礦井機電常用選型、驗算公式匯總第一篇礦井機電設(shè)計部分一、水泵的選型計算1、水泵選型依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百七十八條規(guī)定，主要排水設(shè)備應(yīng)符合下列要求：水泵：必須有工作、備用和檢修水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排水礦井24h的正常涌水量，（包括充填水及其他用水）。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%，工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。配電設(shè)備：應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能同時開動工作和備用水泵2、水泵的選型計算正常涌水時期，水泵必需的排水能力QB≥24q(m3/h)20最大涌水時期，水泵必需的排水能力24Qmax≥qmax(m3/h)20水泵必須的揚程0.1~0.12HB0.1~0.12HB＝Hc(1+ )sin式中：q—正常涌水量（m3/h）Qmax—最大涌水量（m3/h）Hc=Hg+（車場與最低吸水水面標高差）+（排水管出口高出上一水平的高度）α－井筒傾角；0.1～0.12－揚程損失系數(shù)。初選水泵根據(jù)涌水量QB和排水高度HB，自產(chǎn)品目錄查符合要求的水泵3、水泵穩(wěn)定性校驗為保證水泵工作穩(wěn)定性，應(yīng)符合0.9H0≥HC，其中，H0為水泵零流量時的揚程，根據(jù)水泵的特性曲線查找。4、確定水泵臺數(shù)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百七十八條規(guī)定：水泵必須有工作、備用和檢修水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排水礦井24h的正常涌水量，（包括充填水及其他用水）。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%，工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。比較Q、Qmax、Qe可知，正常涌水時期需要水泵的臺數(shù)：Qn1= （臺）Qe最大涌水期需要投入工作水泵臺數(shù)n1+n2=Qmax（臺）QeQe—水泵的額定流量 （m3/h）備用水泵：n3=n1×0.7（臺）檢修水泵n4=n1×0.25（臺）一共需要的水泵數(shù)量為：n=n1+n2+n3+n45、管路趟數(shù)確定管路選擇依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百七十八條規(guī)定：水管：必須有工作和備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。計算管徑選擇管材必需的管內(nèi)徑按照一泵一管工作方式選擇管徑。經(jīng)濟流速選VP=2.2m/s5.1、排水管徑：dp= 4Q3600 VP5.2、吸水管徑：吸水管內(nèi)徑通常比排水管內(nèi)徑大25mm，以降低流速，減少損失，取得較大的吸水高度。dx1=dp1+25×10-3(m)5.3、選擇管材選擇管材主要依據(jù)管路將要承受水壓的大小，壓力大于10kg/㎝2時應(yīng)選擇無縫鋼管，壓力小于10kg/㎝2可用鑄鐵管或螺旋焊管。排水管沿豎井敷設(shè)時，應(yīng)選擇焊接鋼管或無縫鋼管，沿進風(fēng)井敷設(shè)鋼管所承受的工作水壓在40kg/㎝2以內(nèi)時一般采用焊接連接。管壁必須的厚度：0.4Pδ=0.5dp 1C1.3P式中：dp－標準管內(nèi)徑cm；σ－為許用應(yīng)力，無縫鋼管許用應(yīng)力σ＝800kg/cm2；焊接鋼管取600kg/cm2，鑄鐵管取200kg/cm2P－為管內(nèi)液體壓強，作為估算P=0.11HPkg/cm2，HP為排水高度；C－為附加壁厚，對鑄鐵管取0.7—0.9cm鋼管取0.1—0.2cm。6、計算沿程阻力系數(shù)根據(jù)舍維列夫公式，吸水管、排水管的沿程阻力系數(shù)分別為：0.0210.3x0.021λp=d0.3p式中：dx－吸水管內(nèi)徑mdp－排水管內(nèi)徑m局部阻力損失系數(shù)1、吸水管路局部阻力：阻力損失系數(shù)查手冊可得出，統(tǒng)計表如 6-1所示；2、排水管路局部阻力阻力損失系數(shù)查手冊可得出，統(tǒng)計表如6-1所示表6-1吸水管局部阻力損失系數(shù)名稱阻力損失系數(shù)(ξx)名稱阻力損失系數(shù)(ξx)無底閥濾水網(wǎng)3逆止閥7.590°彎頭0.206單流三通2.0漸縮管0.1分流三通1.5電動閘閥0.5合流三通3.0斜彎頭1.0球形閥3.9焊縫0.03旋轉(zhuǎn)閥1.0斜下支流三通0.5銳邊進管0.5斜上支流三通1.0擴張異徑管0.22—0.91斜下銳角支流三通3.0收縮異徑管0.16—0.36銳邊突出進入管0.25進入水槽管1.0急漲0—0.81急縮0—0.5閘閥0.25—0.5管子焊縫0.03彎角閥2.5伸縮節(jié)0.21底閥(帶濾網(wǎng))5—10直角閥0.5—1.6管路中的揚程損失：Hat+Hst=RtQ2=λDHat+Hst=RtQ2=λDLjg×V2dg2mH2O)Hat—排水管路揚程損失 mH2OHst—吸水管路吸程損失mH2Oλ—水與管壁摩擦的阻力系數(shù)（見下表）或計算λ=(λ=(1.742lgDg)22K1)K1—焊接管取K1=1.1—1.3mm無縫鋼管取K1=1.01—1.07mm水與管壁摩擦的阻力系數(shù)表：管件直徑（mm)50751001251501752002250.0450.0410.0380.0350.0310.0300.0290.028λ58026434管件直徑（mm)2502753003253504004505000.0280.0270.0270.0260.0250.0240.023λ0.0254603814LJ—管路計算長度，等于實際長度加上底閥、異徑管、逆止閥、閘閥、及其他部分補充的等值長度（m），管件折合成直線管路的等值長度見下表：管件名稱管件內(nèi)徑（mm）75100125150200250300350400450500

