第七章-矿井提升设备选型计算教学文案
第七章 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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煤矿安全规程
此外，《煤矿安全规程》对提升速度作了规定
①立井罐笼升降人员的最大速度不得超过0.5 H ，并且最大速 度的数值不得超过12m/s； ②专为升降物料的立井提升，最大速度不得超过0.6 H 。 ③对于斜井升降人员或使用矿车运输物料的最大速度不得超过 5m/s；用箕斗提煤（或矸石）的最大速度不得超过7m/s；当铺 设固定道床，采用重型钢轨时，箕斗提煤的最大速度不得超过 9m/s。
Fjm (m mz n1mp Hc )g
Fjc mg
②重尾绳 Fjm (m mz n1mph0 n2mq H0 )g Fjc mg H
③轻尾绳
Fjm [m mz n1mp (h0 H ) n2mq Hh ]g Fjc Q H
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提升机与井筒相对位置的计算
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
80d
1200
井下
围包角大于90o
时
Dt Dt
60d
900
围包角不大于90o时
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。
毕业设计(论文)-矿井提升设备的选型和设计
摘要随着国内外的发展，为了提高设备能力、自动化程度和安全可靠性；对现有的提升设备不断的进行技术改造，从而由单绳缠绕式提升机发展到多绳摩擦式提升机，提升速度加快，一次提升量也日益增大。
为了节省大量电能，降低运行费用和减少厂房面积的建设，因此我矿选用了落地式多绳摩擦式提升机。
多绳摩擦式提升机在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题，提升机采用了尾绳平衡，以减少容器两端张力差，提高运行的可靠性。
而且采用了油缸后置式盘形制动器、操纵台采用了集成信号灯和数字式深度指示器，从而更有力的提高了安全性能。
矿井提升机的发展，都在采用最新的技术、最新的工艺、最新的材料，使提升设备向大型化、高效率、安全可靠、运行准确和高度集中化、自动化方向发展。
关键词：提升机；安全；可靠；制动；目录1绪论.............................................................1.1前言......................................................................1.2设计要求.................................................................. 2矿井提升设备的选型...............................................2.1主井提升设备的选型的计算..................................................2.2开采煤时主井提升能力校核..................................................2.3副井提升设备的选型计算....................................................2.4开采煤时副井提升能力校核..................................................3 矿井提升设备的安全管理..........................................3.1对提升司机的要求..........................................................3.2操作前的准备和检查........................................................3.3对提升机的有关规定........................................................3.4提升机的检查和维护........................................................结束语............................................................ 参考文献..........................................................致谢..............................................................1 绪论前言矿井基本资料：矿井七2煤与二1煤采用分期开拓开采的方式，初期开采七2煤，后期经技术改造后开采二1煤。
