礦井提升畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷改革開放，煤炭工業(yè)必將高速持續(xù)地向前發(fā)展，礦井提升是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。礦山提升工作的任務(wù)是將采場(chǎng)采下的礦石，經(jīng)井下港道運(yùn)到井底車場(chǎng)，然后沿井筒提升到地面，再?gòu)牡孛孢\(yùn)往選礦廠，或直接運(yùn)往向外部運(yùn)輸?shù)难b車站；將掘進(jìn)出來(lái)的廢石運(yùn)提到地面，再?gòu)牡孛孢\(yùn)往廢石場(chǎng)；此外，還擔(dān)負(fù)著運(yùn)輸材料器械設(shè)備到使用地點(diǎn)

2、和運(yùn)送人員上、下班的任務(wù)。</p><p>　　在礦山企業(yè)中，運(yùn)輸提升作業(yè)的勞動(dòng)量很大，運(yùn)輸提升的費(fèi)用在礦石生產(chǎn)成本中也占很大比重，礦井提升設(shè)備的耗電量一般占礦井總耗電量的30%～40%。因此，正確的選擇礦山運(yùn)輸提升設(shè)備，合理地布置和科學(xué)地組織運(yùn)輸提升工作，對(duì)提高礦井產(chǎn)量、降低礦石生產(chǎn)成本和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，將會(huì)有很大作用。</p><p>　　斜井提升在我國(guó)中、小型礦井中應(yīng)用極其廣泛。采用

3、斜井開拓具有初期投資少、建井快、地面布置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但一般斜井提升能力小，鋼絲繩磨損較快，井筒維護(hù)費(fèi)用高。它包括斜井串車、斜井箕斗及斜井帶式輸送機(jī)三種提升方式。 斜井串車提升：可分為單鉤與雙鉤串車兩種，其中，單鉤串車提升井筒斷面小，投資小，生產(chǎn)能力小，耗電量大，但可以用于多水平提升。雙鉤串車提升能力較大，但只能用于單水平提升。一般年產(chǎn)量在210Kt一下的小型礦井多采用單鉤，年產(chǎn)量在300Kt左右的礦井采用雙鉤，兩者皆適用與傾角在以

4、下的情況</p><p>　　本文綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的有關(guān)專業(yè)知識(shí)。本設(shè)計(jì)包括單鉤甩車場(chǎng)和雙鉤平車場(chǎng)兩部分。通過(guò)已知的提升條件，分析各部分的經(jīng)濟(jì)性、安全性、節(jié)能性、技術(shù)可行性等諸方面，來(lái)做出最佳的提升方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞　鋼絲繩；提升機(jī)；電動(dòng)機(jī)；效率</p><p><b>　　目錄</b></p><p>&l

5、t;b>　　前言I</b></p><p>　　第一章 主斜井串車提升單鉤甩車場(chǎng)1</p><p>　　1 一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定1</p><p>　　1.1根據(jù)礦井年產(chǎn)量要求計(jì)算礦車數(shù)1</p><p>　　1.2根據(jù)礦車連接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)2</p><p>　　2 斜井提升鋼

6、絲繩的選擇計(jì)算3</p><p>　　2.1提升鋼絲繩端經(jīng)荷重3</p><p>　　2.2鋼絲繩單位長(zhǎng)度的重量計(jì)算3</p><p>　　3 提升機(jī)選擇計(jì)算4</p><p>　　3.1提升機(jī)直徑選擇4</p><p>　　3.2滾筒的寬度4</p><p>　　4 提升系統(tǒng)的確定

7、5</p><p>　　4.1固定天輪的選擇6</p><p>　　4.2井架高度的確定6</p><p>　　4.3滾筒軸中心至天輪中心的確定6</p><p>　　4.4 鋼絲繩的內(nèi)外偏角6</p><p>　　4.5鋼絲繩的出繩角6</p><p>　　4.6提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選

8、7</p><p>　　5 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量7</p><p>　　5.1各變位質(zhì)量7</p><p>　　5.2提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量8</p><p>　　6 提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)8</p><p>　　6.1重車在井底車場(chǎng)運(yùn)行8</p><p>　　6.2重車在井筒中運(yùn)行9</

9、p><p>　　6.3重礦車在進(jìn)入棧橋后的運(yùn)行階段9</p><p>　　6.4一次提升循環(huán)時(shí)間10</p><p>　　7 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)10</p><p>　　7.2礦車在井筒中運(yùn)行段10</p><p>　　7.3重車在棧橋上運(yùn)行段11</p><p>　　7.4等效力計(jì)算11&

10、lt;/p><p>　　7.5 等效功率11</p><p>　　8 實(shí)際提升能力的驗(yàn)算及自然加、減速度12</p><p>　　8.1每年實(shí)際提升能力12</p><p>　　8.2富裕系數(shù)12</p><p>　　8.3自然加減速度12</p><p>　　9 耗電量及其效率計(jì)算13

