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 3.1
0.680.8511201.6
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。
2 钢丝绳选型设计
2.1 钢丝绳结构选择
斜井提升用钢丝绳，正常情况下磨损是钢丝绳报废的主要原因，因此在钢丝绳选型时，保证安全系数的前提下，既要考虑钢丝绳的耐磨性，也要根据我矿的提升条件、实际使用情况等方面考虑经济性。
2.1.1 三角股钢丝绳
三角股钢丝绳是由6个具有一定螺旋状的等边三角形股围绕绳芯紧密扣合而成。参考《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》得知6V×18、6V×19适用于斜井提升，它的股外层钢丝有9根。由于股中钢丝数量少，钢丝直径相对较粗，使用时其耐磨性、寿命远远高于普通圆股钢丝绳，因此价格也是最高的。
与普通圆股点接触钢丝绳相比，它具有以下优点：
①接触面积大，耐磨性能好；
②因股与股之间接触点增多，因而抗压性能好；
③总破断拉力可提高20％一25％；
④制造时由于预先形成螺距，采用了预变形和强有力的矫直定径装置，消
除了捻制残余应力，因而结构稳定，使用时不易断丝，且换绳操作方便。
2.1.2 面接触钢丝绳
从钢丝绳股内各层钢丝之间的接触状态来看，当前国内外的发展趋势是点到线到面。即逐步淘汰使用寿命低的点接触钢丝绳，而由线接触钢丝绳以及面接触钢丝绳所替代。从钢丝绳使用寿命来看，点、线、面接触的三种类型，后者依次比前者提高50％以上。
与普通圆股钢丝绳相比，面接触圆股钢丝绳具有以下优点：
①耐磨性好，钢丝表面平滑，与绳轮之间的接触面积大，单位压力小，可
减少绳轮磨损；
②耐疲劳性能好，钢丝之间呈面状接触，接触应力小，不易断丝；
③破断拉力高；
④不松散性能好。
面接触钢丝绳用于斜井提升，当首选股中钢丝数少、钢丝直径粗的6T×7结构。面接触钢丝绳使用寿命比点接触钢丝绳提高50％～100％。
2.1.3 线接触圆股钢丝绳
线接触圆股钢丝绳的圆股内不仅同层钢丝之间为线状接触，而且相邻层钢丝之间也是线状接触。适合斜井提升用钢丝绳推荐的有两种结构，一种是6×9W，另一种是6×7。
（1）6×9W钢丝绳
6×9W结构钢丝绳股中心丝由3根组成，外层相间排列粗细各3根钢丝，粗丝位于内层丝凹处，细丝位于内层丝的凸处。
与点接触钢丝绳相比，具有以下优点：
①绳股结构较点接触紧密，在使用时可减少股内钢丝的相对滑动。因股内
钢丝的捻距相等，故其内层的捻角较小，因而钢绳的结构伸长较小；
②绳股内相邻层钢丝在全长上呈线接触状态，接触面积大，因而在使用时
股内钢丝所受的接触应力小；
③钢丝绳的密度系数高，因而在相同强度和直径的情况下，承受载荷高
8％～10％。
（2）6×7钢丝绳
6×7结构钢丝绳是股中心丝外包捻一层钢丝，属于丝数少的线接触钢丝绳，但一般都把它当点接触钢丝绳看待。直径相同的钢丝绳，股中钢丝数少，钢丝直径相对较粗，耐磨性也相应好一些。由于6×7结构股中钢丝直径粗，耐磨性好，而且方便生产，价格便宜，现仍在多数煤矿斜井中普遍使用。
因此，结合我矿实际情况，暂选6×7-NF线接触圆股钢丝绳。
2.2 钢丝绳抗拉强度 的选择
钢丝绳的公称抗拉强度按《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》的规定，从1570 MPa到1960 MPa共列出5个等级。选择强度高的钢丝绳，则安全系数高、强度高，但其弯曲、扭转值相应地就会低些，影响使用寿命。按《煤矿安全规程》的规定：钢丝绳的公称抗拉强度应根据钢丝绳在使用中所承受的最大静拉力和钢丝绳内钢丝破断拉力总和来计算。即：
h
j F Q m
=
[1]
式中：j Q ——最大静拉力，kN ；
h F ——钢丝绳内钢丝破断拉力总和，kN ；
