礦井提升設備的選型和設計(共48頁)

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1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計計 論論 文文題 目 礦井主井提升設備的選型設計礦井主井提升設備的選型設計 _（院）系 陜陜西西能能源源 學學院院機機電電系系專業(yè) 機電一體化機電一體化 班級 學號學生姓名 王龍王龍 導師姓名 完成日期 20112011 年年 1111 月月 1010 日日 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄第 1 章 礦礦井井提提升升設設備備2一、提升方式2二、主提升設備選型計算2三、開采煤時主提升能力計算13 四、開采煤時主井提升能力校核28五、煤井下主要運輸設備選型31第第 2 章章 采區(qū)機械設備選型采區(qū)機械設備選型34一、采

2、區(qū)下山提升設備精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)34二、回采工作面設備42結束語結束語47參考文獻參考文獻48精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章第一章 礦井提升設備礦井提升設備一、提升方式礦井立井單水平開采的方式，煤井設計生產能力為 0.80Mt/a，采用立井開拓，井深 245m，擔負礦井提煤任務；二1礦井設計生產能力為 0.80Mt/a，采用立井開拓，利用礦井單個提升井筒煤的單水平開采。1。二、主提升設備選型計算（一）設計依據（一）設計依據開采煤時1、礦井年產量：、礦井年產量：80萬噸萬噸/年年2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日300d，每天凈提升時間，每天凈提

3、升時間14h。3、礦井為立井單水平開采，井筒深度為、礦井為立井單水平開采，井筒深度為245m4、提升方式：箕斗提升。、提升方式：箕斗提升。5、卸載高度：、卸載高度：20m6、裝載高度：、裝載高度：20m7、煤的散集密度：、煤的散集密度：0.96噸噸/平方米平方米（二）提升容器選擇（二）提升容器選擇該礦井開采煤時井深該礦井開采煤時井深 245m，據，據煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范規(guī)定，規(guī)定，為避免提升系統(tǒng)的重復改擴建為避免提升系統(tǒng)的重復改擴建,采煤時井設備統(tǒng)一按開采最終水平選采煤時井設備統(tǒng)一按開采最終水平選擇計算。擇計算。1、確定經濟提升速度V=(0.3-0.5)=7.2-12.01

4、m/s577精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)?。篤m=8m/s，1=1.0m/s22、計算一次提升循環(huán)時間、計算一次提升循環(huán)時間: Tx = 108=98.1s8157783、根據礦井年產量和一次提升循環(huán)時間即可求出一次提升量。、根據礦井年產量和一次提升循環(huán)時間即可求出一次提升量。Qj=3.3t450000 1.2 1.2 98.13600 330 16據此提升容器選擇據此提升容器選擇 JDS-4/554Y 型標準多繩箕斗（鋼絲繩罐道）型標準多繩箕斗（鋼絲繩罐道），箕斗自重，箕斗自重 QZ=6500kg（含連接裝置）（含連接裝置）,載重量載重量 Q=4000kg，提升鋼，提升鋼絲繩絲

5、繩 4 根，平衡尾繩根，平衡尾繩 2 根，鋼絲繩間距根，鋼絲繩間距 300mm。（三）鋼絲繩選擇（三）鋼絲繩選擇1、繩端荷重、繩端荷重Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg2、鋼絲繩懸垂長度、鋼絲繩懸垂長度Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.750.925+5=593.1m式中：式中：Hg -過卷高度過卷高度 Hg=6.5mHh -尾繩環(huán)高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+22.004=11.008mHr -容器高度容器高度 Hr=10.9mRT-天輪半徑天輪半徑e-上下天輪垂直距離上下天輪垂

6、直距離 e=5mS-提升容器中心距提升容器中心距HX -卸載高度卸載高度 HX=20m3、首繩單位長度重量計算、首繩單位長度重量計算精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)PK =110()BcQnHmd=10500110 1674 (593.1)7=1.29kg/m式中：B鋼絲繩計算抗拉強度，取 1670MPam鋼絲繩安全系數，取鋼絲繩安全系數，取7根據以上計算，首繩選用根據以上計算，首繩選用22ZAB-6V30+FC-1670-307型鋼絲型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術參數如下：鋼絲繩直徑繩左右捻各兩根。其技術參數如下：鋼絲繩直徑dk=22mm，鋼絲破，鋼絲破斷拉力總和斷拉力總和Qq=N，

7、鋼絲繩單位長度質量為，鋼絲繩單位長度質量為Pk=1.96kg/m。4、尾繩單位長度重量計算、尾繩單位長度重量計算qk =Pk=1.96=3.92kg/mnn42式中：式中：n首繩鋼絲繩根數首繩鋼絲繩根數 n=4n 尾繩鋼絲繩根數尾繩鋼絲繩根數 n =2根據以上計算，尾繩選用根據以上計算，尾繩選用8815NAT-P847-1360型扁鋼絲型扁鋼絲繩繩2根，單重根，單重q=3.82kg/m。（四）提升機選擇（四）提升機選擇1、主導輪直徑、主導輪直徑D90d=9022=1980（mm）2、最大靜拉力和最大靜拉力差、最大靜拉力和最大靜拉力差最大靜拉力：最大靜拉力：Fj=Q+Qc+nPkHc=6500+

8、4000+41.96593.1=15150kg最大靜張力差：最大靜張力差：Fc=Q=4000kg據此主井提升裝置選用據此主井提升裝置選用JKMD-2.254（I）E型落地式多繩摩擦型落地式多繩摩擦精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)式提升機，其主要技術參數為：摩擦輪直徑式提升機，其主要技術參數為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑，天輪直徑DT=2250mm，最大靜張力，最大靜張力215kN，最大靜張力差，最大靜張力差65kN，鋼絲繩根數，鋼絲繩根數4根，摩擦輪鋼絲繩間距根，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度，提升速度V=6.5 m/s，減速比，減速比i=10.5,提提升機旋轉部分變

