斜井箕斗提升设计.doc

1、xxx铁矿斜井箕斗提升可行性方案研究 斜井提升在我国中小型矿井中应用极其广泛。采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、投产早、地面布置简单等优点。但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损快，井筒维护费用高。斜井提升方式大致可分为三种：（1）斜井串车提升：分单钩与双钩两种。单钩提升井筒断面小，投资少，可用于多水平提升，但产量小，电耗大，矿车易跑偏掉道，多用于产量小于20万t；双钩串车提升则相反。串车提升斜井倾角一般小于25。（2）斜井箕斗提升：与串车提升相比，提升能力变大，又容易实现自动化，且安全性能搞，但需有装卸设备，投资较大，开拓工程量大，适合于倾角为25-30的斜井中。（3）胶带机提升：与箕斗提升相比

2、，提升能力更大，取消了摘挂钩放矿等环节，有效提高了劳动生产效率，同但与此同时，投资成本太高维护费用也很高，安装较繁琐。xxx铁矿于1970年建成至今已有40多年，作为一个年产18万t的中、小型矿井，自从1998年从露天转为地下采矿起，一直使用斜井串车提升，但多年以来串车提升一直存在着一个通病，那就是提升能力差，随着开采深度的逐渐增加，串车提升能力差的问题日益凸显，为解决串车提升能力差的问题，我们设计一套斜井箕斗提升，随着果岭以及龙山零星采矿点的结束，未来xxx铁矿的产量将集中于煤炭冲、禁冲采区，现以煤炭冲、禁冲采区深部铁矿的开采为例。煤炭冲210斜井目前已安装猴车，如此该井已经无法提供矿石废石

3、的提升，猴车安装完成后，煤炭冲采区所有矿石都将由龙南230斜井提升，提升循环时间大大增加提升效率降低，为此我们必须在煤炭冲、禁冲采区设计一个提升能力大的箕斗斜井。1.斜井箕斗的提升要求及特点 斜井箕斗提升主要用于大、中型矿山。斜井倾角一般为3040。箕斗斜井的布置及对斜井的技术要求可参照串车斜井的有关规定，同时，还应考虑箕斗斜井提升的下述特殊要求： （1）矿石块度大、生产规模大的矿山，为了延长箕斗的使用寿命，增大箕斗提升能力，一般应设置地下破碎站。 （2）箕斗井不得兼作入风井。 （3）线路布置：双箕斗斜井一般铺设双道。只有一个开采水平时可布置单道或三根轨，并在井筒中设双道错车。 （4）提升车场

4、线路型式：在装载点多、运输线路短的条件下，装卸处为双线；或只用单线车场，在装载点处只安装一个漏斗闸门，可减少装载点处的硐室工程量。 （5）箕斗斜井应设置相应的硐室，如装载设备硐室、矿仓、信号硐室、避人硐室、洒矿清理巷道及水窝泵房地面设置卸载架、井口受煤装置及地面转运设施或轨道线路等，井口建筑为井架式。通过之前的地质报告以及钻孔等资料分析，煤炭冲禁冲采区深部铁矿的分布、储量以及品位等，在-100m以上矿石较可靠，无论平均厚度，还是矿石品位以及矿石的连续性等都适合开采，目前煤炭冲采区矿石主要集中在+120、+90、+47等，禁冲等采区所采矿石的主要集中在+10 和+40 中段。根据目前的采矿的进度

5、以及较低的回采率逐渐向下回采已成为必然趋势，设立提升能力大的斜井箕2. 箕斗的选型 本次设计在煤炭冲采区240标高处建立主斜井从+240水平直接开拓至-100水平，副斜井为煤炭冲210，其中主斜井为箕斗提升负责整个矿石的提升任务（主斜井井口标高为+240m井口坐标为（4533.89），Y（11399.90）斜井井筒方位角为218度,倾角为28度），副斜井为串车提升负责整个人员的上下,(副斜井井口标高为+210m，井口坐标为X(3067.36),Y(8450.04)斜井井筒方位角为248度,倾角为27)。1. 斜井箕斗提升选型计算（1） 计算小时提升量As，（t/h） （式1）其中：C为不均衡系

