目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目錄1\o"CurrentDocument"第一章前言2\o"CurrentDocument"第二章礦井提升機(jī)設(shè)備選型設(shè)計(jì)4一、計(jì)算條件4二、提升容器的確定4三、鋼絲繩的選擇8\o"CurrentDocument"四、提升機(jī)的選擇10五、提升系統(tǒng)的確定11六、提升容器的最小自重15七、鋼絲繩與提升機(jī)的校驗(yàn)16八、襯墊材料單位壓力17九、預(yù)選電動(dòng)機(jī)17\o"CurrentDocument"十、提升系統(tǒng)變位質(zhì)量18\o"CurrentDocument"十一、提升速度圖18十二、提升能力23十三、電動(dòng)機(jī)等效功率計(jì)算23十四、電耗計(jì)算26十五、提升機(jī)的防滑驗(yàn)算27十六、微拖電機(jī)的選擇29\o"CurrentDocument"小結(jié)30\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)31第一章前言隨著煤炭開采的機(jī)械化程度的提高，礦井提升工作是重要環(huán)節(jié)，從井下采出的煤炭及砰石的提升，材料的下放，人員和設(shè)備的升降，都是由提升設(shè)備來(lái)完成的，所以提升有著咽喉部位的重要性。如果提升部位發(fā)生了故障，輕者造成工作停止和設(shè)備損壞，重者造成人身安全和重大經(jīng)濟(jì)損失，因此提升系統(tǒng)的確定有著非常重要的意義。礦井提升設(shè)備的選擇計(jì)算是否經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)礦山的基本建設(shè)投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本都有直接的影響。因此，在進(jìn)行提升設(shè)備選擇計(jì)算時(shí)，首先確定提升方式，在確定提升方式時(shí)要考慮下列各點(diǎn)：1、對(duì)于180萬(wàn)噸的大型礦井，有時(shí)主井需要采用兩套箕斗同時(shí)工作才能完成生產(chǎn)任務(wù)。副井除配備一套罐籠設(shè)備外，多數(shù)尚需設(shè)置一套單容器平衡錘提升方式，提升砰石。2、對(duì)于同時(shí)開采煤的品種在兩種及以上并要求不同品種的煤分別外運(yùn)的大、中型礦井，則應(yīng)考慮采用罐籠提升方式作為主井提升。對(duì)煤的塊度要求較高的大、中型礦井，由于箕斗提升對(duì)煤的破碎較大，也要考慮采用罐籠作為主井提升。當(dāng)?shù)孛嫔a(chǎn)系統(tǒng)距離井口較遠(yuǎn)，尚需一段窄軌鐵路運(yùn)輸時(shí)，采用罐籠提升地面生產(chǎn)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。3、對(duì)于年產(chǎn)量大于90萬(wàn)噸的大型礦井，主井容器一般可采用箕斗提升，主井提升系統(tǒng)一般采用多繩摩擦提升系統(tǒng)，4、礦井若有兩個(gè)水平，且分前后期開采時(shí)，提升機(jī)、井架等大型固定設(shè)備要按照最終水平選擇。提升容器、鋼絲繩和提升電動(dòng)機(jī)根據(jù)實(shí)際情況也可以按照第一水平選擇，待井筒延深至第二水平時(shí)，再更換。對(duì)于新礦井如沒(méi)有什么特殊要求，可參照《定型成套設(shè)備》的規(guī)定確定提升方式，并盡量選用定型設(shè)備。但因各個(gè)礦井具體情況不同，副井提升量也不一致，因此，可結(jié)合具體條件計(jì)算、選擇，或驗(yàn)算選用的定型成套設(shè)備?！抖ㄐ统商自O(shè)備》中未規(guī)定的如鋼絲繩、提升機(jī)與井筒相對(duì)位置、生產(chǎn)能力與耗電量等也要計(jì)算。隨著礦井開發(fā)深度的增加和一次提升量的增大，如仍采用單繩纏繞式提升，就必須制造和選用更大的提升機(jī)滾筒和直徑更粗的鋼絲繩，不但會(huì)使設(shè)備的尺寸加大，投資增加，并帶來(lái)制造，使用和維護(hù)上的一系列的問(wèn)題.正是在這種條件下，制成了單繩與多繩摩擦式提升機(jī)。多繩摩擦式提升機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是適用于深井，完成單繩纏繞式提升機(jī)不能承擔(dān)的提升任務(wù)。當(dāng)多繩摩擦輪提升機(jī)安裝在井塔上時(shí)，減少了工業(yè)廣場(chǎng)的占地面積，并為地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置創(chuàng)造了有利條件。所以說(shuō)多繩摩擦式提升機(jī)是今后提升設(shè)備發(fā)展的方向之一。隨著提升在礦井生產(chǎn)過(guò)程中地位的逐漸提高，要求提升設(shè)備安全可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，由于提升設(shè)備投資大，電耗大，因此在選型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合礦井的實(shí)際條件做出最經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容已知的原始資料，經(jīng)過(guò)多方面的比較，選用多繩摩擦提機(jī)，多繩摩擦提升機(jī)也是一種等直徑卷筒提升機(jī)，因此在計(jì)算方法上與單繩纏繞式提升機(jī)大體相同。容器、鋼絲繩及卷筒直徑等計(jì)算原理基本相同；動(dòng)力學(xué)計(jì)算理論也完全一致。此次我主要是設(shè)計(jì)的主井提升設(shè)備。第二章主井提升設(shè)備選型與設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)依據(jù)1、礦井年產(chǎn)量182萬(wàn)噸2、年工作日br=300天3、每日工作t=14小時(shí)4、井筒深度Hs=400m，單水平提升5、裝載高度Hz=20m，6、卸載高度Hx=20m7、煤的松散密度為1t/m38、電壓等級(jí)6000伏根據(jù)以上資料，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下：二、提升容器選擇（一）提升高度H計(jì)算H=Hs+H+H（米）=400+20+20=440（米）式中Hs——井筒深度400米H——卸載高度20米H——裝載高度20米Z（二）合理的經(jīng)濟(jì)速度VJ匕=0.4pH（米/秒）=0.4頊440=8.39（米/秒）式中H——提升高度400（米）（三）估算一次提升循環(huán)時(shí)間TjT=-j+H+日+。（秒）jaV1j8.39440——+——+10+160.758.39=89.63（秒）式中氣——初定主加速度值，箕斗可取ai=0.75米/秒2；日一一箕斗在卸載曲軌內(nèi)減速或爬行所需附加時(shí)間，箕斗提升取10秒;e——裝卸載休止時(shí)間取16秒;（四）估算一次合理的經(jīng)濟(jì)提升量Q'