提升设备选型计算11页word文档
一、提升设备选型计算（一）计算条件：1、井口标高+1797.00m，井底标高+725.00m，井深1072.00m，井筒净直径φ5.6m。
拟选用ⅣG型井架，井架高度26.372m，岩石松散容重1800kg/m3，掘进断面S掘=33.183m2，使用HZ-4型中心回转式抓岩机装岩，抓岩机生产能力30m3/h，重7577kg。
提升高度H=1072+26.372m=1098.372m。
选用JKZ-2.8/15.5提升机，配用电机功率1000KW，3.0m3座钩式吊桶单钩提升。
（二）计算提升机提升能力井深700m以下时：1、一次提升循环时间T1=2×[(1082.4＋2×5.482－52)÷5.48]＋80＋80=553S2、提升能力AT=(3600×0.9×3)÷(1.25×555)=14S3、每一凿井循环（段高3.4m）出矸量3.4×33.183=113 m3(实体)4、每一凿井循环提升矸石时间(33.183×3.4×1.8)÷(14×0.8)=18h5、1个施工循环时间为：支模平底2h；打锚杆、挂网、喷砼7h，井深700m以上时：打眼放炮8h；捣制砼7h；清底提盘4h。
合计：28h，28+18=46h6、月循环数为：(30×24)÷46=15个循环7、月进尺：15×3.4=51m一次提升循环时间：1、T1=2×(700+2×5.482－52)÷5.48+160=418S2、提升能力：A T=(3600×0.9×3)÷(1.25×418)=18.6 m3/h3、每一凿井循环提升矸石时间：(33.183×3.4×1.8)÷(18.6×0.8) =13.65h4、一个施工循环时间：28+13.65=41.65h5、施工循环数为：(30×24)÷41.65=176、月进尺：17×3.4=57.8m（三）选择提升钢丝绳1、提升物料重：Q=0.9×3×1800+0.9×(1－0.5)×3×1000=6210kg2、提升钢丝绳终端荷重：Q0=6210+1050=7260kg3、钢丝绳单位长度重量：P S={7260×9.81÷[(110×1870)÷(9.81×9)－1098.372]}÷9.81=5.9kg/m4、选用35×7-38-1870钢丝绳、长度1300m。
矿井提升设备的选型和设计
矿井提升设备的选型和设计矿井提升设备的选型和设计矿井提升设备是指在矿井或矿山生产中用于提升、运输物料的机械设备，具有重要的作用。
在矿山生产中，常常需要大量的机械设备来完成采矿、运输、挖掘等工作，其中矿井提升设备的重要性不言而喻。
在选择和设计矿井提升设备时，必须考虑到一系列因素，来实现设备的高效、稳定、安全运行。
本文将从矿井提升设备选型和设计的角度，探讨如何实现设备的高效、稳定、安全运行。
一、矿井提升设备选型1.1 设备的工作环境矿井提升设备的工作环境通常很恶劣，必须选择符合矿井环境的设备。
矿井深度、矿井温度、湿度、通风等因素都会影响设备的运行，因此我们需要选择具有高温、抗潮、耐磨、防爆、防腐等特性的设备。
例如，蒸汽起重机和手摇起重机通常不适用于矿井环境，可以考虑选用电动起重机或电液起重机，这些设备可靠性高，操作方便。
1.2 负荷情况负荷是指设备在工作过程中，所需承受的最大荷载。
在选型的过程中，需要考虑设备的负荷情况，来确定最适合负荷的设备。
在矿井提升设备中，钢丝绳和制动器是设备的主要受力部件，受力条件是影响设备负荷情况的重要因素。
因此，在选型和设计钢丝绳和制动器时，必须考虑设备的负荷情况，来确保设备的安全和可靠性。
1.3 运输距离运输距离是指矿井提升设备在工作过程中，需要运输物料的距离。
在选型的过程中，需要根据实际情况确定设备的运输距离，以便选择适当的提升高度和起重量。
例如，如果运输距离较短，可以选择起重量小、提升高度低的起重机，可以满足工程的需求；如果运输距离较长，需要选择起重量大、提升高度高的起重机，以满足工程的需求。
1.4 工作效率工作效率是指设备在工作过程中，完成单位工作量所需的时间。
在选型时，需要考虑设备的工作效率，来确定最适合该工程的设备。
提高设备的工作效率对于提升生产效率至关重要，在实际工程中，可以通过选用高速、高效的设备和优化设备的工作流程等方法来提高设备的工作效率。
二、矿井提升设备设计2.1 设备的结构设计矿井提升设备的结构设计对设备的运行安全和可靠性有着重要的影响。
矿井提升机的选型设计
！
县
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
堂堂
矿井提升机 的选型设计
方 光 阴 乌鲁木齐潞源浩 昌矿 业技术咨询服务有限公司
