矿井提升设备的选型和设计

1、目 录第 1 章 矿矿井井提提升升设设备备 2一、提升方式2二、主提升设备选型计算2三、开采煤时主提升能力计算13四、副提升设备选型计算16五、开采煤时副井提升能力校核28六、煤井下主要运输设备选型31第第 2 章章 采区机械设备选型采区机械设备选型34一、采区下山提升设备34二、回采工作面设备42三、掘进施工设备44结束语结束语47参考文献参考文献48附录附录 A 采区供电系统图附录 B 设备布置图第一章第一章 矿井提升设备矿井提升设备一、提升方式矿井七2煤与二1煤采用分期开拓开采的方式，初期开采七2煤，后期经技术改造后开采二1煤。七2煤井设计生产能力为0.30Mt/a，采用立井开拓，二个提

2、升井筒，其中主井井深 277m，担负七2煤矿井提煤任务；副井井深 277m，担负七2煤矿井辅助提升任务；二1煤井设计生产能力为 0.45Mt/a，采用立井开拓，利用七2煤井二个提升井筒延深至二1煤的开采水平，在七2煤井开采结束后进行二1煤的开采，二1煤主井井深 577m，担负二1煤矿井提煤任务；副井井深 577m，担负二1煤矿井辅助提升任务。二、主提升设备选型计算（一）设计依据（一）设计依据初期开采七2煤时1、生产能力：、生产能力：0.30Mt/a2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间，每天净提升时间16h。3、井深：、井深：H=277m4、提升方式：双箕斗提升，采

3、用定重装载。、提升方式：双箕斗提升，采用定重装载。后期开采二1煤时1、生产能力：、生产能力：0.45Mt/a2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间，每天净提升时间16h。3、井深：、井深：H=577m4、提升方式：双箕斗提升，采用定重装载。、提升方式：双箕斗提升，采用定重装载。（二）提升容器选择（二）提升容器选择该矿井初期开采七该矿井初期开采七2煤时井深煤时井深 277m，后期开采二，后期开采二1煤时井深煤时井深577m，根据，根据煤炭工业矿井设计规范煤炭工业矿井设计规范规定，为避免提升系统的重规定，为避免提升系统的重复改扩建复改扩建,同时考虑到矿井后期开采二同时考

4、虑到矿井后期开采二1煤时井筒深度增加，所以初煤时井筒深度增加，所以初期开采七期开采七2煤和后期开采二煤和后期开采二1煤时主、副井提升设备统一按开采最终煤时主、副井提升设备统一按开采最终水平选择计算。计算过程以后期开采二水平选择计算。计算过程以后期开采二1煤的提升设备选型计算为煤的提升设备选型计算为准。准。1、确定经济提升速度V=(0.3-0.5)=7.2-12.01m/s577取：Vm=8m/s，1=1.0m/s22、计算一次提升循环时间、计算一次提升循环时间: Tx = 108=98.1s8157783、根据矿井年产量和一次提升循环时间即可求出一次提升量。、根据矿井年产量和一次提升循环时间即

5、可求出一次提升量。Qj=3.3t450000 1.2 1.2 98.13600 330 16据此提升容器选择据此提升容器选择 JDS-4/554Y 型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道）型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道），箕斗自重，箕斗自重 QZ=6500kg（含连接装置）（含连接装置）,载重量载重量 Q=4000kg，提升钢，提升钢丝绳丝绳 4 根，平衡尾绳根，平衡尾绳 2 根，钢丝绳间距根，钢丝绳间距 300mm。（三）钢丝绳选择（三）钢丝绳选择1、绳端荷重、绳端荷重Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg2、钢丝绳悬垂长度、钢丝绳悬垂长度Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e

6、=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.750.925+5=593.1m式中：式中：Hg -过卷高度过卷高度 Hg=6.5mHh -尾绳环高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+22.004=11.008mHr -容器高度容器高度 Hr=10.9mRT-天轮半径天轮半径e-上下天轮垂直距离上下天轮垂直距离 e=5mS-提升容器中心距提升容器中心距HX -卸载高度卸载高度 HX=12m3、首绳单位长度重量计算、首绳单位长度重量计算PK =1.29kg/m110()BcQnHmd10500110 1674 (593.1)7式中：B钢丝绳计算抗拉强度，取 1670MPam钢

7、丝绳安全系数，取钢丝绳安全系数，取7根据以上计算，首绳选用根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V30+FC-1670-307型钢丝型钢丝绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径dk=22mm，钢丝破，钢丝破断拉力总和断拉力总和Qq=307200N，钢丝绳单位长度质量为，钢丝绳单位长度质量为Pk=1.96kg/m。4、尾绳单位长度重量计算、尾绳单位长度重量计算qk =Pk=1.96=3.92kg/mnn42式中：式中：n首绳钢丝绳根数首绳钢丝绳根数 n=4n 尾绳钢丝绳根数尾绳钢丝绳根数 n =2根据以上计算，尾绳选用根据以上计算，尾绳选用8815NA