9、位質量升機旋轉部分變位質量mj=6500kg，天輪變位質量，天輪變位質量mt=2300kg，襯墊，襯墊摩擦系數摩擦系數=0.23。（五）提升系統(tǒng)的確定（見圖（五）提升系統(tǒng)的確定（見圖6-1-1）1、井架高度、井架高度Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.751.125+5=35.2m取取HJ=36m2、提升機摩擦輪中心線距井筒中心線距離、提升機摩擦輪中心線距井筒中心線距離LS0.6Hj+3.5+D=0.636+3.5+2.2527.35m取取LS=28m3、鋼絲繩弦長、鋼絲繩弦長下弦長下弦長LX1=2210()()22tjSDsHCL222.0042.25(31

10、 0.8)(28)22 =39.8m上弦長上弦長LX=220()()22tjSDsHCL222.0042.25(360.8)(28)22 =44.9M式中：式中：HJ1-井架下層天輪高度井架下層天輪高度精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) C0-摩擦輪中心與地平距離4、鋼絲繩的出繩角、鋼絲繩的出繩角下出繩角下出繩角圖6-1-1+0m主井提升系統(tǒng)圖1、本圖井口標高設為+0m。2、首繩為22ZAB6V*30-1670型，4根。3、尾繩為85*17NAT-P8*4*7型，2根。4、單位為mm。5、繩間距為300mm。44900398002.25m2.25m2800080031000360005

11、2 37 16 51 37 28提升中心線裝載平面30000卸載平面12000+31m+12m+36m577000下下=arctan+arcsin1022jtHCDsLs12txDDL精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)=ARCTAN+ARCSIN=5239931 0.82.0042.2528222.252.252 39.8上出繩角上出繩角上上=arcsin=5137 280jxHCL5、圍包角、圍包角的確定的確定經計算圍包角經計算圍包角=1811 4（六）提升容器最小自重校核（六）提升容器最小自重校核1、按靜防滑條件容器自重為、按靜防滑條件容器自重為QZQ-nPkHc=D1Q-nPkH

12、c11(12)(1)jwwe =2.3594000-41.96593.1=4786.1kg經查表，當圍包角經查表，當圍包角=1811 4時時D1=2.359式中：式中：w1-箕斗提升時礦井阻力系數箕斗提升時礦井阻力系數 w1=0.075 j-靜防滑安全系數靜防滑安全系數 j=1.752、按動防滑條件、按動防滑條件QZQ+Gd-nPkHc1111(12)()121(1)1ggwwgege11(1)121(1)1gggege=A1Q+C1Gd-nPkHc=2.21154000+0.15332300-41.96593.1=4548.7kg經查表，當圍包角 =18114，加速度 a1=0.5 時,A1

13、=2.2115,C1=0.1533。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)式中：式中： Gd-天輪的變位質量。天輪的變位質量。經計算滿足防滑條件的箕斗最小自重均小于所選箕斗自重，防經計算滿足防滑條件的箕斗最小自重均小于所選箕斗自重，防滑條件滿足要求?；瑮l件滿足要求。（七）鋼絲繩安全系數與提升機的校驗（七）鋼絲繩安全系數與提升機的校驗1、首繩安全系數校驗、首繩安全系數校驗m=8.37.20.00qcnQ(QQ +)kcnP Hg4 307200(650040004 1.96 593.1) 9.8 05H=6.9滿足要求滿足要求2、最大靜張力和最大靜張力差、最大靜張力和最大靜張力差最大靜拉力：

14、最大靜拉力：Fj=15150kg=148kN215kN最大靜張力差：最大靜張力差：Fc=4000kg=39kN3ZJMM3()mJMaQ RM(42001 0.54000) 1.1254000 1.125滿足要求。滿足要求。式中：式中：MZ-制動力矩制動力矩 MJ-靜荷重旋轉力矩靜荷重旋轉力矩（十一）電控設備（十一）電控設備本提升機采用直流拖動，電控設備隨主機成套供貨。電控設備本提升機采用直流拖動，電控設備隨主機成套供貨。電控設備型號選用型號選用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升機全數字直流電控設備。系列提升機全數字直流電控設備。（十二）供電電源（十二）供電電源提升機采用雙回路供

15、電，一回工作，一回備用。供電電源引自提升機采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳見地面供電系統(tǒng)圖。礦井地面變電所，詳見地面供電系統(tǒng)圖。三、開采七2煤時主提升能力計算礦井在初期開采七2煤時設計生產能力為 0.30Mt/a，井筒深度H=277m，主井提升裝置選用以開采二1煤計算為準的JKMD2.254（I）E 型落地式多繩摩擦式提升機，提升容器為JDS-4/554Y 型標準多繩箕斗（鋼絲繩罐道） 。提升鋼絲繩首繩選用 22ZAB-6V30+FC-1670-307 型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用8815NAT-P847-1360 型扁鋼絲繩 2 根，該提升設備在初期開采七

16、2煤時一次安裝到位，分期服務于七2煤和二1煤的開采。（一）提升高度的確定（一）提升高度的確定Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)式中：式中：Hr -容器高度容器高度 Hr=10.9HX -卸載高度卸載高度 HX=12mHz -裝載高度裝載高度 HZ=30m（二）提升運動學及提升能力計算（二）提升運動學及提升能力計算(提升速度圖力圖見圖提升速度圖力圖見圖6-1-3)經計算得初加速度經計算得初加速度 a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸載曲軌行程，卸載曲軌行程h0=2.35m,主加速度主加速度 a1=0.50m/

