提升能力核算Word下载.docx
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K1—运输不均匀系数；
不均匀系数是限制粒径与有效粒径的比值，是反映组成土的颗粒均匀程度的一个指标。
不均匀系数一般大于1，愈接近于1，表明土愈均匀。
有效粒径较均匀的石英砂滤料，一般不均匀系数为1.3-1.4,无烟煤不均匀系数如下：
∙无烟煤理化指标：
∙无烟煤滤料分析项目鉴定数据分析项目鉴定数据分析项目鉴定数据
∙无烟煤滤料比重1.57大于1.8g/cm3物质≤3%S含量0.05%
∙无烟煤滤料容重0.947t/m3盐酸可容率0.98%Pb含量0.045%
∙无烟煤滤料破碎率≤0.68%孔隙率51.99%Cu含量0.025%
∙无烟煤滤料磨损率≤0.32%均匀系数K60≤2.0Zn含量0.04%
∙无烟煤滤料灰粉≤1.0%不均匀系数K80≤1.5燃烧值6800Kee/kg
∙无烟煤滤料密度57g/cm3含泥量≤0.52其它重金属含量不超过国家
∙无烟煤滤料固有水份≤1%C含量≤90%无烟煤滤料，无烟煤滤料
取K1=1.5
1.3.2按实测输送量计算
A=3600×
300×
W×
v×
t/（10∧7×
k）
=3600×
69.45×
4×
16/（10∧7×
=322.56万（t/a）
W—单位输送机长度上的负载量；
k—运输不均匀系数；
W=Q/（3.6*v）=1000/（3.6×
4）=69.45
1000—每小时煤输送量
2副井提升系统能力核算
2.1设计计算的依据
1.矿井设计年产量An=2.4Mt；
2.工作制度：
年工作天数br=300天;
每天16小时;
3.矿井斜长L=1238m,倾角θ=23°
;
4.矿井服务年限为50.8年;
5.提升方式:
斜井单钩单绳串车提升;
6.型号:
JK—3*2.2型
2.2提升机的主要参数
型
号
滚筒
钢丝绳最大静张力
钢丝
绳最
大静
张力
差
钢
丝
绳
直
径
减速器速比
容绳量
最
提
升
速
度
电
机
功
率
转
机器旋转部分变位质量
质量
传
动
比
JK-
3*2.2
数
量
直径
宽
t
mm
一
层
二层
三层
m/s
kw
r/min
个
m
13
37
20
4
315
750
1
3
2.2
447
887
1378
2.3副井提升能力核算
副井提升能力核算以以下公式计算
3600－Tg－D*TQ
16×
————————————
10^4（RTG/PG+MTC/PC）
A为副井能力核算；
16为每天三班的实际绞车工作时间。
Tg为每班人员上下井总时间；
副井绞车不能坐员工，时间为0。
D为下支架次数；
前半年支架运输500多钩，550/12*3*150=0.1。
TQ为每次下其他材料的循环时间，下支架时时间为50min，包括井下停留时间，及空车向上运输时间,即3000s。
R为出矸率，取20％，根据每期综合日报;
PG为每次提矸石重量，6*（1.1*1.35+0.98）=14.8t;
TG为每次提矸石的循环时间，提升矸石时间为25min，包括空车向井下运输时间、井下装矸石时间及向上运输时间，即1500s；
M为吨煤用材料比重5.78％,根据每期综合日报;
PC为每次提升材料重量，6*0.98=5.88t;
TC为每次提升材料的循环时间，提升砂石、水泥、网等材料时间为21min,包括井下停顿时间，向上运空车时间为4min,时间取25min，即1500s；
所以副井提升能力核定为
3600－0.1*3000
A=300×
19×
———————————————————
10^4*（20％×
1500/14.8＋5.78％×
1500/5）
=95.5万（t/a）
则根据副井提升能力计算的本矿原煤核定产量为
95.5/20％=477.5万吨
所以副井目前的提升能力能够满足年产477.5万吨原煤的需要。
3钢丝绳的安全系数
提升钢丝绳是煤矿提升运输系统的一个重要组成部分，因此，《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）对矿井提升钢丝绳有专门规定。
尤其在钢丝绳的安全系数上做了全面的强调，本文仅对斜井提升钢丝绳的安全系数进行定性定量的分析。
3.1提升钢丝绳安全系数的验算
提升钢丝绳在正常工作中，除受到静张力的作用外，其内部还受有弯曲应力、扭转应力、接触应力等力的作用，多种复合应力的作用将大大降低钢丝绳的寿命。
另外，磨损、腐蚀也是降低钢丝绳寿命，影响安全运行的因素。
由于诸多因素的影响，钢丝绳的寿命不能精确计算。
为了保证安全可靠，对钢丝绳的选择验算，均采用安全系数法。
即按钢丝绳的最大静张力并考虑一定的安全系数选择或验算钢丝绳。
3.2钢丝绳最大静张力的计算
=[（25+0.98）×
sin23°
+6.8*10^-3×
1238×
]×
9.8
=131.712kN
通过计算，JK-3*2.2型单滚筒单缠绕式提升机，最大静张力为130kN,略小。
最大静张力差
计算：
=[25×
+6.8*10^-3*×
=127.96kN
G—一次运输一台设备的重量,取25t;
GO—矿车自重，取0.98t;
P—钢丝绳单位长度重量6.8kg/m；
LC—副井斜长，取1238m；
3.3提升钢丝绳安全系数验算
按安全系数法钢丝绳的实际安全系数为
m=Qd/Fjm≥ma（1—1）
式中:
Qd——钢丝绳中所有钢丝的破断力总和（N）；
Fjm——钢丝绳所受最大静张力（N）；
m——钢丝绳实际的安全系数；
ma——《煤矿安全规程》规定的钢丝绳安全系数，查表l—2。
表l—2提升用钢丝绳的安全系数
若按（1—1）式计算出的m<
ma，则应及时更换钢丝绳，以确保提升系统的安全。
根据《宁夏宝丰集团马莲台煤矿矿井初步设计说明书》，钢丝绳选用40NAT6V*37s+Fc1770ZS型，钢丝绳技术参数为：
绳径d=40mm,单位长度重量p=6.8kg/m,抗拉强度1770MPa=17700kg/cm²
=1.77kg/㎡,最少破断拉力1070kN.