AACaT3600xb-1182x104x1x1.15x89.63AACaT3600xb-13600x300x14=12.41（噸/次）式中A：一礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量182萬(wàn)噸;=12.41（噸/次）af——提升能力富裕系數(shù)；僅考慮：水平提升取a,=1C——不均勻系數(shù)；考慮井底設(shè)置煤倉(cāng)取C=1.15br——年工作日300天；t日工作小時(shí)數(shù)14小時(shí)。根據(jù)一次合理的經(jīng)濟(jì)提升量m，查表選箕斗選擇JDG—16/150X6型多繩箕斗（注意：箕斗鋼絲繩根數(shù)應(yīng)與主提升鋼絲繩根數(shù)一致），箕斗主要技術(shù)參數(shù)：箕斗名義載荷16噸；箕斗有效容積17.6米3；箕斗最大終端載荷60噸；提升主繩根數(shù)6根；箕斗自身質(zhì)量17.81噸；箕斗全高15.69米。（五）計(jì)算實(shí)際一次提升量1、定量裝載實(shí)際一次提升量Q實(shí)二Q'2、實(shí)際裝載Q實(shí)=v?r=17.6x1=17.6噸/次式中：Q實(shí)一一標(biāo)準(zhǔn)箕斗有效容積，噸r——煤的松散密度，噸/米3,r=1考慮到Q=16噸/次。已能滿足生產(chǎn)要求，故后面計(jì)算中取Q=16000kg/次采用定量裝載。3、計(jì)算一次提升循環(huán)時(shí)間「_3600xQbtT=r—g1a-c-A_3600x17.6x300x14=1.2x1.15x182x104=96.32(s)4、計(jì)算提升機(jī)所需的提升速度V,=aT，(^+0)]-Ja2[T—(=+0)R—4aHm20.75x[96.32—(10+16)]—J0.752x[96.32—(10+16)]2—4x0.75x440=2=7.26(米/秒)提升機(jī)的最大提升速度應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定:對(duì)立井箕斗V<06/H=0.6^440=12.59（m/s）mv'=7.26嘆<12.59嘆滿足要求三、提升鋼絲繩選擇（一）繩端載荷重Q廣Q+Q廣16000+17870=33810（kg）（二）鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度H=H+H'+HC=胃+2H+H+H+H+H=440+2x15.69+7.6+1.8+6.5+15=502.28（m）取507m式中：H——容器的全高15.69m（JDG-16箕斗參數(shù)中獲得）Hg——過(guò)卷高度取7.6m（查表經(jīng)計(jì)算得）H——導(dǎo)向輪軸中心距導(dǎo)向輪層地板的高度取1.8mH^——導(dǎo)向輪與主導(dǎo)輪軸中心的高度差取6.5mHh——尾繩環(huán)的高度取15m（三）、首繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算

