副暗井提升机选型计算

提升系统选型及验算方法一、提升井架井筒利用矿建用凿井井架施工，凿井井架必须能承载井筒装备安装施工荷载，且其天轮平台满足提升悬吊天轮布置的要求。

必要时可采用永久井架施工。

二、提升机井筒装备安装用的提升机，应根据井筒安装的提升方式及提升量进行选择。

必要时可采用矿永久提升机施工。

列出提升机技术参数表（表3.4.3）。

三、提升系统选型验算根据矿建所用提升机或矿永久提升机进行提升能力验算。

（1）、提升绞车凿井提升计算①滚筒直径（D）D≥60ds D≥900δ式中：ds—钢丝绳直径，mm；δ—钢丝绳最粗钢丝直径，mm；②选定提升机型号DT≥D DT—所选提升机的滚筒直径，Mm;③校验滚筒宽度B=｛［（H0+30）/3.14DT］+3｝(ds+ε)≤BT式中：30—钢丝绳试验长度，m；DT—提升机名义直径，mm ；3—摩擦圈数；BT—提升机滚筒宽度，mm;ε—钢丝绳绳圈间隙，取2～3mm ；④计算提升高度H0=H1+H2+H3+H4，m。

其中：H1—井筒深度，mH2—井架高度，mH3—提升天轮半径，mH4—提升天轮梁高度，取0.75m⑤设计选用多层股不旋转钢丝绳作为提升绳，绳重Ps= kg/m，钢丝绳最小破断拉力Q断为kg，配提升钩头，提升钩头应与提升荷载配套。

⑥提升容器自重：吊桶：Q Z=G1+ G2+ G3+ G4；其中：G1—吊桶重量，kgG2—钩头重量，kgG3—滑架重量，kgG4—滑架缓冲器重量，kg⑦提升载荷：Q=最大提升重量，kg；Q绳：提升钢丝绳重：提升高度绳重，kg⑧提升钢丝绳静张力：Q总= Q + Q绳，kg；其中：Q—最大提升重量，kgQ绳—提升高度的钢丝绳重量，kg提升人员时：Q人总= Q Z +n Q人+ Q绳，kg其中：Q1—提升容器总重量，kgQ人—吊桶乘人总重量，取75kg/人Q绳—提升高度的钢丝绳重量，kgn—吊桶乘人数，根据吊桶容积确定以上计算的钢丝绳静张力Q总应小于绞车最大静张力差，可以满足使用。

副井最大提升载荷计算
副井最大提升载荷计算
一、主要技术参数：
1、钢丝绳合格钢丝破断拉力总和：
1#绳1073.46KN、2#绳：1054.52KN、3#绳：1071.72KN、4#绳：1094.54KN
2、副井罐笼自重：150KN(含首、尾悬挂)
3、尾绳实际使用长度650m(尾绳质量：11.17kg/m),两根尾绳自重14.5T；
4、首绳悬挂长度31m,(首绳质量：5.6kg/m)四根首绳自重0.69T
5、钢丝绳安全系数：8.187（副井升降物料时）
二、安全系数验算：
根据钢丝绳最低安全系数8.187，将公式进行反推，把钢丝绳安全系数设为9时（9>8.187，符合安全规程），进行计算：
4294.24/9-（0.69+15+14.5）*9.81≈181KN≈18.1T
通过以上公式得知：安全系数为9时，绞车一次最大提升为
18.1T(当安全系数为8.5时，最大提升量为20.9T)。

三、电机提升重量验算：
依据煤矿立井动力系数法进行计算：
1000=9.81*1.2*Q*623.5*1.6/1000*102*1
（1000:电机功率、1.2：矿井阻力系数、Q：提升重量kg、18：提升重量、623.5：提升高度、1.6：动力系数、102：运行时间、1：传动效率）
根据上述公式反推进行校核电机：电机的提升重量约为8685kg。

副井提升机尾绳型号变更验算我矿平衡尾绳实际选用扁P8×4×7-94×16型扁钢丝绳2根，主要技术参数：宽×厚=94×16mm2, 钢丝绳单位长度质量为P w=4.34kg/m。

