矿井运输提升之矿井提升运动学及动力学
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第二篇矿井提升设备第二篇矿井提升设备课程内容0. 绪论1.提升容器2.提升钢丝绳3.矿用提升机4.提升机与井筒相对位置5.矿井提升运动学及动力学主要内容1.矿井提升设备的任务及特点2.矿井提升设备的主要组成部分3.矿井提升设备的分类0.1矿井提升设备的任务及特点1.矿井提升设备的任务沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员和设备,下放材料。
矿井提升——是矿山地面与井下生产系统联接的枢纽,是矿井生产的咽喉。
0.1矿井提升设备的任务及特点1.矿井提升设备的任务沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员和设备,下放材料。
矿井提升——是矿山地面与井下生产系统联接的枢纽,是矿井生产的咽喉。
2.矿井提升设备的特点1)安全性2)可靠性3)经济性0.1矿井提升设备的任务及特点1.矿井提升设备的任务沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员和设备,下放材料。
矿井提升——是矿山地面与井下生产系统联接的枢纽,是矿井生产的咽喉。
2.矿井提升设备的特点1)安全性——不能发生突发性安全事故矿井提升设备属高速、重载大型机电设备,提升速度达25m/s、一次提升量达50t;安全性:涉及人员、财产安全。
0.1矿井提升设备的任务及特点1.矿井提升设备的任务沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员和设备,下放材料。
矿井提升——是矿山地面与井下生产系统联接的枢纽,是矿井生产的咽喉。
2.矿井提升设备的特点2)可靠性——具有长期无故障连续运转能力矿井提升设备属矿山固定设备,服务年限长,任务重,运转频繁,其大修时间要求在20年以上。
可靠性:涉及矿井的正常生产。
0.1矿井提升设备的任务及特点1.矿井提升设备的任务沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员和设备,下放材料。
矿井提升——是矿山地面与井下生产系统联接的枢纽,是矿井生产的咽喉。
2.矿井提升设备的特点3)经济性——设备造价与运行费用合理。
矿井提升设备属大型机电设备,功率大、耗电量多,其经济性是矿井生产技术的经济指标。
大型提升机功率都在1000kw以上,目前国产最大功率3200kw。
矿井运输提升教学大纲一、课程中英文名称中文名称:矿井运输提升英文名称:Mine Pit Transportation Promotion二、授课对象及学时采矿工程总学时32 实验3学时三、本课程与其它课程的联系与分工先修课程:地下开采后修课程:矿山规划与设计、毕业设计四、课程教学的目的、任务和性质本课程是根据采矿工程专业培养目标及教学计划的要求而设置的专业基础课。
本课程主要研究矿井提升运输机械的基本结构性能、工作原理、选型和机械设计计算及电气控制原理等。
通过对本门课程的学习,要求学生对矿山提升运输机械的结构性能和工作原理有比较完整的认识和了解,掌握矿井生产设计过程中相关的设备选型设计方法。
并了解设备的最新技术发展动向,具有对矿井提升运输设备使用、维护及进行技术改造的基本能力。
五、课程教学的主要内容(一)课堂讲授(32学时)第一章绪论(讲课2学时)知识点:矿井提升运输的任务、特点及所用设备的要求;矿井运输提升的地位与作用;井下运输设备的类型及特点。