管件的等值長度（m）帶濾網(wǎng)底閥1518232734394145505253閘閥0.450.660.871.311.642.202.783.404.004.675.34逆止閥40°2531364348525660646872逆止閥50°2021242936394145505458彎頭0.450.660.891.311.642.202.783.404.004.675.34異徑管1.792.633.554.526.588.8011.1013.6016.0018.7021.40合流三通5.387.8910.6513.5519.7326.4133.3040.7048.0056.0064.10單流三通3.595.267.109.0413.1617.6122.2027.1032.0037.3042.30分流三通2.693.955.336.789.8313.2016.7020.4024.0028.0032.00直流三通1.792.633.554.526.588.8011.1013.6016.0018.70管路總損失計算：1）排水管路中的揚程損失；Hat=ψ1+ψ2+n3Hat=ψ1+ψ2+n3ψ3+n4ψ4+ψ5)Vd22gmH20式中：ψ1—速度壓頭系數(shù)，取ψ1=1Ldψ2—直管阻力系數(shù)（ψ2=D）Dgψ3—彎管助力系數(shù)見表6—1n3—彎管數(shù)量個ψ4—閘閥助力系數(shù)，見表6—1ψ5—逆止閥助力系數(shù)見表6—1排水直管總長：Ld=Hh+L1+L2+L3+h1+h2

式中：Hh—井筒深度或斜井長度（m）L1—水泵房長度，mL2—地面上的排水管長，mL3—斜巷道長度，mh1—從井底車場至支撐彎管間的高度h2—管子超出井口水平高度，m吸水管路中的吸程損失：Hst=（ψ2+n3ψ3Hst=（ψ2+n3ψ3＇+ψ4＇）Vs22gmH20ψ2＇—直管阻力系數(shù)（ψ2＇Ls=λDsψ3＇—吸水彎管助力系數(shù)見表6—1n3＇—彎管數(shù)量個ψ4＇—閘閥助力系數(shù)，見表6—1ψ5＇—逆止閥與濾網(wǎng)阻力系數(shù) 見表6—1V2sgV2sg2+0.24-H0）（m）Hs=Hst-（10-Hw）-HsfHst—水泵樣本中的最大允許吸上真空度 （m）Hw—水泵安裝地點的大氣壓力水頭，m見表6—2H0—飽和蒸汽壓力水頭 m其值與水溫有關(guān)見表6—3Hsf＇—吸水管及局部水頭損失之和，m0.24—水溫為20℃時飽和蒸汽壓力水頭，m表6—2按海拔而定的大氣壓力

海拔高度（m）-6000100200300400500600700大氣壓力（mH20）11.310.310.210.110.09.89.79.69.5海拔高度（m）800900100015002000300040005000大氣壓力（mH20）9.49.39.28.68.47.36.35.5表6—3按水溫而定的飽和水蒸氣壓力水溫℃0510152030405060708090100飽和水蒸氣壓力mH200.060.090.120.170.240.430.751.252.03.174.87.110.33水泵的總揚程：H=Ha+Hs+Haf+HstHa—水泵軸中心至排水管地面出水口之高差。確定水泵的公開點HHt管路阻力：R=2（取整數(shù)）Qna式中Ht—吸水面到排水口幾何高差。Ht=Ha+Hs（m）na—水泵的級數(shù)按照H=Ht+RQ2，在水泵特性曲線上繪出管路特性曲線，Q-H特性曲線與管路特性曲線的交點就是水泵的工況點。該店對應(yīng)的就是水泵工作時的流量、揚程和效率。水泵的軸功率QIHI0NφNφ=3600102QI、HIηr水泵在工況點運行時的流量、揚程和效率γ0—礦井水的比重，一般取1050kg/m3電動機容量NNc=k（KW）Cηc—傳動效率，對直聯(lián)取1聯(lián)軸節(jié)取0.95—0.98k—富裕系數(shù)當(dāng)Q<20m3/h k=1.5Q=25—80m3/h，k=1.3—1.2Q=80—300m3/hk=1.2—1.15Q>300m3/h k=1.1年耗電量：QIHI0365tE=3600I10I20rdx（KWh/年）ηd—電動機效率，對于大電動機取0.9—0.94，小電機取0.82—0.9ηr—電網(wǎng)效率取0.95t—平均每天運轉(zhuǎn)小時數(shù)。E噸煤電耗：Er=A（KWh/噸）A—年產(chǎn)量，噸/年二、皮帶機的選型計算：帶式輸送機選型計算時，所需要的原始資料有：帶式輸送機的敷設(shè)長度L,m帶式輸送機的鋪設(shè)傾角β；順槽的運輸生產(chǎn)率Q；t/h；物料的散碎密度γt/m3

物料最大塊度的長尺寸amax,mm；物料的堆積角ρ。皮帶的輸送量：Q=KB2VγC（噸/小時）V—皮帶機的運動速度B—膠帶的寬度（米）Q—輸送量（噸/小時）γ—物料的散碎密度t/m3（見表一）K—貨載斷面系數(shù)（K值與貨載的堆積角ρ）K值見表（二）C—輸送機的傾角系數(shù)（見表三）表一、貨載斷面系數(shù)貨載名稱γt/m3ρ貨載名稱γt/m3ρ煤0.8—1.030°石灰土1.6—2.025°礁渣0.6—0.935°沙1.630°焦炭0.5—0.735°粘土1.8—2.035°黃鐵礦2.025°碎石1.820°表二、K值堆積角ρ10°20°25°30°35°K槽型316385422458496平型67135172209247表三、輸送機的傾角系數(shù)皮帶的寬度：B=Q

