提升能力核算
1主斜井提升系统能力核算
1.1 概况
矿井井下原煤，通过采煤机采煤后,901综采工作面经过刮板机、转载机、破碎机等一系列工作后，通过顺槽皮带和石磨皮带运输到992煤仓,303、304综采工作面以同样的方式运输到892煤仓，然后给煤机通过主井带式输送机运输至主斜井井口。
1.2主要技术参数
主提升强力带式输送机选用DTC140/100/3*900型带式输送机，带宽1400mm,带速4m/s,输送带敷设长度1414m,带强4500kN/m,倾角22.7°,电压10000V，输送能力1000t/h，连接的有三台电机，YB630MZ—4型隔爆型三相异步电动机，电压1000V，功率900kW，转速1485r/min，驱动方式为CST 装置驱动，型号为1120k，传递功率为1107kW。
甲带给料机选用GLD2000/7.5/s型，功率7.5kW,电压660V，最大带速0.73m/s,电机选用YBK2—160M—4型，功率7.5kW,电压660/1140V,驱动和设备滚筒为?319*1100mm。
1.3提升能力核算
1.3.1按原设计能力计算
A=300×Qt/(10^4×K1)
=300×900×16／(10^4×1.5)
=288万（t/a）
式中：
Q—给煤机设备设定的给煤量；按实际最大给煤量取Q=900t/h t—日提升时间；取t=16h
K1—运输不均匀系数；
不均匀系数是限制粒径与有效粒径的比值，是反映组成土的颗粒均匀程度的一个指标。不均匀系数一般大于1，愈接近于1，表明土愈均匀。有效粒径较均匀的石英砂滤料，一般不均匀系数为1.3-1.4,无烟煤不均匀系数如下：
取K1=1.5
1.3.2 按实测输送量计算
A=3600×300×W×v×t/(10∧7×k)
=3600×300×69.45×4×16/(10∧7×1.5)
=322.56万（t/a）
式中：
W—单位输送机长度上的负载量；
k—运输不均匀系数；取K1=1.5
t—日提升时间；取t=16h
W=Q/(3.6*v)=1000/(3.6×4)=69.45
1000—每小时煤输送量
2副井提升系统能力核算
2.1设计计算的依据
1. 矿井设计年产量An=
2.4Mt；
2. 工作制度：年工作天数br=300天;每天16小时;
3.矿井斜长L=1238m,倾角θ=23°;
4. 矿井服务年限为50.8年;
5. 提升方式:斜井单钩单绳串车提升;
6.型号:JK—3*2.2型
2.2提升机的主要参数
2.3副井提升能力核算
副井提升能力核算以以下公式计算
3600－T g－D*T Q
A=300×16×————————————
10^4(RT G/P G+MT C/P C)
式中：A为副井能力核算；
16为每天三班的实际绞车工作时间。
T g为每班人员上下井总时间；副井绞车不能坐员工，时间为0。
D为下支架次数；前半年支架运输500多钩，550/12*3*150=0.1。
T Q为每次下其他材料的循环时间，下支架时时间为50min，包括井下停留时间，及空车向上运输时间,即3000s。
R为出矸率，取20％，根据每期综合日报;
P G为每次提矸石重量，6*(1.1*1.35+0.98)=14.8t;
T G为每次提矸石的循环时间，提升矸石时间为25min，包括空车向井下运输时间、井下装矸石时间及向上运输时间，即1500s；
M为吨煤用材料比重5.78％, 根据每期综合日报;
P C为每次提升材料重量，6*0.98=5.88t;
T C为每次提升材料的循环时间，提升砂石、水泥、网等材料时间为21min,包括井下停顿时间，向上运空
车时间为4min,时间取25min，即1500s；
所以副井提升能力核定为
3600－0.1*3000
A=300×19×———————————————————
10^4*（20％×1500/14.8＋5.78％×1500/5）=95.5万（t/a）
则根据副井提升能力计算的本矿原煤核定产量为
95.5/20％=477.5万吨
所以副井目前的提升能力能够满足年产477.5万吨
原煤的需要。
3钢丝绳的安全系数
提升钢丝绳是煤矿提升运输系统的一个重要组成部分，因此，《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）对矿井提升钢丝绳有专门规定。尤其在钢丝绳的安全系数上做了全面的强调，本文仅对斜井提升钢丝绳的安全系数进行定性定量的分析。
3.1提升钢丝绳安全系数的验算