17、s2，提升減速度，提升減速度 a3=0.50m/s2。 （提升速（提升速度及力圖見圖度及力圖見圖 6-1-3）1、初加速度階段、初加速度階段卸載曲軌初加速時間：卸載曲軌初加速時間：t0=3.13soVoa1.50.48箕斗在卸載中曲軌內的行程：箕斗在卸載中曲軌內的行程：h0=2.35m2、正常加速度階段、正常加速度階段加速時間：加速時間：t1=10.8s01mVVa6.9 1.50.5加速階段行程：加速階段行程：h1=t1=10.8=45.4m02mVV6.9 1.523、正常減速階段、正常減速階段減速階段時間：減速階段時間：t3=12.8s43mVVa6.90.50.5精選優(yōu)質文檔-傾情為你

18、奉上專心-專注-專業(yè)4508045080450802644022圖(6-1-3)629754508063721F(N)t03.1310.8t124.912.8t2t3t (s)16t5t4a3=0.5m/sa1=0.5m/sV0=1.5m/sv(m/s)Vm=6.9m/sV4=0.5m/s629756372126440減速階段行程：減速階段行程：h3=t3=12.8=47.4m42mVV6.90.524、爬行階段、爬行階段精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)爬行時間：爬行時間：t4=6s44hV30.5爬行距離：爬行距離：h4=3m5、抱閘停車時間、抱閘停車時間 t5=1s6、等速階段、

19、等速階段等速階段行程：等速階段行程：h2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4-3=171.8m式中：式中：Ht-提升高度提升高度 Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m等速階段時間：等速階段時間：t2=24.9s2mhV171.86.97、一次提升循環(huán)時間、一次提升循環(huán)時間Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s式中式中: 休止時間取休止時間取 12s8、提升設備年實際提升量、提升設備年實際提升量An=89.7 萬萬 t/a3600 4 330 161.2 7

20、0.6 提升能力富裕系數為提升能力富裕系數為af=2.99AnAn89.730提升能力滿足要求提升能力滿足要求（三）提升系統(tǒng)動力學計算（三）提升系統(tǒng)動力學計算1、提升系統(tǒng)總變位質量、提升系統(tǒng)總變位質量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =4000+26500+41.96610+22300+6500+4399 =37281kg式中：式中：Lp鋼絲繩全長鋼絲繩全長 Lp=610m（包括尾繩）（包括尾繩） 。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2、動力學計算（按平衡系統(tǒng)計算）、動力學計算（按平衡系統(tǒng)計算）1、提升開始階段、提升開始階段開始時：開始時：F0=Kmg+Ht+ma0=1.

21、1540009.8+372810.48=62975N終了時：終了時：F0=F0-2h0=629750=62975N式中：式中：-提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差，平衡系統(tǒng)提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差，平衡系統(tǒng)0。2、主加速階段、主加速階段開始時：開始時：F1=F0+m（a1-a0）=62975+37281（0.5-0.48）=63721N終了時：終了時：F1=F1=63721N 3、等速階段、等速階段開始時：開始時：F2=F1-ma1=63721-372810.50=45080N終了時：終了時：F2=F2=45080N4、減速階段、減速階段開始時：開始時：F3=F2-ma3=45080-3

22、72810.50=26440N終了時：終了時：F3=F3=26440N5、爬行階段、爬行階段開始時：開始時：F4=F3+ma3=26440+372810.50=45080N終了時：終了時：F4=F4=45080N經計算所選主井提升設備在開采煤時經計算所選主井提升設備在開采煤時,可滿足礦井煤炭提升任務可滿足礦井煤炭提升任務的要求。的要求。（一）設計依據1、生產能力：、生產能力： 0.80t/a。2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時間，每天最大班凈提升時間16h。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3、提升高度：、提升高度：H=277m(井筒深度井筒深度)。

23、4、最大班下井人數：、最大班下井人數：109人。人。5、最大件重量：、最大件重量：3170kg。 （主排水泵電機（主排水泵電機,不可拆卸件）不可拆卸件）后期開采二后期開采二1煤時煤時1、生產能力：、生產能力： 0.45Mt/a。2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時間，每天最大班凈提升時間16h。3、提升高度：、提升高度：H=577m(井筒深度井筒深度)。4、最大班下井人數：、最大班下井人數： 125人。人。5、最大件重量：、最大件重量：5350kg(主排水泵電機主排水泵電機,不可拆卸件不可拆卸件)。（二）提升容器選擇（二）提升容器選擇根據礦井后期開采二根據礦井

24、后期開采二1煤時的年產量及輔助提升量，經計算，副煤時的年產量及輔助提升量，經計算，副井提升容器選用一對井提升容器選用一對1.0t雙層單車多繩標準罐籠（寬窄各一個）雙層單車多繩標準罐籠（寬窄各一個） ，鋼，鋼絲繩罐道，寬罐籠質量為絲繩罐道，寬罐籠質量為Q=5800kg，每次承載，每次承載38人，窄罐籠質量為人，窄罐籠質量為Q=4656kg，每次承載，每次承載23人。提矸選用人。提矸選用1.0t標準礦車，礦車自重標準礦車，礦車自重QZ=610kg，載矸量為，載矸量為Qm=1800kg，每次提升一輛礦車。，每次提升一輛礦車。（三）鋼絲繩及提升機選擇（三）鋼絲繩及提升機選擇1、繩端荷載計算、繩端荷載計

