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，满足规范要求。
表6-1-1 最大班提升时间平衡表
顺序 项 目 单位 每班提升量（t ） 一次提升量（t ） 每班次数 每次升降时间(s) 每班升降时间(s) 备注 1 提煤 t 137 3.74 37 391 14467 2 提矸 t 35 4.77 8 391 3128 3 材料 次 5 391 1955 4 设备 次 4 391 1564 4 其它 次 3 391 1173
合 计
22287
5h
（4）提升钢丝绳选择 ①钢丝绳单位质量
)cos (sin 1.1)
cos )(sin (0ββσββf L m
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张力
g f pL w q q n F c m )]cos (sin )cos )(sin ([0ββββ++++≥
式中 m F ——提升系统最大静张力；
其余参数同前。
在提升煤炭时，作用在提升机上的最大静张力：KN F m 727.28=； 在提升矸石时，作用在提升机上的最大静张力：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 ；
L 1——串车停车点与防止过卷电气保护装置间的距离，主斜井串车提升取1m ； L 2——按全速过卷考虑，在安全制动的空行程时间内，串车组运行的距离，《煤矿安全规程》规定，空行程时间不得大于0.5s ，忽略该时间里的速度变化因素，则L 2=0.5v max ；
L 3——制动后，串车自由滑行距离，按下式计算：
)
cos (sin 21max
23ββf g v L +=
β——主斜井倾角，取25°；
f 1——提升容器运动的阻力系数，取0.015； L 4——考虑的富余距离，取1m 。
m L g 5.4)1)
25cos 015.025(sin 8.925.25.25.01(5.12
=++?+?+?=
设计中预留了5m 过卷距离，满足要求。 （7）提升绞车配套电机验算 N=
η
1000V m m kF =0.910000
.23060015.1???=78.2kW
式中 N ——提升绞车电动机功率，kW ；
k ——电动机功率备用系数，取k =1.15； F m ——单钩提升最大静张力，N ；
V m ——绞车绳速，m/s ；
η——减速机传动效率，取η=0.9。 配套电动机功率Pe=90kW 的电机符合要求。 3、提升绞车的选型结果
根据以上计算，主斜井提升设备选用2JTPB-1.6*0.9双筒变频型提升绞车，主要技术参数见表6—1—2。
表6—1—2 2JTPB-1.6*0.9型提升绞车技术参数
卷 筒
最大静张力
（kN ）
钢绳直径 （mm ）
绳 速 （m/s ） 容绳量 （m ） 电动机功率 （kw ）
直径（mm）
宽度（mm）
1600 2
×90
45 24.5 3.0 600 110
+230m～+325m已布置有一级提升上山，采用双钩串车提升，担负+170m水平提升至+230m 水平的煤炭、矸石、设备、材料及人员和+230m水平的提升任务，2JTPB-1.6*0.9P，提升绞车。经验算，该提升绞车能够满足矿井扩建后的提升能力需要，不需进行更换。
十矿斜坡运输绞车选型计算 一、说明： 1.根据我矿实际情况,现所使用1.6米以下绞车型号一般为JD-11.4、JD-25、JD-40和JD-55四种。 2.根据提升能力一般提升矿车数量为： 根据实际情况，我矿所使用载重工具一般为1吨矿车，车轮直径Φ300mm，轨距600mm，轴距550mm,外型尺寸2050×880×1150mm,重量638kg，则根据公式计算绳端荷重为： Q0=Q车+Q载 可得各型号绞车绳端载重量 型号JD11.4 JD25 JD40 JD55 数量(辆) 1 1/2 2 2 二、相关参数： 使用地点相关参数： 使用地点： 使用地点斜巷最大倾角（α）度，斜巷长度（L）m； 绞车绳端载荷（矿车自身重量+载荷的质量）（G）kg； 三、选型计算 1、实际提升时最大静拉力 Q j =n·G·g（sinα+f1cosα）+P·L·g（sinα+f2cosα） 式中: n：串车的数量 G：绳端载荷（矿车自身重量+载荷的质量），kg
g ：重力加速度，9.8m/s 2 a ：斜巷最大倾角， f 1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，f 1=0.01~0.02； f 2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，f 2=0.15~0.2； P ：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m ； L ：使用地点斜巷长度，m 。 2.选择斜井提升钢丝绳的型号为 012(sin cos )(sin cos ) b Q f P L f g m θθσθθρ +≥ -+ 式中 P: 钢丝绳每米重量（kg/m ）； Q 0: 绳端荷重； Θ: 坡度； f 1: 提升容器运动的阻力系数：（f1=0.01－0.02）； f 2: 钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数：（f2=0.15－0.2）； b σ: 钢丝绳钢丝的公称抗拉强度； g: 重力加速度：g=9.8m/s 2 ； m: 钢丝绳的安全系数； ρ: 钢丝绳的密度；（注：我矿一般使用的是6×19的钢丝绳，其密度为9450kg/m3） L: 钢丝绳的倾斜长度； 四、绞车选型验算： 1、绞车牵引力：