皮帶的寬度：B=Q

KVΓCβ0°—10°10°—15°15°—20°C10.950.9皮帶的運行阻力:Wz=(q+qd+qg ＇)×g×L×ω＇×cosβ(q+qd)×g×L×sinβ

Wk=(qd+qg″)×g×L×ω″c×osβqdLsinβWz—承載分支直線段運行阻力，N；Wk—回空分支直線段運行阻力，N；β-帶式輸送機的鋪設(shè)傾角運行方向傾斜向上時取正號，而傾斜向下時取負號L-輸送機長度ω＇，ω″—分別為槽型、平型托輥的助力系數(shù)（見表四）q—每米皮帶長的膠帶上的貨載重量kg/m）由式可求：q—每米皮帶長的膠帶上的貨載重量kg/m）由式可求：q=3.6vqd—每米長的膠帶自重qg＇qg″—上，下托輥轉(zhuǎn)動部位的重量（kg/m）托輥轉(zhuǎn)動部分的重量qg＇，qg″分別按照下式計算：qg＇=Gg＇/lg＇（kg/m）qg″=Gg＇＇/lg＇＇（kg/m）式中的Gg＇＇與Gg＇分別為上下托輥轉(zhuǎn)動部分重量（kg）（見表五）lg＇—上托輥的間距（米）一般取lg＇=1—1.5米lg＇＇—下托輥的間距（米）一般取lg＇＇=2—3米表四、托輥的助力系數(shù)：工作條件ω＇槽型ω″平型滾動軸承含油軸承滾動軸承含油軸承清潔，干燥0.020.040.0180.034少量塵埃正常濕度0.030.050.0250.040大量塵埃濕度大0.040.060.350.056表五、托輥轉(zhuǎn)動部分重量表：

托輥形式帶寬B毫米500650800100012001400Gg＇＇與Gg＇槽型鑄鐵座111214222527沖擊座8911172022平型鑄鐵座81012172023沖擊座79111518214、計算輸送帶需用張力：帆布層芯帶：dZBSe=m式中：Se—輸送帶的許用張力，Nσd—帶芯每層帆布拉斷強度，N（mm*層）Z—帆布層數(shù)B—輸送帶的寬度。m——輸送帶的安全系數(shù)，棉帆布的m取值見表1尼龍帆布芯帶一般取m=12織物層數(shù)3—45—89—12m硫化接頭8910機械接頭101112對于鋼絲繩芯帶和整體帶芯帶Se=Se—輸送帶的許用張力，Nσd—帶芯每層帆布拉斷強度，N（mm*層）Z—帆布層數(shù)B—輸送帶的寬度mm。m—輸送帶的安全系數(shù)，鋼絲繩帶：m=10，整體帶芯帶：采用塑化接頭m=9，用機械接頭m=144、局部助力計算：（1）轉(zhuǎn)載點的物料加速阻力為：1Wa=2qv2式中；Wa—物料的加速阻力，Nq—物料的線質(zhì)量，kg/mv—帶速（2）裝載點導(dǎo)料槽側(cè)板的阻力：Wb=l（16B2γ+70）Wb—料槽側(cè)板的阻力，NB—帶寬mγ—物料的松散密度，t/m3l—導(dǎo)料槽側(cè)板的長度（3）清掃器阻力為：彈簧清掃器：Wt=（700—1000）B空段清掃器Wt＇=200B輸送帶張力計算：用逐點法求輸送帶的關(guān)鍵點的張力，順送帶的張力應(yīng)滿足兩個條件：摩擦傳動條件；即輸送帶的張力必須保證輸送機在任何正常的工況下都無輸送帶打滑現(xiàn)象的發(fā)生。傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)可參考下表選取，對于塑面帶應(yīng)相應(yīng)的減小。運行條件光滑裸露的鋼滾筒帶人字型的溝槽的橡膠蓋面帶人字型的溝槽的聚氨基酸覆蓋面帶人字型的溝槽的陶瓷覆蓋面干態(tài)運行0.35—0.40.4—0.450.35—0.40.4—0.45清潔濕態(tài)（有水）運行0.10.350.350.35—0.4污濁濕態(tài)（泥土）運行0.05—0.10.25—0.30.20.35垂度條件：即輸送帶的張力必須保證輸送帶在兩托輥間的垂度不超過規(guī)定值，或滿足最小張力條件Szmin=5gLt＇（q+qd）cosβSkmin=5gLt＇＇qdcosβSzmin—承載分支輸送帶最小張力，NSkmin—回空分支輸送帶最小張力，N4v31L2按照上圖說明膠帶張力的一般步驟：按逐點法計算法找出S1與S4的關(guān)系因為：S2=S1+WkS3=S2+W2-3S4=S3+Wzh所以：S4=S1+Wk+W2-3+Wzh按照摩擦傳動條件找出S1與S4的關(guān)系W0maxS（1eμα1）因為：S4-S1=W0==nn