25、算提升物料（按提矸計算）：提升物料（按提矸計算）：Q矸矸=Q+Qm+QZ=5800+1800+610=8210kg提升人員：提升人員：Q人人=Q+Qr=5800+2850=8650kg提升最大件設備：提升最大件設備：精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)Q大件大件=5800+5350=11150kg式中式中:Qr每次乘載人員重量每次乘載人員重量,按最多按最多38人計算。人計算。 5350卸載最大件水泵電機重量。卸載最大件水泵電機重量。2、首繩單位長度重量、首繩單位長度重量PK大件大件=1.65kg/m110()BQnHcm大件11150110 1674 (611)8PK人人=1.5kg/m

26、110()BQnHcm人8650110 1674 (611)9式中式中:Hc鋼絲繩懸垂長度鋼絲繩懸垂長度Hc=H+Hj+Hh=577+24+10=611m n首繩鋼絲繩根數首繩鋼絲繩根數 Hh尾繩環(huán)高度尾繩環(huán)高度根據以上計算，首繩選用根據以上計算，首繩選用22ZAB-6V30+FC-1770-326型鋼絲型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術參數如下：鋼絲繩直徑繩左右捻各兩根。其技術參數如下：鋼絲繩直徑dk=22mm，鋼絲破，鋼絲破斷拉力總和斷拉力總和Qq=N，鋼絲繩單位長度質量為，鋼絲繩單位長度質量為Pk=1.96kg/m。3、尾繩單位長度重量、尾繩單位長度重量qk =Pk=21.96=3.92kg/

27、m1nn式中式中:n1尾繩鋼絲繩根數尾繩鋼絲繩根數根據以上計算，尾繩選用根據以上計算，尾繩選用8515NAT-P847-1370型扁鋼絲型扁鋼絲繩兩根，其主要技術參數為：鋼絲繩尺寸寬繩兩根，其主要技術參數為：鋼絲繩尺寸寬厚厚=85mm15mm，鋼絲破斷拉力總和鋼絲破斷拉力總和Qq=N，鋼絲繩單位長度質量為，鋼絲繩單位長度質量為qk=3.82kg/m。4、提升機選擇、提升機選擇1）摩擦輪直徑）摩擦輪直徑精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)D90d=9022=1980（mm）2)最大靜張力和最大靜張力差最大靜張力和最大靜張力差最大靜張力最大靜張力(按提升最大設備計算按提升最大設備計算)Fj=

28、Q+Q大件大件+nPkHj+n1qk(H+Hh)=5800+5350+41.9624+23.82(577+10)=15823kg最大靜張力差最大靜張力差Fc=Qr+（5800-4656）=3994kg據此副井提升裝置選用據此副井提升裝置選用JKMD-2.254（I）E型落地式多繩摩擦型落地式多繩摩擦式提升機，其主要技術參數為：摩擦輪直徑式提升機，其主要技術參數為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑，天輪直徑DT=2250mm，最大靜張力，最大靜張力215kN，最大靜張力差，最大靜張力差65kN，摩擦輪鋼絲，摩擦輪鋼絲繩間距繩間距300mm，提升速度，提升速度V=5.0 m/s，減速比，減速比

29、i=11.5,提升機旋轉部分提升機旋轉部分變位質量變位質量mj=6500kg，天輪變位質量，天輪變位質量mt=2300kg，襯墊摩擦系數，襯墊摩擦系數=0.23。（四）提升系統(tǒng)的確定（四）提升系統(tǒng)的確定(見提升系統(tǒng)圖見提升系統(tǒng)圖6-1-4)1、井架高度、井架高度HjHr+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.751.125+5=23.8m取取HJ24m式中式中: Hr-容器高度容器高度 Hg-過卷高度過卷高度Rt-天輪半徑天輪半徑e-上下天輪中心高度上下天輪中心高度2、提升機摩擦輪與提升中心線距離、提升機摩擦輪與提升中心線距離LSLS=0.6Hj+3.5+D=0.624+3.5+2.25=20

30、.2m精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)取取LS=21m3、鋼絲繩弦長、鋼絲繩弦長下弦長下弦長LX12210()()22tjSDsHCL221.9042.25(190.8)(21)22 26.3m上弦長上弦長LX220()()22tjSDsHCL221.9042.25(240.8)(21)22 31.2m式中：式中：s-兩容器間距兩容器間距 C0-摩擦輪中心與地平距離4、鋼絲繩的出繩角、鋼絲繩的出繩角下出繩角下出繩角下下=arctan+arcsin1022jtHCDsLs12txDDL=arctan+arcsin190.81.9042.2521222.252.252 23.88=491

31、7 26上出繩角上出繩角下下=arcsin482 170jxHCL精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)副井提升系統(tǒng)圖+0m圖6-1-41900024000+19m+24m1、本圖井口標高設為+0m。2、首繩為22ZAB6V*30-1770型，4根。3、尾繩為85*15NAT-P8*4*7型，2根。4、單位為mm。5、繩間距為300mm。49 17 26 48 2 17 提升中心線2.25m2.25m2.25m8002100026300312005770005、圍包角、圍包角的確定的確定經計算圍包角經計算圍包角18115 9（五）提升容器最小自重校核（五）提升容器最小自重校核1、按靜防滑條

32、件容器自重為（按提升最大件計算）、按靜防滑條件容器自重為（按提升最大件計算）QCQ-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc22(12)(1)jwwe精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) =2.4842850-41.96611=2289.2kg當圍包角當圍包角=18115 9時查表得時查表得D2=2.4842、按動防滑條件、按動防滑條件QCQ+Gd-nPkHc-Qz1221(12)121(1)1jjawwg eage112(1)121(1)1jjageage=A2Q+C1Gd-nPkHc經查表當加速度經查表當加速度a1取取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15。則則QC=2.32850

