下载文档原格式
一、新主井提升系统能力核定公式（设计数据）：412360010M btP k A k k T= 式中 A —主井提升能力，万t/a ；b —年工作日，330d ；t —日提升时间，按第十一条规定选取；（16小时） P M —每次提升量，t/次；（4 t/次）k —装满系数。
立井提升取1.0，当为斜井串车或箕斗提升时，倾角20°及以下取0.95、20°~25°取0.9、25°以上取0.8；k 1—提升不均匀系数。
有井底煤仓时取1.1，无井底煤仓时取1.2；k 2—提升设备能力富余系数，取1；T —提升1次循环时间，s/次（现场实测时，取3次实测的平均值）。
（104.5 s/次）412360010M btP k A k k T==3600× =66.14 主井提升设计能力为66.14万t/a二、新主井提升系统能力核定公式（实际数据一次4T ）：412360010M btP k A k k T= 式中 A —主井提升能力，万t/a ；b —年工作日，350d ；t —日提升时间，按第十一条规定选取；（20小时） P M —每次提升量，t/次；（4 t/次）k —装满系数。
立井提升取1.0，当为斜井串车或箕斗提升时，倾角20°及以下取0.95、20°~25°取0.9、25°以上取0.8；k 1—提升不均匀系数。
有井底煤仓时取1.1，无井底煤仓时取1.2；k 2—提升设备能力富余系数，取1；T —提升1次循环时间，s/次（现场实测时，取3次实测的平均值）。
（150 s/次）412360010M btP k A k k T==3600× =61.09 按照每箕斗4吨计算主井提升能力为61.09万t/a三、新主井提升系统能力核定公式（实际数据一次4.5T ）：412360010M btP k A k k T= 式中 A —主井提升能力，万t/a ；b —年工作日，350d ；t —日提升时间，按第十一条规定选取；（20小时） P M —每次提升量，t/次；（4.5 t/次）k —装满系数。
1.1 竖井提升选择计算 1.1.1 提升容器选择 1、小时提升A s =sr t t CA式中：A s ——小时提升量，t/aC ——提升不均衡系数， A ——年提升量，t/a t r ——年工作日，d/at s ——日工作小时数， 取h/d2、提升速度 v=0.3～0.5'H式中：v ——提升速度，m/sH ′——加权提升高度，mH ′=nnn Q Q Q Q H Q H Q H ++++++ (212211)式中：H n ——中段提升高度，mQn ——中段提升量，t（1）根据冶金矿山安全规程规定：竖井罐笼升降人员的最大速度为： v max =0.5H但不得大于12m/s（2）根据冶金矿山安全规程规定：竖井升降物料的最大速度为： v max =0.6H根据以上计算，按所选择提升机的绳速选取。
3、一次提升量计算 主井提升 （1）双容器提升V ′=mC Asγ3600（K 1'H +u+θ）（2）单容器提升 V ′=mC Asγ1800（K 1'H +u+θ）式中：V ′——容器的容积，m 3u ——箕斗在曲轨上减速与爬行附加时间。
取10s C m ——装满系数，取0.85～0.9 γ——松散矿石密度，t/m 3 θ——休止时间 K 1——系数根据V ′= ，选定提升容器容积为V= m 3 Q=C m γV式中：Q ——一次有效提升量 4、一次提升时间 T ′=sA Q3600 式中：T ′——一次循环提升时间，s1.1.2 平衡锤选择 1.1.3 钢丝绳选择1、钢丝绳每米质量 Ps=odH mQ -⨯-σ5101.1式中：Ps ——钢丝绳每米质量，㎏/mσ——钢丝绳的钢丝抗拉强度，Pa Q d ——钢丝绳终端悬挂质量，㎏ H o ——钢丝绳最大悬垂长度，m（1）箕斗提升Q d =Q j +Q H o =H+H s +H j （2）罐笼提升Q d =Q g +Q k +Q H o =H+H j式中：Q j ——箕斗质量，㎏Q g ——罐笼质量，㎏ Q k ——矿车质量，㎏ Q ——有效装载量，㎏ H ——井深（提升高度），m H j ——井架高度，mH s ——箕斗井下装载高度，m2、钢丝绳安全系数验算 m ′=gH P Q Q o s d p)(+式中：m ′——钢丝绳实际安全系数Q d ——钢丝绳中钢丝破断拉力总和，N g ——重力加速度9.81m/s 21.1.4 天轮选择 1.1.5 提升机选择1、卷筒的选取 采用多层缠绕 B=〔pjm s D n D n L H ππ'+++)4(〕（d s +ε）式中：B ——卷筒宽度，mL s ——实验长度，取20～30 D j ——卷筒直径，D p ——多层缠绕时卷筒的平均直径，D p = D j -（n ′-1）d s n ′——卷筒缠绕层数n m ——留在卷筒上的钢丝绳摩擦圈数，n m =3 d s ——钢丝绳直径，㎜ε——钢丝绳两圈间的间隙，2～3㎜2、计算钢丝绳最大静张力和最大静张力差 （1）钢丝绳最大静张力 F c =(Q+Q r +P s H o )g式中：F c ——钢丝绳最大静张力，NH o ——钢丝绳悬垂长度，m Q r ——提升容器质量，㎏（2）钢丝绳最大静张力差 双容器： F j =(Q+P s H)g 单容器带平衡锤 F j =(Q+Q r +P s H-Q c )g式中：F j ——最大静张力差，NH ——提升高度，m Q c ——平衡锤质量，㎏1.1.6 电动机预选预选电动机功率 N ′=ρηα1000v KF j式中：N ′——预选电动机功率，K ——井筒阻力系数。