（eμα1）所以：S4=S1（1+ ）nn—摩擦力備用系數(shù)，設(shè)計時取n=1.15—1.2將上面的算式聯(lián)立，可以求出各張點的張力，，這些數(shù)值是保證膠帶工作是不打滑所需要的值，然后按照垂度條件進行演算。如果最小值不滿足時可以增大最小值后，重新計算。輸送帶強度校核：Smax≤SeSmax—輸送帶最大張力輸送機的總牽引力S4S4S10.03(S4S1)WvKWvK1000N其中K－電機功率備用系數(shù)，取K=1.25；－傳動系統(tǒng)的工作效率；1－電機的工作效率；。8、拉緊力及拉緊行程計算△L=KL+（1—2）B△L—拉緊行程，mL—輸送機的長度，mB—帶寬，mK—伸長系數(shù)，見下表輸送機長度合成纖維輸送帶鋼絲繩芯輸送帶<3000.020.002301—5000.020.002500—1000.0150.0017>10000.010.0015制動力矩計算：根據(jù)井下用帶式輸送機技術(shù)要求，制動裝置或逆止裝置產(chǎn)生的制動力矩不得小于該輸送機的所需制動力矩的1.5部。對于電動機運行狀態(tài)的帶式輸送機所需要的制動力矩為：Mz=0.75gLD[qsinβ-（q+2qd+qt＇+qt＇＇）ωcosβ]式中：Mz—制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩，NmD—傳動滾筒直徑，mL—輸送帶的長度，mω—托輥的阻力系數(shù)，取ω=0.012（2）對于發(fā)電運行狀態(tài)的帶式運輸機所需要的總制動力矩為0.75DN0103Mz=V0式中：Mz—制動裝置作用在傳動滾筒軸上的總制動力矩，NmD—傳動滾筒直徑，mV—帶速m/sN0—系統(tǒng)所需要電機總功率（未考慮備用系數(shù)前） ,KW。三、壓風(fēng)機的選型計算1、選型設(shè)計的最基本資料：（1）采掘設(shè)備布置圖，各班風(fēng)動工具同時使用的臺數(shù)、型號及規(guī)格2）機修廠、井口及井底車場風(fēng)動工具同時使用臺數(shù)，型號規(guī)格3）最遠采區(qū)的距離，井口工業(yè)場地的標高2、壓縮空氣站供氣量計算Q=a1a2γΣmiqiKi式中：a1—為沿管道全長的漏風(fēng)系數(shù)見表一a2—機械磨損耗氣量增加系數(shù)，一般a2=1.15γ—海拔高度修正系數(shù)見表二mi—同類型風(fēng)動工具的臺數(shù)qi—空氣耗氣量m3/minKi—同時使用系數(shù)見表三表一、漏風(fēng)系數(shù)：管道長度在1000m以下1.1管路總長度在1000米—2000米1.15管路總長度在2000米以上1.2表二、海拔高度修正系數(shù)：海波高度030050060070080090010001100120013001400修正系數(shù)1.001.031.051.061.071.081.091.101.111.121.131.14表三、同時使用系數(shù)：鑿巖機及風(fēng)鎬的數(shù)量同時使用系數(shù)10臺及以下1.0—0.8511—30臺0.85—0.7531—60臺0.75—0.6560臺以上不小于0.65空氣壓縮機功率和壓縮空站年電耗計算：

各種壓縮過程，單級空氣壓縮機每壓縮1m3空氣理論功的計算公式為：等溫壓縮過程p2Ld=23030p0log（kg.m/m3）p0p0—大氣壓力，按照1kgf/㎝2Lj=3500p0(kp2—空氣壓縮機實際絕對排氣壓力，kgf/㎝2（Lj=3500p0(k-1)=3500(ε0.286-1)kg.m/m3p2—壓縮比ε=p0k—絕熱壓縮指數(shù)，對空氣k—絕熱壓縮指數(shù)，對空氣k=1.43）、多變的壓縮過程：n-1Lb=10000p0(nLb=10000p0(n-1n-1)kg.m/mn—多變指數(shù)，1<n<k對一定的空氣壓縮機，冷卻條件不變，n對一定的空氣壓縮機，冷卻條件不變，n為常數(shù)，一般n=1.2—1.32、空氣壓縮機的功率：已知空氣壓縮機的排氣量為Qm3/min已知空氣壓縮機的排氣量為Qm3/min，則空氣壓縮機任何過程的理論功率為：LQNt=60102(kw)L—任何過程的功（對1m3空氣的功）空氣壓縮機的軸功率，即為空氣壓縮機運轉(zhuǎn)時所需要的功率，當(dāng)理論功率已知，只須考慮汽缸內(nèi)部的損失和機械運動的部分損失，空氣壓縮機的軸功率可表示如下：從等溫過程的理論功率出發(fā)的表示方法：N=NTdidmLN=NTdidmLdQ60102idid—等溫過程，氣缸內(nèi)部損失，id0.72—0.82—空氣壓縮機機械損失，0.8—0.95從絕熱過程的理論功率出發(fā)的表示法：N=NTjijmLdQ60102ijηij—絕熱過程，氣缸內(nèi)部的損失，—空氣壓縮機機械損失，0.8—0.95從絕熱過程的理論功率出發(fā)的表示法：N=NTjijmLdQ60102ijηij—絕熱過程，氣缸內(nèi)部的損失，ηij=0.85—0.94壓縮空氣站年電耗計算；臺空氣壓縮機年電耗量可按下式計算：NbtNbtNbtEy=K1 +0.2(1-K1) =(0.8K1+0.2)(kw.h/年)123123123K1—壓縮空氣站負荷系數(shù)，等于所需之壓氣量與空氣壓縮機最大排氣量之比b—每年工作天數(shù)(300—350d)t—每天工作的小時數(shù)，根據(jù)實際情況可按16—21h考慮η1—電動機效率，按照0.92考慮η2—電網(wǎng)效率，按照0.95考慮η3—傳動效率(皮帶傳動效率0.97)N—每臺空氣壓縮機的軸功率，kw壓縮空氣站年電耗為各工作空氣壓縮機年電耗的總和第二篇礦井機電驗算、測試部分一、提升機性能測試驗算礦車鉤頭牽引力FFng(QQz)(sin f1cos)＜〔58860N〕式中：F-礦車鉤頭牽引力，N；n-一次提升礦車數(shù)量Q-載荷重量，Kg；Qz-提升容器自重，Kg井巷傾角，°；f1-繩端載荷的運動阻力系數(shù)，取0.010～0.015g重力加速度，取9.81m/s2提升機主軸強度驗算⑴最大靜張力FjmFjmgn(QQz)(sin f1cos)PLt(sin f2cos)＜〔Fjm〕N式中：Fjm－提升機實際最大靜張力，N；P鋼絲繩每米重量，N/mLt提升長度，m；[Fjm]提升機設(shè)計需用最大靜張力(查提升絞車規(guī)格表)N⑵最大靜張力差FjcFjcFjmgnQ(sin f2cos)＜〔Fjc〕Fjc－提升機實際最大靜張力差，N；f2鋼絲繩阻力系數(shù)[Fjc]提升機設(shè)計需用最大靜張力差(查提升絞車規(guī)格表)，N鋼絲繩安全系數(shù)驗算m＝Qd 提人：m＝Qd＞〔9〕；Fjm Fjm提物：m＝Qd＞〔6.5〕Fjm式中：m提升鋼絲繩安全系數(shù)；Qd鋼絲繩中所有鋼絲破斷拉力總和，N提升機運動學(xué)參數(shù)驗算⑴提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量的計算12m(Q2Qzn1pLpn2qLq2GtGjGd)(N.s2/m)g式中：m式中：m提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量，kg；一次提升載荷重量，NQz提升容器自重，N；n1主繩根數(shù)，單繩雙滾筒纏繞式提升系統(tǒng)n12p主繩每米重量，N/m；Lp每根提升主繩實際全長，mn2尾繩根數(shù)；q尾繩每米重量，N/mLq尾繩實際全長，m；Gt天輪的變位重量(查天輪規(guī)格表)，NGj提升絞車(包括減速機)的變位重量(查提升絞車規(guī)格表)，NGd電動機轉(zhuǎn)子的變位重量，N⑵速度圖的計算①最大提升速度Vm 6D0ni60i式中：Vm提升機最大運行速度，m/s；n電動機實際轉(zhuǎn)速，r/minD滾筒直徑，m；i傳動比②串車在下、上平車場啟動加速和終止減速運行公式：2V0 V20t0＝t5＝（S）；l0＝l5＝（m）；l01＝l4＝lHl（0m）a0 2a0式中：t0初加速時間，s；l0初加速距離，mt5減速時間，s；l5減速距離，ml01初加速階段等速運行距離，m串車在井筒中加、減速運行t1t3VmaV0(S)；l1l3(Vm2V0)t1(m)

