矿井提升钢丝绳的选择计算
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算一、提升容器的选择1．确定合理的经济速度立井提升的合理经济速度为V j =√H式中V j —经济提升速度，m ／s ；H ——提升高度，m ；H=H s +H x +H zH x --卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：H x =18m 一25m ，罐笼H x =0；Hz ——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：H z =18m~25m ，罐笼H z =0; H s —井筒深度，m 。
2．估算一次提升循环时刻(按五时期速度图估算)式中T j --依据经济提升速度估算的一次提升循环时刻，s ；a —提升加速度，m ／s 2，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤／s 2，箕斗提升时，≤／s 2；u —容器爬行时期附加时刻，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；θ—休止时刻。
3、计算一次合理的经济提升量式中rn j --一次合理的经济提升量，t ；A n —矿井年产量，t ／a ；C —提升不均衡系数，关于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2； a f ——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数；b r ——提升设备年工作日数，一般取b r =300d ；t ——提升设备日工作小时数，一般取t=14h 。
依据计算出的一次合理的提升量m j 取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。
4．确定实际一次提升循环时刻T ′x 及完成年产量An 的最大提升速度V ′m 。
（1） 依据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时刻为（2） 计算提升机所需的提升速度二、提升钢丝绳的选择计算中选定标准容器之后，那么可按下边的公式计算钢丝绳每米质量m-----一次提升货载质量，kgM z ——提升容器自身质量，kg ；m p —提升钢丝绳每米质量，kg ／m ；g —重力加速度，m ／s 2；H c —钢丝绳最大悬垂长度，m ，H s --井筒深度，m ；H z —装载高度，m ，罐笼提升，Hz=0，箕斗提升，Hz=18m 一25m ；H j ——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m 一25m ；箕斗提升，30m ～35m 。
矿井运输与提升(第02章_提升钢丝绳)
(4)依绳股断面形状分，有：圆股绳(如图24(a)～(g))、异形绳如图2-4(h)等。
一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算(主井，无尾绳)
示意图中
Hc——钢丝绳悬垂长度，m Hc=Hj+HS+HZ Hj——井架高度， 箕斗提升：Hj=30-35m； 罐笼提升：Hj=15-25m； HS——矿井深度， m； HZ——装载高度， 箕斗提升：HZ=18-25m； 罐笼提升：HZ=0
A Hj
Hc Hs
为了满足防滑要求，多绳摩擦提升有n2根尾绳， 尾绳的每米重力为q N/m。
根据主绳与尾绳每米重力的不同，分
等重尾绳n1p=n2q， 重尾绳n1p<n2q， 轻尾绳n1p>n2q， 一般情况下采用等重尾绳，重尾绳也有应用，
轻尾绳几乎没有使用的。
等重尾绳
计算公式：
p
1 n1
Q
Qz
g
0.11 B
(5)特种钢丝绳
多层股不旋转钢丝绳，如图2-2(c)所示。 这种绳由二层或三层绳股捻成，各层捻向相 反，因而克服了钢丝绳的旋转性，适用于作 凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。
密封钢丝绳和半密封钢丝绳，如图2-2(e)， (f)所示。这种绳属于单股结构，最外一层是 用异形钢丝彼此互相锁住，它的特点是密实、 表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹 性伸长小，但挠性差、制造技术复杂，适用 于作罐道绳。
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矿井提升钢丝绳的选择计算
矿井提升钢丝绳的选择计算王亭钧;谢贤平;叶巍巍【摘要】为合理科学地选择矿井提升钢丝绳，从钢丝绳的安全系数、结构、捻向、使用环境等方面介绍了选绳时的参考因素。
按钢丝绳在天轮(或导向轮)切点处所承受的最大静载荷，并考虑一定的安全系数，分别给出了立井单绳缠绕式、立井多绳摩擦式提升钢丝绳，以及斜井提升钢丝绳的选择计算公式及其推导过程。
