高家堡煤礦采掘礦井提升設(shè)備選型計算過程案例1.1礦井提升設(shè)備的用途礦井井下與地面的設(shè)備是由礦井提升設(shè)備來聯(lián)系的，在煤炭生產(chǎn)中占有特別重要的地位。它的主要用途是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石，升降人員、設(shè)備，下放材料等。1.2提升方式的確定及提升設(shè)備選型計算依據(jù)1.2.1選型設(shè)計的主要內(nèi)容主井提升，礦井年產(chǎn)量5.0Mt/a。年工作日：330天，日工作小時：16小時。井口與卸載水平的高差Hx；806.5m裝載水平與井下運輸水平的高差Hz，859.5m。提升方式:箕斗井筒斷面尺寸,井筒中布置提升設(shè)備套數(shù)煤的散集密度，1.39t/立方米;礦井電壓等級1.2.2箕斗的選型箕斗是提升有益礦物和矸石的容器。根據(jù)卸載方式的不同，箕斗有翻轉(zhuǎn)式、側(cè)整下部卸載式、底卸式。平板閘門底卸式箕斗較扇形閘門底卸式箕斗卸載時井架受力較小，卸載曲軌短，裝煤時撒煤少且動作可靠。、提升高度H=Hx+Hs+Hz=880.5m（式7-1）、經(jīng)濟提升速度11.86m/s（式7-2）、依據(jù)經(jīng)濟提升速度，估算一次提升循環(huán)時間（式7-3）==113.065s式中：a——提升加速度，估取a=0.8；μ——箕斗在卸載曲軌內(nèi)爬行的時間，μ=10；θ——箕斗裝卸載時間。、合理經(jīng)濟提升量為=39.25t/次（式7-4）根據(jù)本此此計的要求，箕斗應(yīng)選擇鋼絲繩罐道。由主井多繩箕斗規(guī)格表可以選擇JCY40/190B異側(cè)裝卸式六繩49.5t箕斗?；穮?shù)：箕斗容積：42最大終端載荷：1540N尾繩懸掛裝置最大允許載荷：670N最大提升高度：1100m1.3提升鋼絲繩的選擇1.3.1鋼絲繩的最大懸垂長度設(shè)井塔高度Hk為45m，由于Vj=11.86，去Hg=10m，箕斗間距2290mm。尾繩環(huán)高度為：（式7-5）=10+0.5+2×2.29=15.082m取=15m。式中：——繩尾環(huán)高度，m；——過卷高度，m；S——兩容器中心距離，m。鋼絲繩最大懸垂長度（式7-6）==880.5+20.45+10+1.8+15=921.75m式中：Hr——箕斗全高；Hg——過卷高度；He——導(dǎo)向輪中心距樓層地板面的高度；Hzx——導(dǎo)向輪與摩擦輪的中心距。1.3.2計算鋼絲繩每米重力（1）、繩端荷重Qd（式7-7）=58.38+21=79.38t式中：Qc箕斗自身重量Q——實際裝載量，Q==1.39×42=58.38取鋼絲繩抗拉強度為安全系數(shù)等重尾繩，鋼絲繩選型的計算公式為（式7-8）==9.25N/m據(jù)此選擇繩股圓股鋼絲繩，每米重量p=76.11N/m。直徑，繩中最粗鋼絲直徑δ=3.0mm，全部總和為=136500N，尾繩數(shù)=2，其每米質(zhì)量q見下式：=N/m（2）、計算安全系數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)==6.153>5.562（式7-9）所以所選鋼絲繩適用。1.4提升機選型1.4.1選擇滾筒直徑并選擇提升機（1）、直徑D=3680mm（式7-10）=3600mm（式7-11）式中：d——鋼絲繩直徑D——鋼絲繩中最粗的鋼絲直徑由此選擇JKM-4.5×8型多繩摩擦式提升機

多繩摩擦式礦機提升機基本參數(shù)（表7-1）（2）、驗算提升機強度（式7-12）=(58380+2100)×10+76.11×921.25=675.37kN<1350KN（式7-13）=58380×10=583.8KN<640KN均小于設(shè)計值，強度檢核合格。在箕斗的提升設(shè)計選型中JCY40/190B，配套設(shè)備中包括次提升機JKM-4.5×8型多繩摩擦提升機，在此計算符合強度檢驗要求，故此提升機可作為本次選型使用設(shè)備。1.5提升系統(tǒng)的確定（1）、井塔高度（式7-14）=0.3+13+14.45+10+0.12+1.8+5=44.67m得Hk=45m，井塔選用TZD3.5/4-45A型。（2）、繩尾環(huán)高度Hh=15（m）（3）、懸垂長度Hc=921.751.6電動機的選型1.6.1電動機的估算轉(zhuǎn)數(shù)==891.71r/min（式7-15）式中：——提升機的標(biāo)準(zhǔn)速度；i——減速器的傳動比；D——滾筒直徑。1.6.2提升機的最大速度依據(jù)n選取970r/min，算出提升機的最大速度：==11.404m/s（式7-16）在升降物料時，≤=11.803m/s，所以得=11.404m/s。