副井提升机验算

提升机制动系统计算Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998提升机制动系统的验算一、副井最大静张力、静张力差的验算：副井技术参数：绞车型号：2JK —20 罐笼自重：3450kg一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg提升高度：540m 每米绳重m最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s2/m ） 楔形连接器：227 kg盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2,摩擦半径1.7m ，油缸作用面积138cm 2,液压缸直径15.4cm,活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。

液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力,最大输油量：9L/min,油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。

1、最大静张力的验算：PH Q Q Q F Z j +++=21m ax = 718+2448+3450+227+3569=10413kg<18000kg式中：Q 1—矿车重量Q 2—碴重量Q Z —罐笼自重(包括楔形连接器)P — 钢丝绳自重H — 提升高度通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求。

2、最大静张力差的验算：PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443=6609kg 〈12500kg式中：Q 1—矿车重量， kgQ 2—碴重量， kg通过计算，提升机最大静张力差6609kg ，小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。

二、安全制动力矩的验算：1、安全制动力矩：式中：M Z —安全制动力矩μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数，R m — 摩擦半径，1.7mn — 制动闸副数，8副N — 制动盘正压力N=)/(C K F n l +∆-K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm∆— 闸瓦最大间隙，2mmn l — 一组碟形弹簧片数，8片C — 制动器各运动部分的阻力，F — 活塞推力F=4/)(22d D P x -πP x —工作制动油压，最大值=63kg/cm2D — 油缸直径，14.0cmd — 活塞杆直径，5.0cm得：n N R M m Z μ2==2[C K n d D P l x -∆--/4/)(22π]n R m μ=2[⨯（142-52）/4-5570⨯2/]⨯⨯⨯ ==2、 3倍最大静张力矩的验算：=×6609⨯4/2=M Z =>3M j =⨯=3、 调绳时制动力矩的验算：M j '=（PH Q Z +）D/2=（3450+×）⨯4/2=M z '=1/2M Z =1/⨯=>M j '=⨯计算得知：安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩倍罐笼和钢丝绳产生的静力矩。

二、副立井提升设备1、设计基础资料矿井设计生产能力：A n=0.9Mt/a矿井工作制度：年工作日：330d、日提升小时：16h绞车房标高：＋1074.00m副井井口标高：＋1074.00m井底大巷标高：＋835m提升高度：H t＝239m提升容器：600轨距多绳提升罐笼（一宽一窄）⑴、1t矿车单层双车钢罐道四绳宽罐笼：型号GDG1/6/1/2K型1个罐笼总质：（包括自动平衡首尾绳悬挂装置、滚动罐耳、防滑附加质量及配重等）：Q z =20000kg本体高度：4.13m全高：6.677m载人数：38人长×宽：4410×1704⑵、1t矿车单层双车钢罐道四绳窄罐笼：型号GDG1/6/2/4型1个罐笼总质：（包括自动平衡首尾绳悬挂装置、滚动罐耳、防滑附加质量及配重等）：Q z =20000kg本体高度：4.13m全高：6.677m载人数：23人长×宽：4410×1024每次提升矿车数：2辆提升大件设备时，经防滑校验，需在窄罐中加10000kg配重。

1t矿车型号：MGC1.1-6载荷（矸石）质量：1800kg自重：610kg5、最大件质量（采煤机、掘进机最大不可拆卸件）：18000kg，运送大件平板车质量：1800kg，工作面液压支架整体下放为13000kg。

6、两罐笼提升中心线间距：1.802m7、提升内容升降人员、矸石、设备材料，升降最大件时，对侧配重10000kg，升降工作面液压支架时，对侧配重5000kg（4辆重矿车）。

8、最大班提升量下井工人：99人；矸石：50t(按出煤量的5%计算)；雷管、炸药：3车；料石、水泥、砂子：30t，设备、材料、坑木：25车；保健车：2次；其它：10次服务年限：整个矿井可采期12.4a。

2、副立井提升设备方案选择兼并重组整合后矿井设计生产能力900kt/a，采用斜井－立井开拓方式，在工业场地设副立井。

根据矿井副立井井筒特征和提升能力，设计采用多绳摩擦轮式提升机。

矿井主副井提升机安全保护检查试验制度
为了确保提升机安全保护设施灵敏可靠，保证提升机运行安全，特制定以下规定：
1.提升机的各级过卷保护每班在交接班时由绞车司机进行实际试验一次，距离准确，安全回路动作可靠。

