立井提升系统毕业设计 - 图文

立井提升系统毕业设计

目 录 矿 井 概 况... 1 副 井 提 升 系 统 设 计... 2 第1章 选择提升容器... 2 1、计算经济提升速度... 2 2、提矸及物料时循环时间... 2 3、提人时循环时间... 3 4、计算载人数... 3 5、换算提料及运送矸石时间... 4 6、结论说明... 4 7、承接装置的选择... 5 8、井筒导向装置... 5 第2章 提升钢丝绳的选择... 5 1、计算载人时的安全系数... 6 2、提升物料时的安全系数... 6 第3章 验算提升机是否适用... 6 1、计算提升机滚筒直径D.. 6 2、选择标准提升机... 7 第4章 选用天轮... 10 第5章 计算提升机与井筒的相对位置... 101、井架高度Hj 10

2、提升机滚筒中心至井筒中钢丝绳间水平距离Ls 103、计算钢丝绳弦长... 11 4、计算钢丝绳偏角... 11 5、滚筒下出绳角... 13 第6章 预选电动机... 15 1、估算电动机容量... 15 2、估算电机转数n′... 15 3、计算提升机实际速度... 16 第7章 提升系统的运动学、动力学计算... 161、运动学计算... 16 2、动力学计算... 23

第8章 验算提升电动机容量、计算耗电量... 271、计算等效力Fd 27 2、等效容量Pd：（电动机容量验算）... 283、耗电量计算... 29 第9章 作业时间表... 30 1、最大下放工人的实际时间... 30 2、每班提升矸石时间... 30 3、其他作业所需时间提升平衡作业时间表... 31第10章 计算、整定电控元件的参数... 321、起动电阻的确定... 32

2、预备级电阻的确定... 32 3、主加速级电阻值的计算... 34 4、各级电阻加速时间的验算... 37 5、各级起动电流的验算... 38 第11章 通信系统... 39 第12章 井口缓冲防撞梁设计... 43 1、工作原理... 44 2、安装... 44 第13章 绞车的改进... 46 参考文献... 50

矿 井 概 况

峰峰集团**矿井田在峰峰煤田东北部，位于**市************镇境内，是****集团骨干矿井之一，矿井地理坐标位于北纬36°33″，东经114°11″，主井地面标高+234.8m，井田西部以F4断层为界，南部以技术边界与****矿为界，东部以F3断层及技术边界与****矿为邻，北部以大煤-300m等高线垂直下切与大淑村矿为界，开采范围以1#—44#坐标点圈定，开采标高在+207—-380m，井田走向长约6000m，倾斜长约2251.8m，面积13.5Km2，形状不规则。

现有在册人数4724人，矿井原设计生产能力90万吨，1991年经过矿井改扩建后，设计能力核定为135万吨，1996年又进行了储装运技术改造，2004年进行了生产能力核定，确定矿井综合生产能力为150万吨。2005年集团公司下达该矿原煤产量138万吨。矿井回采生产模式为“两轻一高”即两组轻放回采工作面，一组薄煤高档工作面，井田划分为三个水平，一水平标高+30m，二水平标高-120m，三水平标高-280m，目前一、二水平已开采完毕，生产主要集中在三水平的八九盘区、十盘区和十一盘区。 矿井开拓方式为立井及暗斜井多水平开拓方式。 通风方式为混合式，2004年矿井瓦斯鉴定：瓦斯相对涌出量14.05m3/t,绝对涌出量40.92m3/t，属高瓦斯矿井。