七采区1510 JD-25KW绞车提升能力核算 一、已知条件 1、使用地点：七采区1510进风材上 使用地点斜巷最大倾角（α）25度，使用地点斜巷长度（L） 22.5m； 绞车钢丝绳端载荷（包括提升容器自身重量）（W）4000kg； 2、绞车性能参数： 绞车型号：JD-25KW；绞车额定牵引力（F）：16KN； 电动机功率：25KW 最大绳速：1.20m/s 电动机转速：1470r/min 重量：1470kg 容绳量：400m 钢丝绳直径：16mm 钢丝绳直径（φ）：18.5mm；传动比：35.2 绞车用钢丝绳每米重量（q）：1.11Kg； 绞车用钢丝绳最小总破断力（Q）：158KN。 二、提升能力验算 1、实际提升时最大静拉力 Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα） =4000*9.8*（sin25°+0.015cos25°）+1.11*22.5*9.8 （sin25°+0.5cos25°） =17.314KN 式中W：绳端载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kg g：重力加速度，9.8m/S2 α：斜井中产生最大拉力处的倾角25度（应根据斜井坡度 图逐点计算后确定） f1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015； f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.5；
q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m； L：使用地点斜巷长度，m。 2、钢丝绳安全系数 K=Q（钢丝绳最小总破断力）/Pmax（实际提升时的最大静力） =158/17.314=9.13 3、判断 F（绞车额定牵引力）＜Pmax（实际提升时的最大静力） K（钢丝绳安全系数）9.13>6.5（提物时） 4、判断结果 由于绞车额定牵引力小于绞车实际提升的最大静力，所以JD-25KW绞车不能进行2个渣车的提升运输。 三、绞车最大提升能力计算 根据P=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）公式可得提升绞车绳端载荷 W=P/ 〔g（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）〕 =16000/〔9.8*（sin25°+0.015cos25°）+1.11*22.5*9.8（sin25°+0.5cos25°）〕 =3799kg 所以该绞车最大绳端载荷为3799kg。
斜井绞车选型设计方案 设备处 2012年9月28日
目录 目录 (1) 前言 (2) 1 设计要求及设计参数 (3) 2 钢丝绳选型设计 (4) 3 绞车选型设计 (9) 4 钢丝绳校核 (13) 5 绞车校核 (14) 6 结论 (22) 参考文献 (23) 参考规范性文件 (24)
前言 我矿的斜井带式制动绞车（型号为JT-0.8×0.6）安装于1991年，虽只用作提升矿车，但也肩负着东部出矿的提升重任，现设置两班制，每日工作时间也有16个小时，属于我矿的重要考核设备。绞车距今已投入使用20多年，设备陈旧，技术状况较差，且根据国家安全生产监督管理总局下发的文件，已将带式制动绞车列为淘汰产品，禁止在煤矿和金属非金属矿山使用，因此公司领导本着安全第一的原则，考虑到我矿目前的安全形势，决定对斜井绞车进行更换。 本设计在现有的技术参数下，严格参照《GB l6423—2006金属非金属矿山安全规程》和《煤矿安全规程》，并结合全国大部分金属非金属矿山中已通过国家安全生产监督管理总局审查并同意使用的斜井绞车型号，对我矿斜井绞车进行选型设计。
1 设计要求及设计参数 1.1 设计要求 我矿原斜井绞车型号为JT-0.8×0.6，钢丝绳采用的是6×19-NF-Φ15.5，斜井长度为125m ，轨道倾角为20°，提升一辆重车。此次更换斜井绞车，轨道倾角仍为20°，但要求绞车能够在200m 斜井长度上提升两辆重车。 根据现场实际尺寸画出斜井绞车提升示意图，如下： 图1 斜井绞车提升示意图 1.2 设计参数 根据已知参数和现场实际尺寸，则设计参数如下： （1）矿车类型：0.68 m 3 翻转式矿车，矿车自重：1710M kg =； （2）矿岩容重：3.1 t / m 3；矿岩松散系数：1.6；矿车装满系数：0.85； 矿车有效载重：2 3.10.680.8511201.6 M kg =??=； 则两辆重车重量：122()2(7101120)3660K M M M kg =+=?+=； （3）轨道倾角：20θ=?； （4）斜井长度：0200L m =；380挂钩点至380井底距离暂取10m ；420摘 钩点至420井口距离暂取20m ；'2001020230L m =++=； （5）380挂钩点到420第一个地滚筒间钢丝绳长度：L=210m ； （6）斜井已铺设15kg/m 的轨道，600mm 轨距，采用水泥轨枕。
绞车选型计算 我矿常用的绞车为JD1.0、JD1.6型调度绞车，JH-14、JH20型回柱绞车。 一、绞车牵引力计算 绞车牵引力计算公式： H=9.8[ (Q+Q m)(sinα+f1cosα）+PL（sin α+f2cosα）] 式① H------绞车牵引力，JD1.0型调度绞车取10000N、JD1.6型调度绞车取16000N、JH-14回柱绞车取140000N、JH-20回柱绞车取200000N Q------物料重量，单Kg Q m------车辆重量，支架平板车辆取1030Kg，大轮平板车取1300Kg α-----巷道倾角，单位° P------钢丝绳每米重量，φ15.5mm钢丝绳取1.04Kg/m L------牵引长度，单位m f1------滚动轴承类车辆阻力系数,取0.015 f2------钢丝绳运动时阻力系数，取0.15 将上述参数代入式①，得： H=9.8[ (Q+1300)(sinα+0.015cosα）+1.04L（sinα+0.15cos α）] 式② 根据式②可以求得：坡度为α时，绞车最大牵引重量为： Q={[(H÷9.8)-1.04L（sinα+0.15cosα）]
÷(sinα+0.015cosα）}-1300 Kg 二、钢丝绳强度验算 钢丝绳安全系数m必须大于等于6.5，并正确选择使用钢丝绳夹。 钢丝绳实际安全系数 m=Q z/{9.8[ (Q+Q m)(sinα+f1cosα）+PL（sinα+f2cosα）]} 式③m------钢丝绳安全系数 Q z------钢丝绳最小破断力，调度绞车用φ15.5mm钢丝绳取141000N，回柱绞车用φ21.5mm钢丝绳取 将上述参数代入式③，得： m=Q z/{9.8[ (12500+1300)(sin5.5°+0.015cos5.5°）+1.04×100（sin5.5°+0.15cos5.5°）]} 简化后的公式如下：
机电提升运输系统能力核定 机电科 二〇一〇年六月一日
