泉水沟风井改绞钢丝绳选型计算

1、附件1：泉水沟煤矿风井井筒临时改绞选型计算一、井筒基本数据泉水沟风井井筒设计净直径为5.5m，井筒深522.5m。井筒施工采用IVG型凿井井架，凿井天轮平台高度：26.17m。G二、临时改绞方案1、井筒罐笼提升采用2JK-3.0/20凿井专用绞车，布置1.5t矿车单层单车罐笼2台，配BF152型抓捕器。2、每台罐笼配4根一组的钢丝绳罐道，共8根钢丝绳。3、每台罐笼配2根制动钢丝绳，共4根钢丝绳。三、临时改绞罐笼提升选型计算1、罐笼提升钢丝绳选型计算（1）、终端荷重计算1）钢丝绳悬垂长度H=H+H=522.5+26.17=548.67m,取0shjH=551m；0式中：Hh井筒深度mshH.井口

2、水平至井架天轮平台悬垂高度mj2）终端荷重按罐笼载满载矿车计算：Qz1=Q1+Q2Q3Q4=26438+9516+264874905=67346N式中：Q1.5t单层单车罐笼空重为26438NQ矿车自重9516NQ矿车最允许载重26487NQ4罐笼抓捕器重为4905N按罐笼载5t蓄电池式电机车计算Q=Q+QQz2123=26438+490504905=80393N式中：Q11.5t单层单车罐笼空重为26438NQ25t蓄电池式电机车自重49050NQ3罐笼抓捕器重为4905N2）、钢丝绳安全系数校核1)提升钢丝绳单位长度重量Ps按最大荷载Q=Q2=80393N计算，悬垂长度551m。zz2Ps

3、-Qo/g=宠3/9.81=3.91kg/m110*“6110X1770十BHo5519.81ma9.81x7.5式中：6钢丝绳公称抗拉强度取6=1770MpaBBma安全系数取ma=7.5根据计算选18X7+FC-34-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其标准每米重量P=4.51kg/m,钢丝破断力总和Q尸813422N。SBd2）钢丝绳安全系数校核提物时Ma=QdQzMa=QdQz+PsBxHoxg81342280393+4.51x551x9.81=7.757.5符合规定提人时额定载人数23人，每人重90kg（带工具）Q=9.81x23x90+26438+4905=51650NRQd8134

4、22Ma10.79Q*PSnxHoxg51650+4.51x551x9.81RB符合规定。2、罐笼提升天轮的选择根据煤矿安全规程规定，围抱角小于90的天轮直径D60doD60d=60 x34=2040mm(d为钢丝绳直径)选用直径D=2500mm的铸钢天轮，其破断力总和为11350000N，容许钢丝绳最大直径40mm，满足要求。3、罐笼提升机的选择(1)、提升机滚筒直径D60d=60 x34=2040mm(d为钢丝绳直径)(2)、选定提升机型号试选用2JK-3.0/20凿井专用提升机，其主要指标如下：卷筒直径：D=3000mm;卷筒宽度：BT=1500mm;滚筒个数：2个；滚筒最大静张力：Fj

5、=130KN；滚筒最大静张力差：Fj=80KN;JJc最大允许绳径37mm;绳速V=5.6m/s；电动机功率Pe=630KW。(3)、校验卷筒宽度H+30551+30B(+3)(d+)(551+30+3)(34+3)2282mmnD3.14x3缠绕层数n=B/BT=2282/1500=1.52(层)，需要缠绕二层钢丝绳,满足要求。式中：H提升高度取H=551m30试验绳长度30米s绳圈间隙，取3;d绳径d=34mmn缠绳层数4)、验算提升机的强度最大静张力验算：F=Q+PxH=80393+4.51x551x9.81=104771130000NjzSB0最大静张力差验算：F=Q+PxHQ=104

6、77126438-4905=7342880000NjczSB01式中：Q1罐笼空重+抓捕器为26438+4905N(5)、电动机功率估算电机630Kw,提升机最大提升速度V=5.6m/s,电机所需功率P:mP=kQVmp=1.1x73428x5.6X1i=585.35Kw630Kwn0.85c式中：K矿井阻力系数1.1Q滚筒最大静张力差弓。p动力系数1.1n传动系数0.85c计算表明，可以选择2JK-3.0/20凿井专用提升机，在一侧罐笼在井下满载、另一侧罐笼在井上空载的状态以最大速度5.6m/s正常运行。4、提升能力计算临时改绞后，提升方式为采用一对1.5t单层单车凿井罐笼提升。提升机速度5

7、.6m/s，提升高度按551m计算。提升速度图：V(m/s)=5.6m/s加速度时间：t1=Vm/a=5.6/0.6=9.3(s)减速度时间：t3=t1=9.3(s)加速距离：S1=Vm2/2a=5.62/(2x0.6)=26.13(m)减速距离：S3=S1=26.13(m)等速距离：S2=H0(S3+S1)=551-2x26.13=498.74(m)等速时间：t2=S2/Vm=498.74/5.6=89(s)运行间隔时间：t4=90(s)每钩所需时间T=t1+t2+t3+t4=9.3+89+9.3+90=197.6(s)提升能力：取一个八时制小班正常运行时间为6.5小时取矿车满载系数为0.9