P「=Qd410X?？趎(b—H_33810=~"Z"6x(——-———507)=2.92(kg/m)式中：m——安全系數(shù)。B——P「=按表1-22推薦，選用（YB829-79）6A*（37）-34.5-155型三角股鋼絲繩，左右捻各三根，查鋼絲繩規(guī)格表（礦用鋼絲繩參考資料匯編），其規(guī)格為：P=5.067kg/mkd=34.5mm8=2.1mmQ=80950kga=155kg/mm2B（四）、尾繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算q‘=npsn'k=-X5.0673=10.134（kg/m）n首繩數(shù)量n’尾繩數(shù)量規(guī)格表選用(GB1102-74)6A(37)-48-140型普通三角股鋼絲繩三根，查鋼絲繩如上q=9.901kg/md=48mmQ=142500kg=140kg/mm2°B因q’*2pk所以下列計(jì)算均按平衡系統(tǒng)考慮四、提升機(jī)的選擇(一)、主導(dǎo)輪直徑《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：對(duì)有導(dǎo)向輪塔式摩擦輪提升機(jī)D>90dg=90x34.5=3105mmd——鋼絲繩直徑>1200x8=1200x2.1=2520mm8繩中最粗鋼絲直徑6=2.1mm(二)、最大靜拉力和拉力差的計(jì)算s廣（Q+Q^+npkHc）g=（33810+6x5.067乂507）乂9.8=49223.81x9.8=482.4kN（重側(cè)）s=s-Qg2=482393.34-16000x9.8=325.6kN（輕側(cè)）s'=s-s1=482393.34-325593.34=156.8kN（差值）選擇JKM-3.5/6-10.53型多繩摩擦輪提升機(jī)（書中表6-12）其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：主導(dǎo)輪直徑D=3.5m;導(dǎo)向輪直徑Pd=3m主導(dǎo)輪變位質(zhì)量（礦山固定機(jī)械手冊(cè)表1-1-12）G=22.4tDM導(dǎo)向輪變?yōu)橘|(zhì)量G=2.52tDd最大靜張力F=784kNjE最大靜張力差Fce=225.4kN五、提升系統(tǒng)的確定（附圖圖1）

