绞车及钢丝绳演、验算
绞车提升能力及钢绳破断拉力计算公式
机巷内齿轮绞车提升能力验算一、绞车提升能力计算公式：n≤〔Wz-pl(sinβ+f2cosβ)〕/(m+m0)（sinβ+f1cosβ）1、额定提升能力:Wz=2000Kg2、钢丝绳质量p=0.5412kg/m(φ=12.5mm)，0.8457kg/m(φ=15.5mm)，1.218kg/m(φ=18.5mm)，1.618kg/m(φ=21.5mm)。
3、斜坡长度：L=(400)m4、坡度：β(15)度5、矿车运行阻力系数:f1=0.0156、钢丝绳在底板滑动时：f2＝0.47、矿车自重：m0=610kg8、矿车载重：m=全矸1800kg、半煤1500kg、全煤1000kg。
9、最大坡度：150二、绞车提升能力计算：全矸车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1800+610)*（sin15+0.015*cos15）n≤1967/650=3.0 因此重车最大提升数量取3个全煤车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1000+610)* （sin15+0.015*cos15）n≤1967/418.6=4.6 因此全煤车最大提升数量取4个半煤车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1500+610)* （sin15+0.015*cos15）n≤1967/548.6=3.6 因此半煤车最大提升数量取3个空车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/610*（sin15+0.015*cos15）n≤1967/158.6=12.4 因此半煤车最大提升数量取12个金支车由于本身情况特殊，每次提升只允许提升1梁。
绞车及钢丝绳验算
绞车及钢丝绳验算：根据施工提料需要，对F48探巷JD-4.0绞车进行绞车验算。
牵引力计算公式：Fmax=n（W物重＋W车重）×（SINα＋U1COSα）＋W绳重×（（SINα＋U2COS α）其中：n――绞车所提车辆数α――为斜巷最大坡度U1――为车轮与轨道之间的摩擦系数，U1――0.007～0.02，一般取0.015 U2――为钢丝绳与地辊之间的摩擦系数，一般U2＝0.2W绳重＝每米钢丝绳的重量×所需钢丝绳的长度F48探巷选用JD-4.0绞车，18.5mm的钢丝绳，公称抗拉强度1570Mpa，钢丝绳最小破断力总和为21.914吨。
巷道长度850m，最大角度15°。
预计提升两辆重车，牵引力计算：Fmax=W两辆重车×（SINθ＋U1COSθ）＋W绳×（SINθ＋U2COSθ）＝7.78×1000×（SIN15°＋0.015COS15°）＋（121.8÷100）×850×（SIN15°＋0.2COS15°）＝2595.9千克≈2.6吨<4吨故绞车可以选用JD－4.0的绞车，斜巷提升安全系数大于6.5。
21.914÷2.6＝8.4＞6.5，故钢丝绳可以选用直径为Φ18.5mm根据以上计算，所选绞车及钢丝绳型号满足提升要求。
(7)绞车及钢丝绳选型：根据牵引力选用绞车，确定钢丝绳。
E121301胶带顺槽外段最大坡度5°，根据JD-2.5绞车容绳量设计绞车一次服务巷道施工长度不超过400米，预计提升两辆重车，计划选用钢丝绳直径为Φ18.5mm，公称抗拉强度1570Mpa，钢丝绳最小破断力总和为21.914吨。
牵引力计算：Fmax=W两辆重车×（SINθ＋U1COSθ）＋W绳×（SINθ＋U2COSθ）＝7.78×1000×（SIN5°＋0.015COS5°）＋（121.8÷100）×400×（SIN5°＋0.2COS5°）＝932.49（千克）≈0.93吨<2.5吨故绞车可以选用JD－40KW的绞车，斜巷提升安全系数大于6.5。