列举一实例，根据介绍了的选绳时的参考因素，用实际的矿井提升系统所对应的计算公式，对矿井提升钢丝绳进行了详细的计算、选型。
%In order to choose the mine hoisting rope reasonably, this article described the reference factors from the aspects of safety coefficient, structure, twist, using-environment, etc. Considering the wire rope withstood the maximum static load at the tangent point of the sheave (or guide wheel) and certain safety coefficient, this article showed the formulas and derivation processes of the types of single-rope-winding and multi-rope-friction lifting system in shaft, as well as inclined shaft, and made an actual example of how to calculate and select mine hoisting rope, using the corresponding formulas and referring to the introduced reference factors.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2013(000)029【总页数】3页(P312-314)【关键词】提升钢丝绳;立井;斜井;选择计算【作者】王亭钧;谢贤平;叶巍巍【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明,650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明,650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明,650093【正文语种】中文【中图分类】TD5320 引言矿井提升钢丝绳是连接提升容器与提升机、升降人员与物料的具有传递动力功能的关键承载构件，对矿山企业的安全生产和正常运转起到至关重要的作用。
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。
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
17:25
设计依据
4
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
17:25
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
6
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
17:25
第二节 提升容器的选择计算
7
1. 小时提升量Ah
第十一章2-矿井提升设备选型计算
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
19:51
天轮的选择计算
13
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：
设计依据
1
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。
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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
19:51
提升钢丝绳的选择计算
4
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
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
游动天轮轮体制成整体铸钢结构型式，采用光轴，其两端 装有滚动轴承使其轮体既能在轴上滑动，又能随轴一起转 动。
矿山提升设备选型2
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矿山提升设备选型2
第四节 提升机的选择计算
一、卷筒直径
原则：使钢丝绳绕经卷筒时所产生的弯曲应力不要过大，以便保
持钢丝绳的一定承载能力和使用寿命。
•绕经卷筒的钢丝绳弯曲应力的大小， 取决于卷筒和钢丝绳直径之比。 •《煤矿安全规程》规定： •对于安装于地面的提升机：
• D≥80d, mm
• D≥1200δ, mm •对于井下提升机：
• D≥60d, mm
• D≥900δ, mm
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矿山提升设备选型2