Ht.t氣口MlHr=15,S9mHIj=7.6itlH1=.—1-ButL>-&5m.=57.6m

k=4dOmHh=15mhHc=5O7mS—2.2mDm=3.5m.D1—3.Om.dH=4OOmuH廣30m圖1提升系統(tǒng)圖（一）井塔高度H=H*H*H*H*H+Ah=20+15.鬲+土6+1.8+65+4.61=56.2m式中：H——容器的全高15.69m（JDG-16箕斗參數(shù)中獲得）H過(guò)卷高度取7.6mRd——導(dǎo)向輪的半徑H——導(dǎo)向輪軸中心距導(dǎo)向輪層地板的高度取1.8mH——導(dǎo)向輪與主導(dǎo)輪軸中心的高度差取6.5m△h——為導(dǎo)向輪樓層地板（包括有關(guān)的梁）的厚度（二）、尾繩環(huán)高度H=H+1.5s=7.6+1.5x2.2=10.9m取15m式中：S是兩容器中心距，通過(guò)手冊(cè)表1-5-23查得s=2.2m（三）、懸垂長(zhǎng)度h=h^h^h^h^h°=400+56.2+2。+15+15.69=506.89m取507m（四）、主導(dǎo)輪與導(dǎo)向輪之水平中心距（附圖圖2）L=s+R—R=2.2+1.521.75=1.95(m)R廣L5mS=2.NmLq=1■95ntH空羽?Smb=6.Sin圖2摩擦輪與導(dǎo)向輪相對(duì)位置圖、圍包角a的確定以=180。+0R+R,L0=arcsi^—d-arctg—卜嘩+LH=arcsin'切+1.5_arctg195(6.52+1.9526.5=28.6—16.7=11.90以=1800+11.90=191.90式中：規(guī)程規(guī)定a不超過(guò)195度取u=0.2,^I"必+1查表1-5-9,得0.955六、提升容器的最小自重（一）、按靜防滑條件，容器自重為Q'>[(1；+w]Q-npHc(eua-1)1kcr(1+2x0.075)x1.750.955=34917-15413=19504(kg)=[-+0.075]x16000-6x5.0670.955=34917-15413=19504(kg)（二）、按動(dòng)防滑條件，容器自重為Qc'>[abw+(1Qc'>[abw+(1+2w+—)(——)a2b1--1(1+—)geua—1"(1+-^]Q+[1-3(1+—&geua—1)-]xQ一npH)D'k0.07+(1+2x0.07+一J(一-)一(1+一-)=[x16000[0.60x昌x252-6x5.06x5071-(1+—j1-(1+—j9.80.9559.80.955=35094+508-15414=20188kg配重至24000kg配重塊24000-17810=6190kg七、鋼絲繩與提升機(jī)的效驗(yàn)（一）首繩安全系數(shù)nQgm=snQgm=s(Q+Qzp+叩曄%x8095016000+24000+15414=8.77m>7.2-0.0005x507=6.95合格(二)最大靜拉力和拉力差1.s1=(Q+Qz+叩雙=(16000+24000+15414)x9.8=49284x9.8=543055.34Ns1<784kN符合條件2.s=s一Qg2=543055.34-16000x9.8=386255.34Ns'=s一s1=543055.34—386255.34=156.8kNs;<225.4kN符合條件八、襯墊材料單位壓力S+Sq=―-—nDd_543055.34+386255.346x350x3.45=1282692.45(P)=1.3(MP)q<2(MP)合格九、預(yù)選電動(dòng)機(jī)（一）、依據(jù)所需的提升速度V：計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)nd60v'id兀Dm_60x8.39x10.53兀x3.5=482.33（r/min）（二）依據(jù)七，取n廣492r/min計(jì)算提升機(jī)的最大速度vv:四二幌max60i_兀x3.5x492-60x10.53=8.56(m/s)（三）預(yù)算電動(dòng)機(jī)功率N=^O-Vmax

