2018主提升绞车选型设计和能力计算

提升设备选型设计

一、主斜井提升设备

由于矿井采用平硐、暗斜井联合开拓，本次设计在+230m水平主斜井装备一套矿用双筒变频单绳缠绕式提升设备，担负+170m水平煤炭、矸石、设备、材料的提升任务。

1、设计依据

工作制度：330d/a，每天四班作业，三班提升，每天净提升时间16h；

提升标高：+170～+230m；

斜井长度：190m；

倾角：25°；

车场形式：上、下均为平车场。

提升量：

煤：90kt/a 矸石：22.5kt/a

材料：5次/班设备：4次/班

其它：3次/班最大件：5t

提升方式：双钩串车提升，下放空串车，提升重串车。

提升容器：煤和矸石运输采用MG1.1—6B型1.0t固定箱式矿车，材料运输采用MC1.5—6A型1.5t材料车，设备运输采用MP1.5—6A型1.5t平板车。

2、提升设备选型

（1）一次提升循环时间

T=（2 L+10）/ V m+4 V m+115

式中T ——提升循环时间；

V m——提升速度，m/s，取2.0m/s。

T=（2×190+10）/2.0+4×2.0+115＝3s

经计算，一次提升煤、矸、材料、设备及其它的时间为3s 。 （2）最大班提升时间 ① 小时提升量A x （t/h ）

16

3302.125.1⨯⨯⨯=

A

A x

式中 A ——矿井年提升量，112.5kt/a ；

1.25——提升不均衡系数； 1.2——提升能力富裕系数； 330——年工作日数； 16——日工作小时数。

h t A x /0.3216

330112500

2.125.1=⨯⨯⨯=

② 一次提升量

次/53600

3

0.323600t T A Q x =⨯=⨯=

（3）一次提升矿车数

①一次提升矿车数Z 1(辆)按下式计算：

Vc

Q

Z ψγ=

1

式中 Ψ——装载系数，倾角为25°时，Ψ取0.85；

γ——煤的散集密度取1.0t/m 3，矸石的散集密度取1.7t/m 3； Vc ——矿车容积，为1.1m 3；

煤：Z 1＝3.48/(0.85×1.0×1.1)=3.7(辆)，提升煤炭时一次提升7辆； 矸：Z 1＝3.48/(0.85×1.7×1.1)=2.2(辆)，提升矸石时一次提升6辆。 ②根据连接器强度计算矿车数

g

）q q F n )cos (sin (01

βωβ++=

式中 n ——矿车连接强度要求的一次串车数，辆；

F 1——矿车连接器允许的最大牵引力，常用F 1=58800N ； q ——矿车装载质量，提矸1590kg ，提煤935kg ； q 0——矿车质量，592kg ； β——井筒最大倾角，25°；

ω——矿车运行阻力系数，取ω=0.015； g ——重力加速度，g=9.8m/s 2。 则：辆辆矸678

.9)25cos 015.025)(sin 5921590(58800

>=⨯++=

n

辆辆煤70.88

.9)25cos 015.025)(sin 592935(58800

>=⨯++=

n

故确定每次提煤车7个，提矸石车6个。 最大班提升时间平衡详见表6—1—1。

最大班提升时间为5小时，小于7.5小时，满足规要求。

（4）提升钢丝绳选择 ①钢丝绳单位质量

)cos (sin 1.1)

cos )(sin (0ββσββf L w q q n p c B

+-++≥

式中 p ——钢丝绳每米质量，kg/m ；

B σ——钢丝绳抗拉强度，15500kg/cm 2；

m ——钢丝绳安全系数，按《煤矿安全规程》第400条取6.5； n ——一次提升矿车数，提煤7辆，提矸6辆；

q ——矿车装载质量，提矸1590kg ，提煤935kg ；

0q ——矿车质量，592kg ；

w ——矿车阻力系数，取w ＝0.015； f ——钢丝绳运行阻力系数，取f ＝0.25。

β——井筒倾角，25°；

L c ——提升斜长，L c ＝190m ；

则：p ＝1.12kg/m (提煤)，p ＝1.20 kg/m (提矸)；

初选钢丝绳初选6×7+FC-20-1670型钢绳，P k =1.38kg/m ，d=20mm ，Q 破=222KN 。 ②作用在提升机上的最大静力

g f pL w q q n F c m )]cos (sin )cos )(sin ([0ββββ++++≥

式中 m F ——提升系统最大静力；

其余参数同前。

在提升煤炭时，作用在提升机上的最大静力：KN F m 727.28=； 在提升矸石时，作用在提升机上的最大静力：KN F m 600.30=； ③安全系数效验

m

p F Q m =

提煤时：煤

破Q Q m =

=222÷28.727=7.7＞6.5，符合要求。

提矸时：矸

破Q Q m =

=222÷30.600=7.3＞6.5，符合要求。

（5）提升机选择验算

①提升机滚筒直径： D d ≥60d

式中 D d ——提升机滚筒直径，mm ；

d ——钢丝绳直径，Φ＝24.5mm ； D d ≥60×20=1200mm 。

初选JTB1.6型防爆提升绞车，卷筒直径1600mm 。 ②滚筒宽度（缠三层）

)()(///εππ++++=d D K D n n l L B P

t

式中 B ——绞车滚筒宽度，mm ；

L t ——提升距离，m ；

l ——试验钢丝强长度，一般取30m ； K ——缠绕层数； D ——滚筒直径，mm ；

D P ——平均缠绕直径，m ，D P =D+（K-1）d ×10-3 n ′——最少摩擦圈数，n ′≥3；

n ″——每季度将钢丝绳移动1/4圈所需的备用圈数，n ″=4； d ——钢丝绳直径，mm ；

ε——钢丝绳之间的间隙，一般取ε=2～3mm 。 则：mm B 563)320(64

.114.336

.114.3)43(30313=+⨯⨯⨯⨯⨯+++=

根据以上计算，卷筒宽度选择2*900mm 。 （6）过卷距离计算

)(5.14321L L L L L g +++⨯=

式中：

L g ——过卷距离，m ；