8、T-P847-1360型扁钢丝型扁钢丝绳绳2根，单重根，单重q=3.82kg/m。（四）提升机选择（四）提升机选择1、主导轮直径、主导轮直径D90d=9022=1980（mm）2、最大静拉力和最大静拉力差、最大静拉力和最大静拉力差最大静拉力：最大静拉力：Fj=Q+Qc+nPkHc=6500+4000+41.96593.1=15150kg最大静张力差：最大静张力差：Fc=Q=4000kg据此主井提升装置选用据此主井提升装置选用JKMD-2.254（I）E型落地式多绳摩擦型落地式多绳摩擦式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径D=2250mm，天轮直径，天轮直径

9、DT=2250mm，最大静张力，最大静张力215kN，最大静张力差，最大静张力差65kN，钢丝绳根数，钢丝绳根数4根，摩擦轮钢丝绳间距根，摩擦轮钢丝绳间距300mm，提升速度，提升速度V=6.5 m/s，减速比，减速比i=10.5,提提升机旋转部分变位质量升机旋转部分变位质量mj=6500kg，天轮变位质量，天轮变位质量mt=2300kg，衬垫，衬垫摩擦系数摩擦系数=0.23。（五）提升系统的确定（见图（五）提升系统的确定（见图6-1-1）1、井架高度、井架高度Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.751.125+5=35.2m取取HJ=36m2、提升机摩擦轮中

10、心线距井筒中心线距离、提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离LS0.6Hj+3.5+D=0.636+3.5+2.2527.35m取取LS=28m3、钢丝绳弦长、钢丝绳弦长下弦长下弦长LX1=2210()()22tjSDsHCL222.0042.25(31 0.8)(28)22 =39.8m上弦长上弦长LX=220()()22tjSDsHCL222.0042.25(360.8)(28)22 =44.9M式中：式中：HJ1-井架下层天轮高度井架下层天轮高度 C0-摩擦轮中心与地平距离4、钢丝绳的出绳角、钢丝绳的出绳角下出绳角下出绳角图6-1-1+0m主井提升系统图1、本图井口标高设为+0m。2、首绳为

11、22ZAB6V*30-1670型，4根。3、尾绳为85*17NAT-P8*4*7型，2根。4、单位为mm。5、绳间距为300mm。44900398002.25m2.25m28000800310003600052 37 16 51 37 28提升中心线装载平面30000卸载平面12000+31m+12m+36m577000下下=arctan+arcsin1022jtHCDsLs12txDDL=ARCTAN+ARCSIN=5239931 0.82.0042.2528222.252.252 39.8上出绳角上出绳角上上=arcsin=5137 280jxHCL5、围包角、围包角的确定的确定经计算围包

12、角经计算围包角=1811 4（六）提升容器最小自重校核（六）提升容器最小自重校核1、按静防滑条件容器自重为、按静防滑条件容器自重为QZQ-nPkHc=D1Q-nPkHc11(12)(1)jwwe =2.3594000-41.96593.1=4786.1kg经查表，当围包角经查表，当围包角=1811 4时时D1=2.359式中：式中：w1-箕斗提升时矿井阻力系数箕斗提升时矿井阻力系数 w1=0.075 j-静防滑安全系数静防滑安全系数 j=1.752、按动防滑条件、按动防滑条件QZQ+Gd-nPkHc1111(12)()121(1)1ggwwgege11(1)121(1)1gggege=A1Q+

13、C1Gd-nPkHc=2.21154000+0.15332300-41.96593.1=4548.7kg经查表，当围包角 =18114，加速度 a1=0.5 时,A1=2.2115,C1=0.1533。式中：式中： Gd-天轮的变位质量。天轮的变位质量。经计算满足防滑条件的箕斗最小自重均小于所选箕斗自重，防经计算满足防滑条件的箕斗最小自重均小于所选箕斗自重，防滑条件满足要求。滑条件满足要求。（七）钢丝绳安全系数与提升机的校验（七）钢丝绳安全系数与提升机的校验1、首绳安全系数校验、首绳安全系数校验m=8.37.20.00qcnQ(QQ +)kcnP Hg4 307200(650040004 1.

14、96 593.1) 9.8 05H=6.9满足要求满足要求2、最大静张力和最大静张力差、最大静张力和最大静张力差最大静拉力：最大静拉力：Fj=15150kg=148kN215kN最大静张力差：最大静张力差：Fc=4000kg=39kN3ZJMM3()mJMaQ RM(42001 0.54000) 1.1254000 1.125满足要求。满足要求。式中：式中：MZ-制动力矩制动力矩 MJ-静荷重旋转力矩静荷重旋转力矩（十一）电控设备（十一）电控设备本提升机采用直流拖动，电控设备随主机成套供货。电控设备本提升机采用直流拖动，电控设备随主机成套供货。电控设备型号选用型号选用JKMK/SZ-NT-77

