本科毕业论文矿井提升设备选型设计Word版

河北工程大学毕业设计论文专业：机械电子工程题目：矿井提升设备选型设计指导老师：目录摘要 (1)Abstract (2)第1章概述 (1)1．1 地形地貌 (1)1．2 气象 (1)1．3 井田范围 (1)1．4 可采煤层及开采技术条件 (2)1．5 可采煤层顶底板岩性 (2)1．6 提升系统及能力 (3)1．7 通风系统及能力 (3)1．8 排水系统及能力 (4)1．9 供电系统及能力 (4)1．10 地面储装系统及能力 (4)第2章工业广场布置情况 (5)第3章矿井提升设备选型设计 (5)3．1 原始数据设备选型设计 (5)3．2 提升容器的选择 (6)3．3 提升钢丝绳的选择 (7)3．4 提升机的选择 (7)3．5 提升电动机的预选 (9)3．6 提升机与井筒相对位置 (9)3．7 提升系统变位质量 (11)3．8 速度图各参数的确定 (12)3．9 提升速度图计算 (13)3．10 提升动力学计算 (14)3．11 电动机功率的验算 (15)3．12 提升设备电耗及效率设备实际年产提升能力 (16)第4章 TAK-A型提升机拖动控制系统简介 (18)4．1 加速阶段 (18)4．2 等速阶段 (19)4．3 减速阶段 (19)4．4 节爬行与停车阶段 (20)第5章设计说明..........................................21—25 第6章谢辞 (26)第7章参考文献 (27)第1章矿井概况矿井提升设备是沿井筒提升煤炭，矸石，升降人员和设备。

下放材料的大型机械设备，它是矿井井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，是矿山运输的咽喉，因此，矿井提升设备在矿山的全过程中占有极其重要的地位。

随着科学技术的发展，矿井原有提升设备，其成本和耗电量比较高，所以在新的设计中要确定合理的提升系统，结合本矿的具体条件，保证提升设备在造型和运转两个方面都是合理的，经济的。

1．1 地形地貌井田地表为一简单丘陵，由西向东缓慢倾斜，其坡度约为11.3‰，最高处在西部上官庄风井附近，海拔180m，最低在井田东部，海拔标高134m。

在长期地质年代中，地表形成了数条泄洪冲沟，其中最大的有五条，霍庄羊渠河断裂中沟，霍庄霍庄南台中沟，王庄北沟，张家沟和佐城沟。

这些中沟皆源于鼓山，均属季节性中沟，雨季水大，排水畅通，平时干枯或仅有小股流水。

地表除上述大小冲沟外，均为农田和农村。

主要村庄有：羊一附近的王庄、南台村、羊渠河及霍庄村；羊二有张庄、苗庄、佐城村等。

1．2 气象羊渠河矿地处温暖带大陆性气候。

冬季干旱，间有雨雪，主，付井筒淋水有结冰现象。

冬春季多为北风和西北风，风力5-6级。

夏季较长气候炎热，七八月份为雨季，气温最高可达40度，常有中到大雨，多大南风和西南风，需要年年雨季防洪防汛。

年平均降雨量616.1㎜，最大1273.4㎜(1963年)，374.9㎜(1965)：最大积雪厚度15㎝,最大冻土深度22㎝，最低气温-15.7度，最高气温41.9度，最大风速20m/s。