摘要 ：矿井提升机在矿井 中就担 负着升 降人 员、提 升间物 料、运 送材料 以及升 降设备 、工具等任务 ，它 是联系矿 井地面与井下 的重要运输设备 ，是矿 井重要运输设备之一 。 本文主要 内容是针对立井箕斗提升系统的单绳式缠绕提升 的设计选型 。设计主要 内容有六个部分；①提升容器 的计算与选择：②钢丝绳的计算与选择； ③ 提升机的选择与计算；④提升系统变位质量的计算；⑤提升系统运动学和动力学的计算⑥提升 电动机等效容量计算 关键词：提升机 选型
ｍ ３ ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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经计算 选择提 升机 先择 ２ Ｊ Ｋ ＿ ３ ／ ｎ． ５双 卷简 矿用提 升绞车 。钢丝 强在 卷 筒 上双 层 缠绕 。滚 筒直 径 Ｄ ｇ ＝ ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ ： 滚 筒 宽度 Ｂ ＝ １ ５ ０ ０ ｍ ｍ ： 滚 筒 间距 ｂ ＝ ９ ０ ｍ Ⅲ ： 最 大 静 张力 Ｆ ＝ Ｉ ３ ０ Ｋ Ｎ； Ｊ最 大静 张 力 差 Ｆ ｃ ＝ ８ ０ Ｋ Ｎ；最 大提 升 速 度
（ ｏｄ ｒ ＋ｑ ￣ Ｈｔ ） ｇ＝（ ９ ０ ０ ９ ＋３ ． ７ ４ ｘ４ ２ ３ ． ５ ） ９ ． ８ ：１ ０ ４ ／ ０ Ｖ（ １ ３ Ｏ Ⅳ
１ ． １ ＿ ２一次提升时间的估算 钢 丝绳 作用在 卷筒上的最大静张力差
… ＋
＝
煤矿主井提升设备选型设计方案
中国矿业大学银川学院课程设计说明书题目名称：煤矿主井提升设备选型设计系部：机电系专业班级：矿山机电10级机械一班学生姓名：学号：指导教师：日期：2018.11.27目录一设计任务书 (2)二提升容器的确定 (3)三钢丝绳计算 (4)四选择提升机和天轮 (5)五计算提升机与井筒相对位置 (6)六初选提升电动机 (7)七计算提升系统的变位质量 (8)八提升运动学与动力学计算 (9)<一）、运动学计算 (9)<二）、动力学计算 (11)九电动机功率验算 (12)十电耗及效率计算 (13)十一总结 (14)十二参考文献 (15)十三附录 (16)矿山系课程设计任务书一、煤矿主井提升设备选型设计题目=22M，卸载高度某矿矿井年产量为105<万吨>，矿井深度150(M>，装载高度HZH=23M，试选择该矿主井双箕斗提升设备。
(散煤容重可取γ =0.9吨/M3或X0./M3，单水平开采>。
二、设计要求根据所给已知参数，分别进行以下部分选型设计，并按要求绘图:1.矿井提升设备选型设计，并绘出提升机房设备布置示意图。
2.按要求写出选型设计说明书。
2）说明书顺序如下:封面一目录一说明书正文。
图纸折叠好装入课程设计袋内。
3）严禁图纸、说明书等复印或抄袭他人成果，发现雷同设计成绩一律不及格。
4）图纸一律用3号图纸绘制，。
说明书用16开纸，内容应在20-30P。
三、示意图图1-1 单绳缠绕式提升机箕斗提升系统1-提升机；2-天轮；3-井架；4-箕斗；5-卸载曲轨；6-煤仓；7-钢丝绳； 8-翻笼； 9-煤仓；10-给煤机；11-装载设备一、选择提升容器（1）提升高度H：H=H z+H s+H x=22+150+23=195m<2）经济提升速度Vm:V m=0.4=0.6=5.6m/s式中H —为提升高度<m）；Hs —为矿井深度；Hx —卸载高度；HZ—装载高度；<3> 一次提升循环估算时间T x:初估加速度 a=0.8m/s。
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。
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提升钢丝绳规格选择计算
立井单绳缠绕提升钢丝绳的选择计算 钢丝绳最大静载荷Qmax为：
Qmax = m g + mz g + mp g Hc
A Hj
设：σb为钢丝绳钢丝抗拉强度（N/m2）
As为钢丝绳各钢丝断面积之和 （m2）
Hc Hs
ρ0为钢丝绳线密度（kg/m），则 需要满足
b As
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
60d
900
钢摩钢丝擦丝绳直式直径径提，，m升mmm机无 有导 导向 向轮 轮井 井 井 井下 上 下 上DDDD
90d
80
80d
70
根据上式计算D值后，从提升机规格表中选择标准提升机。
围包角不大于90o时
Dt Dt
40d
900
天轮可分为固定天轮和游动天轮。
井上固定天轮按结构形式有三种类型：当直径 ≤3 000 mm时采用整体铸钢结构，直径为 ≤3 500 mm时采用模压 焊接结构，直径为＞4 000 mm时采用模压铆接结构。
游动天轮轮体制成整体铸钢结构型式，采用光轴，其两端
Qmax
b As
(m mz mpHc )g
ma
Hz
10
