第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计.docx

第一部分 煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计

一.原始资料：
1.矿井年产量: A=60万吨,主井提升设备,采用箕斗;
2.工作制度:br=300d,每天两班提升,每班t=7h;
3.井筒深度为:Hr=412m;
4.受煤仓距井口水平高度为:Hx=16.1m;
5.装煤仓距井底车场水平高度为:Hz=21.6m;
6.煤的散集密度:r=0.87t/m;
7.提升方式,采用箕斗提升;
8.矿井电压等级为. U=6kv.

二.提升容器的选择:
1.经济提升速度
提升高度：
H=H+H+H
=412+16.1+21.6
=449.7 m
经济提升速度:

=
=8.48 m/s

2.加速度,暂取0.8m/s,爬行阶段时间u，暂取10s,一次提升装卸时间，暂取8s.

=
=81.6s

3.一次经济提升量：
因没有井底煤仓，不均衡系数C，取1.15
一个水平提升，富容系数=1.2；
一次经济提升量：

=
=4.47 t

4．箕斗选择：
根据《矿山运输及提升设备》教科书，表7—5，选择竖井单绳提升煤箕斗型号为 ML—6 型其主要参数如下：
箕斗名义货载质量：6t;
箕斗斗箱有效容积：V=6.6m;
箕斗质量：;
箕斗全高： Hr=9735mm;
两箕斗中心距： s=1830mm.

5.一次实际提升量：
Q=r V
=0.876.6
=5.7 t
6．所需一次提升时间：

7.所需一次提升速度：

=
=5.7 m/s

三．提升钢丝绳的选择：
1．钢丝绳每米的质量：
钢丝绳公称抗拉强度选用：=1666Mpa；
安全系数，按规程规定为 6.5；
井架高度 H 暂取为35m.
钢丝绳最大悬垂长度：
Hc=Hj+Hs+Hx
=35+412+16.1
=463.1 m

钢丝绳每米质量为：

=
=4.4 kg/m
2.选择钢丝绳：
考虑矿井提升深度和经济选型，选用619股型的钢丝绳。 按《矿山运输及提升设备》书。选用GB1120—74，钢丝绳：619—37—1666—特—光—右同。其参数如下：
钢丝绳直径：d=37 mm
最粗钢丝绳直径：=2.4 mm
钢丝绳每米质量： P=4.871kg/m
钢丝绳破断拉力总和：=858480 N
3．验算钢丝绳安全系数：

=
=6.9

既：6.9>=6.5
所以：选择钢丝绳合适，达到验算安全系数要求。

四．提升机的选择：
1．卷筒直径：
D=80d =8037=2960 mm
D=1200=12002.4=2880 mm
根据《矿山运输及提升设备》书，查表7—14，选用标准卷筒直径 D=3m;
2．卷筒宽度：
对主井提升钢丝绳可以缠绕两层，卷筒平均缠绕直径Dp为：
Dp=
=
=3031 mm
k—缠绕层数；
—钢丝绳圈间的间隙.
卷筒宽度B为：

=
=1146.6 mm

—钢丝绳的实验圈长度.
根据表7—14，应选用卷筒宽度1.8m 合适：
3．确定减速器传动比：
按上（一次提升速度）计算的，.
在《矿山运输及提升设备》书，表7—14中，选用相近速度：5.6m/s，则减速器的传动比 .
4.选用提升机：
查书表7—14，选用 2JK—4/20型矿井提升机，其主要参数如下：
卷筒直径：3 m;
卷筒厚度：1.5 m;
最大静张力差：78.4 KN;
最大静张力：127.4 KN;
减速器传动比：i=20；
钢丝绳最大速度：v=5.6m/s;
机器旋转部分的变位质量；=19175kg;
两滚筒中心距： 1628 mm.
5．最大静张力验算：
（Q+Qz+PH）g=(5700+5000+4.871449.7)9.8
=126326.8 <F=127400N
6. 最大静张力差验算：
（Q+PH）g=(5700+4.871449.7)9.8

=77326.8 <Fc=78400N
通过上试验算，提升机符合要求.