绞车钢丝绳最大静张力验算
绞车钢丝绳最大静张力验算由于受到运输线路及工作环境的限制，为安全考虑建议牵引3个矿车。
现将安全系数验算如下：
一、钢丝绳安全系数的验算：
1、钢丝绳破断拉力(Ф20.5) Fs=271.6KN(试验值）
2、钢丝绳最大静荷重FJm ax=(Q+Qz) (sin a+flcosa)+PL(sin a+f2cosa)
式中n: 提升容器数3
Q: 一次提升有效载重量1800kg
QZ：容器自重900kg
a: 巷道最大坡度17°
F1: 提升容器运行阻力系数取0.015
F2：钢丝绳阻力系数取0.2
P: 钢丝绳每米重量 1.66kg/m
L: 钢丝绳最大倾斜长度300M
FJmax=3(1800+900)(sin17°+0.015cos17°)+1.66×300(sin17°+0.2cos17°)
=2484.02122+240.8490623
=2725.251184(kg)
Fs 271.6×1000
3、钢丝绳安全系数m=————=———————=10.1694471>6.5
FJmax 2725.25×9.8
结论：符合使用要求。
二、提升机静张力验算：
1、绞车滚筒上所受最大静张力：FJmax=2725.251184kg=26.7074616KN
2、绞车额定静张力：FJc=30KN
3、FJe>FJmax
结论：符合使用要求。
小绞车钢丝绳强度验算
小绞车钢丝绳强度验算
一、基本条件
1、提升车辆：
一个旱船： G自=280kg G载=1000kg(物料)
提升钢丝绳：
直径φ12.5mm 重量0.71kg/m 破断拉力总和14800kg
2、提升绞车
型号：JD-11.4kw 提升能力：1000kg
二、计算公式：
1、提升钢丝绳正常提升受力情况
（１）净张力（2）弯曲力（3）扭转应力（4）接触应力（5）挤压应力
（6）磨损（7）腐蚀
2、采用JD-11.4kw绞车4″钢丝绳提升时：
Fjm = N ×（G+G1）（sinθ +f1cosθ）+ PL（sinθ +f2cosθ）
= 1×（280+1000）（sin32+0.015cos32）+ 0.54×154×
（sin32+0.2cos32）
= 694.6+58 = 752＜ F = 1000
安全系数 m = Q/Fjm = 8870 / 752 = 11.8＞6.5
θ：切眼倾角，32°
Fjm：提升钢丝绳所受的最大净张力
F：提升绞车的最大能力
Q：提升钢丝绳的破断拉力总和
G：提升货物的重量总和
G1：提升车辆的重量总和
f1：容器运行阻力系数（一般取：0.015 ）
f2：钢丝绳运行阻力系数（一般取：0.15～0.2 ）
m：提升安全系数 ma：安全规程中要求的提升安全系数（6.5）
N：为计算的提升车数 P ：钢丝绳单位长度的质量（Kg/m）
L：斜井中绞车滚筒至串车尾车在井下停车点之间的斜长（米）。
绞车钢丝绳验算公式
绞车钢丝绳验算公式
1.计算工作负载：
绞车的工作负载是指绞车要承受的最大力量。
在验算时，需要考虑所有可能出现的情况，并选择最大的负载作为验算的依据。
工作负载的计算公式如下：
工作负载=负荷重量×安全系数
2.确定钢丝绳参数：
钢丝绳的参数包括钢丝绳的直径和材质。
绞车钢丝绳一般采用钢丝绳芯和钢丝绳绳芯两种类型。
钢丝绳的直径和材质对其承载能力有很大的影响。
钢丝绳芯的承载能力比钢丝绳绳芯高，但是使用寿命较短。
3.验算钢丝绳的承载能力：
钢丝绳的承载能力是指钢丝绳能够承受的最大拉力。
钢丝绳的承载能力一般通过查找相关的钢丝绳规格表来确定。
4.确定安全系数：
安全系数是指工作负载与钢丝绳的承载能力之间的比值。
安全系数一般根据工作环境的要求和使用经验来确定，通常为5
5.验算绞车钢丝绳的使用寿命：
6.确定替换周期：
7.定期检查：