副立井提升机能力核定 一、副立井概况 矿副立井提升机选用上海冶金矿山机械厂生产的JKD4╳4Z型多绳摩擦式塔式提升机，自2004年10月投入使用，担负着全矿人员、矸石、材料、大小型设备的提升任务。 副立井提升高度378.5m。提升容器采用一对特制的一宽一窄多绳罐笼，罐笼自重均为20598kg，钢丝绳为4根首绳、2根尾绳，宽罐主要完成全矿人员、矸石、材料、大小型设备的提升运送任务，窄罐主要作为平衡罐仅用作升降人员。 提升机摩擦轮直径4000mm，最大静张力720KN，最大静张力差180KN，配用上海电机厂生产的ZKTD215/63型,1000KW直流电动机，电枢绕组额定电压660V，额定电流1830A，励磁绕组额定电压110V，额定电流168A，电机最大转速38r/min，采用电机与滚筒直连的方式，电控部分采用上海煤科院设计的以西门子S7-300型PLC为核心的提升机控制系统，电机电枢部分由两台西门子6RA70-95-4KV62型直流调速装置并联驱动，电机励磁部分由一台西门子6RA70-75-6DS22型直流调速装置驱动。制动系统采用盘形闸制动，盘形闸压力12MPa，绞车房有两台液压站控制盘形闸，一用一备。提升机具有完善的信号系统，绞车房、井口和井底各有一台信号箱，井底信号必须经井口转发才能到达绞车房，且信号与罐笼到位、安全门、摇台闭锁。井口和井底各有一套操车系统，可自动控制矿车进出罐笼，并且与罐笼到位闭锁。提升机各种保护齐全。
二、副立井主提升机各设备参数
三、计算牵引力依据： 1、副立井绞车电机型号ZKTD215/63，功率1000KW，额定转速38r/min。 2、连接方法：低速直联。 3、滚筒直径4米，允许最大静张力720KN，最大静张力差180 KN； 4、钢丝绳型号40ZBB6V×37S+FCSS,直径40mm，单位重量6.80Kg/m,破断力1260.36KN； 5、制动采用盘型闸制动，制动力矩691KN·M。 四、根据以上条件计算副立井主提升绞车允许最大静张拉力差。 1、根据电机转速、滚筒直径，计算钢丝绳线速度，根据电机轴功率计算允许最大牵引力，电机和滚筒直联，传动效率为100%：v=（38×3.1415926×4）/60=7.958m/s≈8m/s F1全速=1000/（8×100%）=125.00KN F1提物=1000/（8×80%）=156.25KN F1提人=1000/（8×60%）=208.33KN F1提大件=1000/（8×40%）=312.50KN 2、滚筒最大静张力差F2=180KN； 3、根据钢丝绳破断力和安全系数不小于7（《规程》第401条）计算最大牵引力 F3=1260.36 ×4/7=720. 21KN 4、根据盘型闸制动力矩691KN·M，和安全系数不小于3（《规程》第432条）计算 F4=691/(3×2)=115.12KN
学士学位论文 液压绞车设计 摘要 本设计是通过对液压绞车工作原理、工作的环境和工作的特点进行分析，并结合实际，在进行细致观察后，对液压绞车的整体结构进行了设计，对组成的各元件进行了选型、计算和校核。本绞车由液压马达、平衡阀、制动器、卷筒、承轴和机架等部件组成，还可根据需要设计阀组直接集成于马达配油器上，如带平衡阀、高压梭阀、调速换向阀或其它性能的阀组。在结构上具有紧凑、体积小、重量轻、外型美观等特点，在性能上则具有安全性好、效率高、启动扭矩大、低速稳定性好、噪音低、操作可靠等特点，在提升和下放工作中运转相当平稳，带离合器的绞车可实现自由下放工况，广泛适用于铁道机车和汽车起重机、船舶、油田钻采、地质勘探、煤矿、港口等各种起重设备中。 关键词：液压绞车；计算；校核。
Abstract This design is to analyze the working principle，the working environment and the working characteristic of the hydraulic winch，and union reality，after the careful observation，I design the overall construction，and choose，compute and examine the various parts of the hydraulic winch. The winch is made up of the import hydraulic motor，import balancing valve，the brake of many pieces，coupling，reel，supporting axle and rack . Also we may design the valve group for the distributor of the motor，like with balancing valve，high-pressured shuttle valve，velocity modulation cross valve or other performance valve groups. The characteristic of the construction is compact ，small，light，beautiful and so on，the characteristic of the performance is safe，the high efficiency，the big start torque，the best low-speed stability characteristic，the low noise，the reliable operation. The winch is quite steadily in the work of promotion and relaxation ，The winch with the coupling also may release the things free ，It is popular to the railroad locomotive ，the auto hoist，the ships，the oil field of drills picks，the geological prospecting，the coal mine，the harbor and the each kind of hoisting equipment.