五．提升电动机的预选：
1．提升电动的功率：
矿井阻力系数： k=1.15;
动力系数：
对于二级传动，传动效率
电动机功率的估算：
N=
=
=423 KW

2.电动机转速：

3.选择电动机：
按电动机功率N和转速及电压等级，查书《矿山运输及提升设备》表8—6；
选用YR630—8/1180型三相交流绕线型异步电动机，其参数如下：
额定功率： Ne=630 KW;
额定电压： Ue=6000V;
转 速： =741r/min;

过负荷系数： ；
转子飞轮力矩GD=4689N.m.

六．提升机与井筒的相对位置：
1．天轮直径Dt的确定.
按Dt80d及Dt=1200，查表 8—6 ；
选用：TSG型天轮，其主要参数：
天轮名义直径： Dt=3m;
变位质量： =781 kg.
2．架高度：
Hj=Hx+ Hr+Hg+0.75Rt
=16.1+9.735+4+0.75
=30.96 m
Hg—过圈高度.取4
即：井架高度取31米。
3．井筒提升中心与提升机卷筒中心线间水平距离：
两箕斗中心距： S=1830 mm
两卷筒间距离为：
=卷筒中心距 —B
=1628—1500
=128 mm

外偏角：为 .
按外偏角条件计算最小弦长.

=
=20206.26 mm
查表得：=0.02618
因为是双层缠绕，故钢丝绳的缠绕宽度 B=B ;
由于是双层缠绕，可考虑咬绳对内偏角的限制，取内偏角，为 .
钢丝绳最小弦长为：

取：=42m
提升机主轴中心距井口水平垂直距离C取1.5m，则最小水平距离为：

=
=31.4m
对于有斜支撑的井架，水平距离为：

=0.631+3+3.5
=25.1 m
根据上面式子计算，确定水平距离 Ls=25 m;
4.钢丝绳弦长:

=
=37.72 m 取：38m
5.提升机卷筒的下出绳角：

=
=>
6．绘制提升机也井筒相对位置图：

七．计算提升系统的变位质量：
1.最大悬垂长度：

=31+412+21.6
=464.6 m
2.一根钢丝绳全长：

=464.6+38+30+（3+4）3.143
=598.54m
—错绳参数;
—摩擦圈数.
3.升电动机变位质量：

=
=2125Kg
4.提升系统的变位质量：

=5700+25000+24.871589.54+2
=60161Kg

八．速度图各参数的确定：
1．提升机的实际速度：

=
=5.82m/s
2.提升加速度：
(1).初加速度：

(2).主加速度：
查书《矿山运输及提升设备》：表9—1 选择ZHLR—170Ⅲ型减速器.最大输出力矩. 按此力矩求主加速度：

=
=1.45
额定拖动力为：

=
=92010N

初加速行程：

按电动机过负荷能力产生的最大加速度为：

=
=1.08 m/s
考虑到安全规程的有关规定，最后确定主加速为1.08 m/s.

3．提升减速度：
暂取=35m ：
采用自由滑行减方式，其减速为：

=
=0.67
考虑到有关规程中的规定，最后确定减速度为0.67.
4．爬行阶段参数：
对于定量装载，自动操作的箕斗. 查书表：9—3，可取爬行距离： ，爬行速度：.

九．提升机速度图计算：
初加速阶段：

主加速度：

减速阶段：

爬行阶段：

停车阶段：

等速阶段：

=449.7-2.25-14.64-23.87-3.3-0.125
=405.5 m

一次提升运行时间：

=3+4+70+7+6.6+0.5
=91.1 s

一次提升总时间：

按完成生产任务所需时间：

=
=104.08
C—提升机主轴中心距井口水平垂直距离.
故： 所以合适.

