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提升运输设备设计验算

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提升运输设备设计验算
本提升设备设计只针对一区段，开采二区段时将另项设计。
1 、 提升设备
2、 提升装置
3、 副斜井提升设备选型
(一)提升方式
该矿为斜井开拓，设计生产能力15万t/a；在副斜井设置一套提升设备作单钩串车提升，完成矸石、设备、材料等的辅助提升任务。
副斜井布置单轨道，轨型22kg/m，轨距600mm；井下其他水平巷道内布置单轨道，轨型15kg/m，轨距600mm.
（二)设计依据
1、井筒倾角24о，斜长600m；
2、提升量：提升矸石量(按年产量的15％计算）；15×15%=2.25万t/a=22500t /a
3、最大件为刮板机不可拆部件2000kg；
4、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间为16h；
5、提升容器：MF1。1-6型1t翻斗式矿车，自重592kg；;材料车MC1-6A型，自 重494kg；MP1-6A型平板车,自重464kg。
6、车场型式：上、下平车场
(三)设备选型计算
1、提升斜长：
L＝LX＋Ld＝600＋50
＝650（m)
式中:
LX——副斜井斜长600（m)；
Ld——上、下车场长度（m），各取25m，共50m.
2、一次提升循环时间:
T＝（2L/Vm）+2θ1
式中：
T——提升循环时间,s；
θ1——上、下车场摘挂钩时间，s，取60s；
vm—-提升绞车的绳速，m/s，vm＝1.8m/s.
＝782（s)
3、按速度图一次提升循环时间

提升系统速度图
根据速度图计算提物循环时间：T=604(S)；
根据速度图计算提炸药循环时间:T=1000（S）；
4、 一次性提升矿车数
1)一次提升量

式中：Q-—一次提升量，t/次；
c——提升不均匀系数，取1。2；
b—-年工作日，330d；
t——提升小时数，16h；
A—-提升矸石量，22500t/a；
a——提升能力富裕系数，取1。2。
2）一次提升矿车数
n1=(辆）,取2（辆）
式中：Ψ—装载系数，取0。8；
γ—散集密度（t/m3），取1.4t/m3；
VC-矿车容积(m3），取0。75m3。
3） 按连接器强度计算车数:
按提升矸石情况计算

=7。5（辆）
式中：
β—井筒倾角24度；
G1-—容器自重592（kg）；
G2——荷载重量，按提矸1。1×1700×0。8=1496（kg）；
f1—-提升容器运动时的阻力系数，f1取0。015；
故确定每次提升矿车数为2个。

5、最大班提升时间计算
最大班提升时间平衡表（见表4-1—1）。
表4-1-1 最大班提升时间平衡表

最大班提升时间为4.12h〈4.5满足规范要求.
6、提升钢丝绳选择
1）—钢丝绳绳端荷重
A、提矸时:
Q端矸＝Z1（G1＋G2）(sinβ＋f1cosβ）g＝2(592＋1496）（sin24°＋0.015cos24°）×9。8
＝17229（N）
式中:
G1——容器自重592（kg）；
G2-—荷载重量，提矸0。8×1。1×1700=1496（kg）；
f1—-提升容器运动时的阻力系数,f1取0。015；
B、提大件时：
Q大件＝Z1(G1＋G2）（sinβ＋f1cosβ）g＝（2000+630）(sin24°＋0.015cos24°)×9。8
＝10850（N)
式中：
G1--容器自重：630(kg）;
G2——荷载重量,2000（kg）；
f1——提升容器运动时的阻力系数，f1取0。015；
2） 钢丝绳悬挂长度
LC＝L+L1＝650+30
=680(m）
式中:
L—为提升长度650m；
L1—变坡点至绞车滚筒轮缘之间的距离,取30m.
3)钢丝绳单位长度的重量计算

式中：
σb-钢丝绳的公称抗拉强度，σb=1670MPa；
ma—钢丝绳允许安全系数提人时ma=9，提物时ma=6.5；
f2-钢丝绳在井筒中的摩擦系数，f2=0.25；
其他符号意义同前.

＝0。734kg/m

＝0。615kg/m
4）最大静张力计算：
g
式中:
P—钢丝绳每米重量，P=0。734kg/m；
L—钢丝绳悬挂长度，L=680m；
其他符号意义同前。
提矸时:
Fg矸=2(592+1496）（+0.015×）×9.8+1。14×680(+0.25×)×9.8
=22061(N）
提大件：
F大件=(2000+630) （+0.015×)×9.8+1。14×680(+0.25×)×9.8
=15683 （N)

根据以上计算:查表：选用圆股钢丝绳：绳6×19FC+1,绳纤维芯钢丝绳，钢丝绳直径 d＝15。5mm,每米重量PK＝0.846kg/m,公称抗拉强度σb=1670Mpa;破断拉力总和为ΣQ＝148960N

5) 钢丝绳安全系统验算
按下式进行验算安全系数：

=6。75＞6。5

=9.5＞6.5
式中:ΣQ——钢丝绳破断拉力总和（kg）；
m——钢丝绳允许安全系数；

经验算选用钢丝绳满足安全要求。
检验现安装绞车所用钢丝绳:圆股钢丝绳6×19FC+1， d＝21。5mm。钢丝绳破断拉力总和292040N＞148960N(圆股钢丝绳6×19FC+1, d＝15.5mm）

经验算现安装的钢丝绳满足安全要求。

8、提升绞车配套电机验算

取55kW;
式中：N——电动机所需最小功率，kw；
Fmax——提升最大静荷载，22061N;
η——传动效率，配用行星齿轮减速器传动效率取0。92.
9、提升绞车选型
根据以上计算结果选用矿井现已安装的JTP-1.2×1.2型提升绞车，其主要技术参数如下：
滚筒直径：D=1。2m；滚筒宽度:B=1.2m；最大静张力：30KN；
提升速度：1.9m/s;电机转速967r/min;电机功率：55kW；电压380V。
10、提升绞车验算
1）提升绞车强度验算
Fjmax=22。061kN＜30kN，
符合要求。
2）滚筒直径验算
D=3d+1200=3×21。5+1200
=1264。5（mm)
K==10＞7
式中： d—钢丝绳直径，mm.
3---钢丝绳允许缠绕层数
7-—-钢丝绳缠绕外缘系数
1480---绞车滚筒的外直径mm.
绞车卷筒直径符合要求。
卷筒宽度校验：
B≥×（d+ε）

=1164mm＜1200mm
绞车滚筒宽度符合要求。

式中B—-绞车滚筒宽度，m；
Kc--钢丝绳缠绕层数, KC=3；
L—-提升时钢丝绳最大长度，取500m;（井筒最远提升距离）
Lm--定期试验用钢丝绳长度,取30m；
3—-在滚筒上缠绕的三圈摩擦圈；
4——为每季能将钢丝绳移动1/4圈所附加的钢丝绳圈数;
Dp—-多层缠绕时，钢丝绳在滚筒上缠绕的平均直径,m；
Dp＝Dg+(KC—1)d
＝1200+(3-1）×21.5
＝1243(mm）＝1.243m
d——钢丝绳直径,21.5mm;
Dg——绞车滚筒平均直径， m；
ε—-钢丝绳在滚筒上缠绕时的间隙，取3mm.
11、选型结果
根据以上计算结果：副斜井选用矿井现已安装的JTP-1。2×1.2提升绞车,配行星齿轮减速器绳速νP＝1。9m/s，最大张力Fmax＝30kN；配套电机功率:55kw、380V。符合要求。