m ——安全系数， 6.5m ≥。
最大静拉力j Q 不仅包括绳端荷重K M ，而且包括钢丝绳的自身重量L M 。斜井提升系统中，其最大静拉力应考虑倾角及阻力的影响。所以在420第一个地滚筒切点处钢丝绳的最大静拉力为：
12(sin cos )(sin cos )j K L Q gM f gM f θθθθ=+++ [2]
式中：K M ——两辆重车的重量，3660K M kg =；
L M ——380挂钩点与420第一个地滚筒切点间钢丝绳重量，kg ；
θ ——轨道倾角，20θ=?；
1f ——提升容器运动的阻力系数，1f =0.01～0.015，现取1f =0.015；
2f ——钢丝绳与底板和地滚筒间摩擦系数，钢丝绳全部支承在地滚筒上
时取2f =0.15～0.2，局部支承在地滚筒上时取2f =0.25～0.4， 现取2f =0.3；
g ——重力加速度，29.8/g m s =。
根据6×7-NF 线接触圆股钢丝绳的最小破断拉力，结合耐磨性、安全系数、强度、弯曲、扭转等参数，暂选
σ=1670Mpa 。
2.3 钢丝绳单位重量P 计算
斜井钢丝绳单位重量计算公式为：
12(sin cos )
11(sin cos )K M f P L f m
θθσ
θθ+≥
-+ [3] 式中：
σ——公称抗拉强度，Mpa ；
L ——钢丝绳长度，m 。
则，3660(sin 20+0.015cos20)
0.484/111670
210(sin 20+0.3cos20)6.5
P kg m ??≥=?-?? 所以，应选单位重量大于0.484 kg/m 的钢丝绳。
2.4 钢丝绳直径d 计算
斜井钢丝绳直径计算公式为：
d ≥
[4] 式中：d ——钢丝绳直径，mm ；
h K ——破断拉力换算系数；
'K ——最小破断拉力系数；
K ——钢丝绳重量系数，kg/100m·mm2。
将初步选定的钢丝绳结构和公称抗拉强度σ，再加上《GB/T 8918—2006 重要用途钢丝绳》表2和附录A 中找出的h K =1.134、'K =0.332、K =0.351，代人公式得：
11.77mm d ≥
=
考虑到纲丝绳的使用寿命、绞车的磨损和绞车的容绳量，暂选用钢丝绳直径为16d
mm =。
2.5 钢丝绳捻法的选择
钢丝绳的捻法分为4种，即左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻。 同向捻的钢丝绳在使用中外层钢丝曲率与滑轮槽的曲率较吻合，接触面大，在与地滚筒等接触中钢丝磨损比较均匀。交互捻钢丝绳外层钢丝不是均匀磨损，局部磨损严重，断丝的机率大，使用寿命短。
同向捻的钢丝绳，由于股内钢丝的扭转力矩与钢丝绳的扭转力矩方向相同，
在制造时不可能彻底消除，在斜井提升中终端虽不能自由旋转，但在使用中若稍不注意容易使钢丝绳扭结，不安全。交互捻钢丝绳，由于股内钢丝的扭转力矩与钢丝绳的扭转力矩方向相反，不易产生旋转、扭结等不安全因素。
斜井箕斗提升用钢丝绳宜选用同向捻的钢丝绳，斜井矿车提升用钢丝绳宜选用交互捻的钢丝绳。我矿380斜井采用的是矿车提升，因此选用交互捻的钢丝绳。
2.6 钢丝绳初选型号的确定
综上所述，在符合钢丝绳安全系数的前提下，考虑钢丝绳使用寿命和使用的经济性，暂选线接触圆股钢丝绳6×7-NF-Φ16-1670，捻向为ZS或SZ。
3 绞车选型设计
3.1 绞车型号的选择
国家安全生产监督管理总局已将JT、JKA、KJ、JTK等绞车列为淘汰产品，禁止在煤矿和金属非金属矿山使用。现比较适合的绞车只有JTP、JK两种型号的绞车，其中JK型绞车最小卷筒直径是2m，但从我矿的提升要求和经济性考虑，没有必要使用JK型绞车，而JTP型绞车从各方面都符合我矿的提升条件，且经济实用。
3.1.1 绞车制动系统的选择
现国内矿山普遍使用的绞车主要采用盘闸制动系统，其特点为：
