机电运输提升能力计算文档格式.docx
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ZKTD215/63
额定功率
1000KW
电枢电压
660V
电枢电流
1830A
励磁电压
110V/55V
转子电流
168A/336A
转速
38r/min
转动惯量
9243Kg.m2
上海电机厂
出品号
8303-1
钢丝绳
规格型号
40ZBB6V×
37S+FCSS
直径
抗拉强度
1470Mpa
单位重量
6.80/m
破断拉力总和
1260.36KN
最大丝径
2.4mm
宁夏恒力钢丝绳股份有限公司
钢丝绳全长
450m
尾绳
166×
26ZBBP8×
4×
9
绳径
26mm
420m
/
10.5kg/m
液压站
K730.42CSM
最大工作油压
14Mpa
系统供油量
10L/min(低速)
15L/min(高速)
油箱储油量
475L
系统允许油温范围
15-70℃
残压
<
=0.5Mpa
液压站用油牌号
30#液压油
主要提升容器
名称
罐笼
最大载重
22000
自重
20598kg
提升数量
2个矿车
配重
15000kg
乘人数
大罐78人小罐12人
大罐提物、提人,小罐只提人,大罐提22吨时小罐配重15吨。
矿车
U型矿车
名义载重
2000kg
最大载重量
自重
1000kg
三、计算牵引力依据:
1、副立井绞车电机型号ZKTD215/63,功率1000KW,额定转速38r/min。
2、连接方法:
低速直联。
3、滚筒直径4米,允许最大静张力720KN,最大静张力差180KN;
4、钢丝绳型号40ZBB6V×
37S+FCSS,直径40mm,单位重量6.80Kg/m,破断力1260.36KN;
5、制动采用盘型闸制动,制动力矩691KN·
M。
四、根据以上条件计算副立井主提升绞车允许最大静张拉力差。
1、根据电机转速、滚筒直径,计算钢丝绳线速度,根据电机轴功率计算允许最大牵引力,电机和滚筒直联,传动效率为100%:
v=(38×
3.1415926×
4)/60=7.958m/s≈8m/s
F1全速=1000/(8×
100%)=125.00KN
F1提物=1000/(8×
80%)=156.25KN
F1提人=1000/(8×
60%)=208.33KN
F1提大件=1000/(8×
40%)=312.50KN
2、滚筒最大静张力差F2=180KN;
3、根据钢丝绳破断力和安全系数不小于7(《规程》第401条)计算最大牵引力
F3=1260.36×
4/7=720.21KN
4、根据盘型闸制动力矩691KN·
M,和安全系数不小于3(《规程》第432条)计算
F4=691/(3×
2)=115.12KN
由以上F1-F4的值进行比较得出副立井主提升绞车允许最大静张拉力为115.12KN。
五、根据允许最大静张拉力较验主提升最大牵引质量
计算公式
Fjm=[(Q+Q(大罐))+n1pHc+n2qHh]×
g,
得
Q=Fjm/g-Q(大罐)-n1pHc-n2qHh,
式中符号表示:
Q——罐笼提升人员(物料)质量单位kg
g——重力加速度取g=9.80665m/s2
Fjm——绞车最大静张力720KN
p——Φ40mm钢丝绳每米质量6.80kg/m
p——166×
26mm尾绳每米质量10.5kg/m
Hc——主提钢丝绳长度378.5m
Hh——尾绳长度22.15m
n1——钢丝绳数量4根
n2——尾绳数量2根
带入上式得:
=720000/9.80665-20598-4×
6.80×
378.5-2×
10.5×
22.15
=42.062(t)
根据《规程》第三百八十一条规定罐笼中每人占用面积不小于0.18m2罐笼中乘人位置为5.2m×
2.6m=13.52m2,得大罐中最多可乘78人,每人按75Kg计算,得75×
78=5850Kg<
42062Kg
根据我矿用的GCW1.7-6型矿车,容积为1.7m3,自重为760Kg,计算,矿车装载重量=矿车容积×
矿车容积利用率×
岩体容重/岩体松散系数,故1.7m3矿车载重量=1.7×
90%×
2600/1.6=2487kg,每次提升2车矿车总重量=(2487+760)×
2=6493kg<
提大件一次只准提升1车,采用平板车提升,平板车自重980kg,所以允许最大提升设备重量=42062-980=41082Kg