a1 2式中：t1加速時間，s；t3減速時間，sl1加速距離，m；l3減速距離，m串車在井筒中等速運行l(wèi)2l2lt(lHlBl1l3)(m)，t2V2(S)Vm

式中：l2等速運行距離，mt2等速運行時間，s一次提升循環(huán)時間TxTxt0t01t1t3t4t2t5(S)提升機動力學(xué)參數(shù)驗算⑴串車在井底車場運行，a00.3m/s初加速開始時：F0n(QQz)(sinf1cos)PL1(sin f2cos)nQz(sinf1cos) ma0初加速終了時：F0F02PL1sin⑵初加速階段等速階段初加速階段等速開始時：F01F0ma0初加速階段等速終了時：F01F012PL01sin⑶加速階段加速開始時：F1F01ma1加速終了時：F1F12PL1sin⑷等速階段等速開始時：F1F01ma1等速終了時：F1F12PL1sin⑸減速階段減速開始時：F3F2ma5減速終了時：F3F32PL3sin⑹低速減速階段低速減速開始時：ma5

低速減速開始時：ma5低速減速終了時：F4F42PL4sin⑺制動階段制動開始時：F5F4ma0制動終了時：F5制動終了時：F5F52PL5sin電動機功率驗算⑴按發(fā)熱條件驗算等效時間：Td＝vm102等效時間：Td＝vm102T0F2dt(tKW)Tdt0t01t1t3t4t5)t2式中：a—考慮低速運轉(zhuǎn)時電機散熱不良系數(shù)，一般取 21β—考慮停車間歇時間電機散熱不良系數(shù)，一般取3Td＝(t0t01t3t1t4t5)t2F2dt22(FF2dt22(F02F02)tt020(F012t012 22222(F12 F12)t (F22 F2F2 F22)t (F32 F32)tt1 t2t3213223等效功率：Pd FdVmax(KW)<[Pe]102i42222(F52F52)tt5⑵按工作過負荷驗算(F公式：F＝102Pei(F公式：F＝102Peig；Fe＝ ；Vmaxmaxm1.4式中:Fmax—力圖中最大拖動力，Nλm—電動機的過負荷系數(shù)λmλ—過載系數(shù)，等于力圖中最大力與額定力之比制動系統(tǒng)的驗算⑴貼閘壓力計算Pt2.75KFJCAnMPa式中：2.75換算系數(shù)FjcFjcC；當(dāng)1<CK制動力矩計算倍數(shù)，根據(jù)質(zhì)量系數(shù)C計算。當(dāng)0<C<1時，CFjc<1.75時，K3.25； mFjc提升機實際靜張力差，NA制動油缸有效面積，mm2n制動器油缸個數(shù)⑵最大工作油壓計算P 2.75KP 2.75K1KFJCPmAn式中：Pm—最大油壓值，MPa2.75—換算系數(shù)3.25C3.25C；當(dāng)1<K—制動力矩計算倍數(shù)，根據(jù)質(zhì)量系數(shù)C計算。當(dāng)0<C<1時，CFjcC<1.75時，K3.25；mFc—實際使用張力差，Nn—制動器液壓缸數(shù)量A—制動液壓缸有效面積，mm2C—系統(tǒng)綜合阻力，MPaVmtm(S)⑶一級制動時間計算：a⑷一級制動油壓值的計算