在两年的使用过程中没有发生过安全事故，运行状态良好。

但是在安全专篇和初步设计中平衡尾绳选用扁P8×4×7-100×17型扁钢丝绳2根，主要技术参数：宽×厚=100×17mm2, 钢丝绳单位长度质量为P w=4.91kg/m。

为了验证我矿所实际使用的平衡尾绳P8×4×7-94×16型扁钢丝绳是否符合安全使用要求，特进行计算校核，具体验算过程如下：1、提升容器选择本矿井提矸、下材料等采用1t固定矿车，载矸Q物=1.8 t，自重Q C=600 kg。

提升容器选用一对1t双层二车4绳罐笼，一宽一窄，双层提人单层提矸，宽罐可满足整体下放电机车等大件的要求。

宽罐主要技术参数为：质量Q z=6647kg，允许承载28人，罐笼本体高度为6.2m，全高H r=10m。

窄罐主要技术参数为：质量6017kg，允许承载20人，需增加配重630kg，罐笼本体高度和全高与宽罐相同。

在升降最大件时，另一侧需增加临时配重4000kg。

提升容器中心距S=1.65m。

2、钢丝绳选择a. 提升高度Ht=Hs=630-70=560 (m)b. 井架（上天轮中心）高度H j=H r+H g +0.75R t+5=10+7.5+0.75×1.125+5=23.34(m) 取H j=24 mc. 尾绳环高度H h=H g+0.5+2.5S=7.5+0.5+2.5×1.65=12.125 (m),取H h=13 md. 绳端荷重提人：Q dr=6647+28×70=8607(kg)提物(最大件)：Q dw=6647+6000=12647(kg)e. 钢丝绳悬垂长度Hc=560+24+13=597(m)f. 钢丝绳允许最小安全系数提人：m1=9.2-0.0005×597=8.9提物：m2=8.2-0.0005×597=7.9g. 提升首绳选择：我矿首绳选用6V×21+7FC-24型，左、右捻向各2根，主要技术参数：绳径D k=24mm，丝径δ=1.7mm，钢丝绳单位长度质量为P k=2.33kg/m，钢丝破断拉力总和为Q q=366047 Nh. 平衡尾绳选择我矿平衡尾绳选用扁P8×4×7-94×16型扁钢丝绳2根，主要技术参数：宽×厚=94×16mm2, 钢丝绳单位长度质量为P w=4.34kg/m。

—最大提升速度，m30—提升钢丝绳试验长度，m—提升机卷筒名义直径，m—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm3—摩擦圈数—提升机卷筒宽，mmB＞时可绕n层，在建设时期当井深≤400m时，n=2井井深＞400m时，n=3，必须符合《煤矿安全规程》有关规定错绳圈，一般=2~4—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，N—提升机主轴强度要求允许的钢丝绳最大静张力差，N—提升物料荷重，N—提升容器荷重，N—钢丝绳线分布力，N/m=9.81—每米钢丝绳标准质量，kg /mP—电动机功率，kNL0—钢丝绳最大斜长，m—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.015（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，=0.15~0.2—井筒倾斜角立井提升：斜井提升：—动力系数：吊桶提升时，=1.05罐笼提升时，=1.3—提升机最大速度，m/s—矿车阻力系数，=1.15~1.2—电动机功率备用系数，=1.2—传动效率，一级减速=0.92二级减速=0.85其余符号同前VT=式中K—提升不均匀系数，K=1.15~1.25Azh—抓岩机最大生产能力；多台抓岩机时为总生产能力（松散体积）m3/h0.9—吊桶装满系数T1—提升一次的循环时间，s，Tzh/sTzh=为了充分发挥提升机的能力，Tzh≥T1Vj=式中K—提升不均匀系数，K=1.250.85—箕斗装满系数Ag—掘进每一循环的小时出矸量m3/h—一次提升循环时间，ST1=2T1=式中—箕斗提升最大速度，m/s。

