矿山机械课程设计--矿井提升设备选型计算
矿井 提升设备选型计算
9、提升、运输、空气压缩设备9.1主井提升设备9.1.1提升装置矿井设计生产能力15万t/a，主井为混合提升井，担负矿井煤炭、矸石、材料、人员等的提升任务。
1、设计依据（1）井筒参数：倾角α＝11°，井筒斜长L=797m（+658.1m~+506m）。
（2）车场形式：上、下部均为甩车场。
（3）提升斜长：L=L+上、下车场=797+50=847m。
t（4）工作制度：每年工作330d，每天工作16h/d，三班提升。
（5）最大班提升量：提煤量152t/班，矸石34.1t/班，升降人员50人，坑木1次，火药1次，设备及其他3次。
（6）最大件重量考虑：8t。
（7）提升容量：U型1t矿车，自重Q=600kg、人车：c选择XRC-15型人车3辆，一头二尾，头车自重：1767kg，尾车自重：1908kg。
（8）提升方式：单钩串车提升。
2、选型计算主井现实际安装了1台JK-2×1.8/20型提升机，滚筒直径D=2000mm，滚筒宽B=1800mm（加宽型）。
该绞车最大g静拉力F=6000kg，提升速度V=3.8m/s，最大容绳量为1280m。
z本设计按15万t/a对该提升机进行选型验算。
（1）选择钢丝绳每次可提煤车7个,、矸石车5个、人车3辆，则绳端荷载：提煤时：（式中f=0.01、f=0.2）Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=7（600+1000）×0.201=2251kg提矸时：Qd=n（Qc+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=5（600+1700）×0.201=2312kg提人时：Qd=（Qc+Qw+Qk）×（sin11°+f1cos11°）=（1767+1908×2+75×45）×0.201=1801kg提升最大件时：由于每次可提5个矸石车，5×1700=8500kg大于最大件重量8000kg，满足要求，不予计算。
第十一章(2) 矿井提升设备选型计算
下出绳角β
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6．下出绳角β
出绳角β的大小，影响提升机主轴的受力情况，JK
型提升机主轴设计时是以下出绳角β为15°考虑的。 若β<15°，钢丝绳有可能与提升机基础接触，增 大了钢丝绳的磨损。对于JK型提升机要求满足 β>15°。
D Dt arctan arcsin Ls Rt 2 Lx H j C0
6
第399条
提升钢丝绳的检验应使用符合条件的设备 和方法进行，检验周期应符合下列要求： （一）升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬 挂时起每隔6个月检验1次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔 12个月检验1次。 （二）升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起12个月时进 行第1次检验，以后每隔6个月检验1次。 摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为 18mm及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提 升用绳除外），不受此限。
Fjc (m mp H ) g
Hc Hs H Hz
18:03
提升机强度校核
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4、提升机强度校核
从提升机规格表中，可查得提升机允许的最大静张力Fjm和最 大静张力差Fjc，按下式验算提升机强度是否满足要求。 （2）对于摩擦式提升机 ①等重尾绳
Fjm (m mz n1mp H c ) g
18:03
提升机与井筒相对位置的计算
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1、允许最大内外偏角α2max、α1max的确定
钢丝绳的偏角是指钢丝绳弦与通过天轮平面 所形成的角度，有内偏角和外偏角之分。 ①偏角过大将会导致加剧钢丝绳与天轮间 的磨损，降低钢丝绳的使用寿命，磨损严重 时还会引起断绳事故。因此，《煤矿安全规 程》规定，内外偏角不得超过1°30’。 ②如果内偏角过大，当钢丝绳缠绕卷筒时， 绳弦与已缠绕到卷筒上的绳圈会相互接触， 并产生磨损，这一现象称为“咬绳”，因此， 最大内偏角α2max，不仅受《煤矿安全规程》 的上述限制，同时还受不“咬绳”的限制。
矿山机械课程设计矿井提升设备选型计算
选择卷筒（或摩擦轮）直径D的主要原则是使钢丝绳在卷筒
（或摩擦轮）上缠绕时不致产生过大的弯曲应力，以保证钢 丝绳的一定承载能力和使用寿命。
理论和实践都证明，绕经卷筒和天轮的钢丝绳弯曲应力大小
及其使用寿命，取决于卷筒与钢丝绳直径的比值。《煤矿安全
规程》规定：
缠绕式提升机地面安装DD
80d
1200
井下安装DD
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设计依据
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⑴主井提升 ①矿井年产量An t/年； ②工作制度：年工作日br，日工作小时t。《煤矿工业设计规 范》规定，br=300天，t=14h； ③矿井开采水平数、各水平井深Hs及各水平的服务年限； ④提升方式：箕斗或罐笼； ⑤卸载水平与井口的高差（卸载高度）Hx，m； ⑥装载水平与井下运输水平的高差（装载高度）Hz，m； ⑦煤的松散密度，t/m3； ⑧矿井电压等级。
(m mz ) / n1
b ma 0 g
Hc
