箕斗井井架设计总说明

4.1矿井提升4.1.1 提升设施根据采矿设计要求，该矿的地下开采系统采用竖井提升，提升能力按40万t/a设计。

提升设备选择型号为2JK—2.5/20提升机，交流电动机电压380v，n＝580r/min，功率240kw。

4.1.2竖井的提升运算一、箕斗井设计基础数据1、矿石体重3.5t/m32、矿石松散系数1.73、选用箕斗型号FJD2.3（烟台同泰矿机厂） 体积2.3 m3最大外形尺寸：1236×1452×4321 自重24500牛载重41748牛4、箕斗罐道间距1260 160×180组合罐道5、配用罐笼 2#减轻型双层罐笼6、罐笼罐道 160×180木罐道7、井筒直径 4m8、提升安全系数 罐笼属于人货混提取7.59、箕斗装满系数0.910、最低中段距地表深度 247m11、井口标高 1855m12、一中段标高 1748m13、二中段标高 1698m14、三中段标高 1658m15、四中段标高 1608m二、井筒深度计算（钢丝绳悬垂长度）1、井架高度hja =h卸+h容+h过卷+（1/4）D天=7500+4321+6000+（1/4）×2500=18446mm井架高度取20m。

2、井窝深度井窝深度=原矿仓及装载区高度+粉矿窝深度=37＋10=47m3、钢丝绳悬垂长度钢丝绳悬垂长度=井架高度+井深＋井窝深度－粉矿窝深度=20+247＋47－10=304m4、井筒深度井筒深度=井深＋井窝深度=247＋47=294m三、提升钢丝绳选择1、钢丝绳每m重量=（提升容器重量+有效提升量）÷（（0.11×钢绳钢丝抗拉强度÷安全系数）－钢丝绳悬垂长度）=（24500＋41748）÷（（0.11×166600÷7.5）－304）=31.008牛顿/m=3.164公斤/m查阅6V×21＋7FC钢丝绳技术规格，拟选用￠30mm钢丝绳。

第四章立井井筒的结构与设计第一节立井井筒的结构一、立井井筒的种类立井井筒是矿井通达地面的主要进出口，是矿井生产期间提升煤炭（或矸石）、升降人员、运送材料设备、以及通风和排水的咽喉工程。