我国金属矿床地下开采运输机械的发展概况。
国外矿井运输机械的发展现状。
重点:矿井运输提升的地位与作用;难点:井下运输设备的类型及特点第二章带式输送机(2学时)知识点:矿用胶带输送机的结构特点、带式输送机的基本组成部件的基础、熟悉井下胶带输送机的特殊结构和选型计算。
胶带运转中的几个问题。
重点:选型计算难点:运转中的几个问题第三章矿井窄轨铁路运输(讲课8学时)知识点:矿井轨道与车辆、矿用电机车结构组成;电机车运动理论:列车运行方程;机车牵引力及机车制动力。
电机车运输计算。
重点:列车运行理论、电机车运输计算难点:矿用电机车结构组成及运动理论第四章矿井辅助运输设备(2学时)知识点:电耙运输、卡车运输;其它类型辅助运输设备。
重点:各种辅助运输的优点、缺点和适用条件难点:电耙运输第五章竖井提升(8学时)知识点:竖井提升容器箕斗与罐笼;竖井提升容器选择;提升钢丝绳的结构、选择与使用;矿井提升机;矿井提升运动学与动力学;多绳摩擦提升机及其提升的若干问题;重点:竖井提升容器选择,提升钢丝绳选择与使用难点:矿井提升运动学与动力学第六章斜井提升(3学时)斜井各种提升方式;各种提升方式选型计算的特点;各种提升方式的使用条件。
0. 地下矿山运输方式:机车运输。
带式输送机运输。
地下无轨运输。
无极绳运输1. 矿井轨道是由上部建筑和下部建筑所组成。
上部建筑包括钢轨、轨枕、道床和联接零件;下部建筑就是巷道底板。
2. 钢轨由轨头、轨腰和轨底组成。
作用是引导车辆运行,而且直接承受载荷,并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板.钢轨的型号是以每米长度的重量(kg/m )表示。
3. 轨枕的作用:固定和支承钢轨,使两根钢轨始终保持一定的距离,防止轨道产生横向和纵向移动,保持轨道的稳定性,并将钢轨的压力较均匀地传递给道床。
4. 联接零件的用途是在纵向把钢轨接在一起,并将钢轨固定在轨枕上。
联接零件有鱼尾板(道夹板)、螺栓、垫板及道钉。
5. 木质轨枕的优缺点;木质轨枕的能很好地保证轨道的稳定性;加工制作方便;具有足够的强度和弹性,以及钢轨在轨枕上的固定简便等,但木质轨枕容易腐朽,所以,通常应进行防腐处理,以延长它的使用年限。
6. 钢筋混凝土轨枕使用寿命长,维修费用少;抗压强度高;抗腐蚀性能好;取材和制造均方便。
但它的重量大、导电;增大轨道的整体刚度;铺设及修理的劳动强度大。
7. 道床作用:分压作用。
约束轨道框架。
增弹减振。
排水。
方便维修养护8. 轨道线路的坡度是线路纵断面上相邻两点的高度差与这两点间的水平距离之比,通常以千分数表示。
最理想的轨道线路坡度就是等阻坡度,即重列车下坡时的运行阻力等于空列车上坡时的运行阻力的线路坡度。
9. 轨道线路的坡度主要是由井下排水的需要决定的,一般为3‰~10‰。
如果坡度小于3‰,巷道排水较困难;坡度过大,电机车将难以牵引车组上坡运行,而且制动困难、不安全、轨道与车辆轮缘磨损严重。
10. 弯道特征要素用中心角α、曲线半径R 、曲线段弧长L 、切线长度T 等参数来表示,在设计图中应集中标注并标出曲线的中心O11. 最小弯道半径应根据车辆运行速度和轴距大小来确定。
当转角小于或等于90°,两轴车辆的运行速度小于1.5m/s 时,最小弯道半径不得小于轴距的7倍;运行速度大于1.5m/s 时,最小弯道半径不得小于轴距的10倍;运行速度大于3.5m/s 时,最小弯道半径不得小于轴距的15倍。