提升钢丝绳根数
Hx H
Hs
验算公式为 每根提升钢丝绳每米质量
H0
Qq (m mz )g / n1 mp gHc
ma
Hz Hh
A Hc
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② 对于重尾绳，Δ= n2 mq－n1 mp > 0。当重容器在井口卸载位置时，主绳
在A点受最大静拉力，其值为 27
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提升容器计算和选择 提升钢丝绳计算和选择 提升机滚筒直径的计算和选择 天轮直径的计算和选择 电动机功率初选 提升机与井筒相对位置计算 运动学及动力学计算 初选电动机功率的验算 主井提升吨煤电耗及效率计算 副井提升最大班作业时间平衡表制定
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第二节 提升容器的选择计算
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1. 小时提升量Ah
矿井提升机课程设计
矿井提升机课程设计绪论1.1 矿井提升机简介矿井提升机 (mine winder；mine hoist) 是安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械。
分“缠绕式提升机(mine drum winder)”和“摩擦式提升机(mine friction winder)”。
它用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。
矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。
现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。
1.2 矿井提升机的任务及其组成矿井提升机的任务:(1) 提升有用矿物，矿石、煤炭。
(2) 提升井下生产过程中产生的矸石、煤泥。
(3) 升降人员、运送设备和下放物料。
矿井提升设备的主要组成部分有：提升钢丝绳、平衡钢丝绳、提升容器、井架、天轮、井筒设备（包括罐道、罐梁）等组成。
一般的矿井提升机都有两个提升容器，并且两个提升容器在矿井中做方向相反的直线运动，即一个提升容器以一定的速度上升时另一个提升容器以相同的速度下降。
1.3 矿井提升机的特点(1) 安全性所谓安全性就是不能发生安全事故。
由于矿井提升设备在矿山生产中所占的地位十分重要,其运转的安全性,不仅直接影响整个矿井的生产,而且还涉及人员的生命安全。
因此全国都对矿井提升设备提出了极严格的要求,在我国这些规定包括在«煤矿安全规程»中。
(2) 可靠性所谓可靠性,是指能够可靠的连续长期运转而不需在短期内检修。
矿井提升设备所担负的任务十分艰巨,不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下提升到地面,而且还要完成其他辅助工作。
(3) 经济性矿井提升设备是矿山大型设备之一,功率大,耗电多,大型矿井提升机的功率超过1000KW。
因此矿井提升机的造价及其运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。
1.4 矿井提升机的工作原理缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠绕和放出，实现容器的提升和下放。
矿用提升机选型设计
3. 2JK-2.5/30型提升机的选择计算3.1 提升设备的主要参数选择无论是立井还是斜井，确定提升设备主要依据是：矿井生产能力（提升量的大小）和矿井深度（提升高度或提升距离）。
通常要经过技术经济的比较，才能最后确定。
对于斜井来说井筒的垂直深度均不超过200~250m。
矿井生产能力在21万吨/年及以下时，一般式提升距离的长短，分别采用双钩或单钩串车提升，井筒坡度通常不超过25°：产量在30万吨/年时，通常采用双钩串车或箕斗提升。
实用箕斗提升的坡度，应不超过35°。
对于垂直深度较大（运距长）的大型矿井，可以采用胶带输送机，但坡度应不超过18°。
3.1.1 计算条件斜井副井：1)精通个水平的深度H S(m)。
2)矸石提升量：在未取得资料时，一般按煤炭产量的15~25%计算，并分作两班提升，即最大班提升的矸石量按每日量的50%计算。
3)坑木、混泥土或金属支柱的每班运量，按每日需降送量的50%计算。
4)最大班下井人数，一般按每天下井工人总数的40%计算。
5)送往井下的最大设备尺寸和最重部件重量。
6)每班用送水泥、料石、炸药、设备及保健车等的数量。
7)矿车、材料车、平板车的型号、规格，每班车的装载量。
8)罐笼的型号、规格及技术特征。
矿井年产量：A N=120(万吨/年)井筒斜长：L=600(m)井筒倾角：α=22°采用1吨固定车厢式矿车：自重：Q Z=600(kg)载煤量：Q K=1000(kg)散煤容重：γ=1.0t/m3提升不均衡系数：C=1.15矿井工作制度：年工作日b r=300天;每天两班提升；净提升时间t=14(h)井底车场增加的运行距离：L H=25(m)串车在井口栈桥上的运行距离：L B=35(m)3.2 提升容器的确定一般来说，加大提升容器，降低提升速度，提升机、井筒装备都要加大，增加建井投资，可节约用电;反之，加大提升速度，可选用较小容器和提升机，投资较小，但增加了电耗，根据不同条件而定。
机械毕业设计1032矿井提升设备的选型设计
绪论矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交——交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。
