综采设备搬家到8309工作面沿途绞车拉力测定.doc

二套综采设备由8303工作面
搬家到8309工作面沿途绞车拉力测定

编制：常立佳
编制部门：机电部

综采设备搬家到8309工作面
沿途绞车拉力测定

一、说明
1、 在整个搬家路线中，绞车与绞车之间多个坡度的，取道路坡度大的作为核定对象，进行运输能力（拉力）测算。
沿途坡度a由实地测量测得；运输距离L由实地测得；
2、 质量参数:运送设备用的平板车的自身重量取=1吨; 在综采设备里，不可拆装的，单件重量最大的，应该是液压支架，其重量为m=17吨。
3、 摩擦系数的确定
矿车车轮与道轨间的摩擦系数取=0.015
钢丝绳与地面之间的摩擦系数取=0.2
4、 绞车钢丝绳选择:根据单绳缠绕式提升装置升降物料安全系数不小于6.5的规定。经运算选取合适钢丝绳。目前我矿使用最细钢丝绳为15.5mm，最粗钢丝绳除主提升外为24.5mm。
钢丝绳直径（mm）
参考重量（kg/m）
参考破断拉力（kgf）(不小于)
15.5
0.846
15200
18.5
1.218
21900
20
1.429
25700
21.5
1.658
29800
24.5
2.165
38900
26
2.444
43950
在运算过程中经估算后选取合适的钢丝绳进行运算。
5、 在整个运输环节里，各种规格型号的调度绞车的额定最大静拉力为：
JD—55 F55=40KN （最外层钢丝绳的静拉力）
JD—40 F40=25KN （最外层钢丝绳的静拉力）
JD—25 F25=16KN （最外层钢丝绳的静拉力）
JD—11.4 F11=10KN （最外层钢丝绳的静拉力）
二、拉运能力计算：
公式： 式中： F — 需要的拉力
— 液压支架单件重量（kg）
—— 装支架的运输车自重 (kg)
P — 钢丝绳每米长重量 (kg/m)
L — 钢丝绳长度 （m）
— 矿车轮与道轨间摩擦系数
— 钢丝绳与地面之间的摩擦系数
α— 坡度
搬家运输路程图示：

1、303盘区运料配巷坡顶处绞车，至运料配巷出口处，运输距离130m，过程中最大下坡坡度α=18°，选取24.5mm钢丝绳，P=2.165kg/m。
将已知的各种参数代入公式后得：

= 9.8×[(1+17) ×( sin18°0.015cos18°)+2.165×0.13×( sin18°0.2cos18°)]
=52.32（KN）
钢丝绳承受拉力=53.32×6.5×1000÷9.8=35365（kgf）
因为F＞F55，目前运料配巷坡顶处放置一部JD-55型调度绞车，根据运算结果，该绞车不能满足运输能力要求，因更换为回柱绞车。 出口处放置一部JD-25型调度绞车，满足水平运输要求，不需更换。
由《矿山固定机械手册》查得此次运输所需钢丝绳最细为24.5mm。
2、303盘区轨道巷200m放置一部回柱绞车，由运料配巷出口处运送至此不需更换其它绞车。
3、303盘区轨道巷200m处坡底处绞车，至620m处绞车，运输距离420m，过程中最大上坡坡度α=10°
将已知的各种参数代入公式后得：

= 9.8×[(1+17) ×( sin10°+0.015cos10°)+1.658×0.42×( sin10°+0.2cos10°)]
= 35.77（KN）
钢丝绳承受拉力=35.77×6.5×1000÷9.8=23722（kgf）
因为F55＞F＞F40，该运输过程620m处放置一部55kw绞车，满足运输能力要求，不需更换。
由《矿山固定机械手册》查得此次运输所需钢丝绳最细为20mm。
4、303盘区材料巷620m处坡底处绞车，至900m处绞车，运输距离280m，过程中最大上坡坡度α=12°
将已知的各种参数代入公式后得：