①结构紧凑，质量小，动作灵敏，安全性好，便于矿井自动化；
②盘闸制动器的液压控制系统是同绞车的拖动系统、自动化控制相配合的；
③制动器还要参与绞车速度控制，制动力矩必须在较宽的范围内进行调节，
与此相应的液压站（带二级制动）与之适应。
盘闸制动系统的作用：
①在绞车停止工作时，能可靠地闸住绞车，即正常停车；
②在减速阶段及下方重物时，参与绞车的控制，即工作制动；
③当发生紧急事故时，能迅速可靠且合乎要求地闸住绞车，即全制动。
3.1.2 绞车电控系统的选择
电磁继电式逻辑电路构成的绞车电控系统和TKD型电控系统已都不符合当前绞车电控系统，现有普通交流接触器式电控系统、PC或PLC控制电控系统和变频调速电控系统三种类型。普通交流接触器式电控系统相比其他两种的安全性能较低，而变频调速电控系统成本较高，PC或PLC控制电控系统适合本设计要求。
所以本设计选用JTP盘形制动绞车，电控系统采用PC或PLC控制电控系统。
3.2 卷筒最小直径D计算
根据《煤矿安全规程》中规定：井下提升绞车的卷筒直径与钢丝绳直径之比值不应小于60。
则，606016960D d mm ≥=?=
所以，参照标准卷筒尺寸，选取D=1200mm 。
3.3 卷筒最小宽度B 计算
根据《煤矿安全规程》中规定：专为升降物料的绞车钢丝绳缠绕层数不可超过3层。
卷筒平均缠绕直径公式为：
1
2
p D D ω-=+
[5]
式中：p D ——平均缠绕直径，mm ；
D ——卷筒直径，现取1200D mm =；
ω——缠绕层数，ω=3；
d
——钢丝绳直径，mm ；
ε——两绳圈间隙宽度，ε=2～3mm ；现取ε=3 mm 。
则，3112001225.752
p
D mm -=+= 又根据卷筒B 计算公式为：
(34)()m p
L L D B d D πεωπ+++=+ [6]
式中：m L ——定期试验用的钢丝绳长度，一般取30m
L m =；
m n ——为滚筒上缠绕的三圈摩擦绳，m n =3；
g n ——《煤矿安全规程》规定为每季度将钢丝绳移动1/4圈附加的钢丝
绳圈数，g n =4。
则，21030(34) 3.14 1.2
(163)438.243 3.14 1.226
B mm +++??=
?+=?? 所以，参照标准卷筒尺寸，选取B=1000mm 。
3.4 最大静张力j F 和最大静张力差c F 计算
根据初步选定的钢丝绳具体型号，将参数代入式[2]可得绞车承受的最大静拉力为：
12(sin cos )(sin cos )13.93j K L Q gM f gM f kN θθθθ=+++=
考虑到我矿运输量和运输距离，采用单卷筒单钩提升，则最大静张力和最大静张力差相等，即重车组位于下部车场开始向上运行的阻力。
所以，13.93j
c j F F Q kN ===
3.5 绞车牵引力F 计算
计算绞车牵引力考虑到绞车承受载荷的不均衡性，应取一个安全系数c ，
一般取1.25，则绞车的牵引力应为：
j F cQ ≥ [7]
则： 1.2513.9317.41j F
cQ kN ≥=?=
3.6 电动机的选择
3.6.1 电动机功率计算
电动机功率估算公式为：
j Q v N λη
= [8]
式中：N ——电动机功率，KW ；
λ——矿井阻力系数，即考虑提升容器在井筒中活动时的风阻、轨道阻力
和钢丝绳弯曲阻力系数，现取λ=1.2；
v ——最大提升速度，暂取v =1.8 m/s ；
η——减速器的传动效率，一级传动时η=0.92，二级传动时η=0.85；现取
η=0.85。
则， 1.213.93 1.8
35.40.85
N KW ??=
=
3.6.2 电动机转速计算
根据公式：
60vi n D π=
[9]
式中：n ——电动机转速，r/min ；
i ——减速器传动比，现取24i =。
则，60 1.824
687.9/min 3.14 1.2
n r ??=
=?