应用采矿07-4 班穆绍龙学号21070107序号14目录1第二章第三章第四章结束语参考文献第一章刮板输送机选型设计2.1关于刮板输送机刮板输送机是一种挠性牵引机构的连续输送机械; 主要用于采煤工作面和采区巷道等恶劣条件下的煤炭运输。
作为采区巷道用的刮板输送机是由刮板链、溜槽、机头部、机尾部等基本部件组成,当刮板输送机用于机械化采煤工作面与滚筒采煤机和输送机推移装置配套使用时,其结构组成除有以上基本部件外,根据设备配套要求和工作需要,还有铲煤板、挡煤板、机头支撑推移装置等一些其他部件。
根据设计条件,预选SGW—730/180 型号刮板输送机,其链速为v=0.92m/s ,链单位长度质量q0 =36.26Kg/m ,1 条 26*92 的 C级圆环链的破断拉力为850KN,输送能力为Q=500t/h 。
刮板输送机计验算的内容包括:运输能力、运行阻力、刮板链张力、电动机功率链子的安全系数等。
2.2运输能力验算采煤机的工作面所需要的运输能力用下式计算:Q c===320t/h <500t/h式中: Q0为采煤机工作面平均每小时生产率,300t/h ;v 为刮板输送机的链速 ,0.92m/s ;v0为采煤机或刨煤机的牵引速度,4.6m/s 。
根据计算,输送能力满足要求。
2.3电动机功率验算刮板输送机的运行阻力按直线段和曲线段分别计算。
运行时除了要克服煤和刮板链的运行阻力外,还需克服煤和刮板链的重力。
通常将它们一起计为总运行阻力。
取0.6, 10.4 ,0.85,2.3.1重段直线段运行的总阻力F zh =qLg(ωcos β-sin β)+q l Lg( ωl cosβ-sin β)=97 ×200×9.8 (0.6 ×cos12°-sin12 °)+36.26 ×200×9.8 (0.4 ×cos12°-sin12 °)=124725 N2.3.2空段运行总阻力为:F k = q l Lg( ωl cosβ+sin β)=36.26 ×200×9.8 (0.4 ×cos12+sin12 °)=42783 N式中: F为重段直线段的总阻力,F k为空段直线段的总阻力,N;q 为中部槽单位长度上的装煤量,120Kg;q l为刮板链单位长度的质量,36.26Kg ;L 为刮板输送机的长度 ,200m;ω为煤在槽内运行的阻力系数,0.6 ;ωl为刮板链在槽内运行的阻力系数,0.4;β为倾斜角度 ,12 ° 。
矿井运输与提升主讲:陈军副教授中国矿业大学1. 课程的重要性2. 课程的内容3. 学习要求1.课程的重要性矿井运输——是煤矿生产的“动脉”;矿井运输提升——是采矿、机电专业的专业必修课,涉及矿井设计、机电装备设计选型、使用维护、生产管理及安全等问题;煤炭生产环节——采掘、运输、提升、通风、排水、供电等;1.课程的重要性矿井运输提升——是采矿、机电专业的专业必修课,涉及矿井设计、机电装备设计选型、使用维护、生产管理及安全等问题;煤炭生产环节——采掘、运输、提升、通风、排水、供电等;矿井运输——是煤矿生产的“动脉”;矿井提升——是矿井生产的“咽喉”;2. 课程的内容第一篇矿井运输1.绪论2.基本计算3.刮板输送机4.带式输送机5.矿用电机车6.辅助运输设备2. 课程的内容第二篇矿井提升设备1.提升容器2.提升钢丝绳3.矿用提升机4.提升机与井筒相对位置5.矿井提升运动学及动力学6.多绳摩擦提升7.提升机拖动与控制8.斜井提升3. 学习要求1)了解矿井运输系统、提升系统的组成环节和工作设备类型;2)了解主要运输及提升设备的基本结构、工作原理和技术发展;3)掌握主要设备的设计及应用条件和技术规章;4)掌握运输提升设备的选型计算方法及应用;第一篇矿井运输第一篇矿井运输主要内容1.绪论2.运输设备的基本计算3.刮板输送机4.带式输送机5.矿用电机车6.矿井辅助运输1.绪论1.1 矿井运输的任务1.2 矿井运输系统及运输设备1.3 矿井运输的专业特点1.4 矿井运输设备的分类1.5 矿井运输设备的技术发展方向1.1 矿井运输的任务地下的煤炭只有采掘下来,并运到地面才具有使用价值。