1．3 井田范围羊渠河井田属华北煤田，位于太行山支脉—鼓山东麓约5km处，行政区隶属河北省邯郸市峰峰矿区。

井田中心地处北纬36°，东经114°，中心海拔标高156米。

井田走向长5.0---7.3km，倾斜宽2.0--2.8km，井田面积13.23km2。

交通发达，公路交通主要有邯峰公路和马峰公路。

铁路交通有羊牛薛及羊淑铁路专线与马峰铁路支线在新坡车站接轨。

1．4 可采煤层及开采技术条件矿井开拓方式为中央并列竖井，水平石门分层运输大巷、暗井延深各水平，采区前进，区内后退，双翼式单翼开采，工作面采用走向长壁采煤法。

井田内共有可采煤层六层即大煤、野青、山青、小青、大青、下架煤。

在可采煤层中，上三层目前能够开采，下三层煤及-290m以下山青煤由于受下伏、大青、奥灰承压水层威胁，暂不能开采。

煤层顶板类型为三、四类顶板，岩性为粉砂岩、细粒砂岩、石灰岩、粉砂质泥岩。

煤层底板岩性为粉砂质泥岩，粉砂岩和中粒砂岩、细粒砂岩。

1．5 可采煤层顶底板岩性大煤为井田最上部的一厚煤层，厚度稳定，平均厚度为6.0M复杂结构煤，普遍含三层夹石：（1）顶夹石：厚0.05m,距顶板0.5m左右，砂质泥岩。

(2)中夹石：厚0.01-3.3m，位于煤层中部。

（3）底夹夹石均很稳定，可作为煤层对比的标志层。

中夹石厚度变化较大，局部厚度达0.6m以上时，使大煤分成顶大煤和底大煤两个稳定程度不同的自然煤层。

井田内大煤被中夹石分层，面积约占井田面积的五分之二，约五平方公里。

野青煤层是稳定性煤层，煤厚0.8-2.1m平均厚1.3m，含1-3层夹石。

富含黄铁矿，不稳定。

井田内，一坑井±0水平以上，二坑井北翼区煤层较厚。

顶板石灰岩厚0.5-2.5m。

底板灰色，深灰色中粒砂岩，厚1.5-5m，局部为碳质泥岩，厚0.5m 左右。

山青煤稳定煤层，煤层0.8—1.7m，平均1.4m，煤层结构简单，井田内一坑煤层较薄，二坑较厚。

顶板大部分地区为薄层石灰岩，厚0-1.5m，其它多为砂质页岩，厚5.0m，底板灰黑色粉砂岩，下至伏青灰岩，厚1.5-1.7m。

小青煤煤层厚1.2-2.3m，平均厚0.86m，极不稳定煤层，结构简单至较简单，局部不可采，不含夹石。

下架煤稳定煤层，煤厚1.64-4.0m，平均厚0.86m，极不稳定煤层，结构复杂，普通发育1-2层，夹石厚0.1-2.8m。

小青、大青、下架煤层通称“下三层”，仅为钻孔勘探资料。

1．6 提升系统及能力矿井提升系统，主井为立井提升，由羊一主井担负，提升高度195m，该主井绞车于1959年安装投运，绞车型号2БМ3000/1516，电动机型号YR630-10/1180，功率630KW。