主井提升系统选型核算1 概述井下开拓深度由地表正+140米至井下-189米。
即从+140米至-189米，提升深度为329米。
井筒设计三个中段，分别为-80米、-140米、-190米，井底深度为13米，井筒总深度为342米。
井下运输设备使用YFC0.5（6）型翻转式矿车，容积0.5m3，轨距600毫米，自重0.59吨。
电机车使用ZK3型3吨电机车或ZK1.5型1.5吨电机车做牵引。
井下矿石体重γ=3.01吨/m3，松散系数为1.5，装满系数取0.9，每车矿石重量计算为Q=3.01×0.5×0.9÷1.5=0.903吨。
主井设计为主提升井，提升矿石和废石，井筒装备梯子间、管道电缆间。
主井提升系统采用单绳缠绕式提升机，单罐带平衡锤提升方式。
2 提升容器规格的选择2.1 小时提升量计算在选择提升容器规格之前，需先求出小时提升量：CAnAs=————tr·ts式中：C——不均衡系数，箕斗提升时取1.05；罐笼提升时取1.2；兼做副井提升时取1.25。
An——矿石年产量，9.9万吨/年计算tr——年工作日数，矿山连续工作制时取tr=330d/a，非连续工作制时取tr=306d/a。
矿山目前采用八小时连续工作制，三班制作业。
ts——每日工作小时数（按三班作业计），罐笼提升作主提升时，取18h；并作主副提升时取16.5h；只作副提升时，一般取15h。
该井筒做为主提升井使用。
CAn 1.25×99000As= ——= ——————=23吨/小时tr·ts 330×16.5概算罐笼所能完成的小时提升量时，应根据矿车的外形尺寸选择其规格，一般选用单层罐笼，只有当产量较大时，才考虑选用双层罐笼。
由于井筒断面事前已定，而且井筒深度较深，要满足生产能力需要综合考虑和计算。
2.2 罐笼规格选择在提升系统选择时，由于井筒断面的限制，此方案采用平衡锤单罐笼提升方式。
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。
主井最大允许提升重量计算一、主井提升系统技术参数：绞车型号：2JK-3/11.5 箕斗自重：5230kg 钢丝绳悬垂长度：262m提升机允许的最大静张力:13t提升机允许的最大静张力差:8t钢丝绳型号：6V*37S+FC-Φ36.5-1670二、根据钢丝绳计算：钢丝绳近似重量为5.64kg/m，2010年8月份悬挂前测试最小破断力总和为1026.18KN。
由K= F/F j=1026180/（m+5230+5.64*262）*9.8≥6.5得：m≤9402kg其中：K—钢丝绳安全系数，最低值为6.5所以，主井提升钢丝绳最大允许提升重量为9402kg。
三、根据提升机计算：根据最大静张力计算，由Fmax=Q+Qz+PH得：式中：Q——箕斗载重量（N），Q=9.8*mQz——箕斗自重（N），5230kg×9.8=51254NP——钢丝绳单位长度重力（N/m）55.3N/mH——提升高度（m） 262m最大静张力时提升机载重量为：m=(13000*9.8-51254-262*55.3)/9.8=6292kg 根据最大静张力差计算，由Fcmax=Q+PH得：m=(8000*9.8-262*55.3)/9.8=6522kg所以，主井提升最大载重量为6522kg。
主井提升机安全制动力矩的计算1、安全制动力矩Mz=2μNRmnMz—安全制动力矩μ—闸瓦与制动盘摩擦系数0.35Rm—摩擦半径1.7m(绞车图纸资料)n—制动闸副数8副N—制动盘正压力N=F－（KΔ/n1+C）K—碟形弹簧刚度4100㎏/㎜Δ—闸瓦最大间隙2㎜n1—一组碟形弹簧片数8片C—盘形制动器各运动部件阻力0.1NF—活塞推力F=PxSP—工作制动油压查说明书最大值6Mpa=60kg/㎝2S—活塞有效面积，查说明书为94㎝2得: Mz=2×0.35×[60×94-（4100×2/8+0.1）×1.7×8 =0.7×4614.9×1.7×8=43933.8 kg〃m=43933.8×9.8=430551.7N.m2、3倍实际最大静张力矩3Mj=3Fmax〃R=3×(262+29+60) × 5.64×1.5=8908.38 kg〃m=87302.124N〃m计算得Mz=430551.7N〃m﹥3Mj=87302.124N〃m3、调绳时的制动力矩调绳静张力矩为Ms=(Qz+PH)gR=(5230+351×5.64)×9.8×1.5=105981.7N〃m调绳制动力矩为Mz/2由Mz/2=430551.7/2=215275.85 N〃m1.2Ms =1.2×98602.8=127178 N〃mMz/2﹥1.2Ms计算得知：主井安全制动力矩大于3倍实际最大静张力矩，调绳时制动力矩大于1.2倍箕斗和钢丝绳产生的静力矩。