全矿小绞车提升能力计 算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
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绞车牵引能力汇总
副斜井矿用提升机牵引能力及钢丝绳安全系数验算 二、绞车牵引能力计算 Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinβ+f2cosβ）式中Pmax：绞车最大牵引力，KN； W：最大载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kg； g：重力加速度，kg； α：提斜倾角，°； β：最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，°； f1：提升容器与轨道之间的阻力系数，取； f2：钢丝绳牵引阻力系数，坡度大于10°时取； q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m； L：使用地点斜巷长度，m。 ）（） （ 9272 .0 015 .0 3746 .0 8.99272 .0 2.0 3746 .0 8.9 375 39 .3 0000 9 ? +? + ? ? - ==21806Kg≈吨 三、钢丝绳安全系数验算 按绞车最大提升能力21806kg为基础进行验算。 钢丝绳所受最大静拉力 =90KN 安全系数：N=F/P=593/90=＞ 四、结论 所选用绞车可以提升21吨，钢丝绳安全系数满足要求。考虑一定富裕系数，最大允许提升重量取20吨。
8#煤矿用提升机牵引能力及钢丝绳安全系数验算 二、绞车牵引能力计算 Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinβ+f2cosβ）式中Pmax：绞车最大牵引力，KN； W：最大载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kg； g：重力加速度，kg； α：提斜倾角，°； β：最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，°； f1：提升容器与轨道之间的阻力系数，取； f2：钢丝绳牵引阻力系数，坡度大于10°时取； q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m； L：使用地点斜巷长度，m。 ）（） （ 9744 .0 015 .0 2250 .0 8.99744 .0 2.0 2250 .0 8.9 600 99 .2 83000 ? +? + ? ? - ==32202Kg≈32吨三、钢丝绳安全系数验算 以入井最大允许提升重量20吨为基础进行验算。 钢丝绳所受最大静拉力 = 安全系数：N=F/P=513/=＞ 四、结论 所选用绞车可以提升20吨，钢丝绳安全系数满足要求。 15#煤矿用提升机牵引能力及钢丝绳安全系数验算
副斜井提升系统设计报告
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一、XXX煤矿概况 矿井设计生产能力15万吨，井田面积0.6488km2,剩余可采储量万吨，服务年限年；开采二1煤层，煤层平均厚度6.48m，煤层平均倾角7o；煤尘无爆炸危险性，煤层自燃发火等级Ⅲ级，为不易自燃煤层；瓦斯相对涌出量0.97m3/t，绝对涌出量为4.94 m3/min，属瓦斯矿井；矿井水文地质条件简单，矿井设计正常涌水量30～50m3/h，最大涌水量为150m3/h。采用主、副斜井提升。其中副斜井斜长220m、坡度22度、断面12m2，提升物料及提矸任务，主斜井皮带运输。 二、绞车选型设计 （一）、提升系统概况 XXX提升系统示意图 （二）、设计计算的依据 ＝15t/a,矸石率25%。 1、年生产量A N 2、斜井倾角：β=22° 3、副井斜长220m，根据绞车房的位置，实际提升斜长为L ＝250m。 t 4、工作制度：年工作日br=300天，二班作业，每天净提升时间t＝12小时。 5、提升不均衡系数：C= (有井底煤仓时C=～，无井底煤仓时C=；矿井有两
套提升设备时C=，只有一套提升设备时C=。 6、煤矿提煤与矸时，选用1.0m 3U 型侧翻式矿车。 矿车自身质量：k Q =600kg ； 矿车载煤量：zm Q =1000kg ； 矿车载矸石量：zg Q =1500kg 。 （三）、一次提升量和车组中矿车数的确定 初步确定最大提升速度m ax v ，根据《煤矿安全规程》规定：倾斜井巷内升降人员或用矿车升降货物时，m ax v ≤5m/s ，目前单绳缠绕式提升初步确定最大提升速度。本设计初步确定最大提升速度m ax v =s 。 1、每次提升的持续时间计算 正常加速时段取10s ，正常减速时段取10s ，爬行及抱闸停车时间取5s ，停车换车时间取100s, =?+='2)125263.0(t g L T (s) 2、一次提升量的确定 =?'+= 3600 %251t b T A Ca Q r g N f ）（ (t) 式中 f a ——提升富裕能力，取。 3、计算一次提升矿车数 ==zm Q Q n （辆） 则取矿车数为4辆。 （四）、提升钢丝绳的选择 1、选择计算方法 钢丝绳是矿井设备的重要组成部分，它关系到提升设备的安全可靠地运行；也是矿山钢材消耗量较大的项目之一。正确地选择钢丝绳，不仅有助于矿井的安全生产，而且将可以节约大量的优质钢材。生产矿井几十年来的实践以及国外的经验证明，必须根据不同的工作条件，相应选用不同结构的钢丝绳，才能去得较好的经济效果。斜井提升钢丝绳的磨损是影响钢丝绳寿命的主要因素，因此钢丝