15、8/550-3系列提升机全数字直流电控设备。系列提升机全数字直流电控设备。（十二）供电电源（十二）供电电源提升机采用双回路供电，一回工作，一回备用。供电电源引自提升机采用双回路供电，一回工作，一回备用。供电电源引自矿井地面变电所，详见地面供电系统图。矿井地面变电所，详见地面供电系统图。三、开采七2煤时主提升能力计算矿井在初期开采七2煤时设计生产能力为 0.30Mt/a，井筒深度H=277m，主井提升装置选用以开采二1煤计算为准的JKMD2.254（I）E 型落地式多绳摩擦式提升机，提升容器为JDS-4/554Y 型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道） 。提升钢丝绳首绳选用 22ZAB-6V30+FC-1

16、670-307 型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用8815NAT-P847-1360 型扁钢丝绳 2 根，该提升设备在初期开采七2煤时一次安装到位，分期服务于七2煤和二1煤的开采。（一）提升高度的确定（一）提升高度的确定Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m式中：式中：Hr -容器高度容器高度 Hr=10.9HX -卸载高度卸载高度 HX=12mHz -装载高度装载高度 HZ=30m（二）提升运动学及提升能力计算（二）提升运动学及提升能力计算(提升速度图力图见图提升速度图力图见图6-1-3)经计算得初加速度经计算得初加速度 a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s

17、，卸载曲轨行程，卸载曲轨行程h0=2.35m,主加速度主加速度 a1=0.50m/s2，提升减速度，提升减速度 a3=0.50m/s2。 （提升速（提升速度及力图见图度及力图见图 6-1-3）1、初加速度阶段、初加速度阶段卸载曲轨初加速时间：卸载曲轨初加速时间：t0=3.13soVoa1.50.48箕斗在卸载中曲轨内的行程：箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m2、正常加速度阶段、正常加速度阶段加速时间：加速时间：t1=10.8s01mVVa6.9 1.50.5加速阶段行程：加速阶段行程：h1=t1=10.8=45.4m02mVV6.9 1.523、正常减速阶段、正常减速阶段减速阶段时间：

18、减速阶段时间：t3=12.8s43mVVa6.90.50.54508045080450802644022图(6-1-3)629754508063721F(N)t03.1310.8t124.912.8t2t3t (s)16t5t4a3=0.5m/sa1=0.5m/sV0=1.5m/sv(m/s)Vm=6.9m/sV4=0.5m/s629756372126440减速阶段行程：减速阶段行程：h3=t3=12.8=47.4m42mVV6.90.524、爬行阶段、爬行阶段爬行时间：爬行时间：t4=6s44hV30.5爬行距离：爬行距离：h4=3m5、抱闸停车时间、抱闸停车时间 t5=1s6、等速阶段、等

19、速阶段等速阶段行程：等速阶段行程：h2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4-3=171.8m式中：式中：Ht-提升高度提升高度 Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m等速阶段时间：等速阶段时间：t2=24.9s2mhV171.86.97、一次提升循环时间、一次提升循环时间Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s式中式中: 休止时间取休止时间取 12s8、提升设备年实际提升量、提升设备年实际提升量An=89.7 万万 t/a3600 4 330 161.2 70

20、.6 提升能力富裕系数为提升能力富裕系数为af=2.99AnAn89.730提升能力满足要求提升能力满足要求（三）提升系统动力学计算（三）提升系统动力学计算1、提升系统总变位质量、提升系统总变位质量m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =4000+26500+41.96610+22300+6500+4399 =37281kg式中：式中：Lp钢丝绳全长钢丝绳全长 Lp=610m（包括尾绳）（包括尾绳） 。2、动力学计算（按平衡系统计算）、动力学计算（按平衡系统计算）1、提升开始阶段、提升开始阶段开始时：开始时：F0=Kmg+Ht+ma0=1.1540009.8+372810.48=62

21、975N终了时：终了时：F0=F0-2h0=629750=62975N式中：式中：-提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差，平衡系统提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差，平衡系统0。2、主加速阶段、主加速阶段开始时：开始时：F1=F0+m（a1-a0）=62975+37281（0.5-0.48）=63721N终了时：终了时：F1=F1=63721N 3、等速阶段、等速阶段开始时：开始时：F2=F1-ma1=63721-372810.50=45080N终了时：终了时：F2=F2=45080N4、减速阶段、减速阶段开始时：开始时：F3=F2-ma3=45080-372810.50=26440N终了时：终了时

22、：F3=F3=26440N5、爬行阶段、爬行阶段开始时：开始时：F4=F3+ma3=26440+372810.50=45080N终了时：终了时：F4=F4=45080N经计算所选主井提升设备在初期开采七经计算所选主井提升设备在初期开采七2煤时煤时,可满足矿井七可满足矿井七2煤煤井煤炭提升任务的要求。井煤炭提升任务的要求。四、副提升设备选型计算（一）设计依据初期开采七初期开采七2煤时煤时1、生产能力：、生产能力： 0.30Mt/a。2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日330d，每天最大班净提升时间，每天最大班净提升时间16h。3、提升高度：、提升高度：H=277m(井筒深度井筒深度)。4、