2.提升机的紧急停车按钮和事故停车按钮，每班在交接班时由司机进行实际试验一次，安全回路动作可靠。

3.副井提升机井口井底三闭锁保护装置每班由信号工和维修电工检查试验一次。

4.主井箕斗卸载仓满保护装置每天由检修班电工检查试验一次。

5.闸瓦磨损保护每周由主管队长和专责技术人员组织试验一次，主要时眼检测开关是否灵活，间隙是否符合规定，安全回路动作可靠。

6.超速保护每月由主管队长和专责技术人员组织进行试验一次。

7.减速保护每月由主管队长和专责技术人员组织进行试验一次。

8.限速保护每月由主管队长和专责技术人员组织进行试验一次。

9.各种保护的检查试验必须按规定的方法和时间进行，详细填写记录，发现问题及时汇报处理。

矿井提升8.1 概述本矿井设计生产能力为120万t/a，根据实际情况，设计采用两套提升系统，即主井采用多绳缠绕式箕斗提升，提升倾角为90°，副井采用罐笼提升，提升倾角为90°。

本矿井年工作日为330天，实行“四六制”作业制度，其中三班采煤，一班检修。

每班每天工作6小时。

每天净提升时间为16小时。

根据本矿井的地形条件和煤层赋存条件，设计第一水平采取平硐，第二、三水平采用立井开拓。

井筒特征见表8-1。

表8-1 井筒特征表本矿井有三个水平，即+150、-150m水平和-400m水平。

选用皮带运煤,型号为MGC1.1-6固定式矿车运料。

煤的容重为1.35t／m3；矸石的容重为2.4t／m3。

矿井的服务年限为89年，第一、二水平的服务年限分别为31年、31年。

最大班下井人数为200人。

8.2 主井提升8.2.1 提升容器的选择计算提升容器需根据提升任务的大小来确定。

对矿井的具体情况，加大提升容器，可降低提升速度，提升机、井筒装备都要加大，增加初期投资，但可节约用电；反之，加大提升速度，可选用较小提升容器和提升机，投资较少，但电耗增加。

一般认为在不加大提升机及井筒直径的前提下，选择较大的提升容器，以采用较低的提升速度，节省电耗。

本矿井主井采用箕斗提升，主要参数如下：A n—矿井年产量，120万t/a；H s—井筒深度，550m；矿井工作制度：年工作日按330天计，日工作小时数t，取16h；H z—装载高度，m，估取18～25m，取20m；H x—卸载高度，m，估取16～20m，取18m；r—煤的散集容积质量，Kg/m3，取1.351、确定小时提升量A h =tb ca A r f n式中： A h ——小时提升量，t ／h ； A n ——矿井年产量，120万t ／年；c ——提升不均衡系数。

《煤炭工业设计规范》规定：有井底煤仓时为 1.10～1.15；无井底煤仓时为1.20。

本设计取1.13；a f ——提升能力富裕系数，取1.2；b r ——年工作日，330天； t ——日工作小时数，16h ； 代入数据计算得：h A =327.27t ／h 。

主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm 物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。

2、钢丝绳安全系数M 物= QdFjm 物 =7.728＞6.5 ，符合要求 主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。

其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。

2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求 （2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s 2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM ， Mj ——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM ，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg, 其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N（查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。

主、副井提升机、盲斜绞车有关安全技术参数验算一、主井提升机1、电动机功率验算电动机功率N=Φηj KPmVm 102 =02.185.010206.121300015.1⨯⨯⨯⨯ =2121.1KW ＜2×Ne=2×1100=2200KW式中K ——矿井阻力系数，箕斗取K=1.15Pm ——箕斗载煤量， P =13000KgVm ——提升最大速度，Vm=12.06m/sηj ——减速器液动效率，ηj=0.85Φ——动力系数，采用强迫通风取Φ=1.52、钢丝绳安全系数验算ma nqHh Hi Hc nP P P nQq m Z +-++=)( 1561.82)151.836(35.44300013000120002.760344⨯⨯+-⨯⨯+++⨯= =7.1＞6.8根据《煤矿安全规程》第213页第四百条表7中规定:钢丝绳的安全系数［ma ］=7.2-0.0005Hc=7.2-0.0005×836.1=6.8式中n ——提升钢丝绳根数Qq ——钢丝绳最小批破断拉力总和；Kg /mPz ——箕斗自重；KgPp ——配重；KgP ——提升钢丝绳重量；Kg /mHc ——钢丝绳悬重长度；mHh ——尾绳2个高度；mn ′——尾绳根数q ——尾绳单重3、提升能力核定见主提升能力核定表二、副井提升机1、电动机功率计算电动机功率N Φηj KPcVm 102= 2.185.010265.935602.1⨯⨯⨯⨯= =570.6KW ＜2×Ne=2×630=1260KW式中K ——矿井阻力系数，罐笼提升取K=1.2Pc ——最大张力差，Pc=13200-4×（650+1760）=3560 KgVm ——提升最大速度， m/sΦ——动力系数，采用自然通风取Φ=1.2Ne ——电动机功率；KW2、钢丝绳安全系数计算①、当提物料时（以提液压支架为准）：ma qHh n Hh Hc nP P P nQq y Z '+-++=)( 1565.82)15764(35.44300013000120002.760344⨯⨯+-⨯⨯+++⨯= =7.9＞7.8根据《煤矿安全规程》第213页第四百条表7中规定:钢丝绳的安全系数［ma ］=7.2-0.0005Hc=7.2-0.0005×764=7.8②当提人员时 ma qHh n Hh Hc nP P P nQq Z '+-++=)(人 1565.82)15764(35.4475235120002.760344⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯+⨯= =10.0＞8.8式中Pz ——罐笼自重；KgPy ——液压趾甲重量（包括平车自重）主罐第一层、第二层分别乘35人、每个人按75Kg 计算根据《煤矿安全规程》第213页第四百条表7中规定:钢丝绳的安全系数［ma ］=9.2-0.0005Hc=9.2-0.0005×764=8.83、提升能力核定见副竟提升能力核定表三、102区2米绞车绞车提、放车时液压支架为最重，整体时G=14250Kg ，拆去前梁、挑梁、护帮板时G=12800 Kg ，平板车自重G=400 Kg 。