经上述较验,提人时最多78人、提物时2车1.7m3矿车、提大件最大41t。
六、根据允许最大静张拉力差较验主提升最大牵引质量
依据:
Fjm=[Q(大罐)–(n1p-n2q)Hh]×
g
得:
Q(大罐)=Fjm/g–(n1p-n2q)Hh
Q人(大罐)——罐笼提升人员质量单位kg
Q物——罐笼提升物料质量单位kg
Q大件——罐笼提升大件质量单位kg
Q小罐配重——小罐笼配重车质量单位kg
Fcm——绞车牵引力(静张力差)115.12KN
Hh——主提钢丝绳(尾绳)长度378.5m
带入公式得:
=115120/9.80665-(4×
6.80-2×
10.5)×
378.5=9392Kg
根据《规程》第三百八十一条规定罐笼中每人占用面积不小于0.18m2罐笼中乘人位置为5.4m×
2.6m=14.04m2,得大罐中最多可乘78人,每人按75Kg计算,得75×
9392Kg
提大件一次只准提升1车,采用平板车提升,平板车自重980kg,在小罐侧没有配重小车的情况下,允许最大提升设备重量=9392-980=8412Kg;
小罐侧装入配重小车时,允许最大提升设备重量=9392+14000-980=22412Kg;
经上述较验,提人时最多78人、提物2车2吨矿车、提大件最大22吨。
结论:
副立井提升机在满足各种安全系数和牵引能力的情况下,提人时最多78人、提物2车2吨矿车、提大件最大22吨。
副立井生产能力核定
副立井生产能力核算以以下公式进行计算
式中:
A为副立井生产能力核定(万t/a);
为每班人员上下井总时间,取7200s;
D为每班下其它材料次数。
取10次;
为每次下其它材料的循环时间,取540s;
R为出矸率,取10.83%;
为每次提矸石重量,取5t;
为每次提矸石的循环时间,取400s;
M为吨煤用材料比重,取4.5%;
为每次提升材料重量,取5.2t;
为每次提升材料的循环时间,取400s;
所以副立井提升能力核定为
则根据副立井核定提升能力计算的本矿原煤核定产量为
所以副立井目前的提升能力能够满足年产370.08万吨原煤的需要。
3米绞车提升能力核定
一、3米绞车房概况
2#斜井全长550米。
采用JK-3型提升机。
电机采用湘潭电机厂生产的630KW、YR560-10型交流绕线式异步电机;
采用太原山西机器厂生产的ZZL1000型行星齿轮减速机和主滚筒,传动比20;
采用洛阳宏创公司的JH104型液压站,压力4.5MPa,采用盘形闸制动;
采用洛阳宏创公司的E306型稀油站,压力0.2MPa;
采用Ø
36的镀锌钢丝绳;
单绳单滚筒提升;
最大速度4.65m/s;
采用转子绕组串电阻调速,采用洛阳源创公司的TKD—NT型提升机控制系统,以三菱FX2N-64MT型PLC作为主控制器,对全套系统进行自动调速控制,投切电阻采用可控硅投切。
绞车各种保护齐全。
二、3米绞车房各设备参数明细
斜井单钩串车提升
提人、提料
提升距离
550m
二号斜井
井筒倾角
250
车场
甩车场
缠绕式单滚筒提升机
3
JK—3
3m
滚筒宽度
2.2m
135KN
4.657m/s
适用钢丝绳直径
36mm
旋转部分变位质量
配用减速比
20
山西机器制造公司
2006年8月
YR560—10
630KW
定子电压
10000V
定子电流
51.2A
转子电压
1268V
307.5A
593r/min
功率因数
0.593
[GD]2
J0714056
湘潭电机股份有限公司
2007年10月
深度指示器
形式
牌坊式
滑块指针行程
1450mm
生产日期
2006年5月
减速器
ZZL1000型
传动形式
平行齿轮
传动比
2006年6月
最大输入转速
1000r/min
最大输出扭矩
33x104N·
m
6Vx19+FG
1026KN
宁夏恒力钢丝绳厂
测速发电机
ZCF—32
M8GA1712—4
1400W
额定转速
1500r/min
额定电压
230V
额定电流
6.1A
220V
励磁电流
0.47A
上海南洋电机三厂
2007年9月
提升容积
矿车
650kg
4个矿车
一次提升载重
提物:
最重16000kg
其他参数表
安全保护
电控系统
TKD—NT
洛阳源创电气有限公司
三、计算最大静张牵引力依据:
1、3米绞车电机型号YR630-10,功率630KW,额定转速593r/min