23、最大班下井人数：、最大班下井人数：109人。人。5、最大件重量：、最大件重量：3170kg。 （主排水泵电机（主排水泵电机,不可拆卸件）不可拆卸件）后期开采二后期开采二1煤时煤时1、生产能力：、生产能力： 0.45Mt/a。2、工作制度：年工作日、工作制度：年工作日330d，每天最大班净提升时间，每天最大班净提升时间16h。3、提升高度：、提升高度：H=577m(井筒深度井筒深度)。4、最大班下井人数：、最大班下井人数： 125人。人。5、最大件重量：、最大件重量：5350kg(主排水泵电机主排水泵电机,不可拆卸件不可拆卸件)。（二）提升容器选择（二）提升容器选择根据矿井后期开采二根据矿井后期

24、开采二1煤时的年产量及辅助提升量，经计算，副煤时的年产量及辅助提升量，经计算，副井提升容器选用一对井提升容器选用一对1.0t双层单车多绳标准罐笼（宽窄各一个）双层单车多绳标准罐笼（宽窄各一个） ，钢，钢丝绳罐道，宽罐笼质量为丝绳罐道，宽罐笼质量为Q=5800kg，每次承载，每次承载38人，窄罐笼质量为人，窄罐笼质量为Q=4656kg，每次承载，每次承载23人。提矸选用人。提矸选用1.0t标准矿车，矿车自重标准矿车，矿车自重QZ=610kg，载矸量为，载矸量为Qm=1800kg，每次提升一辆矿车。，每次提升一辆矿车。（三）钢丝绳及提升机选择（三）钢丝绳及提升机选择1、绳端荷载计算、绳端荷载计算提

25、升物料（按提矸计算）：提升物料（按提矸计算）：Q矸矸=Q+Qm+QZ=5800+1800+610=8210kg提升人员：提升人员：Q人人=Q+Qr=5800+2850=8650kg提升最大件设备：提升最大件设备：Q大件大件=5800+5350=11150kg式中式中:Qr每次乘载人员重量每次乘载人员重量,按最多按最多38人计算。人计算。 5350卸载最大件水泵电机重量。卸载最大件水泵电机重量。2、首绳单位长度重量、首绳单位长度重量PK大件大件=1.65kg/m110()BQnHcm大件11150110 1674 (611)8PK人人=1.5kg/m110()BQnHcm人8650110 167

26、4 (611)9式中式中:Hc钢丝绳悬垂长度钢丝绳悬垂长度Hc=H+Hj+Hh=577+24+10=611m n首绳钢丝绳根数首绳钢丝绳根数 Hh尾绳环高度尾绳环高度根据以上计算，首绳选用根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V30+FC-1770-326型钢丝型钢丝绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径dk=22mm，钢丝破，钢丝破断拉力总和断拉力总和Qq=326030N，钢丝绳单位长度质量为，钢丝绳单位长度质量为Pk=1.96kg/m。3、尾绳单位长度重量、尾绳单位长度重量qk =Pk=21.96=3.92kg/m1nn式中式中:n1尾绳钢丝绳根

27、数尾绳钢丝绳根数根据以上计算，尾绳选用根据以上计算，尾绳选用8515NAT-P847-1370型扁钢丝型扁钢丝绳两根，其主要技术参数为：钢丝绳尺寸宽绳两根，其主要技术参数为：钢丝绳尺寸宽厚厚=85mm15mm，钢丝破断拉力总和钢丝破断拉力总和Qq=542000N，钢丝绳单位长度质量为，钢丝绳单位长度质量为qk=3.82kg/m。4、提升机选择、提升机选择1）摩擦轮直径）摩擦轮直径D90d=9022=1980（mm）2)最大静张力和最大静张力差最大静张力和最大静张力差最大静张力最大静张力(按提升最大设备计算按提升最大设备计算)Fj=Q+Q大件大件+nPkHj+n1qk(H+Hh)=5800+53

28、50+41.9624+23.82(577+10)=15823kg最大静张力差最大静张力差Fc=Qr+（5800-4656）=3994kg据此副井提升装置选用据此副井提升装置选用JKMD-2.254（I）E型落地式多绳摩擦型落地式多绳摩擦式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径D=2250mm，天轮直径，天轮直径DT=2250mm，最大静张力，最大静张力215kN，最大静张力差，最大静张力差65kN，摩擦轮钢丝，摩擦轮钢丝绳间距绳间距300mm，提升速度，提升速度V=5.0 m/s，减速比，减速比i=11.5,提升机旋转部分提升机旋转部分变位质量变位质量mj=

29、6500kg，天轮变位质量，天轮变位质量mt=2300kg，衬垫摩擦系数，衬垫摩擦系数=0.23。（四）提升系统的确定（四）提升系统的确定(见提升系统图见提升系统图6-1-4)1、井架高度、井架高度HjHr+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.751.125+5=23.8m取取HJ24m式中式中: Hr-容器高度容器高度 Hg-过卷高度过卷高度Rt-天轮半径天轮半径e-上下天轮中心高度上下天轮中心高度2、提升机摩擦轮与提升中心线距离、提升机摩擦轮与提升中心线距离LSLS=0.6Hj+3.5+D=0.624+3.5+2.25=20.2m取取LS=21m3、钢丝绳弦长、钢丝绳弦长下弦长下弦长LX

