绞车运输能力计算
绞车提升能力计算
1、使用地点：七采区1510进风材上使用地点斜巷最大倾角（α）25度，使用地点斜巷长度（L）22.5m；绞车钢丝绳端载荷（包括提升容器自身重量）（W）4000kg；2、绞车性能参数：绞车型号：JD-25KW；绞车额定牵引力（F）：16KN；电动机功率：25KW 最大绳速：1.20m/s 电动机转速：1470r/min 重量：1470kg 容绳量：400m 钢丝绳直径：16mm 钢丝绳直径（φ）：18.5mm；传动比：绞车用钢丝绳每米重量（q）：1.11Kg；绞车用钢丝绳最小总破断力（Q）：158KN。
二、提升能力验算1、实际提升时最大静拉力Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）=4000**（sin25°+°）+**（sin25°+°）=式中W：绳端载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kgg：重力加速度，9.8m/S2α：斜井中产生最大拉力处的倾角25度（应根据斜井坡度图逐点计算后确定）f1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，采用；f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用；q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m；L：使用地点斜巷长度，m。
2、钢丝绳安全系数K=Q（钢丝绳最小总破断力）/Pmax（实际提升时的最大静力）=158/=3、判断F（绞车额定牵引力）＜Pmax（实际提升时的最大静力）K（钢丝绳安全系数）>（提物时）4、判断结果由于绞车额定牵引力小于绞车实际提升的最大静力，所以JD-25KW绞车不能进行2个渣车的提升运输。
三、绞车最大提升能力计算根据P=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）公式可得提升绞车绳端载荷W=P/ 〔g（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）〕=16000/〔*（sin25°+°）+**（sin25°+°）〕=3799kg所以该绞车最大绳端载荷为3799kg。
主提升绞车提升能力验算
新建主斜井提升绞车提升能力验算1、提升机型号：JK-2×1.5M2、技术参数：提升能力：FjMAX=60KN单位钢丝绳质量：P=2.35kg/m绳速VMAX=3.4m/s重力加速度：g=10m/s²抗拉强度：&=1770Mpa破断力总和：Qp=432.6KN绳径：φ=24.5mm矿车自重：M21=3200kg载重：M1=10000kg电机功率：215kw巷道坡度：α=22.6°巷道斜长：L=760m系数：矿车运行摩擦阻力系数f1=0.010钢丝绳沿托辊阻力系数：f2=0.153、按最大静拉力计算提升能力：根据公式：F=[(M1+M21）(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα)]g F=[(10000+3200)(0.374+0.010×0.927)+2.35×760(0.374+0.15×0.927)]×10=59755N=59.75KNFjMAX=60KN>59.75KN 所以经验算绞车拉力与运输所需拉力比较，绞车选型符合使用要求。
4、钢丝绳安全系数计算：根据公式：F=[(M1+M21）(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα)]g计算最大拉力F=[(10000+3200)(0.374+0.010×0.927)+2.35×760(0.374+0.15×0.927)]×10=59755N=59.755KNQpmax/Pmax=432600/59755=7.2>6.5满足要求经验算绞车拉力与运输所需拉力比较，绞车选型符合使用要求。
11.4KW绞车提升负荷验算
回风绕道绞车提升负荷验算一、提升钢丝绳终端荷重 Q0Q=综掘机拆分最大尺寸×9.8= 6000kg×9.8=58800N二、验算绞车的最大静张力（以最大荷重计算）1、提升绞车为25KW调度绞车，额定提升能力为16KN。
钢丝绳采用6*19-φ15.5mm。