5.1(4m1aF下)P1級＝2Pta=5.1(4m1aF下)P1級＝2PtAn式中：∑m1式中：∑m1—不包括提升側(cè)的系統(tǒng)的變位質(zhì)量，kgF下—下放側(cè)的靜拉力，Na—提升側(cè)容器的自然減速度，m/s2a={3m/s2，α≥17°；g(sina+cosa)a—提升側(cè)容器的自然減速度，m/s2a={3m/s2，α≥17°；g(sina+cosa)，a<170}，a取3m/s21

m1＝(nQgPLGtGjGd)F下＝（nQPL)sin⑸制動力矩的計算制動力矩：Mzd 2nAPt式中：Pt制動器貼閘壓力，式中：Pt制動器貼閘壓力，MPa制動半徑，m閘瓦摩擦系數(shù)，取0.35靜力矩：MjFJCD閘瓦摩擦系數(shù)，取0.35靜力矩：MjFJCD2制動力矩倍數(shù)：MzMj調(diào)繩時制動力矩倍數(shù)：K1Mz2Mj⑹制動減速度的驗算自然減速度：A自然減速度：Acg（sinf1cos)m/s2上提重載時減速度≤Ac150≤a≤300）；下放重載時減速度≥0.3上提重載時減速度≤Ac上提重載時減速度：MzMja上＝zj＜〔Ac〕mR式中：R－滾筒半徑，m下放重載時的減速度：MzMj公式：a下＝ >0.3AcmR一級制動力矩：公式：Mzd1＝nA(2PtP1級)Rm式中：Mzd1一級制動力矩，N.mP1級－一級制動油壓，MPa過卷距離計算LgLILIILIIILIV式中：LⅠ—串車停車最高停車點與防止過卷電氣保護裝置的距離，立井 0.5m,斜井1mLⅡ—按“全速”過卷考慮，空行程時間不大于0.5s，LⅡ=0.5VmVm2LⅢ—制動后，串車自由滑行的距離，LIII＝ mIII2g(sin f1con)φ—井口棧橋的傾角，°LⅣ—考慮的富裕距離，可取1～2m提升能力驗算⑴年提升能力An′An3600bAn3600brtCTxQ(t)⑵富裕系數(shù)αfafaf＝AnAn10、提升機單耗計算VmFiti1023600Qjd式中：ΣFiti—根據(jù)力圖算出的各階段正力與時間乘積的總和，kg.sVm—提升機最大運行速度，m/sQ—提升容器的有效載重，tηj—減速機傳動效率，0.8510、提升機單耗計算VmFiti1023600Qjd式中：ΣFiti—根據(jù)力圖算出的各階段正力與時間乘積的總和，kg.sVm—提升機最大運行速度，m/sQ—提升容器的有效載重，tηj—減速機傳動效率，0.85ηd—電動機效率Fiti＝F0F0F01F01t0t0122F1F12t1F22F4F42t4F5F52t511、提升機工序能耗計算2k1k2W102DH[Q(0.03Qc0.015Q0.15pL)ctg]式中：D—一次提升工序能耗，KWh/（t.hm）W—一次提升耗電量，KWhQ—一次提升載重量，tk1—提升高度折算系數(shù)k2—從實際傾角折算為25°的折算系數(shù)α—裝載點到卸載點間連線與水平面的夾角，p—鋼絲繩單位長度質(zhì)量，t/m13、提升設(shè)備效率計算提升設(shè)備的效率：Wy QHW1023.6W式中：Wy一次提升所做的有益功，JW一次提升消耗的功，J、水泵性能測試驗算1、水泵揚程公式：H106(P2P1)(Z(Z2gZ1)2g、水泵性能測試驗算1、水泵揚程公式：H106(P2P1)(Z(Z2gZ1)2g式中：H—水泵揚程，m；P1、P2—水泵進、出水口實測表壓的讀數(shù)值，MPa；ρ—礦井水密度，kg/m3，取1020kg/m3；g—重力加速度，m/s2，取9.807m/s2；Z1—水泵進水口真空表中心水平面到水泵進水口管中心水平面的垂直距離， m；水口壓力小于大氣壓力，進水口測壓連接管內(nèi)充滿空氣時，改值等于零；Z2—水泵出水口壓力表中心水平面到水泵進水口管中心水平面的垂直距離， m；當(dāng)進V1V1、V2—水泵進、出口法蘭截面處液體平均流速，m/s；4106QV24106QD12D22D1、D2—水泵進、出口法蘭處管道內(nèi)徑，mmQ—水泵流量，m3/s。2、水泵運行效率公式：y2、水泵運行效率公式：ygQH100%y1000Pr式中：H—水泵揚程，mPr—電動機的輸入功率，KW3、水泵流量公式：3、水泵流量公式：Q1000Pzy，m3/s

gH式中：Pz—電動機軸功率，KW4、排水系統(tǒng)工序能耗公式：Es27.78Pr1，KWh/t.hmsQHc式中：27.78—換算系數(shù)Hc—主排水系統(tǒng)的測地高速，r—斜井排水工序能耗修正系數(shù)三、通風(fēng)機性能測試驗算1、 通風(fēng)機軸功率計算公式：patrmPe，KW式中：pa通風(fēng)機軸功率，KWtr機械傳動效率m電動機效率Pe電動機輸入功率，KW2、 通風(fēng)機輸出功率計算公式：Ptptqu，KW1000式中：Pt通風(fēng)機全壓功率，KWpt通風(fēng)機全壓，Paqu通過通風(fēng)機風(fēng)量，m3/s3、 通風(fēng)機靜壓功率公式：Pspsqul，KWs1000式中：Ps通風(fēng)機全壓功率，KWps通風(fēng)機全壓，Paqul通過通風(fēng)機風(fēng)量，m3/s