30、12210()()22tjSDsHCL221.9042.25(190.8)(21)22 26.3m上弦长上弦长LX220()()22tjSDsHCL221.9042.25(240.8)(21)22 31.2m式中：式中：s-两容器间距两容器间距 C0-摩擦轮中心与地平距离4、钢丝绳的出绳角、钢丝绳的出绳角下出绳角下出绳角下下=arctan+arcsin1022jtHCDsLs12txDDL=arctan+arcsin190.81.9042.2521222.252.252 23.88=4917 26上出绳角上出绳角下下=arcsin482 170jxHCL副井提升系统图+0m图6-1-41900

31、024000+19m+24m1、本图井口标高设为+0m。2、首绳为22ZAB6V*30-1770型，4根。3、尾绳为85*15NAT-P8*4*7型，2根。4、单位为mm。5、绳间距为300mm。49 17 26 48 2 17 提升中心线2.25m2.25m2.25m8002100026300312005770005、围包角、围包角的确定的确定经计算围包角经计算围包角18115 9（五）提升容器最小自重校核（五）提升容器最小自重校核1、按静防滑条件容器自重为（按提升最大件计算）、按静防滑条件容器自重为（按提升最大件计算）QCQ-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc22(12)(1)jwwe

32、=2.4842850-41.96611=2289.2kg当围包角当围包角=18115 9时查表得时查表得D2=2.4842、按动防滑条件、按动防滑条件QCQ+Gd-nPkHc-Qz1221(12)121(1)1jjawwg eage112(1)121(1)1jjageage=A2Q+C1Gd-nPkHc经查表当加速度经查表当加速度a1取取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15。则则QC=2.32850+0.152300-41.96402=3748.3kg经计算满足防滑条件的罐笼最小自重均小于所选罐笼自重，防经计算满足防滑条件的罐笼最小自重均小于所选罐笼自重，防滑条件满足要求滑条件满足要求

33、,但在卸载最大件水泵电机时应适当增加配重，已满但在卸载最大件水泵电机时应适当增加配重，已满足防滑条件下的提升容器最小自重的要求。足防滑条件下的提升容器最小自重的要求。（六）钢丝绳和提升机校验（六）钢丝绳和提升机校验1、首绳安全系数、首绳安全系数提升矸石时提升矸石时m=10.28.2-0.0005H=7.9qnQ(Q)kcnP Hg矸4 326030(82104 1.96 611) 9.8 提升人员提升人员m=9.99.2-0.0005H=8.9qnQ(Q)kcnP Hg人4 326030(86504 1.96 611) 9.8 提升大件设备提升大件设备m=8.38.2-0.0005H=7.9q

34、nQ(Q)kcnP Hg大件4 326030(111504 1.96 611) 9.8 满足要求。满足要求。2、最大静张力和最大静张力差、最大静张力和最大静张力差如前计算如前计算最大静张力最大静张力Fj=15823kg=155070N215000N最大静张力差最大静张力差Fc=3994kg39141N3ZJMM3()mJMaQ RM39503 0.5(2850 1144) 1.125(2850 1144) 1.125满足要求。满足要求。式中：式中：MZ-制动力矩制动力矩 MJ-静荷重旋转力矩静荷重旋转力矩（十二）最大班作业时间计算（十二）最大班作业时间计算最大班作业时间见表最大班作业时间见表最

35、大班作业时间为最大班作业时间为2.1h,最大班下井人员时间为最大班下井人员时间为12.6分钟分钟.符合符合要求。要求。最大班作业时间平衡表最大班作业时间平衡表 提升内容提升内容单单 位位数数 量量每次提升量每次提升量每班提升次数每班提升次数每次提升时间每次提升时间（S）总需时间总需时间（S）下放人员下放人员人人95304189.4757.6上提人员上提人员人人48302189.4378.8提升材料和设备提升材料和设备车车10110169.41694提升矸石提升矸石车车20120141.42828其它其它次次1010189.41894合合 计计7552.4(s)，2.1(h)（十三）电控设备（十

36、三）电控设备本提升机采用直流拖动，电控设备随主机成套供货。电控设备本提升机采用直流拖动，电控设备随主机成套供货。电控设备型号选用型号选用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升机全数字直流电控设备。系列提升机全数字直流电控设备。（十四）供电电源（十四）供电电源提升机采用双回路供电，一回工作，一回备用。供电电源引自提升机采用双回路供电，一回工作，一回备用。供电电源引自矿井地面变电所，详见地面供电系统图。矿井地面变电所，详见地面供电系统图。五、开采七2煤时副井提升能力校核矿井在初期开采七矿井在初期开采七2煤时设计生产能力为煤时设计生产能力为0.30Mt/a，提升高度，提升高度H=277m，