s1000]1.15x16000x8.56x9.84_=x1.21000x0.92=2013.312(kw)式中：對(duì)箕斗的的提升取P=1.2

減速器的效率，以及傳動(dòng)n=0.92得到技術(shù)參選擇YR1250-12/1730型電動(dòng)機(jī)二臺(tái)，查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，數(shù)如下：N=1250kwn=492（rpm）u=6000vGD2=36258N?m2人=2.06EG=Si+S2+6G+G+2GggDdDmdGD2xi36258X10.5323.52x9.8二33488.71(kg)十、提升系統(tǒng)的變?yōu)橘|(zhì)量D2g

mEG=Si+S2+6G+G+2GggDdDmdGD2xi36258X10.5323.52x9.8二33488.71(kg)EG=543055.34+386255'34+6x2520+22400+2x33488.719.8=199325.04(kg)EM=圣=頂9；2；04=20339.29kg-s2/m卜一、提升速度圖（一）采用六階段速度圖（附圖圖3）

財(cái)S)S.561.50.5//\\L』J/10a（血砰而=。43旬司.的垢Cl.9。4!h(珂ho=235hi=54.63、=339.皿也=4O.5SM誦）to=3.125ti=10.S612=39.42始10.07W1.1e=idiF(N)FlFi27599630P8S1180320KF?.80321IF0906：!4Fiofl7.46F9圖3六階段速度圖(二)加減速度的確定1、加速度的確定V21.52⑴初加速度：a=7^=二c&=在48伽/$2)02七2x2.35取h=2.35m取v=1.5m/s(2)正常加速度：按減速度最大力矩計(jì)算&=當(dāng)壬=竺竺±竺冬=13504.86耘?Em)g9.8ZM'——不包含電機(jī)變?yōu)橘|(zhì)量時(shí)的提升系統(tǒng)變?yōu)橘|(zhì)量f_M-*R_68000-16000x1.75ai—RiaZMm—1.75x13504.86—險(xiǎn)式中：R——主導(dǎo)輪半徑1.75mM——礦山機(jī)械手冊(cè)表1-2-5查得68000kg.m按電動(dòng)過(guò)負(fù)荷系數(shù)計(jì)算F=0.75人100唧=0.75x2.06x1000x125000.9=203051.99NPv8.56F,——啟動(dòng)階段提升電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的平均力2F-Qg

ZG203051.99x2-16000x9.8

199325.04=1.25(m/s2)按防滑條件計(jì)算a1=0.65m/s2，在計(jì)算容器最小自重時(shí)已定，綜合上列計(jì)算，最后取a=0.65m/s212、減速度的確定按自由滑行KQg-AH—￡Gt1.15x16000x9.8-0199325.04=0.9(m/s2)式中△——提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差等于0即A=n1p.-n2q，按防滑條件，查表1-5-10得到當(dāng)a=191.9°,u=0.2時(shí)，eua+0.251.25eua+0.251.25=1.764eua+0.25s1.25(j+seua+0.25,s“、|T+fJ+6G)Igg1.25gDdI0.15x16000、八。，386255.340.15x16000、八。1.764x9(+)x9.8—(—)x9.829.8°1?，543055.34,+1.764x(+6x2520)9.8978694.26163835.46374495.34163835.46=3.69(m/s2)978694.26163835.46374495.34163835.46=3.69(m/s2)式中：R1——礦山阻力R「0.15Q=0.15X16000最后取a3=0.9m/s2（三）爬行速度和距離按自動(dòng)控制：v4=0.5（四）速度圖計(jì)算已知：v=8.56m/sH=440mv=1.5m/sh0=2.35ma=0.84m/s21、初加速度階段：m/s,h=3ma=0.65m/s2a=0.9m/s2v4=0.5m/sh=3m二'=L5=3.125(s)a00.48=1x1.5x3.125=2.34(m)212、=—vt