11、</p><p>　　9.1提升耗電量13</p><p>　　9.2提升設(shè)備效率14</p><p>　　第二章 主斜井串車提升雙鉤平車場(chǎng)15</p><p>　　1 一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定15</p><p>　　1.1計(jì)算提升斜長(zhǎng)15</p><p>　　1.2根據(jù)礦車連

12、接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)16</p><p>　　2 斜井提升鋼絲繩的選擇計(jì)算17</p><p>　　2.1提升鋼絲繩端經(jīng)荷重17</p><p>　　2.2鋼絲繩單位長(zhǎng)度的重量計(jì)算17</p><p>　　3 提升機(jī)選擇計(jì)算18</p><p>　　3.1滾筒直徑確定18</p><p&g

13、t;　　3.2滾筒的寬度18</p><p>　　4 提升系統(tǒng)的確定19</p><p>　　4.1固定天輪的選擇20</p><p>　　4.2井架高度的確定20</p><p>　　4.3滾筒軸中心至天輪中心的水平距離確定20</p><p>　　4.4鋼絲繩的內(nèi)外偏角21</p><

14、;p>　　4.5鋼絲繩的仰角21</p><p>　　4.6提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選21</p><p>　　5 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量22</p><p>　　5.1各變位質(zhì)量22</p><p>　　5.2提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量23</p><p>　　6 提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)23</p><p&

15、gt;　　6.1 重車在井底車場(chǎng)運(yùn)行23</p><p>　　6.2 重車在井筒中運(yùn)行23</p><p>　　6.3重礦車在進(jìn)入棧橋后的運(yùn)行階段24</p><p>　　6.4一次提升循環(huán)時(shí)間24</p><p>　　7 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)24</p><p>　　7.1重礦車在井底車場(chǎng)階段24</p&

16、gt;<p>　　7.2礦車在井筒中運(yùn)行段25</p><p>　　7.3重車在棧橋上運(yùn)行段25</p><p>　　7.4 等效力計(jì)算25</p><p>　　7.5 等效功率26</p><p>　　8 實(shí)際提升能力的驗(yàn)算及自然加、減速度26</p><p>　　8.1 每年實(shí)際提升能力2

17、6</p><p>　　8.2富裕系數(shù)26</p><p>　　8.3自然加減速度27</p><p>　　9 耗電量及其效率計(jì)算28</p><p>　　9.1提升耗電量28</p><p>　　9.2提升設(shè)備效率29</p><p><b>　　設(shè)計(jì)選型30</b

18、></p><p><b>　　附錄31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p><b>　　參考資料33</b></p><p>　　第一章 主斜井串車提升單鉤甩車場(chǎng)</p><p><b>　　原始

19、數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　礦井年產(chǎn)量： </b></p><p><b>　　井筒斜長(zhǎng)：</b></p><p><b>　　井筒斜角：</b></p><p>　　工作制度 ：年工作日天，日工作實(shí)數(shù)小時(shí) </p><p>

20、<b>　　煤的松散容重： </b></p><p><b>　　礦井服務(wù)年限：</b></p><p>　　采量MG1.1-6，一噸固定式車廂式礦車</p><p><b>　　提升不均衡系數(shù)：</b></p><p>　　井底車場(chǎng)甩車增加的運(yùn)行距離：</p>

21、<p>　　串車在井口棧橋上的運(yùn)行距離：</p><p>　　1、一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定</p><p>　　圖1-1斜井甩車場(chǎng)單鉤串車提升系統(tǒng)</p><p>　　1 一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定</p><p>　　1.1根據(jù)礦井年產(chǎn)量要求計(jì)算礦車數(shù)</p><p><b>　　提升斜

22、長(zhǎng)：</b></p><p>　　一次提升持續(xù)時(shí)間的確定：初步選定的最大速度為4.8m/s，計(jì)算每次提升的持續(xù)時(shí)間</p><p><b>　　小時(shí)提升量: </b></p><p><b>　　一次提升量M：</b></p><p><b>　　一次提升礦車數(shù)n:</b

23、></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　裝載系數(shù) 當(dāng)傾角在（）</p><p><b>　　煤的松散密度，</b></p><p>　　V礦車容積，MG1.1—6型礦車的容積為1.1</p><p>　　通過(guò)計(jì)算算出n值位小數(shù)時(shí)，考慮到利用

24、串車型號(hào)，取一次提升礦車數(shù)為13。</p><p>　　1.2根據(jù)礦車連接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)：</p><p>　　礦車沿傾角為β的軌道上提時(shí)，受到斜面產(chǎn)生的阻力，n輛礦車的總阻力由最前面的礦車連接器來(lái)承擔(dān)，為保證連接器強(qiáng)度，所拉礦車數(shù)受到限制。礦車連接器強(qiáng)度一般容許承受拉力60000N，因此，礦車連接器強(qiáng)度容許的礦車數(shù)為</p><p><b>　　式中&

25、lt;/b></p><p><b>　　礦車的載貨量</b></p><p><b>　　自身質(zhì)量</b></p><p>　　礦車運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)，礦車系數(shù)取</p><p><b>　　重力加速度，</b></p><p>　　計(jì)算中，，即礦