33、+0.152300-41.96402=3748.3kg經計算滿足防滑條件的罐籠最小自重均小于所選罐籠自重，防經計算滿足防滑條件的罐籠最小自重均小于所選罐籠自重，防滑條件滿足要求滑條件滿足要求,但在卸載最大件水泵電機時應適當增加配重，已滿但在卸載最大件水泵電機時應適當增加配重，已滿足防滑條件下的提升容器最小自重的要求。足防滑條件下的提升容器最小自重的要求。（六）鋼絲繩和提升機校驗（六）鋼絲繩和提升機校驗1、首繩安全系數、首繩安全系數提升矸石時提升矸石時m=10.28.2-0.0005H=7.9qnQ(Q)kcnP Hg矸4 326030(82104 1.96 611) 9.8 提升人員提升人員m

34、=9.99.2-0.0005H=8.9qnQ(Q)kcnP Hg人4 326030(86504 1.96 611) 9.8 提升大件設備提升大件設備m=8.38.2-0.0005H=7.9qnQ(Q)kcnP Hg大件4 326030(111504 1.96 611) 9.8 滿足要求。滿足要求。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2、最大靜張力和最大靜張力差、最大靜張力和最大靜張力差如前計算如前計算最大靜張力最大靜張力Fj=15823kg=NN最大靜張力差最大靜張力差Fc=3994kg39141N3ZJMM3()mJMaQ RM39503 0.5(2850 1144) 1.125(28

35、50 1144) 1.125滿足要求。滿足要求。式中：式中：MZ-制動力矩制動力矩 MJ-靜荷重旋轉力矩靜荷重旋轉力矩（十二）最大班作業(yè)時間計算（十二）最大班作業(yè)時間計算最大班作業(yè)時間見表最大班作業(yè)時間見表最大班作業(yè)時間為最大班作業(yè)時間為2.1h,最大班下井人員時間為最大班下井人員時間為12.6分鐘分鐘.符合符合要求。要求。最大班作業(yè)時間平衡表最大班作業(yè)時間平衡表 提升內容提升內容單單 位位數數 量量每次提升量每次提升量每班提升次數每班提升次數每次提升時間每次提升時間（S）總需時間總需時間（S）下放人員下放人員人人95304189.4757.6上提人員上提人員人人48302189.4378.8

36、提升材料和設備提升材料和設備車車10110169.41694提升矸石提升矸石車車20120141.42828其它其它次次1010189.41894合合 計計7552.4(s)，2.1(h)（十三）電控設備（十三）電控設備本提升機采用直流拖動，電控設備隨主機成套供貨。電控設備本提升機采用直流拖動，電控設備隨主機成套供貨。電控設備型號選用型號選用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升機全數字直流電控設備。系列提升機全數字直流電控設備。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（十四）供電電源（十四）供電電源提升機采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自提升機采用雙回路供電，一回工

37、作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳見地面供電系統(tǒng)圖。礦井地面變電所，詳見地面供電系統(tǒng)圖。五、開采主井提升能力校核礦井在初期開采七礦井在初期開采七2煤時設計生產能力為煤時設計生產能力為0.30Mt/a，提升高度，提升高度H=277m，副井提升裝置選用以開采二，副井提升裝置選用以開采二1煤計算為準的煤計算為準的JKMD2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，提升容器為型落地式多繩摩擦式提升機，提升容器為1.0t雙層單車標準多繩罐籠（鋼絲繩罐道）雙層單車標準多繩罐籠（鋼絲繩罐道） 。提升鋼絲繩首繩選用。提升鋼絲繩首繩選用22ZAB-6V30+FC-1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。

38、尾繩選用型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用8815NAT-P847-1360型扁鋼絲繩型扁鋼絲繩2根，該提升設備在初期開采根，該提升設備在初期開采七七2煤時一次安裝到位，分期擔負七煤時一次安裝到位，分期擔負七2煤和二煤和二1煤的開采期的輔助提升煤的開采期的輔助提升工作。工作。（一）提升運動學及提升能力計算經計算得主加速度經計算得主加速度 a1=0.50m/s2，提升減速度，提升減速度 a3=0.50m/s2。 （提（提升速度圖力圖見圖升速度圖力圖見圖 6-1-6）1、正常加速度階段、正常加速度階段加速時間：加速時間：t1=10.2s1mVa5.10.5加速階段行程：加速階段行程：h1=t1=10.

39、2=26m2mV5.122、正常減速階段、正常減速階段減速階段時間：減速階段時間：t3=9.4s43mVVa5.1 0.40.5減速階段行程：減速階段行程：h3=t3=9.4=25.9m42mVV5.1 0.42精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3、爬行階段、爬行階段爬行時間：爬行時間：t4=6.25s44hV2.50.4爬行距離：爬行距離：h4=2.5m4、抱閘停車時間、抱閘停車時間 t5=1s5、等速階段、等速階段等速階段行程：等速階段行程：h2=H-h1-h3-h4=277-26-25.9-2.5=222.6m等速階段時間：等速階段時間：t2=43.6s2mhV222.65.13

40、3516335161624433516335165079222V4=0.4m/sa3=0.5m/sa1=0.5m/sVm=5.1m/s16.259.443.610.2t5t4t3t2t1圖(6-1-6)F(N)v(m/s)t (s)50792162446、一次提升循環(huán)時間、一次提升循環(huán)時間提升人員時：提升人員時：精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s提升物料時：提升物料時：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.5提升矸石時：提升矸石時：T

41、x=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s式中式中: 休止時間，提升人員時取休止時間，提升人員時取 60s,提升物料時取提升物料時取 40s,提升提升矸石時取矸石時取 12s。（二）提升系統(tǒng)動力學計算（二）提升系統(tǒng)動力學計算1、提升系統(tǒng)總變位質量、提升系統(tǒng)總變位質量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+41.96602+22300+6500+5517 =34552kg式中：式中：Lp提升鋼絲繩全長提升鋼絲繩全長 Lp=602m（包括尾繩）（包括尾繩） 。2、運動學計算（按平衡系統(tǒng)計算）、運動學計算

