副斜井绞车选型和能力计算.docx
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副斜井绞车选型和能力计算
副斜井绞车选型和能力计算
概况：
副斜井提升设备担负矿井矸石提升，运送材料、设备，升降最大件等辅助提升任务。
1、副斜井井口标高+1084.00m，落底标高+940m（二水平+890m），倾角23°，斜长368.5m（二水平497m），井筒上下采用采用平车场，单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm，每辆矿车自重610kg，载荷1700kg；装备JK-3.5/31.5E型单绳缠绕式单滚筒提升机一部，配套1台YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710kW，595r/min,10000V；钢丝绳直径42mm。
采用TD型游动天轮，绳槽底圆直径3m。
最大提升速度3.46m/s。
2、副斜井井口车场采用平车场布置，在井口房内配备有操车设备。
在井口房内，通过一副对称道岔将井筒内的一条线路变为上行、下行两条线路，上行线路上设置一台逆止器，下行线路上设置一台液压马达销齿推车机和2台液动阻车器。
为防止在断绳或矿车跑车时造成事故，在斜井井口设阻车器、逆止器、在变坡点下方略大于1列车长度的地点设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏，井筒中每隔约80m设置1台ZDC30-2.2型防跑车装置，共4套。
副斜井井口房面积为30m（长）×9m（宽）×6.5m（高）。
3、支护
（1）副斜井轨道巷断面：
斜巷段净宽4.5m，净高3.45m。
（2）永久支护
副斜井轨道巷采用采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度400mm，基岩段采用锚喷支护，喷厚100mm。
表土段掘进断面积20.04m2，基岩段掘进断面积16.61m2。
一、已知条件：
提升绞车参数：
产品型号：
JK-3.5*1.5E卷筒直径：
3500mm
最大静张力：
170KN卷筒宽度：
1500mm
钢丝绳最大直径：
42mm最大提升速度：
3.6m/s
二、提升机校验
1、设计依据
副斜井井口标高＋1084.00m
副斜井井底标高＋890.00m
副斜井井筒垂高194m
副斜井井筒倾角23°
副斜井井筒斜长497m
车场型式：
地面、井底二水平为平车场。
工作制度：
年工作日330天，地面三八工作制，井下四六工作制。
提升量：
矸石79.5t/班，水泥、砂石20t/班，锚杆、金属网2t/班，炸药48kg/d，其它4.5t/班。
最大件液压支架重32.5t。
采用单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm，每辆矿车自重610kg，载荷1700kg。
提升液压支架时每次提升1辆平板车，轨距600mm，平板车自重2000kg，载重32500kg。
2、钢丝绳校验
（1）绳端荷重：
根据：
提升矸石：
Qs=45477N
提升大件：
Qj=135841N
现装备42NAT6×K31WS+FC1570ZS1030750YB/T5359-2006型钢丝绳1根，绳径42mm，单位长度重量750kg/100m，钢丝绳公称抗拉强度1570MPa，最小钢丝破断拉力总和1262.78kN。
（2）验算钢丝绳安全系数
根据：
提升矸石m=16.9＞6.5
提升大件m=7.65＞6.5。
因此，现有钢丝绳满足要求。
3、提升机校验
（1）提升机滚筒直径：
根据：
D＝80×d
D＝80×42＝3360mm＜3500mm
（2）钢丝绳最大静张力
根据：
Fj=Qd＋Lt×Pk（sinα+f2cosα）×g
经计算最大静张力为：
提升砂石74.71kN<170kN
提升大件165.14kN<170kN
（3）滚筒宽度：
根据：
钢丝绳在滚筒上按仅缠绕2层计算时，B′＝1328mm<1500mm
钢丝绳在滚筒上按缠绕3层计算时，B′＝875mm<1500mm
因此现有JK-3.5/31.5E型矿井提升机，滚筒直径3.5m，滚筒宽度1.5m，最大静张力170kN，满足要求。
4、天轮校验
天轮直径：
根据：
Dt≥40d
Dt=40×42＝1680mm＜3000mm
因此现有TD型游动天轮.游动距离1m，绳槽底圆直径3m满足要求。
5、提升系统及运动学、动力学
（1）提升系统变位质量见表1-1
系统变位质量统计表
单位：
kg
提矸石
提大件
车辆及载重
11550
34500
钢丝绳
5430
5430
提升机变位质量
25000
25000
天轮变位质量
1100
1100
电动机变位质量
38556
38556
提升系统变位质量总和Σm
81636
104586
（2）提升系统及运动学、动力学
副斜井提升机提升系统图见插图1-2。
副斜井提升大件速度图、力图见插图1-3。
副斜井提升矸石速度图、力图见插图1-4。
6.、电动机校验
（1）按提升大件校核电动机功率
计算等效时间:
Td=c1（t1+t2+t3+t5+t6+t7）+t4+c2θ=316s
计算等效力：
Fj=
=163841N
计算等效功率:
=391.8kW＜710kW
（2）电动机过载校核
根据：
=188701N
①提升矸石时电动机过载校核
Fmax/Fe=118510/188701=0.63＜0.85λ=1.7
②提升大件时电动机过载校核
Fmax/Fe=229452/188701=1.22＜0.85λ=1.7
综上，现有YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710KW，10000V满足要求。
7、提升紧急制动校验
对于斜井提升《煤矿安全规程》规定的制动减速度：
提升重载≤Ac=（sin23°+0.012cos23°）g=3.94m/s2，下放重载≥0.75m/s2。
现有提升机采用恒减速电液制动控制液压站，制动减速度满足规定。
8、副斜井最大班作业时间
提升机升降物料和液压支架按七阶段速度图进行提升作业。
提升物料时计算一次提升循环时间为470.8s。
副斜井最大班提升作业时间见表1-3，最大班提升作业时间约3.01h<4.5h，满足要求。
表1-3副斜井最大班作业时间表
作业名称
单位
每班
提升量
每次
提升量
每班
提升次数
每次
提升时间（s）
每班
提升时间
（h）
提升矸石
t
79.5
8.5
10
470.8
1.31
下放水泥、砂石
t
20
8.5
3
470.8
0.39
其它
次/班
10
470.8
1.31
合计
3.01
综上，副斜井现配备的JK-3.5/31.5E单滚筒单绳缠绕式提升机，满足下组煤开采辅助运输提升的要求。
图1-2副斜井提升机提升系统图
图1-3副斜井提升大件速度图、力图
图1-4副斜井提升砂石速度图、力图
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