主立井多绳摩擦提升计算.doc

主立井多绳摩擦提升计算计算依据1、 最大班提升量50吨2、 最大班上下井人数60人3、 矿车型号YFCO.75-6，自重G0=750kg，容积0.75m3,最大载荷1875kg，有效载荷1800kg。4、 提升容器采用3#单层罐笼，（2200x1350），承人15人，自重Qz=4.2吨，最大载荷2.6吨。5、 井深550m1、 终端载荷（1) 提升物料Q1=Q+QZ+G0=1875+2600+1800=6275kg（2） 提升人员，每人按70kg计算Q2=Qr+QZ=1050+2600=3650kg2、 选择钢丝绳（一）选择主钢丝绳由于终端载荷重6275kg，估计应选JKM-1.854(I)E型多绳缠绕式提升机。其摩擦轮直径D=1850mm。依据摩擦轮式提升机无导向轮时主导轮直径大于钢丝绳直径80倍且同时大于钢丝绳最粗丝直径1200倍的要求，钢丝绳最大直径为：d=1850/80=23mm。首绳选取4根，其中半数左捻，半数右捻，选用6V19（a）+Fc-18-1570型（镀锌三角形股），直径18mm，单重P=1.21kg/m，钢丝绳最小破断拉力Qs=168KN，钢丝绳公称抗拉强度=1570MPa。（2） 选择尾绳尾绳选取2根，选用619+Fc-24-1570型普通圆股钢丝绳，直径24mm，单重P=2.12kg/m，钢丝绳最小破断拉力Qs=298KN，钢丝绳公称抗拉强度=1570MPa。同时用圆尾绳旋转连接器做悬挂装置，克服圆股钢丝绳在使用过程中旋转的问题。3、 选择提升机（1） 摩擦轮直径D已预选，D=1850mm。（2） 最大静张力Fj计算以重车、罐笼在井口位置计算Fj=Q1+4pHj+2q(H+Hh) =6275+41.2120+22.12(550+20) =8788.6(kg) 8788.69.8/1000=86kN式中:Fj最大静张力Q1终端载荷6275kgp 主绳每米重量1.21kg/mq 尾绳每米重量2.12kg/mHj 井塔高度H提升高度，即井深550m；Hh井底轨面至尾绳环高度20m；依据摩擦轮式提升机无导向轮时主导轮直径大于钢丝绳直径80倍且同时大于最大钢丝直径1200倍的要求，选用JKM-1.854（I）E井塔式提升机，主导轮直径为1.85m，钢丝绳最大静张力210KN，最大静张力差为60KN，最大提升速度10m/s。减速器XP800，速比7.35。选用JS157-6型电机，功率460kW，电压6000v，转速985rpm。经验证，首绳升降人员时安全系数为9.028，满足安全规程的要求。由于设计提升采用加、减速度为0.75/s，不大于1/s，可以只作静防滑安全系数校验。经计算该提升机静防滑安全系数为1.811.75，满足安全要求。 立井箕斗缠绕式提升计算1、 原始数据（1） 矿井年产量 A=15万t/a（2） 工作制度 年工作日 br=300天 日提升时间14小时（3） 矿井最终水平深度 Hs=531m;（4） 卸载水平至井口高度 Hx=10m;（5） 装载水平至井下运输水平高度 Hz=18m;（6） 矿山容重 r=2.8（7） 电压等级 6000v。2、 提升容器的选择（1） 经济提升速度 提升高度 H=Hs+Hx+Hz=531+20+18=569m 经济提升速度 vj=0.4H=0.4569=9.54m/s（2） 经济循环提升时间 加速度a暂取0.75m/s 爬行阶段时间u暂取10s 休止时间暂取8s 经济的一次循环提升时间为： TJ=vj/a+H/vj+u+ =9.54/0.75+569/9.54+10+8=90.36s(3） 一次经济提升量 不均衡系数C，取1.15；富裕系数f取1.2； 一次经济提升量为： Qj =1.237t（4） 选择箕斗选用小号翻转式箕斗，型号:FJD1.2(2.5),其技术数据如下：箕斗名义载重量2.5t；箕斗斗箱有效容积1.2m3;箕斗自重QZ=2.3kg;箕斗高度4.1m（5） 一次实际提升量 Q=vr=1.22.8=3.36t（6） 所需一次提升时间T=（7） 所需一次提升速度 v=1/2aT-(u+)-a2T-(u+)2-4aH =1/20.75(245-18)-0.752(245-18)2-40.75569 =2.76m/s3、 提升钢丝绳计算根据国家标准重要用途钢丝绳GB8918-2006的有关规定，钢丝绳抗拉强度不得小于1570MPa，钢丝绳公称抗拉强度选用b=1770MPa，井架高度暂取Hj=25m钢丝绳最大悬垂长度Hc为：Hc=Hz+Hs+Hj=18+531+25=574m钢丝绳每米重量为：P=(Q+QZ)/(1.1b/ma-Hc) =(3360+2300)/(1.117000/6.5-574)=2.46kg/m选用钢丝绳26-6x37s+Fc-1770其参数为：直径26mm,破断力395kg,每米重量2.51公斤安全系数校验m=Qq/Q+Qz+pHc=49395.54/7284.42=6.8 m=6.86.5合格四、 天轮选择地面提升装置：天轮直径为钢丝绳直径的80倍。2680=2080mm选天轮直径2500mm，符合安全规程要求。