主井钢丝绳计算

1、*主井凿井设施、钢丝绳选型计算一、提升设备的选型（一）井筒基本数据井筒设计净直径为5.0m，井筒全深348m。井筒利用IIIG型凿井井架进行工程施工，井架天轮平台的水平高度19.846m。（二）提升设备井筒主提升采用JK-2.5/20凿井专用绞车，副提升采用GKT2-1.60.9/20凿井专用绞车、主提升使用3.0m3吊桶，DX-2.4m3底卸式吊桶下放混凝土，副提升使用1.0m3吊桶主提采用9t钩头装置。副提采用5t钩头装置（三）主提升钢丝绳的选择计算（1）钢丝绳悬垂长度H0Hsh+Hj348+19.846367.846m； 式中：Hsh井筒深度mHj井口水平至井架天轮平台悬垂高度m考虑天轮

2、平台钢结构及天轮结构，取H0372m（2）钩头、滑架、缓冲器重量Qz=Q1+Q2=1862+1697+161=3720（N）式中：Q19t钩头及连接装置重量为1862NQ2滑架及缓冲器装置重量1697+161=1858N（3）终端荷重1）3.0m3吊桶提升矸石时：Q矸=gG + KmVg+0.9(11/Ks ) Vs+Qz=9.81（10490.93.016000.9(11/2)3.01000）3720 =9.81（104943201350）3720=69633（N）式中：Km装满系数 取Km=0.9V 吊桶容积 V=3.0m3g 松散矸石容重 取rg=1600kg/m3s 水容重 取rs=1

3、000kg/m3Ks 岩石松散系数 取 Ks=2.0G 3.0m3座钩式吊桶重量 G=1049kg2）2.4m3底卸式吊桶下放混凝土时Qdxs=g（GKmVg）Qz =9.81（12500.92.42675）3720=72665（N）式中：G2.4立方底卸式吊桶自重 G=1250kgKm装满系数 取Km=0.9V 吊桶容积 V=2.4m3g 混凝土容重 取rg=2675kg/m33）下放SJZ5.5型伞钻时Q伞钻=QSZQz=539553720=57675（N）式中：QSZSJZ5.5型伞钻重量为53955NQz钩头、滑架及缓冲器装置重量3720N（4） 提升钢丝绳单位长度重量Ps按最大荷载提

4、2.4m3底卸式吊桶计算，Q=72665N，H=372m。kg/m式中：B钢丝绳公称抗拉强度 取B=1770Mpa ma 安全系数 取ma=7.5根据计算选187+FC-30-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其标准每米重量PSB=3.51kg/m，钢丝破断力总和Qd=670367N。（5）钢丝绳安全系数校核 提物时，使用2.4m3底卸式吊桶，提升深度372m7.5符合规定。 提人时按每次提升10人考虑，每人重100kg（带工具）QR=9.81(10100+1049)+3720=23821（N）9符合规定。（四）副提升钢丝绳的选择计算（1）钢丝绳悬垂长度H0Hsh+Hj348+19.846367

5、.846m； 式中：Hsh井筒深度mHj井口水平至井架天轮平台悬垂高度m考虑天轮平台钢结构及天轮结构，取H0372m（2）钩头、滑架、缓冲器重量Qz=Q1+Q2=1078+1337=2415（N）式中：Q15t钩头及连接装置重量为1078NQ2滑架及缓冲器装置重量1176+161=1337N（3）终端荷重1）1.0m3吊桶提升矸石时：Q矸=gG + KmVg+0.9(11/Ks ) Vs+Qz=9.81（3480.91.016000.9(11/2)1.01000）2415 =9.81（3481440450）2415=24370（N）式中：Km装满系数 取Km=0.9V 吊桶容积 V=1.0m3