官庄河煤业副斜井提升绞车能力核算说明书一、设备参数：1.提升机型号： 2JK-3×1.52.卷筒直径： 3 m3.卷筒宽度： 1.5m4.钢丝绳直径： 6×19＋FC（36mm）5. 卷筒数量： 2个6. 减速器型号 ZKL37. 减速比 31.58. 最大静张力： 135kN9. 最大静张力差： 90kN10. 提升长度： 525m11.提升斜角 21度12. 钢丝绳重： 4.78Kg/m×525=2510kg≈25.1 kN13. 大件重： 185 kN14. 平板车重： 15 kN15.电机 YTS400L3-10 功率400KW 电压660V 转速594r/min二、牵引力校核：实际载荷校核计算对于斜井 F= G·sinθ+G钢·sinθ+0.015 G·cosθ+0.175 G钢cosθG钢—钢丝绳总重： 25.1 kNG—最大件重（含平板车）： 185+15=200 kNθ—提升倾角： 21°F—实际静张力差： kN所以 F=200×sin21°+25.1× sin21°+0.015×200cos21°+0.175×25.1 cos21°=87.6kN5.2JK-3×1.5矿井提升机最大静张力差为90 kN，满足使用。

三、制动力矩校核计算：安全系数na≥3.25 闸瓦摩擦系数μ=0.35 制动头数量n=16 摩擦中心直径Dm=3270mm制动器最大正压力 N=（F×D×na）/（n×μ×Dm）=（87.6×3000×3.25）/（16×0.35×3270）≈46.6 kN50kN正压力的制动器可满足使用。

选用50kN正压力的制动器。

四、电机校核1.电机转速计算n= 60Vi/Dπ式中n—电机转速 r/minV—最大提升速度3.11m/si—减速器传动比 31.5D—卷筒直径3 mn= 60×3.11×31.5/3π≈624r/min靠标准选用594 r/min转速可以，此时提升速度为2.96m/s。

副斜井提升机JTP-1.6×1.2提升能力验算书（一）验算依据1、倾角25°，井口标高＋783.238m，井底水平标高＋702.5m，斜长224m；2、提升容器：V型矿车，自重0.68t,容积为1m³。

3、矿车连接器的强度30kN；4、最大载重量2.28 t,（包括V型矿车自重，1m³的矸石重量）；（二）验算1、根据连接器强度验算矿车数矿车连接器的强度为30kNn≤30000=3.093g m1+m2(sinβ+f1cosβ）因此矿车数应定为3辆。

式中m1、m2为当个矿车的载货量及其自身质量，kg；m1=1600kg, m2=680kg.f1为矿车运行摩擦阻力系数，矿车为滚动轴承f1=0.015，g为重力加速度，9.81m/s2.β为井筒25°2、提升钢丝绳的验算1、绳端荷重（V型矿车的容积为1m³）Q d重=3×2280×(sin25°+0.015cos25°)g＝29. 662kN2、提升长度： L=224+30(上车场)+30(下车场)=284m3、钢丝绳荷重Q p重＝1.23×284×(sin25°+0.4 cos25°)g＝2.686634kN4、钢丝绳钢丝绳型号：6×18+FC钢丝绳直径d＝18.5 mm钢丝绳单重m p=1.23kg/m钢丝绳根数1根钢丝绳抗拉强度δ=1670Mpa每根最小钢丝破断拉力总和Q P=215kN钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数f2为0.4m a=Q P/( Q d重+ Q p重)＝215k/(29. 662k+2.686634k)＝6.64满足安全规程规定的允许安全系数m a =6.64>6.53、提升机验算用提升机JTP-1.6×1.2，滚筒直径1.6m，最大静张力45kN提升机型号 JTP-1.6×1.2滚筒直径 1.6m滚筒宽度 1.2m缠绕层数 2层最大提升速度 3.06 m/s1、提升机滚筒直径D验算D＝1600mm＞80d＝80×18.5＝1480因此钢丝绳在滚筒上缠绕时产生的弯曲应力能保证钢丝绳的使用寿命。