副斜井提升系统设计报告 目录 一、XXX煤矿概况 矿井设计生产能力15万吨，井田面积0.6488km2,剩余可采储量万吨，服务年限年；开采二1煤层，煤层平均厚度6.48m，煤层平均倾角7o；煤尘无爆炸危险性，煤层自燃发火等级Ⅲ级，为不易自燃煤层；瓦斯相对涌出量0.97m3/t，绝对涌出量为4.94 m3/min，属瓦斯矿井；矿井水文地质条件简单，矿井设计正常涌水量30～50m3/h，最大涌水量为150m3/h。采用主、副
斜井提升。其中副斜井斜长220m 、坡度22度、断面12m 2，提升物料及提矸任务，主斜井皮带运输。 二、绞车选型设计 （一）、提升系统概况 XXX 提升系统示意图 （二）、设计计算的依据 1、年生产量A N ＝15t/a,矸石率25%。 2、斜井倾角：β=22° 3、副井斜长220m ，根据绞车房的位置，实际提升斜长为L t ＝250m 。 4、工作制度：年工作日br =300天，二班作业，每天净提升时间t ＝12小时。 5、提升不均衡系数：C= (有井底煤仓时C=～，无井底煤仓时C=；矿井有两套提升设备时C=，只有一套提升设备时C=。 6、煤矿提煤与矸时，选用1.0m 3U 型侧翻式矿车。 矿车自身质量：k Q =600kg ； 矿车载煤量：zm Q =1000kg ； 矿车载矸石量：zg Q =1500kg 。 （三）、一次提升量和车组中矿车数的确定 初步确定最大提升速度m ax v ，根据《煤矿安全规程》规定：倾斜井巷内升降人员或用矿车升降货物时，m ax v ≤5m/s ，目前单绳缠绕式提升初步确定最大提升速度。本设计初步确定最大提升速度m ax v =s 。 1、每次提升的持续时间计算 正常加速时段取10s ，正常减速时段取10s ，爬行及抱闸停车时间取5s ，停车换车时间取100s, =?+='2)125263.0(t g L T (s) 2、一次提升量的确定
25kW调度绞车拉力计算 JD-25调度绞车提升能力计算提斜坡度最大为 6°，长400m，使用 JD-25 调度绞车运输，绳速最大为1.2m/s,最小为0.6m/s，直径为φ18.5mm 钢丝绳。取最大负载重量为13000kg，约为130kN。 则:P=W*(sinα+f1*cosα)+q*L(sinβ+f2*cosβ) Pmax—绞车最大牵引力，18kN；（查说明书） P—钢丝绳所受最大静拉力; W—最大载荷; α—提斜倾角 6°； β—最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，6°； f1—矿车与轨道之间的阻力系数，0.015； f2—钢丝绳牵引阻力系数，0.15； q—钢丝绳单位重量，122kg/100m； 重力加速度， g=10N/kg； L—长度，400米。 （1）计算绳端允许最大载荷 130kN Wmax＝{Pmax-qL(sinβ+ f2cosβ)}/（sinα+ f1cosα） ＝{18000-12.2×400×（sin6°+0.15×cos6°）} }/ （sin6°+0.015×cos6°） ＝146086.95N≈146kN > W=130kN
（2）计算钢丝绳所受最大静拉力 P=W×(sinα+0.015×cosα)+q×L×(sinβ+0.15*cosβ) = 130000×（sin6°+0.015×cos6°）+12.2×400×（sin6°+0.15×cos6°） = 16150N=16.15kN φ18.5mm 钢丝绳(破断拉力为180kN) 安全系数:N=F/P=180/16.15=11.15>6.5 经以上算：JD-25调度绞车，采用公称直径为φ18.5mm 钢丝绳，单钩能满足13t重物的提升要求。
胶带巷煤仓口安装JD-25KW绞车提升能力验算 1、绞车型号：JD-1.6 提升能力：F JMAX=16KN 电机功率：25KW 单个矿车自重：M21=600Kg 单个矿车载重量：M1=1800Kg 平均坡度：?≤6.5o（技术科提供） 矿车运行摩擦阻力系数：?1=0.015 钢丝绳运行阻力系数：?2=0.2 钢丝绳：Ф=12.5 绳重：M P=0.5Kg/m（查资料得） 绳速：V MAX=0.43-1.30m/s 重力加速度：g=10m/s 钢丝绳抗拉强度：&=1670MPa（铭牌数据） 钢丝绳破断力总和：Q P=97000N（铭牌数据） 最大提升长度（容绳量）：L=600m 2、按绞车最大静拉力计算提升能力： n=[F JMAX-L×M P×g×(sin?+?2cos?)]/[g×（M1+M21）×（sin?+?1cos?）] =[16000-600×0.5×10×0.313]/[10×2400×0.128] =15061/3072
