1、(完整版)礦井提升設備選型設計第三章礦井提升設備選型設計第一節提升方式的確定及提升設備選型依據一、礦并提升設備的作用礦井提升設備是礦井重要的大型機電設備之一，它是聯系礦井井下與地面時主要生產設備.礦井提升設備的任務是提升有益礦物(煤炭、礦石等)和矸石，升降人員和設備，下放材料等。礦井提升設備的工作特點是在一定的距離內，以變速和勻速作往復直線運動,而且起動和停止頻繁，因此它須具有良好的控制系統和完善的保護裝置，以保證安全可靠地運轉。礦井提升設備的合理選型和正確的維護、管理和使用,對確保礦井提升設備的經濟與安全運轉具有重大的意義.二、礦井提升設備的組成部分礦井提升設備一般包活捉升機、電動機、提升鋼

2、絲繩、提升容器、天輪、井架、裝卸載設備，以及電控設備與安全保護裝置等.礦井提升機主要由纏繞機構(或主導輪)、減速器、聯鈾器、離合器、制動系統、深度指示器、液壓站及操縱臺等部分組成。三、礦井提升系統根據提升方式的不同,礦井提升系統可分為以下幾種:豎并普通罐籠提升系統豎井箕斗提升系統斜井箕斗提升系統斜井串車提升系統四、礦井提升設備的分類按用途分類主井提升設備，專供提升煤炭用的提升設備。在特大、大和中型礦井，提升容器多采用箕斗，小型礦井多采用罐籠或礦車；副井提升設備,專供提升殲石、升降人員、運送材料和設備的提升設備。提升容器多為普通罐籠或翻轉罐籠。按纏繩機構的型式分類單繩纏繞式提升機，即等直徑圓柱形

3、卷筒提升機，多用于井深在350m以下的大、中、小型礦井提升，此外還有變直徑圓柱圓錐形卷筒提升機；多繩摩擦式提升機，適用于井筒較深、產量較大的礦井提升.按井筒傾角分類豎并提升設備；斜井提升設備.按提升容器分類罐籠提升設備;箕斗提升設備；串車提升設備；斜井串車提升吊桶提升設備。按拖動裝置分類交流感應電動機施動的提升設備；直流電動機施動的提升設備;液壓傳動的提升設備。五、提升方式的確定(完整版)礦井提升設備選型設計在進行選擇提升設備選型前,首先應確定合理的提升方式，它對提升設備的選型、對礦山的基建投資、生產能力、生產效率及噸煤成本和安全都會產生重要的影響.一般提升方式可參考以下原則確定：年產量大于3

4、00Kt的大中型礦井，由于提升煤炭及輔助提升的任務較大，一般均設主、副井兩套提升設備。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠完成輔助提升任務。年產量小于300Kt的大中型礦井，根據提升情況可愛用兩套罐籠提升設備，或用一套罐籠提升設備進行混合提升。對于特大型礦井(年產量大于1800Kt),般主井需用兩套箕斗提升設備，副井除配備一套罐籠提升設備外，有時還需要設置一套帶平衡錘的單容器提升設備作輔助提升.在確定提升方式時，除考慮年產量這一主要因素外，還要考慮以下幾個因素：在礦井同時開采煤的品種多于兩種，要求不同品種的煤分別外運時，應考慮采用罐籠作為主井提升設備.對為的塊度要求較高時，就考試采用罐籠作為主井

5、提升設備。地面生產系統靠近井口時，采用箕斗提升可以簡化后續的生產流程，若遠離井口，需要軌道運輸，應采用罐籠提升。單水平開采，多采用容器提升；多水現時平開采的礦井，應采用單容器加平衡錘的提升系統。對于斜井，目前應采用單繩纏繞式提升機；豎井年產量超過600Kt,井深超過350m的礦井，應考慮采用多繩摩擦式提升機.礦井若分前、后期兩個水平開采，提升機和井架應按最終水平選擇，提升容器、鋼絲繩和提升電動機可按第一水平選擇，在井筒自覺至第二水平時，根據具體情況再更換.以上所述，僅是確定提升方式的一般性原則，在具體設計工作中，要根據礦井的具體情況，提出多種可行性方案，再通過技術經濟分析并考慮我國提升設備的生

6、產和供應情況，才能合理地確定提升方案。六、選型設計的主要內容設計依據1主井提升礦井年產量A(萬噸)；n工作制度：年工作日b(天)，每日工作t(小時)；礦井開采水平數，各水平井筒深度H(m)及服務年限；s卸載高度H,m;x裝載高度H,m;提升方式：箕斗或罐籠；煤的散集密度，t/m3；井筒斷面尺寸，井筒中布置提升設備的套數；礦井電壓等級副井提升：2副井提升礦井年產量An(萬噸)；工作制度：年工作日b(天)每日工作t(小時)：礦井開采水平數，各水平井筒深度Hs(米)及服務年限；矸石年產量:如無特別指出，一般可按煤產量的1520估算;最大班下井人數、材料消耗量、需運送設備數量、炸藥等下井次數。礦車規格