8、，矿车名义载荷1.7m3取提升不均匀系数为1.1一个小班提升能力M=(1.7m3x6.5x3600/197.6)X0.9/1.18小时=164.7m3一个圆班提升能力M24小时=164-7m3X3=494m3/d按安排四个施工队伍同时施工，每队每月进尺100m,掘进断面按20m3/m,松散系数按1.8倍，计算每班排矸量为：4x100 x20 x1.830=480(m3)3符合规定。3、制动钢丝绳最大静张力130036N。五、罐笼用罐道钢丝绳选择计算1、钢丝绳悬垂长度H0=551m。2、罐道钢丝绳张力按每100m上12000N计，终端荷重Qo=12000 xH0/100=12000 x551/1

9、00=66120N3、提升钢丝绳单位长度重量Ps按罐道绳张紧正常计算,Q0=66120N,H=551m。Ps=/g=粤；20/9.81=2.44kg/m110bR”110 x1770十BHo5519.81ma9.81x6式中：6钢丝绳公称抗拉强度取6=1770MpaBBma安全系数取ma=6ma根据计算选18X7+FC-28-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其标准每米重量P=3.06kg/m，钢丝破断力总和Q=551690N。SBd4、钢丝绳安全系数校核Ma=QdQoMa=QdQo+PsBxHoxg55169066120+3.06x551x9.81=6.676符合规定。5、绳罐道钢性系数校核K

10、=4P/ln(1+a)SB=4x3.06/ln(l+0.25)=54.8550满足要求。其中：选择Fx=Q0=66120Na=9.81PH/Fx=9.81x3.06x551/66120=0.25SB0根据计算，钢丝绳罐道最大静张力为82660N。六、动力电缆悬吊钢丝绳选择计算：、钢丝绳终端荷重Q0暂选电缆MYJV3x95mm2：32Q=6.57Kg/mx522mx9.81=33644N0、钢丝绳单位长度重量：33644Ps-Ti0Q/尸110 x贏Wlk33644bH551gXMa09.81X5式中：6钢丝绳极限抗拉强度，取6=1770MpaBBMa:安全系数，取Ma=53、根据计算选:18x

11、7+FC-20-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其每米重P=1.56kg/m，钢丝破断力总和280977N。SB4、钢丝绳安全系数校验Ma=QdMa=QdQo+gxPSBxHo33644+9Z7.56x551十5符合规定。七、瓦斯抽排管悬吊钢丝绳选择计算（备选）：1、悬吊钢丝绳选择（1）终端荷重瓦斯抽排管219x6,每米重量309N,敷设长度522米，其重量:Q=309x522=161408N;瓦斯抽排管套管连接按每6米一段，重量为每节套管200N。所以,套管总重量为：Q2=522m6x200=17400N；管路卡子每6米两付，每付重100N,其重量：Q=5226x100 x2=17400N3

12、终端荷重Q0Q=（Q+Q+Q）/20123=（161408+17400+17400）/2=98109N2）钢丝绳单位长度重量98109Ps=1i0/尸110X177551/9.81=2.9kg/m981094H551gXMa09.81X5式中：6B钢丝绳极限抗拉强度，取6B=1770MpaMa:安全系数，取Ma5（3）根据计算选:18x7+FC-30-1770型多层股不旋转钢丝绳，其每米重PSB=3.51kg/m，最小钢丝绳破断拉力总和633802N（4）钢丝绳安全系数校验Ma=Qd=633802=5.415符合规定QogXP.XHo981099.81X3.51X551SB.3、收放管路稳车选

13、择按管路含水计算，单根钢丝绳最大荷重117082N,选用JZ-16/800型稳车2台作为下放及回收管路时的悬吊设备。4、悬吊天轮选择D20d=2Ox30=600mm(d钢丝绳直径)下放及回收管路时选用0.65米双槽重型悬吊天轮。八、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Q=9810N,可乘15人，每人均700N其重量Q2=700 x15=10500N(1)终端荷重Q0Q0=Q1+Q2=9810+10500=20310(N)(2)钢丝绳单位长度重量：S=Q0S=Q0/g=110CT”g110X17704H551gXMa09.81X920310/9.81=1.25kg/m式中：6钢丝绳极限抗拉强度，取6=1770MpaBBMa:安全系数，取Ma=9H:悬吊高度H0=551m(3)根据计算选用18X7+FC-20-1770型钢丝绳1根，其每米重量P=1.56kg/m,钢丝破断力总和Q尸280977N。SBd(4)钢丝绳安全系数校验Ma=Qd=280977=9.89符合规定QogXP.XHo203109.81X1.56X551SB.3、稳车选择：选用JZA2-5/1000型专用安全梯稳车一台。4、悬吊天轮选择：选用0.65米单槽悬吊天轮。泉水沟煤矿风井井筒临时改绞钢丝绳材料明细序号名称规格单位数量1提升钢丝绳18x7+FC-34-1770根/m2x7