2、减速机型号ZZL-1000,速比20,传动效率96%。
3、滚筒直径3米,允许最大静张力135KN
4、钢丝绳型号6V*19+FG,直径36mm,单位重量525Kg/100m,破断力1026KN;
5、制动采用盘型闸制动,制动力矩447KN.M。
6、钩头破断力613KN;
7、斜井坡度25度。
四、以上条件计算3米绞车允许最大静张拉力。
1、根据电机转速、减速机速比、滚筒直径计算滚筒最大转速和钢丝绳线速度,根据电机轴功率和减速机传动效率计算允许最大牵引力
v=593*3.14*3/20=4.657m/s
F1=630*96%/4.657=130KN
2、滚筒最大静张力F2=135KN;
F3=1026/7=146.5KN
4、根据盘型闸制动力矩447KN·
F4=447/(3*1.5)=99.333KN
5、根据钩头拉力测试值和安全系数不小于2(《规程》第412条)计算
F5=613/2=306.5KN
由以上F1-F5的值进行比较得出3米绞车允许最大静张拉力为99.333KN
五、根据允许最大静张拉力计算最大牵引重量
钢丝绳最大静拉力计算公式
由公式
=mg×
+gPL(
+
)得,
m=(Fmax-gPL(
))/g
m——最大牵引重量单位kg
g——重力加速度取g=9.8m/s2
’——钢丝绳运行阻力系数取
’=0.15-0.25
——矿车运行阻力系数取
=取0.01-0.015
——坡度倾角250
——绞车牵引力单位N
P——Ø
36钢丝绳每米质量5.25kg/m
L——钢丝绳长度550m
m=(Fmax-gPL(
=(99333-9.8×
5.25×
550×
(0.423+0.25×
0.906))/9.8×
(0.423+0.015×
0.906)
通过以上计算得:
m=18920Kg,即每钩最大提升重量为18920Kg,采用平板车运输大件时,一次只能提1车,平板车自重980kg,所以允许提升设备重量=18920-980=17940kg。
本矿采用MGC1.1-6型固定式矿车,矿车容积1.1m3,矿车自重626Kg,矿车载重量=矿车容积×
岩体容重/岩体松散系数,故1吨矿车载重量=1.1×
2600/1.6=1609kg,矿车自重为m=626kg,根据最大牵引重量可知每钩提升矿车数量n为:
n=最大牵引重量/(每个矿车自重+载物重量)
=18920/(626+1609)=8.5,取n=8辆。
在日常运输过程中每钩1吨矿车提升数量空重车都为4辆,符合安全运输要求。
主斜井皮带运输机运输能力核定
一、主斜井皮带概况
主斜井皮带,采用DX型钢丝绳芯带式输送机,DTL-140/140/2*1250,运输机长1383米,担负矿井原煤提升任务,带宽1.4米,运量1400t/h,带速4.0m/s,带强3500N/mm,倾角16°
,采用双滚筒双电机驱动。
电动机为10KV,2╳1250KW交流鼠笼型异步电动机,南阳防爆电机厂生产,型号YKK630-4.采用美国罗克韦尔公司CST1950KV可控传输系统软启动方式,启动、制动加速度大大小于0.3m/s的规定。
具有完善的电液控制系统。
CST采用以AB公司SLC-500型PLC为核心的自动控制系统,整条皮带采用天津华宁公司的KTC101型多皮带控制系统,对整条皮带进行集中监视和控制。
二、提升能力核定
主井采用钢绳芯胶带(或普通胶带)输送机,提升能力核定按下式计算:
A=330
(万t/a)
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)
650
355
390
420
800~1000
400
435
470
1200~1400
455
500
1600~1800
520
2000~2200
480
535
本条皮带带宽1400mm,堆煤角选取25°
,k值选取420
B—输送机带宽,m;
本条皮带带宽1.4m;
v—输送机带速,m/s;
本条皮带带速4m/s;
C—输送机倾角系数,按下表取值,当输送机倾角在25°
~28°
时,按20°
~25°
外推计算取值;
本条皮带倾角16°
选取0.88
输送机倾角
0°
~8°
8°
~16°
16°
~20°
20°
C
1~0.97
0.97~0.88
0.88~0.81
0.81~0.72
k1—运输不均匀系数,取1.2;
