1、河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文專 業(yè) 礦山機電 系 別 報告題目 斜井提升機設(shè)備選型設(shè)計 報告人 劉鑫永 班 級 11級 指導(dǎo)教師 時 間 2012.12.05 教務(wù)處監(jiān)制斜井提升機設(shè)備選型設(shè)計 作 者：段永興 指導(dǎo)老師：摘要：礦井提升機作為礦山的大型固定設(shè)計之一，是聯(lián)系井下與地面的主要運輸工具。礦井提升工作是整個采礦過程中的重要環(huán)節(jié)。由于礦井提升設(shè)備服務(wù)年限長、投資大、電耗多（其耗電量一般占礦井總耗電量的3040%），所以為了降低礦石成本，提高生產(chǎn)的安全可靠性，必須經(jīng)濟合理地設(shè)計和使用礦井提升設(shè)備。隨著礦山生產(chǎn)的進一步現(xiàn)代化，提升設(shè)備將成為機械化與電氣化相結(jié)合的先進技術(shù)設(shè)備。本設(shè)計簡述提升

2、機的發(fā)展史開始,對提升機的分類,重要型號,工作原理和提升機拖動的分類作了詳細(xì)的介紹.同時還對礦山的提升設(shè)備做了選型設(shè)計,做了提升運動學(xué)計算和提升動力計算,校驗了等值功率,計算了電能消耗和提升設(shè)備效率。并設(shè)計了提升設(shè)備的控制電路,在設(shè)計中提升機采用了三相交流繞線式異步電動機拖動。其電動機采用了可控硅串級調(diào)速。著重設(shè)計討論了其主回路和控制單元的設(shè)計。根據(jù)模擬的情況來看,本設(shè)計的方案是可行的,同時充分考慮了通用性、靈活性、實用性。關(guān)鍵詞：斜井提升；原始資料；年產(chǎn)量；系統(tǒng)目錄一 提升方式選擇8(一)斜井串車提升8(二)斜井箕斗提升8(三)帶式輸送機提升9(四)標(biāo)注：9二 斜井提升設(shè)備的選型計算9(一)

3、 斜井提升設(shè)備選擇計算的原始資料9(二) 根據(jù)礦井年產(chǎn)量要求計算礦車數(shù)10（1）1小時提升量10（2）一次提升量11（3）一次提升礦車數(shù)11(三) 根據(jù)礦車連接器強度計算礦車數(shù)12(四) 斜井提升鋼絲繩的選擇計算13(1)計算鋼絲繩最大斜長：13(2)每米鋼絲繩質(zhì)量為13(3)按下式驗算鋼絲繩安全系數(shù)：14(五) 提升機選擇計算15(六)驗算滾筒寬度15(七)計算天輪直徑并選擇天輪16三 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，選擇天輪直徑16(一) 對于地面天輪16(二) 對于井下天輪16(三) 預(yù)選提升電動機16(1) 估算電動機功率：16(2) 估算電動機的轉(zhuǎn)速：17(3) 根據(jù)P,n及礦井電壓等級查電機

4、規(guī)格表，預(yù)選出合適的電動機。17(4) 確定提升機的實際最大提升速度17四 結(jié)果圖展示18五 階段速度圖19六 總結(jié)：19一 提升方式選擇斜井提升在我國礦井應(yīng)用極其廣泛，它包括斜井串車、斜井箕斗及斜井帶式輸送機三種提升方式。采用斜井開拓具有初期投資少、建井快、地面布置簡單等優(yōu)點。但一般斜井提升能力小，鋼絲繩磨損快，井筒維護費用高。(一)斜井串車提升可分為單鉤與雙鉤串車兩種。其中，單鉤串車提升井筒斷面小，投資小，生產(chǎn)能力小，耗電量大，但可以用于多水平提升。雙鉤串車提升生產(chǎn)能力較大，但只能用于單水平提升。一般年產(chǎn)量在21萬噸以下的小型礦井多采用單鉤，年產(chǎn)量在30萬噸左右的礦井多采用雙鉤，兩者均適用

5、于傾角在25°以下。(二)斜井箕斗提升與串車提升相比，具有提升速度大，生產(chǎn)能力高，容器自重小及裝卸載易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。但需設(shè)置裝卸載設(shè)備、建造煤倉，基建投資大。此外，為了提升矸石、下放材料、升降人員，需要外設(shè)置一套副井提升設(shè)備。箕斗提升一般采用雙鉤，適用于井筒傾角為25°30°，年產(chǎn)量在30萬t60萬t的礦井中。(三)帶式輸送機提升這種提升方式具有安全可靠、運輸量大，且易實現(xiàn)自動化，但初期投資較大，設(shè)備安裝時間較長，并需要安裝卸載煤倉等設(shè)備，一般用于年產(chǎn)量在60萬噸以上，傾角小于18°的斜井中。煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)定規(guī)定：大型礦井的主斜井宜采用帶式輸送機提升