十．提升动力学：
1．初加速阶段：

=

=115786—2
=115571N
2.主加速度阶段：

=
=150464N

=
=149067N

3等速阶段：

=
=84093 N

=
=45379N
4．减速阶段：

=
=—343 N

=
=—2622 N
5．爬行阶段：

=
=43100N

=
=42785N
6.停车阶段：

=
= -17376 N

=
=N
7．按照上式参数绘制出速度图及力图：

十一.电动机的功率验算：
1． 按温升条件验算：

=44.37
等效时间：

=
=83s
等效力：

=
=73115N
等效功率：

=
=500.62kw < =630kw

故按温升条件验算合格；
2． 按过负荷条件验算：

0.75
因：1.635=1.635. 故预选电动机过负荷条件。
3．按特殊力验算：
更换水平调节绳长打开离合器作单钩提升时，特殊力：

=
=77513 N
—动力系数.

0.9
故特殊力验算合格.

十二.提升设备的效率及电耗：

=

1.提升电耗：

=
=12.1 /次
2.吨煤电耗：
/吨
3.一次提升有用电耗：
/次
4.提升设备的效率：
%
十三.设备实际年提升能力：

1.实际提升能力：

=
=75.6万吨/年
2.实际富容系数：

第二部分 矿用电机车运输选型计算

某煤矿年产60万吨，出矸率为，一级瓦斯矿井用7t 架线机车和1t标准固定车箱式矿车，轨距600mm，轨道平均坡度为，矿井生产采区为3个，其运输距离分别为：其年产量分别为：井底和采区车场调车时间分别为：13.5min和8min，矿井年工作日为，两班运煤，一班整修。试确定该列车中的矿车数目和需电机车台数：
根据已知条件得：选用ZK—7—6/250型电机车，配用，型号MG—1.1—6A固定车箱试矿车.（）进行运输工作时，试确定列车数目及水平需要的电机车台数.

一.列车组成的计算：
1． 按机车粘着质量计算：

=
=73.4 t
—电机车质量;
—电机车撒沙起动时的粘着系数;
—重列车起动时的阻力系数;
—运输线路的平均坡度;

—起动时的加速度.

2.按机车电动机的温升条件计算：
平均速度：

=
=3.52 m/s

查表得：=16.9 km/h
加权平均运输距离：
通过计算:各采区每班的的出煤量为:

=
=2110 m
列车运行时间：

—停车及调车时间,
查书《矿山运输及提升设备》表3—1：

=
=54.8 t
—长时牵引力;
—重列车运行阻力系数;
—等阻坡度.
3.按制动条件计算重车组质量：
减速度：

=
=42.25 t
按上试三个取：=42.25 t

4.车组矿车数：

取：Z=26辆

二．列车组成的验算：
1.验算实际电动机温升：
按平均坡度及最长运输距离效验.
重空列车实际所需牵引力：

=
=2850N

=
=3083N
每台电动机牵引力：

根据及查牵引力电动机特性曲线得：

重列车及空车及其平均运输速度在最长运输距离上的运行时间：

=
=11.81min

=12.83 min
等值电流：

=
=26.17A
查表得： ， 既合适
2.验算制动距离：
按实际和最大减速度验算制动距离是否符合40m规定.
根据粘着条件的确定最大制动减速度b.

b=
=
=0.37

制动距离：

既：=31.89m<40m，满足制动距离要求.
3．电动机台数确定：
列车往返一次所需的时间：

=
=41.6min
一台电机车在一个班内可能往返的次数：

—电机车每班工作小时数.
每班运输矿石所需要的列车数：
根据计算得出，每天每班的运煤量为：

=
=59 次
—运输不均匀系数;
—废石系数.

因为运输距离大于1.5km，且为两翼开采，故每班运人所需列车次数.
每班列车运输总的次数：

工作电机车台数：
.3台 取6台
电机车总台数：

=6+0.25
=7.5台 取8台

参考文献：

《矿山运输及提升设备》 出版：重庆大学 编著：周剑