《煤矿安全规程》规定，当箕斗提升物料时，≤7，当铺固定道床，并采用等于或大于38kg/ m的钢轨道时，≤9。

—箕斗在卸载轨内运行速度，m/s；=1.0~1.5—卸载曲轨长度，m；一般选=6~8a—箕斗提升加减速度，m/s2；=0.5~0.7L—提升最终斜长，m—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时=100~300sQ=9.81Q=9.81—标准吊桶容积，m3—矿车容积，m3 —岩石松散容积，kg/ m3—岩石松散系数，取1.8~2.0—水容重，kg/ m3 —临时罐笼所容纳矿车数—装满系数，取0.9—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，1470~1870Mpa—钢丝绳的安全系数提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9 ≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m≥—所选钢丝绳所有钢丝破断力总和，N—箕斗容积，m3—矿车容积，m3—矿车装满系数，= 0.8~0.9—岩石松散容重，k g / m30.85—箕斗装满系数—每次提升矿车数目—钢丝绳最大斜长，m—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取=1570 Mpa—井筒倾斜角—安全系数，提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.0 15（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，= 0.15~0.2≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m ≥—所选钢丝绳所有钢丝—悬吊设备荷重，N—悬吊同一设备的钢丝绳数—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数≥13≥Ps —每米钢丝绳标准重量，kg/ m—选定钢丝绳的所有≥—第个掘进工作面实际需要的风量，m3/mi n—第个掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3/m in—第个掘进工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应根据实际考察的结果确定。

—最大提升速度，m30—提升钢丝绳试验长度，m—提升机卷筒名义直径，m—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm3—摩擦圈数—提升机卷筒宽，mmB＞时可绕n层，在建设时期当井深≤400m时，n=2井井深＞400m时，n=3，必须符合《煤矿安全规程》有关规定错绳圈，一般=2~4—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，N—提升机主轴强度要求允许的钢丝绳最大静张力差，N—提升物料荷重，N—提升容器荷重，N—钢丝绳线分布力，N/m=9.81—每米钢丝绳标准质量，kg /mP—电动机功率，kNL0—钢丝绳最大斜长，m—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.015（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，=0.15~0.2—井筒倾斜角立井提升：斜井提升：—动力系数：吊桶提升时，=1.05罐笼提升时，=1.3—提升机最大速度，m/s—矿车阻力系数，=1.15~1.2—电动机功率备用系数，=1.2—传动效率，一级减速=0.92二级减速=0.85其余符号同前VT=式中K—提升不均匀系数，K=1.15~1.25Azh—抓岩机最大生产能力；多台抓岩机时为总生产能力（松散体积）m3/h0.9—吊桶装满系数T1—提升一次的循环时间，s，Tzh/sTzh=为了充分发挥提升机的能力，Tzh≥T1Vj=式中K—提升不均匀系数，K=1.250.85—箕斗装满系数Ag—掘进每一循环的小时出矸量m3/h—一次提升循环时间，ST1=2T1=式中—箕斗提升最大速度，m/s。

《煤矿安全规程》规定，当箕斗提升物料时，≤7，当铺固定道床，并采用等于或大于38kg/ m的钢轨道时，≤9。

—箕斗在卸载轨内运行速度，m/s；=1.0~1.5—卸载曲轨长度，m；一般选=6~8a—箕斗提升加减速度，m/s2；=0.5~0.7L—提升最终斜长，m—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时=100~300sQ=9.81Q=9.81—标准吊桶容积，m3—矿车容积，m3 —岩石松散容积，kg/ m3—岩石松散系数，取1.8~2.0—水容重，kg/ m3 —临时罐笼所容纳矿车数—装满系数，取0.9—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，1470~1870Mpa—钢丝绳的安全系数提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9 ≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m≥—所选钢丝绳所有钢丝破断力总和，N—箕斗容积，m3—矿车容积，m3—矿车装满系数，= 0.8~0.9—岩石松散容重，k g / m30.85—箕斗装满系数—每次提升矿车数目—钢丝绳最大斜长，m—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取=1570 Mpa—井筒倾斜角—安全系数，提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.0 15（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，= 0.15~0.2≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m ≥—所选钢丝绳所有钢丝—悬吊设备荷重，N—悬吊同一设备的钢丝绳数—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数≥13≥Ps —每米钢丝绳标准重量，kg/ m—选定钢丝绳的所有≥—第个掘进工作面实际需要的风量，m3/mi n—第个掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3/m in—第个掘进工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应根据实际考察的结果确定。

+400m---+80m 副井斜坡绞车选型计算一、计算条件1.年产矸量预计：35N A =万吨；2.斜坡角度：25β=；3.斜坡总斜长：取760L m = ；(+400m--+80m 斜坡斜长757.2m 。