42、（按平衡系統(tǒng)計算）（1） 、主加速階段、主加速階段開始時：開始時：F1=kmg+ma1=1.228509.8+345520.5=50792N終了時：終了時：F1=F1=50792N（2） 、等速階段、等速階段開始時：開始時：F2=F1-ma1=50792-345520.50=33516N終了時：終了時：F2=F2=33516N（3） 、減速階段、減速階段開始時：開始時：F3=F2ma3=33516-345520.50=16240N終了時：終了時：F3=F3=16240N（4） 、爬行階段、爬行階段開始時：開始時：F4=F3+ma3=16240+345520.50=33516N精選優(yōu)質文檔-傾情

43、為你奉上專心-專注-專業(yè)終了時：終了時：F4=F4=33516N（三）最大班作業(yè)時間計算（三）最大班作業(yè)時間計算最大班作業(yè)時間見表最大班作業(yè)時間見表最大班作業(yè)時間為最大班作業(yè)時間為2.2h,最大班下井人員時間為最大班下井人員時間為10.9分鐘分鐘.符合符合要求。要求。最大班作業(yè)時間平衡表最大班作業(yè)時間平衡表 提升內容提升內容單單 位位數數 量量每次提升量每次提升量每班提升次數每班提升次數每次提升時間每次提升時間（S）總需時間總需時間（S）下放人員下放人員人人125305130.5652.5上提人員上提人員人人63303130.5391.5提升材料和設備提升材料和設備車車20120110.522

44、10提升矸石提升矸石車車4014082.53300其它其它次次1010130.51305合合 計計7859(s)，2.2(h)經計算所選副井提升設備在初期開采七經計算所選副井提升設備在初期開采七2煤時煤時,可滿足副井輔助可滿足副井輔助提升任務的要求。提升任務的要求。六、七2煤井下主要運輸設備選型1、上倉斜巷設備選型設計依據：上倉巷斜長設計依據：上倉巷斜長L=121m，傾角，傾角11，生產能力，生產能力0.30Mt/a。經計算，選用一部經計算，選用一部SD-800型膠帶輸送機，運距型膠帶輸送機，運距L=121m，滿足，滿足要求。主要技術參數：帶寬要求。主要技術參數：帶寬 B=800mm，運量，運

45、量Q=350t/h，帶速，帶速V=2.0m/s，運距，運距L=183m，配電機為礦用防爆電機，配電機為礦用防爆電機N=55kW。膠帶類。膠帶類型：型：PVG整編芯阻燃膠帶。整編芯阻燃膠帶。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2、+0 運輸大巷設備選型設計依據：設計依據：+0運輸大巷長運輸大巷長L=897m，其中東翼運距，其中東翼運距L=293m,西翼西翼運距運距L=604m,生產能力生產能力0.30Mt/a。經計算，西翼選用二部經計算，西翼選用二部SD-800型膠帶輸送機型膠帶輸送機,每部運距每部運距L=302m,滿足要求。主要技術參數：帶寬滿足要求。主要技術參數：帶寬 B=800mm，

46、運量，運量Q=300t/h，帶速，帶速V=1.6m/s，配電機為礦用防爆電機，配電機為礦用防爆電機N=75kW。膠帶類型：。膠帶類型：PVG整編整編芯阻燃膠帶。東翼選用一部芯阻燃膠帶。東翼選用一部SD-800型膠帶輸送機型膠帶輸送機,每部運距每部運距L=293m,滿足要求。主要技術參數：帶寬滿足要求。主要技術參數：帶寬 B=800mm，運量，運量Q=300t/h，帶速，帶速V=1.6m/s，配電機為礦用防爆電機，配電機為礦用防爆電機N=55kW。膠帶類型：。膠帶類型：PVG整編整編芯阻燃膠帶。芯阻燃膠帶。3、+0 軌道大巷設備選型設計依據：設計依據：+0軌道大巷長軌道大巷長L=830m，主要用

47、于運輸物料、設備、，主要用于運輸物料、設備、矸石。矸石。經計算，選用經計算，選用CXT-5型蓄電池電機車型蓄電池電機車5臺臺,該電機車主要技術參該電機車主要技術參數為，黏著質量為數為，黏著質量為5t，軌距，軌距600mm，牽引電動機型號為，牽引電動機型號為DZQB-7.5型，型，每臺電機車一次牽引每臺電機車一次牽引5輛礦車用于大巷物料、設備、矸石運輸。輛礦車用于大巷物料、設備、矸石運輸。4、軌道上山設備選型（1）設計依據：軌道上山斜長）設計依據：軌道上山斜長L=582m，平均傾角，平均傾角=24.4,主主要用于提升物料、設備、矸石等。物料量要用于提升物料、設備、矸石等。物料量10車車/班、矸石

48、量班、矸石量10車車/班，班，其它其它10次次/班，提升矸石一次串兩輛礦車。班，提升矸石一次串兩輛礦車。（2） 、設備選型、鋼絲繩選擇、鋼絲繩選擇精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)鋼絲繩單位質量（按提升矸石）：鋼絲繩單位質量（按提升矸石）：P PK K1212() (sincos)1.1 15500(sincos)an mmBfBLBfBm=2 (1800610) (sin24.40.015 cos24.4 )1.1 15700582 (sin24.40.25 cos24.4 )6.5=0.904kg/m式中：式中：n串礦車數；串礦車數；m1、m2礦車載重量和自重；礦車載重量和自重；f

