主斜井提升系统图

随着我国经济的不断改革开放，煤炭工业必将高速持续地向前开展，矿井提升是煤炭生产过程中必不可少的重要生产环节。

矿山提升工作的任务是将采场采下的矿石，经井下港道运到井底车场，然后沿井筒提升到地面，再从地面运往选矿厂，或直截了当运往向外部运输的装车站；将掘进出来的废石运提到地面，再从地面运往废石场；此外，还担负着运输材料器械设备到使用地点和运送人员上、下班的任务。

在矿山企业中，运输提升作业的劳动量特别大，运输提升的费用在矿石生产本钞票中也占特别大比重，矿井提升设备的耗电量一般占矿井总耗电量的30%～40%。

因此，正确的选择矿山运输提升设备，合理地布置和科学地组织运输提升工作，对提高矿井产量、落低矿石生产本钞票和提高劳动生产率，将会有特别大作用。

歪井提升在我国中、小型矿井中应用极其广泛。

采纳歪井开拓具有初期投资少、建井快、地面布置简单等优点。

但一般歪井提升能力小，钢丝绳磨损较快，井筒维护费用高。

它包括歪井串车、歪井箕斗及歪井带式输送机三种提升方式。

歪井串车提升：可分为单钩与双钩串车两种，其中，单钩串车提升井筒断面小，投资小，生产能力小，耗电量大，但能够用于多水平提升。

双钩串车提升能力较大，但只能用于单水平提升。

一般年产量在210Kt一下的小型矿井多采纳单钩，年产量在300Kt左右的矿井采纳双钩，两者皆适用与倾角在25以下的情况本文综合运用学过的有关专业知识。

本设计包括单钩甩车场和双钩平车场两局部。

通过的提升条件，分析各局部的经济性、平安性、节能性、技术可行性等诸方面，来做出最正确的提升方案。

要害词钢丝绳；提升机；电动机；效率第一章主歪井串车提升单钩甩车场原始数据矿井年产量：万吨30=An 井筒歪长：m 550=L 井筒歪角： 25=β工作制度：年工作日300=r b 天，日工作实数14=t 小时 煤的松散容重：3/92.0m t r = 矿井效劳年限：年40采量MG1.1-6，一吨固定式车厢式矿车 提升不均衡系数：15.1=C井底车场甩车增加的运行距离：)(30m L H = 串车在井口栈桥上的运行距离：)(30m L B =1、一次提升量和车组中矿车数确实定图1-1歪井甩车场单钩串车提升系统1一次提升量和车组中矿车数确实定依据矿井年产量要求计算矿车数提升歪长：)(6105503030m L L L L B H t =++=++=一次提升持续时刻确实定：初步选定的最大速度为4.8m/s ，计算每次提升的持续时刻 小时提升量sh M :一次提升量M ： 一次提升矿车数n: 式中：ϕ装载系数当倾角在 3025-〔8.085.0-=ϕ〕ρ煤的松散密度，m kg /1V —3m通过计算算出n 值位小数时，考虑到利用串车型号，取一次提升矿车数为13。

*******福山煤业矿井运输系统专项设计********** 煤业机电科运输系统专项设计一、矿井提升方式主斜井提升方式为强力皮带提升，副斜井人员运送方式为架空乘人装置运输，物料运输方式为绞车升，生产期间的人员运输管理严格按照“行人不行车，行车不行人”的规定执行。

二、主斜井提升设备 主斜井带式输送机设计参数：B=1000mm ， V=2m/s ，Q=250t/h 防爆电动机YB 3554-4，N=250kW ，一台；减速器：ZSY500-25，一台；闸式制动器：YWZ5-400/121，一台；逆止器：NYD270 ,一台；液粘软起动装置：YNRQD150；带油泵电机及冷却电机(防爆),一台；液压绞车自动拉紧装置：YZLA-150，N=15kw,一套。

主斜井带式输送机具体选型：输送物料：原煤，粒度0～300mm 、散密度：ρ=0.9t/m 3、输送量：Q=250t/h 、从尾部至头部水平输送距离：L≈530m 、提升高度：H≈227m 。