)4.年工作日：330r b =天；5.日工作时间：16t h =；6.矿车自重： m 1=1270kg （矿车净重1250kg ，铁片钩、保险绳重约20kg ）7.单个矿车长度：2410㎜（上、下偏差±5㎜）； 外沿2450㎜（偏差±10mm ）；单个矿车宽度：1242㎜（偏差±5㎜）；单个矿车滚面距矿车沿高度：866㎜（偏差±5㎜）； 单个矿车体积：2410×1242×866/（1～1.5）=2.592～1.728（3m ）；900mm 轨距单个矿车体积：约2m 3；矸石每车净重()22 1.83600m kg =⨯= 矸石比重（矸石散体容积按照31.8/T m 计算）； 8.提升方式为：串车提升； 要求：每次提升车数为：3车。

考虑矸石量等情况，本选型按照+400m---+80m 提升3个车进行选型设计计算。

二、一次提升量和车组中矿车数的确定 1.计算提升斜长()7602222804T D k L L L L m =++=++=；L —斜坡长度：760L m =；D L —斜坡下车场运行距离：22D L m =K L —斜坡口上车场运行距离：22K L m =；2.初步确定速度1）初步确定最大提升速度mν',根据《煤矿安全规程-2013版》规定:倾斜井巷内升降人员或用矿车升降物料时, 5/mm s ν'≤。

本次设计初步确定最大提升速度 4/m m s ν=；2）斜坡上、下车场内速度0 1.5/m s ν≤，取0 1.3m/s ν=。

3）斜坡上、下车场初始加、减速度200.3/a m s ≤，取200.3/a m s =4）斜坡中主加、减速度1a 、3a ，升降人员时2130.5/a a m s =≤，取2130.5/a a m s ==，对料物提升的1a 和3a 没有限制。

副井提升选择计算直径为Φ7.0m,井筒深度为258m。

使用Ⅲ型井架。

提升机的型号为JK-2.5/30，配套电机功率为475KW。

吊桶使用2.5Ｍ³,使用7T钩头，滑架为2.25ｍ．计算：１、 2.5Ｍ³吊桶自重：766Kg２、钩头、滑架、缓冲器重量：419 Kg３、凿岩机重量:4900Kg４、钢丝绳最大悬垂高度：H0=H sh+H jH0——钢丝绳最大悬垂高度。

H sh——井筒深度。

H sh=258mH j——井口水平至井架天轮平台垂高。

H j=24mH0=H sh+H j=258+24=282(m)。

５、提升物料荷重：Q=K m*V TB*γg+0.9*(1-1/K s)* V TB*γshQ——提升物料荷重。

K m——装满系数，取0.9V TB——标准吊桶容积，取3Ｍ³。

γg ——岩石松散容重，取1600Kg/m 3 K s ——岩石松散系数，取1.8 γsh——水容重，取1000 Kg/m 3Q=0.9*2.5*1600+0.9*(1-1/1.8)*2.5*1000=4600(Kg)６、 钢丝绳终端荷重（提矸）Q 0=766+419+4600=5785（Kg ） ７、 钢丝绳终端荷重（提人）Q 0=766+419+75*8=1785（Kg ） ８、 钢丝绳终端荷重（提凿岩机）Q 0=419+4900=5319（Kg ）９、 钢丝绳单位长度重量：110s aaQ P H m δ=⨯-δB ——钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取170Kg/mm 2 m a ——钢丝绳安全系数，取7.5。

57851101702827.5s P =⨯-=2.62Kg/m查表选择18*7---26---170钢丝绳,单位重量为2.673Kg/m 。

P Sb =2.673Kg/m钢丝绳破断拉力总和为48550Kg 。

１０、钢丝绳安全系数校核：m=Q d/（Q0+P sB*H0）≥m a钢丝绳在提升抓岩机时的安全系数:m=48550/（5319+2.673*258）=8.01＞7.5钢丝绳在提矸时的安全系数:m=48550/(5785+2.673*258)=7.5≥7.5钢丝绳在提升人员时的安全系数:m=48550/(1785+2.673*258)=19.6＞9经验算,选用18*7—26—170的钢丝绳满足使用要求。