7、；井筒斷面尺寸，井筒中布置提升設備套數;井上、井下車場布置形式；礦井電壓等級。提升設備選型設計的主要內容包括：計算并選擇提升容器（完整版）礦井提升設備選型設計(完整版)礦井提升設備選型設計計算并選擇提升鋼絲繩計算滾筒直徑并選擇提升機計算天輪直徑并選擇天輪提升機與井筒相對位置的計算運動學及動力學計算電動機功率的驗算計算噸煤電耗及效率(對于主井提升)制定最大班作業時間平衡表(對于副井提升)第二節立井單繩纏繞式主井提升設備的選型設計一、提升容器的選擇立井提升容器主要是箕斗和罐籠。在同等條件下，箕斗與罐籠相比，質量小，所需井筒斷面小，裝卸載快，提升能力大，電動機功率小，提升效率高，便于實現自動化。缺點

8、是用途單一，需設置煤倉及裝卸載設備，需另設輔助提升設備，井架較高，井筒較深?？筛鶕V井生產能力的大小確定提升容器的類型。提升容器的類型確定后，就要計算提升容器的容量,并從容器規格表中選擇標準容器，也可根據現場要求自行設計非標準容器。在礦井年產量、工作制度一定的情況下，可以選擇大容量容器低速提升；也可以選擇小容量容器高速提升。這兩種提升方式，前者因容器大，所需提升鋼絲繩直徑粗,提升機直徑大,電動機功率大，設備初期投資高，但運行電費低，后者則反之。在實際工作中確定提升方案時，要先對兩種方案進行選型計算，從初期投資，運行電費等各方面進行技術經濟比較，考慮現場特殊需要，確定經濟合理的提升方案。在做方案

9、設計時，可采用經濟提升速度的方法。一般認為經濟的提升速度為：U二(0.30.5)；H(m/s)(31)j式中H提升高度(m);一般情況下取中間值進行計算，即U二0.4滴；j對于箕斗提升H二H+H+H(m);(32)SXZ式中H礦井深度;SH一卸載高度，箕斗提升H可取1525m;罐籠提升H可取為0；XXXH一裝載高度，箕斗提升H可取1825m;罐籠提升H可取為0；ZZZ根據經濟提升速度，可估算經濟提升時間：UHT=j+u+0(3-3)jaUj式中a一提升加、減速度(開始可假定加、減速度相等)，對罐籠可暫取為0.70。75m/s2;對箕斗可暫取為0。8m/s2；u一容器爬行階段附加時間，對罐籠可暫

10、取為5s；對箕斗可暫取為10s；0容器裝卸載休止時間，可暫取為10s;一次經濟提升質量為：CaAT34)Q=f_nj(噸)j3600bt式中A-礦井年產量（噸/年）；na-提升富裕系數，對第一水平要求a$1.2;ffC一提升不均勻系數，有井底煤倉C=115;無井底煤倉C=1.2；t-日工作小時數，取14小時；b一年工作日，取300天；根據計算所得Q，從表3-1立井單繩箕斗規格表中選取一次提升質量與之相近的標準箕斗；寫出所選箕j斗的型號，容器質量（kg）,有效容積（m3）及兩箕斗在井筒中的中心矩S（m）等參數。實際一次提升質量Q（噸）為：Q=V卩（35）式中V-箕斗的有效容積，m3；P-貨載的散

11、集密度;t加?；愤x定后因實際提升質量與經濟提升質量一般情況下不相等，所以要按實際提升質量Q,重新計算一下完成生產任務所需要的最大一次提升循環時間T：XT1Q+Qz)g(N/m)(39)旦-HmCa式中QZ容器質量kg；Q次提升質量kg；b鋼絲繩中鋼絲的抗拉強度(Mpa二N/mm2)；提升鋼絲繩q可取為1550Mpa(新國標1570)或1700Mpa(新BB國標1670)。計算出鋼絲繩每米重力p后，可從表3-2鋼絲繩規格表中選每米重力稍大于p的鋼絲繩，并查出該繩全部鋼絲破斷力之和Q(N)及其它參數。q可按式(310)驗算選定鋼絲繩的實際安全系數(310)Qm二qa(Q+Q)g+pHZC若m不小

12、于規程規定，則此繩可用，寫出鋼絲繩標號：a例如：6X19，直徑為34mm,b為1700Mpa，鋼絲的韌性I號，光面，右同向捻的鋼絲繩，鋼絲繩標號為：鋼絲繩6X19341700I一光一右同GB110274還要查出鋼絲繩的每米重力P,鋼絲直徑6;若m不滿足規程規定，則需重選鋼絲繩。可增大鋼絲繩直徑或加大7B，重新驗算m直到滿足要求為aBa止。需注意根據新國標GB89192006重要用途鋼絲繩標準，目前新出廠鋼絲繩力學性能參數表中給出的是鋼絲繩最小破斷拉力（KN）,而鋼絲繩最小破斷拉力與鋼絲繩全部鋼絲破斷力之和不同，二者之間可按GB89192006給出的系數換算。鋼絲繩最小全部鋼絲破斷力之和二鋼絲繩

