其中，μ=0.25—钢丝绳与驱动轮衬垫摩擦系数；
α—钢丝绳在驱动轮上的围包角。
驱动轮防滑满足要求。
（四）电动机的计算
动力运行时：
Ne=kn（S1-S2）×V/1000η=56.30kW
其中，kn=1.5—电动机功率备用系数；
η=0.8—传动功率；
V—钢丝绳运行速度。
考虑在特殊情况下运载，因此选用YB2-315S-6型电机，额定功率75kW，额定电压380/660V,n=980rpm
（五）牵引钢丝绳安全系数校核
m‘＝SK/Smax＝559000/80293.49＝6.96>〔6〕
其中：
SK=559000N—钢丝绳破断拉力总和；
m=6—钢丝绳的最低安全系数；
Smax=S1—最大张力。
钢丝绳满足要求。
（六）拉紧行程
Li=0.01L=14.25m
考虑富余系数，最终确定Li=15m。
（七）重锤张力
Si=S3+S4=7091.28kg
采用四滑轮四绳牵引重锤，拉紧重锤重量为：
G=Si/8=886.41kg
最终需配重锤重量为：
1000kg
为运送上下班人员之用，在主斜井井筒内设置1台架空乘人器，架空乘人器的驱动部分设在井口房内，井底设机尾拉紧装置，架空乘人器主要技术参数见表7-1-2。
架空乘人器主要技术参数表
表7-1-2
序号
项目
型号及规格
架空乘人器
RJKY75-18/1660
1
架空乘人器绳轮直径（mm）
1800
2
运行速度（m/s）
0.96
3
配套电动机
型号
YB2-315S-6
功率（kW）
75
转速（r/min）
980
电压（V）
380
4
钢丝绳
型号及规格
6×19S+FC-φ30.00
抗拉强度（KN）
559
5
上下行绳间距（mm）
900
三、主井检修提升设备
（一）概述
主井检修提升设备采用串车提升，负担主井检修材料及最大件等任务，井上平车场，井下平车场。
（二）设计依据
主斜井井筒特征：
斜长1405m，平均倾角17°。
材料下放采用1t材料车，设备配件下放采用平板车，最大件：
3.00t，
（三）选型计算
1、提最大件时静拉力
F最大件=（3000.00＋1000.00）×（sin17°+0.015cos17°）=1226.87kg
2、钢丝绳单位长度重量
P′=1226.87/[（1.1×17000）/6.5-1435×0.53]=0.580kg/m
选用选用6X（19）-15.50-170型钢丝绳，d=15.50mm，PK=0.85kg/m，Qs=152000.00kg。
3、验算钢丝绳
m最大件＝15200/（1226.87+0.85×1435×0.53）=8.11>[6.5]
根据计算，初选钢丝绳满足《煤矿安全规程》中关于“专门提升物料的提升装置钢丝绳安全系数不小于6.5”的规定。
4、计算提升机卷筒及天轮直径
D卷≥80×15.50=12400.00mm
5、计算提升机卷筒宽度
按三层缠绕时的滚筒宽度：
B=[（1435+30+7π×2.00）/（3×3.14×2.018）]×（15.5+3）=1468.51mm
选用JK-2.0×1.5/30型提升机，D=2.00m，B=1.50m，V=2.54m/s，i=30，缠绕三层。
6、天轮：
天轮直径：
D=80×15.50=1240.00mm
选用TSG-1600/10型天轮，Dt=1.60m，Gt=222kg
7、选择电动机
N′=1.15×[（1837.60×2.54）/102×0.9]=58.47kW
选用JR115-6型电机，功率75kW，转速975rpm，GD2=21kg·m2，λ=2.00，η=90.00%。
（四）选型结果
主井检修采用提升机:
JK-2.0×1.5/30型,滚筒直径2000mm,滚筒宽度1500mm,减速比i=30,最大静拉力62kN,最大提升速度2.54m/s,配圆盘深度指示器，特别选用变频调速装置，提升速度可调至0.4m/s—0.8m/s。
电机：
JR115-6型电机，功率75kW，转速975rpm，GD2=21kg·m2，λ=2.00，η=90.00%。
钢丝绳：
6X（19）-15.50-170型钢丝绳，d=15.50mm，PK=0.85kg/m，Qs=152000.00kg。
天轮:
TSG-1600/10型天轮，直径1600mm,绳槽半径10mm。
电控：
选用厂家配套电控，电压380V，带动力制动。
信号：
提升信号与通讯设备一套。
主井检修提升机主要技术参数表
序号
名称
单位
数量
1
滚筒直径DN
mm
2000
2
滚筒宽度B
mm
1500
3
提升绳根数n1
1
4
△绳间距
mm
3.0
5
天轮（导向轮）直径Dt
mm
2000
6
允许最大静张力Fj
kN
62
7
允许最大静张力差Fc
kN
62
8
缠绕层数Kc（层）
3
四、副井提升设备
本矿副斜井担负矿井升降人员、提升矸石和下放设备、材料等任务，井筒斜长1165.00m，井筒倾角：