对于绞车钢丝绳验算的具体操作步骤和技巧，可以参考相关的绞车操作手册和验算规范，以确保绞车的安全运行。
同时，需要注意遵守操作规程，正确使用和保养绞车设备，定期进行维护和保养，确保绞车的正常工作。
绞车验算公式及相关参数
绞车验算公式及使用说明
一、绞车验算公式
说明：1、公式中必须填写的数据：绞车最小静张力、斜巷角度、钢丝绳直径、钢丝绳破断力、挂车数、矿车自重、每车载矸重量、钢丝绳单位长度重量、提升钢丝绳长度。
2、公式中斜巷角度a（弧度）由斜巷角度自动转换，不用直接填写。
3、车阻力系数f1、钢丝绳运行阻力系数f2为分别为0.015、0.2。
4、计算结果中钢丝绳所受最大静拉力Wj(KN)必须小于绞车最小静张力、钢丝绳破断拉力；钢丝绳安全系数不小于6.5。
二、钢丝绳和绞车参数
1、钢丝绳重量换算
2、钢丝绳破断拉力
3、绞车参数。
关于各类绞车钢丝绳检查、检验及维护保养的规定
关于各类绞车钢丝绳检查、检验及维护保养的规定一、钢丝绳的分类：根据钢丝绳的用途将钢丝绳分为主提升绞车钢丝绳（包括副井首绳、新主井首绳、旧主井首绳以及东一、西一、西二斜巷提升绞车的钢丝绳）、平衡钢丝绳（包括副井尾绳，旧主井尾绳和新主井尾绳）和小绞车钢丝绳（包括运送物料的无极绳绞车、斜巷提升的调度绞车、慢速绞车、双速绞车及电动葫芦起吊用的钢丝绳）。
二、钢丝绳的悬挂与检验：1、新钢丝绳的使用与管理，必须遵守下列规定：1）主提升钢丝绳到货后，使用单位截取试样、机运部按技术参数填写检验委托书、由供应公司送样进行性能检验；小绞车钢丝绳到货后，由供应公司送样进行性能检验。
合格后应当由供应公司妥善保管备用，防止损坏或者锈蚀。
2 ）每根钢丝绳的出厂合格证、验收检验报告等原始资料应当由供应公司保存完整。
3）存放时间超过1年的钢丝绳，在悬挂前必须由使用单位截取试样、机运部按技术参数填写检验委托书、由供应公司送样再进行性能检测，合格后方可使用。
钢丝绳的安全系数小于《煤矿安全过程》第四百零八条的规定时，该钢丝绳不得使用。
2、在用钢丝绳的检验，应当遵守下列规定：1) 升降人员或者升降人员和物料用的缠绕式提升钢丝绳，自悬挂使用后每6个月进行1次性能检验；悬挂吊盘的钢丝绳，每12个月检验1次；升降物料用的缠绕式提升钢丝绳，悬挂使用12个月内须进行第1次性能检验，以后每6个月检验1次。
检验时由使用单位负责取样、填写检验委托书，经机运部审核后，由供应公司进行送检。
3)使用中的钢丝绳做定期检验截取绳样时，对斜井提升钢丝绳应从楔形连接装置上部截取，绳样长度应不小于2m，为保证校验准确性，应注意不使试样受机械损伤。
3、主要提升装置必须有检验合格的备用钢丝绳。
4、摩擦式提升钢丝绳、平衡钢丝绳，以及专用于斜巷提升物料且直径不大于18mm的钢丝绳，有产品合格证和检测检验报告等，外观检查无锈蚀和损伤的，可以不进行性能检验。
5、使用中的钢丝绳检验时安全系数必须符合《煤矿安全规程》规定。
绞车钢丝绳验算
一、钢丝绳最大静张力验算：
1、查手册6x19钢丝绳技术参数为：
钢丝绳参考重力为1218N/100m；
当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=138500N;
当钢丝绳公称抗拉强度为1700N·mm-2时钢丝绳破断力总和为199500N;
2、已知斜井倾角α=15度；斜井长度L=260米；一次提升有效载重量Q=1800kg；矿车自重Qz＝650kg；钢丝绳每米重量P＝1218N/100m；矿车运动阻力系数f1＝0.01；钢丝绳沿拖轮和底板运动时的阻力系数f2＝0.2；设一次提升3辆矿车。
3、提升机实际最大静张力计算
根据公式：
Fjmax＝n（Q+Qz）（sinα+ f1 cosα）+PL（sinα+ f2 cosα）=3（1800+650）（sin150+ 0.01 cos150）+1218/10×260/100