=4.9 取重车4台 3、按钢丝绳安全系数计算提升能力：M A=6.5 重车： M A=Q P/[n×g×（M1+M21）×（sin?+?1cos?）+L×M P×g×（sin?+?2cos?）] =97000/[4×10×2400×0.128+600×0.85×10×0.311] =97000/13211 =7.3>6.5 结论：合格 经验算，可提升4个重车，根据现场条件为了确保安全，决定提升数量为2个重车。 严格执行，确保安全。 1#号横贯安装JD-11.4绞车提升能力验算 1、绞车型号：JD-1.0 提升能力：F JMAX=10KN 电机功率：11.4KW 单个矿车自重：M21=600Kg 单个矿车载重量：M1=1800Kg 平均坡度：?≤20o（技术科提供）
（一）设计依据 1、巷道斜长：L=635m 、倾角α=22°。 2、矸石年产量 An=10.5万t/a 。 3、日其他提升量：材料车26车 ，炸药4车。 4、上部车场、下部车场为平车场，均为24m 。 5、提升容器：1t 标准矿车: 自重Gz=610kg, 最大装载量1800kg 。 6、提升方式：单钩串车提升。 7、工作制度：年330天，日16小时。 （二）选型计算 1、确定串车数量 初选提升速度Vm ′= 3.7m/s ，车场运行速度V 0= 0.5m/s,休止时间θ=25s 。 提升长度 Lt=Ls+L+Lx=24+635+24=683m 式中：Ls —上车场长度，24m Lx —下车场长度，24m L —巷道斜长，635m 一次提升循环时间 Tx=（24/0.5+635/3.7+24/0.5+25）×2=585.2s 一次提升串车载荷 Q 3600 r ????= t B T An C 循3600163302 .58510500015.1????==3.7吨 一次提升串车数量，斜井串车提升，倾角α=22°装满系数取0.9。 一次提升矸石车数量 1800 9.03700 ?= g C =2.3 确定一次串车提升矸石车4辆。 2、选型计算 （1）绳端荷重 Q g =4(610+1800) (sin22°+0.015cos22°) =3745.3kg （小于矿车允许的最大牵引力6000 kg ） （2）钢丝绳悬长 Lc=L+L x +L 1=635+24+35=694m 式中：L 1—井口至钢丝绳与天轮接触点的斜长，一般取25～35m 。本设计取35 m
（3）钢丝绳的选择： 钢丝绳的单重： ) 22cos 15.022(sin 6945 .615700 1.13 .3745)cos (1.12 +?-?= +-= ααδf ain L m Q P c B g k =1.63kg/m 根据钢丝绳每米单位重量选择钢丝绳为 24 ZBB 6×7+FC-1570 ZS GB 8918－2006 dk=22mm δb=1570MPa Qq=34714kg(1.134×300=340.2kN) Pk=1.98Kg/m （4）钢丝绳安全系数校验 ) cos (sin p Lc Q 2k g ααf Q m q +?+= 大 ) 22cos 15.022(sin 98.16943.374534714 +??+= =7.8＞6.5符合《煤矿安全规程》规定 （三）选择提升机 （1）卷筒直径：D N ≥60d=60×22=1320mm 选用单绳缠绕式提升机：JKB-2×1.5P ，滚筒直径：2.0m ，滚筒宽度：1.5m ，钢丝绳最大静拉力60kN （6122.4kg ），最大速度：4.0m/s ，最大钢丝绳直径24mm,旋转部分变位质量5.87t 。 （2）校验钢丝绳最大静拉力 Fmax=Qg+Lc ×Pk ×（sin α+f 2cos α） =3745.3+694×1.66×（sin22°+0.15cos22°） =4337.1kg ＜6122kg (3)校验卷筒宽度： )(730εππ+++=d Dp B D Lt Kc )0025.0024.0(024 .25.12 730683+??++= ππ =1.8层＜3层
第4章斜井提升 4.1斜井串车提升 本章主要介绍平车场双钩串车提升运动学分析与循环周期的计算。 4.1.1平车场双钩串车提升运动学分析 平车场双钩串车提升如图1-1，开始时，在井口平车场空车线上的空串车，由井口推车器以a0加速至 v=1.0m/s的低速，向下推进。同时，井底重串车上提， 全部重串车进入井筒后，绞车以a1加速到最大提升速度v ｍ 。并等速运行，行至 井口。空串车运行到井底时，绞车以a3进行减速运行，使之由v ｍ减至 v，空串 车进入井底车场时，减速、停车。与此同时，井口平车场内的重串车在重车，借助惯性继续前进。行至摘挂钩位置时，摘下重串车挂上空串车，此时，井下也摘挂钩完毕。打开井口空车线上的阻车器，再进行下一个循环。 图4-1 斜井平车场及其速度图
4.1.2斜井串车运动学计算 根据《煤矿安全规程》规定：用矿车升降物料时，最大允许速度v ｍ≤5ｍ/s ，倾斜井巷内升降人员时，其加速度a 1和减速度a 3≤0.5ｍ/s 2。本例初选最大速度 v ｍ=4.7ｍ/s ，初加速度a 0＝0.3ｍ/s 2，主加速度a 1＝0.5ｍ/s 2和主减速度a 3＝0.5ｍ /s 2，车场内速度v 0＝1.0ｍ/s ，各阶段运行速度计算图如图1-2所示 图4-2 各阶段运行速度计算图 4.1.3一次提升循环时间T (1) 速度图中各阶段运行时间及路程计算如下： 重车在井底车场运行阶段 初加速时间 t 01＝ 00a v ＝3 .00.1＝3.33 s 初加速行程 L 01＝02 02a v ＝3 .020.12 ＝1.67 ｍ 等速度行程 L 02＝L D －L 01＝30－1.67＝28.33ｍ 等速度时间 t 02＝ 002v L ＝0 .133 .28＝28.33s