1993年9月对绞车的电机、减速机进行了更新，提高了设备的安全性能。

2003年12月对绞车的电控系统、制动系统进行了改造，更新提升箕斗为铝合金箕斗，为双码箕斗提升。

主井提升系统能力核定为144.1万t/a。

该矿共有三个辅助提升立井，分别为羊一副井、羊二南井、羊二北井。

羊一副井，深度158.6m，装备一对单层单车罐笼，配置捷克产2×4×1.2型提升绞车，电动机功率470KW，只担负羊一地区上下人员，提人满足要求。

羊二南井，深度273m,装备一对单层单车罐笼，配置2БМ3000/1515.84型提升绞车，电动机功率480KW，只担负羊二地区上下人员，提人满足要求。

羊二北井，深度273m,原装备一对单层单车罐笼，配置2БМ3000/1520型绞车，电动机功率380KW，最大提升速度5.8m/s。

2000年2月对井口锁口盘和提升罐笼进行了更换，提升罐笼改为了单层双车铝合金罐笼，担负全矿井矸石、材料、设备的提升任务。

羊二北井提升系统提升能力核定为172.8万t/a。

羊二矸石山绞车，型号2БМ2000/1020，电动机功率为200kw，配置一对2.7m3前（侧）式卸载箕斗。

井下主暗斜井绞车，型号2JK-2.5/16E，电动机功率280KW，担负－400水平、－240水平提矸运送物料任务。

井下副暗斜井绞车，型号2БМ2500/1220，电动机功率200KW，担负着－400水平、－240水平提矸运送物料任务。

井下进风道绞车，型号JK2.5/20，电动机功率为280KW，担负着－110水平、－240水平、－400水平人员运送任务，配置四辆XRC－15型斜井人行车。

1．7 通风系统及能力矿井现有四个入风井和三个回风井，通风方式为混合式。

四个入风井总入风量19167m3/min，三个回风井总回风量为20959m3/min。

矿井为高瓦斯矿井，2006年，矿井瓦斯等级鉴定绝对涌出量为64.2m3/min，相对涌出量为25.48m3/t。

压风系统，现有－110和－400两个水平压风机房，其中－110水平压风机房安有2台压风机，地面井口有2台压风机，型号均为MLGF－28/7.5风冷式螺杆压风机，供二坑－110水平、－240水平、二坑地面及一坑全部地区用风。

－400水平压风机房有８台压风机，其中有6台型号为SM-5185型水冷式压风机，另外两台为MLGF－28/7.5风冷式螺杆压风机，供整个－450水平以上全部生产用风。

1．8 排水系统及能力矿井四个水平均建有水仓、泵房和排水设备，承担各水平的排水任务。

羊一井±0水平排水泵房安装3台水泵，单台水泵的排水能力为280m3/h,有两趟Φ273mm排水管直达地面，一级排水方式，最大排水能力560 m3/h，正常涌水量82.8 m3/h,两条水仓总容量1800m3。

羊二－110水平井底泵房现有三台排水泵，单台水泵排水能力为280 m3/h，有两趟Φ273mm排水管直达地面，一级排水方式，最大排水能力560 m3/h，水仓容积1100 m3。

－110水平治水泵房有6台排水泵，单台水泵的排水能力为450 m3/h，有两趟Φ426mm管路排至地面，一级排水方式，最大排水能力2250 m3/h，正常涌水量139.8 m3/h,水仓容积2400 m3。

－240水平泵房现有4台排水泵，单台水泵的排水能力为280 m3/h，有趟Φ273mm 排水管，直达地面，一级排水方式，最大排水能力为840 m3/h，水仓容积2240 m3。

-240治水泵房有3台排水泵，单台排水能力为450 m3/h，最大排水能力为900 m3/h，由一趟Φ426mm管路排至-110水平，正常涌水量156.6 m3/h,流入水仓。

-400泵房现有7台排水泵，单台水泵的排水能力为280 m3/h，由两趟Φ273㎜管路和一趟Φ426㎜管路排至-110水平流入水仓，最大排水能力1680 m3/h，正常涌水量145.2 m3/h,水仓容积2270 m3。

各水平泵房排水能力能满足矿井设计要求。

1·9 供电系统及能力矿井供电系统，羊一坑口供电由东大井变电站引出6KV三路电源和羊二站6KV 一路电源，其中13#、18#架空线路直接进入一坑地面变电所，羊二站640#架空线路直接进入一坑地面变电所，东大井14#架空线路供霍庄风井，并通过霍庄风井与一坑地面变电所联络。

由一坑地面变电所供出负荷负担焦化厂、主井绞车、副井绞车、霍庄风井及一坑口工业广场用电。

由一坑地面变电所经下井I、II、III回路供井下负荷，负担三台主排水泵、二台清水泵、主斜皮带机及采区变电所用电。

羊二坑口供电均由邯郸市电业局羊二变电站6KV两段母线直接供给。

羊二地面变电所所分三段母线，四路电源线均来自羊二变电站，其中633#、634#电源供东段母线，635#电源线路供中段母线，638#电源线路供西段母线。

羊二井地面变电所供出负荷担负主井绞车、副井绞车、矸石山绞车及2台800KVA变压器，厂区外有供崔庄风井、佐城风井的4趟架空线路及所有地面生产用电。