提升重物时F J≥Q (sinβ+f1cosβ)+P SB.L0(sinβ+f2cosβ)F J≥58800(sin3+0.01cos3)+0.9*500(sin3+0.2cos3)=58800*0.239+450*0.338=14.5KNF J =16KN>14.5KN，因此采用25KW绞车提升运输满足要求三、钢丝绳安全系数m（以最大荷重计算）1、绞车用φ15.5mm钢丝绳,提升时m=Q d/{ Q0(sinβ+f1cosβ)+9.8.P SB.L0(sinβ+f2cosβ)}m=124000*1.197/{58800(sin3+0.01cos3)+9.8*0.9*500(sin3+0.2cos3)m=148428/15543.78=9.54>8符号说明：F J --- 提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，NQ --- 提升重物荷重，NP SB---每米钢丝绳标准质量，kg/mL0 --- 钢丝绳最大斜长，mf1 --- 矿车运行阻力系数，取0.01f2 --- 钢丝绳移动时的阻力系数，f2=0.15-0.2β --- 井筒倾角；m --- 钢丝绳安全系数（提升物料时不小于6.5）；Q0 --- 钢丝绳终端荷重，NQ d=钢丝绳最小破断拉力*1.197sin3=0.14 cos3=0.99。
各条斜巷提升能力计算
各条斜巷提升能力计算(一)II81轨道 (1)(二)II82轨道 (4)(三)88新排矸道 (5)(四)810轨道 (9)(五)II88辅助轨道 (11)(六)II88轨道 (13)(七)II84轨道 (15)(八)II104轨道 (17)（一）II81轨道提升能力计算一、主要安全技术校验：（一）已知条件1.绞车型号：JYB-40×1.25型提升绞车牵引力：≤40KN2.选用钢丝绳：6×19-ø21.5mm,强度1670Mpa,破断拉力263kN，每米绳重：1.646kg3.矿车：型号为MGC3.3-9,自身质量为1.32T,满载矸石后质量为7.26T。
4.矿车连接装置允许拉力为588KN;5.斜巷：全长200m，倾角19°，上下车场长度各30米。
（二）校验：绞车滚筒与钢丝绳只能牵引1车矸石车。
二、运输能力计算：（在轨道正常走钩情况下计算，正常情况包括下口车场料车到位、阶段坐底车倒好、下料队人员就位、矿车无掉道等）已知：绞车的运行平均速度为 1.25m/s，斜巷长度为230米，每钩挂钩时间为2.5分钟计，每钩挂1车。
求该斜巷运输系统的运力。
计算：绞车的斜巷的运行时间为：230/1.25=184(秒)，折合3分钟，在每钩提升过程中，一个循环的时间为2×2.5+3×2=11分钟每班以6小时提升时间计，6×60=360每小班提升车数：360/11=32钩=32车（二）II82轨道提升能力计算一、主要安全技术校验：（一）已知条件1.绞车：型号为JKB-2A型提升绞车牵引力：≤60KN2.钢丝绳直径：6×7-ø24.5m，强度1670Mpa,破断拉力400kN，每米绳重：2.129kg3.矿车：型号为MGC3.3-9,自身质量为1.32T,满载矸石后质量为7.26T。
4.矿车连接装置允许拉力为588KN;5.斜巷：全长560m，倾角13°，上下车场长度各50米。
煤矿运输专项设计
*******福山煤业矿井运输系统专项设计********** 煤业机电科运输系统专项设计一、矿井提升方式主斜井提升方式为强力皮带提升，副斜井人员运送方式为架空乘人装置运输，物料运输方式为绞车升，生产期间的人员运输管理严格按照“行人不行车，行车不行人”的规定执行。
二、主斜井提升设备 主斜井带式输送机设计参数：B=1000mm ， V=2m/s ，Q=250t/h 防爆电动机YB 3554-4，N=250kW ，一台；减速器：ZSY500-25，一台；闸式制动器：YWZ5-400/121，一台；逆止器：NYD270 ,一台；液粘软起动装置：YNRQD150；带油泵电机及冷却电机(防爆),一台；液压绞车自动拉紧装置：YZLA-150，N=15kw,一套。
主斜井带式输送机具体选型：输送物料：原煤，粒度0～300mm 、散密度：ρ=0.9t/m 3、输送量：Q=250t/h 、从尾部至头部水平输送距离：L≈530m 、提升高度：H≈227m 。
最大倾角δ＝24.34°。
预选带式输送机参数：带宽B ＝1000mm ，带速v ＝2.5m/s ，承载托辊组为60°深槽角托辊Φ133mm ，回程托辊组为V 型托辊Φ133mm ，阻燃型钢丝绳芯ST1600胶带，液压自动拉紧，传动滚筒直径φ=1000mm ；上运段摩擦阻力系数取f=0.024 胶带与传动滚筒之间摩擦系数u=0.35 输送能力验算：h t Svkp Q MAX /2507356.3>==圆周驱动力计算：KN F F H q q q q q CfLg F S S g G G B KU RO u 4.119)]2([21=++++++=传动滚筒轴功率计算：kw v F P u A 5.298== 电动机功率计算：kw P P AM 378==η，取电动机2x250kW ，输送带下垂度要求最小张力计算： 承载分支：kN a h gq q a F manG B 5.9)/(8)(0min=+回程分支： kN a h gq a F B u 8.8)/(8maxmin ==输送带传动滚筒奔离点张力（考虑不打滑和下垂度要求）取：kN F 4.1142=输送带传动滚筒趋入点张力（最大张力）计算：kN F F F u 2.16821=+=输送带在机尾滚筒处张力计算：kN F Hg q q q q fLg F F st B G B RO 6.9)(14=--++-= 输送带静安全系数计算：5.9max==F Bn σ，接头效率0.9， 满足要求 逆止力矩计算：Mzh=1.5（Fst-FH ）D/2=42.9KN.M带式输送机为上运输机，配有制动器，逆止器。