绞车提升能力计算 （1）已知条件： 巷道斜长：L=60m 巷道最大倾角：β=8° 矿车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.15 选用直径为15.5mm钢丝绳钢丝绳单位质量：P=0.94kg/m 破断拉力总和为：Qp=152000N 斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5 JD-1.6型调度绞车最大牵引力为16kN。 G0—平板车自重1240Kg. G1—平板车载量，支架取17500Kg. （2）绞车提升最大牵引力 根据公式求得牵引力为： F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g +p×L（sinβ+f2cosβ）×g =（1240+17500）（sin8°+0.015×cos8°）×9.8+0.94×60（sin8°+0.15cos8°）×9.8 =18740×0.154×9.8+56.4×0.29 =28282.4+158.9 =28441.3 n 所以绞车提放支架牵引力为28441.3n约28KN，则该绞车最大牵引力为16kn，所以无法保证支架的提升。 根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量 G=F-PL(sinβ+f2cosβ) g/（sinβ+f1cosβ）g ={16000-0.94×60×（sin8°+0.15×cos8°）×
9.8}/（sin8°+0.015×cos8°）×9.8 =（16000-160.3）/1.5 =10559.8kg （3）绞车提放车数计算： n =F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g =16000/（1240+17500）×（sin8°+0.015×cos8°）×9.8+ 0.94×60×（sin8°+0.15×cos8°）×9.8 =16000/28441.3 =0.56 n取整数n=0车 （4）钢丝绳安全系数验算： 提升最大牵引力为28.3kN，JD-25型调度绞车牵引力为16kN，绞车无法满足要求。 钢丝绳安全系数验算： M=Qp/F =152000/28441.3 =5.37＞6.5 所以钢丝绳选用不合格。吊装钢丝绳的选择和计算 1.主要计算参数： 吊点间水平距离：6150mm 吊装钢丝绳仰角：600
机电运输提升能力计算
机电提升运输系统能力核定 机电科 二〇一〇年六月一日
副立井提升机能力核定 一、副立井概况 矿副立井提升机选用上海冶金矿山机械厂生产的JKD4╳4Z型多绳摩擦式塔式提升机，自2004年10月投入使用，担负着全矿人员、矸石、材料、大小型设备的提升任务。 副立井提升高度378.5m。提升容器采用一对特制的一宽一窄多绳罐笼，罐笼自重均为20598kg，钢丝绳为4根首绳、2根尾绳，宽罐主要完成全矿人员、矸石、材料、大小型设备的提升运送任务，窄罐主要作为平衡罐仅用作升降人员。 提升机摩擦轮直径4000mm，最大静张力720KN，最大静张力差180KN，配用上海电机厂生产的ZKTD215/63型,1000KW直流电动机，电枢绕组额定电压660V，额定电流1830A，励磁绕组额定电压 110V，额定电流168A，电机最大转速38r/min，采用电机与滚筒直连的方式，电控部分采用上海煤科院设计的以西门子S7-300型PLC 为核心的提升机控制系统，电机电枢部分由两台西门子6RA70-95-4KV62型直流调速装置并联驱动，电机励磁部分由一台西门子 6RA70-75-6DS22型直流调速装置驱动。制动系统采用盘形闸制动，盘形闸压力12MPa，绞车房有两台液压站控制盘形闸，一用一备。提升机具有完善的信号系统，绞车房、井口和井底各有一台信号箱，井底信号必须经井口转发才能到达绞车房，且信号与罐笼到位、安全门、摇台闭锁。井口和井底各有一套操车系统，可自动控制矿车进出罐笼，并且与罐笼到位闭锁。提升机各种保护齐全。
二、副立井主提升机各设备参数
丁家梁煤矿一煤运输顺槽绞车选型设计计算书 编制： 审核： 审批： 日期：