13、最小破斷拉力X換算系數部分類型鋼絲繩的換算系數如下表所示：鋼絲繩類別6X76X196X3718X76VX19換算系數1.1341.2141。2261。2831.177表3-2（1）繩6X7股（1+6）繩纖維芯表3-2（1）繩6X7股（1+6）繩纖維芯直徑鋼絲總斷面積參考重力鋼絲繩鋼絲mmmm2N/100m3。80.45。2850.44.70。58.2478。75。80.611.87113。48。50.716。16154.07.50。821.10201。58.40。926.71256.18。41.032。97314。910.51。139。88380。911.51.247.48453.412.01

14、。355.72532。113。01.464。62617.114。01。574。18708。415。01。684.40806。016.01.795。28909.917.01.8108.821020.018。62。0131.881259。020.62.2159.571624。022。62。4189。911814.024。62。6222。882129.026.02.8258。482648。028。03.0296。732854。030。03。2337。813224.032.03.5403.883857.034。53.8476。094547。036.54.0527。525038。0表32(2)鋼絲繩公稱

15、抗拉強度N/mm：140015501700鋼絲破斷拉力總和N（不小于）7390115001660022600295003780046100558004640078000904001035001180001330001469001845002230002855003120003615004150004725005650005666007385008180127001830015000327004140051100618007350086300100000114500130500147500166500204000247000294000345000400500459500523000626000

16、7375008175008970140002010027400358004540056000678008070094700109500128000143000161500181500224000271000322500378500439000504000573500686500809000896600鋼絲繩6X19股（1+6+12）繩纖維芯直徑鋼絲總斷參考重力鋼絲繩公稱抗拉強度N/mm2鋼絲繩鋼絲面積140015501700鋼絲破斷拉力總和鋼絲破斷拉力總和mm0.40.50.60。70。80。91。01.11。21.31.41.51。61.71。82。02.22。42。62.83。0mm2N/

17、100m14。32135.322。37211。832.22304。543.85414.457.27541。272。49685。089。49846.7108。281023。0128。871218.0161。241429.0175。401658。0201。351903。0229.092165。0258.632444.0289.952740。0357。963383。0433.134093。0515。464871.0604。955717。0701.606630.0805。417611。02000022100313003460015100499006130067900801008870010100011

18、2000125000138500151500187600180000199500211500234000245500271500281500312000320500355000362000400500406600449000501000554500606000671000721500798600846500987600982000108500011250001245000N(不小于)24300380005470074500973001230001520001840002190002570002980003420003890004395004925006085007360008760001026

19、00011900001365000表3-2(3)直徑鋼絲繩mm鋼絲鋼絲總斷面積mm2繩18X7股（1+6）繩纖維芯鋼絲繩公稱抗拉強度N/m參考重力N/100m140015501700鋼絲破斷拉力總和N（不小于）6.27。79.311。012.514.016.517.018.610.022。523.024。528。028.031。034。037。040。043.048.06.27。79。311.012。514。016。517。018.520。021。523.024.520.028.031.034.037。040。046。046。00.415。83148.02210024500269000.524

20、.73281.23460038300420000.635。61333。04980056100605000。748.47453。26780075100823000。863。30591。988600981001075000.980。12749.11120001240001360001.098.91924.81380001530001630001.1119。681119。01675001855002030001。2142.431332。01990002205002420001。3167。161563。02340002590002840001.4193.861813.02710003000003295

21、001.5222.552081.03115003445003780001。6253.212368。03540003920004300001。7286。852673.04000004480004855001.8320。472996。04485004966006445002.0395.643699.05535006130006725002。2478。724476.06700007420008135002。4569.725327.07975008830009685002。6668。636252。0966000103500011350002.8775.457250。010850001200000131

22、50003.0890.198323。0124500013750001510000直徑鋼絲總斷面積參考重力鋼絲繩公稱抗拉強鋼絲繩鋼絲140015501700中心第一層第二層鋼絲破斷拉大的小折mmmm2N/100mN（不小于表3-2(4)繩6w(19)股(1+6+6)繩纖維芯68.00.60。650.60。4526。14243.13650040500440009。20。70.650。70。535.16327。049200544005970011.00。80.760。80。647.17438.786000731008010018.00。90。860。90。6559。06549.88260091500

23、10000(13.51。00。951。00。7574。37691。610400011500012600(14.51。11。051.10.889。14829.012450013800015150016.01。21。151.20.8107.741002。016050016650018300017。51。31。251。31。0128。141182。017900019850021750019.01.41.351.41.05147。281370。020600022000025000020。01。51.401.51。1163。771523.022900025350027800021.51。61.51。61

24、.2188.681755.026400029200032050022.51.71。61.71。25211.791970。029550032800036000024。01。81.71。81.35240.002232。033500037200040800025.51.91。81。91。4265。972474.037200041200045200027。02。01。92。01.5297。482767.041600046100050550030.02。22.12。21.65361。143659.050550055960061350032。52.42。32.41.8430.974008.06030006

