副斜井提升设备计算书Word格式文档下载.doc

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（1800＋600）×

（sin19°

＋f1cos19°

）＝2446.2kgf＝24.0kN

2）提升最大件时的绳端荷重

Q2＝（5000+811）×

）＝1974.3kgf＝19.3kN

式中：

W—最大件重量5000kg（不含承载车重）；

f1—摩擦因数f1=0.015。

3）钢丝绳单位绳重PK值计算

PK＝Q1/[11δB/ma-L1（sinα＋f2cosα）]

＝2446.2/[（11×

1570）/7.5-451×

＋0.25cos19°

）]

＝1.06kg/m

δ—钢丝绳的公称抗拉强度δ=1570Mpa；

f2—钢丝绳的摩擦因数f2=0.25；

Lc—钢丝绳悬垂长度，Lc=451m；

m—为安全系数（下大件、提物：

7.5，）。

设计采用18-NAT-6×

19S＋FC-1570-ZZ-167-119型钢丝绳，单位质量Pk=1.19kg/m，其最小破段拉力总和为Σf＝167×

1.214＝202.7kN。

②最大静拉力Fm值计算

Fm1＝Q1＋PKLc（sinα＋f2cosα）=27.0kN

②全系数验算

提矸石时：

m最＝Σf/Fm1＝202.7/27.0＝7.51＞7.5

说明选用的钢丝绳能够满足提升要求。

（2）提升机

设计利用已安装的一台单滚筒JTP-1.6型绞车，其滚筒直径D=1600mm，宽度B=1200mm，i＝20，Fm＝45kN，Fmc＝45kN，V＝3.06m/s。

1）滚筒直径D

Dg＝80D＝80×

18＝1440mm＜D＝1600mm

Dg’≥1200δmax＝1200×

0.5＝600mm＜D＝1600mm

说明设计选用提升机滚筒直径与钢丝绳绳径之比符合《煤矿安全规程》规定。

2）最大静拉力Fm1见前面计算，计算结果说明用此单滚筒提升机运行,提升最大件及人员时的最大静拉力Fm1均可满足要求。

3）缠绳层数k＝（L＋Lm＋nπD）（d＋ε）/πDpB＝2.50（三层）

L—提升绳长；

Lm—试验绳长；

N—滚筒上摩檫圈和定期移位圈数；

d、ε—绳径和绳隙；

Dp—一层缠绳时滚筒平均直径；

B—滚筒宽度。

从提升机滚筒直径与钢丝绳绳径之比，钢丝绳缠绳层数和提升最大件时的最大静拉力差Fm不得超过绞车的最大静拉力差Fmc可知，设计选用的提升机符合《煤矿安全规程》之规定。

