第六章 提升、通风、排水及压缩空气设备

第六章提升、通风、排水及压缩空气设备

6.1提升设备

6.1.1概述

本矿井设计生产能力为3.0Mt/a，采用一对立井开拓方式。矿井主要开采水平为-325.0m，主井井口标高为＋139.0ｍ，副井井口标高为＋139.6ｍ，主井井筒净直径为D5000mm,装备一对立井四绳20t箕斗，担负全矿井的煤炭提升任务。副井井筒净直径为D6500mm, 装备一对1.5t矿车双层四车四绳罐笼(一宽一窄), 担负全矿井提人、矸石、设备及升降材料等任务，宽罐除满足上述提升任务外,还可以满足整体升降大型设备、综采支架等任务。

对主、副井提升设备的选型，设计根据矿井提升高度和提升量采用多绳摩擦轮提升方式，并对多绳摩擦轮提升机从安装方式上进行了塔式与落地式两种布置方式的比较，通过分析比较知道，塔式多绳摩擦轮提升机具有占地面积小，钢丝绳在井塔内运行条件好，在同样摩擦系数情况下防滑性能好等优点，但也存在抗震能力差，安装不方便，辅助设施多，建井期占用井口时间长，总投资较高等缺点；而落地式多绳摩擦轮提升机则具有抗震能力强，建井期占用井口时间短，辅助设施少，投资省等优点，但占地面积较大。通过与总平面布置相结合，落地式多绳摩擦轮提升机机房占地对整个工业广场的占地影响不大，因此，本设计主、副井提升设备均选用落地式多绳摩擦轮提升机。

设计推荐主井提升机采用交流同步提升电机全数字矢量控制交直交变频供电系统方案，实现无级调速、高效运行。副井提升机的电气传动设备, 采用电枢换向12脉动顺序控制SCR-D供电系统, 实现无级调速、高效运行。

6.1.2主井提升设备

1、设计依据

主井年产量：3.0 Mt/a；

主井井口标高：＋139.0 ｍ；

主井井底标高：－325.0 ｍ；

工作制度：330d/a，16h/d；

装载位置箕斗底标高：-295.0 m(水平上装载)；

卸载位置箕斗底标高：+153.0 m。

2、提升设备选型

（1）提升容器选择

本矿主井选用一对立井四绳20t箕斗，担负全矿井的煤炭提升任务,其主要参数为：

载重G＝20t，质量G z＝25.707t（含悬挂装置），箕斗本体高度14.32m, 箕斗全高18.52m。根据防滑计算，箕斗需加配重10t。

（2）提升钢丝绳选择及校核

a.绳端荷重：

Q＝55707 kg

b.钢丝绳悬垂长度：

H C＝515 m

c.钢丝绳允许最小安全系数：

m a＝7.2－0.0005×515＝6.9425

d.提升主绳选择：

提升主绳选用44ZAB6V×37S＋FC1770ZZ(SS)型钢丝绳4根，左、右捻向各2根，主要技术参数：绳径：d k＝44mm,丝径δ＝3mm，钢丝绳单位长度质量为P k ＝8.08kg/m，钢丝绳最小破断拉力为Q＝1270kN。

（3）提升机选型及校核

a.按钢丝绳直径计算

D≥90×44＝3960（mm）

b.按钢丝绳丝径计算

D≥1200×3＝3600（mm）

c.提升机选择

提升机选用JKMD-4×4(Z)型落地式多绳摩擦轮提升机1台，其主要技术参数如下：

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河南理工大学成人高等教育毕业设计 第六章 提升、通风、排水及压缩空气设备

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摩擦轮直径 D ＝4000 mm 天轮直径 Dt ＝4000 mm 最大静张力 F jmax ＝800 kN 最大静张力差 F cmax ＝270 kN

提升机旋转部分变位质量G j ＝20000 kg 天轮变位质量Gt ＝2×7775 kg 减速比 i ＝1

衬垫摩擦系数 μ＝0.25 衬垫允许比压 P ＝2.0 MPa d.提升机校验 实际最大静张力：

Fj ＝709.771（kN ）＜ 800 kN 实际最大静张力差：

Fc ＝205.454（kN ）＜ 270 kN 实际衬垫比压：

P ＝1.459 (MPa) ＜ 2.0 MPa 所选提升机满足要求。

6.1.3副井提升设备

1、设计依据

（1）矿井年产量：3.0 Mt/a ； （2）副井井口标高：＋139.6 ｍ； （3）副井井底标高：－325.0 ｍ； （4）矸石量：按年产煤量的5.5％计； （5）坑木消耗：1.5 m ３/kt ； （6）支护材料：24.25t/班； （7）运送设备：1 次/班； （8）最大班下井人数：247人；

（9）其它：5 次/班；

（10）最大件质量：16000 kg；

（11）平板车质量：1000 kg。

2、设备选型计算

（1）提升容器选择

本矿副井提升矸石、下放材料等采用MG1.7-6A型、1.5t、600mm轨距固定式矿车，矿车质量为718kg，考虑到运输综采液压支架等大型设备，提升容器选用一对GDG1.5/6/2/4（K）型1.5t双层四车四绳罐笼，一个宽罐，一个窄罐。宽罐主要技术参数为：质量15990kg（含悬挂装置），允许载人80位，罐笼本体高度为6100mm，全高为11200mm。窄罐主要技术参数为：质量14860kg（含悬挂装置），允许载人56位，需增加配重1130kg，罐笼本体高度与宽罐相同。在升降最大件时，另一侧需增加临时配重12000kg。罐笼双层提人，单层提除人以外的矸石、物料等辅助作业。

6.2通风设备

6.2.1设计依据

1、矿井所需风量：180 m3/s；

2、矿井所需负压：初期1676.73 Pa；后期1875.16 Pa。

3、通风机安设位置

通风设备设置在风井工业场地内，回风立井井口附近。进风主井井口标高为+139 m，副立井井口标高为+139.6 m；回风立井井口标高为+131.0 m。回风井距最近村庄距离约460 m。

6.2.2通风设备选型

1、通风机所需风量、负压计算

根据矿井所需的风量和负压，考虑通风设施漏风和风机阻力损失、消声器阻力损失及自然风压后，通风机的计算风量和负压分别为：

＝1.05×180=189(m3/s) ；

通风容易时期：Ｑ

易

＝1676.73+100+150≈1927（Pa）。

Ｈ

易

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