25、6800073250035.02.62。52.61。9511.524664.070200077700082250038.02.82。72.82.1589.185479.082450091300010000040。03.02。83.02.2655.076092.09170001015000111000表3-2(5)繩6X(19)股(1+9+9)繩纖維芯直徑鋼絲總斷鋼絲繩公稱抗拉鋼絲繩鋼絲參考壓力140015501700中心第一層第二層金屬繩芯面積鋼絲破斷拉mmmm2N/100mN(不小于8。80.80。40.730.57284.342700473005190011。01。00.50。850。44

26、3。93427。164300711007800013.01.20。61.050.568.78539。79620010650011650015.01。40。71.200。5591.04846.712700014100016450017.51.60。81.40.85122。271137。017100018950019.51。80.91。60.75158。111470.022100024500021.52.01.01.750.8191。051777。026700029500028.52.21.11。90。9227.128112.031750036200026.02。41.22.11。0275。112

27、559。038500042600028.52。01。32.31。1327。723048.045850050750030.52。81.42.51。15384。953580.058850059650032。53。01.52.81.25424.323946.059400065750034.63。21.62。81。3489.094549。068450075800037。03。51。73.01。4561.715224。078600087050020750(26860(32450(38600(46750(55700065400(72100(83100(95450(表32（6）繩6XW(36)股(1+7+7

28、+14)繩纖維芯7直徑鋼絲總斷面積參考重力鋼絲公稱抗鋼絲繩鋼絲14001550中心第一層第二層第三層金屬繩芯鋼絲破大的小的mmmm2N/100mN（21。51.41.01。00。751.20.8188.671745。0261000292000323。01.51.051.050。81.30.86216.841997.0322400334500325.01。63。151。150。851。40.96252。332834.0353000391000426.51。751.21。20.91。51.0284。452831。0398000440500428。51。851.31。31.01。61.05329。3

29、33048。0461000510000530.02.01.41。41。051。71.15375。003489。0525000581000632。02.11。451。451.11。81.2412。953820.0578000640000734。02.21。551。551.21。91。25466.744817。0653000723000735。52。31。651.631。252.01。35619.714807.0727500805500839。52.61。81.81。352。21。5624。725779。08745009680001(42.52。81。951.951.52.41.6741.6668

30、60。0103500011450001246。53.02。12。11。62.61.75863.347986.0120500013350001449.53.22。32。31.72。81。91009.319336。0141000015600001753。05.32.42.41。83.02。01137.7910525.01590000176000019（一）繩6（30）股（6+12+12）繩纖維芯（二）繩6（30）股（0+12+12）繩和股纖維芯表32（7）（三）繩6（21）股（0+9+12）繩和股纖維芯直徑全部鋼絲鋼絲繩公稱抗鋼絲參考重力1400155017鋼絲繩1X6股芯第一層第二層的斷面積（鐵

31、絲）（一）（二）（三）鋼絲破斷mmmm2N/100mN（不小11。00。50。60。850。30489.0704007790085513.00。60.70.9571.38706。58990011050012115.00.70。81.195。51945。613350014800016216。5一0。750.91。2113。181120。015800017500019218。50.91。0521.00.950。90。951.122。01。00。951。01。224。01.11。051。11.2526.51.21。151.21。428。01.31.21.31。531。01.41.351。41.653

32、2。51。51。41。451.735.01。61。51。61.8537。01.71。61.651。951。4156。561550.02190002425002661。5172.951712。02420002680002941。6195.701937。02735003030008321。7225。662234.03155003495003831.9278。782760。03900004320004732。0307。473044。04300004765005222。2376.583728。05270005835006402.3409。774057。05735006350000962。5480。42

33、4756。06725007445008162.6526.775215.0737000816000895（完整版）礦井提升設備選型設計三、礦井提升機和天輪的選擇選擇礦井提升機是煤礦大型固定設備之一，它在礦井生產中占有極其重要的地位，正確合理地選擇提升機具有重大的經濟意義。（一）提升機滾筒直徑的確定提升機滾筒直徑D,是計算選擇提升機的主要技術數據。選擇滾筒直徑的原則是鋼絲繩在滾筒上纏繞時不產生過大的彎曲應力以保證其承載能力和使用壽命.我國煤礦安全規程規定，提升機滾筒直徑的確定與鋼絲繩直徑、鋼絲直徑的關系如下：對于地面使用的提升機3-11)3-12)D80dD12005對于井下使用的提升機D60dD

34、900式中D滾筒直徑，mm;d鋼絲繩直徑，mm.5-一鋼絲繩中最粗的鋼絲直徑，mm;其值可在鋼絲繩規格表中查取。根據計算值選取標準的滾筒直徑。二）提升機的最大靜張力和最大靜張力差的計算提升機是按提升機系列規定的許用最大靜張力F和許用最大靜張力差F設計出的，在選用時,TOC o 1-5 h zjmaxcmax應使實際負荷所造成的最大靜張力和最大靜張力差小于或等于許用F和F,以保證提升機能正常工jmaxcmax3一13）3一14)作。F二(Q+Q)g+pHFjmaxZjmaxF二Qg+pHFcmaxcmax根據上面計算的D、F、F值在表33提升機規格表中選出合適的提升機來，再進行寬度驗算。jmax