经上述计算，初步选用YR-280S-8型电动机，功率为55KW ，额定转速为725 r/min 。
3.7 绞车初选型号的确定
综上所述，结合目前国内生产的主要几种绞车型号，初步选定为J TP-1.2×1.0盘形制动绞车，电控系统采用PC 或PLC 控制电控系统，减速器传动比为24，电动机为YR-280S-8型，其功率为55KW ，额定转速为725 r/min 。
4 钢丝绳校核
4.1 钢丝绳安全系数校核
查《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》表9可知钢丝绳最小破断拉力
0142F kN =，查《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》附录A 可知破断拉力换算系数 1.134h K =，则钢丝绳破断拉力总和0161h h F F K kN =?=，根据式[1]可得:
16111.6 6.513.93
h j F m Q ===>
由此可知，6×7钢丝绳的安全系数符合《煤矿安全规程》的规定。
4.2 钢丝绳单位重量校核
查《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》中6×7钢丝绳的单位重量
'89.9/100P kg m =，则：
'89.9/10048.4/100P kg m P kg m =>=
符合要求。
5 绞车校核
5.1 绞车最大静张力和最大静张力差校核
查JTP-1.2×1.0绞车的最大静张力和最大静张力差分别为：
'30j F kN =、'30c F kN =，则：
'3013.93j j F kN F kN =>= '3013.93c c F kN F kN =>=
所以，该型号绞车的最大静张力和最大静张力差满足要求。
5.2 绞车牵引力校核
查JTP-1.2×1.0绞车参数表可知：
'30F kN =
则，'3017.41F kN
F kN =>=
所以，该型号绞车的牵引力能满足要求。
5.3 绞车卷筒校核
5.3.1 钢丝绳直径与卷筒直径比校核
钢丝绳直径与卷筒直径比为：
1200756016
D d ==> 符合《煤矿安全规程》中井下提升绞车的卷筒直径与钢丝绳直径之比值应不小于60的规定。
5.3.2 卷筒容绳量校核
已知容绳量计算公式为：
2.5()m g p m B d b H n n D L d ωπε
--=---+ [10]
式中：b ——穿绳孔直径，一般取521b d
mm =+=；
m n ——为滚筒上缠绕的三圈摩擦绳，m n =3；
g n ——《煤矿安全规程》规定为每季度将钢丝绳移动1/4圈附加的钢丝
绳圈数，g n =4；
p D ——平均缠绕直径，1225.75p D mm =；
m L ——定期试验用的钢丝绳长度，一般取30m L m =。
则，31000 2.51621
(
34) 3.14 1.22630538.5163
H m ?-?-=--??-=+ 538.5'660H m H m =<=
所以，该型号绞车容绳量符合要求。
5.4 绞车制动力矩校核
已知绞车最大静力矩：
()
13.93(1.20.016)
8.472
2
j j Q D d T kN m +?+=
=
=?
查JTP-1.2×1.0绞车参数表可知绞车额定静力矩为：63e
T kN m =?
则，
63
7.438.47
e j T T ==> 所以符合《煤矿安全规定》中对绞车制动性能的要求：工作制动器和安全制动器制动力矩均不应小于绞车最大静力矩的3倍。
5.5 运动学、动力学计算
5.5.1 提升系统变位质量计算
查JTP-1.2×1.0绞车参数表可知： 绞车的变位质量：7000t
M kg =
电动机的变位质量：660d M kg =
钢丝绳的变位质量：(210257 3.14 1.230)0.899262g M kg =++??+?= 两辆重车的变位质量：2(7101120)3660c M kg =?+= 则变位质量总计：
7000660262366011582t d g c M M M M M kg ∑=+++=+++= 5.5.2 运行参数的确定
查JTP-1.2×1.0绞车参数表可知，提升系统最大提升速度' 1.84/m v m s =，符合《煤矿安全规程》中：斜井用矿车升降物料时，速度应不超过5/m s 的规定。参照《煤矿安全规程》对斜井提升运行参数的规定，本设计运行参数确定如下：
（1）初加速度：21
0.3/a m s =；
（2）车场内低速运行速度：01/v m s =；
（3）主加、减速度：2230.5/a a m s ==；
（4）自然减速度：24
10.147/a f g m s ==；
（5）最大运行速度：' 1.84/m v m s =；
（6）休止时间（摘挂钩和发信号时间）：45t s =。
5.5.3 运动学的计算
（1）重车在380车场运行阶段
① 初加速阶段时间：0111
3.30.3
v t s a === ② 初加速阶段距离：10111
1 3.3 1.6522
L v t m =
=??= ③ 初等速阶段距离：211010 1.658.35L L m =-=-= ④ 初等速阶段时间：2208.358.41
L t s v === （2）重车在井筒里运行阶段
① 主加速阶段时间：032' 1.841
1.70.5
m v v t s a --=== ② 主加速阶段距离：033(')(1.841) 1.7
2.422
m v v t L m ++?=== ③ 主减速阶段时间：043' 1.841 1.70.5
m v v t s a --=
==
④ 主减速阶段距离：044(')(1.841) 1.7
2.422
m v v t L m ++?=
== ⑤ 高等速阶段距离：534200200 2.4 2.4195.2L L L m =--=--= ⑥ 高等速阶段时间：55195.2106.1' 1.84
m L t s v =
== （3）重车在420车场运行阶段
① 末减速阶段时间：0641 6.80.147
v t s a =
== ② 末减速阶段距离：60611
1 6.8 3.422
L v t m ==??=
③ 末等速阶段距离：762020 3.416.6L L m =-=-= ④ 末等速阶段时间：77016.616.61
L t s v =
== （4）具体的提升运动学图如下：
图2 提升运动学图
5.5.4 动力学的计算
（1）重车在380车场运行阶段
① 初加速开始时：
1121(sin cos )'(sin cos )K F KM g f PL g f Ma θθθθ=++++∑
1.136609.8(sin 200.015cos 20)=????+??+ 0.8992309.8(sin 200.3cos 20)115820.3????+??+?