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提升机的选择计算
1、提升机卷筒（或摩擦轮）直径的确定
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Βιβλιοθήκη ，绕经卷筒和天轮的钢丝绳弯曲应力大小
装有滚动轴承使其轮体既能在轴上滑动，又能随轴一起转
13动。
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卷筒宽度的验算
3、卷筒宽度的验算 卷筒上所需缠绕的钢丝绳总长度包括以下部分： ⑴ 提升高度H，m；H = Hs + Hx + Hz ⑵ 钢丝绳试验长度Ls，每6个月剁绳头5m 。 ⑶ 为减少钢丝绳在卷筒固定处的拉力，按规定应保留3圈 不动（称摩擦圈）； ⑷ 多层缠绕时，为了避免上下层钢丝绳总是在一个地方过渡，需 要在每季度将钢丝绳错动1/4圈，一般错绳圈数 n’ ＝ 2－4圈。
1. 小时提升量Ah
式中 c—提升不均衡A系h 数。Anb《crat 煤f 矿工业设t/h计规范》规定，
有井底煤仓时为1.10～1.15，无井底煤仓时为1.20； af—提升能力富裕系数。主井提升设备对第一水平留有
20%的富裕能力。 2. 合理的经济提升速度
m/s 式中 H——提v升j 高(0.3度，0.5H) =HHs+Hx+Hz，m。 提升高度愈大，其系数取值愈大。一般情况下，当 H<200m时取0.3为宜，当H>600m时取0.5为宜。
⑧矿井电压等级。
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设计依据
⑵副井提升 ①井筒各水平深度Hs，m； ②矸石提升量，若无特别规定，一般按煤炭产量的15%～25% 计算； ③最大班下井人数，一般按每天下井人数的40%计算； ④矿车型号、规格； ⑤每班运送材料、设备、炸药等的数量； ⑥送往井下最大设备的尺寸和最重部件质量。
2
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煤矿安全规程
此外，《煤矿安全规程》对提升速度作了规定
①立井罐笼升降人员的最大速度不得超过0.5 H ，并且最大速 度的数值不得超过12m/s； ②专为升降物料的立井提升，最大速度不得超过0.6 H 。 ③对于斜井升降人员或使用矿车运输物料的最大速度不得超过 5m/s；用箕斗提煤（或矸石）的最大速度不得超过7m/s；当铺 设固定道床，采用重型钢轨时，箕斗提煤的最大速度不得超过 9m/s。
设计依据
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；
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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的选择
计算
Hj
钢丝绳最大静载荷Qmax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。
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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
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。
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卷筒宽度的验算
卷筒宽度的验算
卷筒的宽度B：
①单层缠绕时 B ( H Ls 3)(d ) D
相邻两绳圈间的间隙， 一般为2－3mm
②多层缠绕时 B [ H Ls (3 n ') D 3](d )
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提升钢丝绳的选择计算
1．提升钢丝绳的安全系数 根据《煤矿安全规程》的规定，按最大静载荷并
考虑一定安全系数的方法进行计算。 安全系数是指钢丝绳各钢丝拉断力的总和与钢丝
绳最大静拉力之比。
《煤矿安全规程》对提升钢丝绳的安全系数ma作
了明确规定。
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《安全规程》规定钢丝绳安全系数
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设计内容
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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提升容器的选择计算