因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。
一个现代化的矿井在提升设备的选型上尤为重要。
因为提升设备选型的合理与否，直接关系到矿井的安全和经济性，因此确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件选择合适的设备。
根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。
单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但是仅适用于浅井及中等深度的矿井，而对于井深超过300米的矿井，宜选用多绳摩擦式绞车。
在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。
下面是我针对不同的矿井的地质、煤层等情况，进行综合计算分析后，本着安全、经济等原则对这两种提升设备系统进行的选型设计。
本设计充分贯彻以下设计原则：根据国家现有的设备生产状况，结合某些使用中的具体情况，以及经济角度出发尽量选用国产设备并力求在条件基本相当的情况下进行技术的方案比较，选择即经济又合理的设备。
由于本人水平有限，设计中难免出现错误和不足之处，敬请各位老师指正。
1 矿井提升设备的选型设计1.1副井提升机的选型设计1.1.1设计依据卧牛山煤矿位于徐州市西郊九里山大彭镇境内，东郊与九里山煤田比邻，矿层界限下石盒子组和山西组以F23断层分割，太原组以F27断层为界。
西与新河煤矿相连。
矿层开采上限为-40m水平，开采下限为-550水平。
井下采煤方法主要为单一长壁采煤，以倾斜煤层为主，开拓方式为立井石门开拓，是央对角式通风。
矿井提升设备选型设计
提升设备选型设计一、提升设备选型设计原始资料：已知某矿矿井年产量为An=60万吨，矿井深度Hs=300米，装载高度Hz=18米。
散煤容重γ=0.9吨/m3或0.92吨/m3，单水平开采。
选择该矿主井采用双箕斗提升。
（一）、提升容器的选型1、最大提升速度的确定最大提升速度按下式确定：Vm=0.3～0.5H1/2式中 Vm——最大提升速度，m/s；3～0.5——系数，一般取其平均值，即0.4；H——提升高度，m；H=Hs+ Hx+Hz，式中Hs——矿井深度，m；Hx——卸载高度，箕斗提升Hx=15～25m；Hz——装载高度，m；带入数据得出Vm=0.4×（300+18+18）1/2=7.33m/s2、一次循环提升时间的确定一次循环提升时间按下式确定：T/=Vm/a1+H/Vm+μ+θ式中 T/——一次循环提升时间，s；a1——假定加速度，一般可取0.7～0.8m/s2；μ——箕斗在曲轨减速或爬行需要的附加时间，可取10s；θ——装卸载或换车时间，取10s；带入数据得出T/=7.33/6.8+336/7.33+10+10=75s3、一次提升量的计算一次提升量按下式计算：Q/=(af·C·A·T/)/(3600·br·t)式中 Q/——一次提升量，t/次；af——提升能力富裕系数，可取1.2；C——提升不均匀系数，可取1.15；A——矿井年产量，万t；br——300a；t——14h；带入数据得出：Q/=（1.2×1.15×600000×75）/（3600×300×14）=4.11 t/次4、选择箕斗及其规格根据计算出的数据，选择型号JL-4型箕斗，其主要技术参数如下：箕斗名义载重量4t,箕斗斗箱有效容积4.4m3，箕斗自重4400Kg，箕斗总高8560mm，箕斗中心距1830mm，提升钢丝绳直径￠37mm。
矿井提升设备选型计算
（一）升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬 挂时起每隔6个月检验1次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔 12个月检验1次。
（二）升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起12个月时进 行第1次检验，以后每隔6个月检验1次。
摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为 18mm及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提 升用绳除外），不受此限。
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4绳摩擦提升机天轮
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天轮的选择计算
2、天轮的选择
根据《煤矿安全规程》规定，天轮直径Dt按以下条件确定：
井上
围包角不大于90o时
Dt Dt
60d
1200
围包角大于90o
时
Dt Dt
80d
1200
井下
围包角大于90o时
Dt Dt
60d
900
围包角不大于90o
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提升机强度校核
4、提升机强度校核 从提升机规格表中，可查得提升机允许的最大静张 力Fjm和最大静张力差Fjc，按下式验算提升机强度是 否满足要求。 （1）对于缠绕式提升机
Fjm (m mz mpHc )g
Fjc (m mpH )g
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《安全规程》规定钢丝绳安全系数
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提升钢丝绳规格选择计算
A
立井单绳缠绕提升钢丝绳ax为：
Qmax = m g + mz g + mp g Hc
Hc Hs
m－一次提升货载质量,kg；
mz－提升容器质量,kg； mp－提升钢丝绳每米质量，kg/m。