1.6.3電動機功率的估算（式7-17）==1453.31KW式中：N——提升電動機的估算功率；k——礦井阻力系數(shù)，箕斗提升k=1.15，罐籠提升k=1.12；m——一次提升貨載質(zhì)量；Q——一次提升貨載重力；——提升系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，有加、減速運動及鋼絲繩重力等因素影響的系數(shù)，箕斗提升=1.1~1.4，罐籠提升=1.4；——減速器傳動效率，單級傳動=0.92，雙級傳動=0.85。通過以上計算，選擇JR系列三項繞線型異步電動機，選擇兩臺型號為JR1000?6/1180的電動機拖動。參數(shù)：額定功率：1000KW額定電流：115A功率因數(shù)：0.84最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩：2.27飛輪轉(zhuǎn)矩：4680N/㎡通過以上幾部分的計算結(jié)果，本次設(shè)計提升設(shè)備箕斗型號為JCY40/190B異側(cè)裝卸式六繩箕斗，鋼絲繩選擇繩6x19股(1+6+12)圓股鋼絲繩，提升機選擇JKM-4.5×8型多繩摩擦式提升機，電動機選擇JR1000-6/1180三項繞線型異步電動機。1.7提升系統(tǒng)變位質(zhì)量計算1.1.1提升系統(tǒng)個運動部位變位質(zhì)量、有效載荷變位質(zhì)量m，58380kg、提升容器變位質(zhì)量雙容器箕斗提升：=2（式7-18）=4200Kg箕斗提升：=（式7-19）=30240Kg、主井鋼絲繩變位質(zhì)量=42104kg（式7-20）、尾繩變位質(zhì)量=44688kg（式7-21）、導(dǎo)向輪變位質(zhì)量：=10000kg、提升機變位質(zhì)量：kg、電動機變位質(zhì)量（式7-22）==48837kg、提升系統(tǒng)變位總質(zhì)量（式7-23）=58380+4200+42104+44688+10000+75000+48837=283209kg1.8提升設(shè)備的動力學(xué)和運動學(xué)1.8.1確定提升速度圖本設(shè)計為主井箕斗提升，選擇六階段速度圖六階速度圖（圖7-1）1.8.2確定提升加速度初加速度（式7-24）==0.375m/s正常加速度按減速器輸出軸允許最大扭矩計算（式7-25）==1.03按充分利用電動機過負(fù)荷能力計算（式7-26）==4.89m/式中：λ=2.95；。按防滑條件計算按照?煤礦安全規(guī)程?規(guī)定，一般，本次設(shè)計最終取0.8。1.8.3確定減速度按自由滑行減速方式計算（式7-27）==2.57按防滑條件計算（1）、上升側(cè)鋼絲繩靜張力（式7-28）=58380+21000+4×76.11×30+2×228×(880+15)+5838=609871.2N（2）、下放側(cè)鋼絲繩靜張力（式7-29）=21000+4×76.11×(880+30)+2×228×15?5838=299042.4N（3）、上升側(cè)運動部分變位質(zhì)量==61403.3kg（4）、下放側(cè)運動部分變位質(zhì)量（式7-30）==30488.04kg（5）、防滑允許的減速度==1.87m/根據(jù)以上計算，確定提升減速度為1.2。1.8.4速度圖各參數(shù)計算（1）、加速階段加速度：=0.8加速時間：（式7-31）==12.2s加速距離：（式7-32）==59.78m（2）、減速階段減速度：減速時間：（式7-32）==1.84s減速距離：（7-33）==40.02m（3）、爬行階段爬行速度：取爬行距離：爬行時間：（式7-34）==1.5s（4）、等速階段等速距離：（式7-35）=880?48.1?63.8?3=765.1m等速時間：（式7-36）==71.99s一次提升循環(huán)時間（式7-37）=12.2+7.84+7.5+77.99+1+20=126.53s式中：制動減速時間1s，θ=20s。六階速度圖（圖7-2）1.9電動機等效功率計算1.9.1運動力計算按平衡系統(tǒng)計算，。（1）、提升開始運動力：（式7-38）=1.15×58380+28321×0.375=68198.62kg（2）、初加速終了，運動力：（式7-39）=68198.62kg（3）、加速開始，運動力：（式7-40）=68198.62+28321×（0.8?0.375）=80235.04kg（4）、加速終了，運動力：（式7-41）=80235.04kg（5）、等速開始，運動力：（式7-42）=80235.04?28321×0.8=57578.24kg（6）、等速終了，運動力：（式7-43）=57578.24kg（7）、減速開始，為自由滑行，運動力：kg（式7-44）（8）、減速終了，為自由滑行，運動力：kg（式7-45）（9）、爬行開始，運動力：（式7-46）=0+28321×1.2=33985.2kg（10）、爬行終了，運動力：（式7-47）=33985.2kg（11）、制動減速開始，運動力：（式7-48）=33985.2?28321×0.5=19824.7kg制動終了，運動力：（式7-49）=19824.7kg力圖（圖7-3）1.9.2等效力計算（1）、求（式7-50）=（2）、等效