26、車連接器強(qiáng)度不滿足要求，礦車數(shù)應(yīng)確定為。即礦車數(shù)為8輛。</p><p>　　2 斜井提升鋼絲繩的選擇計(jì)算</p><p>　　圖1-2 斜井鋼絲繩計(jì)算圖</p><p>　　2.1提升鋼絲繩端經(jīng)荷重</p><p><b>　　鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度：</b></p><p>　　2.2鋼絲繩單位長(zhǎng)度

27、的重量計(jì)算</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　鋼絲繩在巷道內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)，取=0.20</p><p>　　鋼絲繩的公拉強(qiáng)度 ，取</p><p><b>　　鋼絲繩安全系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)上式計(jì)算的數(shù)值，查鋼絲繩規(guī)格表選擇

28、標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩。斜井提升一般選用繩6×7股（1+6）繩纖維繩標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩，因?yàn)檫@種鋼絲繩的鋼絲較粗耐磨。</p><p>　　鋼絲繩的破斷力總和 </p><p>　　鋼絲繩的直徑d=26mm</p><p>　　鋼絲繩的單位長(zhǎng)度重量 </p><p><b>　　鋼絲繩的安全系數(shù)</b></p>

29、<p>　　符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定</p><p><b>　　3 提升機(jī)選擇計(jì)算</b></p><p>　　3.1提升機(jī)直徑選擇</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定對(duì)于安裝在地面的提升機(jī)，其直徑與鋼絲繩直徑關(guān)系如下</p><p><b>　　式中: </b></p&g

30、t;<p>　　Dg為提升機(jī)卷筒的直徑mm ；</p><p>　　d為提升鋼絲繩直徑d=26mm</p><p>　　可選擇滾筒直徑為的單滾筒提升機(jī)</p><p>　　3.2滾筒的寬度 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Lm-------定期試驗(yàn)

31、用的鋼絲繩長(zhǎng)度,一般取30m;</p><p>　　3---------為滾筒上纏繞的三圈摩擦繩;</p><p>　　4---------《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定為每季度將鋼絲繩移動(dòng)1/4圈附加的鋼絲繩圈數(shù);</p><p>　　ε----------鋼絲繩在滾筒上纏繞時(shí)鋼絲繩間的間隙,滾筒直徑Dp=2.5m, 取ε=2.5mm;</p><p

32、>　　Kc---------鋼絲繩在滾筒上的纏繞圈數(shù),主斜井傾角25度,提升長(zhǎng)度550m,取Kc=2</p><p>　　Dp-----鋼絲繩在滾筒上纏繞的平均直徑, Dp=Dg+(Kc-1)d=2.5+(2-1)0.027＝2.527(m) </p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，可選擇JK—2.5/20型單滾筒提升機(jī)技術(shù)性能為表1-1</p><

33、;p>　　表1-1 JK—2.5/20型單滾筒提升機(jī)技術(shù)性能</p><p><b>　　最大靜張力</b></p><p><b>　　4 提升系統(tǒng)的確定</b></p><p>　　圖1-3 斜井單鉤甩車場(chǎng)井口相對(duì)位置圖</p><p>　　4.1固定天輪的選擇</p>

34、<p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：</p><p><b>　　地面天輪時(shí) 時(shí) </b></p><p><b>　　天輪直徑 </b></p><p>　　查礦用固定天輪目錄表3-3可選型固定天輪變?yōu)橘|(zhì)量550kg</p><p>　　4.2井架高度的確定 </p>&

35、lt;p>　　=8.8-1.25=7.55（m） 取8m</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　井口與天輪中心之間提升鋼絲繩的傾角,一般為6～10,此處取10;</p><p>　　井口與天輪中心之間預(yù)選的提升斜長(zhǎng),取50m;</p><p>　　天輪的半徑;：1.25m<

36、/p><p>　　4.3滾筒軸中心至天輪中心的確定</p><p>　　單鉤固定天輪提升按內(nèi)外偏角不超過(guò)得</p><p>　　取作為提升機(jī)滾筒中心與天輪中心的水平距離求得鋼絲繩的弦長(zhǎng)：</p><p>　　式中 C為滾筒主軸中心與基座的中心高C=0.5m</p><p><b>　　滾筒的半徑</b&

37、gt;</p><p>　　4.4 鋼絲繩的內(nèi)外偏角</p><p>　　符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定</p><p>　　4.5鋼絲繩的出繩角</p><p>　　單滾筒為上出繩 </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=<

38、/b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　4.6提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)功率： </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=416.94（kw）</p>

39、<p>　　式中 根據(jù)選擇的提升機(jī)，由提升機(jī)規(guī)格表查得的標(biāo)準(zhǔn)提升速度</p><p>　　減速器傳動(dòng)效率，單級(jí)傳動(dòng)時(shí)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.1—1.2.</p><p>　　查繞線式電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄表，可選用JR1510-8型電動(dòng)機(jī)。技術(shù)特征見(jiàn)表1-2：</p><p>　　表1-2 可選用J