4、 通風(fēng)機效率通風(fēng)機全壓效率公式：t Pt100%Pa通風(fēng)機靜壓效率公式：Pss100%s Pa5、通風(fēng)機工序能耗公式：nW6Efn106，KWh/m3.MPatqvfjptfjj1式中：E1Ef單臺通風(fēng)機工序能耗，也可按13.6jrnn單臺通風(fēng)機測定次數(shù)W單臺通風(fēng)機消耗電量，KW.ht－統(tǒng)計時間，3600s四、壓風(fēng)機性能測試驗算1、吸氣狀態(tài)下的排氣量公式：60T0Vp2p1 3Q0 0(2 1)，m3/mintp0T2T1式中：Q0吸氣狀態(tài)下空氣壓縮機的排氣量，m3/minV風(fēng)包容積，m3p1、T1測試開始時，風(fēng)包內(nèi)的絕對壓力，Pa和絕對溫度，Kp2、T2測試結(jié)束時，風(fēng)包內(nèi)的絕對壓力，Pa和絕對溫度，Kt測試開始到測試結(jié)束時的充氣時間，s2、標準狀態(tài)下的排氣量公式：QQ0p0T20，m3/minp0T0式中：T0、T20標準狀態(tài)下的絕對溫度(T0＝273K，T20＝293K)P－標準大氣壓，101033×105Pa3、比功率P公式：PbPdc，KW.min/m3bQ式中：P電動機輸入功率，KWd電動機效率，％4、排氣效率Q公式：p100%pQc式中：Q壓縮機銘牌容積流量，m3/min五、供電系統(tǒng)整定計算(一)配電變壓器的保護：1、電流速斷保護整定計算公式：(1)動作電流：Idz=Kk×I(3)dmax2繼電器動作電流：I(3)dmax2IdzjKKKjxKiKu其中：Kk—可靠系數(shù)，DL型取1.2，GL型取1.4Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為√3I(3)dmax2—變壓器二次最大三相短路電流Ki—電流互感器變比Ku—變壓器的變比般計算公式：按躲過變壓器空載投運時的勵磁涌流計算速斷保護值，其公式為：IdzjKKIdzjKKKjx37)I1e

Ki其中：Kk—可靠系數(shù)，取1。Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為3I1e—變壓器一次側(cè)額定電流Ki—電流互感器變比(2)速斷保護靈敏系數(shù)校驗：I(2)dmin1Kl dmin12lIdzjKi其中：I(2)dmin1—變壓器一次最小兩相短路電流Idzj—速斷保護動作電流值Ki—電流互感器變比2、過電流保護整定計算公式：繼電器動作電流：IdzjKIdzjKKKjxI1e

KfKi其中：Kk—可靠系數(shù)，取2～3。Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為3I1e—變壓器一次側(cè)額定電流Kf—返回系數(shù)，取0.85Ki—電流互感器變比(2)過流保護靈敏系數(shù)校驗：I(2)dmin2Kl dmin21.5lIdzjKiKu其中：I（2）dmin2—變壓器二次最小兩相短路電流Idzj—過流保護動作電流值Ki—電流互感器變比Ku—變壓器的變比二）高壓電動機的保護：1、電流速斷保護：1）異步電動機：其中：Kk—可靠系數(shù)，DL型取1.4～1.6，GL型取1.6～1.8Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為3Iqd—電動機的啟動電流Iqd=（5～7）IeIdzjKKKjxIqdKiKi—電流互感器變比(2)dmin2(2)dmin其中：I（2）dmin—系統(tǒng)最小運行方式下，保護裝置安裝處兩相短路電流Idzj—速斷保護動作電流值Ki—電流互感器變比KlIdzjKi3、過負荷保護：（1）動作電流：IdzjKKKjxIedzjKjxKfKi其中：Kk—可靠系數(shù)，動作于信號時取1.1，動作于跳閘時取1.2～1.6

Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為3Ie—電動機的額定電流Kf—返回系數(shù)，取0.85Ki—電流互感器變比（三）電力電容器保護1、速斷保護:1）動作電流：IdzjKkIdzjKkKjxceni其中：Kjx—接線系數(shù)Ie—單臺電容器的額定電流n—每相電容器安裝臺數(shù)Ki—電流互感器變比KK—可靠系數(shù)，考慮沖擊電流取2～2.52）速斷保護靈敏系數(shù)校驗：I(2)minKl IIdzjmKini 2其中：I（2）dmin—保護安裝處最小兩相短路電流Idzj—速斷保護動作電流值Ki—電流互感器變比2、當(dāng)電容器容量較小時（300KVar以下），可采用熔斷器保護相間短路，熔體的額定電流按下式選擇：IRKkIce其中：Ice—電容器組的額定電流

KK—可靠系數(shù)，取2～2.5四)3～10KV線路的保護1、架空線路的保護整定1)電流速斷保護：IdzjKkIdzjKkKjx(3)dmaxKi其中：KK—可靠系數(shù)，取1.2～1.4Kjx—接線系數(shù)，均為1I(3)dmax—被保護線路末端三相最大短路電流Ki—電流互感器變比一般計算公式：按躲過最大設(shè)備起動電流加其余設(shè)備的最大負荷電流之和計算IdzjKkKjxIqdIKi(2)電流速斷保護靈敏系數(shù)校驗：I(2)dminKlIdmin2lIdzjKi(2)其中：Idmin—保護安裝處最小兩相短路電流Idzj—速斷保護動作電流值Ki—電流互感器變比過電流保護：其中：Kk—可靠系數(shù)，按躲過保護線路最大負荷電流計算，取 2～3Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為3I'lm—被保護線路最大計算負荷電流，當(dāng)最大負荷電流難以確定時，最大可取兩倍IdzjKkKjxIlmKfKi