（sin150+ 0.2 cos150）
=3×2450（0.26+0.01×0.97）+316.68（0.26+0.2×0.97）
=7350×0.2697+316.68×0.454
=1982.3+143.78
=2126.1kg
取当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=199500N＝19950kg
钢丝绳安全系数m= Fs/Fjmax
=19950/2126.1
=9.3＞6.5
因此选用直径φ18.5的钢丝绳可以提升3辆矿车。
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第三节绞车选型验算及绞车管理安全技术措施1、绞车管理、运输技术安全要求：(1)机电副队长分管工作面两顺槽斜巷运输安全管理工作，对工作面两顺槽斜巷运输负责。
(2)把小绞车、回柱机、顺槽牵引车检修和维护纳入到机电设备日检、旬检内容进行正常检修、维护，确保绞车始终处于完好状态。
(3)每次使用前，必须对绞车的稳固情况、完好情况、信号、操作按钮、钢丝绳、绳头、顺槽牵引车的压、托绳轮以及盘绳情况等进行认真检查，确认一切符合要求后方可使用，否则必须进行处理，绞车司机开车前必须对运输段轨道和“一坡三挡”设施进行全面检查，符合条件后方可走勾。
(4)绞车司机、把钩工与顺槽牵引车司机必须持证上岗，按章操作，严格按规定数量拉、松车，严禁超挂车，必须使用标准销子、标准链子和“一坡三挡”设施，严禁使用非标准器材。
斜巷运输必须按规定加保险绳。
(5)装车时，重物和所装车重心重合，严禁超长、超宽、超高、超重。
用材料车装管子、轨道、钢梁时，一律绑两顺槽并牢固可靠，否则严禁运输。
(6)无论何种原因在中途停车时，有挡车器时必须使用挡车器，无挡车器时必须先打好支杆、稳好车，严禁用木楔刹车。
确认安全后方可进行作业。
(7)运输途中需要换钩头时，必须使用好挡车器，不得随意在有坡度的巷道中随意停车和换钩头。
绞车严禁拉空钩头。
如必须在斜坡上停车时，一定要挂好钩头、刹紧绞车，绞车司机不得离开岗位，并要在车辆下方打好支杆稳好车，严禁用木楔刹车。
(8)在装车点装车时，车辆前、后方必须用阻车器，防止跑车。
(9)在运输途中，若发现钢丝绳拉力突然增大或绞车拔劲时，应立即停车，刹好闸把，查明原因处理好方可继续操作。
(10)在运输途中，如发现车辆掉道，应及时停车，闸把刹牢，卸掉料，重新拿道、装车，人员必须站在安全地点操作，严禁用绞车强行牵引上道，在处理掉道时，车辆前后必须有可靠的挡车装置，司机不得离开绞车，司机要按信号操作。
(11)绞车运行以信号为准开车，绞车对拉时，双方绞车司机要规定好信号，以防误操作发生事故。
(12)无极绳牵引车运行时严禁人员在运行区域内(包括下车场)行走、作业或停留，防止弹绳，重车掉道、放大滑伤人，发现异常及时停车处理。
(13)严格执行“行人不行车，行车不行人”制度，运输车辆严禁乘坐人员。
(14)绞车运输时，拉松车都要带电运行，严禁放飞车。
(15)两顺槽材料要码放整齐且离道距离不小于500mm。
(16)所有绞车拉运长料车时，必须一钩一车。
2、绞车验算：(1)参数：1)绞车参数：表12型号牵引力(Kg)JD-11.4 1000JD-25 1800JH-20 20000JW-8-55 4000JD-40 25002)钢丝绳参数：表13型号破断力总和Qz(Kg) 绳重r(Kg/m) 4′9730 0.555′15200 0.856′21900 1.227′29800 1.668′38900 2.1653)运输车辆的重量：普通料车(除铁料车、长料车、大件车以外)：G≤1500Kg：大件重车(包括铁料车、长料车、大件车等)：G≤4000Kg：矿车自重：G0=550Kg.4)其它参数：f0=0.5：f1=0.01.f0--钢丝绳与巷道底板磨擦系数f1--矿车与轨道磨擦系数(2)两顺槽绞车验算：1)运输顺槽绞车验算：运输顺槽JD-25绞车运输最大距离200米，巷道坡度最大7°，因此只要验算它们的拉车数和安全系数符合要求即可满足运输顺槽的安全运输。