6、数 A为年提升量 为日工作小时数 为年工作日数xxx铁矿煤炭冲、禁冲采区年提升矿石约为12W吨左右，废石为6W吨左右，总计18W吨，一年工作日数为300天，日工作小时数为16.5小时，分为三班采矿。(不均衡系数取1.15) =41.8t/h （2） 计算一次提升循环近似时间T，（s） （式2） 式中：为装卸载休止时间； 为提升斜长； Vp为平均速度。考虑到xxx铁矿固有的环境成本,以及向箕斗装矿等问题，必须设立矿仓，装矿路线为放矿漏斗-矿车-堆矿仓-箕斗放矿漏斗-斜井箕斗。矿仓设置在-100至- -80之间采用两头窄中间宽的形式，使用漏斗放矿，矿石采用震动或者重力搬运。提升长度包括井筒斜长和井

7、口卸矿点以及井底至装矿点的距离，其距离分别为7254m，30m，30m。总共784m。提升速度如下（表1）鉴于xxx铁矿斜井断面小，为确保箕斗在运行过程中的安全性，这里我们选择3.5m/s的速度。 斜井提升最大速度提升项目最大提升速度m/s斜长300斜长300斜井箕斗提升5m/s7m/s （表1） 休止时间包括:卸载时间,装矿时间，以及调车时间，其中卸载时间为（10s），装矿时间（因使用漏斗放矿时间约为250s）。 （式3） = 698s 一次提升循环所需时间为11.6钟左右。 （3）计算小时提升数ns =5.1次 故1小时内提升次数为5次，（4）箕斗一次提升升量Q（kg） 由公式 （式4）

8、带入得=8.2（5） 计算箕斗容积，（m3） 其中：Cm装满系数，取0.65-0.85 为松散矿石密度(取2.3kg/m3) (式5)（6） 选定箕斗标准容积Vr，（m3）见表2 表1通过表2我们选择斗容为4.85的箕斗,长宽高分别为，6880、1700、1600。轨距为1600mm，卸载方式为后卸式箕斗，箕斗质量为3480kg。（7） 计算箕斗有效载重量 （t） (式6) = =11.1t =8.2t （8） 计算钢丝绳每米质量Ps，（kg/m）。 （式7） 其中：f1=0.01-0.015，f2=0.1.-0.20，Qj为箕斗自重，m为安全系数（作855m。 为钢丝绳抗拉强度（由于钢丝绳强

9、度没有特定的计算公式只能根据经验公式大致算出抗拉强度的大小）对于井深超过700m的斜井钢丝绳的抗拉强度约为应大于1800Mpa，该井深为815m，钢丝绳抗拉强度选择1850Mpa。其中Qp为提升矿石总质量和提升箕斗总重量之和。 代入数据得： =3.2kg/m 通过对每米钢丝绳的质量进行选型，我们选择钢丝绳：选三角股钢丝绳，型号为：p为3.58kg/m。钢丝总断面积为376.92m 的直径为29/mm，在1850N/mm2（其钢丝破断拉力总和Q断679kN。)（9） 核验钢丝绳实际安全系数，使。 (式 8) = 8.158所以钢丝绳实际安全系数符合安全要求（11） 单箕斗提升时平衡锤质量Qch，

10、（kg）计算。 （式9） =0.5*9.3+3.48= 8.13kg（12） 计算最大静拉力Fj，（N）。提升时，Fj=(11.1+3.48)(sin28+0.015cos28)+3.58*784（sin28+0.15cos28）9.8 =85182N下放时，Fj=(11.6+3.48)(sin27-0.015cos27)+3.58*855（sin27-0.15cos27）9.8 =73421N（13）选择提升机及天轮。1. 确定提升机卷筒直径Dj（mm）： （式10）提升钢丝绳直径dx为29mm，则 = 29*80=2320mm2. 确定卷筒宽度B（mm）：初步选择单绳缠绕式多层缠绕单卷筒提

11、升机，则其计算公式为 (式11) （式12）Lj提升长度，m； La试验长度，取La=30m； Dp钢丝绳平均缠绕直径，mm； 钢丝圈间隙，=23mm； n钢丝绳缠绕圈数； 摩擦圈数。算出B =1289mm通过对计算参数直径为2500，宽度为1500，最大静张力差88.6选型我们选择GKT2x2.5x1.5-20型表3-2 GKT2x2.5x1.5-20 单绳缠绕式单卷筒提升机参数型号卷筒钢丝绳个数直径/mm宽度/mm钢丝绳最大静张力钢丝绳最大静张力差/t最大直径/mm破断拉力总和/tGKT2x2.5x1.5-2012500150088.2653.943166.23、天轮的选择根据公式天轮DL80dx=80*29= 2320mm通过选型得（15）预选电动机功率，（KW）。 计算电动机功率 提升重车时： （式3-12）下放重车时：