煤矿矿井运输能力核定
一、提升系统生产能力核定我矿主井采用带式输送机提升 1、主井提升带式输送机的主要参数 （1）皮带机型号：DTL80/40/160 （2）带宽：B=800mm (3) 带速：v=3.15m/s （4）物料煤动堆积角：θ=35° （5）输送机倾角系数：C=15° （6）运输长度：L=280m 2、运输能力计算主井采用带式输送机提升时，提升能力核定按下式计算： （1）．钢绳芯胶带（或普通胶带）输送机：24133010kB v Ctk A γ= 式中 A —年运输量，万t/a ；k —输送机负载断面系数，按下表取值：物料煤动堆积角（θ）25° 30° 35° k带宽 （mm ）650355 390 420 800~1000 400 435 470 1200~1400 420455 500 1600~1800 470 520 2000~2200480535B —输送机带宽，m ；v —输送机带速，m/s ；C —输送机倾角系数，按下表取值：倾角 2°4°6°8°10° 12° 14° 16° 18° 20°C1.0 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81倾角 21° 22° 23° 24° 25° 26° 27° 28° 29° 30° C0.78 0.76 0.73 0.71 0.68 0.66 0.64 0.61 0.59 0.56 注：表中取值与《带式输送机工程设计规范》（GB50431-2008）规定一致。
k 1—运输不均匀系数，取1.2；γ—松散煤堆容积密度，t/m 3，取0.85~0.9； t —日提升时间，按第十一条规定选取；当乘人时，应扣除运送人员时间。
无轨胶轮车运输设计及设备选型计算
辅助运输方式选择一、井下辅助运输选择的基本原则矿井辅助运输主要担负井下人员、矸石、材料及设备的运输任务。
井下辅助运输方式应遵循下列基本原则：1．本矿井生产能力0.9Mt/a，辅助运输适应矿井地质条件和运输系统和运输量的需要；2．系统简单，安全可靠，设备和中转环节少，减少运输转载次数，有利于减少辅助运输人员，提高运输效率，并具有良好的经济效益；3．辅助运输设备操作简便，维修容易，适应巷道倾角的变化，能满足运输人员、物料等运输的需要，最大范围地实现连续运输。
二、辅助运输方式目前国内煤矿辅助运输方式主要有传统的电机车、绞车、矿车等辅助运输系统及无轨胶轮车运输系统等，无轨胶轮车作为新型辅助运输设备在国内得到了较快发展。
根据本矿井井下开采条件，设计认为其可行的辅助运输方式有两种类型，一是有轨运输系统，一种是无轨胶轮车运输系统。
方案一：有轨运输系统有轨运输时，考虑本矿井支架、采煤机等大型宽重设备运输，地面及井下辅助运输的巷道选择铺设600mm轨距的钢轨，采用矿车运输。
为保证运输的高效性，井底车场及大巷采用蓄电式电机车牵引，盘区和工作面巷道采用无极绳绞车牵引，联络斜巷采用绞车牵引。
方案二：无轨运输系统无轨胶轮车辅助运输多用于煤层赋存倾角不大的近水平煤层矿井中。
目前无轨胶轮车运输方式在我国神东公司和济三煤矿用得较好，我国其它一些煤矿正在推广使用。
无轨胶轮车运输特点是运行灵活，装卸方便，水平转弯半径小（4～6m左右）；运行速度快（重载支架车可达1～3m/s，运料车和运人车可达2～8m/s，载重能力大，可以整体搬运液压支架等重型设备。
能实现从地面（平峒或斜井开拓时）直至盘区工作面不经转载的直达运输。
以上两种运输方式中，方案一转载环节多，系统复杂，用人多，效率低；方案二系统简单，运输连续，用人少，效率高。
由于本井田煤层倾角2-7°，煤层倾角平缓，近年来国内大型矿井采用无轨运输的成功实例越来越多，逐渐被使用单位接受和认可，使用的矿井逐渐增多，该运输方式已成为辅助运输的主要发展方向之一，有条件时优先应用。
斜井绞车提升能力计算
竖井绞车由于设备简单、掘进速度快、工期短、井筒延伸方便、造价低、压煤少、防震好以及安全性好等特点。
因此，现应用广泛，那么提升能力应该如何计算呢?一、已知条件1、使用地点:七采区1510进风材上，使用地点斜巷最大倾角(a ) 25度，使用地点斜巷长度(L)22.5m;绞车钢丝绳端载荷(包括提升容器自身重量) (W) 4000kg;2、绞车性能参数:绞车型号: JD-25KW;绞车额定牵引力(F): 16KN;电动机功率: 25KW最大绳速: 1. 20m/s电动机转速: 1470r/min重量: 1470kg容绳量: 400m钢丝绳直径: 16mm钢丝绳直径(φ) : 18. 5mm;传动比: 35.2绞车用钢丝绳每米重量(q) : 1.11Kg;绞车用钢丝绳最小总破断力(Q) : 158KN。