37、副井提升装置选用以开采二，副井提升装置选用以开采二1煤计算为准的煤计算为准的JKMD2.254（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，提升容器为型落地式多绳摩擦式提升机，提升容器为1.0t双层单车标准多绳罐笼（钢丝绳罐道）双层单车标准多绳罐笼（钢丝绳罐道） 。提升钢丝绳首绳选用。提升钢丝绳首绳选用22ZAB-6V30+FC-1770-326型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用8815NAT-P847-1360型扁钢丝绳型扁钢丝绳2根，该提升设备在初期开采根，该提升设备在初期开采七七2煤时一次安装到位，分期担负七煤时一次安装到位，分期担负七2煤和二煤和二1煤的开采期的辅助提升煤

38、的开采期的辅助提升工作。工作。（一）提升运动学及提升能力计算经计算得主加速度经计算得主加速度 a1=0.50m/s2，提升减速度，提升减速度 a3=0.50m/s2。 （提（提升速度图力图见图升速度图力图见图 6-1-6）1、正常加速度阶段、正常加速度阶段加速时间：加速时间：t1=10.2s1mVa5.10.5加速阶段行程：加速阶段行程：h1=t1=10.2=26m2mV5.122、正常减速阶段、正常减速阶段减速阶段时间：减速阶段时间：t3=9.4s43mVVa5.1 0.40.5减速阶段行程：减速阶段行程：h3=t3=9.4=25.9m42mVV5.1 0.423、爬行阶段、爬行阶段爬行时间

39、：爬行时间：t4=6.25s44hV2.50.4爬行距离：爬行距离：h4=2.5m4、抱闸停车时间、抱闸停车时间 t5=1s5、等速阶段、等速阶段等速阶段行程：等速阶段行程：h2=H-h1-h3-h4=277-26-25.9-2.5=222.6m等速阶段时间：等速阶段时间：t2=43.6s2mhV222.65.133516335161624433516335165079222V4=0.4m/sa3=0.5m/sa1=0.5m/sVm=5.1m/s16.259.443.610.2t5t4t3t2t1图(6-1-6)F(N)v(m/s)t (s)50792162446、一次提升循环时间、一次提升循

40、环时间提升人员时：提升人员时：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s提升物料时：提升物料时：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.5提升矸石时：提升矸石时：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s式中式中: 休止时间，提升人员时取休止时间，提升人员时取 60s,提升物料时取提升物料时取 40s,提升提升矸石时取矸石时取 12s。（二）提升系统动力学计算（二）提升系统动力学计算1、提升系统总变位质量、提升系统总变位质量m=m+

41、2mz+4PkLp+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+41.96602+22300+6500+5517 =34552kg式中：式中：Lp提升钢丝绳全长提升钢丝绳全长 Lp=602m（包括尾绳）（包括尾绳） 。2、运动学计算（按平衡系统计算）、运动学计算（按平衡系统计算）（1） 、主加速阶段、主加速阶段开始时：开始时：F1=kmg+ma1=1.228509.8+345520.5=50792N终了时：终了时：F1=F1=50792N（2） 、等速阶段、等速阶段开始时：开始时：F2=F1-ma1=50792-345520.50=33516N终了时：终了时：F2=F2=33516

42、N（3） 、减速阶段、减速阶段开始时：开始时：F3=F2ma3=33516-345520.50=16240N终了时：终了时：F3=F3=16240N（4） 、爬行阶段、爬行阶段开始时：开始时：F4=F3+ma3=16240+345520.50=33516N终了时：终了时：F4=F4=33516N（三）最大班作业时间计算（三）最大班作业时间计算最大班作业时间见表最大班作业时间见表最大班作业时间为最大班作业时间为2.2h,最大班下井人员时间为最大班下井人员时间为10.9分钟分钟.符合符合要求。要求。最大班作业时间平衡表最大班作业时间平衡表 提升内容提升内容单单 位位数数 量量每次提升量每次提升量每

43、班提升次数每班提升次数每次提升时间每次提升时间（S）总需时间总需时间（S）下放人员下放人员人人125305130.5652.5上提人员上提人员人人63303130.5391.5提升材料和设备提升材料和设备车车20120110.52210提升矸石提升矸石车车4014082.53300其它其它次次1010130.51305合合 计计7859(s)，2.2(h)经计算所选副井提升设备在初期开采七经计算所选副井提升设备在初期开采七2煤时煤时,可满足副井辅助可满足副井辅助提升任务的要求。提升任务的要求。六、七2煤井下主要运输设备选型1、上仓斜巷设备选型设计依据：上仓巷斜长设计依据：上仓巷斜长L=121m

44、，倾角，倾角11，生产能力，生产能力0.30Mt/a。经计算，选用一部经计算，选用一部SD-800型胶带输送机，运距型胶带输送机，运距L=121m，满足，满足要求。主要技术参数：带宽要求。主要技术参数：带宽 B=800mm，运量，运量Q=350t/h，带速，带速V=2.0m/s，运距，运距L=183m，配电机为矿用防爆电机，配电机为矿用防爆电机N=55kW。胶带类。胶带类型：型：PVG整编芯阻燃胶带。整编芯阻燃胶带。2、+0 运输大巷设备选型设计依据：设计依据：+0运输大巷长运输大巷长L=897m，其中东翼运距，其中东翼运距L=293m,西翼西翼运距运距L=604m,生产能力生产能力0.30M