35、cmax（三）提升機滾筒寬度的驗算初選提升機后，滾筒的標準寬度則為已知，然后根據工作時纏繞鋼絲繩所需的實際寬度進行驗算.工作時所需的滾筒寬度應容納以下幾部分長度的鋼絲繩：（1）提升高度H.（2）鋼絲繩試驗長度，根據我國煤礦安全規程規定，升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時起每隔6個月試驗1次;專門升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時起經過1年進行1次試驗，以后每隔6個月試驗1次.試驗時每次剁掉5m，如果繩的壽命以三年考慮，則試驗繩長為30m。（3）滾筒表面應保留三圈繩不動（稱摩擦圈），以減輕繩與滾筒固定處的拉力.（4）多層纏繞時，上層到下層段鋼絲繩每季需錯動1/4圈，根據繩子的使用年限，一般取

36、錯動圈n=24圈。（5）纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度=2一3mm。計算時，通常當滾筒直徑為3mm以上時,取=3mm計算，其余取=2mm計算。滾筒的實際容繩寬度由可以下公式求出：單滾筒或雙滾筒提升機，單層纏繞時，每個滾筒的實際容繩寬度為（完整版）礦井提升設備選型設計（完整版）礦井提升設備選型設計(完整版)礦井提升設備選型設計減速器輸出轉矩額定/最大B，JH30+31+J(兀D丿(3-15)滾筒的實際寬度為B,若BWB則繩在滾筒上可纏繞單層；若BWBW2B則繩在滾筒上需纏繞兩層。單滾筒或雙滾筒提升機，多層纏繞時，滾筒的實際容繩寬度為Bf=H+30+(4+3)兀D+3V+)(316)IkD

37、p丿單滾筒提升機作雙鉤提升時，滾筒的實際容繩寬度為B=fH+2%30+2x3+n丿(d+8)317)式中B提升機所需的滾筒纏繩寬度,mm;n一單滾筒提升機作雙鉤提升時，纏繞和下放鋼絲繩間應留圈數，n$2圈;D多層經文緯武時平均纏繞直徑,即pD=D+-_：4d2-(d+)2(318)p2k纏繞層數。對于鋼絲繩纏繞層數,我國煤礦安全規程規定：立井中升降人員或升降入員、物料的，只準纏繞一層;專為升降物料的準許纏兩層;傾斜井巷中升降人員的，準許纏兩層;升降物料，準許纏三層;在建井期間，無論在立井或傾斜井巷中,升降人員和物料的，都準許纏繞兩層。若纏繞層數超過煤礦安全規程規定，則需改選直徑較大的提升機。并

38、重新驗算滾筒寬度，直到纏繞層數滿足要求為止。提升機標準速度、提升機減速器減速比及提升機型號的確定同一滾筒直徑和寬度的提升機可選配幾種不同減速比的減速器，同不同額定轉速的電動機配套可獲得多種提升速度，因此需綜合考慮各種因素的影響?？砂词?319)列表319)計算出所選提升機在配不同轉速的電機和不同減速比時的提升速度填入下表，其中減速比i取值應與提升機規格表中i相對應，電動機額定轉速為近似值與實際值相差不大。7、n98074059049011.5203010.5從表中查出稍大于完成生產任務所需提升速度的最小值V的速度Vm，取Vm為提升速度，查出與其對應的減速比i及電動機額定轉速n。注意選出Vm不能

39、大于規程要求。e減速器減速比確定后，提升機的型號就確定了.寫出提升機的型號及基本技術參數.表3-3（1）JK25m礦井提升機技術性能表序滾筒鋼絲繩最大靜鋼絲繩最大靜張力鋼絲繩最大直鋼絲繩內鋼絲最大提升高度或拖運長度鋼絲繩最大速型號數量破斷力總和_號直徑寬度張力差徑一層二層三層四層度個mmN(kgf)mmkNmm/s12JK2/11o56.5522JK-2/2022000100060000(6000)40000(4000)26439o515934656579053o73o32.532JK2/304JK-2/11.5600006.555JK2/2012000150060000(6000)26439

40、.52785978985(6000)400003.73.32.56JK2/30(4000)8.272JK-2o5/11.59000090000(9000)6o65o582JK-2.5/20225001200(9000)55000(5500)31608o52134569394.73o83o142.592JK2.5/308o210JK2.5/11.59000090000(9000)6o65.511JK2.5/20125002000(9000)55000(5500)31608.541189013354o73o83o1412JK2.5/302o510132JK-3/11.56130000800006.