γ—松散煤堆容积重,t/m3,取0.85~0.9;
本条皮带选取0.9;
t—日提升时间,16h或18h;
本条皮带选取16h;
所有参数带入公式得:
=330×
=997.5(万t/a)
供电系统能力核定
一、供电系统概况
我矿在北风井场地建一座110KV变电站,两回110kV电源线路引自柳林电厂110kV不同母线段,架空输电导线为LGJ-150/35,输电距离一回为2.722km,一回为3.135km;
全线架设避雷线,采用铁塔架。
我公司北翼瓦斯电厂以35KV向110KV变电站的35KV母线提供一路电源,发电高峰时发电量7000KW。
110KV变电站内设两台SFS8-25000/110110±
2×
2.5%/38.5±
2.5%/11Kv±
2.5%、25000kVA电力变压器。
另设有两台S7-315/10/0.4kV、315kVA电力变压器向北风井场地低压负荷用电,另设两台S9-80/10/0.4kV、80KVA电力变压器为本站供电。
站内110kV、35kV、10kV、380V母线均采用单母线分段接线型式。
110kV配电装置采用户外布置,35kV、10kV配电装置采用户内布置。
主变采用一台运行、一台热备用的运行方式。
二、供电能力核定
1、正常情况下,两回路电源线应采用分列运行的方式。
当采用一回路运行时,另一回路必须带电备用。
能力核定计算为工作线路和工作变压器的折算能力,备用线路、备用变压器、备用发电机组不计入供电容量。
2、电源线路的供电能力,需符合允许载流量的要求,并应满足线路压降不超过5%的规定。
3、电源线路能力核定按下式计算:
A=330×
16
A—电源线路的折算能力,万t/a;
P—线路合理、允许的供电容量,kW。
按线路允许的载流量计算,但线路电压降不得超过5%;
LGJ-150/35型电缆最大允许通过电流325A,额定电压110KV,功率因数选取0.9;
w—矿井吨煤综合电耗,kWh/t,采用上半年的实际吨煤综合
电耗36kWh/t。
代入公式得
(万t/a)=330×
=817(万t/a)
4、主变压器能力核定按下式计算:
A=330×
A—变压器的折算能力,万t/a;
S—工作变压器容量,kVA;
本矿主变容量25000KVA;
ψ—为全矿井的功率因数,取0.9;
电耗36kWh/t。
代入公式得
=330(万t/a)
主排水泵能力核定
一、主排水系统概况:
井下中央水泵房有三台南阳防爆集团泵业有限公司生产的MSH280-65╳7水泵,一台工作,一台备用,一台检修,水泵流量280M3/h,扬程455m,效率73%,配套电机为南阳防爆电机厂生产的YB630-4型电机,710KW,电压10KV,电流50.8A,转速1481r/min,功率因数0.85,绝缘等级F级。
排水管道为两趟直径为245mm无缝钢管,水仓容量1697.5M3。
矿井正常涌水量140M3/h,最大涌水量210M3/h,单台水泵能在8.5小时内排完矿井现在24h的正常涌水量,在18小时内排完矿井最大涌水量。
2009年三台水泵性能测试排水能力分别为200m3/h、180m3/h、1850m3/h.
二、水仓容量核定
矿井水仓容量必须满足《煤矿安全规程》规定,主水仓容量必须符合以下计算要求:
1.正常涌水量在1000m3/h以下时:
V≥8Qs(m3)
V—主要水仓的有效容量,m3;
Qs—矿井每小时正常涌水量,m3/h。
实际水仓容积1697.5M3≥8×
140M3
三、矿井排水系统能力核定按下式计算:
1.矿井正常涌水量排水能力:
Am=330
2.矿井最大涌水量排水能力:
An—排正常涌水时的能力,万t/a;
Bn—工作水泵小时排水能力,m3/h;
取值性能测试最小值180m3/h;
Pn—上一年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量,m3/t;
平均每天排水时间9小时,按照性能测试排水能力为185m3/h的水泵排水,平均每天排水量为1665m3,按照每天平均产量8000t计算,得Pn为0.21m3/t
Am—排最大涌水时的能力,万t/a;
Bm—工作水泵加备用水泵的小时排水能力,取值性能测试排水能力最小的两台泵,180+185=365m3/h;
Pm—上一年度平均日产吨煤所需排出的最大涌水量,m3/t;
按照一天最大排