①运输顺槽回风巷JD-25绞车的验算：配5'绳，拉移最大距离L＝200M，巷道最大坡度α＝7°，验算如下：a.拉普通料车、空车时：F=m(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+γL(SIN(α)+f0COS(α))=m(1500+550)(Sin7+0.01Cos7+0.85×200(Sin7+0.5Cos7) m=3.7取m=3进行验算F max=3(1500+550)(Sin7+0.01Cos7)+0.85×200(Sin7+0.5Cos7))=1451.2Kg<1800Kg=F安全系数η=Q z/F max=15200/1451.2=10.4>6.5 符合要求。
b.拉大件重车时：F max=(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+ γ×L(S inα+f0COSα)=(4000+550)(sin7+0.01Cos7)+0.85×200(Sin7+0.5Cos7)=1101Kg<1800Kg=F安全系数η=Q z/F max=15200/1101=13.8>6.5 符合要求。
所以运输顺槽回风巷JD－25绞车每钩拉一个大件重车或每钩拉三个普通料车或空车完全符合要求。
②JH-20回柱绞车的验算：配7'绳，拉移最大距离L＝100M，巷道最大坡度α＝18°，验算如下：a.拉普通料车、空车时：F=m(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+γL(SIN(α)+f0COS(α))=m(1500+550)(Sin18+0.01Cos18)+0.85×100(Sin18+0.5Cos18) m=2.76取m=2进行验算F max=2(1500+550)(Sin18+0.01Cos18)+0.85×100(Sin18+0.5Cos18))=1446Kg<1800Kg=F安全系数η=Q z/F max=29800/1205=20.8>6.5 符合要求。
b.拉大件重车时：F max=(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+ γ×L(S inα+f0COSα)=(4000+550)(sin18+0.01Cos18)+0.85×100(Sin18+0.5Cos18)=1579.4Kg<1800Kg=F安全系数η=Q z/F max=29800/1579.4=18.9>6.5 符合要求。
所以JH－20回柱绞车每钩拉一个大件重车或每钩拉两个普通料车或空车完全符合要求。
③运输顺超甩道JD-11.4绞车的验算：配4'绳，拉移最大距离L＝100M，巷道最大坡度α＝2°，验算如下：a.拉普通料车、空车时：F=m(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+γL(S inα+f0Cosα)=m(1500+550)(Sin2+0.01Cos2)+0.55×100(Sin2+0.5Cos2) m=11取m=11进行验算F max=11(1500+550)(Sin2+0.01Cos2)+0.55×100(Sin2+0.5Cos2)=931.15Kg<1000Kg=F安全系数η=Q z/F max=9730/931.15=10.4>6.5 符合要求。