6、g 松散矸石容重 取rg=1600kg/m3s 水容重 取rs=1000kg/m3Ks 岩石松散系数 取 Ks=2.0G 1.0m3座钩式吊桶重量 G=348kg（4） 提升钢丝绳单位长度重量Ps按最大荷载提1.0m3挂钩式吊桶计算，Q=24370N，H=372m。kg/m式中：B钢丝绳公称抗拉强度 取B=1770Mpa ma 安全系数 取ma=7.5根据计算选187+FC-18-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其标准每米重量PSB=1.26kg/m，钢丝破断力总和Qd=241204N。（5）钢丝绳安全系数校核 提物时，使用1.0m3挂钩式吊桶，提升深度372m7.5符合规定。 提人时按每次提

7、升4人考虑，每人重100kg（带工具）QR=9.81(4100+348)+2415=7338（N）9符合规定。（五）提升天轮的选择D60d6030=1800mm（d为钢丝绳直径）D60d6018=1080mm（d为钢丝绳直径）主钩选用直径D=2000mm的铸钢天轮，其破断力总和为672KN，副钩选用直径D=1600mm的铸钢天轮，其破断力总和为485KN，满足要求。（六）主提升机的选择（1）卷筒直径D60d=6030=1800mm （d为钢丝绳直径） （2）选定提升机型号考虑到井筒深度，为了提高提升能力，决定选用JK-2.5/20提升机做为主提升机，其主要指标如下：卷筒直径：D=2500mm；

8、卷筒宽度：BT=2000mm；钢丝绳最大静张力：FJ=90KN；钢丝绳最大静张力差：FJ=55KN。（3）校验卷筒宽度缠绕层数 n=B/BT=1788.6/2000=0.89（层），需要缠绕一层钢丝绳，符合要求。式中：H提升高度，取H=372m； 30试验绳长度30米绳圈间隙，取3； d 绳径，d = 30mmn 缠绳层数（4）验算提升机的强度最大静张力验算Fj=Q0+PSBH0=72665+3.513729.81=85474FJ=90000 (3.0m3)符合规定。（5）电动机功率估算 式中：VmB提升机最大速度 VmB=4.7m/s 传动效率 取=0.85提升机配备电机为YR143-46-

9、10/487kw，完全满足施工需要。（七）副提升机的选择（1）卷筒直径D60d=6022=1320mm （d为钢丝绳直径） （2）选定提升机型号考虑到井筒深度，为了提高提升能力，决定选用GKT2-1.60.9/20提升机做为副提升机，其主要指标如下：卷筒直径：D=1600mm；卷筒宽度：BT=900mm；钢丝绳最大静张力：FJ=45KN；钢丝绳最大静张力差：FJ=30KN。（3）校验卷筒宽度缠绕层数 n=B/BT=1743/900=1.9（层），需要缠绕二层钢丝绳，符合要求。式中：H提升高度，取H=372m； 30试验绳长度30米绳圈间隙，取3； d 绳径，d = 18mmn 缠绳层数（4）验

10、算提升机的强度最大静张力验算Fj=Q0+PSBH0=24370+1.263729.81=28968FJ=45000 (1.0m3)符合规定。（5）电动机功率估算 式中：VmB提升机最大速度 VmB=3.06m/s 传动效率 取=0.85提升机配备电机为YR143-46-10/130kw，完全满足施工需要。二、悬吊设备的选型（一）吊盘悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择吊盘采用二层盘，六根绳悬吊。选用一台HZ-4抓岩机，吊盘自重：Q1=117720N，吊盘放置砼重：Q2=14715N，人员重：Q3=9810N，抓岩机重：Q4=79235N，水箱及水重：Q5=19620N，卧泵重Q6=198

11、162N。钢丝绳悬垂长度按照372m计算。（1）终端荷重 Q0Q0=1/4（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）=0.25（117720+14715+9810+79235+19620+198162）=0.2526091665229(N)（2）钢丝绳单位长度重量： 式中：B钢丝绳极限抗拉强度，取B=1770Mpa Ma：安全系数，取Ma=6（3）根据计算选: 187+FC-28-1770钢丝绳，其每米重PSB=3.06kg/m，钢丝破断力总和584021N。（4）钢丝绳安全系数校验6符合规定3、稳车选择根据单根钢丝绳最大荷重76466N，选用JZ-10/600A型稳车4台4、悬吊天轮选择 D20