二、提升能力验算1、实际提升时较大静拉力Pmax=Wg (sina +f1cosa ) +qLg (sina +f2cosa )=4000*9.8* ( sin25 °+0. 015cos25 °) +1. 11*22. 5*9. 8 (sin25°+0. 5cos25°)=17.314KN 式中W:绳端载荷(提升容器自身重量+载荷的质量)，kgg::重力加速度, 9.8m/S*a: 斜井中产生最大拉力处的倾角25度(应根据斜井坡度图逐点计算后确定)f:提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015; f2:钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.5;q:钢丝绳单位长度的质量，Kg/m;L:使用地点斜巷长度，m。
2、钢丝绳安全系数K=Q(钢丝绳最小总破断力) /Pmax (实际提升时的最大静力)=158/17.314=9.133、判断F (绞车额定牵引力) < Pmax(实际提升时的最大静力)；K (钢丝绳安全系数) 9.13>6.5 (提物时)4、判断结果由于绞车额定牵引力小于绞车实际提升的最大静力，所以JD-25KW绞车不能进行2个渣车的提升运输。
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绞车运输能力计算
一、副斜井提升绞车计算：
1、已知条件：
（1）绞车参数：
绞车型号：JK-2×1.5型矿井提升机电机型号：YR355L1-8电机功率：220KW
钢丝绳直径：24.5mm最大静张力：60KN（2）钢丝绳规格：
绞车钢丝绳直径：24.5mm钢丝绳每米重量：P=1.57Kg钢丝绳破断拉力：398.7KN
副斜井长：L=530m巷道最大倾角：β=25°矿车的阻力系数：f1=0.03钢丝绳的阻力系数：f2=0.3斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5G0—1t箱式矿车自重0.5T G1—1t箱式矿车最大载量1T2、JK-2×1.5绞车运输能力计算（1）绞车提升最大物件的重量根据公式
F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量G=F-PL(sinβ+f2cosβ)g/（sinβ+f1cosβ）g={60000-0.85×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8}/（sin25°+0.03×cos25°）×9.8=（60000-41533.12）/1.9=9719.41kg
（2）绞车提放车数计算：
n=F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）
×g=60000/（500+1000）×（sin25°+0.03×cos25°）×9.8+0.85×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8=60000/11070.1
=5.42n取整数n=5车3、钢丝绳安全系数验算：
1t满载物料矿车计算：则总重量为4800Kg，可求得
绞车最大牵引力F为：
F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g=（500+4800）×（sin25°+0.03×cos25°）×9.8+0.3×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8=9983.2+4562.32=55.6kN
提升最大牵引力为55.6kN，JK-2×1.5型矿井提升机牵引力为60kN，绞车满足要求。
钢丝绳安全系数验算：M=Qp/F
=152000/10516.4=14.45＞6.5所以钢丝绳选用合格通过以上对JD-1.6型绞车提放车数校核计算和钢丝绳安全系计算得出结论，JK-2×1.5型矿井提升机符合规定，考虑提放车时钢丝绳所受的破断能力及绞车地锚等固定因素，故规定在绞车上行时JD-2×
1.5型矿井提升机最大提升矿车数为5辆。
二、25KW绞车运输能力计算
1、已知条件：
（1）绞车参数
绞车型号：JD—1.6 电机型号：YBJ25—4
电机功率：25KW 最大静拉力：16KN
滚筒宽度：400mm 钢丝绳直径：15.5mm
钢丝绳破断力总和：152KN 最大绳速：1.033m/s
（2）钢丝绳规格
绞车钢丝绳径：15.5mm
钢丝绳每米重量P=0.85Kg
钢丝绳最小总破断力（Q）=152KN引用
一采区轨道上山巷道斜长：L=200m，巷道最大倾角：β=10°
矿车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.15 斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5
G0—1t箱式矿车自重600Kg.
