煤矿两绞车选型计算

水城县玉舍中寨煤矿

提升设备选型计算说明书

二○一二年元月

说明

水城县玉舍中寨煤矿原副井提升绞车为JT-1.2×1.0/30型绞车，与安全专篇不相符。安全专篇选用绞车型号为JTP-1.2×1.0P/30型，电机功率55KW。

根据矿井现状，考虑将来上综采设备，经选型计算，选用JK-2.0×1.5P、电机功率为160KW、钢丝绳型号6×7-28mm，天轮直径 2.5m 的提升设备作为矿井副井提升绞车使用。

附件：

1、JK-2.0×1.5P单绳缠绕式矿井提升机总

2、JK-2.0×1.5P单绳缠绕式矿井提升机基础图图

3、JK-2.0×1.5P单绳缠绕式矿井提升平面布置图

提升设备选型计算

一、确定提升装置

矿井采用斜井开拓方式，地面布置了三个井筒，即：主斜井、副斜井和回风斜井。

该矿采面采用刮板机运输，采面运输巷采用刮板转载机和胶带机运输，一区段运输石门

采用机轨合一运输，一区段轨道石门采用调度绞车运输。主斜井设计采用胶带机运输煤

炭；副斜井采用提升绞车单钩串车提升及运输，担负矿井设备、材料、矸石运输，人员

升降采用架空乘人装置。

1、副斜井提升绞车绞车设计依据

提升设计有关参数如下：

（1）井筒倾角α=26о，斜长215m；

（2）车场形式：上、下部均为平车场，中部甩车场；

（3）工作制度：每年330天，每天“四•六”工作制，三班提升；

（4）提升量：最大班下井人数60人，矸石22.8t/班（按年产量的15％计），设备3

次/班、材料3次/班，炸药及雷管各1次/班，其它5次/班；

（5）提升容器及提升最大设备重量：MF1.1－6A型矿车（容积1.1m3，自重600kg，

最大载货重量m

＝ψρV＝(0.96×1.6×1.1)＝1.700t）,配备45辆;MC1－6A型材料车，矸

配备20辆;MPC3－6型平板车（自重530Kg，最大载重量6.5t),配备5辆；

考虑到下一步上综采支架，经周边综采已成功上的矿井情况，综采支架预选重12吨

重的掩护式支架；平板车加扣件选用总重1.5吨，计13.5吨重。绞车的选型按13.5吨

的最大提升重量进行计算。

（6）副斜井铺设18kg/m的轨道，600mm轨距，采用水泥轨枕。

2、一次提升量和串车矿车数的确定

（1）提升斜长

L=Ld+Ls+Lk=215+50=265(m)

式中: Ld—井底车道长度,取25m(m)；

Ls—井筒斜长(m),215m

Lk—从井口到栈桥尾车停车点的长度(m),取25m

（2）速度图参数的确定

1）最大提升速度Vm ，取2.4m/s ； 2）初加速度a 0≤0.3m/s ²；

3）车场内速度:甩车场v 0≤1.5m/s ，平车场v 0≤1.0m/s ； 4）主加、减速度：

升降人员时：a 1=a 3=0.5m/s ²；

升降物料时：《煤矿安全规程》对a 1、a 3没有限制，取a 1=a 3=0.5m/s ²。 5）摘挂钩时间:甩车场θ1=20s ，平车场θ1=25s 。 （3）一次提升循环时间

由提升速度图(图1)查得一次提升循环时间：

Tx=2(53.34+4+25+105)=375(s)

运输炸药和雷管时速度不超过1m/s,

T 雷＝T 炸=53.34+25+215=293 (s)

（4）最大班提升时间平衡表

表1 最大班提升时间平衡表

范要求。

（5）一次提升量

一次提一台综采支架13.5吨。 （6）验算提矿车连接器强度 提矸时:

n )cos )(sin (121ββf G G ++g=2)26cos 015.026)(sin 1700600(︒+︒+×9.8 =20390N ≤60000N 连接器强度满足要求。

3、钢丝绳选择计算 （1）计算钢丝绳最大斜长 L=L d +L s +L k =215+50=265(m)

式中: L d —井底车道长度,取25m(m)；

L s —井筒斜长(m),215m

L k —从井口到栈桥尾车停车点的长度(m),取25m

（2）计算每米钢丝绳质量 1）绳端载荷：

Q i =n(Q K +Q C )(sin260+0.015cos260

)×9.8÷1000

Q 矸＝1×（12000+1500）×0.4519×9.8÷1000＝59.78kN ； 2）每米钢丝绳质量(按最大载荷)

P K ＝Q 人/〔11σB/ma －LC （sin β＋f2cos β）〕

＝59.78×1000/〔11×1400/6.5－265×（sin26°＋0.3cos26°）〕/9.81 ＝2.79(kg/m)

式中：σB ——钢丝绳抗拉强度（Mpa ），取1770；

m a ——钢丝绳安全系数，取6.5；

f 2——钢丝绳运动时的阻力系数，f2取0.3。 3）选钢丝绳

钢丝绳选用: 6×7+FC 1550 GB8918—2006，其技术特征见表9－1－2。

表2 矿井提升机钢丝绳规格表

（3）验算钢丝绳安全系数 1）最大静张力

F 矸=Q 端矸+PL 0(sin β+f2×cos β)

=59.78＋2.83×265×（sin26°+0.3×cos26°）×9.81÷1000 =64.98(kN)

式中：L 0----钢丝绳长，265(m)；

P-----钢丝绳单位长度质量2.83(kg/m)； β----井筒顷角，26°；

f 2-----钢丝绳运动时的阻力系数0.3； 2）钢丝绳安全系数校验

M 矸=459500÷64980＝7.07＞6.5；

符合《煤矿安全规程》的规定,所选钢丝绳满足要求。 4、提升机选择计算 （1）滚筒直径D ： 地面绞车:

滚筒直径：D ≥60×d=60×28=1680(mm) 式中：d —为钢丝绳直径，mm ； 考虑到提人，选滚筒直径为2.0m 的绞车 （2）滚筒宽度B(缠3层)：

平均缠绕直径：Dp=D+(K-1)÷2×)422(ε+⨯-d d =2000+（3-1）÷2×)0.22828422(+⨯- =2000.04（mm ）

式中：D —滚筒直径；D=2000mm ；

K —缠绕层数，缠绕3层； d —钢丝绳直径，mm ；

ε—两绳圈间隙宽度，ε=2～3mm.取2.0mm 。 B=（L+30+（4+3）×π×D （d+ε）÷(K ×π×Dp ） =(265+7×π×2)×(28+2)÷（3×π×2.0004） ＝491.9(mm)

确定选绞车滚筒宽度为1500mm 。 （3）选择提升机:

根据上述计算选用1台JK-2.0×1.5P 型单筒提升绞车，配行星齿轮减速器,配全数字低压交流变频调速电控设备,每次提升4个矿车。

主要技术参数：

最大静拉力----60KN