立井井筒按用途的不同可分为以下几种：（一）主井专门用作提升煤炭的井筒称为主井。

在大、中型矿井中，提升煤炭的容器为箕斗，所以主井又称箕斗井，其断面布置如图4-1所示。

图4-1 箕斗主井断面图（二）副井用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒称为副井。

副井的提升容器是罐笼，所以副井又称为罐笼井，副井通常都兼作全矿的进风井。

其断面布置如图4-2所示。

图4-2 罐笼井断面图（三）风井专门用作通风的井筒称为风井。

风井除用作出风外，又可作为矿井的安全出口，风井有时也安设提升设备。

除上述情况外，有的矿井在一个井筒内同时安设箕斗和罐笼两种提升容器，兼有主、副井功能，这类立井称为混合井。

我国煤矿中，立井井筒一般都采用圆形断面。

如图4-1、图4-2所示，在提升井筒内除设有专为布置提升容器的提升间外，根据需要还设有梯子间、管路间以及延深间等。

用作矿井安全出口的风井，需设梯子间。

二、立井井筒的组成立井井筒自上而下由井颈、井身、井底三部分组成，如图4-3所示。

靠近地表的一段井筒叫做井颈，此段内常开有各种孔口。

井颈的深度一般为15～20m，井塔提升时可达20～60m。

井颈以下至罐笼进出车水平或箕斗装载水平的井筒部分叫做井身。

井身是井筒的主干部分，所占井深的比例最大。

井底的深度是由提升过卷高度、井底设备要求以及井底水窝深度决定的。

罐笼井的井底深度一般为10m左右；箕斗井井底深度一般为35～75m。

这三部分长度的总和就是井筒的全深。

图4-3 井筒的组成图4-4 台阶形井颈三、立井井颈、壁座和井底结构（一）井颈如图4-4所示。

井颈的作用，除承受井口附近土层的侧压力及建筑物荷载所引起的侧压力外，有时还作为提升井架和井塔的基础，还要承受井架或井塔的重量与提升冲击荷载。

第1章绪论随着科学技术的进步和生产力的发展，根据市场经济的实际需要,煤矿生产向着大型化、高产、高效方向发展，这就要求提升运输等生产环节相互配套。

特别是主井提升系统作为煤流系统的咽喉，其生产能力和设备状况直接关系到矿井安全生产和效益的提高。

所以，我们应在降低费用、降低改造难度的前提下通过改变设备的结构来满足矿井提升的要求。

1.1、箕斗的发展过程70年代设计的JDG（S）及JD系列箕斗，在实际运行中存在很多问题，其主要缺点是：（1）箕斗要结构上可能会出现在闸门自重和煤压作用下意外地自动打开，且溜嘴会伸出箕斗外廓而造成井筒装备和箕斗均遭破坏，国内曾发生多次重大事故。

（2）卸载时冲击大，易造成闸门损坏，维护工作量大。

（3）溜煤底板倾角偏小，易造成粘煤，需人工辅助清理，从而延长箕斗休止时间。

并且箕斗本身维修量很大。

为了克服70年代设计的老式箕斗的缺点，我国相继开发了外动力开闭垂直平板闸门箕斗，克服了箕斗闸门意外自动打开的缺点，但都需在井架上增加一套外动力卸载装置，结构复杂，增加了设备投资和维护检修工作量；由于是气动操作，经常出现气压不稳，造成气缸动作滞后现象，严重时打不开闸门。

在正常情况下，箕斗运输卸载位置停稳后，捕捉器须走完一段空行程后，才能将闸门托住并开始往上提，这样就增加了箕斗停止时间（一般为8-10秒）即增加了一次提升循环时间。

有时不能满足年生产量的要求，仍须进行改进。

1.2、新型箕斗的优越性及特点为了满足矿方实际生产的需要，研制开发了曲轨自动开闭侧底扇形闸门上开式箕斗。

新型箕斗卸载无需外动力，整个卸载过程实现自动化。

箕斗进入曲轨起弯点时，闸门即开始打开开。

箕斗至停罐位置时，卸载时间已进行20%-30%，这样就节约了箕斗的休止时间，即节约了箕斗一次提升循环时间，从而为煤矿增产增效提供了有利的条件。

箕斗技术改造主要是根据煤矿反馈的意见，对箕斗进行技术改造，以适应煤矿生产的实际需要。

1.2.1箕斗改造的核心技术即是对扇形闸门的改造。

6。

井架设计1.井架基本参数:井架总长：L=18m独立长度：h=14。

427m选A3钢材，［σ] =140Mpa钢密度，ρ=7800kg/m3(1)架强度计算井架总载荷=g1+g2+g3+g4+g5=30+1。

5+1。

5+1。

5+2。

28=36。

78t {g1-—-——-大钩载荷g2——————天车质量g3—--—-—天车质量g4———-——游车质量g5—-——--井架质量}四根支腿均压力：36。

78/4×10=91。

95KN选热轧等边角钢,型号：b×b×t=90×90×10角钢截面图角钢数据：截面积A=17。

17cm3重心距x=2。

59cm惯性矩Ix=128.6cm压应力计算:σ=P÷A=91。

95×103÷(17。

17×10—4)=53。

55Mpa〈[σ] （2)杆稳定性校核井架成梯形，顶端做截面宽×长=700×900出于安全考虑，取顶端截面建模井架示意图惯性矩 lxc=4×［lx ＋A 2)2(x a -÷］=4×［128。

58＋17.176×2)59.2260(-÷]=521324cmlyc=4×［lx ＋A 2)2(x b -÷]=4×[128。

58＋17。

176×2)59.2290(-÷]=1240214cm惯性半径 xc i =A I 4/=167.174/52132*=27.55cmyc i =—A I 4/=167.174/124021*=42。

50cm 柔度 xc λ=μh ÷xc i =2×1400÷27.55=102 yc λ=μh ÷yc i =2×1400÷42。

50=66 由xc λ〉yc λ，故在xc 面首先失稳，应按xc λ计算许可压应力 确定折减系数ϕ查表得 λ=100时 ϕ=0。

xxx铁矿斜井箕斗提升可行性方案研究斜井提升在我国中小型矿井中应用极其广泛。

采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、投产早、地面布置简单等优点。

但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损快，井筒维护费用高。

斜井提升方式大致可分为三种：（1）斜井串车提升：分单钩与双钩两种。

单钩提升井筒断面小，投资少，可用于多水平提升，但产量小，电耗大，矿车易跑偏掉道，多用于产量小于20万t；双钩串车提升则相反。

串车提升斜井倾角一般小于25°。

（2）斜井箕斗提升：与串车提升相比，提升能力变大，又容易实现自动化，且安全性能搞，但需有装卸设备，投资较大，开拓工程量大，适合于倾角为25°---30°的斜井中。