41、6142JK3/20230001500378762835989105.6(13000(8000)4.5152JK3/303.7311o4162JK3o5/11.59.257.052JK3o5/15.51700001150008o517235017004311853306706.85(17000)(11500)5.676.6182JK3o5/205.34o4192JK-4/10.518000011o95(18000)9o6202JK4/11.5240001800125000(12500)4735143035175310.53.7212JK-4/206.15.1222JK-5/10o5250002

42、30023000016000052170556511.95232JK5/11.5(23000(16000)10o95表3-3(2)JK2-5m礦井提升機技術性能表接表3-3（1）序號減速器及傳動比電動機最大近似功率電動機轉速機器總質量（不包括電器設備）機器旋轉部分的變位質量（不包括天輪和電動機）兩筒中心距滾筒中心高最大件質量（五）電動機的預選為了對提升設備進行動力學計算,應預選提升電動機。在進行提升設備的方案比較時也需要初步選擇電動機。(完整版)礦井提升設備選型設計礦井提升電動機有交流和直流兩類.目前，我國礦山廣泛采用交流繞線式感應電動機。其優點是設備簡單、投資少；缺點是加速和低速運行階段電能

43、消耗較大，調速受一定限制。當電動機容量超過1000kw時，因我國目前制造廠生產供應的高壓換向器的容量不夠，故不宜采用單電動機交流拖動,應考慮采用交流繞線式感應電動機雙電機拖動或直流電動機拖動。交流繞線式感應電動機雙電機拖動，當兩電動機容量超過2000kw時；應采用直流電動機拖動.直流拖動有電動發電機組供電和晶閘管供電兩種類型。直流拖動的優點是調速性能好,電耗小,易于自動化.但如采用電動發電機組供電，則設備費較高。隨著電子技術的飛躍發展硅整流器已能夠很好地克服電動發電機組設備費用較高的缺點。因此,采用晶閘管供電的直流電動機施動在國內外的大型及特大型礦井也已得到了推廣應用。本節主要介紹在我國礦井提

44、升中廣泛采用的三相交流繞線式感應電動機的初選計算。用于礦井提升的三相交流繞線式感應電動機,低壓有JR系列，高壓有JR、JRQ和YR(JRZ)三種系列，其技術規格見表3-4(1)、表34(2)及表34(3)所列。JR系列三相繞線式感應電動機為防護式中小型電動機。JRQ系列三相繞線式感應電動機為加強絕緣型中型電動機。YR(JRZ)系列三相繞線式感應電動機，屬于大型電動機，額定電壓為3000V和6000V。電動機功率大于200kw時應選用高壓電動機，200kW以下時可選用380V的低壓電動機。必須說明：當提升電動機的功率大于200kw選用高壓電動機時，我國新建礦井一律采用6000V的額定電壓等級，只

45、有改建的老礦井仍有采用3000V額定電壓等級的。初選提升電動機的依據是:電動機的功率、轉數及電壓等級三個方面的要求。按式(320)估算電動機功率320)KQgVm1000!j式中P提升電動機的估算功率,kw；k礦井阻力系數，箕斗提升k=1.15，罐籠提升k=1。2；Q次提升貨載質量，kg；n減速器傳動效率，單級傳動n=0.92，雙級傳動n=0。85；jjj0考慮到提升系統運轉時，有加、減速度及鋼絲繩重力等因素影響的系數，箕斗提升0=1o21。4,罐籠提升0=1。4o電動機轉速按前面確定的額定轉速n選取.e初選電動機按上面計算出來的P與n在電動機技術數據表中選用合適的電動機。所選提升電動機的轉數

46、應與nee接近。但其轉數不一定與算出值n完全相同，這是因為同步轉數相同的交流電動機的額定轉數并不完全相同。e此外，應選用過負荷系數較大者，以滿足對電動機的過負荷能力的要求。確定提升機的實際最大提升速度電動機選出后，轉數確定，提升機實際最大提升速度V就可以按式(3-16)確定。式(316)中n為me已選出電動機的額定轉數，r/min.由式(316)計算出來的V將作為運動學、動力學計算的原始參數。m必須說明，最大提升速度要受煤礦安全規程的限制.煤礦安全規程規定：立井中用罐籠升降人員的最大速度不得超過下式求得的數值，但最大不得超過I2m/s;3-21)V0.5、Hm立井升降物料時，最大提升速度不得超

47、過下式求得的數值。3-22)V131515171718.518.5202021.521.52323124。24.5272727293131333335允許的鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和1680003045004585006615001010000兩軸承中心距mm550660700800950軸承中心高mm105140180200240變位質量mtkg104222307550781自身總質量kg25959391015122466TSG300020203537TSH350023.5350023。537431420000100025511333640TSH4000254000254346。514500

48、00103025013005531井上固定天輪的基本參數表3000型號標記說明TSHp0-；T天輪；S井上；H滑動軸承；3000名義直徑（mm）；20一繩槽半徑（mm）。表36游動天輪基本參數表型號天輪直徑mm游動距離mm鋼絲繩直徑mm全部鋼絲破斷拉力總和kN軸徑直徑mm輻條數量條地腳螺栓變位質量kg自身總質量kgTD812。580025012.5103804M1690210TD12201200600202721206M18202560TD16-251600800254121408M20358944型號標記說明：T（天輪）D（游動）12（天輪直徑，mm）-20（鋼絲繩直徑，mm）四、礦井提升機