最大倾角δ＝24.34°。

预选带式输送机参数：带宽B ＝1000mm ，带速v ＝2.5m/s ，承载托辊组为60°深槽角托辊Φ133mm ，回程托辊组为V 型托辊Φ133mm ，阻燃型钢丝绳芯ST1600胶带，液压自动拉紧，传动滚筒直径φ=1000mm ；上运段摩擦阻力系数取f=0.024 胶带与传动滚筒之间摩擦系数u=0.35 输送能力验算：h t Svkp Q MAX /2507356.3>==圆周驱动力计算：KN F F H q q q q q CfLg F S S g G G B KU RO u 4.119)]2([21=++++++=传动滚筒轴功率计算：kw v F P u A 5.298== 电动机功率计算：kw P P AM 378==η，取电动机2x250kW ，输送带下垂度要求最小张力计算： 承载分支：kN a h gq q a F manG B 5.9)/(8)(0min=+回程分支： kN a h gq a F B u 8.8)/(8maxmin ==输送带传动滚筒奔离点张力（考虑不打滑和下垂度要求）取：kN F 4.1142=输送带传动滚筒趋入点张力（最大张力）计算：kN F F F u 2.16821=+=输送带在机尾滚筒处张力计算：kN F Hg q q q q fLg F F st B G B RO 6.9)(14=--++-= 输送带静安全系数计算：5.9max==F Bn σ，接头效率0.9， 满足要求 逆止力矩计算：Mzh=1.5（Fst-FH ）D/2=42.9KN.M带式输送机为上运输机，配有制动器，逆止器。

矿井提升机构造技术培训一、提升机的主要结构及其作用（一）主轴装置组成：包括卷筒、主轴、主轴承，在双筒提升机(或可分离式单筒提升机)中还包括有调绳离台器。

图3-4所示为JK系列双筒提升机主轴装置结构简图。

由下图（图3-4）可知，固定卷筒的右轮毂用切向键固定在主轴上，左轮毂滑装在主轴上，其上装有润滑油杯，应定期向油杯加润滑油，以免轮毂和主轴表面磨损。

游动卷筒的右轮毂经轴套滑装在主轴上，也装有润滑杯，保证润滑。

轴套的作用：保护主轴和轮毂，避免在调绳时轴和轮毂磨损。

左轮毂用切向键固定在轴上并经调绳离合器与卷筒连接。

卷筒为焊接结构，其特点是筒壳下没有其他(如支环和斜撑等)支撑结构，两侧轮辐(支轮)是由钢板制成的，开有若干人孔。

筒壳外边一般均设有木衬。

在单层缠绕时，木衬上车有螺旋绳槽，以使钢丝绳规则地排列，并减少钢丝绳的磨损。

木村的厚度应不小于2倍钢丝绳直径，通常宽在100mm左右。

在多层缠绕情况下《煤矿安全规程》规定：卷筒必须设有带绳槽的衬垫。

（二）调绳离合器作用：是使活卷筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换水平时，能调节两个容器的相对位置。

类型：齿轮离合器、摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器。

应用较多的是齿轮离合器。

图1所示为JK系列提升机调绳离合机构示意图，采用齿轮离合器，液压控制。

图1 轴向移动齿轮离合器1-主轴；2-键；3-轮毂；4-油缸；5-椽胶缓冲垫；6-齿轮；7-尼龙瓦；8-内齿轮；9-卷筒轮辐；10-油管；11-轴承座；12-密封头；13-闭锁阀结构：活卷筒的左轮毂3通过键2与主轴1相联，在活卷筒左支轮上沿圆周的三个孔中，放入调绳油缸4，调绳油缸的另一端插在齿轮6的孔中。

这样，当齿轮6与固定在轮辐9上的内齿轮8相啮合时，调绳油缸便相当于三个销子将3与6连接在一起，传递力矩。

工作原理：调绳油缸的左端盖连同缸体一起用螺钉固定在齿轮6上。

如图3-5(b)而齿轮6则滑装在活卷筒的左轮毂上。

活塞通过活塞杆和右端盖一起固定在轮毂上。

第十一章斜井第一节斜井的结构一、斜井开拓方式论述斜井开拓在技术上和经济上要比立井有利的多，具有投资少，速度快、成本低的优点。

近年来，随着矿井集中化、大型化、机械化和自动化程度的不断提高，要求发展连续运输工艺，增大提升能力。

国内外许多新建和改扩建的矿井，包括开采深度较深的大型矿井，都趋向于采用斜井开拓方式或斜井—立井综合开拓方式。

例如：年产27.5Mt的南非博杰斯普鲁特矿井；年产11Mt的前苏联萨拉姆斯卡亚矿井；年产10Mt的英国塞尔比矿井；年产9Mt山西阳泉三井；年产5Mt的大同四台沟矿井；年产4Mt的大同燕子山矿井等，均为大型斜井或斜井－立井综合开拓方式的矿井。

目前国内外斜井施工仍较多采用钻爆法。

国外大断面斜井施工最高月成井达397m（加拿大），国内在小断面掘进中也曾创下单孔月进705.3m的记录。

斜井按用途分类有：提升矿石或煤炭的主斜井；提升矸石、下放材料、设备和行人通风的副斜井；出风和兼作安全出口的斜风井；对特大涌水的矿井，还有专门敷设管路的排水斜井；采用水砂充填处理采空区的矿井还有专门的注砂斜井等。