6、。(四)標(biāo)注：串車提升按車場形式不同，又可以分為平車場和甩車場兩種方式。甩車場提升方式的優(yōu)點：地面車場及井口設(shè)備簡單、布置緊湊、井架低、摘掛鉤安全方便;缺點是提升循環(huán)時間長、提升能力小、每次提升電動機換向次數(shù)多、操縱復(fù)雜。平車場沒有上述缺點，車場通過能力大，提升操作簡單方便。但是，平車場需設(shè)置阻車器等輔助設(shè)備，故一般情況下甩車場多用于單鉤提升，平車場多用于雙鉤提升。在串車提升中，為在車場內(nèi)調(diào)車和組車方便，應(yīng)注意一次升降的礦車數(shù)盡可能與電機車一次牽引的礦車數(shù)成倍數(shù)關(guān)系。在斜井提升中以斜井串車提升應(yīng)用較多，特別是中、小型礦井應(yīng)用更為普遍，為此我經(jīng)過考慮應(yīng)選用斜井串車提升系統(tǒng)。二 斜井提升設(shè)備的選型

7、計算(一) 斜井提升設(shè)備選擇計算的原始資料1.礦井年產(chǎn)量An30萬噸（副井為矸石年提升量，最大班數(shù)下井人數(shù)，長材料、設(shè)備等輔助提升量）；2.礦井服務(wù)年限；3.井筒斜長450米；4.井筒傾角25度；5.礦井工作制度:年工作日數(shù)300天 每天工作20個小時；6.礦車形式:單個礦車自身質(zhì)量595千克,kg；單個礦車載貨量m11噸,kg；單個礦車的長度2米,m；7.煤的松散容重；8.采用的提升方式:斜井串車單鉤甩車場提升系統(tǒng)；9.礦井電壓籌等級:3000V 6000V；(二) 根據(jù)礦井年產(chǎn)量要求計算礦車數(shù)（1）1小時提升量 式中 C提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉時C=1.11.15，無井底煤倉時C=1.2

8、；礦井有兩套提升設(shè)備時C=1.15，只有一套提升設(shè)備時C=1.25； 年工作日數(shù)； t日提升小時數(shù)； An礦井年產(chǎn)量，t/年； 提升能力富裕數(shù)，對于第一水平=1.2。無井底煤倉c=1.2; =1.2;（2）一次提升量 式中T次提升循環(huán)時間，s。（3）一次提升礦車數(shù)； ； 取輛。式中 _裝載系數(shù)當(dāng)傾角為20°以下時，=1，當(dāng)傾角為了加強21°25°時，=0.950.9;當(dāng)傾角為25°30°_煤的松散密度；V礦車的有效容積，算出值為小數(shù)時，應(yīng)圓整為較大整數(shù)。(三) 根據(jù)礦車連接器強度計算礦車數(shù)礦車沒傾角為的軌道上提時，受到斜而產(chǎn)生的阻力，n輛礦車的

9、總阻力由最前面的礦車連接器來承擔(dān)，為保證連接器強度，所拉礦車數(shù)受到限制。礦車連接器強度一般容許承受拉力60KN,因此，礦車連接器強度容許的礦車數(shù)為=經(jīng)圓整滿足設(shè)計要求，可以按確定的礦車數(shù)為計算。式中 單個礦車的載貨量及其自身質(zhì)量，Kg； 礦車運行摩擦阻力系數(shù)，礦車為滾動軸承取0.02g重力加速度，10m/應(yīng)圓整為較小的整數(shù)。(四) 斜井提升鋼絲繩的選擇計算(1)計算鋼絲繩最大斜長：阻車器至摘鉤點距離，取1.5n=。摘鉤點至井架中心的水平距離，取3。井口至阻車器的距離，取9m。井口處鋼絲繩牽引角，取9°。提升機滾筒中心至天輪中心水平距離，取16m。(2)每米鋼絲繩質(zhì)量為式中 鋼絲繩由A