立井提升系统毕业设计目录矿井概况 (1)副井提升系统设计 (2)第1章选择提升容器 (2)1、计算经济提升速度 (2)2、提矸及物料时循环时间 (2)3、提人时循环时间 (3)4、计算载人数 (3)5、换算提料及运送矸石时间 (4)6、结论说明 (4)7、承接装置的选择 (5)8、井筒导向装置 (5)第2章提升钢丝绳的选择 (5)1、计算载人时的安全系数 (6)2、提升物料时的安全系数 (6)第3章验算提升机是否适用 (6)1、计算提升机滚筒直径D.. 62、选择标准提升机 (7)第4章选用天轮 (10)第5章计算提升机与井筒的相对位置 (10)1、井架高度Hj 102、提升机滚筒中心至井筒中钢丝绳间水平距离Ls 103、计算钢丝绳弦长 (11)4、计算钢丝绳偏角 (11)5、滚筒下出绳角 (13)第6章预选电动机 (15)1、估算电动机容量 (15)2、估算电机转数n′ (15)3、计算提升机实际速度 (16)第7章提升系统的运动学、动力学计算 (16)1、运动学计算 (16)2、动力学计算 (23)第8章验算提升电动机容量、计算耗电量 (27)1、计算等效力Fd 272、等效容量Pd：（电动机容量验算） (28)3、耗电量计算 (29)第9章作业时间表 (30)1、最大下放工人的实际时间 (30)2、每班提升矸石时间 (30)3、其他作业所需时间提升平衡作业时间表 (31)第10章计算、整定电控元件的参数 (32)1、起动电阻的确定 (32)2、预备级电阻的确定 (32)3、主加速级电阻值的计算 (34)4、各级电阻加速时间的验算 (37)5、各级起动电流的验算 (38)第11章通信系统 (39)第12章井口缓冲防撞梁设计 (43)1、工作原理 (44)2、安装 (44)第13章绞车的改进 (46)参考文献 (50)矿井概况峰峰集团**矿井田在峰峰煤田东北部，位于**市************镇境内，是****集团骨干矿井之一，矿井地理坐标位于北纬36°33″，东经114°11″，主井地面标高+234.8m，井田西部以F4断层为界，南部以技术边界与****矿为界，东部以F3断层及技术边界与****矿为邻，北部以大煤-300m等高线垂直下切与大淑村矿为界，开采范围以1#—44#坐标点圈定，开采标高在+207—-380m，井田走向长约6000m，倾斜长约2251.8m，面积13.5Km2，形状不规则。
副井提升系统能力验算一、提升系统总变位质量Σm 的计算Σm 人=g 1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=26569.5kgΣm 物=g1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=28219.5kg 式中Q---一次提升重（提人：4500N ，提物：12000N ） Qz---提升容器自重（提人：16000N ，提物：20500N ） n 1---主绳数，单绳缠绕式提升机，2根P---主绳每米重量21.65N/mLp---每根绳实际全长：350mn 2---尾绳数，0q---尾绳每米重量，0Lq---尾绳实际全长，0Gt---天轮变位重量，3070N （查天轮规格表）Gj---提升机（包括减速器）变位重量，79100N （查提升机规格表）Gd---电动机转子的变位重量，128800N二、提升机强度验算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FjmFjm 人=Q+Qz+pl=25674.35NFjm 物=Q+Qz+pl=37674.35N查所用提升机规格表设计许用最大静张力60000N 37674.35N<60000N 合格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FjcFjc 人=Q+pl=9674.35NFjc 物=Q+pl=17174.35N查所用提升机规格表设计许用最大静张力差40000N 17174.35N<40000N 合格三、钢丝绳安全系数验算m 人=Fjm Qd =17.06 M 物=FjmQd =11.63 四、提升速度验算1、最大提升速度验算7.160==i Dnv π<0.5H =7.72m/s 合格式中n ---电机实际转速D---滚筒直径，2mi ---传动比，202、主加、减速度验算主加速度：a 1=1t vo vm -=0.08m/s ²式中0v ---主加速段的初速度t1---主加速运行时间，19.8s主减速度a3=34t v vm -=0.05m/s ² 式中vm ---爬行速度T3---主速度运行时间，33s另外，主加速度验算除满足《煤矿安全规程》外，还满足下列公式要求： A1=mH kQ mFe ∑∆+-)75.0总（λ=3.16m/s ² 式中∆=21.65NQ =12000Nm λ---电动机过负荷系数，2.2Fe ---电动机额定拖动力，m Pe ∑∙η1000=66000N Pe ---电动机额定功率132KWη---减速器的传动效率，一级传动时取0.85 k ---罐笼摩擦系数，取1.2 H ---提升高度，239m五、拖动功率验算六、制动性能验算1、制动力矩验算R D C B A R Fz Mzh ⋅+++=⋅∑=)(=(18380+16650+15500+21440)=115152N ·m式中Fz ∑---各组盘型闸的制动力之和（参照检验报告）R---参照检验报告取1.6m所需3倍最大静荷重力矩3M=3×17174.35×1=51526.05N ·m115152N ·m>51526.05N ·m 合格2、保险闸发生作用时全部机械减速度（上提重载≤5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑+==4.68m/s ² （下放重载≥1.5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑-==3.47m/s ² 式中Mz---提升机制动力矩，115152N ·mMj ---最大静载荷重力矩，17174.35N ·mm ∑---提升系统总变位质量，28219.5kgR---滚筒半径，1m主井提升系统能力验算一、提升系统总变位质量Σm 的计算Σm=g 1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=49901.9kg式中Q---一次提升重量（提物：40000N ）Qz---提升容器自重（提物：20000N ）n 1---主绳数，单绳缠绕式提升机，2根P---主绳每米重量33.83N/mLp---每根绳实际全长：650mn 2---尾绳数，0q---尾绳每米重量，0Lq---尾绳实际全长，0Gt---天轮变位重量，5500N （查天轮规格表）Gj---提升机（包括减速器）变位重量，123400N （查提升机规格表）Gd---电动机转子的变位重量，240640N二、提升机强度验算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FjmFjm=Q+Qz+pl=74546.9N查所用提升机规格表设计许用最大静张力90000N74546.9N<90000N 合格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 Fjc=Q+pl=54546.9N查所用提升机规格表设计许用最大静张力差55000N 54546.9N<55000N 合格三、钢丝绳安全系数验算 m=FjmQd =9.65 四、提升速度验算1、最大提升速度验算4.460==i Dnv π<0.6H =12.44m/s 合格式中n ---电机实际转速D---滚筒直径，2.5mi ---传动比，202、主加、减速度验算主加速度：a 1=1t vo vm -=0.14m/s ² 式中0v ---主加速段的初速度t1---主加速运行时间，30s主减速度a3=34t v vm -=0.19m/s ² 式中vm ---爬行速度T3---主速度运行时间，18.3s另外，主加速度验算除满足《煤矿安全规程》外，还满足下列公式要求： A1=mH kQ mFe ∑∆+-)75.0总（λ=0.34m/s ² 式中∆=33.83NQ =40000Nm λ---电动机过负荷系数，2.2Fe ---电动机额定拖动力，m Pe ∑∙η1000=48090.9N Pe ---电动机额定功率280KWη---减速器的传动效率，一级传动时取0.92 k ---罐笼摩擦系数，取1.2 H ---提升高度，439m五、拖动功率验算六、制动性能验算1、制动力矩验算R D D C C B B A A R Fz Mzh ⋅+++++++=⋅∑=)(下上下上下上下上=(16470+15900+17010+16500+15300+15520+17030+13010)×1.8=2281132N ·m式中Fz ∑---各组盘型闸的制动力之和（参照检验报告） R---参照检验报告取1.8m所需3倍最大静荷重力矩3M=3×54546.9×1.25=204450.87N ·m2281132N ·m>204450.87N ·m 合格2、保险闸发生作用时全部机械减速度（上提重载≤5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑+==4.75m/s ² （下放重载≥1.5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑-==2.56m/s ² 式中Mz---提升机制动力矩，228132N ·m Mj ---最大静载荷重力矩，68183.62N ·m m ∑---提升系统总变位质量，49901.9kg R---滚筒半径，1.25m。