b.拉大件重车时：F max= m (G+G0)(Sinα+f1Cosα)+ γ×L(S inα+f0Cosα)= m (4000+550)(sin2+0.01Cos2)+0.55×200(Sin2+0.5Cos2)m=5.3取m=5进行验算F max= (4000+550)(Sin2+0.01Cos2)+0.55×100(Sin2+0.5Cos2)=939.1Kg<1000Kg=F安全系数η=Q z/F max=9730/939.1=10.3>6.5 符合要求。
所以甩道口JD－11.4绞车每钩拉一个大件重车或每钩拉六个普通料车或空车完全符合要求。
④两顺槽反坡上口JD- 40绞车的验算：配6'绳，拉移最大距离L＝200m，巷道最大坡度α＝13°，验算如下：a.拉普通料车、空车时：F=m(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+γL(S inα+f0Cosα)=m(1500+550)(Sin13+0.01Cos13)+1.22×200(Sin13+0.5Cos13) m=5.4取m=4进行验算F max=3(1500+550)(Sin13+0.01Cos13)+1.22×200(Sin13+0.5Cos13)=1891Kg<2500Kg=F安全系数η=Q z/F max=21900/1891=11.6>6.5 符合要求。
b.拉大件重车时：F max= m (G+G0)(Sinα+f1Cosα)+ γ×L(S inα+f0Cosα)= m (4000+550)(sin13+0.01Cos13)+1.22×200(Sin13+0.5Cos13) m=1.2取m=1进行验算F max= (4000+550)(Sin13+0.01Cos13)+1.22×200(Sin13+0.5Cos13)=1241.6Kg<2500Kg=F安全系数η=Q z/F max=21900/1241.6=17.6>6.5 符合要求。
所以甩道口JD－40绞车每钩拉一个大件重车或每钩拉四个普通料车或空车完全符合要求。
2)轨道顺槽顺槽牵引车验算：配7’绳，拉移最大距离L＝1400m，牵引车梭车重按1050kg计算，巷道最大坡度α＝16°计算，验算如下：顺槽牵引车快速为1.3m/s，此时顺槽牵引车牵引力为4000kga拉普通料车、空车时：F=m(G+G0)(Sinα +f1Cosα)+γL(S inα+f0Cosα)=[m(1500+550)+1050](Sin16+0.01Cos16)+1.66×1400(Sin16+0.5Cos16) m=2.6取m=2进行验算F max=[2(1500+550)+1050] (Sin16+0.01Cos16)+1.66×1400(SIN16+0.5COS16)=3476.4<4000Kg=F安全系数η=Q z/F max=29800/3476.4=8.5>6.5 符合要求。
b拉重车时：F max=(G+G0)(Sinα+f1Cosα)+ γ×L(S inα+f0Cosα)=(4000+550+1050)(Sin16+0.01Cos16)+1.66×1400(Sin16+0.5Cos16)=3255Kg<4000Kg=F安全系数η=Q z/F max=29800/3255=9.1>6.5 符合要求。
所以用顺槽牵引车快速时每钩拉一个重车或每钩拉两个普通料车、空车完全符合要求。
顺槽牵引车慢速为0.65m/s，此时顺槽牵引车牵引力为8000kgc拉普通料车、空车时：F=m(G+G0)(Sinα +f1Cosα)+γL(S inα+f0Cosα)=[m(1500+550)+1050](Sin16+0.01Cos16)+1.66×1400(Sin16+0.5Cos16) m=7.2取m=3进行验算Fmax=[3(1500+550)+1050] (Sin16+0.01Cos16)+1.66×1400(Sin16+0.5Cos16) =4343Kg<8000Kg=F安全系数η=Q z/F max=29800/4343=6.8>6.5符合要求。