40、R1510-8型電動(dòng)機(jī)技術(shù)特征</p><p>　　按電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)核算的提升鋼絲繩最大運(yùn)行速度 </p><p>　　5 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量</p><p><b>　　5.1各變位質(zhì)量</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的變位重量</b></p><p>　　天輪

41、的變位重量 </p><p>　　提升機(jī)的變位重量 </p><p><b>　　提升鋼絲繩的總長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　變位重量總計(jì)</b></p><p>　　5.2提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 </p><p

42、>　　6 提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：傾斜井巷內(nèi)升降人員或用礦車升降物料時(shí)，提升容器的最大速度。專用人車的運(yùn)行速度不得超過(guò)設(shè)計(jì)最大允許速度。</p><p><b>　　其他參數(shù)確定</b></p><p>　　初始加速度。 車場(chǎng)內(nèi)速度。</p><p>　　主加減速度。升降人員

43、時(shí)：；升降物料時(shí)：《煤礦安全規(guī)程》對(duì)升物料的主加速度和主減速度無(wú)限制，一般可用0.5m/s也可稍大些，但要考慮自然加、減速度問(wèn)題。</p><p>　　摘掛鉤時(shí)間。 電動(dòng)機(jī)換向時(shí)間。</p><p>　　6.1重車在井底車場(chǎng)運(yùn)行</p><p>　　初加速階段 </p><p><b>　　時(shí)間 </b>&

44、lt;/p><p><b>　　距離 </b></p><p>　　在車場(chǎng)內(nèi)的等速階段 </p><p><b>　　距離 </b></p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p>　　6.2重車在井筒中運(yùn)行</p><

45、;p>　　在井筒內(nèi)的加速度階段 </p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p><b>　　距離 </b></p><p>　　進(jìn)入棧橋前的減速階段 </p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p>

46、;<b>　　距離 </b></p><p>　　6.3重礦車在進(jìn)入棧橋后的運(yùn)行階段 </p><p>　　未減速階段 </p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p><b>　　距離 </b></p>&

47、lt;p>　　在線橋上的低速等速運(yùn)行階段 </p><p><b>　　距離 </b></p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p>　　在井筒內(nèi)的等速階段 </p><p><b>　　距離 </b></p>

48、<p><b>　　時(shí)間 </b></p><p>　　6.4一次提升循環(huán)時(shí)間</p><p>　　式中：θ為摘掛鉤時(shí)間， 電動(dòng)機(jī)換向時(shí)間之和。</p><p><b>　　7 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)</b></p><p>　　單鉤串車甩車場(chǎng)需分別計(jì)算重車組上提的前半循環(huán)與空車組下放的后半循

49、環(huán)，重車組上提和空車組下放的變位質(zhì)量也不一樣。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算鋼絲繩及空重礦車運(yùn)行中的傾角雖有變化，全部按井筒的傾角β=25°計(jì)算。</p><p>　　7.1重礦車在井底車場(chǎng)階段</p><p><b>　　提升開始時(shí)</b></p><p><b>　　初加速終了時(shí)</b></p><p&g

50、t;<b>　　低速等速開始時(shí)</b></p><p><b>　　低速等速終了時(shí) </b></p><p>　　7.2礦車在井筒中運(yùn)行段 </p><p><b>　　主加速開始時(shí) </b></p><p>　　主加速終了時(shí) </p><p>

51、<b>　　等速開始時(shí) </b></p><p><b>　　等速終了時(shí) </b></p><p><b>　　減速開始時(shí) </b></p><p>　　減速終了時(shí) </p><p>　　7.3重車在棧橋上運(yùn)行段</p><p>　　末

52、等速開始時(shí) </p><p>　　末等速終了時(shí) </p><p><b>　　末減速開始時(shí) </b></p><p><b>　　末減速終了時(shí) </b></p><p><b>　　7.4等效力計(jì)算</b></p><p><b&g

53、t;　　7.5 等效功率</b></p><p>　　從以上計(jì)算可知，所選電動(dòng)機(jī)容量是合適的</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)校驗(yàn) </p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　由此可見(jiàn)，所選JR150—8型電動(dòng)機(jī)是合適</p><p>　　8、實(shí)際提升能力的驗(yàn)

54、算及自然加、減速度</p><p>　　由于一次提升循環(huán)的實(shí)際時(shí)間為340.24（S）為保證完成產(chǎn)量的一次循環(huán)時(shí)間則為460（S），</p><p>　　顯然本設(shè)計(jì)提升能力有較大的容裕量，這有利于礦井挖潛。</p><p>　　8.1每年實(shí)際提升能力</p><p><b>　　式中：</b></p>&l

55、t;p><b>　　8.2富裕系數(shù) </b></p><p><b>　　8.3自然加減速度</b></p><p>　　選取加、減速度后，若斜井傾角小于6°，還需要根據(jù)自然加、減速度來(lái)校驗(yàn)；傾角在6°以上時(shí)，自然加速度已達(dá)以上，故不需要校驗(yàn)。</p><p>　　若選用的加速度大于容器自然加速度