18789N =
② 初加速终了时：
211sin 187899.80.899 1.65sin 2018784F F gPL N θ=-=-????= ③ 初等速开始时：
32118784115820.315309F F Ma N =-∑=-?= ④ 初等速终了时：
432sin 153099.80.8998.35sin 2015284F F gPL N θ=-=-????=
（2）重车在井筒里运行阶段
① 主加速开始时：
54215284115820.521075F F Ma N =+∑=+?= ② 主加速终了时：
653sin 210759.80.899 2.4sin 2021068F F gPL N θ=-=-????= ③ 高等速开始时：
76221068115820.515277F F Ma N =-∑=-?= ④ 高等速终了时：
875sin 152779.80.899195.2sin 2014689F F gPL N θ=-=-????= ⑤ 主减速开始时：
98314689115820.58898F F Ma N =-∑=-?= ⑥ 主减速终了时：
1094sin 88989.80.899 2.4sin 208891F F gPL N θ=-=-????=
（3）重车在420车场运行阶段
① 末等速开始时：
111048*********.1477188F F Ma N =-∑=-?= ② 末等速终了时：
12117sin 71889.80.89916.6sin 207138F F gPL N θ=-=-????= ③ 自然减速开始时：
130F N =
④ 自然减速终了时：
140F N =
（4）具体的提升动力学图如下：
图3 提升动力学图
5.5.5 等效力的计算
将各阶段力的平方与该段时间乘积计算如下：
2222712111
()(1878918784) 3.3116.51022F F t +?=?+?=? 2222734211
()(1530915284)8.4196.51022F F t +?=?+?=? 2222756311
()(2107521068) 1.775.51022
F F t +?=?+?=? 2222778411
()(1527714689)106.12382.81022F F t +?=?+?=? 22227910511
()(88988891) 1.713.41022F F t +?=?+?=? 222271112611
()(71887138)16.685.21022F F t +?=?+?=? 222271314711
()(00) 6.801022
F F t +?=?+?=? 277
(116.5196.575.52382.813.485.20)102869.910F T ∑?=++++++?=?
等效时间为：123456711
()87.323
d T t t t t t t t t s =+++++++=
副斜井绞车选型和能力计算 概况：副斜井提升设备担负矿井矸石提升，运送材料、设备，升降最大件等辅助提升任务。 1、副斜井井口标高+1084.00m，落底标高+940m（二水平+890 m），倾角23°，斜长368.5m（二水平497 m），井筒上下采用采用平车场，单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm，每辆矿车自重610 kg，载荷1700kg；装备JK-3.5/31.5E 型单绳缠绕式单滚筒提升机一部，配套1台YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710 kW，595r/min,10000V；钢丝绳直径42mm。采用TD型游动天轮，绳槽底圆直径3 m。最大提升速度3.46m/s。 2、副斜井井口车场采用平车场布置，在井口房内配备有操车设备。在井口房内，通过一副对称道岔将井筒内的一条线路变为上行、下行两条线路，上行线路上设置一台逆止器，下行线路上设置一台液压马达销齿推车机和2台液动阻车器。为防止在断绳或矿车跑车时造成事故，在斜井井口设阻车器、逆止器、在变坡点下方略大于1列车长度的地点设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏，井筒中每隔约80m设置1台ZDC30-2.2型防跑车装置，共4套。副斜井井口房面积为30m(长)×9 m（宽）×6.5m（高）。 3、支护 （1）副斜井轨道巷断面：斜巷段净宽4.5m，净高3.45m。 （2）永久支护 副斜井轨道巷采用采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度400mm，基岩段采用锚喷支护，喷厚100mm。表土段掘进断面积20.04m2，基岩段
掘进断面积16.61m 2。 一、已知条件： 提升绞车参数： 产品型号：JK-3.5*1.5E 卷筒直径：3500mm 最大静张力：170KN 卷筒宽度：1500mm 钢丝绳最大直径：42mm 最大提升速度：3.6m/s 二、提升机校验 1、设计依据 副斜井井口标高 ＋1084.00m 副斜井井底标高 ＋890.00m 副斜井井筒垂高 194m 副斜井井筒倾角 23° 副斜井井筒斜长 497m 车场型式：地面、井底二水平为平车场。 工作制度：年工作日330天，地面三八工作制，井下四六工作制。 提升量：矸石79.5t/班，水泥、砂石20t/班，锚杆、金属网2t/班，炸药48kg/d ，其它4.5t/班。最大件液压支架重32.5t 。 采用单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm ，每辆矿车自重610 kg ，载荷1700kg 。 提升液压支架时每次提升1辆平板车，轨距600mm ，平板车自重2000 kg ，载重32500kg 。 2、钢丝绳校验 （1）绳端荷重： 根据：1()(sin cos )Z K d Q n Q Q f g αα=++｛｝ 提升矸石： Qs=45477N
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：
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：
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.