该矿为老矿井，存在运输战线长，环节多等特点，特别是副井提升为该运输管理中的重中之重，本设计特针对副井运人、提料、出碴等作业流程进行设计和规划。 副 井 提 升 系 统 设 计 该矿井年产量120万吨，含矸率12%，最多每班出矸400吨，每班回料最多24吨，矿车为1.2吨矿车，装矸1.8吨，提升高度204米，每班最多下井人数750人。年提升天数为353天，日提升小时为20小时，设计一副井提升系统，能够按要求完成提升任务。 该矿井为煤与瓦斯突出矿井。 一、选择提升容器 1、计算经济提升速度 Vj=0.3~0.35 提人时取：0.33 则：Vj=0.33 =4.71(m/s) 该公式出自《矿山2、提矸及物料时循环时间 提升设T1= + +t’+Q 备》第98= + +12+15 页 =75(S) Vj——最大提升速度 Vj =4.71m/s aj——提矸时加速度 设为1 m/s t’——爬行时间，一般取12S Q——上下矿车时间，一般取15S 该公式出H——提升高度 自《矿山3、提人时循环时间 提升设Tr= + +t‘+Q 备》第= + +12+26 211页 =87.59（S） 取提人时间为88S。 Vj——最大速度 ar——提人时加速度，设为0.75m/s2(《规程》第四百二十四条 立井中用罐笼升 降人员时的加速度和减速度，都不得超过0.75m/s2) t’——爬行时间12S Q——上、下人时间取26S H——提升高度 4、计算载人数 要求副井罐笼应能在40分钟内运送完全部人员。 该公式出最大上、下人数为750人，由此计算提升罐笼乘人数量： 自《矿山750÷（40×60÷Tr） 提升设=750÷（40×60÷88） 备》 第=28（人） 211页 即罐笼应能容纳28人，又根据《规程》第三百八十一条第六款“罐笼内每人占 有的有效面积应不小于0.18m2”的规定，可计算罐笼面积为： 0.18×28=5.04m2 根据产品说明书，选择三吨普通罐笼。三吨普通罐笼的规格为1.47×4=5.88m2， 符合要求。 5、换算提料及运送矸石时间 要求：每班必须能在5小时内完成运送任务。 计算运送矸石及物料时间： 运送矸石罐数：400÷1.8=222(罐) 运送物料罐数：24÷1.2=20(罐) 每天运送罐数：222+20=242（罐） 提升物料及矸石时间： 242÷（60×60÷75） =5（小时） 即可以在5小时内完成每班的最大运送任务。 6、结论说明 可见使用三吨普通罐笼可以按要求完成提升任务。 因该罐笼为运送人员和物料两用提升装置，因此必须设有防坠器，以保证提升 人员的安全。 采用三吨普罐笼配用的BF311型罐笼抓捕器。 罐笼技术数据： 自重：Qz=4300kg 罐笼全高：HG=5.25m 最大载重：3吨 7、承接装置的选择 目前摇台的应用比较广，维护方便，且使用摇台，罐笼不会发生墩罐事故，尤 其对提升人员较为有利，所以我们选用摇台作为井底承接装置。 井口采用推车机上罐，采用复式阻车器。 井底采用前后闭锁式气动阻车器。 8、井筒导向装置 采用38kg/m钢轨作为罐道，结构较简单，配合罐笼上罐可以容易保证罐笼的安 全提升。 井筒直径为6m，井筒钢梁为30#槽钢，棚距为6m。井筒内有安全行人梯。 二、提升钢丝绳的选择 《规程》第四百条规定：升降人员时安全系数为9，升降物料时为7.5。选用 6×19+1—43.5—特型钢丝绳。 计算公式： ma=Qq÷(Q+Qz+PHc) ma——安全系数 Qq——钢丝绳破断力总合，1095000N Q——载重 Qz——罐笼重量 4300kg P——钢丝绳单重 6.6kg/m Hc——钢丝垂悬长度，提升高度为204m，井架高度取为16m，Hc=220m 1、计算载人时的安全系数 每次提升人数为28人，每人重量按70kg计算。 Q=70×28=1960(kg) ma=1095000÷((1960+4300+6.6×220)×9.81) =14>9 满足《规程》要求。 2、提升物料时的安全系数 ma=1095000÷((3000+4300+6.6×220)×9.81) =12.75>7.5 满足《规程》要求。 三、验算提升机是否适用 1、计算提升机滚筒直径D 《规程》第四百一十六条第二款规定：“除移动式的或辅助性的绞车外，提升装 置的天轮、滚筒、摩擦轮、导向轮和导向滚等的最小直径与钢丝绳直径之比值， 应符合下列要求： 该公式出井上提升装置的滚筒和围抱角大于90°的天轮，不得小于80；围抱角小于90°自《矿山的天轮，不得小于60”。规定：计算滚筒直径： 提升设D≥80d 备》 第≥43.5×80 ≥3480(mm) 根据《规程》第四百一十七条规定：“立井的天轮、主动摩擦轮、导向轮的直径或滚筒上绕绳部分的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径之比值，必须符合下列要求： 井上的提升装置，不小于1200。”计算滚筒直径： 6×19+1—43.5—特型钢丝绳,最粗钢丝直径3.1mm D≥1200δ ≥1200×3.1 ≥3720(mm) D——滚筒直径4000mm d——所选钢丝绳的直径，d=43.5mm δ——所选钢丝绳中钢丝直径，δ=3.1mm 2、选择标准提升机 根据计算结果，选用滚筒直径为4米的提升机是合适的。选用2×4×1.8型双筒提升机是符合要求的。选用绞车型号为：2JK—4/11.5。 绞车的技术参数： 额定最大静张力：18000kg 额定最大静张力差：12500kg 传动比：11.5 提升速度：5.03米/秒 1）验算滚筒宽度 B=( +3)(d+ε) =( + 3)(43.5+3) =1065.1(mm) 式中： B——滚筒宽度 H——提升高度 D——滚筒直径 d——钢丝绳直径 ε——钢丝绳在滚筒上缠绕时的间隙 可见所需滚筒宽度1.065m小于绞车滚筒宽度1.8m，所以所选绞车滚筒宽度符合要求。 2)提升机强度验算： Fjmax=Q+Qz+PHc =3000+4300+6.6×220 =8752(kg) Fjmax——钢丝绳实际最大静张力。 Q——罐笼载重 Qz——罐笼自重 P——钢丝绳每米重量 Hc——钢丝绳垂悬长度 小于2×4×1.8型提升机允许的钢丝绳最大静张力18000kg。 Fc=Q+PHc 212页 该公式出自《矿山提升设备》 第212页 该公式出自《矿山提升设备》 第212页