56、時(shí)，則此提升機(jī)松繩速度大于容器運(yùn)行速度，使下放鋼絲繩松弛。加速完畢等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，容器仍在做加速運(yùn)動(dòng)，直至把鋼絲繩拉緊，此時(shí)鋼絲繩將受到一個(gè)很大的沖擊載荷，有被拉斷的危險(xiǎn)，為了防止這種事故，要求≤。</p><p>　　自然加速度為 </p><p>　　式中 下放鋼絲繩作用在滾筒圓周上的力，N；</p><p><b>　　β井筒傾角

57、；</b></p><p><b>　　礦車數(shù)；</b></p><p>　　單個(gè)礦車自身質(zhì)量kg；</p><p>　　下放鋼絲繩端的變位質(zhì)量</p><p>　　串車組運(yùn)行阻力系數(shù)；</p><p>　　天輪變位質(zhì)量，kg，查天輪規(guī)格表可得。</p><p>

58、;　　若上提重車時(shí)選用的減速度大于由于重力、摩擦阻力產(chǎn)生的自然減速度，鋼絲繩運(yùn)行速度即小容器上升速度導(dǎo)致松繩，嚴(yán)重時(shí)能使容器越過(guò)鋼絲繩發(fā)生壓繩與掉道事故。提升機(jī)停止時(shí)，容器還會(huì)上升一段距離，然后下落把繩猛然拉緊，使鋼繩受到很大的沖擊。為避免造成此種事故要求＜ 。</p><p>　　重串車的自然加速度為</p><p><b>　　式中 </b></p>

59、<p><b>　　每輛礦車載貨量kg</b></p><p><b>　　上升鋼絲繩張力N</b></p><p>　　上升鋼絲繩端變位質(zhì)量kg </p><p>　　9 耗電量及其效率計(jì)算</p><p><b>　　9.1提升耗電量</b></p>

60、<p>　　爬行段采用主電機(jī)控制，一次提升耗電量W</p><p>　　式中： </p><p>　　附屬設(shè)備耗電量的附加系數(shù): 1.02</p><p>　　減速箱的傳動(dòng)效率，二級(jí)傳動(dòng)，</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的效率取</b></p><p>&l

61、t;b>　　積分項(xiàng)按下式計(jì)算：</b></p><p>　　1度電= </p><p><b>　　噸煤電耗 </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　有益電耗 </b></p>&l

62、t;p><b>　　9.2提升設(shè)備效率</b></p><p>　　第二章 主斜井串車提升雙鉤平車場(chǎng)</p><p><b>　　計(jì)算條件</b></p><p>　　礦井年產(chǎn)量： =30萬(wàn)噸</p><p>　　井筒斜長(zhǎng)： L=550米</p><p><

63、b>　　井筒斜角： </b></p><p>　　工作制度 ：年工作日br=300天，日工作實(shí)數(shù)t=14小時(shí) </p><p>　　煤的松散容重： =0.92t/</p><p>　　礦井服務(wù)年限： 40年</p><p>　　采量，一噸固定式車廂式礦車</p><p><b>　　提

64、升不均衡系數(shù)：</b></p><p>　　井底車場(chǎng)甩車增加的運(yùn)行距離：</p><p>　　串車在井口棧橋上的運(yùn)行距離：</p><p>　　圖2-1 斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升系統(tǒng)</p><p>　　1 一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定</p><p><b>　　1.1計(jì)算提升斜長(zhǎng)</b

65、></p><p>　　一次提升持續(xù)時(shí)間的確定：</p><p>　　初步選定的最大速度，計(jì)算每次提升的持續(xù)時(shí)間：</p><p><b>　　小時(shí)提升量: </b></p><p><b>　　一次提升量M：</b></p><p><b>　　一次提升礦車

66、數(shù)：</b></p><p>　　式中： —裝載系數(shù) 當(dāng)傾角在</p><p><b>　　—煤的松散密度，</b></p><p>　　V—礦車容積，MG1.1—6型礦車的容積為</p><p>　　通過(guò)計(jì)算算出n值位小數(shù)時(shí)，考慮到利用串車型號(hào)，取一次提升礦車數(shù)為6。</p><

67、p>　　1.2根據(jù)礦車連接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)</p><p>　　礦車沿傾角為β的軌道上提時(shí)，受到斜面產(chǎn)生的阻力，n輛礦車的總阻力由最前面的礦車連接器來(lái)承擔(dān)，為保證連接器強(qiáng)度，所拉礦車數(shù)受到限制。礦車連接器強(qiáng)度一般容許承受拉力60000N，因此，礦車連接器強(qiáng)度容許的礦車數(shù)為</p><p><b>　　式中</b></p><p><

68、b>　　礦車的載貨量</b></p><p><b>　　自身質(zhì)量</b></p><p>　　礦車運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)，礦車系數(shù)取</p><p><b>　　重力加速度，</b></p><p>　　計(jì)算中，，即礦車連接器強(qiáng)度滿足要求，礦車數(shù)應(yīng)確定為。即礦車數(shù)為6輛。</p&