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
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
（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
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
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 。
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
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 矿井主要提升绞车管理(新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
矿井主要提升绞车管理(新版) 1、总则 第一条矿井主提升系统是煤矿机电运输关键环节，为加强矿井主提升系统的综合管理，确保主提升系统安全、经济、高效运行，特制定本规定。 第二条本规定适用于石窟煤业副井、主井提升机（提物）及其配套设施的管理。 2、一般规定 第三条安全责任划分:按照谁使用、谁管理、谁负安全管理责任的原则，明确矿机电科为安全主体责任单位。 第四条安全体制建立:必须明确主管矿井主提升系统的负责人，机电科和主管队必须配齐技术管理人员。 第五条按照有关矿井大型机电设备安装验收管理规定要求，对设备的选型、改造、新装、移装后的调试和验收进行规范管理。设
备选型、改造必须公司组织方案论证，所选设备必须符合国家及行业相关规定。 第六条提升系统的安装、改造严格按照《煤矿安全规程》、《煤矿安装工程质量检验评定标准》和厂家技术文件要求进行。 第七条新安装、移装、大修和重大技术改造后的主提升系统，必须经公司组织验收，合格后方准投入运行。 第八条新安装、移装及重大技术改造后设备和系统的各项制度及图纸等相关资料均要及时完善修订，做到完整齐全并与实际相符。 第九条提升机设计及实际运行状况进行能力核定，严禁设备超负荷、超能力生产。 3、基础管理 第十条主提升系统必须做到一台一档，必须具备下列资料，并妥善保管： ①绞车说明书 ②绞车总装配图 ③提升系统图
副斜井提升机选型 设计方案 矿井生产能力为0.30Mt/a。根据开拓部署，副斜井在地面已安装一台J K2×1.5P 提升机串车提升完成辅助提升任务。 （一）设计依据 1、矿井生产能力：0.30Mt/a； 2、工作制度：每年工作330天，每天四班作业（每天提升时间18h）； 3、上车场标高+1151.1m，下车场标高+1025m，倾角17°，斜长431m； 4、车场形式：上、下部均为平车场； 5、服务年限：与矿井服务年限相同； 6、提升矸石量：提升矸石量45000t/a，(矸石量取矿井年产量的15％)，是是最大班提升矸石量47.7t(按日出矸石量35％计算)； 7、提升容器：选用MF1.1-6A型1.1t翻斗式矿车，自重592kg，大型设备采用MPC13.5-6型平板车运输，自重1050kg，其他车辆见表7-1-4； 8、最重件参数：液压支架重量约为11800kg； 9、装卸休止时间； 1）单钩提升矿车摘挂总时间，取25s； 2）运送爆破材料休止时间取60s； 10、车辆卸载方式，采用翻斗式矿车人工卸载。 （二）提升设备选型计算和校验 1、提升钢丝绳选择与校验 1）提升钢丝绳选择条件计算 （1）提升斜长 L＝L x ＋L d =431＋50=481(m) 式中：L x ——巷道斜长（m），L x =431（m）； L d ——上、下车场长度(m)，各取25m，共50（m）。（2）提升速度计算
根据开拓部署及提升量拟定提升机直径为2.0m 30 60720 0.214.3???= =2.51m/s 式中：D g ——标称直径，D g =2.0m ； n e ——额定转速，n e =720r/min ； i ——传动装置减速比，i=30。 （3）一次提升循环时间 ①按公式计算一次提升循环时间（估算） 25277 .3481222?+?=+= θm V L T ＝397.7(s) 式中：T ——提升循环时间，s ； θ——上、下车场摘挂钩时间，s ，取25s ； v m ——提升绞车的绳速，m/s ，v m ＝2.51m/s 。 ②按速度图计算一次提升循环时间 图 提升速度图 ③比较后确定循环时间 根据速度图提物循环时间：T=503.56(S)； 提炸药循环时间：T=826.59(S)； （4）一次提升矸石量 38.218 330360056 .503675002.125.13600=?????=?????= t b T A a c m 式中：m ——一次提升量，t/次； i n D V e g 06max π =
一、已知条件: 最大运输重量G＝18吨≈180KN, 最大坡度α＝12°, 运输距离L＝1200米， （1）、计算牵引力： 初选钢丝绳直径d＝26mm, 滚动摩擦系数μ＝0.02， 滑动摩擦系数μ0＝0.2 钢丝绳重量：G1=243×12=2916kg≈29.16KN F＝G×（Sinα+μCosα）+ G1×(Sinα+μ0Cosα） ＝180 ×（sin12°+0.02cos12°）+ 29.16×（sin12°+ 0.2cos12°） ＝40.945＋11.767＝52.71KN 选用φ26-6×19 S+FC钢丝绳，公称抗拉强度为1670 MPa，最小破断拉力为 373KN, 安全系数：S＝373÷52.71＝7.07>6.5 (2)、容绳量计算 根据运输距离，初选JYB-130×0.70WS/(PX)运输绞车。 绞车卷筒φ810×800×φ1650
缠绕直径Dn= D + d +2（n －1）d*k 容绳量L n = πzn［ D + d +（n －1）d*k］ 其中：n 缠绕层数k缠绕高度系数0.866 第n层直径Dn= D + d +2（n －1）d*k 钢丝绳边缘距腹板边缘距离>2.5倍钢丝绳直径 Dn+3d <1650 D + d +2（n －1）dk×+6d<1650 d=26时，810+26+2（n-1）×26×0.866+6×26<1650 求得n=14 D14= D + d +2（n －1）d×k=810+26+2×（14-1）×26×0.866=1421.416mm 每层缠绕圈数800/26×0.96=29.6。 缠绕14层卷筒容绳量 L14 = 29×14×π［810 + 26 +（14－1）×26×0.866 ］= 1439m >1200m 容绳量满足要求 (3)、电机功率计算 JSYB-130×0.7WS运输绞车慢速传动比为82.968，电机132KW/转速989rpm。第14层速度v14=π×D14×989/82.958/60000=π×1421.416×989/82.968/60000
JD-1.6调度绞车设计审批意见： 设计：机电科长： 运输副总：机电矿长： 审批日期：年月日
一、调度绞车安装设计 1、根据提供的材料道现场巷道布置图和提升中心线等参数，设计绞车安装位置及硐室尺寸，挡车设施安装形式及位置。 （附图：绞车安装位置示意图、挡车设施安装布置图） 2、经过选型计算，需安装一台JD-1.6型调度绞车，绞车与周壁的有效间距不少于0.5m，绞车外缘与轨道外侧间距不少于0.5m，峒室尺寸（宽×深×高）硐室尺寸：宽3.2m、深2m、高2 m。 3、绞车安装在轨道中心线位置，提升中心线与轨道中心线误差不得大于50mm，其过卷距离不小于3.5m；绞车在轨道一侧安装时，其外缘距轨道外侧距离不得小于0.5m。 4、用锚杆固定时，只能在岩石底板中采用，锚杆直径不小于φ20mm，全螺纹锚杆长度不小于2m，锚深不小于1.6m，锚固长度不小于0.7m，锚固力不小于130KN/根。 5、钢丝绳勾头必须加装绳蹼，勾头的绳蹼形状应用桃形为宜， 并与绳结合紧密。主钢丝绳及尾绳绳头插接长度不小于钢丝绳直径20倍。 6、钢丝绳在滚筒上的固定必须可靠。钢丝绳长度不得超过绞车最大容绳量，滚筒边缘的高度高出2.5倍的钢丝绳直径。滚筒上的摩擦绳不少于3圈，绳头固定可靠，不得采用剁股穿绳的办法。严禁采用加高滚筒边缘的做法增加
容绳量。 7、主要提升的上部平车场、采区提升的上部平车场地面应使用水泥混凝土进行铺设硬化。各车场设照明灯，光线充足。管线整齐、周围环境清洁、无杂物。 8、在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或者区段的阻车器。在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器。在上部平车场接近变坡点处,安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器。在变坡点以下略大于一列车长度的地点装设常闭挡车栏。安装原则是待下放车辆全部进入斜坡后，变坡点以下的挡车栏方可处于非挡车状态。斜巷内每100米设一组跑车防护装置（超速挡车器）。下车场底弯道以上5-10m处设手动绳式常闭挡车栏。手动式常闭挡车栏由把勾工操作，平时处于常闭挡车状态，车辆运行距下车场20m左右时方能打开，车辆过后关闭。挡车设施由矿机修厂根据设计图纸统一加工制造。 9、绞车提升过程中发现提升钢丝绳、连接装置、绞车等出现异常应立即停车处理。严禁飞车、严禁不带电放车、严禁在有余绳时开车，严禁钢丝绳断丝、绳径减少超限时开车，严禁钢丝绳排绳乱时开车，严禁信号不同时开车，严紧绞车不完好时开车，严禁绞车固定不合格时开车，严禁超载、偏载、超宽、超长、超高时开车。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 斜井提升绞车运行安全技术措 施(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