二、卷筒宽度
卷筒宽度应根据所需容纳的钢丝绳长度确定。在卷筒表 面应容纳以下几部分钢丝绳：
（1）提升高度H, m ； （2）钢丝绳试验长度，规定每半年剁绳头一次进行试验，
一次剁掉5m，如果钢丝绳的寿命以三年计，则试验长 度为30m； （3）卷筒表面应保留三圈摩擦圈，以便减轻钢丝绳在卷 筒固定处的张力；
（4）当钢丝绳在卷筒上作多层缠绕时，为了避免上下层 钢丝绳总是在一个地方过渡，每季要将钢丝绳错动约 1/4圈，根据钢丝绳的使用年限，取错绳圈=2~4圈。
• 对于单层缠绕，每个卷筒的宽度为：
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2023/5/26
矿山提升设备选型2
第八章 竖井提升设备的选型计算
第一节 提升方式确定原则
选型设计依据和内容
一、提升方式确定原则 1、年产量An小于30万t的小型矿井，可用一套罐笼提升设备完成全
部主副井任务 。 2、年产量An大于60万t的大中型矿井，一般均设主副井两套提升设
• 2、变位质量计算的原则： • 必须保持该部件变位前后的动能相等。
《矿井运输与提升设备》课后习题及答案
《矿井运输与提升设备》课后习题及答案绪论1、矿井运输的任务是什么？答：⑴把工作面采下的煤经由井下巷道及井筒运输提升至地面指定地点⑵把掘进工作面掘下的矸石经由井下巷道及井筒运输提升至地面矸石山⑶承担往返运送人员和矿井生产用的设备，材料。
2、矿井运输的特点是什么？答：⑴井下运输设备在巷道中工作，受井下巷道空间的限制，因而运输设备结构应紧凑，尺寸尽量小。
⑵井下运输环节多，运输线路长短不一且经常变化，水平和倾斜线路交叉相连，同时还有装载，卸载等辅助设备。
为了适应各种不同工作条件的需要，要求矿井运输设备有多种类型。
⑶井下运输的流动性强。
随着工作面的推进，运输线路和设备需要伸长和缩短，运输设备的工作地点也随之改变。
⑷运输设备在井下工作时，工作条件比较恶劣，在周围环境中往往存在瓦斯和粉尘，因此，要求井下运输设备具有耐腐蚀，耐粉尘以及防爆安全性能。
3、井下运输设备按牵引原理分为哪几类？答：主要有链啮合牵引、挠性体摩擦牵引、车轮粘着牵引和钢丝绳缠绕牵引四种类型。
第一章刮板输送机一、填空题1、作为采区巷道用的刮板输送机是由( 刮板链)、(溜槽)、(机头部)、( 机尾部)。
等基本部件组成，根据设备配套要求和工作需要，还有(铲煤板)、(挡煤板)、(机头支撑推移装置)等其他部件。
2、刮板输送机机尾部分有(驱动装置)和(无驱动装置)两种。
二、判断题1、一般的刮板输送机能在25度以下的条件下使用。
(√)2、轻型刮板输送机的链轮寿命，应不低于一年(√)3、刮板输送机的电动机，使用双速电机时，以低速绕组启动，达到一定转速时，换接高速绕组常态运转。
(√)4、顺槽中使用的挡煤板，仅为增加装载量和防止洒煤之用。
(√)5、刮板，链条不与中板接触，两侧与槽帮形状相同，刮底清帮效果好。
(√)6、刮板输送机的刮板变形严重时，通过链轮时容易掉链。
(√)7、双链式刮板链采用长链，应按规定长度出厂选择配对，以减少两条链受力不均，在使用中也不得拆对。
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矿井提升钢丝绳的矿山机械设备选择计算
钢丝绳在工作时受多种动、静应力的反复作用，如弯曲应力、接触应力及挤压应力等，这些应力的反复作用将导致疲劳破断，这是钢丝绳损坏的主要原因；另外，摩擦及锈蚀将加速钢丝绳的损坏。
综合反映上述应力的疲劳计算是一个较复杂的问题，虽然国内、外在这方面做了大最的研究工作，取得了一些成就，但是，由于钢丝绳的结构复杂，影响因素较多，强度计算理论尚未完善，一些计算公式还不能确切反映真正的应力情况，因此，矿山机械设备目前我国矿用钢丝绳强度计算仍按《煤矿安全规程》规定，按最大静载荷并考虑一定的安全系数的方法进行计箅。
提升机卷筒宽度计算
1、卷筒宽度的计算
卷筒的宽度应根据所需容纳的钢丝绳长度确定。
矿山机械设备在卷筒的表面应容纳以部分长度的钢丝绳：
(1)提升高度。
(2)钢丝绳试验长度。
按有关规定应每半年剁绳头一次进行试验，一次剁掉5m。
(3)滚筒表面应保留3圈绳不动，作为摩擦罔，矿山机械设备以减轻绳滚筒固定处的拉力。
(4)多层缠绕时，上层到下层段钢丝绳每季度错动1/4圈，根据钢丝绳的使用年限。
(5)缠绕在滚筒阑周表面上相邻两绳圈间隙宽。
2.《煤矿安全规程》规定及计算滚筒宽度时应注意的问题
(1)《煤矿安全规程》中对滚筒上缠绕的钢丝绳层数进行了严格规定：矿山机械设备立井中升降人员或升降人员和升降物料的，只准缠绕1层；专为升降物料的，准许缠绕2层；在倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的，准许缠绕2层；升降物料的，准许缠绕3层。
(2)利用上述公式计算滚筒宽度时，应注意的问题：
①当计算宽度比标准宽度稍大时，可适当减小值或设法将长出的那几米钢丝绳先储存在卷筒内；
②当计算宽度小于标准宽度时，可适当加大值，矿山机械设备使钢丝绳在滚筒上均匀分布，而不至于集中于一侧，恶化滚筒工作状态；
③计算单绳缠绕式滚筒宽度时，应考虑过卷高度。