立井施工提升系统计算示例共28页
立井施工提升系统计算
五、提升机选择
1. 卷筒直径选择
DT ≥60ds=60×34.5＝2070mm DT ≥900δ＝900×1.6＝1440mm 取较大者。查提升机型号表： 因不需要改装临时罐笼，又是单钩提升，故初选单卷筒 提升机： 卷筒直径： DTB＝2.5 m， 卷筒宽度： BTB＝2 m 最大静张力：FJB＝88.2 kN
单滚筒：JZ2—10/600型。 FJB＝98kN ＞ 81.1kN
七、天轮 平台布置
八、稳绞布置计算 稳绞布置计算图
稳绞布置平面图
稳绞布置剖面图
货物重：桶里的矸石和水重
1 1 m VT [ g (1 ) sh ] 3 0.9[1600 (1 )1000 ] K 1.8 5520 k g
Q0＝1049＋5520＋335＝6904kg
提升伞钻时：
Q0＝钻重＋Qf＝7000＋335＝7335kg
取较大者，按7335kg计算。 2. 计算需要的每米钢丝绳重量
公称抗拉强度σB：1372、1519、1666、1814、1960
选1666MPa
安全系数m：《煤矿安全规程》规定：
升降人员和物料：人员：9， 物料：7.5 罐道绳、吊盘、水泵、抓岩机： 6 悬挂风筒、压风管、供水管注浆管、输料管：5
钢丝绳最大悬垂长度： H＝井筒深度＋天轮平台＝600＋26.28= 626.28m 每米钢丝绳重量：
46354 72520 …… …… 653170 742840 838880 ……
50470 78988 …… …… 710500 808500 912870 ……
54586 85358 …… …… 768320 874160 984900 ……
4. 验算安全系数
新主井提升能力核算
一、新主井提升系统能力核定公式（设计数据）：412360010M btP k A k k T= 式中 A —主井提升能力，万t/a ；b —年工作日，330d ；t —日提升时间，按第十一条规定选取；（16小时） P M —每次提升量，t/次；（4 t/次）k —装满系数。
立井提升取1.0，当为斜井串车或箕斗提升时，倾角20°及以下取0.95、20°~25°取0.9、25°以上取0.8；k 1—提升不均匀系数。
有井底煤仓时取1.1，无井底煤仓时取1.2；k 2—提升设备能力富余系数，取1；T —提升1次循环时间，s/次（现场实测时，取3次实测的平均值）。
（104.5 s/次）412360010M btP k A k k T==3600× =66.14 主井提升设计能力为66.14万t/a二、新主井提升系统能力核定公式（实际数据一次4T ）：412360010M btP k A k k T= 式中 A —主井提升能力，万t/a ；b —年工作日，350d ；t —日提升时间，按第十一条规定选取；（20小时） P M —每次提升量，t/次；（4 t/次）k —装满系数。
立井提升取1.0，当为斜井串车或箕斗提升时，倾角20°及以下取0.95、20°~25°取0.9、25°以上取0.8；k 1—提升不均匀系数。
有井底煤仓时取1.1，无井底煤仓时取1.2；k 2—提升设备能力富余系数，取1；T —提升1次循环时间，s/次（现场实测时，取3次实测的平均值）。
（150 s/次）412360010M btP k A k k T==3600× =61.09 按照每箕斗4吨计算主井提升能力为61.09万t/a三、新主井提升系统能力核定公式（实际数据一次4.5T ）：412360010M btP k A k k T= 式中 A —主井提升能力，万t/a ；b —年工作日，350d ；t —日提升时间，按第十一条规定选取；（20小时） P M —每次提升量，t/次；（4.5 t/次）k —装满系数。