69、gt;<p>　　圖2-2 斜井鋼絲繩計(jì)算圖</p><p>　　2 斜井提升鋼絲繩的選擇計(jì)算</p><p>　　2.1提升鋼絲繩端經(jīng)荷重</p><p><b>　　鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度</b></p><p>　　2.2鋼絲繩單位長(zhǎng)度的重量計(jì)算</p><p>　　式中：

70、 鋼絲繩在巷道內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)，取=0.20</p><p>　　鋼絲繩的公拉強(qiáng)度 ，取15500N</p><p>　　根據(jù)上式計(jì)算的數(shù)值，查鋼絲繩規(guī)格表選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩。斜井提升一般選用繩6×7股（1+6）繩纖維繩芯為標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩，因?yàn)檫@種鋼絲繩的鋼絲較粗耐磨。</p><p>　　鋼絲繩的破斷力總和 </p><p&

71、gt;　　鋼絲繩直徑d=24.5mm </p><p><b>　　單位長(zhǎng)度重量 </b></p><p><b>　　鋼絲繩的安全系數(shù) </b></p><p>　　符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定</p><p><b>　　3 提升機(jī)選擇計(jì)算</b></p&

72、gt;<p><b>　　3.1滾筒直徑確定</b></p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定對(duì)于安裝在地面的提升機(jī)，直徑與鋼絲繩直徑關(guān)系： </p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　Dg為提升機(jī)卷筒的直徑mm ；</p>&

73、lt;p>　　d為提升鋼絲繩直徑d=24.5mm</p><p>　　可選擇滾筒直徑為的雙滾筒提升機(jī)</p><p>　　3.2滾筒的寬度 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Lm-------定期試驗(yàn)用的鋼絲繩長(zhǎng)度,一般取30m;</p><p>　　3--

74、-------為滾筒上纏繞的三圈摩擦繩;</p><p>　　4---------《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定為每季度將鋼絲繩移動(dòng)1/4圈附加的 鋼絲繩圈數(shù);</p><p>　　ε=2.5mm鋼絲繩在滾筒上纏繞時(shí)鋼絲繩間的間隙,滾筒直徑Dp=2.5m, </p><p>　　Kc---------鋼絲繩在滾筒上的纏繞圈數(shù),主斜井傾角25度,提升長(zhǎng)度550m,取Kc=2&l

75、t;/p><p>　　Dp-----鋼絲繩在滾筒上纏繞的平均直徑, Dp=Dg+(Kc-1)d=2.5+(2-1)0.027＝2.527(m) </p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，可選擇2JK—2.5/20型雙滾筒提升機(jī)技術(shù)性能為表2-1</p><p>　　表2-1 2JK—2.5/20型雙滾筒提升機(jī)技術(shù)性能</p><

76、;p>　　雙鉤提升時(shí)最大靜張力差為 </p><p><b>　　4 提升系統(tǒng)的確定</b></p><p>　　圖2-3 斜井雙鉤平車場(chǎng)井口相對(duì)位置圖</p><p>　　4.1固定天輪的選擇</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：</p><p><b>　　地面天輪時(shí)

77、時(shí)</b></p><p><b>　　天輪直徑 </b></p><p>　　查礦用固定天輪目錄表3-3可選型固定天輪變?yōu)橘|(zhì)量307kg</p><p>　　4.2井架高度的確定 </p><p>　　=8.8-1.25=7.81（m） 取8m</p><p>　　式中 -井

78、口與天輪中心之間提升鋼絲繩的傾角,一般為6º～10º,此處取10º;</p><p>　　井口與天輪中心之間預(yù)選的提升斜長(zhǎng),取50m;</p><p><b>　　天輪的半徑;</b></p><p>　　4.3滾筒軸中心至天輪中心的水平距離確定</p><p>　　雙鉤固定天輪提升按內(nèi)外偏

79、角不超過(guò)。由于偏角的限制，可計(jì)算出最小弦長(zhǎng)。</p><p><b>　　按外偏角 </b></p><p><b>　　按內(nèi)偏角 </b></p><p><b>　?。╩）</b></p><p>　　式中 滾筒寬度；B=1.2m</p>&l

80、t;p>　　兩滾筒內(nèi)側(cè)間隙；a=1.35-1.2=0.15m</p><p>　　兩天輪間距，即井筒中軌道中心距，其中為礦車最突出部分寬度；S=880+200=1080mm</p><p>　　以作為提升機(jī)筒中心之間的水平距離，再求出鋼絲繩弦長(zhǎng)為</p><p><b>　　式中 </b></p><p>&

81、lt;b>　　天輪的半徑</b></p><p><b>　　滾筒的半徑</b></p><p>　　C為滾筒主軸中心與基座的中心C=0.5(m)</p><p>　　4.4鋼絲繩的內(nèi)外偏角</p><p><b>　　外偏角 </b></p><p>

82、　　符合《煤礦安全規(guī)程》</p><p><b>　　內(nèi)偏角 </b></p><p>　　符合《煤礦安全規(guī)程》</p><p><b>　　4.5鋼絲繩的仰角</b></p><p><b>　　下繩仰角 </b></p><p>　　符合《煤礦安