45、t/a。经计算，西翼选用二部经计算，西翼选用二部SD-800型胶带输送机型胶带输送机,每部运距每部运距L=302m,满足要求。主要技术参数：带宽满足要求。主要技术参数：带宽 B=800mm，运量，运量Q=300t/h，带速，带速V=1.6m/s，配电机为矿用防爆电机，配电机为矿用防爆电机N=75kW。胶带类型：。胶带类型：PVG整编整编芯阻燃胶带。东翼选用一部芯阻燃胶带。东翼选用一部SD-800型胶带输送机型胶带输送机,每部运距每部运距L=293m,满足要求。主要技术参数：带宽满足要求。主要技术参数：带宽 B=800mm，运量，运量Q=300t/h，带速，带速V=1.6m/s，配电机为矿用防爆

46、电机，配电机为矿用防爆电机N=55kW。胶带类型：。胶带类型：PVG整编整编芯阻燃胶带。芯阻燃胶带。3、+0 轨道大巷设备选型设计依据：设计依据：+0轨道大巷长轨道大巷长L=830m，主要用于运输物料、设备、，主要用于运输物料、设备、矸石。矸石。经计算，选用经计算，选用CXT-5型蓄电池电机车型蓄电池电机车5台台,该电机车主要技术参该电机车主要技术参数为，黏着质量为数为，黏着质量为5t，轨距，轨距600mm，牵引电动机型号为，牵引电动机型号为DZQB-7.5型，型，每台电机车一次牵引每台电机车一次牵引5辆矿车用于大巷物料、设备、矸石运输。辆矿车用于大巷物料、设备、矸石运输。4、轨道上山设备选型

47、（1）设计依据：轨道上山斜长）设计依据：轨道上山斜长L=582m，平均倾角，平均倾角=24.4,主主要用于提升物料、设备、矸石等。物料量要用于提升物料、设备、矸石等。物料量10车车/班、矸石量班、矸石量10车车/班，班，其它其它10次次/班，提升矸石一次串两辆矿车。班，提升矸石一次串两辆矿车。（2） 、设备选型、钢丝绳选择、钢丝绳选择钢丝绳单位质量（按提升矸石）：钢丝绳单位质量（按提升矸石）：P PK K1212() (sincos)1.1 15500(sincos)an mmBfBLBfBm=2 (1800610) (sin24.40.015 cos24.4 )1.1 15700582 (s

48、in24.40.25 cos24.4 )6.5=0.904kg/m式中：式中：n串矿车数；串矿车数；m1、m2矿车载重量和自重；矿车载重量和自重；f1矿车运行摩擦阻力系数；矿车运行摩擦阻力系数；f2钢丝绳移动阻力系数。钢丝绳移动阻力系数。据此选择据此选择 18NAT+FC-67-1570 型钢丝绳，其主要技术参数为型钢丝绳，其主要技术参数为直径直径 d=18mm，钢丝绳破断拉力总和，钢丝绳破断拉力总和 Qq=190.5kN，单位质量，单位质量PK=1.14kg/m，钢丝绳公称抗拉强度为，钢丝绳公称抗拉强度为 1570Mpa。、钢丝绳安全系数校验、钢丝绳安全系数校验按提升矸石按提升矸石ma=9.

49、36.5q121k2Qn(m +m )(sinB+f cosB) g+P L(sinB+f cosB)g满足要求满足要求、提升机选择、提升机选择最大静张力：最大静张力：Fjmax=ng（m1+m2） （sim+f1cos）+PkL（sim+f2cos）g=20584N滚筒直径：滚筒直径：D60d=6018=1080mm据此选择据此选择 JTPB1.61.2-30 型矿用防爆提升绞车，其主要技术型矿用防爆提升绞车，其主要技术参数为最大静张力参数为最大静张力 45000N，传动比，传动比 i=30，滚筒直径，滚筒直径 D=1600mm，滚筒宽度滚筒宽度 B=1200mm，速度，速度 V=2.8m/

50、s，配防爆电机，额定电压，配防爆电机，额定电压660V，额定功率，额定功率 160kW。实际缠绳宽度实际缠绳宽度(三层缠绕三层缠绕)：B=903mm1200mm经验算，滚筒宽度、所配电机均满足要求。经验算，滚筒宽度、所配电机均满足要求。5、轨道上山运送人员设备选择（1） 、设计依据、设计依据轨道上山斜长轨道上山斜长L=582m，平均倾角，平均倾角=24.4最大班升降人员最大班升降人员80人。人。（2） 、设备选择、设备选择经计算轨上山人员运送设备选用经计算轨上山人员运送设备选用RJHY55-22/1100型架空乘人装型架空乘人装置，主要技术参数：运行速度置，主要技术参数：运行速度0.96m/s