其中主斜井按其提升方式又有矿车单车或串车提升斜井；箕斗提升斜井；胶带运输提升斜井和无极绳提升的斜井；而副斜井作为辅助提升，多为串车提升斜井。

二、斜井结构特点不同用途的斜井，它们的井口结构、井身结构及井底结构都有所不同。

（一）斜井井口结构1.斜井井颈结构斜井井筒和立井井筒一样，自上而下分为井颈、井身和井底三部分。

斜井井颈是指接近11-1所示。

在冲积层中的斜井，从井口至坚硬岩石间必须砌碹，并应延深至坚硬岩石内至少5m，同时应有防渗水措施。

井颈支护应露出地表以上，并高出当地历史最高洪水位1m以上。

处于地震高发区的斜井，还应遵守国家颁布的有关抗震要求对井颈段加固。

为了防止来自井口的火灾蔓延，在主、副斜井的井颈段同样应设金属防火门。

对于副斜井，人员安全出口、通风道、暖风道（寒冷地区）以及敷设压风管、排水管和动力、照明电缆用的孔道，均需设于防火门以下的井颈段并与地面接通。

矿井提升机构造技术培训一、提升机的主要结构及其作用（一）主轴装置组成：包括卷筒、主轴、主轴承，在双筒提升机(或可分离式单筒提升机)中还包括有调绳离台器。

图3-4所示为JK系列双筒提升机主轴装置结构简图。

由下图（图3-4）可知，固定卷筒的右轮毂用切向键固定在主轴上，左轮毂滑装在主轴上，其上装有润滑油杯，应定期向油杯加润滑油，以免轮毂和主轴表面磨损。

游动卷筒的右轮毂经轴套滑装在主轴上，也装有润滑杯，保证润滑。

轴套的作用：保护主轴和轮毂，避免在调绳时轴和轮毂磨损。

左轮毂用切向键固定在轴上并经调绳离合器与卷筒连接。

卷筒为焊接结构，其特点是筒壳下没有其他(如支环和斜撑等)支撑结构，两侧轮辐(支轮)是由钢板制成的，开有若干人孔。

筒壳外边一般均设有木衬。

在单层缠绕时，木衬上车有螺旋绳槽，以使钢丝绳规则地排列，并减少钢丝绳的磨损。

木村的厚度应不小于2倍钢丝绳直径，通常宽在100mm左右。

在多层缠绕情况下《煤矿安全规程》规定：卷筒必须设有带绳槽的衬垫。

（二）调绳离合器作用：是使活卷筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换水平时，能调节两个容器的相对位置。

类型：齿轮离合器、摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器。

应用较多的是齿轮离合器。

图1所示为JK系列提升机调绳离合机构示意图，采用齿轮离合器，液压控制。

图1 轴向移动齿轮离合器1-主轴；2-键；3-轮毂；4-油缸；5-椽胶缓冲垫；6-齿轮；7-尼龙瓦；8-内齿轮；9-卷筒轮辐；10-油管；11-轴承座；12-密封头；13-闭锁阀结构：活卷筒的左轮毂3通过键2与主轴1相联，在活卷筒左支轮上沿圆周的三个孔中，放入调绳油缸4，调绳油缸的另一端插在齿轮6的孔中。

这样，当齿轮6与固定在轮辐9上的内齿轮8相啮合时，调绳油缸便相当于三个销子将3与6连接在一起，传递力矩。

工作原理：调绳油缸的左端盖连同缸体一起用螺钉固定在齿轮6上。

如图3-5(b)而齿轮6则滑装在活卷筒的左轮毂上。

活塞通过活塞杆和右端盖一起固定在轮毂上。

矿井提升设备矿井提升设备概述矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石．升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。

它是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽，是矿山运输的咽喉。

因此，矿井提升设备在矿山生产的全过程中占有极其重要的地位。

随着科学技术的发展及生产的机械化和集中化，目前，世界上经济比较发达的一些国家．提升机的运行速度已达20～25m／s，一次提升量达到50t，电动机容量巳超过10000kw，其安全可靠性尤为突出。

在矿井生产过程中，如果提升设备出了故障，必然会造成停产。

轻者，影响煤炭产量；重者，则会危及人身安全。

此外，矿井提升设备是一大型的综合机械-电气设备，其成本和耗电量比较高，所以，在新矿井的设计和老矿井的改建设计中，确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件，保证提升设备在选型和运转两个方面都是合理的，即要求矿井提升设备具有经济性。

矿井提升设备的主要组成部分是：提升容器、提升钢丝绳、提升机(包括拖动控制系统)、井架(或井塔)、天轮及装卸载设备等。

由于井筒条件(竖井或斜井)及选用的提升容器和提升机类型的不同，可组成各有特点的矿井提升系统。

较常见的提升系统有：(1)竖井单绳缠绕式箕斗提升系统；(2)竖井单绳缠绕式罐笼提升系统；(3)竖井多绳摩擦式箕斗提升系统；(4)竖井多绳摩擦式罐笼提升系统；(5)斜井箕斗提升系统；(6)斜井串车提升系统。