m=QP/Fmax=1070/130=8.2>
6.5符合《煤矿安全规程》第四百条。
钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点馈麻坑等损伤时，不得用作升降人员。
钢丝绳锈馈严重，点馈麻坑形成沟纹、外层钢丝松动必须立即更换。
钢丝绳的使用、保管、维护检查试验等遵照《规定》执行。
3.4紧急制动时斜井提升钢丝绳安全系数分析
紧急制动时斜井提升钢丝绳安全系数分析有不同的安全系数，这是由于紧
急制动时提升机突然减速造成。
《煤矿安全规程》对30°
以上斜井提升要求侧制动减速度不得超过5m/s2，下放侧不低于1.5m/s2，而对于小于30°
斜井提升要求上升侧制动速度不得超过自然减速度，下放侧不低于0.75m/s2，；
这样在上升侧提升钢丝绳安全系数大大增大，而在下放侧则大大减少。
4滚筒有关计算
4.1概述
单滚筒提升机只有一个卷筒，一般仅用作单钩提升，如果单滚筒用作双钩提升，则要在一个卷筒上固定两根缠绕方向相反的提升钢丝绳。
提升机运行时，一根钢丝绳在卷筒上缠绕，同时另一根钢丝绳子卷筒上松放。
4.2滚筒直径
Dg≥80d
≥80×
40
≥3200（mm）
式中
d------提升钢丝绳直径,d=40mm
JK-3/20型提升机，D=3m,.滚筒直径略小。
4.3滚筒的宽度
Lt＋Lm＋（3+4）πDg
KcπDp
式中:
Lm-------定期试验用的钢丝绳长度,一般取30m;
3---------为滚筒上缠绕的三圈摩擦绳;
4---------《煤矿安全规程》规定为每季度将钢丝绳移动1/4圈附加的钢丝绳圈数;
ε--------钢丝绳在滚筒上缠绕时钢丝绳间的间隙,滚筒直径Dp=2m,取ε=3mm;
Kc---------钢丝绳在滚筒上的缠绕圈数,C26采区主斜井倾角23度,提升长度大于600m,取Kc=3;
Dp----------钢丝绳在滚筒上缠绕的平均直径,Dp=2.067m;
于是
1414+30+7π×
3.2
3×
π×
=1.83m
JK——3/20型单滚筒单缠绕式提升机滚筒宽度2.2m
3结语
本次主要对马莲台煤矿提升机的提升能力核算,我们必须系统的了解矿用提升设备在设计中的各个环节，包括从煤的开采、运输，及提升设备的选型以及强度计算等。
通过计算,对于提升设备的安全运行尤为重要，不仅直接影响整个矿井生产，而且涉及人身安全。
随着工业化的进步及人类价值的重视，矿井提升设备的安全可靠性已经成为提升设备设计思想的重要内容。
参考文献
[1]煤矿安全规程.国家安全生产监督管理总局等[M]煤炭工业出版社,2011.2第1版
[2]马莲台煤矿矿井初步设计说明书.王占明等[M]兰州煤矿设计研究院,2007.10
[3]马莲台煤矿二采区方案设计简要说明[J]煤炭工业合肥研究院,2012.6
[4]集团煤炭生产技术管理中心综合日报[J]宁夏宝丰能源集团有限公司,2012.6.31、2012.7.31、2012.8.26
[5]矿井运输提升.洪晓华主编[M]中国矿业大学出版社，2007年1月第2版
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