《煤矿安全规程》432条规定：提升机制动时产生的制动力矩与实际最大静载荷力矩之比不得小于3，取K≥3四、最大油压计算Pmax= p x + p f=5.32MPap x=K1*K* F jc/n*A*µ=3.67MPaK1:R/Rm=1.5/1.7=0.88，一般取0.9A：制动器油缸面积：94cm2µ:闸瓦磨损系数0.35n：制动器个数16个p f=1.65 MPa（制动器综合阻力的油压折算值，一般取1.65 MPa）Pmax=5.3 MPa五、二级制动油压计算1、二级制动油压计算P2=2 p x-(∑m1* ax +F1)/A*n=2.45 MPap x= 3.67MPa∑m1(不包括提升机部分的变位质量计算得24825kg)ax:安全机械减速度，计算得2.59m/s2F1:下放侧静张力=（Q自+PH）sinα=(3000+866*4.14) sin30=3292 A：制动器油缸面积：94cm2n：制动器个数16个2、二级制动延时时间计算：tz=t空+ Vm/ax=1.7 st空:制动器空动时间，规程规定不得超过0.3s,取0.25 sVm：最大提升速度：计算得3.76m/sax:安全机械减速度，计算得2.59m/s2六、最大安全制动力矩验算1、M Z=2µNRm*nµ:摩擦系数取0.4（制动器图纸）N：制动器正压力取40kN（制动器图纸）Rm:摩擦半径取1.7m（制动器图纸，摩擦直径为3416mm）n:制动闸副数，8副。
绞车钢丝绳验算
一、钢丝绳最大静张力验算：
1、查手册6x19钢丝绳技术参数为：
钢丝绳参考重力为1218N/100m；
当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=138500N;
当钢丝绳公称抗拉强度为1700N·mm-2时钢丝绳破断力总和为199500N;
2、已知斜井倾角α=15度；斜井长度L=260米；一次提升有效载重量Q=1800kg；矿车自重Qz＝650kg；钢丝绳每米重量P＝1218N/100m；矿车运动阻力系数f1＝0.01；钢丝绳沿拖轮和底板运动时的阻力系数f2＝0.2；设一次提升3辆矿车。
3、提升机实际最大静张力计算
根据公式：
Fjmax＝n（Q+Qz）（sinα+ f1 cosα）+PL（sinα+ f2 cosα）=3（1800+650）（sin150+ 0.01 cos150）+1218/10×260/100
（sin150+ 0.2 cos150）
=3×2450（0.26+0.01×0.97）+316.68（0.26+0.2×0.97）
=7350×0.2697+316.68×0.454
=1982.3+143.78
=2126.1kg
取当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=199500N＝19950kg
钢丝绳安全系数m= Fs/Fjmax
=19950/2126.1
=9.3＞6.5
因此选用直径φ18.5的钢丝绳可以提升3辆矿车。
提升机验算——精选推荐
副井提升机验算一、相关数据：二、最大静张力、最大静张力差、钢丝绳、电机功率验算1、最大静张力验算（1）矿井实际提升情况计算最大静张力F jm△=n1p-n2q=4×31.1-2×61.5=1.4＞0属于轻尾绳系统F1= gQ p+n1p（H+h o)＋n2qH h=10×14500+4×31.1×338+2×61.5×15=145000+42047.2+922.5=187969.7NF2= Q Z +n1p（H+h o)＋n2qH h=82000+4×31.1×338+2×61.5×15=82000+42047.2+922.5=124969.7NF jm＝F1＝187969.7N式中：Q p＝14500kg 平衡锤最大载荷Q Z=82000N 为罐笼自重n1=4 为首绳根数p=31.1N 为首绳每米重量H=308米为提升高度n2=2 为尾绳根数q=61.5N 为尾绳每米重量H h=15米为尾绳环高度h o=30米为井口离天轮中心距离(2) 提升机设计许用最大静张力：[F jm]= 335000N（3）验算：F jm≤[F jm]即最大静张力满足设计要求2、最大静张力差验算（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力差F jcF jc =F1-F2=187969.7-124969.7=63000N （2）提升机设计许用最大静张力差： [F jc ]=95000N（3）验算： F jc ＜ [F jc ]即最大静张力差满足设计要求 3、钢丝绳安全系数的验算：m=jmF Qs =7.1879695543674=11.80 ＞ 9.2-0.0005H=9.028式中：Q s =554367N 为首绳钢丝绳破断力总和 即钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求。
三、制动系统验算1、提升机实际最大静阻力矩M jm (N ·m) M jm =F jc R=63000×1.4=88200N ·m 式中：R=1.4m 为提升机滚筒半径2、提升系统总变位质量∑m 的计算： ∑m=m+m z1+ m z2+n 1pL p +n 2qL q +nm t +m j +m d=(12000+1057)+8200+14500+4×3.11×430+2×6.15×630+6880+9000+10526 =75261.2kg质量模数β＝75261.263000＝0.9423、制动力矩M z 的确定下放大件时，制动系统采用二级制动第一级制动力矩：M z1＝242000N·m最大制动力矩M z2=280000N·m4、液压站最大工作油压计算Pm ≥Mz22nAµRz +P1+P2+P3 =2800002×6×13800×0.4×1.6+2.35=2.64+2.35=4.99 MPa取值Pm=5.0MPa式中：制动盘制动半径 R z=1.6m制动盘设计摩擦系数μ=0.4制动器对数 n=6活塞有效面积 A=138cm2=13800mm2P1－保证全松闸时闸瓦间隙所需油压。
提升系统最大静张力及最大静张力差
主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。
2、钢丝绳安全系数M 物= QdFjm 物 =7.728＞6.5 ，符合要求 主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。
其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。
2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求 （2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s 2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM ， Mj ——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM ，R ——滚筒半径0.8m∑m ——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q 物+ 2QZ 物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg, 其中：Gj ——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N （查提升绞车的规格表）；Lp ——每根提升主绳实际全长200m ；n ——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt ——天轮的变位重量，2200N （查天轮的规格表）；Gd ——电机转子变位质量，212558.6N 。
金属地下矿山竖井确定方法步骤
竖井井筒断面设计1、井筒断面形状的选择井筒是矿井通达地表的主要进出口，是矿井生产期间提升矿石、运送人 员和材料设备、通风、排水的主要通道。
井筒断面形状一般为圆形，圆形断 面有利于维护。
2、井筒断面尺寸确定（1）提升容器的选择根据矿车的规格YGC2(6),且井筒提升高度大，绳端荷载重，井内管线较 多，还需要布置梯子间，因此选用刚性罐道。
井筒年提升量60万吨，且提 升距离较长，且还需提升人员，兼做主副井，故选用多绳罐笼提升。
采用 单罐笼提升并用钢筋混凝土支护，井筒断面为圆形。
盲竖井年生产能力：t 752.0130020001万=-⨯=-⋅=x x n D Q A ρ 式中：n A ——盲竖井年生产能力x Q ——选厂合格矿石日处理量，取x Q =2000t/dD ——选矿厂年工作日，取D=300dx ρ——手选废石率，取x ρ=20%盲竖井年提升量：5.82)1.01(75)1(=+⨯=+=αn nz A A 万t式中：nz A ——盲竖井年生产总量，万tα——废石占矿石的百分比，罐笼兼提升矿石和废石时，一般按掘进 巷道所出的废石量，取α=10%盲竖井小时提升量s A ：nr n s t t CA A = 式中：C ----不均匀系数，罐笼提升时取C=1.25；n A 错误!未找到引用源。
----矿石年提升量，75万t/a ；r t -----年工作天数，取330d/a;n t - ----每日工作小时数，只提升多种矿石取16.5h 。
代入数值得：h t A s 4.189=（2）罐笼提升速度及循环初算根据国内有关资料的统计，实际最大提升速度可按下式计算：s m H v m /49.84504.04.0=⨯==式中：H ——提升高度，H=450m平均提升速度：1.72.15.8===λm p v v m/s 式中：λ——速度乘数，对于一般交流电动机的提升设备，有利的速度 乘数λ=1.2一次提升运行时间：s v H T p y 4.631.7450=== 一次提升循环时间：s T T y 167)204.63(2)(2=+⨯=+=θ式中：θ——装卸矿车停歇时间，查表得θ=20s（3）罐笼容积和大小ms C P Q V '=' 式中：错误!未找到引用源。
绞车选型 文档 (7)
回风立井绞车选型一、计算数据：回风立井绞车选型基本参数及要求：井径ф=6.0m、潜水泵重量140Kg/台、井筒深度347米。
提升人员时钢丝绳安全系数：m a＞9提升高度H0=347 m 矿井水密度：1000kg/m³水泵自重:140kg 钩头重及吊桶：400kg管材：无缝钢管￠57×3.5(4.62kg/m) （耐受压力6.4MPa）入井2人重量：约200kg二、钢丝绳计算：1．钢丝绳终端荷重：Q0=水泵自重+钩头及吊桶重量+入井人员重量）=140+400+200=740kg2.按终端荷重时选择钢丝绳：钢丝绳单位长度重量: Ps=Q0/[11σB /m a - H0] （立井）=740/[11×1570/9-347]=0.47kg/mσB——钢丝绳公称抗拉强度，提物料时1570-1860之间m a——钢丝绳安全系数，提人时9；H0——井筒垂深347m;Q0——钢丝绳终端荷重；根据以上计算，选用19×6+FC-ф14钢丝绳， P SB=0.685kg/m>Ps, 公称抗拉强度δb=185kg/mm2,破断力总和Q d=13400千克力3.钢丝绳安全系数校核：m a =Q d/( Q0+P SB×H0 ).g= 13400/(740+0.685×347) ×9.8=13.7> 9三、提升机选型计算：1.滚筒直径计算：滚筒直径：D≥60d (围包角大于90度的天轮，天轮与钢丝绳的直径之比不得小于60) 即D≥60×15.5=930mmD≥900 d（立井天轮直径与钢丝绳最粗钢丝直径之比不得小于900）即D≥900×1=900mm综上计算绞车滚筒直径大于930mm;选取￠1200mm2、绞车滚筒宽度计算：Kc= {[Ht+Lm+3πD] ×( d+η)}/ π.Dp.BB——宽度Ht——钢丝绳井筒内长度+绞车至天轮长度Lm——定期试验用的钢丝绳长度一般取30mη——卷同上绕绳间隙，3m以下卷筒取2mmd——钢丝绳直径Dp——多层缠绕时钢丝绳平均直径:Dp=D+(Kc-1)dKc= {[Ht+Lm+（3πD] ×( d+η)}/ π.Dp.B2 ={[400+3×3.14×1.2] ×( 14+2)/1000}/ 3.14×1.214×BB=0.863m (宽度选取1000mm)3.钢丝绳作用在卷同上的力：钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力最大静张力：F j= Q0+P SB×H0 =(740+0.685×400)g=9937.2N最大静张力差：F j = F c=3921kg=(200+0.685×400)g=4645.2N4、电动机的选择：Ns=(K.m.g.v.σ) / 1000.iNs——功率K_——提升阻力系数，吊桶取1.2m——容器载荷740kgv——提升机选定最大提升速度m/sσ——动负荷影响系数一般取1.1-1.4i——减速器传动效率，行星齿轮取0.92，直连取0.98；Ns=(K.m.g.v.σ) / 1000.i≡ (1.2×740×9.81×2.0×1.4) / 1000×0.92≡27.94kw 四、根据以上计算，选用JTP1.2×1.0矿用提升绞车，配 75kw电机，提升机主要技术参数：风井成套提升绞车配置皮里青300万吨井工煤矿，回风立井井筒深度347米，井筒内径6m。
2JK-3.5提升机计算(新)[1]
![2JK-3.5提升机计算(新)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/43fd8408a6c30c2259019eec.png)
2JK-3.5提升机基础连接螺栓计算2JK-3.5提升机主要技术参数：钢丝绳最大静张力170KN，钢丝绳最大静张力差115KN，钢丝绳上出绳角按30°。
一、主轴装置处：连接螺栓为M56×2500，共4件，螺栓孔间距：Lmax=1000，l=1000,螺栓材料为Q235-A，其屈服强度δS=240Mpa, 其许用剪切应力【τ】=(δS /4)=60 Mpa, 最大受力高度2450.螺栓所受横向力:Fx=Fxcosα=(170-115)xcos30°=47.631（KN）螺栓所受垂直力：Fy=Fxsinα=(170-115)xsin30°=27.5(KN)螺栓所受翻转力矩：Mz=Fx XH=47631NX2450mm=1.17x108 N.mm由翻转力矩产生的最大拉力Fd=（M z·Lmax）/10002 =(1.17x108x1000/10002 =117(KN)螺栓所受的最大轴向力：Fyd= Fy+Fd=27.5+117=144.5（KN）F yd 144500螺栓所受轴向荷载：δ= πd12 = 3.14×502 = 73.6（MPa）4 4其中：d1----螺纹小径，Φ50每根螺栓所受的轴向载荷为：F L=73.6÷4=18.4（MPa）安全系数：S S=240Mpa÷18.4Mpa=13每根螺栓所受的剪切力为：τ=【F x/(mπd02)/4】=【47631/(4x3.14x562)/4】=4.84（Mpa）, 其中：m-螺栓个数，d0－螺栓大径。
安全系数：S x=【τ】/τ=60Mpa÷4.84Mpa=12.4螺栓长度：L ≥l1+l2+l3+l4+l5=17+395+45+10+1440=1907（mm），实际选用2500mm，符合要求。
其中：l1—地脚螺栓外露长度，17；l2—连接件的厚度，395；l3—螺母的厚度，45；l4—垫圈的厚度，10；l5—埋入混凝土基础中的长度，1440.二、盘形制动器装置处：连接螺栓为M48×1350，共16件（两侧各8件），材料为Q235-A，螺栓孔间距：Lmax=1740，l1=1740,l2=1540，螺栓材料的屈服强度δS=240Mpa，许用剪切应力【τ】=(δS /4)=60 Mpa。
提升钢丝绳安全系数的验算
提升钢丝绳安全系数的验算the checking computations for hoist steel cable 为了对提升钢丝绳安全系数进行验算，应该了解提升系统的有关参数，如容器自重Q z ,提升载荷Q，矿车自重Q c及钢丝绳的技术数据等。
一、提升容器自重或载荷重力的测定the mesuration of hoist container deadweight and load gravity用拉(压)或荷重传感器对提升容器、载荷称重，其原理是容器重力或载荷重力作用于传感器，使传感器产生应变，传感器应变使电桥输出电压(或电流)信号发生变化，电压(或电流)信号变化的大小与重力的大小成正比。
根据所称重力大小来选择传感器的型号及量程，规格从几十牛到1000干牛均有。
传感器的使用方法按厂家说明。
(一)用拉力传感器对容器或负荷称重时，可把传感器一端用绳环与连接装置连接，传感器另一端通过导链挂到罐梁上，传感器通电凋零后拉导链。
当钢丝绳不受力时，拉力传感器的输出读数即是所称重力。
其输出可以用直流毫伏表测量，也可用光线示波器记录，但应对光高进行标定。
(二)用压力或荷重传感器采用这种方法时，应把容器提到井口水平以上一定高度停车，然后将井口用工字钢栅铺平，设法将传感器放置在工字钢栅上，传感器通电调零后，慢慢下放容器压在传感器上，并保持平衡，当提升钢丝绳稍松驰不受力时，传感器的输出即表示所称重力的数值。
二、提升钢丝绳安全系数的验算the checking computations for hoist steel cable提升钢丝绳在正常工作中，除受到静张力的作用外，其内部还受有弯曲应力、扭转应力、接触应力等力的作用，多种复合应力的作用将大大降低钢丝绳的寿命。
另外，磨损、腐蚀也是降低钢丝绳寿命，影响安全运行的因素。
由于诸多因素的影响，钢丝绳的寿命不能精确计算。
为了保证安全可靠，对钢丝绳的选择验算，均采用安全系数法。
斜井绞车提升钢丝绳能力计算(1)
主斜井绞车提升钢丝绳能力计算一、主斜井运输概况：矿主斜井绞车安装水平标高：+826m ，最低点水平标高：+550m ，提升垂高276米，井筒倾角16°，井筒斜长1270m 。
井筒施工期间下放混凝土，混凝土运输车自重1t ，每车容积1.5m 3，每次串车两辆，混凝土质量为2.5t/m 3。
提升钢丝绳绳端载荷按9.5t 计算。
二、钢丝绳选择计算：钢丝绳按在满足2010版《煤矿安全规程》：“单绳缠绕式提升装置的安全系数提升物料时不得小于6.5” 规定时所能提升最大重物能力进行计算。
1.提升钢丝绳的选择： )]cos (sin )cos )(sin (00θωθγσθωθ'+-+≥c a B gL m G G gz p ＋，kg/mB σ—— 钢丝绳公称抗拉强度（Pa ）；a m —— 钢丝绳安全系数，取6.5；p —— 钢丝绳每米质量（kg/m ）；c L —— 钢丝绳长度（m ）；θ—— 提升倾斜角度；G —— 矿车中提升货载质量（kg ）； 0G —— 矿车质量（kg ）；g —— 重力加速度2/s m ；0γ—— 钢丝绳密度kg/m 3,取0γ=9450kg/m 3（6△19+FC ）;；z —— 矿车串车数量，按支架运输时取z =1； ω —— 矿车运行阻力系数，一般可采用ω=0.01～0.015；' ω—— 钢丝绳运行阻力系数，钢丝绳全部支撑在地滚上取' ω=0.15～0.2；此计算中0G G +≈25000kg 。
将已知数据带入公式计算得：)]21cos 2.021(sin 17448.95.69450101570)21cos 015.021(sin 250008.96︒⨯+︒⨯⨯-⨯⨯︒⨯︒⨯⨯≥＋p =545.017448.95.69450101570372.02450006⨯⨯-⨯⨯⨯ =5.61kg/m2.选择钢丝绳：根据计算钢丝绳单位重量5.61kg/m 查手册可选用三角股钢丝绳6V ×19+IWR-36-1570（钢芯）,其技术数据如下：钢丝绳直径d=36mm ；钢丝绳每米质量p =5.66kg/m ；钢丝绳破断拉力总和q Q =810×1.191=964.71kN 。
静张力及其差和制动力矩的计算式20121106
提升系统实际最大静张力和静张力差计算式：
在系统中重箕斗在下部装置位置、空箕斗在卸载位置时，张力差为最大。
按照计算式公式：
T1=(Q0+Q+P×H）×g
=(3.8吨+6.2吨+5.89kg/m×320m) ×9.8m/s2
=(3800+6200+5.89×320) ×9.8 N
=116282.88N
T2=Q0×g
=3.8吨×9.8m/s2
=3800×9.8N
=37240N
式中：
T1-重载侧钢丝绳最大静张力，N；
T2-空载侧钢丝绳最大静张力，N；
H-提升高度到天轮切点（取320米）；
P-钢丝绳每米单重5.89kg/m；
g-重力加速度9.8m/s2。
最大静张力差T1-T2=116282.88N-37240N=79042.88N
提升绞车规定常用闸和保险闸制动时所发生的最大力矩不得小于绞车实际提升最大静载荷旋转力矩的3倍，即
M≥3M c（式中M c=SR0）
式中：
M-提升系统的制动力矩，公斤·米；
M c-实际提升或下放的最大静力矩，公斤·米；
R0-滚筒的半径（取2米）；
S-提升机实际提升或下放的最大静张力差，公斤。
M=(8.6+7.6+8.7+8.4)×103×2.21
=33.3×103×2.21
=73593(公斤·米)
3M c=3SR0
=79042.88×2×3
=47425.728(公斤·米)
∴M＞3M c
制动力矩符合要求。
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钢丝绳管理台账—主井提升钢丝绳提升钢丝绳选择1水平：MC1≥7.2-0.0005HC1=6.8552水平：MC2≥7.2-0.0005HC2=6.756HC-天轮钢丝绳悬垂长度绳端载重：QdQd=(Qm＋Qz)×9.81=(25＋31.5)×9.81=554.27KN主钢丝绳选用英国布顿钢丝绳：6×28TS＋FC－42－1770－左右各二根其技术规格如下：钢丝绳直径：dk=42mm钢丝的直径：f=2.55mm抗拉强度：1770Mpa破断拉力总和：Q`d=1390.1KN单位质量：Pk=7.3kg/m祁南矿主井提升机防滑系数安全验算说明主要检验计算公式：l、提升系统总变位质量Σm计算Σm＝(Q+2Q Z+n1pL p+n2qL q+G t+G j+G d)＝25000+2×31500+4×7.3×830+（2×10.5+8.99）×665+2×8900+20500+9500＝25000+2×31500+24236+19943+17800+20500+9500＝179979kg式中Q一一次提升载荷重量，N=25t；Qz_ 提升容器自重，N=31.5t；n1—主绳根数，n1=4；p—主绳每米重量，7.3kg；L P—每根提升主绳实际全长，830m；n2—尾绳根数；n2=3q—尾绳每米重量，10.5kg、8.99kg；L q—尾绳实际全长，665m；G t—天轮的变位重量，8900kg（查天轮规格表）；G j－提升机的变位重量，20500kg（查提升机的规格表）；G d——电动机转子的变位重量，G d=4J d*i2/D2=4×38000×12/42=9500。
J d——电动机转子的转动惯量：J d=38000kg.m2i——减速箱减速比，取1D——滚筒直径，4m2、提升机强度验算（承载25T）2.l最大静张力验算(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力F jmF jm1= (Q+Qz)g +( n1pL p+n2qL q)g/1000=(25+31.5) ×9.8+ {4×7.3×15+（2×10.5+8.99）×686.18}g/1000=759.7KNF jm2= Qzg +( n1pL p+n2qL q)g/1000=31.5×9.8+{4×7.3×686.18+（2×10.5+8.99）×15}g/1000=509.4N（2）验算F jm≤[F jm]其中［F jm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,800kN。
F jm = 759.7KN＜[F jm]=800KN合格。
2.2最大静张力差验算(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力差F jcF jm1 =759.7KN F jm2 = 509.4KNF jc= F jm1 -F jm2 = 2KN（2）验算Fjc=250.3KN ＜［Fjc］＜Fdj其中［Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）, 270KN。
Fdj---电动机额定出力Fdj =（1000×P×60×i×ηj）/（D×π×N）=（1000×4200×60×1×1）/（4.0×3.1415×60）= 334kN=34.1T3、防滑验算3.1 静防滑验算σj = F jm2 (eµа-1)/ F jm1 -F jm2 = 509.4(1.9-1)/250.3=1.83＞σ1= 1.75式中：F jm1、F jm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力，µ----计算摩擦因数0.25а----围抱角183.44°σ1—设计值 1.753.2 动防滑验算3.2.1 提升重载时，加速段的防滑验算σd = （F jm2 - m2a1）(eµа-1)/ (F jm1 -F jm2)+( m1 +m2) a1 =（509.4-51×0.59）×0.9/(250.3+128×0.59)= 1.32﹥σ2=1.25式中：a1—实测加速度0.59m/s2F jm1、F jm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力m1= F jm1 /g=77tm2= F jm2/g=51tσ2—设计值。
3.2.2 提升重载时，减速段的防滑验算σd =（F jm2 +m2a2）(eµа-1)/ (F jm1 -F jm2)-( m1 +m2) a2 =（509.4+51×0.6）×0.9/(250.3-128×0.6)= 2.8﹥σ2=1.25式中，a3----实测减速度，0.6m/s2。
其余同上。
4、制动性能验算4.1制动力矩计算M Zh＝ΣF Z·R Z＝1552.56×1.6=2484.1KN·mM jc＝F JC·R＝250.3×2=500.6KN·mK=2484.1/500.6=4.96倍式中：ΣF i----实测各组闸的制动力之和；R Z----实验时，F Z的作用半径。
1.6m4.2安全制动减速度校验提升机安全制动减速度设置为恒减速。
满足1.5 m/s2-5.0 m/s2。
主井钢丝绳安全系数校验（2018年3月）1、已知箕斗（包括悬挂）自重Qz=31500kg最大载重Q=25000kg钢丝绳悬垂长度Hc=662+15=677m钢丝绳单重P=7.3kg/m由此可计算出钢丝绳最大拉力F=(Q+Qz+4*P* Hc)*9.81*10-3=（25000+31500+4×7.3×677）×9.81×10-3=750.8KN每根绳平均拉力F1=187.7KN2、经检验4根钢丝绳的破断拉力Sp分别为：1398.64、1404.06、1389.44、1402.483、钢丝绳安全系数校验1#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.45＞7.2-0.0005Hc=6.87 合格2#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.48＞7.2-0.0005Hc=6.87 