（3）胶带机提升：与箕斗提升相比，提升能力更大，取消了摘挂钩放矿等环节，有效提高了劳动生产效率，同但与此同时，投资成本太高维护费用也很高，安装较繁琐。

xxx铁矿于1970年建成至今已有40多年，作为一个年产18万t的中、小型矿井，自从1998年从露天转为地下采矿起，一直使用斜井串车提升，但多年以来串车提升一直存在着一个通病，那就是提升能力差，随着开采深度的逐渐增加，串车提升能力差的问题日益凸显，为解决串车提升能力差的问题，我们设计一套斜井箕斗提升，随着果岭以及龙山零星采矿点的结束，未来xxx铁矿的产量将集中于煤炭冲、禁冲采区，现以煤炭冲、禁冲采区深部铁矿的开采为例。

煤炭冲210斜井目前已安装猴车，如此该井已经无法提供矿石废石的提升，猴车安装完成后，煤炭冲采区所有矿石都将由龙南230斜井提升，提升循环时间大大增加提升效率降低，为此我们必须在煤炭冲、禁冲采区设计一个提升能力大的箕斗斜井。

1.斜井箕斗的提升要求及特点斜井箕斗提升主要用于大、中型矿山。

斜井倾角一般为30°～40°。

箕斗斜井的布置及对斜井的技术要求可参照串车斜井的有关规定，同时，还应考虑箕斗斜井提升的下述特殊要求：（1）矿石块度大、生产规模大的矿山，为了延长箕斗的使用寿命，增大箕斗提升能力，一般应设置地下破碎站。

新疆工业高等专科学校课程设计说明书题目名称：立井箕斗提升系部：机械工程系 _____________专业班级：矿山机电11-8 (2)学生姓名： _____指导教师： ______完成日期：2014年1月7日新疆工业高等专科学校机械工程系课程设计评定意见设计题目：立井箕斗提升学生姓名：专业矿山机电班级11-8 (2)评定意见:评定成绩：____________指导教师(签名)：_______________ 年月曰新疆工业高等专科学校机械工程系课程设计任务书教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日目录一计算条件 (2)二提升容器的确定 (2)三钢丝绳计算 (2)四提升机的选用 (3)五提升系统 (3)六电动机预选 (4)七变位重量计算 (4)八提升机速度图的计算 (5)九提升能力 (7)十电动机等效功率计算 (7)十一电耗及提升机效率计算 (9)参考文献 (11)立井笠斗提升系统1.计算条件：矿井年产量An 为90万吨，年工作月br 为300天，每天净提升时间t 为14h; 矿井开系最终水平，井Hs 为240m 矿井服务年限为80年；提升方式为双笠 斗提升，采用定重装载；卸载水平至井口的高度（卸煤高度） Hx 为20米； 装载水平至井下运输水平的高差（装煤高度） Hz 为29米。

2.提升容器的确定:小时提升量：A hc A n 1.15 900000 246(t/h)b rt300 14经济提升速度：H tV mH s H x H z 240 0.4 H t 0.4.28920 29 0.4 17289(m) 6.8(m/s)一次提升时间估标：T g V mu 68 竺 10 10 72.21(s)ga , V m0.7 6.8一次提升量：Q ' A 」246 72.214.93(t)36003600井架高度:取36m钢丝绳单位长度重量:选用 b=170kN/cm 2 ,钢丝绳安全系数m a =6.5.查表从钢丝绳标准，可选用6X19普通圆股钢丝绳，其相关数据为 d 37mm.P k 48.71 N / m p k ; max 2.4mm; Q S 876000 N. 验算钢丝绳静张力系数： Q s 876000 ms7.14 6.5Q d g P k H c 11000 9.8 48.71 305 所选的钢丝绳符合标准3. 选用标准底卸式笠斗 钢丝绳计算：JL-6 型，载重量 Q=6t,自重 Qc=5000kg,全高 Hr=9450mm.绳端荷重：Q d QQ c 6000 5000 11000(kg)H j H x H rH g 0.75R t 20 9.45 4.5 0.75 1.5 35.075(m)钢丝绳悬重长度H cH j H s H z36 240 29 305(m):P kQ d g 0.11 bHcm a11000 9.8 0.11 170000 ,3056.5107800 2571.9241.91(N/m)4. 提升机的选用D g 80d,D g' 80 37 2960(mm)滚筒直径：g g'D g 1200 , D g 1200 2.4 2880(mm)钢丝绳作用在滚轴筒上的最大静张力及最大静张力差：最大张力：F j Q d g p k H c 11000 9.8 48.71 305 122.66(kN)最大静张力差：F c Qg p k H c 6000 9.8 48.71 305 73.66(kN)根据滚筒直径及其张力，可选用2JK-3/11.5型单绳缠绕式提升机。