五、提升机选择(1) 卷筒的选取 卷筒直径同天轮直径2500mm 卷筒宽度的确定卷筒平均缠绕直径Dp采用双层缠绕Dp=2500+1/24262-282=2522多层缠绕式中：H提升高度；LS钢绳实验长度30米； Nm错动圈数，取3；Di卷筒直径 n缠绕层数，取2;钢丝绳圈间距，取23mm 1138mm选JK-2.5/20卷扬机，卷筒直径2.5m，卷筒宽度2.0m，所选提升机宽度满足要求。(2) 钢丝绳最大静张力和最大静张力差 钢绳最大静张力 （3360+2300+2.51574）9.81 69658.26N 钢丝绳最大静张力差 28615.8N 提升速度JK-2.5/20 提升机速度为5m/s电机转速750r/min5.2.6 电动机预选电动机功率估算 190kw暂选用电机Y355L48 200kW 6000V 743r/min，待等效力计算后确定转动惯量J550kgm2质量：1905 kg选择JK型单绳缠绕式矿井提升机型号：JK-2.5/20卷筒个数：个直径：2.5m宽度：2.0m提升机最大静张力:9000kg提升机最大静张力差900kg钢绳最大静张力：7108kg9000 kg合适钢绳最大静张力差：29209000 kg合适提升速度：5m/s速比：20电动机：200kW合适 转速743r/min旋转部分变位质量（除电动机和天轮）机器质量（除电机和电控）绳槽式：kg5.2.7 井架和提升机房配置(1) 井架高度箕斗提升Hj=hx+hj+hch+hgj+Dj=14.5+5.605+4+10+3.5 34.98m取井架高度：40m，卷扬机房地坪标高比井口标高高2m。 374 372(2) 卷筒中心至提升容器中心距离bmin0.6Hj+3.5+D=0.640+3.5+3.5=31.0m取b=34m(3) 钢丝绳弦长=49.233m(4) 钢丝绳偏角提升中心距1884mm外偏角:1=56252=1217(5) 钢丝绳仰角53.1534483153912494375.2.8 提升计算(1) 主井箕斗提升动力学计算箕斗提升运动学计算（五阶段提升）序号计算项目计算公式及结果1箕斗卸载过程斗框运行距离h0=4m2空箕斗离开曲轨的运行速度V0=1.5m3空箕斗在曲轨上的运行时间S4空箕斗在曲轨上的加速度5重箕斗进入曲轨的速度V4=0.5m/s6重箕斗在曲轨上的减速度7重箕斗在曲轨上的减速运行时间 h4=h08箕斗在曲轨上减速运行距离9箕斗在曲轨外的加速度a1=0.6m/s2箕斗提升运动学计算（五阶段提升）序号计算项目计算公式及结果10箕斗在曲轨外加速运行时间11箕斗在曲轨外加速运行距离12箕斗在曲轨外减速度a3=0.6m/s213箕斗在曲轨外减速运行时间14箕斗在曲轨外减速运行距离15箕斗在曲轨外等速运行距离h2=H-2h0-h1-h3=551.5-24-47.90449.58446.01m16箕斗在曲轨外等速运行时间17一次提升时间T1=t0+t1+t2+t3+t4=5.33+10.38+57.699+12.05+16=101.459（S）18两次提升之间的停歇时间=10（S）19一次提升全时间T总=T1+=101.459+10=111.459（S）20每小时提升次数21每小时提升量5.30435.48188.19t/h22每日提升量188.1919.5=3670t/d （15h提升2823t/d）23每年提升量3670300=1101000（t/a）提升高度551.5m时，每天工作19.5h，每年可以完成110.1万t矿石的提升量，满足提升能力的要求。每天提升11小时可完成2000t矿石，为后期扩大产量留有较大能力。(2) 变位质量计算变位质量计算表序号计算项目计 算 公 式 及 结 果变位质量总和1有效装载量kgQ=5304kg2箕斗质量kg2Qj2595511910kg3两根钢丝绳质量kg2PsL=8627kg4两个天轮变位质量kg2mt=2903.52=2205kg5提升机转动部分变位质量kgmj=26171kg6电动机转动部分变位质量kg变位质量总和：M=5304+11910+8627+2205+26171+539859615kgc空箕斗在卸载曲轨上的质量减轻系数，c=0.4重箕斗在卸载曲轨上的质量减轻系数，=0.9K井筒阻力系数，K=1.15(3) 提升动力学计算提升动力学计算表序号计算项目计算公式及结果1t0阶段开始=9.81(1.155304+0.45955+6.24551.5)+596150.281=133716(N)2t0阶段终了3t1阶段开始4t1阶段终了5t2阶段开始6t2阶段终了7t3阶段开始8t3阶段终了9t4阶段开始10t4阶段终了(4) 等效功率计算 kW F2t=（9.495+16.473+22.164+0.057+3.588）1010=51.7771010等效时间计算等效功率计算等效力：（N）等效功率：预选电机1000kW满足要求。过负荷系数校核：按最大力： （=1.8）电机额定拖动力：，满足要求。特殊力验算：提箕斗：Fs=1.15（Qj+PsH）g=1.15（5955+6.24551.5）9.81 =106005（N） （满足要求）电动机功率N=1000kW，满足要求。5.3 西区副井提升5.3.1 概述西区副井提升废石，升降人员、设备、材料及火药等，提升容器为罐笼、矿车，下放最大件为6t。井内设人道梯子间、管缆间，为安全出口。本副井服务于西区井下各中段，一期提升高度573m。5.3.2 设计条件(1) 提升量：400t/d(2) 最大班人员：180人/班(3) 最大件重量：6t(4) 最