1.1 矿井运输的任务地下的煤炭只有采掘下来,并运到地面才具有使用价值。
运输任务的内容:1.煤炭运输——把工作面采下的煤经由井下巷道及井筒运输提升至地面指定地点,如煤矿选煤厂和铁路装车煤仓;2.矸石运输——把掘进工作面掘下的矸石,经由井下巷道及井筒运输提升至地面矸石山;3.人员、设备、材料运输——承担地面到井下工作面之间的人员、设备、材料的双向往返运送。
《采煤概论》电子教案矿井运输和提升一、教学目标1. 让学生了解矿井运输和提升的基本概念、分类和作用。
2. 使学生掌握矿井运输和提升的主要设备、工作原理和操作方法。
3. 培养学生分析问题和解决问题的能力,提高矿井运输和提升的安全意识。
二、教学内容1. 矿井运输和提升的基本概念:矿井运输和提升的定义、分类和作用。
2. 矿井运输和提升的主要设备:输送机、绞车、天车、提升机等。
3. 矿井运输和提升的工作原理:机械传动、电气控制、信号传输等。
4. 矿井运输和提升的操作方法:设备启动、停止、故障排除等。
5. 矿井运输和提升的安全注意事项:安全规程、应急预案、个人防护等。
三、教学方法1. 采用多媒体教学,展示矿井运输和提升的设备图片、工作原理和操作过程。
2. 利用动画演示矿井运输和提升的工作原理,帮助学生直观理解。
3. 案例分析:分析矿井运输和提升的典型事故案例,提高学生的安全意识。
4. 小组讨论:分组讨论矿井运输和提升的操作方法和安全注意事项。
四、教学过程1. 引入新课:简要介绍矿井运输和提升的基本概念。
2. 讲解矿井运输和提升的主要设备及其工作原理。
3. 演示矿井运输和提升的操作方法,引导学生进行实际操作演练。
4. 分析矿井运输和提升的安全注意事项,讲解安全规程和应急预案。
5. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
五、课后作业1. 绘制矿井运输和提升的设备示意图,并标注各设备的作用。
2. 编写矿井运输和提升的操作规程,包括启动、停止和故障排除等步骤。
3. 分析矿井运输和提升的安全问题,提出改进措施。
4. 查阅相关资料,了解矿井运输和提升的最新技术动态。
六、教学评估1. 课后收集学生的作业,评估学生对矿井运输和提升知识的掌握程度。
2. 观察学生在课堂上的参与程度,了解学生的学习兴趣和积极性。
3. 通过课后访谈或问卷调查,了解学生对矿井运输和提升安全意识的提高情况。
七、教学反思1. 反思教学过程中的有效性和不足之处,如教学方法、教学内容、时间安排等。
矿井提升运动学及动力学
提升速度图
•提升设备在一个提升循环内其提升速度随时间
变化的关系图形,叫做提升速度图。
•对于底卸式箕斗,为保证箕斗离开卸载曲轨时
速度不能过高,需要有初加速阶段;为使重箕
斗上升到井口而进入卸载曲轨内运行时,减少
对井架、曲轨的冲击,提高停车的准确性,应
有一个低速爬行阶段,故箕斗提升采用六阶段
速度图。
•t0--初加速阶段运行时间,由于这时井上空箕斗在卸载曲轨内运行,故加速度不可过高,以免对设备产生过大冲击,箕斗滑轮离开曲轨时的速度vo≤1.5m/s;
•t1--主加速阶段运行时间
•t2--等速阶段运行时间
•t3--主减速阶段运行时间