竖井提升计算
1.1 竖井提升选择计算 1.1.1 提升容器选择 1、小时提升A s =sr t t CA式中：A s ——小时提升量，t/aC ——提升不均衡系数， A ——年提升量，t/a t r ——年工作日，d/at s ——日工作小时数， 取h/d2、提升速度 v=0.3～0.5'H式中：v ——提升速度，m/sH ′——加权提升高度，mH ′=nnn Q Q Q Q H Q H Q H ++++++ (212211)式中：H n ——中段提升高度，mQn ——中段提升量，t（1）根据冶金矿山安全规程规定：竖井罐笼升降人员的最大速度为： v max =0.5H但不得大于12m/s（2）根据冶金矿山安全规程规定：竖井升降物料的最大速度为： v max =0.6H根据以上计算，按所选择提升机的绳速选取。
3、一次提升量计算 主井提升 （1）双容器提升V ′=mC Asγ3600（K 1'H +u+θ）（2）单容器提升 V ′=mC Asγ1800（K 1'H +u+θ）式中：V ′——容器的容积，m 3u ——箕斗在曲轨上减速与爬行附加时间。
取10s C m ——装满系数，取0.85～0.9 γ——松散矿石密度，t/m 3 θ——休止时间 K 1——系数根据V ′= ，选定提升容器容积为V= m 3 Q=C m γV式中：Q ——一次有效提升量 4、一次提升时间 T ′=sA Q3600 式中：T ′——一次循环提升时间，s1.1.2 平衡锤选择 1.1.3 钢丝绳选择1、钢丝绳每米质量 Ps=odH mQ -⨯-σ5101.1式中：Ps ——钢丝绳每米质量，㎏/mσ——钢丝绳的钢丝抗拉强度，Pa Q d ——钢丝绳终端悬挂质量，㎏ H o ——钢丝绳最大悬垂长度，m（1）箕斗提升Q d =Q j +Q H o =H+H s +H j （2）罐笼提升Q d =Q g +Q k +Q H o =H+H j式中：Q j ——箕斗质量，㎏Q g ——罐笼质量，㎏ Q k ——矿车质量，㎏ Q ——有效装载量，㎏ H ——井深（提升高度），m H j ——井架高度，mH s ——箕斗井下装载高度，m2、钢丝绳安全系数验算 m ′=gH P Q Q o s d p)(+式中：m ′——钢丝绳实际安全系数Q d ——钢丝绳中钢丝破断拉力总和，N g ——重力加速度9.81m/s 21.1.4 天轮选择 1.1.5 提升机选择1、卷筒的选取 采用多层缠绕 B=〔pjm s D n D n L H ππ'+++)4(〕（d s +ε）式中：B ——卷筒宽度，mL s ——实验长度，取20～30 D j ——卷筒直径，D p ——多层缠绕时卷筒的平均直径，D p = D j -（n ′-1）d s n ′——卷筒缠绕层数n m ——留在卷筒上的钢丝绳摩擦圈数，n m =3 d s ——钢丝绳直径，㎜ε——钢丝绳两圈间的间隙，2～3㎜2、计算钢丝绳最大静张力和最大静张力差 （1）钢丝绳最大静张力 F c =(Q+Q r +P s H o )g式中：F c ——钢丝绳最大静张力，NH o ——钢丝绳悬垂长度，m Q r ——提升容器质量，㎏（2）钢丝绳最大静张力差 双容器： F j =(Q+P s H)g 单容器带平衡锤 F j =(Q+Q r +P s H-Q c )g式中：F j ——最大静张力差，NH ——提升高度，m Q c ——平衡锤质量，㎏1.1.6 电动机预选预选电动机功率 N ′=ρηα1000v KF j式中：N ′——预选电动机功率，K ——井筒阻力系数。
主井提升系统设计.