调度绞车选型设计 一、主要参数： 1、 使用地点相关参数： 使用地点：一煤运输顺槽 使用地点斜巷倾角（β） 分四段，第一段倾角按最大20°考虑，其余平均按10°考虑。 使用地点斜巷长度（L ） 900m ，分三段，第一段为250米，第二段为200米，第三段为200米，第四段为250米； 绞车绳端载荷（包括平板车自身重量和设备重量）（W ）11000 kg ； 二、钢丝绳的选取 1、钢丝绳重量的计算（第一段 长度L=250米，倾角按最大坡度20°） 由下列计算公式计算钢丝绳重量 126 W sin f cos )q (sin f cos )11000sin200.015cos 20)167010250(sin200.15cos 20)9.8 6.59450 b L g m ββσββρ +≥-+???+?=?-?+???o o o o （（ =1.47Kg/m 式中W ：绳端载荷（包括平板车自身重量和设备重量），kg g ：重力加速度，9.8m/s ; β：斜巷中产生最大拉力处的倾角，取20°; f1：平板在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015； f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.15； q ：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m ；
L ：使用地点斜巷长度，250m; b σ：钢丝绳的公称抗拉强度，取1670×106N/㎡； ρ：钢丝绳的密度，取9450Kg/m 3 m:钢丝绳的安全系数，取6.5； 计算得钢丝绳每米重量为1.47Kg/m, 查GB8919-2006 重要用途钢丝绳，选取钢丝绳参数如下： 钢丝绳直径（φ）：20mm ； 钢丝绳每米重量（q ）：1.47Kg/m ； 钢丝绳公称公称抗拉强度：1670MPa 钢丝绳最小破断拉力总和（Q ）：267KN 。 由此可得，第一段选用钢丝绳型号为6×19S+FC-20 2、第二、三、四段（长度按250米计算，倾角按平均10度计算） 由下列计算公式计算钢丝绳重量 126 W sin f cos )q (sin f cos )11000sin100.015cos10)167010250(sin100.15cos10)9.8 6.59450 b L g m ββσββρ +≥-+???+?=?-?+???o o o o （（ =1.22Kg/m 查GB8919-2006 重要用途钢丝绳，选取钢丝绳参数如下： 钢丝绳直径（φ）：18mm ； 钢丝绳每米重量（q ）：1.19Kg/m ； 钢丝绳公称公称抗拉强度：1670MPa 钢丝绳最小破断拉力总和（Q ）：217KN 。
绞车运输能力计算 一、副斜井提升绞车计算： 1、已知条件： （1）绞车参数： 绞车型号：JK-2×1.5型矿井提升机电机型号：YR355L1-8电机功率：220KW 钢丝绳直径：24.5mm最大静张力：60KN（2）钢丝绳规格： 绞车钢丝绳直径：24.5mm钢丝绳每米重量：P=1.57Kg钢丝绳破断拉力：398.7KN 副斜井长：L=530m巷道最大倾角：β=25°矿车的阻力系数：f1=0.03钢丝绳的阻力系数：f2=0.3斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5G0—1t箱式矿车自重0.5T G1—1t箱式矿车最大载量1T2、JK-2×1.5绞车运输能力计算（1）绞车提升最大物件的重量根据公式 F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量G=F-PL(sinβ+f2cosβ)g/（sinβ+f1cosβ）g={60000-0.85×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8}/（sin25°+0.03×cos25°）×9.8=（60000-41533.12）/1.9=9719.41kg （2）绞车提放车数计算： n=F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g=60000/
（500+1000）×（sin25°+0.03×cos25°）×9.8+0.85×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8=60000/11070.1 =5.42n取整数n=5车3、钢丝绳安全系数验算： 1t满载物料矿车计算：则总重量为4800Kg，可求得 绞车最大牵引力F为： F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g=（500+4800）×（sin25°+0.03×cos25°）×9.8+0.3×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8=9983.2+4562.32=55.6kN 提升最大牵引力为55.6kN，JK-2×1.5型矿井提升机牵引力为60kN，绞车满足要求。钢丝绳安全系数验算：M=Qp/F =152000/10516.4=14.45＞6.5所以钢丝绳选用合格通过以上对JD-1.6型绞车提放车数校核计算和钢丝绳安全系计算得出结论，JK-2×1.5型矿井提升机符合规定，考虑提放车时钢丝绳所受的破断能力及绞车地锚等固定因素，故规定在绞车上行时JD-2×1.5型矿井提升机最大提升矿车数为5辆。 二、25KW绞车运输能力计算 1、已知条件： （1）绞车参数 绞车型号：JD—1.6 电机型号：YBJ25—4 电机功率：25KW 最大静拉力：16KN 滚筒宽度：400mm 钢丝绳直径：15.5mm 钢丝绳破断力总和：152KN 最大绳速：1.033m/s
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