83、全規(guī)程》</p><p><b>　　上繩仰角 </b></p><p>　　4.6提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率： </p><p>　　式中 由提升機(jī)規(guī)格表查得的標(biāo)準(zhǔn)提升速度</p><p>　　減速器傳動(dòng)效率，單級(jí)傳動(dòng)時(shí)</p><p>

84、;　　電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.1—1.2.</p><p>　　查繞線式電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄表可選用JR158-10型電動(dòng)機(jī)。技術(shù)特征見(jiàn)表2-2：</p><p>　　表2-2 用JR158-10型電動(dòng)機(jī)技術(shù)特征</p><p>　　按電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)核算的提升鋼絲繩最大運(yùn)行速度</p><p>　　5：提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量</p>

85、<p><b>　　5.1各變位質(zhì)量</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的變位重量</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　天輪的變位重量</b></p><p>　　提升機(jī)的變位重量 </

86、p><p><b>　　提升鋼絲繩的總長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　變位重量總計(jì) </b></p><p>　　5.2提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 </p><p>　　6 提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：傾斜井巷內(nèi)升降人員或用礦車升降物

87、料時(shí)，提升容器的最大速度。專用人車的運(yùn)行速度不得超過(guò)設(shè)計(jì)最大允許速度。見(jiàn)附錄斜井平車場(chǎng)速度圖及力圖圖A。</p><p><b>　　其他參數(shù)確定</b></p><p>　　初始加速度。 車場(chǎng)內(nèi)速度。</p><p>　　主加減速度。升降人員時(shí)：升降物料時(shí)：《煤礦安全規(guī)程》對(duì)升物料的主加速度和主減速度無(wú)限制，一般可用0.5m/s也可稍

88、大些，但要考慮自然加、減速度問(wèn)題。</p><p>　　摘掛鉤時(shí)間。 電動(dòng)機(jī)換向時(shí)間。</p><p>　　6.1 重車在井底車場(chǎng)運(yùn)行</p><p>　　初加速階段 時(shí)間 </p><p><b>　　距離 </b></p><p>　　在車場(chǎng)內(nèi)的等速階段 </p

89、><p><b>　　距離 </b></p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p>　　6.2 重車在井筒中運(yùn)行</p><p>　　在井筒內(nèi)的加速度階段 </p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><

90、;p><b>　　距離 </b></p><p>　　進(jìn)入棧橋前的減速階段 </p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p><b>　　距離 </b></p><p>　　6.3重礦車在進(jìn)入棧橋后的運(yùn)行階段 </p><

91、p>　　未減速階段 時(shí)間 </p><p><b>　　距離 </b></p><p>　　在線橋上的低速等速運(yùn)行階段 </p><p><b>　　距離 </b></p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><

92、;p>　　在井筒內(nèi)的等速階段 </p><p><b>　　距離 </b></p><p>　　=610—（30+30+12.6+12.6）=524.8（m）</p><p><b>　　時(shí)間 </b></p><p>　　6.4一次提升循環(huán)時(shí)間</p><p>

93、;　　=（5+17.5+4.7+135.9585+4.7+17.5+5+25）=215.35（s）</p><p>　　式中：θ為摘掛鉤時(shí)間， 電動(dòng)機(jī)換向時(shí)間之和。</p><p><b>　　7 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)</b></p><p>　　單鉤串車甩車場(chǎng)需分別計(jì)算重車組上提的前半循環(huán)與空車組下放的后半循環(huán)，重車組上提和空車組下放的變位質(zhì)量也不

94、一樣。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算鋼絲繩及空重礦車運(yùn)行中的傾角雖有變化，全部按井筒的傾角25°計(jì)算。見(jiàn)附錄斜井平車場(chǎng)速度圖及力圖圖B。</p><p>　　7.1重礦車在井底車場(chǎng)階段</p><p><b>　　提升開始時(shí)</b></p><p><b>　　初加速終了時(shí)</b></p><p><

95、;b>　　低速等速開始時(shí)</b></p><p><b>　　低速等速終了時(shí) </b></p><p>　　7.2礦車在井筒中運(yùn)行段 </p><p><b>　　主加速開始時(shí) </b></p><p><b>　　主加速終了時(shí) </b></p&g

96、t;<p><b>　　等速開始時(shí)</b></p><p><b>　　等速終了時(shí) </b></p><p><b>　　減速開始時(shí) </b></p><p><b>　　減速終了時(shí) </b></p><p>　　7.3重車在棧橋上運(yùn)行

97、段</p><p><b>　　末等速開始時(shí) </b></p><p><b>　　末等速終了時(shí) </b></p><p><b>　　末減速開始時(shí) </b></p><p><b>　　末減速終了時(shí) </b></p><p>

98、<b>　　7.4 等效力計(jì)算</b></p><p><b>　　7.5 等效功率</b></p><p>　　從以上計(jì)算可知，所選電動(dòng)機(jī)容量是合適的</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)校驗(yàn) </p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p&g

