提升设备选型)

5.1 提升系统
新大寨铁矿采用平硐+盲斜井开拓方案，该斜井作为矿山综合提
升井，担负着矿山矿石、废石、材料、设备、供排水、供电、通风、
人员上下班运送等提升运输任务。根据业主委托要求，斜井提升设备
选型应按到1070m水平考虑。

5.1.1 提升设备选型计算依据
斜井天轮平台标高1070m，井底标高1030m，斜井倾角α=25°。
斜井长度95m，钢绳运行总长为150m。
1、矿井年产量An，5万t/a。
2、工作制度：即年工作日br， br=300天，每天2班，每班工
作时间8小时。t=16h。日工作小时数（除维修、保养以外每天平均
使用提升机出矿约10h）,井筒斜长TL=95m井筒倾角β=250
3、矿车形式:YGC0.75侧卸式，容积0.75立方米；
4、矿石的散集密度，2t/立方米；
5、提升方式:单钩串车提升。

5.1.2 选择计算
1．一次提升量和车组中矿车数的确定：
⑴根据矿井年产量计算矿车数：
小时提升量

tb
A
m

r
n

th
.



=16.7 t/h
⑵计算提升斜长：
L=LT+LK+LH
=150m

k
L
--绞车至井口的长度，取30米。

LH --井底车场增加的运行距离，取25米。
（3）最大提升速度m：
参照有关规定：倾斜井巷内升降人员或物料时，提升容器的最
大速度m≤5m/s，根据此项规定，结合设计条件，先初定井内m=3m/s,
在平巷内最大速度按v0=2m/s
⑷其它参数确定：
①初始加速度0a≤0.32/sm。
②主加；减速度 1a≤0.52/sm，3a≤0.52/sm。
2．一次提升循环时间T：
1)重车在井底车场(1030m水平)运动阶段：

初加速时间： ,经计算t0=7s；
初加速段运行距离： ，L0=7m；
车场内低速等速的运行距离：=18m，取LH=25m；
运行时间： t0’=9s；
2)井筒中运行阶段：

加速时间： ，t1=2s；
加速运行距离： ,L1=1m；
减速时间： , t3=6s；
减速运行距离： ,L3=9m；
井筒内等速运行距离：L2=L- L1- L3=95-1-9=85m；

运行时间： ,t2=42.5s；
3)在上部甩车场运行阶段：

加减速时间： , t4’=7s；
运行距离： ,L4’=7m；
低等速运行距离：L5’=LK-2L4, L5’=30-14=16m；

运行时间：, t5’=8s；
则单次提升所用时间为：
T1=t0+t0’+t1+t2+t3+2t4’+t5’
=7+9+2+42.7+6+15+8=89.7（s）
单次循环时间T=2 T1+2T2=179+60=239（s）
式中T2为摘、挂钩时间，取30s
3．计算一次提升量m:

tb
TAa
m

r
nf

.3600

..


x=
1.15∗50000∗239
300∗3600∗10
=1.3 (t)

f
a
=1.15考虑到提升富裕能力。
4．计算一次提升矿车数n1:
1
n
=2K满车Vm=1.3/（0.75×0.5×2）=1.7辆

取1n=2辆。
5．计算选择钢丝绳：
①选择钢丝绳型号
参照现同类矿山使用情况，设计选择6×7钢丝绳，这种钢绳股
中心丝外包捻一层钢丝，属于丝数少的线接触钢丝绳。相比直径相同
的钢丝绳，其股中钢丝数少，钢丝直径相对较粗，耐磨性也相应较好，
而且方便生产，价格较便宜。
②抗拉强度计算
斜井中钢绳的受力情况如下图：

图5-1 斜井提升系统示意图
上图是斜井提升系统受力分析，其最大静拉力应考虑倾角及阻
力的影响。在天轮切点A处钢丝绳的最大静拉力为：
Qj=gQo(sinθ+flcosθ)+gML(sinθ+f2cosθ)
式中：ML一装载点与天轮切点间钢丝绳重量，kg；
θ一轨道倾角；
fl一提升容器运动的阻力系数，Z=0.01～0.015；
f2-钢丝绳与底板和托辊间摩擦系数，钢丝绳全部支承在托辊上
时取0.15—0.20，局部支承在托辊上时取0.25—0.40。钢绳重量暂
按1 kg/m计算。
据前计算，提升矿石时，单次提升矿车数量为1个，计算Q0时
按矿车载重量加自重量进行计算，其2个载重量为2.6t（按满载计
算,其中，每台自重量为0.584t），。
计算得提升矿石时钢绳最大静张力为Qj=13025.2N。
按照相关规范，提升物料时安全系数应大于7.5，取其大值作
为钢绳的抗拉强度。经计算，钢绳抗拉强度应不小于7.5×
13025.18=97688.8N
③选择钢丝绳
根据选取的钢绳种类和最小破断拉力值选取钢绳，查钢丝绳规
格表选用钢丝绳：6×7-Φ16-1670 ，其最小破断拉力为PQ=153000N;
公称抗拉强度1670MPa，每米钢绳重量0.9kg。
按选定的钢绳参数重新计算钢绳钢绳最大静张力得：提升物料
时Qj=12971.2N，据最小破断拉力为PQ=153000N计算提升物料时安全
系数为11.7，其安全系数值满足相关规范要求。
8．计算选择提升机：
⑴计算提升机滚筒直径：
对于井下设备：
dD60/
=60×16=960mm

⑵作用在提升机上的最大静张力：
由前面计算得Qj=12971.2N
⑶提升机型号选择
经查设备参数得，JTB-1.2×1提升绞车最大静张力21KN，满足
Qj=12971.2N的需要，所选择JTB-1.2×1提升绞车，大于计算要求
的静张力，所以能满足要求。
（4）电动机功率预选：
提升重车时：N=
K1∗Qj∗V
1000n
=54.9（KW）

K1——发动机功率备用系数取1.2
N——传动功率，一级传动功率取0.9，二级传动功率取0.85
计算得N=54.9kw
根据设备配备的电机功率型号，功率大于54.9kw的有55kw，
设计选择提升机配备的电机为55kw。
根据前面各参数计算结果，设计选择JTB-1.2×1提升绞车，其
规格参数为：
表5-1 JTB-1.2×1提升绞车参数

型号 卷筒 钢绳 电机功率 KW 外形尺寸 L/W/H m 主机重量
kg
数量 直径m 宽度m 拉力KN 拉力差
KN

直径m 容绳

量m

速度

m/s

JTB-0.8×
0.6 1 1.2 1 21
14 460 1.8 55 4.65×5.45×1.75 5500

9．计算选择天轮：
对于井下设备：
dD60/
=60×16=960mm

设计选择TZG1200/10天轮，整体铸钢结构。