12、d =2026=520mm （d钢丝绳直径）选用0.6米单槽悬吊天轮。（二）抓岩机悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择选用1台HZ-4型中心回转抓岩机，机重79235N，（1）终端荷重 Q0Q0=79235N（2）钢丝绳单位长度重量： 式中：B钢丝绳极限抗拉强度，取B=1770Mpa Ma：安全系数，取Ma=6（3）根据计算选: 187+FC-28-1770钢丝绳，其每米重PSB=3.06kg/m，钢丝破断力总和583765N。（4）钢丝绳安全系数校验6符合规定3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重90402N，选用JZ-10/600A型稳车1台。4、悬吊天轮选择 D20d =2028=560m

13、m （d钢丝绳直径）选用0.6米单槽悬吊天轮。（三）模板悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择模板自重Q1147150N，模板增加混凝土重量Q224525N；共计三个稳车悬吊。（1）终端荷重 Q0Q0=1/3（Q1+Q2）=1/3（147150+24525）57225(N)（2）钢丝绳单位长度重量： 式中：B钢丝绳极限抗拉强度，取B=1770Mpa Ma：安全系数，取Ma=6（3）根据计算选: 187+FC-26-1770钢丝绳，其每米重PSB=2.64/m，钢丝破断力总和502936N。（4）钢丝绳安全系数校验6符合规定3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重66859N，选用JZ-16/1000

14、A型稳车3台4、悬吊天轮选择 D20d =2026=520mm （d钢丝绳直径）选用0.6米单槽悬吊天轮。（四）排水用电缆悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择卧泵电缆单独悬吊，选用U-370-125电缆，其重量Q1=83729.81=29195N；卡子每3米一付，每付重27.49N，其重量：Q2=372327.49=3409(N)（1）终端荷重 Q0Q0=Q1+Q2=29195+3409=32604 (N)（2）钢丝绳单位长度重量： 式中：B钢丝绳极限抗拉强度，取B=1770Mpa Ma：安全系数，取Ma=5（3）根据计算选: 187+FC-18-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其每米重

15、PSB=1.26kg/m，钢丝破断力总和241204N（4）钢丝绳安全系数校验5符合规定3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重37202N，选用JZ-5/1000A型稳车一台。4、悬吊天轮选择 D20d =2018=360mm （d钢丝绳直径）选用0.6米单槽悬吊天轮。（五）安全梯悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择安全梯为金属结构，其重量Q1=9810N，可乘15人，每人均700N其重量Q2=7015=10500N （1）终端荷重 Q0Q0=Q1+Q2=9810+10500=20310 (N)（2）钢丝绳单位长度重量： 式中：B钢丝绳极限抗拉强度，取B=1770Mpa Ma：安全系数，取Ma=

16、9（3）根据计算选: 187+FC-18-1770-特型多层股不旋转钢丝绳，其每米重PSB=1.26kg/m，钢丝破断力总和241204N（4）钢丝绳安全系数校验9符合规定3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重24908N，选用JZA-5/1000型专用安全梯稳车一台。4、悬吊天轮选择 D20d =2018=360mm （d钢丝绳直径）选用0.6米单槽悬吊天轮。*煤矿主井钢丝绳选型列表序号名 称规 格数量/长度(m)备注1主提升钢丝绳187-FC-30-1770-特1/6002副提升钢丝绳187-FC-18-1770-特1/6003稳绳、吊盘钢丝绳187-FC-28-17706/5704排水用电缆钢丝绳187-FC-18-17701/5705模板钢丝绳187-FC-26-17703/5706抓岩机钢丝绳187-FC-28-17701/5707安全梯钢丝绳187-FC-18-17701/570*煤矿主井稳车绞车选型列表序号名 称规 格单位(台)备 注1主提升绞车JK-2.5/2012副提升绞车GKT2-1.60.9/2013稳绳、吊盘稳车JZ-10/600A64排水用电缆稳车JZA-5/100015模