2=1x1.5x3.125=2.34(m)22、正常加速度階段：8.56—1.5=10.862(s)0.653、h1正常減速度階段:=Vmax+V0t28.56+1.5=x10.862=54.63(m)4、V-Vt=-—max4-3a3hV+V=—max432h_3_—4V0.54爬行階段:t4t3=8-56+0-5=10.07(s)0.98.56-0.5「=x10.07=40.58(m)6(s)5、制動(dòng)階段:0.5——=1.1(s)a0.456、等速階段:6、等速階段:=H-h-h-h-h=440-2.35-54.63-40.58-3=339.44(m)h冬=39.65(s)8.562Vmax（五）提升一次循環(huán)所需時(shí)間T=t+th冬=39.65(s)8.562VmaxT=T+0=71+16=87(s)十二、提升能力。年實(shí)際提升能力3600?-1-QA=cXTg_3600x300x14x161.15x87=2417991(噸/年)川===662.07(t/h)hT87Aa=—tAn_241.79911^=1.33十三、電機(jī)等效功率計(jì)算運(yùn)動(dòng)力計(jì)算(按平衡系數(shù)計(jì)算AHt=0)1、提升開始F=(KQ-AH)xg+ZGa=1.15x16000x9.8+199325.04x0.48=275996N2、初加速結(jié)束：F'=Fq3、加速開始F=F'+ZG(a-a)

1010=275996+199325.04x(0.65-0.48)=3098814、加速終了：F=F15、等速開始F=F-SGa=309881.26-199325.04x0.65=180320N6、等速終了：F4=F7、減速開始F=F-SGa=180320-199325.04x0.65=927.468、減速終了：F=F9、爬行開始F=F+ZGa=927.46+199325.04x0.9=18032010、爬行終了：F=F8711、制動(dòng)減速開始F=F-SGa=180320-199325.04x0.45=90624N12、制動(dòng)終止：F=F109（二）等效力計(jì)算1、求￡F2t

TOC\o"1-5"\h\zZF2t=(F2t+F2t+F2t+F2t+F2t)0011327495=(275996x3.125+309882x10.86+18032。x39.65+180320x6)=2.77x1012N2-s2、等效時(shí)間E1/1T——(t+1+1+1+1)+1+—0d2。13452311——x(3.125+10.86+10.07+6+1.1)+39.65+—x1623—60.56S)3、等效力d_12.77x1012—Y60.56—213868.56N（三）等效功率dxmaxdx1000x門_213868.56x8.561000x0.9—2034(kw)%<2x1250—2500(kw)dxmaxdx1000x門（四）校核電機(jī)多負(fù)荷系數(shù)F—1cmax<0.75人2x些Nv3098811000*1000*1250x*x28.56_309881=262850.47=1.1791.179<0.75x2.06=1.545Fnax—一般是主加速階段開始的力預(yù)選電機(jī)負(fù)荷要求十四、電耗計(jì)算（一）提升一次電耗E=QgHt11000x3600_16000x9.8x4401000x3600=19.164（kw-h/次）（二）一次提升實(shí)際電耗1.02SFtxvF==max100成3600］不d￡Ft=27599^3.125^30988k10.8@180320<39.6并18032儀6+906244.1=12559089.56（kg?s）「1.02x12559089.5x8.56E=1000x3600x0.9x0.92=36.79（kw?h/次）勺一電動(dòng)機(jī)的效率92（三）每噸煤耗電量Et=5_36.7916=2.30(kw-h/1)（四）提升機(jī)效率E門=—卜tE_19.16436.79=0.5209=52.09%十五、提升機(jī)的防滑驗(yàn)算由于以上計(jì)算的提升容器自重，是根據(jù)防滑條件確定的，故不需要再進(jìn)行防滑驗(yàn)算，但考慮到《規(guī)定》的要求，結(jié)合具體條件，對(duì)防滑驗(yàn)算的內(nèi)容和方法介紹于下：（一）靜防滑安全系數(shù)_s（eua一1）js一s_386255.34x0.955156800=2.35>1.75（二）動(dòng)防滑安全系數(shù)上提重物時(shí)，加速段動(dòng)防滑安全驗(yàn)算：s'（eua一1）n=gs'-s'_339048x0.955=590834-339048=1.286>1.25

Rg2=543055.34+Rg2=543055.34+543055.3498-x0.65+0.15x16000x9.82=590834N