提升钢丝绳在正常工作中，除受到静张力的作用外，其内部还受有弯曲应力、扭转应力、接触应力等力的作用，多种复合应力的作用将大大降低钢丝绳的寿命。另外，磨损、腐蚀也是降低钢丝绳寿命，影响安全运行的因素。
由于诸多因素的影响，钢丝绳的寿命不能精确计算。为了保证安全可靠，对钢丝绳的选择验算，均采用安全系数法。即按钢丝绳的最大静张力并考虑一定的安全系数选择或验算钢丝绳。 3.2钢丝绳最大静张力的计算
g pL G G F c j ]sin sin )[0θθ++≥（
=[（25+0.98）×sin23°+6.8*10^-3×1238×sin23°] ×9.8
=131.712kN
通过计算，JK-3*2.2型单滚筒单缠绕式提升机，最大静张力为130kN,略小。 最大静张力差c F 计算：
g pL G F c c ]sin sin [θθ+≥
=[25×sin23°+6.8*10^-3*×1238×sin23°] ×9.8 =127.96kN
式中：G —一次运输一台设备的重量,取25t; G O —矿车自重，取0.98t;
P —钢丝绳单位长度重量6.8kg/m ； L C —副井斜长，取1238m ； 3.3提升钢丝绳安全系数验算
按安全系数法钢丝绳的实际安全系数为 m = Qd/Fjm ≥ma （1—1）
式中: Qd ——钢丝绳中所有钢丝的破断力总和(N)； Fjm ——钢丝绳所受最大静张力(N)； m ——钢丝绳实际的安全系数；
ma ——《煤矿安全规程》规定的钢丝绳安全系数，查表l —2。 表l —2提升用钢丝绳的安全系数
若按(1—1)式计算出的m 根据《宁夏宝丰集团马莲台煤矿矿井初步设计说明书》，钢丝绳选用40NAT6V*37s+Fc1770ZS型，钢丝绳技术参数为：绳径d=40mm,单位长度重量p=6.8kg/m,抗拉强度1770MPa=17700kg/cm2=1.77kg/㎡,最少破断拉力1070kN. m=Q P/F max=1070/130=8.2>6.5 符合《煤矿安全规程》第四百条。 钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点馈麻坑等损伤时，不得用作升降人员。钢丝绳锈馈严重，点馈麻坑形成沟纹、外层钢丝松动必须立即更换。钢丝绳的使用、保管、维护检查试验等遵照《规定》执行。 3.4紧急制动时斜井提升钢丝绳安全系数分析 紧急制动时斜井提升钢丝绳安全系数分析有不同的安全系数，这是由于紧 急制动时提升机突然减速造成。《煤矿安全规程》对30°以 上斜井提升要求侧制动减速度不得超过5m/s2，下放侧不低于1.5m/s2，而对于小于30°斜井提升要求上升侧制动速度不得超过自然减速度，下放侧不低于0.75m/s2，；这样在上升侧提升钢丝绳安全系数大大增大，而在下放侧则大大减少。 4滚筒有关计算 4.1概述 单滚筒提升机只有一个卷筒，一般仅用作单钩提升，如果单滚筒用作双钩提升，则要在一个卷筒上固定两根缠绕方向相反的提升钢丝绳。提升机运行时，一根钢丝绳在卷筒上缠绕，同时另一根钢丝绳子卷筒上松放。 4.2滚筒直径 D g≥80d ≥80×40 ≥3200(mm) 式中 d------提升钢丝绳直径,d=40mm JK-3/20型提升机，D=3m, .滚筒直径略小。 4.3滚筒的宽度 L t＋L m＋(3+4)πD g K cπD p 式中: L m-------定期试验用的钢丝绳长度,一般取30m; 3---------为滚筒上缠绕的三圈摩擦绳; 4---------《煤矿安全规程》规定为每季度将钢丝绳 移动1/4圈附加的钢丝绳圈数; ε--------钢丝绳在滚筒上缠绕时钢丝绳间的间隙,滚 筒直径D p=2m, 取ε=3mm; K c---------钢丝绳在滚筒上的缠绕圈数,C26采区主 斜井倾角23度,提升长度大于600m,取 K c=3; D p----------钢丝绳在滚筒上缠绕的平均直径, D p=2.067m; 于是 1414+30+7π× 3×π×3 =1.83m JK——3/20型单滚筒单缠绕式提升机滚筒宽度2.2m 3 结语 本次主要对马莲台煤矿提升机的提升能力核算, 我们必须系统的了解矿用提升设备在设计中的各个环节，包括从煤的开采、运输，及提升设备的选型以及强度计算等。 通过计算,对于提升设备的安全运行尤为重要，不仅直接影响整个矿井生产，而且涉及人身安全。随着工业化的进步及人类价值的重视，矿井提升设备的安全可靠性已经成为提升设备设计思想的重要内容。