99、t;　　由此可見(jiàn)，所選JR157—10型電動(dòng)機(jī)是合適</p><p>　　8 實(shí)際提升能力的驗(yàn)算及自然加、減速度</p><p>　　由于一次提升循環(huán)的實(shí)際時(shí)間為215.35（S）為保證完成產(chǎn)量的一次循環(huán)時(shí)間則為230.43（S），顯然本設(shè)計(jì)提升能力有較大的容裕量，這有利于礦井挖潛。</p><p>　　8.1 每年實(shí)際提升能力</p><p&g

100、t;<b>　　式中：</b></p><p><b>　　8.2富裕系數(shù) </b></p><p>　　說(shuō)明上述選型設(shè)計(jì)合理可行</p><p><b>　　8.3自然加減速度</b></p><p>　　選取加、減速度后，若斜井傾角小于6°，還需要根據(jù)自然加、減速

101、度來(lái)校驗(yàn)；傾角在6°以上時(shí)，自然加速度已達(dá)以上，故不需要校驗(yàn)。 若選用的加速度大于容器自然加速度時(shí)，則此提升機(jī)松繩速度大于容器運(yùn)行速度，使下放鋼絲繩松弛。加速完畢等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，容器仍在做加速運(yùn)動(dòng)，直至把鋼絲繩拉緊，此時(shí)鋼絲繩將受到一個(gè)很大的沖擊載荷，有被拉斷的危險(xiǎn)，為了防止這種事故，要求≤。</p><p>　　自然加速度為 </p><p>　　式中 ——下放鋼絲

102、繩作用在滾筒圓周上的力，N；</p><p><b>　　井筒傾角；</b></p><p><b>　　礦車數(shù)；</b></p><p>　　單個(gè)礦車自身質(zhì)量，kg；</p><p>　　下放鋼絲繩端的變位質(zhì)量 </p><p>　　串車組運(yùn)行阻力系數(shù)；</p>

103、<p>　　天輪變位質(zhì)量，kg，查天輪規(guī)格表可得。</p><p>　　若上提重車時(shí)選用的減速度大于由于重力、摩擦阻力產(chǎn)生的自然減速度，鋼絲繩運(yùn)行速度即小容器上升速度導(dǎo)致松繩，嚴(yán)重時(shí)能使容器越過(guò)鋼絲繩發(fā)生壓繩與掉道事故。提升機(jī)停止時(shí)，容器還會(huì)上升一段距離，然后下落把繩猛然拉緊，使鋼繩受到很大的沖擊。為避免造成此種事故要求＜ 。</p><p>　　重串車的自然加速度為<

104、/p><p>　　式中 </p><p>　　每輛礦車載貨量kg；</p><p><b>　　上升鋼絲繩張力N；</b></p><p>　　上升鋼絲繩端變位質(zhì)量，kg 。</p><p>　　9 耗電量及其效率計(jì)算</p><p><b&g

105、t;　　9.1提升耗電量</b></p><p>　　爬行段采用主電機(jī)控制，一次提升耗電量W</p><p>　　式中： </p><p>　　附屬設(shè)備耗電量的附加系數(shù)。1.02</p><p>　　減速箱的傳動(dòng)效率，二級(jí)傳動(dòng)，</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的效率 ， 取<

106、/p><p><b>　　積分項(xiàng)按下式計(jì)算：</b></p><p><b>　　1度電= </b></p><p><b>　　噸煤電耗 </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　

107、有益電耗 </b></p><p><b>　　9.2提升設(shè)備效率</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)選型</b></p><p>　　下表主要以兩種方案的技術(shù)性進(jìn)行比較</p><p>　　單鉤甩車場(chǎng)和雙鉤平車場(chǎng)比較表</p><p>　　從表中可以

108、看出，雙鉤平車場(chǎng)和單鉤甩車場(chǎng)比較其優(yōu)點(diǎn)有一下幾點(diǎn)：第一礦車數(shù)要少、鋼絲繩的直徑細(xì)、電動(dòng)機(jī)的功率小。第二一次提升循環(huán)時(shí)間減少一半，實(shí)際的提升能力比較強(qiáng)；第三機(jī)械設(shè)備效率高；第四富裕系數(shù)較高。</p><p>　　這幾項(xiàng)技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，第一可以減少一定數(shù)額的初期投入，可為礦井建成投產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中獲得較高的回報(bào)，減小煤礦企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理成本。使煤礦企業(yè)獲得較大的企業(yè)利潤(rùn)，也這有利于煤礦企業(yè)在后期生產(chǎn)中的挖掘潛能。</p&

109、gt;<p>　　綜上所述，我們采用礦井的提升方式為平車場(chǎng)雙鉤串車提升。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　斜井平車場(chǎng)速度圖及力圖</p><p>　　圖A 斜井平車場(chǎng)速度圖</p><p>　　圖B 斜井平車場(chǎng)力圖</p><p><b

110、>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的完成是在我們的趙貴軍老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了趙老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！趙老師師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)

111、計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地完成本次設(shè)計(jì)，在此表示深深的謝意.</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1.《礦山固定機(jī)械手冊(cè)》作者：嚴(yán)萬(wàn)生 煤炭工業(yè)出版社。1986年5月</p><p>　　2.《煤礦固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備》作者: