主斜井提升系统的选型设计说明

××煤矿C16采区主斜井提升系统的选型设计

一、概论

××煤矿现主要开采扩建井的二号煤层，由于扩建井+1100m水平以下的二号煤层已被划给了磁-羊技改井，到2010年年底扩建井主斜井将被综采采塌，为保证生产的顺利进行和延长矿井使用寿命，现正准备C16采区的开拓，下面就C16采区主斜井绞车选型进行选型设计计算。

二、设计计算的依据

1. 矿井设计年产量An=30万吨；

2. 工作制度：年工作天数br=330天;日净提升时间t=16小时;

3.矿井斜长L=600m,倾角θ=20。;

4. 串车在井口栈桥上的运行距离LB=35m;井底车场增加的运行距离Lh=25m;

5. 矿井服务年限为12.3年;

6. 提升方式:斜井单钩单绳串车提升;

7. 车场形式:井口选煤楼为不摘钩的平车场;井口料场为甩车场;井底为平车场;

8. 提升容器:MD3.3-6型3.3M3底卸式矿车,自重Qz=1680kg;载重Qk =3.3×0.86=2.838t;

9. 散煤比重r=0.86吨/m3;

三、提升机的选择

(一)、一次提升串车数的确定

1.每小时提升量:

2.一次提升提升量的确定

⑴提升斜长L t =L＋L B＋L h

=600＋35＋25

=660（m）

⑵初步选择的最大速度V m

《煤矿安全规程》规定斜井串车提升的最大速度不得超过5m/s,查JK型单绳缠绕式提升机,暂选V m=3.8m/s;

⑶一次提升循环时间的确定

T q’= (0.263 L t＋70)×2

=(0.263×660＋70)×2

=243.6×2

=487.2(s)

⑷一次提升Q

式中:

c――－提升能力富裕系数,取c=1.15

a―――提升不均衡系数,有井下煤仓取c=1.15

3.一次提升串车数的确定

n = Q/(3.3×0.86)

=6.78/2.838

=2.39(辆)

根据以上计算,可选择串车采用3辆MD3.3-6型3.3M3底卸式矿车;

(二)、提升钢丝绳的选择

1. 提升钢丝绳端静荷重

Q d =n(q＋q0) (sinθ+f1cosθ)

=3(2838+1680)(sin20。+0.015cos20。)

=13554×(0.342+0.015×09397)

=13554×0.3569

=4838(kgf)

式中:

f1------提升容器在斜坡轨道上运动的阻力系数,f1=0.015

2. 钢丝绳悬垂长度

L C =L t +50

=660+50

=710(m)

3. 钢丝绳单位长度的重量计算

P/K=

1.1σ

B

m a

4838

1.1×17000/6.5－710(sin20。+0.20cos20。)

=

= 1.935(kg/m)

式中 : f2-------钢丝绳在巷道运行的阻力系数,取f2=0.2 根据以上所计算的钢丝绳单重及公称抗拉强度可选择石咀山恒力钢丝绳厂生产的6×7-24.5-155-I-GB1102-74型钢丝绳。全部钢丝的破断力总和Q B=34500kgf,d=24.5mm,单重P K=2.129kg/m;

3.钢丝绳的安全系数

Q

q

m a =

Qd ＋ Lc P

k (sinθ＋f

2

cosθ)

4838＋710(sin20。＋0.2cos20。)

37850

4838＋376

= 7.26＞6.5

符合《煤矿安全规程》的规定。

(三)、提升机的选择

1.滚筒直径

D g≥80d

≥80×24.5

≥1960(mm)

式中

d------提升钢丝绳直径,d=24.5mm

可以选择滚筒直径为D g = 2000mm的单滚筒提升机;

2.滚筒的宽度

L t＋L m＋(3+4)πD g

K cπD p

式中:

L m-------定期试验用的钢丝绳长度,一般取30m;

3---------为滚筒上缠绕的三圈摩擦绳;

4---------《煤矿安全规程》规定为每季度将钢丝绳移动1/4圈附加的钢丝绳圈数;

ε--------钢丝绳在滚筒上缠绕时钢丝绳间的间隙,滚筒直径

D p=2m, 取ε=2mm;

K c---------钢丝绳在滚筒上的缠绕圈数,C26采区主斜井倾角20度,提升长度大于600m,取K c=3;

D p----------钢丝绳在滚筒上缠绕的平均直径, D p=2.067m;

于是

π×2

3×π×2.067

×26.5

=999(mm)

根据以上计算,查矿井提升机目录,可以选择2JK-2/20型提升机,技术性能为:

四、提升系统的确定

1.天轮的选择:

天轮直径D t=80d

=80×24.5

=1960(mm)

查矿用固定天轮目录,可选择TSG-2000/13型固定天轮。

2.井架高度的确定:

H j = 50tg10。－1.0

=8.8－1.0

=7.8(m) 取8m;

式中

10。------井口与天轮中心之间提升钢丝绳的倾角,

一般为6～10。,此处取10。;

50------井口与天轮中心之间预选的提升斜长,取50m;

1.0------天轮的半径;