图0-1所示是单绳缠绕式箕斗提升系统示意图。

处在井底车场的重矿车，由推车机推人翻车机8(也称翻笼)，把矿车内煤炭卸入井底煤仓，再经装载设备11把煤炭装入主井底的箕斗内。

与此同时，已提至井口卸载位置的重箕斗，通过井架上的卸载曲轨的作用，箕斗底部的闸门开启，把煤炭卸人地面煤仓6。

处在井上、井下的两箕斗分别通过接装置与两根提升钢丝绳7相连接，两根提升钢丝绳7的另一端则绕过安装在井架3上的天轮2，以相反的方向固接在提升机卷筒l上。

启动提升机，一根钢丝绳向卷筒上缠绕，使井底重箕斗向上运动；与此同时，另一根钢丝绳自卷筒上松放，使井口轻箕斗向下运动，从而完成了提升煤炭的任务。

摘要本文主要设计了矿井提升机的变频调速系统以及PLC控制系统。

通过对矿井提升机调速系统要求的分析，说明了采用变频调速的重要性。

在对各种变频调速方法的分析比较后，选择采用交流变频调速，然后选择变频器的类型，并按调速系统要求设计了变频器的外部电路。

通过对其电控系统各类故障处理的要求，选择采用可编程控制器（PLC），并对可编程控制器进行选型。

考虑到实际生产中可能出现的问题，合理的设计可编程控制器（PLC）的外部电路，并在此基础上对可编程控制器（PLC）程序做出初步的设计方案，为了保证可编程控制器（PLC）的可靠工作，将其系统抗干扰措施也设计在内。

可编程控制器采用PLC，能够时时检测矿井提升机的安全性能，反馈给控制设备。

减少了传统继电器接触式控制系统的中间环节，减少了硬件和控制线，提高了形同的稳定性和可靠性。

变频调速是利用改变被控对象的电源频率，成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速。

采用该控制系统，使提升机工作可靠，使用方便，同时具有动态显示的功能，节能效果明显。

关键词：矿井提升机变频调速变频器 PLCAbstractThis article mainly designs the variable frequency speed control system and PLC control system of mine hoist. Based on the mine hoist control system requirements analysis, illustrates the importance of using variable frequency speed regulation. In a variety of frequency conversion speed regulation method of analysis and comparison, selection using AC frequency converter, and then select the types of frequency converters, and according to the speed control system is designed the external circuit of frequency converter. The electric control system of various fault handling requirements, selection by using the programmable controller (PLC), and the programmable controller type. Considering the practical production problems that may arise, the rational design of programmable controller (PLC) of the external circuit, and based on the programmable controller (PLC) program to make the preliminary design, to ensure that the programmable controller (PLC) for the reliable operation of the system, the anti interference measures are designed. This paper is only a preliminary theoretical design, is not applied in practice, applied in practice before it must be verified in practice.Keywords：Mine Hois Variable Frequency Speed Regulation Frequency Converter PLC目录摘要 (I)Abstract (II)第1章概况 (1)1.1矿井提升方式与生产工艺 (1)1.2 变频提升机在矿山生产中应用 (3)第2章提升主要机械设备选择 (5)2.1提升容器选择 (5)2.2钢丝绳选择 (7)2.3提升机、天轮选择 (8)2.4电动机选择 (9)第3章提升速度图确定 (9)3.1提升机与井筒的相对位置计算 (9)3.2提升速度图的计算 (12)第4章提升系统动力学计算 (13)4.1提升系统运动部分变位质量计算 (13)4.2提升系统力图计算 (14)4.3电动机容量校验 (17)4.4提升机电耗计算 (18)4.5核算提升能力 (19)第5章变频电控系统控制硬件设计 (19)5.1变频器选择 (19)5.2 PLC选择 (22)5.3交流/直流电抗器选择 (27)5.4低压电器选择 (28)5.5电力电缆选择 (29)5.6供电变压器选择 (29)5.7系统检测器件选择 (30)第6章变频电控系统控制软件设计 (32)6.1 变频器功能设定 (32)6.2PLC梯形设计 (35)第7章变频调速系统控制与运行 (39)7.1提升系统原理分析与操作运行 (39)7.2变频电控系统与维护 (39)第8章提升设备的运转、检修与故障处理 (40)8.1提升设备的运转 (40)8.2提升设备的检修 (41)8.3提升设备的常见故障及处理方法 (42)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)60万吨斜井矿井提升机变频调速作者：XXX指导教师：XXX第1章概况1.1矿井提升方式与生产工艺1.1.1矿井提升设备及用途矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械，广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井，是生产运输的主要工具。