斜井提升绞车运行安全技术措施(标准版) 一、工程概况 斜井井筒是通往施工工作面的“咽喉要道”承担着施工工作面的矸石提升、材料输送、人员上下、通风、供电、排水、供风等重任，安全管理工作任务重大。为加强安全管理工作长效推进，确保斜井绞车安全运行，特编制此措施 二、斜井运输安全管理措施 （1）﹑斜巷运输坚持做到“行人不行车，行车不行人”。斜巷运输信号必须统一：一点停、两点拉、三点松。“一坡三挡”齐全可靠，上下车场的声光信号灵敏可靠。 （2）、绞车运输必须做到“三好，三有，两落实”，三好：绞车设备完好；巷道支护好；轨道质量好。三有：有挡车器、有地滚，地滚间距30m。有声光兼备信号。两落实：岗位责任制落实；检查检
修制度落实。 （3）、司机必须持证上岗，严格执行操作规程，做到“五不开”即：设备不完好不开；钢丝绳不符合规程要求或打结断丝超限不开；安全设施及信号设施不齐全不开；超挂车不开；信号不清不开。发现车辆掉道时，先通知绞车司机将钢丝绳张紧，然后将矿车固定牢固，有专人指挥，方法得当，车辆进入轨道后，矿车两侧及下方严禁有人。施工人员撤至安全地点后，方可发出信号行车。 （4）、把钩工应严格按照操作规程操作，做到“五不挂”，即：安全设施不齐全不挂；信号联系不通不挂；超车数不挂，重车装的不标准不挂；轨道有行人不挂。发信号需要对勾头、插销、保险绳等做全面检查，确认连接正确无误后方可发信号开车。 （5）、斜巷运输严禁蹬钩，扒车，必须在所有人员出口处悬挂醒目的标志牌，躲避硐内严禁堆积杂物。 （6）、打运长料时，必须使用平板车，长料必须有在斜巷运输过程中防滑落的措施。联合档应处于常闭状态。 (7)、井口信号把钩工必须在听清信号后，方可对应发出信号。
绞车提升能力计算 已知：α=25oL=960M f1=0.015 f2=0.2n=7 每米钢丝绳m P=2.129 ，车皮重600kg, 煤重850kg, 矸石重1600kg （1350KG） 已知：电动机型号JR127-6型，电机额定功率Ne 185KW,滚筒直径2m,二级传动系数y=0.85,过负荷系数∮1.9，提升机最大提升速度V=3.14*2（滚筒直径）*979(转速)÷（60*30传动比）=3.42m/s。 一、绳端负荷： 求Q j（提6个煤车） Qj=n .g（Sin25o+f1COS25o）+L.m P .g (Sin25o+f2 COS25o) =6*9.8(850+600)(0.423+0.015*0.906)+960*2.129*9.8(0.42 3+0.2*0.906) =37190 + 12093 =49283N 提4个矸石车时： Q j = n .g（Sin25o+f1COS25o）+L.m P .g (Sin25o+f2 COS25o) =4*(1600+600)*9.8*（0.423+0.015*0.906）+960*2.129*9.8*（0.423 + 0.2 * 0.906）=37617 + 12093 =49710 N 提5个矸石车时：
Q j = n .g（Sin25o+f1COS25o）+L.m P .g (Sin25o+f2 COS25o) =5*(1600+600)*9.8*（0.423+0.015*0.906）+960*2.129*9.8*（0.423 + 0.2 * 0.906）=47022 + 12093 =59115 N 钢丝绳安全系数校验： 1、提6个煤车时，查表得出6*7FC 24.5mm,公称强度1700Mpa 钢丝绳破断拉力总和为378.5KN,所以钢丝绳安全系数：378.5KN ÷49.28KN = 7.68＞ 6.5 符合《煤矿安全规程》要求。 2、提4个矸石车时，查表得出6*7FC 24.5mm,公称强度 1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为378.5KN,所以钢丝绳安全系数：378.5KN ÷49.71KN = 7.6＞ 6.5 符合《煤矿安全规程》要求。 3、提5个矸石车时，查表得出6*7FC 24.5mm,公称强度 1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为378.5KN, ,所以钢丝绳安全系数：378.5KN ÷59.115KN = 6.4＜ 6.5 ，不符合《煤矿安全规程》要求。 一、电动机初选（按4个矸石车）： Ns =Fc * Vmax / （1000 * Y） = 49710*3.5 /（1000 * 0.85）=204KW 选JR127-6型电动机