49、1礦車運行摩擦阻力系數；礦車運行摩擦阻力系數；f2鋼絲繩移動阻力系數。鋼絲繩移動阻力系數。據此選擇據此選擇 18NAT+FC-67-1570 型鋼絲繩，其主要技術參數為型鋼絲繩，其主要技術參數為直徑直徑 d=18mm，鋼絲繩破斷拉力總和，鋼絲繩破斷拉力總和 Qq=190.5kN，單位質量，單位質量PK=1.14kg/m，鋼絲繩公稱抗拉強度為，鋼絲繩公稱抗拉強度為 1570Mpa。、鋼絲繩安全系數校驗、鋼絲繩安全系數校驗按提升矸石按提升矸石ma=9.36.5q121k2Qn(m +m )(sinB+f cosB) g+P L(sinB+f cosB)g滿足要求滿足要求、提升機選擇、提升機選擇最大

50、靜張力：最大靜張力：Fjmax=ng（m1+m2） （sim+f1cos）+PkL（sim+f2cos）g=20584N滾筒直徑：滾筒直徑：D60d=6018=1080mm據此選擇據此選擇 JTPB1.61.2-30 型礦用防爆提升絞車，其主要技術型礦用防爆提升絞車，其主要技術參數為最大靜張力參數為最大靜張力 45000N，傳動比，傳動比 i=30，滾筒直徑，滾筒直徑 D=1600mm，滾筒寬度滾筒寬度 B=1200mm，速度，速度 V=2.8m/s，配防爆電機，額定電壓，配防爆電機，額定電壓660V，額定功率，額定功率 160kW。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)實際纏繩寬度實際纏

51、繩寬度(三層纏繞三層纏繞)：B=903mm1200mm經驗算，滾筒寬度、所配電機均滿足要求。經驗算，滾筒寬度、所配電機均滿足要求。5、軌道上山運送人員設備選擇（1） 、設計依據、設計依據軌道上山斜長軌道上山斜長L=582m，平均傾角，平均傾角=24.4最大班升降人員最大班升降人員80人。人。（2） 、設備選擇、設備選擇經計算軌上山人員運送設備選用經計算軌上山人員運送設備選用RJHY55-22/1100型架空乘人裝型架空乘人裝置，主要技術參數：運行速度置，主要技術參數：運行速度0.96m/s,鋼絲繩選用鋼絲繩選用20NAT619+FC-1670型鋼絲繩型鋼絲繩,驅動輪直徑驅動輪直徑1400mm,

52、迂回輪直徑迂回輪直徑1360mm,最大輸送率最大輸送率230人人/h,乘坐間距乘坐間距10m,配電機為配電機為YB2-250M-6 660V 55kW防爆電機。防爆電機。自動控制系統(tǒng)選用自動控制系統(tǒng)選用KJD22/KXT25-15I型控制設備。型控制設備。6、運輸上山設備選擇（1） 、設計依據、設計依據運輸上山斜長運輸上山斜長L=550m，平均傾角，平均傾角=20.4。（2） 、設備選擇、設備選擇經計算運輸上山選用一部經計算運輸上山選用一部SD-75S型下運膠帶輸送機。主要技術型下運膠帶輸送機。主要技術參數：帶寬參數：帶寬B=800mm，運量，運量Q=300t/h，帶速，帶速V=1.6m/s，

53、運距，運距L=550m，電機功率，電機功率N=90kW。膠帶類型。膠帶類型PVG整編芯阻燃膠帶。整編芯阻燃膠帶。第二章采區(qū)機械設備選型2-12-1 采區(qū)下山提升設備采區(qū)下山提升設備一、皮帶運輸精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)31 采區(qū)皮帶運輸線路主要是工作面下付巷運輸設備經 31 皮帶下山、31 采區(qū)水平煤倉轉載設備、22 采區(qū)下山膠帶運輸機、西大巷膠帶運輸機、主上倉膠帶運輸機、井底煤倉定量皮帶，最后經主井絞車提升至地面。1、31 皮帶下山原始數據采區(qū)最大出煤量：Q=650t/h；煤的松散密度：=0.8-1t/m3 ；運輸長度：L=560m；平均傾角：=25。2、選型計算：計算膠帶寬

54、度： B=0.878mCvKA*8 . 0*92. 0*5 . 2*458650式中：A-設計運輸生產率，取 650t/h K貨載斷面系數，取 458c輸送機傾角系數，取 0.8v膠帶運行速度，取 2.5m/s選用 B=1200 膠帶輸送機。對帶寬進行塊度校核：B2max+200=2*300+200=800mm式中：max-貨載最大塊度的橫向尺寸，取 max=300mm 故膠帶寬度滿足要求。運行阻力與膠帶張力計算初選 ST3150S 型強力膠帶，縱向拉斷力 P=3150N/mm皮帶每米重：qd=42kg/m上托輥傳動質量：qg=14.2kg/m下托輥傳動質量：qg=5kg/m1）運行阻力計算：

55、重段運行阻力wzh=g*(q1+qd+qg)*L*w*cos+g*(q1+qd)*L*sin=10*(72.2+42+14.2)*560*0.03*cos25+10*(72.2+42)*560*sin25=N精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)式中：q每米膠帶上的貨載質量；q1=Q1/3.6V=650/3.6*2.5=72.2kg/m；qd膠帶每米質量，取 qd=42kg/m；w槽形托輥的阻力系數，取 0.03；空段運行阻力：wk=g*(qd+qg)*L*wcos-qd*L*sin=10*(42+5)*560*0.025*cos25-10*42*560*sin25=-93529N式中：w