提升机制动系统的验算一、副井最大静张力、静张力差的验算：副井技术参数：绞车型号：2JK —3.5/20 罐笼自重：3450kg一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg提升高度：540m 每米绳重5.63kg/m最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s ²/m ） 楔形连接器：227 kg盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2,摩擦半径1.7m ，油缸作用面积138cm 2,液压缸直径15.4cm,活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。

液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力6.3MPa,最大输油量：9L/min,油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。

1、最大静张力的验算：PH Q Q Q F Z j +++=21m ax = 718+2448+3450+227+3569=10413kg<18000kg式中：Q 1—矿车重量Q 2—碴重量Q Z —罐笼自重(包括楔形连接器)P — 钢丝绳自重H — 提升高度通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求。

2、最大静张力差的验算：PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443=6609kg 〈12500kg式中：Q 1—矿车重量， kgQ 2—碴重量， kg通过计算，提升机最大静张力差6609kg ，小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。

二、安全制动力矩的验算：1、安全制动力矩：n N R M m Z μ2=式中：M Z —安全制动力矩μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数，0.35R m — 摩擦半径，1.7mn — 制动闸副数，8副N — 制动盘正压力N=)/(C K F n l +∆-K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm∆— 闸瓦最大间隙，2mmn l — 一组碟形弹簧片数，8片C — 制动器各运动部分的阻力，0.1NF — 活塞推力F=4/)(22d D P x -πP x —工作制动油压，最大值6.3MPa=63kg/cm ²D — 油缸直径，14.0cmd — 活塞杆直径，5.0cm得：n N R M m Z μ2==2[C K n d D P l x -∆--/4/)(22π]n R m μ=2[63⨯3.14（142-52）/4-5570⨯2/8-0.1]⨯0.35⨯1.87⨯10 =92470.37kgm=906209.6Nm2、 3倍最大静张力矩的验算：2/)(8.921D PH Q Q M j ++==9.8×6609⨯4/2=129536.4NmM Z =906209.6Nm>3M j =3⨯129536.4=388609.2Nm3、 调绳时制动力矩的验算：M j '=9.8（PH Q Z +）D/2=9.8（3450+4.51×763.5）⨯4/2=135110.2NmM z '=1/2M Z =1/2⨯906209.6=453104.8>1.2M j '=1.2⨯129536.4=155443.68Nm计算得知：安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩1.2倍罐笼和钢丝绳产生的静力矩。

主井钢丝绳验算主井垂深250米，提升机型号为2JK-2×1，钢丝绳型号为18×7-φ26mm。

箕斗自重2t、容重3t。

一、提升最大载重量时，钢丝绳最大静张力Fjm=(Q+QZ) +PLc=（2000+3000）×9.8+2.444×9.8×360=5000×9.8+8622=49000+8622=57622N=57.6KN绞车最大静张力为90KN＞57.6KN，满足要求二、提物时钢丝绳实际安全系数为：m=Qd/Fjm=538.36/57.6=9.3＞6.5钢丝绳安全系数符合要求Fjm——最大静张力，KN；Q——容器有益载重量，按3000Kg计算；QZ——容器自身重量，每节按2000Kg计算；P——每米钢丝绳重，26mm钢丝绳每米按2.444kg×9.8=23.95N计算；Lc——钢丝绳长度。

按360米计算（井筒深度250米）；Qd——钢丝绳最大破断拉力，KN；（实测为538.36KN）m——《煤矿安全规程》规定，新绳升降物料安全系数不小于6.5；副井提升矿车时钢丝绳验算副井为斜巷串车提升，斜巷长度329米，坡度28度，提升机型号为JK-2.5×2，钢丝绳型号为6T×7-φ28mm。

每次提升矿车5辆（特殊车辆1辆），矿车自重0.6t、容重2t（矸石车）。

一、提升五辆矸石车时钢丝绳最大静张力Fjm=(Q+QZ)(sina+f1cosa)+PLc(sina+f2cosa)=（2000+600）×5×9.8（sin28+0.012cos28）+2.74×9.8×350(sin28+0.17cos28)=127400×0.48+9398×0.628=61152+5902=67054N=67KN二、提物时钢丝绳实际安全系数为：m=Qd/Fjm=576.8/67=8.6＞7.5钢丝绳安全系数符合要求Fjm——最大静张力，KN；Q——容器有益载重量，按每矿车装矸石2t计算；QZ——容器自身重量，按0.6t计算；a——倾角。