10、 點至串車尾車在井下的停車點之間的斜長，m；鋼絲繩沿托輥和底板移動阻力系數(shù)，鋼絲繩全部支撐在鋼輥上時取0.150.20，局部支撐在托輥上是取0.250.4；鋼絲繩公稱抗拉強度，Pa;鋼絲繩安全系數(shù)，與豎井要求相同。直 徑/mm鋼絲總斷面積/參考重力N/100m 鋼絲繩公稱抗拉強度/MPa鋼絲繩鋼絲15501700鋼絲破斷拉力總和（不小于）/KN20.01.3151.241429.0234.0257.022.51.4175.401658.0271.5298.040.02.6605.05717,0937.51025.0(3)按下式驗算鋼絲繩安全系數(shù)：式中所選標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和，N。7.0

11、7>6.5經(jīng)驗算所選鋼絲繩在安全規(guī)程規(guī)定值的，是可以使用的。(五) 提升機選擇計算39193.56N2JK-2/20 滾筒直徑D=2.0m, 滾筒寬度B=1.0m 式中 L 提升斜長，m； 井筒傾角，若與甩車道傾角相差較大時，應(yīng)按甩車道傾角計算。(六)驗算滾筒寬度采用雙層纏繞，符合設(shè)計要求。(七)計算天輪直徑并選擇天輪三 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，選擇天輪直徑(一) 對于地面天輪若鋼絲繩與天輪的圍包角大于90度時Dt80d80201600mm(二) 對于井下天輪若鋼絲繩與天輪的圍包角大于90度時Dt60d=6020=1200式中 Dt-天輪直徑，mm。選用固定天輪TSG1600/10(三)

12、預(yù)選提升電動機(1) 估算電動機功率： 式中 根據(jù)選擇的提升機，由提升機規(guī)格表查得的標(biāo)準(zhǔn)提升速度，m/s。減速器傳動效率，單級傳動時0.92，雙級傳動時0.85電動機容量備用系數(shù)，1.11.2。(2) 估算電動機的轉(zhuǎn)速：式中 減速器的傳動比。在選擇提升機時，根據(jù)所選擇的標(biāo)準(zhǔn)提升速度，由提升機規(guī)格表中可查得相應(yīng)的傳到比。(3) 根據(jù)P,n及礦井電壓等級查電機規(guī)格表，預(yù)選出合適的電動機。查表可選出電動機型號為 JRQ-148-8型號的電動機。(4) 確定提升機的實際最大提升速度式中 預(yù)選出的電動機的額定轉(zhuǎn)速，r/mim。確定出提升機的最大提升速度斜井串車升降人員或升降物料時，專用人車的運行速度不得

13、超過人車設(shè)計的最大允許速度。四 結(jié)果圖展示五 階段速度圖六 總結(jié)：本次的畢業(yè)設(shè)計，使我們對這幾年來所學(xué)部分課程進行了全面的復(fù)習(xí)和鞏固，初步學(xué)會了如何選擇提升機系統(tǒng)，鍛煉了我們分析問題和解決問題的能力，為將來工作打下了堅實的基礎(chǔ)。在此次設(shè)計中，老師和同學(xué)們都給與了我很大的幫助，讓我對提升系統(tǒng)有了進一步去的認(rèn)識和禮節(jié)，另外，單位領(lǐng)導(dǎo)也為我創(chuàng)造了設(shè)計的條件，在此，我衷心的感謝老師的精心指導(dǎo)以及單位領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和支持。本次設(shè)計時間緊，任務(wù)中，加上我的能力有限以及缺乏經(jīng)驗，所以缺點和錯誤都在所難免，敬請各位老師和單位領(lǐng)導(dǎo)批評指導(dǎo)，借以提高我的設(shè)計能力，適應(yīng)礦井機械化的需要，使我在今后的工作中不斷的提高。最后，我衷心的祝愿所有給予我?guī)椭睦蠋熀蛦挝活I(lǐng)導(dǎo)，祝他們在以后得生活中工作順利，再創(chuàng)輝煌！謝謝！參考文獻1.煤礦安全規(guī)程 中華人民共和國能源部制定 2001年版2礦山固定機械手冊 煤炭工業(yè)出版社 1986年版主編：周乃榮 嚴(yán)萬生3煤礦固定機械及運輸設(shè)備 煤炭工業(yè)出版社 主編：牛樹仁 陳滋平4.機械設(shè)計手冊 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1990年版 主編：蔡春源 蔣尊賢 李自治5.礦井提升設(shè)備 煤炭工業(yè)出版社 1980年版主編: 中國礦業(yè)學(xué)院 6.礦井多繩提升選型設(shè)計 煤炭工業(yè)出版社 1981年版 主編: 范家駿畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會畢業(yè)設(shè)計(論文)成績評定書專業(yè)