=9.8×[(1+17) ×( sin12°+0.015cos12°)+2.165×0.28×( sin12°+0.2cos12°)]
=41.6（KN）
钢丝绳承受拉力=41.6×6.5×1000÷9.8=27591（kgf）
因为F＞F55，该运输过程900m处放置一部JD-40绞车，不能满足运输能力要求，应更换为回柱绞车。
由《矿山固定机械手册》查得此次运输所需钢丝绳最细为21.5mm
5、303盘区材料巷900m处坡底处绞车，至1050m处5309巷口绞车，运输距离150m，过程中最大上坡坡度α=19.5°。
将已知的各种参数代入公式后得：

=9.8×[(1+17) ×( sin19.5°+0.015cos19.5°)+2.444×0.15×( sin19.5°+0.2cos19.5°)
=63.25（KN）
钢丝绳承受拉力=63.25×6.5×1000÷9.8=419591（kgf）
因为F＞40kN，所以JD-55调度绞车的不能满足运输能力要求，需将该处的的55KW绞车替换为回柱绞车。
由《矿山固定机械手册》查得此次运输所需钢丝绳最细为26mm。
目前我矿除主提升外最粗钢丝绳为24.5mm，当使用24.5mm钢丝绳时安全系数=38900×9.8÷1000÷63.25=6.03
6、5309巷口处绞车，至5309巷60m处绞车，运输距离60m，过程中下坡坡度α=5°，钢丝绳选取15.5mm，P=0.846kg/m。
将已知的各种参数代入公式后得：

= 9.8×[(1+17) ×( sin5°0.015cos5°)+0.846×0.06×( sin5°0.2cos5°)
=12.9（KN）
钢丝绳承受拉力=12.9×6.5×1000÷9.8=8558（kgf）
根据准备区运输过程安排，在本段运输过程中，主要由1050米处绞车（根据以上运算，应选取双速回柱绞车）承担拉力，满足运输要求。
平巷段运输中拉力运算：（钢丝绳摩擦力忽略不计）
=9.8×0.015×18=2.646（KN）
使用JD-11.4型调度绞车便能满足要求。目前我矿使用的钢丝绳最细为15.5mm，满足要求。
7、5309巷60m处绞车至5309巷口尾330m绞车，运输距离270m，过程中有多段上（下）坡，其中最大上坡坡度α=5°，最大下坡坡度5°。钢丝绳选取15.5mm，P=0.846kg/m。
（1）上坡过程，将已知的各种参数代入公式后得：

= 9.8×[(1+17) ×( sin5°+0.015cos5°)+0.846×0.27×( sin5°+0.2cos5°)
=18.65（KN）
钢丝绳承受拉力=18.65×6.5×1000÷9.8=12370（kgf）
可见F40＞F＞F25，因此5309巷330米处应该使用JD-40型调度绞车。
由《矿山固定机械手册》查得此次运输所需钢丝绳最细为15.5mm。
（2）当下坡过程，将已知的各种参数代入公式后得：

= 9.8×[(1+17) ×( sin5°0.015cos5°)+0.864×0.27×( sin5°0.2cos5°)
=13.4（KN）
钢丝绳承受拉力=13.4×6.5×1000÷9.8=8888（kgf）
可见F25＞F＞F11.4，因此5309巷60米拐角处与330米处绞车对拉的绞车应选择JD-25型调度绞车。
由《矿山固定机械手册》查得此次运输所需钢丝绳最细为12.5mm，目前我矿使用钢丝绳最细为15.5mm钢丝绳，满足要求。

沿途绞车布置一览表（与图对应）

序号
安装位置
现装绞车
是否
需要更换
钢丝绳绳径
≥（mm）
1
运料配巷坡顶
JD-4.0
需要更换为回柱绞车
24.5
2
运料配巷出口处
JD-1.6调度绞车
不需更换
15.5
3
303盘区轨道巷200m处
JDHB-28/2.0 回柱绞车
不需更换
15.5
4
303盘区轨道巷620m处
JD-4.0调度绞车
不需更换
21.5
5
303盘区轨道巷900m处
JD-2.5调度绞车
需更换为回柱绞车
21.5
6
303盘区轨道巷1050m处
JD-4.0调度绞车
需要更换为回柱绞车
26
7
5309巷60m拐角处(拉入绞车)
JD-1.0调度绞车
没有放置绞车
15.5
8
5309巷60m拐角处(与330m对拉绞车)
JD-1.6调度绞车
没有放置绞车
15.5
9
5309巷330m处
JD-2.5调度绞车
没有放置绞车
15.5

7