20°；矿井年生产能力2.4Mt/a。
1、设计依据
（1）矿井工作制度：
330d/a，16h/d（四班作业）；
（2）井筒斜长：
1165.0m；
（3）井筒倾角：
20°；
（4）矸石量：
24.0万吨/年，矸石比重：
rG=1.6t/m3；
（5）最大班提升量：
人员：
130人；
矸石：
121.21t/班；
火药：
1钩/班
雷管：
1钩/班；
材料：
2钩/班;
其它：
2钩/班；
提升容器：
1.5t固定式车，自重720kg，载矸1800kg；提升最大件：
30.0t，平板车选用MPC30-9型，自重1462kg；运送人员采用XRB15-6/6型人车，一首两挂组成,乘45人。
2、载荷计算
设计采用单钩串车组提升，每次提矸石车8辆，或每次提人车3节。
提升斜长:
式中：
LH——井底车场运行距离，取25m
LB——串车在井口车场内的运行距离，取30m
阻力系数:
钢丝绳终端荷重:
提人员:
提矸石:
提升下放最大件：
下放最大件时钢丝绳终端载荷最大。
钢丝绳单重：
3、设备选型和校验
1）钢丝绳安全系数校验:
选用40-NAT-6V×34+IWR-1870-ZS-GB8918型钢丝绳，具体参数见表7。
副井提升主钢丝绳参数表
序号
名称
单位
数量
1
主钢丝绳型号
40-NAT-6V×34+IWR-1870-ZS-GB8918
2
主钢丝绳根数n1
1
3
钢丝绳直径d1
mm
40
4
公称抗拉强度σB1
MPa
1870
5
最小钢丝破断拉力总和Qd1
KN
1382.82
6
单位长度质量Pk1
kg/m
6.86
提人员:
提矸石:
提放最大件：
经验算，所选钢丝绳安全系数满足要求。
2）提升设备选型计算及检验:
提升机滚筒直径:
副斜井提升设备选用JK-4/31.5型提升机，具体参数见表7-1-7。
副斜井提升机主要技术参数表
序号
名称
单位
数量
1
滚筒直径DN
mm
4000
2
滚筒宽度B
mm
3000
3
提升绳根数n1
1
4
△绳间距
mm
3.0
5
天轮（导向轮）直径Dt
mm
3500
6
允许最大静张力Fj
kN
245
7
允许最大静张力差Fc
kN
245
8
缠绕层数Kc（层）
2
计算提升机滚筒的容绳宽度：
提升机滚筒宽度为3.0m，满足钢丝绳在滚筒上将作两层缠绕。
验算最大静张力（提放最大件）:
提升机最大静拉力满足要求。
3）电动机选型计算:
由于本矿副井只担负辅助提升任务，选取提升速度：
3.85m/s。
根据以上计算,选用JR1512-4型电机，功率为1050kW，电机的具体参数见表
副井电动机参数表
序号
名称
单位
数量
1
额定功率PN
kW
1050
2
额定电压VN
V
10000
3
额定电流IN
A
118
4
额定转速nN
r/min
750
5
转动惯量（GD2）/J
kg/m2
250
一次提升循环时间：
4）最大班作业计算：
最大班作业时间平衡表见表。
最大班提升作业时间平衡表
序号
作业项目
单位
每班
提升量
每班
提升次数
一次提升
时间（s）
每班作业
时间（min）
1
提矸
吨
181.82
16
795.86
212.23
2
人
个
130
3
1020.86
51.04
3
火药
钩
1
1020.86
17.02
4
雷管
钩
1
1020.86
17.02
5
材料
钩
2
795.86
26.53
6
其它
钩
2
795.86
26.53
合计
350.37min-5.84h
满足煤矿设计规范中最大班时间不超过6小时的规定。
4、选型结果
副井采用提升机:
JK-4/31.5型，滚筒直径4000mm，滚筒宽度3000mm，减速比i=31.5，最大静拉力245kN，最大提升速度3.85m/s，配圆盘深度指示器。
电机：
1500r/min，功率1050kW，电压10kV。
钢丝绳：
40-NAT-6V×34+IWR-1870-ZS-GB8918型钢丝绳，总长1350m，每米绳重为6.86kg/m，直径40mm，钢丝绳破断力总和为1382.82kN。
天轮：
TSH-3500/23.50型，直径3500mm,绳槽半径20mm。
电控：
选用厂家配套电控，电压10kV，带动力制动。
信号：
提升信号与通讯设备一套。
五、主排水设备
（一）设计依据
（1）矿井正常排水量（包括灌浆回水量）：
420m3/h。
（2）矿井最大排水量（包括灌浆回水量）：
540m3/h，
（3）排水高度：
Hp=398.00m
（4）副斜井倾角：
20°，斜长：
1165.00m
（5）副斜井井口标高：
+1598.00m；井底车场水泵房标高：
+1200.00m
（二）选型计算
1、排水能力估算
（1）正常涌水时排水泵必须的排水能力:
Q1=1.2Q=504.00m3/h
（2）水泵扬程估算:
Hg=K（Hp+H）=463.45m