主井提升系统选型核算1 概述井下开拓深度由地表正+140米至井下-189米。
即从+140米至-189米，提升深度为329米。
井筒设计三个中段，分别为-80米、-140米、-190米，井底深度为13米，井筒总深度为342米。
井下运输设备使用YFC0.5（6）型翻转式矿车，容积0.5m3，轨距600毫米，自重0.59吨。
电机车使用ZK3型3吨电机车或ZK1.5型1.5吨电机车做牵引。
井下矿石体重γ=3.01吨/m3，松散系数为1.5，装满系数取0.9，每车矿石重量计算为Q=3.01×0.5×0.9÷1.5=0.903吨。
主井设计为主提升井，提升矿石和废石，井筒装备梯子间、管道电缆间。
主井提升系统采用单绳缠绕式提升机，单罐带平衡锤提升方式。
2 提升容器规格的选择2.1 小时提升量计算在选择提升容器规格之前，需先求出小时提升量：CAnAs=————tr·ts式中：C——不均衡系数，箕斗提升时取1.05；罐笼提升时取1.2；兼做副井提升时取1.25。
An——矿石年产量，9.9万吨/年计算tr——年工作日数，矿山连续工作制时取tr=330d/a，非连续工作制时取tr=306d/a。
矿山目前采用八小时连续工作制，三班制作业。
ts——每日工作小时数（按三班作业计），罐笼提升作主提升时，取18h；并作主副提升时取16.5h；只作副提升时，一般取15h。
该井筒做为主提升井使用。
CAn 1.25×99000As= ——= ——————=23吨/小时tr·ts 330×16.5概算罐笼所能完成的小时提升量时，应根据矿车的外形尺寸选择其规格，一般选用单层罐笼，只有当产量较大时，才考虑选用双层罐笼。
由于井筒断面事前已定，而且井筒深度较深，要满足生产能力需要综合考虑和计算。
2.2 罐笼规格选择在提升系统选择时，由于井筒断面的限制，此方案采用平衡锤单罐笼提升方式。
立井施工提升系统计算示例30页PPT
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
拉Hale Waihona Puke 60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
提升系统选型计算
提升系统选型及验算方法一、提升井架井筒利用矿建用凿井井架施工，凿井井架必须能承载井筒装备安装施工荷载，且其天轮平台满足提升悬吊天轮布置的要求。
必要时可采用永久井架施工。
二、提升机井筒装备安装用的提升机，应根据井筒安装的提升方式及提升量进行选择。
必要时可采用矿永久提升机施工。
列出提升机技术参数表（表3.4.3）。
三、提升系统选型验算根据矿建所用提升机或矿永久提升机进行提升能力验算。
（1）、提升绞车凿井提升计算①滚筒直径（D）D≥60ds D≥900δ式中：ds—钢丝绳直径，mm；δ—钢丝绳最粗钢丝直径，mm；②选定提升机型号DT≥D DT—所选提升机的滚筒直径，Mm;③校验滚筒宽度B=｛［（H0+30）/3.14DT］+3｝(ds+ε)≤BT式中：30—钢丝绳试验长度，m；DT—提升机名义直径，mm ；3—摩擦圈数；BT—提升机滚筒宽度，mm;ε—钢丝绳绳圈间隙，取2～3mm ；④计算提升高度H0=H1+H2+H3+H4，m。
其中：H1—井筒深度，mH2—井架高度，mH3—提升天轮半径，mH4—提升天轮梁高度，取0.75m⑤设计选用多层股不旋转钢丝绳作为提升绳，绳重Ps= kg/m，钢丝绳最小破断拉力Q断为kg，配提升钩头，提升钩头应与提升荷载配套。
⑥提升容器自重：吊桶：Q Z=G1+ G2+ G3+ G4；其中：G1—吊桶重量，kgG2—钩头重量，kgG3—滑架重量，kgG4—滑架缓冲器重量，kg⑦提升载荷：Q=最大提升重量，kg；Q绳：提升钢丝绳重：提升高度绳重，kg⑧提升钢丝绳静张力：Q总= Q + Q绳，kg；其中：Q—最大提升重量，kgQ绳—提升高度的钢丝绳重量，kg提升人员时：Q人总= Q Z +n Q人+ Q绳，kg其中：Q1—提升容器总重量，kgQ人—吊桶乘人总重量，取75kg/人Q绳—提升高度的钢丝绳重量，kgn—吊桶乘人数，根据吊桶容积确定以上计算的钢丝绳静张力Q总应小于绞车最大静张力差，可以满足使用。
主井提升能力核算