49、與井筒相對位置的計算提升機對于井筒的相對位置，系根據卸載作業方便、地面運輸系統的簡化以及設備運行的安全而定.所有這些都應在礦井工業廣場的總體布置中解決。一般采用普通罐籠提升時，提升機房位于重車運行方向的對側；用箕斗提升時，提升機房位于卸載方向的對側.井架上的天輪，根據提升機的類型和用途，容器在井筒中的布置以及提升機房地點，裝在同一水平軸線上，或同一垂直面上。提升機安裝地點選好之后，要確定影響提升機相對位置的五個因素，這就是井架高度、提升機滾筒軸線與提升中心線的水平距離、鋼絲繩弦長、偏角和傾角。圖31為提升機與井筒相對位置圖。（一）井架高度Hj井架高度為從井口至最上面的天輪軸心線間的垂直距離。單

50、繩纏繞式提升多采用鋼結構井架.為了節省鋼材，不能任意加大井架高度;但井架高度不符合要求時，會造成重大事故因此必須正確計算井架高度。井架高度H由以下幾部分組成jH二H+H+H+O。75R（3-23）jxrgt圖31提升機與井筒相對位置圖式中H卸載高度，即由井口水平到卸載位置容器底部的高度，m.對于罐籠提升：一般來說均在井口水x平裝、卸載，這時H=0；對于箕斗提升；地面要裝設煤倉，煤倉的高度與煤倉容積、生產環節自動化程度和x箕斗卸載方式等因素有關，一般H=18-25m；xH容器全高，由容器底至連接裝置最上面一個繩卡的距離，m,此值可由容器的規格表中查得；rH過卷高度（容器從卸載時正常位置，自由的提

51、升到容器連接裝置上繩卡同天輪輪緣接觸點的高g度。煤礦安全規程對立井提升過卷高度的取值規定見表37；提升速度，m/sW3468$10過卷高度和過放距離，m4.04。756。58。2510。0R天輪半徑,m.t表37立井提升過卷高度取值表注：提升速度為表中所列速度的中間值時,用插值法計算。式（3-23）中最后一項0.75R是一段附加距離。這是因為過卷高度只計算到過卷時容器連接裝置上繩頭t與天輪輪緣相接觸點的距離.從這一接觸點至天輪中心的距離大約為0.75R.所以在計算井架全部高度H時，tj要將此段距離計入。井架高度H的計算值圓整為整數值。j（二）滾筒中心線至井筒中提升鋼絲繩間水平距離Ls一般來說，

52、在井筒與提升機房之間很難再設置其他建筑物，因此為節省占地面積，滾筒中心線至井筒中鋼絲繩間水平距離L愈小愈緊湊.但根據井架天輪受力情況又可看出，為了提高井架的穩定性，使其具有較s好的受力狀態，在井筒與提升機房之間.設有井架斜撐。斜撐的基礎與井筒中心的水平距離約為0。6H左j右，另外，還應使機房的基礎與斜撐的基礎保證不接觸，考慮上述原因，L的最小值L可按下面經驗公式計ssmin算L$0。6H+3.5+D（324）sminj式中H井架高度，m;jD提升機滾筒直徑，m。（三）鋼絲繩弦長Lx鋼絲繩弦長是鋼絲繩離開滾筒處至鋼絲繩與天輪接觸點的一段繩長。參閱圖31可看出，上下兩條弦長不完全相等。但近似地以滾

53、筒中心至天輪中心的距離來計算弦長，誤差不大，我國煤礦工程設計中都是如此處理。當井架高度H和滾筒中心線至井筒中鋼絲繩間水平距離L均已確定時，弦長L即為定值。jsxLx按下式求出L=iCh-C2+（L-R）1（325）無j0st式中R天輪直徑,m:tC0滾筒中心線與井口水平的高差，m.它由三部分組成：（1）滾筒中心線高出提升機房地面的高度，可查提升機規格表；（2）提升機房地面與室外地面的高差；（3）提升機房室外地面與井口水平的高差，決定于地形。設計時一般取C=22。5m0為了防止在運行中鋼絲繩振動而跳出天輪繩槽，鋼絲繩弦長一般限制在60m以內。井筒中僅布置一套提升設備時，弦長多數是滿足上述要求的.