ENF I C o p y R i g h t中国有色工程设计研究总院标准Q/YSBYG31003-2004工程设计互提条件的原则规定2004-12-01发布 2005-06-01实施中国有色工程设计研究总院E NF IC op yR i g h t编 制 说 明各专业互提设计条件是开展设计工作的重要过程。

为了有效全面地做好这项工作，保证设计质量，现对原院标YSB31004-88《工程设计互提条件的原则规定》进行修订，供各专业设计人员使用。

本规定按施工图设计要求编制，在高阶段设计工作中，可参照本规定酌情删减。

高阶段设计条件一般应一次完成；施工图设计条件，应根据项目的复杂程度分一次或二次完成；特殊情况时，经与接受单位商定，可提三次条件。

提交设计条件应按本规定的要求提供必要的图纸、文字说明及有关数据。

提供条件的内容和深度可根据项目的需要适当调整。

技经专业、概算专业和环保专业因有特殊要求，将此三个专业在初步设计阶段接收各专业条件的内容单独列入，各专业按照要求，向其提出条件。

本标准由研发部组织编写，院专家委员会审定，主管院长批准。

自实施之日起，代替原院标YSB31004-88《工程设计互提条件的原则规定》。

E NF IC op yR ig ht目 录1. 采矿专业工程设计提条件的原则规定.................................12. 地质专业工程设计提条件的原则规定.................................53. 选矿专业工程设计提条件的原则规定.................................64. 矿山机械专业工程设计提条件的原则规定.............................95. 选矿设备专业工程设计提条件的原则规定............................136. 尾矿专业工程设计提条件的原则规定................................147. 冶金专业工程设计提条件的原则规定................................168. 冶金设备专业工程设计提条件的原则规定............................229.制酸专业工程设计提条件的原则规定 (23)10. 制酸设备专业工程设计提条件的原则规定............................33 11. 机修专业工程设计提条件的原则规定................................36 12. 加工专业工程设计提条件的原则规定................................38 13. 索道专业工程设计提条件的原则规定................................41 14. 民用建筑专业施工图提条件原则规定................................49 15. 固废焚烧专业工程设计提条件的原则规定............................50 16. 热工专业工程设计提条件的原则规定................................55 17. 总图运输专业工程设计提条件的原则规定............................58 18. 电气专业工程设计提条件的原则规定................................62 19. 电信专业工程设计提条件的原则规定................................65 20. 信号专业工程设计提条件的原则规定................................66 21. 仪表专业工程设计提条件的原则规定................................69 22. 工业建筑专业工程设计提条件的原则规定............................72 23. 水道专业工程设计提条件的原则规定................................75 24. 采暖通风专业工程设计提条件的原则规定............................78 25. 技术经济专业工程设计提条件的原则规定............................81 26. 初步设计阶段各相关专业提交技经专业条件内容......................82 27. 初步设计阶段各相关专业提交概算专业条件内容......................88 28. 初步设计阶段各相关专业提交环保专业条件内容. (92)E NF IC op yR ig ht采矿专业工程设计提条件的原则规定1. 1 提交地质专业（1）矿床开采范围、开采方式、开采方法及其示意图； （2）开采阶段(中段)标高；（3）采矿设计对地质矿床模型、矿量计算以及对阶段(中段)平面图、纵剖面图绘制的具体要求； （4）对开采矿石品级、类型划分的具体要求；（5）采矿工程进度计划及开拓、采准工程布置；（6）对基建探矿的布置以及探矿坑道断面、坡度、曲线半径的要求； （7）露天开采境界或坑采地表崩落范围； （8）涌水量计算范围及阶段(中段)数。