K—扬程损失系数，取K=1.15；
H—吸水高度，取5m；
3、根据Q1和Hg估值，选用三台MD600-60×8型水泵（正常涌水1台工作、1台备用、1台检修），该水泵流量为600m3/h，扬程为480m，电动机功率1120kW。
4、校验排水管
（1）确定排水管直径:
d
=600.0/[900π×2.0]=0.326m
Vp—排水管中的水流速度，取2m/s。
（2）计算排水管壁厚度:
计算厚度
δ′＝P×Dp/[2.3×（σ×ψ-6.4）+P]
=3.2×32.6/[2.3×（85×1-6.4）+3.2]
=0.57cm
附加厚度C=0.15（δ′+1）=0.15（0.57+1）=0.24cm
排水管厚度（σ）=计算厚度+附加厚度=0.81cm,取10mm
P—计算管段的最大工作压力,取3.2MPa
σ—管材许用应力,取85MPa
ψ—管子焊缝系数,取1
根据以上计算，选用外径351mm，壁厚10mm的无缝钢管。
（3）排水管中实际水流速度:
Vp=4×600/3600π（0.331）2=1.94m/s
Vp―排水管中的水流速度
（4）吸水管直径计算:
Dx=Dp+0.025=0.376m
吸水管选用外径377mm，壁厚10mm的无缝钢管。
（4）吸水管中实际水流速度:
Vx＝4×600/3600π（0.357）2=1.67m/s
5、管道特性曲线及工况的确定
（1）阻力损失计算：
新管:
H总损=H吸损+H排损=λ
·
=0.03×
×
=20.25m
旧管：
H总损=H吸损+H排损=1.7（λ
·
）
=1.7（0.03×
×
）=34.43m
（2）求管道阻力系数：
新管：
R=
=
=5.63×10-5
旧管：
R=
=
=9.56×10-5
（3）管道特性曲线方程：
新管:
H＝398+R1Q2
旧管:
H＝398+R2Q2
根据管路特性曲线和水泵性能曲线求得工况点参数见表7-3-2，管路特性曲线和水泵性能曲线见图7-3-2。
工况点参数表
表7-3-2
流量
Q（m3/h）
扬程
H1（m）
效率
η（%）
理论最大吸水高度Hs（m）
新管M1
590.00
417.60
82
7.4
旧管M2
580.00
430.16
82
7.1
6、电动机容量计算
电动机功率
新管:
N1=1.15×[（590.00×417.60×1020）/（3600×102×0.82）]
=959.83kW
旧管:
N2=1.15×[（580.00×430.16×1020）/（3600×102×0.82）]
=971.94kW
满足要求。
7、水泵和配套电机校验
（1）水泵工作稳定性
由水泵的特性曲线查得，当水泵流量为零时的扬程H0=580m，H排高=463.65m。
463.65m＜580×0.9=522.00m。
所以水泵工作稳定。
（2）排水能力校验
正常涌水时1台泵工作，按旧管计算每天排水时间为：
17.38h
最大涌水时两台泵工作，按旧管计算每天排水时间为：
11.17h
水泵满足要求。
8、电耗计算：
年电耗：
按每年正常涌水300天，最大涌水65天计算
=577.34×104kW·h/a
吨水百米电耗（按旧管算）
×100=0.39kWh/100mt
符合国家发展改革委、国家环保总局《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》发改能源[2007]1456号文件中关于“矿井中央水泵房排水要采用自动控制技术，使吨水百米排水电耗低于0.5千瓦时”的要求。
9、选型结果
综上所述，本设计选用MD600－60×8型多级离心水泵3台，额定流量为600m3/h，额定扬程为480m；配用YB25004-4型防爆电机，电压10kV，功率1120kW，转速1480r/min。
正常涌水时排水泵1台工作，1台备用，1台检修；最大涌水量时2台工作，1台备用。
排水管选用选用φ351×10型无缝钢管，吸水管选用φ377×10型无缝钢管,排水管路沿副斜井敷设2趟。
正常涌水时为1趟工作，1趟备用；最大涌水时为2趟管路同时工作。
（三）管路及附件
排水管：
选用φ351×10的无缝钢管。
吸水管：
选用φ377×10的无缝钢管，无底阀运行，采用ZPBZ型喷射泵组自动引水，配水阀为PZI-300型。
排水管在水泵房、管子道内除与水泵及各种闸阀之间用法兰连，井筒和地面以焊接为主，局部用挠性接头连接。
泵房及井筒内以管支架固定。
泵房内设起重梁并配备手拉葫芦和手拉单轨行车，以便设备安装检修，并铺设轨道与车场巷道相通。
（四）配电及控制
水泵房与井下中央变电所相邻，采用10kV电压直接起动.
水泵电源引自井下中央变电所，泵房内在机旁设就地控制箱，并显示电流、电压等电机参数。
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