51、,钢丝绳选用钢丝绳选用20NAT619+FC-1670型钢丝绳型钢丝绳,驱动轮直径驱动轮直径1400mm,迂回轮直径迂回轮直径1360mm,最大输送率最大输送率230人人/h,乘坐间距乘坐间距10m,配电机为配电机为YB2-250M-6 660V 55kW防爆电机。防爆电机。自动控制系统选用自动控制系统选用KJD22/KXT25-15I型控制设备。型控制设备。6、运输上山设备选择（1） 、设计依据、设计依据运输上山斜长运输上山斜长L=550m，平均倾角，平均倾角=20.4。（2） 、设备选择、设备选择经计算运输上山选用一部经计算运输上山选用一部SD-75S型下运胶带输送机。主要技术型下运胶带输

52、送机。主要技术参数：带宽参数：带宽B=800mm，运量，运量Q=300t/h，带速，带速V=1.6m/s，运距，运距L=550m，电机功率，电机功率N=90kW。胶带类型。胶带类型PVG整编芯阻燃胶带。整编芯阻燃胶带。第二章采区机械设备选型2-12-1 采区下山提升设备采区下山提升设备一、皮带运输31 采区皮带运输线路主要是工作面下付巷运输设备经 31 皮带下山、31 采区水平煤仓转载设备、22 采区下山胶带运输机、西大巷胶带运输机、主上仓胶带运输机、井底煤仓定量皮带，最后经主井绞车提升至地面。1、31 皮带下山原始数据采区最大出煤量：Q=650t/h；煤的松散密度：=0.8-1t/m3 ；运

53、输长度：L=560m；平均倾角：=25。2、选型计算：计算胶带宽度： B=0.878mCvKA*8 . 0*92. 0*5 . 2*458650式中：A-设计运输生产率，取 650t/h K货载断面系数，取 458c输送机倾角系数，取 0.8v胶带运行速度，取 2.5m/s选用 B=1200 胶带输送机。对带宽进行块度校核：B2max+200=2*300+200=800mm式中：max-货载最大块度的横向尺寸，取 max=300mm 故胶带宽度满足要求。运行阻力与胶带张力计算初选 ST3150S 型强力胶带，纵向拉断力 P=3150N/mm皮带每米重：qd=42kg/m上托辊传动质量：qg=1

54、4.2kg/m下托辊传动质量：qg=5kg/m1）运行阻力计算：重段运行阻力wzh=g*(q1+qd+qg)*L*w*cos+g*(q1+qd)*L*sin=10*(72.2+42+14.2)*560*0.03*cos25+10*(72.2+42)*560*sin25=290061N式中：q每米胶带上的货载质量；q1=Q1/3.6V=650/3.6*2.5=72.2kg/m；qd胶带每米质量，取 qd=42kg/m；w槽形托辊的阻力系数，取 0.03；空段运行阻力：wk=g*(qd+qg)*L*wcos-qd*L*sin=10*(42+5)*560*0.025*cos25-10*42*560*

55、sin25=-93529N式中：w-直托辊阻力系数，取 0.0252）胶带张力计算用逐点计算法求胶带各点张力S2=S1+wkS3=1.04S2=1.04S1+1.04wkS4=S3+wzh=1.04S1+1.04wk+wzhS5=S6=1.04S4=1.042S1+1.042wk+1.04wzh 按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程： S6=S11+(eua-1)/m=S11+(e0.2*8.5-1)/1.15=4.66S1 式中：m摩擦力备用系数，取 1.15； 胶带与滚筒之间的摩擦系数，取 0.2； 方程和联立解得： S1=56031N S2=-37498N S3=-38998N S4=

56、251063N S6=S5=261106N胶带垂度与强度验算：1）垂度验算重段最小张力点张力：S3=-38998N按垂度要求重段允许的最小张力为：Smin=5*g*(q1+qd)*Lg*cos =5*10*(72.2+42)*1.2*cos25=6208N因为 S3Smin，所以胶带垂度不满足要求。为保证胶带的垂度满足要求，令 S3=6208N解得：S1=99498N S2=5969N S3=6208N S4=296269N S6=S5=308120N2）胶带强度计算Sd =10*308120/1000 =3081N/mm6.5 所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。3）拉力的验算：

57、当钢丝绳满足 6.5 倍安全系数时的拉力为：F=29220/6.5=4495kg6.5 所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。3）拉力的验算：当钢丝绳满足 6.5 倍安全系数时的拉力为：F=93950/6.5=14454kg6.5 所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。3）拉力的验算：当钢丝绳满足 6.5 倍安全系数时的拉力为：F=29220/6.5=4495kg4300kg最大拉力的计算：Fmax=F-pL(sin+2cos)/(sin+0.015cos)=(4300-506)/(sin21+0.015*cos21)=10199kg故 JYB-5*1.4 运输绞车，最大可提升 10199kg 重物，满足运送物料的要求。2、31 采区皮