合格3#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.4＞7.2-0.0005Hc=6.87 合格4#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.47＞7.2-0.0005Hc=6.87 合格钢丝绳管理台账—副井1#车提升钢丝绳祁南矿副井1#车提升机防滑系数安全验算说明主要检验计算公式：l、提升系统总变位质量Σm计算Σm＝(Q+2Q Z+n1pL p+n2qL q+G t+G j+G d)＝9685.6+2×12500+4×4.65×700+3×6.52×607+2×6000+14000+8020＝9685.6+2×12500+13020+11873+12000+14000+8020 ＝93598.6 kg式中Q一一次提升载荷重量4×（621.4+1800）=9685.6kg；其中1800为小罐装载重量Qz_ 提升容器自重12.5t；n1—主绳根数，n1=4；p—主绳每米重量，4.65kg；L P—每根提升主绳实际全长，700m；n2—尾绳根数；n2=3q—尾绳每米重量，6.52kg；L q—尾绳实际全长，607m；G t—天轮的变位重量，6000kg（查天轮规格表）；G j－提升机的变位重量，14000kg（查提升机的规格表）；G d——电动机转子的变位重量，G d=4J d*i2/D2=4×24560×12/3.52=8020。
J d——电动机转子的转动惯量：J d=24560kg.m2i——减速箱减速比，取1D——滚筒直径，3.5m2、提升机强度验算2.l最大静张力验算(中罐满载在副井上口，边罐空载)(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力F jmF jm1= (Q+Qz) +( n1pL p+n2qL q)g/1000=（9.68+12.5）×9.8+（4×4.65×44.35+3×6.52×591.45）×9.8/1000=338.7KNF jm2= Qz +( n1pL p2+n2qL q2)g/1000=12.5×9.8+（4×4.65×607.35+3×6.52×17.45）×9.8/1000=235.4KN（2）验算F jm1≤[F jm]其中［F jm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,515kN。
F jm = 338.7KN＜[F jm]=515KN 合格。
2.2最大静张力差验算(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力差F jcF jm1 =338.7KN F jm2 = 235.4KNF jc= 103.3KN（2）验算F jc=103.3KNF dj < F jc < ［Fjc］不合格其中:［Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）, 137KN。
Fdj---电动机额定出力Fdj =（1000×P×60×i×ηj）/（D×π×N）=（1000×800×60×1×1）/（3.5×3.1415×46）= 94.9kN=9.68T（3）以F dj为最大静载荷差重新计算最大静载荷差F jc= Fdj=94.9kN=9.68TF jm1=F jc+ F jm2=330.3KNQ=8828.6kg=86.5KN车皮平均最大装载量为：(*1000/9.8)/4-621.4=1585kg3、防滑验算3.1 静防滑验算σj = F jm2 (eµа-1)/ F jm1 -F jm2 =235.4(1.89-1)/94.9=2.2＞σ1= 1.75式中：F jm1、F jm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力µ----计算摩擦因数0.2а----围抱角182.8°σ1—设计值 1.753.2 动防滑验算3.2.1 提升重载时，加速段的防滑验算σd = （F jm2 - m2a1）(eµа-1)/ (F jm1 -F jm2)+( m1 +m2) a1 =（235.4-24.25×0.72）×0.89/(94.9+57.6×0.72) σd = 1.41﹥σ2=1.25式中：a1—实测加速度0.72m/s2F jm1、F jm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力m1= F jm1 /g=33.6tm2= F jm2/g=24.0tσ2—设计值。