•t4——爬行阶段运行时间,此时重箕斗上升到井口以上进入卸载曲轨运行,为减少对井架及曲轨的冲击,爬行
≤0.5m/s;
速度一般控制在v
4
•t5--抱闸停车阶段时间,
•θ——休止时间,即装卸载时间。
•对于罐笼提升,因无卸载曲轨的限制,故无需初加速阶段,开始就以较大的主加速度加速,但是为了准确停车(使罐笼内的轨道与车场轨道对齐),也需要有一爬行阶段,因此,普通罐笼提升采用五阶段速度图。
提升加速度的确定
1、箕斗提升初加速度a
为了保证提升开始时,空箕斗对卸载曲轨及井架的
冲击不致过大,箕斗离开卸载曲轨时的速度被限制
在Vo≤1.5m/s,根据目前大量通用的箕斗卸载
曲轨行程为2.13m,(新标准系列箕斗的卸载曲轨
=0.5m/s2。
行程为2.35m),所以一般初加速度a
o
2、主加速度a1的确定
主加速度a1 是按安全经济的原则来确定的,主
加速度的大小受《煤矿安全规程》、减速器强
度、电动机过负荷能力三个方面的限制。
综合考虑上述三个条件,按其中最小者确定主
的大小。
加速度a
1
•《煤矿安全规程》对提升加、减速度的限制:“立井中用罐笼升降人员时加速度和减速度,都
不得超过0.75 m/s2;斜井中升降人员的加速度和减速度,不得超过0.5 m/s2。
”
•对升降物料的加、减速度规程没有规定,一般
在竖井,加、减速度最大不超过1.2m /s2,斜井不超过0.7 m/s2。
•按电动机的过负荷能力来确定:根据电动机的最大平均出力应不小于加速阶段实际所需的最大出力,计算出主加速度a1的值。
•按减速度允许的输出传动转矩来确定:根据电动机通过减速器作用到卷筒主轴上的拖动力矩,必须小于减速器所允许的最大输出转矩,计算出主加速度a1的值。
•综合考虑上述三个数值,取最小者。
提升减速度的确定•提升减速度一般取与加速度相同值。
它不仅需要满足上述《煤矿安全规程》的规定,同时还与提升设备所采用的减速方式有关。
目前提升机的减速方式有以下三种:
自由滑行减速
电动机减速方式
制动减速方式
▲自由滑行减速:减速一开始,电动机便从电网上断开,提升系统拖动力为零,靠惯性自由滑行。
▲电动机减速方式:电动机减速方式为正力减速。
当采用自由滑行减速方式其减速度太大时,必须采用正力减速。
▲制动减速方式:此减速方式为负力减速。
当采
用自由滑行减速方式减速度太小时,必须对系统施加制动力。
制动减速方式有机械制动和电气制动两种
•因此,在确定提升系统减速度时,首先必须计算自由滑行减速度。
若自由滑行减速度太大,则必须采用电动机减速(正力减速)方式;若自由滑行减速度太小,则必须选择制动减速(负力减速)方式。
对于负力减速,当需要制动力较小时,可采用机械闸减速,当需要制动力较大时,须采用电气制动。
为安全可靠,副井提升设备都应采用电气制动。
提升系统静阻力
提升系统的静阻力包括静力和阻力。
静力包括货载重力、容器自重及钢丝绳重力;
阻力来源于提升容器在井筒中运行时空气的阻力,罐耳与罐道之间的摩擦阻力,钢丝绳在天轮和滚筒上的弯曲阻力及天轮轴承、滚筒轴承的阻力等。
提升系统静阻力的特点
(1)静阻力与容器的自重无关;
(2)在提升过程中,静阻力随提升容器位置的
不同,而发生变化,这种静阻力在提升过程中发生变化的现象称之为静力不平衡;
(3)在深井中以及钢丝绳较重时,静阻力有可能在提升终止前出现负值。
•对于立井有尾绳的系统,当提升主绳和尾绳重力相等时,静阻力不再随提升容器位置的改变而改变,如图中直线3所示,属静力平衡系统。
小结
1、掌握箕斗提升和罐笼提升的速度图和速度图
各段的含义。
2、了解提升系统静阻力的特点。
3、掌握加速度和减速度的确定方法。