G1—1t箱式矿车最大载量1800Kg.
2、JD—1.6绞车提升能力验算
（1）绞车提升最大物件的重量
（2）根据公式
F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g +p×L（sinβ+f2cosβ）×g 根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量
G=F-PL(sinβ+f2cosβ) g/（sinβ+f1cosβ）g ={16000-0.85×200×（sin10°+0.15×cos10°）×9.8}/（sin10°+0.015×cos10°）×9.8 =（16000-533.12）/1.9 =8140.5kg （2）绞车提放车数计算：
n=F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g
=16000/（600+1800）×（sin10°+0.015×cos10°）×9.8+0.85 ×200×（sin10°+0.15×cos10°）×9.8
=16000/4884.32 =3.28
n取整数n=3车
3、钢丝绳安全系数验算：
按绞车提升两辆1t满载物料矿车计算：则总重量为4800Kg，可求得绞车最大牵引力F为： F =（G0+G1）（sinβ+f1cos β）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g
=（600+4800）×（sin10°+0.015×cos10°）×9.8+ 0.85 ×200×（sin10°+0.15×cos10°）×9.8
=9983.2+299.88
=10.5kN
提升最大牵引力为10.5kN，JD-25型调度绞车牵引力为16kN，绞车满足要求。
钢丝绳安全系数验算：
M=Qp/F
=152000/10516.4=14.45＞6.5所以钢丝绳选用合格。
通过以上对JD-1.6型绞车提放车数校核计算和钢丝绳安全系数计算得出结论，JD-1.6型绞车最大提升能力为8.14吨，考虑提放车时钢丝绳所受的破断能力及绞车地锚等固定因素，故规定采区轨道巷JD-1.6型绞车可提升2辆满载矸石或喷浆料车。
三、40KW绞车运输计算能力
一、概述
二、已知40KW绞车牵引力为2.5吨，钢丝绳直径为18.5mm,钢丝绳总长度为590米。
二、提升计算
qc----矿车自重，qc=585Kg；
f1----矿车运行阻力系数，f1=0.015;
f2----钢丝绳运行阻力系数,f2=0.2;
F-----绞车牵引力,F=2.5t;
p-----钢丝绳每米重量,p=1.24Kg/m；
Lc-----钢丝绳最大倾斜长度590m;
q-----装矸重量，q=1800Kg；装煤重量q=1200Kg。
经过计算得：
提升矸石串车数：nc≤3.84辆；提升煤串车数：nc≤5.12辆
三、所以，40KW绞车提升最多提升3辆矸石车，提升5辆煤车，各项参数验算
当提升3辆矸石车时，提升需要的最大静拉力: Pmax=[nc(q+qe)(sinα+ f1cosα)+P Lc(sinα+ f2cosα)]*9.8 计算得： Pmax≈19807N
当提升5辆煤车时，提升需要的最大静拉力: Pmax=[nc(q+qe)(sinα+ f1cosα)+P Lc(sinα+ f2cosα)]*9.8 计算得： Pmax≈23963.6N
1、验算钢丝绳最大静拉力
由煤矿安全规程得，提运安全系数K’不得小于6.5。
选用直径18.5，抗拉强度为1670Mpa的纤维信钢丝绳最小破断力为193.05KN，实际K=193.05KN/ 19.807KN=9.75,所以提升3辆矸石满足要求。
K=193.05KN/ 23.9636KN=8.055,所以提升5辆煤车满足要求。
2、连接器强度验算
连接器最大允许牵引力P=58800N
∵提升矸石P=58800N>Pmax=19807N
提升煤P’=58800N> Pmax=23963.6N
∴连接器满足要求
3、绞车功率验算
⑴提升矸石验算绞车功率
据公式N=(Fjzd×Vzd)÷（1000×η）
式中：N 验算功率
F jzd绞车最大静拉力19807NV
zd绞车最大速度，1.3m/s
η验算常用系数0.85
计算得：N≈30.3KW。
∵N≈30.3KW<40KW
∴绞车功率满足提升要求。
⑵提升煤车验算绞车功率
据公式N=(Fjzd×Vzd)÷（1000×η）
式中：N 验算功率 Fjzd绞车最大静拉力 23963.6N Vzd绞车最大速度，1.3m/s η验算常用系0.85
计算得：N≈36.65KW。
∵N≈36.65KW<40KW
∴绞车功率满足提升要求。
所以，此斜巷可以提升矸石车三辆，
煤车五辆。
为确保安全及不影响生产情况下，建议提升煤车4
辆。
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