4）副井绞车过卷距离

L＝1+0.5Vmax+[/[2g（sinβ＋μ1cosβ）]×

1.5

＝1+0.5×

3.06+[3.062/2×

9.8（sin6.4°

＋0.015cos6.4°

＝6.29m

Vmax—速度；

μ1—钢丝绳的摩擦因数μ1=0.015；

β—井口栈桥倾角，β=6.4°

；

（3）提升系统

1）提升系统配置

①天轮选择确定

选用TSG-1600/10型固定天轮,直径1600mm，适用绳径范围为﹥17-18.5mm，变位重量Gt=222kg。

②井架高度确定

Hj=30×

tg90-0.70=4.05m,取5m。

③井口、井底均为平车场，车场长度均取20m。

④滚筒中心与天轮中心水平距离的确定

由允许的偏角值求弦长Lx：

Lx=Bg/2tgα=2/2tg1°

30´

=38.2m

2）相关参数计算

取滚筒中心与天轮中心水平距离Ls为40m。

①滚筒与天轮中心的实际弦长LX计算

LX＝（[L2S＋（HJ+Rt-C-Rg）2]）1/2

＝（[402＋（5+1.25-0.5-1.25）2]）1/2＝40.3m

Rt为天轮半径，C为滚筒中心与室外地坪高差取0.5m。

②钢丝绳在滚筒上的偏角计算

α1＝tan—1B/2LX＝1ο25´

＜1ο30´

③钢丝绳在滚筒上的仰角计算

上绳仰角：

ΦS＝tan-1（HJ-C）/LS＝6.4ο

内、外偏角均满足《规程》规定。

提升系统图见图9-1-1。

图9-1-1提升系统图

（4）电动机选择

1）电动机计算功率

P＝1.2FmV/η＝1.2×

27×

3.06/0.85＝116.4kW

利用矿方已有电机,电压380V,功率130kW,转速723rpm。

2）则实际提升速度为

τm＝3.14Dne/60i＝3.03m/s

4.提升系统运动学计算

（1）速度和加速度确定

采用七阶段速度图，初加速及末减速采用0.3m/s2，主加、减速采用0.5m/s2，车场内低速采用1.5m/s。

（2）在井上平车场内运行

初加速度m/s2，初加速的末速度m/s

初加速运行时间s

初加速运行距离m

等速运行距离m

—车组在井上平车场中运行距离，20m。

等速运行时间s

在井上平车场运行的总时间s

（3）在井下车场运行

同在井上车场的运行，在井下平车场中运行距离m。

总时间s

（4）车组在井筒中的运行阶段

主加速度和主减速度m/s2

运行的最大速度m/s

主加速运行时间s

主加速运行距离m

主减速运行时间s

主减速运行距离m

等速运行距离=368.2m

等速运行时间121.5s

（5）一次提升循环时间

一次提升时间：

184.22s

摘挂钩时间s

一次提升循环时间：

368.44

提升系统运动学计算结果见提升系统速度图9-1-2。

图9-1-2提升系统速度图

（6）提升能力

副斜井最大班作业时间见表9-1-1最大班作业时间表。

表9-1-1最大班作业时间表

序号

类别

数量

每次

提升量

所需

提升

次数

一次作业

循环时间

（秒）

总作业

时间

备注

1

设备材料

10车

3车

4

1473.8

2

矸石

5车

736.9

3

爆破材料

2车

668.44

1336.9

最大件

检修班下

5

其它

6

总计

4284.5

1.19h

说明：

最大班总作业时间1.19h＜6h，提升能力符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。

（7）提升系统变位质量计算

电动机变位重Gd＝（GD2）i2/D2＝19600kg

提升机变位重GJ＝4000kg

天轮变位重Gt＝220kg

钢丝绳变位重Gs＝536.69kg

最大件重GZ＝5811kg

总变位重ΣG＝20657.7kg

总变位质量M＝ΣG/g＝20657.7/9.81＝21056.8kgs2/m

5.提升系统动力学计算

（1）力图的确定

提升距离Lt＝L＋Ls＋Lx＝442m

按最不利条件，最大件由井底上提进行计算。

井口、井底平车场区段和井筒始末段，倾角虽有变化，但距离较短，为简化计算，倾角均取19°

。

参看速度图，各区段的力按下式计算：

Fi＝kn（Qz）（sinα＋f1cosα）＋（Lt-Li）×

Pk（sinα＋f2cosα）＋ΣMai

＝1.1×

7200×

＋0.02cos19°

）＋（442-Li）×

1.19×

＋0.2cos19°

）＋21056.8ai＝29.4-0.612Li＋21.0568ai

根据上列公式和速度图中相关参数，逐项计算，其结果见图9-1-3。

图9-1-3提升力图

（2）电动机容量校验

1）等效力FD计算

FD＝（∑F2t/T）1/2＝（56013.3/167.6）1/2＝18.3kN

∑F2t＝0.5（F12+F102）t1+0.5（F22+F202）t2+0.5（F32+F302）t3+（F42+F4F40+F402）t4/3+0.5（F52+F502）t5+0.5（F62+F602）t6+0.5（F72+F702）t7

＝56013.3kN

等效时间T＝0.5（t1+t2+t3+t5+t6+t7）+t4+θ/3＝167.6s

2）等效容量P计算

P＝1.15FDV/η＝1.15×

18.3×

3.03/0.85＝74.9kW

选用矿方已有配套电机,电压380V,功率130kW,转速723rpm,满足要求。

3）过载系数校验

上提时电动机过载系数：

λs＝Fm/（Pη/v）＝27/（130×

0.85/3.03）＝0.74＜1.8×

0.85

9.1.2配电及控制

提升机房两回380V电源均引自矿井工业场地变电所0.4kV不同母线段；

一回电源停止供电时，另一电源回路保证提升机房的全部负荷运行。

提升机的控制设备由厂家成套配置，含动力制动及后备保护装置。

提升机电控装置采用TKDG-BP低压变频调速成套装置，通过PLC对提升机的起动、加速、等速、减速、爬行、停车与换向进行控制，并具有提升机必要的电气保护和闭锁装置。

副斜井辅助提升信号选用TPX-PLC型数字编码式混合提升信号系统”。

信号发送方式为转发式，可对提人、提物、慢提、慢放加以区别，并记忆提升次数。

提升信号与提升机控制系统有闭锁关系。

在井底、井口及提升机房之间设置提升信号装置及用于正常通话联络的直通电话。

9.1.3提升机安全制动

1．制动装置及其主要功能

盘形制动器是提升机制动系统的重要执行部件，用于实现提升机工作制动和安全制动，其驱动和调节由单独的液压站和电控系统配合共同完成工作制动和安全制动任务，其直接作用于制动盘上产生制动力矩。

2．制动方式

根据《煤矿安全规程》第四百三十一条之规定：

“保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：

压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过0.5s，储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.6s，盘式制动闸不得超过0.3s。

3．制动力矩与最大静荷重转矩的倍数

根据《煤矿安全规程》第四百三十二条之规定：

“提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。

对质量模数较小的绞车，上提重载保险闸的制动减速度超过本规程第四百三十三条所规定的限值时，可将保险闸的K值适当降低，但不得小于2。

计算制动力矩时，闸轮和闸瓦摩擦系数应根据实测确定，一般采用0.30～0.35；

常用闸和保险闸的力矩应分别计算。

9.1.4提升机机电保护装置及电气保护

1.提升机装设的保险装置及要求

根据《煤矿安全规程》（2010版）相关规定，设计副斜井内使用串车提升时，提升机控制系统中设有过卷、过电流、限速超速、失压等保护，发生以上事故时均能安全制动