的電纜安全電流計算，此時，可靠系數(shù)?。盞i—電流互感器變比Kf—返回系數(shù)，取0.85過流保護靈敏系數(shù)校驗：Kl(2)dminKl(2)dminIdzjKi1.5其中：I(2)dmin—被保護線路末端最小兩相短路電流Idzj—過流保護動作電流值Ki—電流互感器變比2、電纜線路的保護整定1)電流速斷保護：IdzjKkIdzjKkKjx(3)dmaxKi其中：KK—可靠系數(shù)，取1.2～1.4Kjx—接線系數(shù)，均為1I(3)dmax—被保護線路末端三相最大短路電流Ki—電流互感器變比般計算公式：按躲過最大設(shè)備起動電流加其余設(shè)備的最大負荷電流之和計算IdzjKIdzjKkIqdI

Ki注：新站至井下主供電纜回路按被保護線路末端三相最大短路電流的 20%～50%計算整定2)電流速斷保護靈敏系數(shù)校驗：KlIdminKlIdmin2IdzjKi其中：(2)Idmin—保護安裝處最小兩相短路電流Idzj—速斷保護動作電流值Ki—電流互感器變比IdzjKkKIdzjKkKjxIlm

KfKi其中：Kk—可靠系數(shù)，按躲過保護線路最大負荷電流計算，取 2～3Kjx—接線系數(shù)，接相上為1，相差上為√3I‘lm—當(dāng)最大負荷電流難以確定時，最大可取兩倍的電纜安全電流計算，此時，可靠系數(shù)取1。Ki—電流互感器變比Kf—返回系數(shù)，取0.854)過流保護靈敏系數(shù)校驗：KlIdmin1.5近后備：IdzjKi其中：I(2)dmin—被保護線路末端最小兩相短路電流Idzj—過流保護動作電流值Ki—電流互感器變比五)進線板整定計算：1)、過流保護：IjmaxKjxIdz=KKKfniKK—可靠系數(shù)取1.5～3KKjx—接線系數(shù)取1

f—返回系數(shù)取0.85jmax—最大計算負荷電流靈敏系數(shù)校驗：I(2)dminKl dmin1.5后備保護KL>1.2)l后備保護KL>1.2)I(2)dmin—被保護線路末端最小兩相短路電流2)、電流速斷保護：IdzjKkKjxIKdmaxKi其中：KK—可靠系數(shù)，取1.2～1.4Kjx—接線系數(shù)，均為1I(3)dmax—被保護線路末端三相最大短路電流Ki—電流互感器變比般計算公式：按躲過最大設(shè)備起動電流加其余設(shè)備的最大負荷電流之和計算IdzjKkIdzjKkIqdKi2)電流速斷保護靈敏系數(shù)校驗：(2)其中：(2)Idmin—保護安裝處最小兩相短路電流KldminIdzjKiIdzj—速斷保護動作電流值Ki—電流互感器變比六、短路電流計算高壓供電系統(tǒng)通常采用標么值的方法來計算短路電流，因此，應(yīng)事先計算出系統(tǒng)中各元件的電抗標么值。

1、基準值1）基準電流：SbkA)3UkA)U2）基準電抗：U公式中：Sb—基準容量，通常選取100MVA，或者等于系統(tǒng)的額定容量。XbSbΩ）Ub基準電壓，通常選取Ub＝1.05UNb—基準電流Xb—基準電抗常用基準值Sb＝100MVA電網(wǎng)額定電壓0.1270.220.380.663.06.0103560110基準電壓0.1330.230.40.693.156.310.53763115（kV）434251144.383.718.39.165.51.560.920.502基準電流（kA）2、標么值標么值（亦稱相對值）就是某電氣量的實際值與同單位的同電氣量的選定值之比。標么值是沒有單位的量標么額定值以額定參數(shù)為基準的標么值，大都選設(shè)備的額定容量為基準標么額定值＝某電氣量的實際值同單位同電氣量的額定值電抗標么值的計算X標么額定值＝某電氣量的實際值同單位同電氣量的額定值電抗標么值的計算XNX

XNXN—電抗標么值X—電抗實際值XN—電抗額定值標么基準值（簡稱標么值）某電氣量的實際值標么基準值＝同單位同電氣量的基準值*Ub**U*UUb**IIbIIb**SSb*S*Sb*Xb**XXXb電壓標么值：電流標么值：容量標么值：電抗標么值：3、三相短路電流的計算3.1根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值電路圖，一般稱為“計算系統(tǒng)圖”，要求在圖上標出各元件的參數(shù)，并標出各短路點的位置。對較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還要根據(jù)計算要求依次繪制出簡化的等值圖，在圖上和計算過程中，電抗標么值可直接用編號表示，省略電抗標么值的符號。分子表示某元件電抗的編號，分母為其標么值的大小。確定基準電壓和基準容量，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準電流值。求出系統(tǒng)各元件的表么基準電抗，并將計算結(jié)果標注到等值圖上。

按等值圖各元件電抗的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點的總阻抗按歐姆定律求短路電流標么值：由于電源是無限容量的，所以電源電壓始終保持恒定，故短路電流標么值可按下式直接求出：S*式中，I*、S*—分別為短路電流標么值和短路容量標么值。而且短路后各種時間的短路電流標么值與短路容量標么值都相等，即：*"＝*"＝I0.2*＝IS*"＝S0.2*＝S*＝＝S*·Sb（MVA）kA）（kA）（1）求短路電流和短路容量，為了向供電設(shè)計提供所需的資料，應(yīng)確定下列幾種短路電流和短路容量：（1）求出當(dāng)t＝0時的短路電流I"和短路容量S"；（2）求出當(dāng)t＝0.2秒時的短路電流I0.2和短路容量S0.2；（3）求出當(dāng)t＝∞時的穩(wěn)定短路電流I和穩(wěn)定短路容量S；（4）求出短路沖擊電流ich和短路全電流最大有效值Ikm。I"＝I0.2＝I＝I*·Ib（kA）S"＝S0.2＝Sic