56、-直托輥阻力系數，取 0.0252）膠帶張力計算用逐點計算法求膠帶各點張力S2=S1+wkS3=1.04S2=1.04S1+1.04wkS4=S3+wzh=1.04S1+1.04wk+wzhS5=S6=1.04S4=1.042S1+1.042wk+1.04wzh 按摩擦傳動條件考慮摩擦力備用系數列方程： S6=S11+(eua-1)/m=S11+(e0.2*8.5-1)/1.15=4.66S1 式中：m摩擦力備用系數，取 1.15； 膠帶與滾筒之間的摩擦系數，取 0.2； 方程和聯(lián)立解得： S1=56031N S2=-37498N S3=-38998N S4=N S6=S5=N精選優(yōu)質文檔-傾

57、情為你奉上專心-專注-專業(yè)膠帶垂度與強度驗算：1）垂度驗算重段最小張力點張力：S3=-38998N按垂度要求重段允許的最小張力為：Smin=5*g*(q1+qd)*Lg*cos =5*10*(72.2+42)*1.2*cos25=6208N因為 S3Smin，所以膠帶垂度不滿足要求。為保證膠帶的垂度滿足要求，令 S3=6208N解得：S1=99498N S2=5969N S3=6208N S4=N S6=S5=N2）膠帶強度計算Sd =10*/1000 =3081N/mm6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數滿足要求。3）拉力的驗算：當鋼絲繩滿足 6.5 倍安全系數時的拉力為：F=29

58、220/6.5=4495kg6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數滿足要求。3）拉力的驗算：當鋼絲繩滿足 6.5 倍安全系數時的拉力為：F=93950/6.5=14454kg6.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數滿足要求。3）拉力的驗算：當鋼絲繩滿足 6.5 倍安全系數時的拉力為：F=29220/6.5=4495kg4300kg最大拉力的計算：Fmax=F-pL(sin+2cos)/(sin+0.015cos)=(4300-506)/(sin21+0.015*cos21)=10199kg故 JYB-5*1.4 運輸絞車，最大可提升 10199kg 重物，滿足運送物料的要求。2、

59、31 采區(qū)皮帶下山絞車選型驗算：皮帶巷全長：L=560 米；坡度：=25；車輪與軌道之間摩擦系數：1=0.015；鋼絲繩摩擦系數：2=0.2工字鋼與礦車總重量：M=3000kg；精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)根據以上條件，初步選擇 SDJ-28T 型絞車一部，最大拉力32000kg，鋼絲繩選用 6*19-21.5 的鋼絲繩。鋼絲繩自重：P=1.658kg/m；鋼絲繩破斷力：F 破=29220kg；1）當拉一車 U 型鋼時，初拉力驗算：F=M*（sin+1cos)+PL（sin+2cos)=3000*(sin25+0.015*cos25)+1.658*560*(sin25+0.2*c

60、os25) =3000*0.44+561=1881kg2)校驗拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數： KA=F破/F=29220/1881=15.56.5 所以，拉一車工字鋼時，鋼絲繩的安全系數滿足要求。 3）最大拉力的驗算： 當鋼絲繩滿足 6.5 倍安全系數時的拉力為：F=29220/6.5=4495kg1.22-22-2 回采工作面設備回采工作面設備31 采區(qū)首采面為 31041 綜采工作面，該工作面長度為 140m，上付巷全長 1480m，最大坡 10，下付巷全長 1480m，平均坡度 90，皮帶為下運皮帶。工作面主要設備參數：1、工作面采煤機選用 MG-200/475-W 1 部運輸量：1

61、100t/h 鏈速：05.7m/min2、前部運輸機選用 SGZ-764/2*200 1 部運輸長度：150m 運輸量：700t/h鏈 速：0.94m/s3、后部運輸機選用 SGD-630/2*132 1 部運輸長度：150m 運輸量：600t/h鏈 速：1.1m/s4、下付巷轉載機選用 SZZ-764/200 1 部運輸長度：25m 運輸量：1000t/h鏈 速：1.42m/s5、下付巷破碎機選用 PLM-1000 1 臺6、下付巷皮帶選用 SSJ1000/2*160 1 部運輸長度：500m 運輸量：800t/h帶 速：2.5m/s7、上付巷選 GRB-315/31.5 乳化泵 2 臺和

62、MRB-125/31.5 注水泵1 臺。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)8、上付巷軌道運輸選用 SQ-1200S/75 順槽連續(xù)牽引車 1 部，JH-14 回柱絞車 2 部（一用一備）作為綜采設備車。9、下付巷軌道運輸預選 JH-14 回柱絞車 1 部，JD-11.4 調度絞車 5 部。結束語結束語通過近兩個月的設計，我征集了大量資料，請教了許多業(yè)內人士，基上了解了煤礦生產礦井的提升系統(tǒng)的基構造和原理，對提升設備的選型和設計有了初步的了解，而且對井下大巷和采區(qū)的機械有了進一步的深入了解，對提升機，皮帶，以及絞車的設計和選擇有了更深一步的認識。在這次過程中，許多領導和老師給予了我及大的幫助，使我能夠在規(guī)定日期內完成我的設計，我在此向大家表示深深的感謝，并在以后的工作中，理論聯(lián)系實際，用我的所知，所學，應用的實際工作中去，讓自己的知識有所發(fā)揮，為礦山的快速發(fā)展作出我應有的一份貢獻！ 王龍 二零一一年十一月十日精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)參考書目1、 礦井運輸提升設備教科書2、 礦山固定機械手冊嚴萬生編3、 礦井提升設計優(yōu)化速選手冊姜林編4、煤礦電工手冊第三分冊，第六分冊 煤炭工業(yè)出版社5、煤礦地面單繩纏繞提升機房設計技術規(guī)定煤炭部6、畢業(yè)設計參考資料部分打，中專協(xié)作編寫組7、煤礦安全規(guī)程煤炭部