54、只有在井筒中布置兩套提升設備，而且兩臺提升機采用同側布置方案時，后臺提升機的弦長就有可能超過60m。這時可在適當的地方，加設支撐導輪.以減小弦長跨度。（四）鋼絲繩的外偏角和內偏角鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩弦與通過天輪平面所成的角度，偏角有外偏角和內偏角之分。在提升過程中，隨著滾筒轉動，鋼絲繩在滾筒上纏繞或放松，偏角是變化的。煤礦安全規程規定：最大外偏角和最大1內偏角a均不得超過130，作單層纏繞時，最大內偏角a還應保證不咬繩。22（1）雙滾筒提升機做單層纏繞時最大外偏角B-口-3d+Ja=arctan2（326）iLX式中B滾筒寬度，m;S-兩天輪間距離、m。此值決定于容器規格及容器在并筒中的布置

55、方式，與采用的罐道形式也有關系，可查容器規格表中兩容器的中心距決定;a兩滾筒內支輪之間的間隙，m,不同型式的提升機a不盡相同，可通過提升機規格表中的有關參數計算得出;d一鋼絲繩直徑，m；鋼絲繩纏在滾筒上的繩圈間隙，m；L鋼絲繩弦長，m。x最大內偏角=arctans一aTH+30兀D+3)Cd+(3-27)式中H-一提升高度，m;D-一提升機滾筒直徑，m。（2）雙滾筒提升機做多層纏繞時最大外偏角（按纏滿滾筒考慮）a=arctan1B一(sa)一2LX3一28）最大內偏角3一29）a=arctan22LX內偏角允許炕度曲鏡一）內偏角允許角度曲線（一）（五）提升機滾筒的下出繩角滾筒出繩角的大小，影響

56、提升機主軸的受力情況。設計JK型提升機主軸時,是以上出繩角為零度，下出繩角0為15?？紤]的。滾筒的實際出繩角度增大時，對提升機主軸的工作有利。限制下出繩角0的最小值為15,是考慮到0過小時，鋼絲繩有可能與提升機基礎接觸，增大了鋼絲繩的磨損。為此，對于JK型提升機,只需檢驗下出繩角0,令其大于15。就可以了。0值按下式計算TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark132 H-C.D+D/、B二arctanj0+arcsmt（3-30） HYPERLINK l bookmark134 L-R2Lstx利用式（323）、式（324）算出H、L后，也有可能偏角不能滿足要求。為

57、此一般是適當增大L值，這會jss使L增大，從而滿足aa的要求.總之，應根據實際條件，具體分析妥善解決。最后畫x12提升機與井筒相對位置圖。2丨IIJ丄丄加40I.-ViEdRiassfI3lc0;V20f1加s$26,554I鮫車s筒直徑H/IJ黠鋼亶s直卷阿Qs2655內偏角允許角度曲線【-：內偏角允許角度曲線（二）五、提升設備的運動學及動力學計算（一）提升系統變位質量的計算為計算總變位質量，我們可首先分別計算出各運動部件的變位質量，然后相加即可。各運動部件的質量變位原則，必須保證該部件在變位前后的動能相等。提升系統中有三部分作直線運動，即提升載荷、提升容器（對于罐籠提升，則包括罐籠自重和礦

58、車自重）和提升鋼絲繩，它們直接作用于滾筒圓周上，其速度和加速度就是滾筒圓周上的速度和加速度，所以不用變位，它們本身的質量就是變位質量。提升系統中還有三部分作旋轉運動，即提升機（包括減速器）、天輪和電動機轉子.在提升過程中這些部件各運動質點都圍繞自己的軸，以不同的回轉半徑和回轉速度旋轉，需要把它們變位到滾筒圓周上，則各部件變位后的質量值就不等于它原來的數值.提升機（包括減速器）的變位質量m和天輪的變位質量m可以在它們的技術規格表中查出，不必計算。jt只有電動機轉子的變位質量需要計算。電動機轉子的變位質量m由下式求得d(3-31)(CD2)i2mddgD2式中（GD2）電動機轉子的飛輪力矩、Nm2

59、,可由電動機規格表中查到；dD-一提升機滾筒直徑，m。則提升系統的總變位質量m為工m二Q+2Q+2pL/g+2m+m+m（3一32）ZPtjd式中L根提升鋼絲繩總長度,m;pL=H+L+3兀D+n兀DpcxH鋼絲繩的懸垂長度，m;cL鋼絲繩的弦長，m;x3兀D3圈摩擦圈繩長度，m;n兀D多層纏繩的錯繩用繩長，m,n=24圈；若掛有尾繩，式(332)中還應加上尾繩的質量，尾繩的質量按尾繩的長度與每米長度尾繩的質量的乘積計算.其余字母的含義與前面相同。提升加速度的確定箕斗提升初加速度a的確定0為了保證提升開始時，空箕斗對卸載曲軌及井架的沖擊不致過大，箕斗離開卸載曲軌時的速度被限制在V1.5m/s，

60、如果箕斗在卸載曲軌內的行程為h.，則箕斗的初始加速度V2a至0(333)02h0目前大量通用的箕斗卸載曲軌行程為h.=2.13m,)新標準系列箕斗的卸載曲軌行程為2.35m，所以初加速度a為0a01.52-2x2.35=0.48m/s2a01.522x2.13=0.528m/s2故箕斗提升初加速度a一般采用0.5m/s20主加速度a的確定1主加速度a是按安全經濟的原則來確定的，主加速度的大小受煤礦安全規程、減速器強度、電動機過負荷能力三個方面的限制。(1)煤礦安全規程對提升加、減速度的限制：“立井中用罐籠升降人員的加、減速度不得超過0.75m/s2;斜井中升降人員的加、減速度不得超過0.5m/