主井最大允许提升重量计算一、主井提升系统技术参数：绞车型号：2JK-3/11.5 箕斗自重：5230kg 钢丝绳悬垂长度：262m提升机允许的最大静张力:13t提升机允许的最大静张力差:8t钢丝绳型号：6V*37S+FC-Φ36.5-1670二、根据钢丝绳计算：钢丝绳近似重量为5.64kg/m，2010年8月份悬挂前测试最小破断力总和为1026.18KN。
由K= F/F j=1026180/（m+5230+5.64*262）*9.8≥6.5得：m≤9402kg其中：K—钢丝绳安全系数，最低值为6.5所以，主井提升钢丝绳最大允许提升重量为9402kg。
三、根据提升机计算：根据最大静张力计算，由Fmax=Q+Qz+PH得：式中：Q——箕斗载重量（N），Q=9.8*mQz——箕斗自重（N），5230kg×9.8=51254NP——钢丝绳单位长度重力（N/m）55.3N/mH——提升高度（m） 262m最大静张力时提升机载重量为：m=(13000*9.8-51254-262*55.3)/9.8=6292kg 根据最大静张力差计算，由Fcmax=Q+PH得：m=(8000*9.8-262*55.3)/9.8=6522kg所以，主井提升最大载重量为6522kg。
主井提升机安全制动力矩的计算1、安全制动力矩Mz=2μNRmnMz—安全制动力矩μ—闸瓦与制动盘摩擦系数0.35Rm—摩擦半径1.7m(绞车图纸资料)n—制动闸副数8副N—制动盘正压力N=F－（KΔ/n1+C）K—碟形弹簧刚度4100㎏/㎜Δ—闸瓦最大间隙2㎜n1—一组碟形弹簧片数8片C—盘形制动器各运动部件阻力0.1NF—活塞推力F=PxSP—工作制动油压查说明书最大值6Mpa=60kg/㎝2S—活塞有效面积，查说明书为94㎝2得: Mz=2×0.35×[60×94-（4100×2/8+0.1）×1.7×8 =0.7×4614.9×1.7×8=43933.8 kg〃m=43933.8×9.8=430551.7N.m2、3倍实际最大静张力矩3Mj=3Fmax〃R=3×(262+29+60) × 5.64×1.5=8908.38 kg〃m=87302.124N〃m计算得Mz=430551.7N〃m﹥3Mj=87302.124N〃m3、调绳时的制动力矩调绳静张力矩为Ms=(Qz+PH)gR=(5230+351×5.64)×9.8×1.5=105981.7N〃m调绳制动力矩为Mz/2由Mz/2=430551.7/2=215275.85 N〃m1.2Ms =1.2×98602.8=127178 N〃mMz/2﹥1.2Ms计算得知：主井安全制动力矩大于3倍实际最大静张力矩，调绳时制动力矩大于1.2倍箕斗和钢丝绳产生的静力矩。
立井施工提升系统计算示例
vm 0.3 H t 40 0.3 612 40 7.17m / s
本机有三种速度和功率： 速度：6.6m/s， 8.0m/s， 10 m/s
功率：610kw， 740kw， 924kw
选924kw
六、稳绳稳车选择
已知：Q0＝6263kg
求稳车的静张力： FJ=9.8 (Wz + nPSBH0 ) =9.8(6263+1×3.224×626）＝81.1kN 查凿井绞车型号表选：
两套单钩提升
提 升 机
一单一双提升 吊桶 井 筒
双卷筒提升机
一、凿井井架选择
按井径、井深、伞钻、汽车排矸条件选：
ⅣG型: 天轮平台高：26.28m,
卸矸台高度10.4m.
井架 型号
I II III III G 天轮平台平 面尺寸 /m 5.5×5.5 6.0×6.0 6.5×6.5 6.5×6.5
Td 54 8 H t hws d 54 8 612 40 80 325s
2. 计算吊桶容积
Ct Azh T 1.2 38 325 VT 4.6m 3 0.9 3600 0.9 3600
Azh——抓岩机的生产率，根据抓岩机的实际能力、技 术能力等，取38m3/h
2.验算卷筒宽度
单层缠绕：
H 30 BT ( 3 n)(d s ) DTB 612 30 ( 3 3)(34.5 3) 3292m m＞2m 3.14 2.5
验算缠绳层数：BT/BTB=3292/2000=1.62＜[2] 3. 验算提升机强度 可行
立井施工提 升系统计算
问 题
• 立井施工提升系统设备包括哪
些？它们的选择依据是什么？