煤礦提升設備選型設計

1、.摘要近幾十年來，為了提高勞動生產(chǎn)率和各項經(jīng)濟技術(shù)指標，在世界范圍內(nèi)進行著對礦井的根本性技術(shù)改造，這種改造的趨向是向著更集中，更大型發(fā)展。礦井提升設備的任務是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人員和設備，所以礦井提升設備是聯(lián)系井下與地面的重要生產(chǎn)設備，是礦山運輸?shù)难屎?，因此，它在整個綜合機械化生產(chǎn)中 占有重要地位。隨著科學技術(shù)的發(fā)展及生產(chǎn)的機械化和集中化，隨著礦井技術(shù)改造的進程，提升設備在高效、大型、自動化方面都有著飛速的進步。近代化提升設備已發(fā)展成為大型機械-電氣組或機組群。箕斗有效載重在國外已超過50噸，提升速度接近20米每秒；拖帶功率達10000千瓦以上；在拖動控制方面已廣泛采用了集中

2、控制及自動控制設備。本文的主要內(nèi)容是對單繩纏繞式礦井提升機的選型設計。分為六個部分：第一部分是提升容器；第二部分是提升鋼絲繩；第三部分是礦井提升機；第四部分是提升機與井筒的相對位置；第五部分是礦井提升運動學及動力學；第六部分是礦井提升機的拖動與控制。關(guān)鍵詞 提升機；提升容器；鋼絲繩；選型設計；拖動控制精品.abstractbe rate of production and various economic technique index signs for the sake of the exaltation labor in the last several decades, carry o

3、n a reformation to the basic sex technique of the mineral well within the scope of world, what this kind of reform's incline to is a facing more concentrated, larger type development.the mineral well promotes the mission of equipments to be to follow a well tube to promote coal, gan stone and de

4、scend to put material, ascend and descend personnel and equipments, so the mineral well promotes an equipments is contact the bottom of the well and ground of important produce equipments, is a mineral mountain the throat of conveyance, therefore, it occupies an important position in wholely compreh

5、ensively the mechanization the production.because mechanization and concentration of the science technical development and the production turn, promote an equipments along with the progress of the mineral well technique reformation at efficiently, large, automation the aspect all have to fly soon of

6、 progress.modern age's turning to promote an equipments has already developped to become large set or the machine sets of the machine-electricity.the ji dou effectively carries heavy abroad already more than 50 tons, promote speed to near 20 meters each;drag along to take power to reach to 10000

7、 kilowatts above;have already extensively adopted concentrated control and automatic control equipments in the aspects of dragging along to move control.the textual and main contents ties up the round type mineral well to promote choose of machine a design to the single rope.is divided into six part

8、s:the first part is to promote container;the second part is to promote a steel wire rope;the third part is a mineral well to promote machine;the four-part cent is the opposite position which promotes machine and well tube;the fifth part is a mineral well to promote kinetics and dynamics;the sixth pa

9、rt is a mineral well to promote drag along of machine to move with control.keyword promotes machine promote container steel wire rope choose a designdrag along to move a control精品.精品.目 錄1緒論11.1提升設備的發(fā)展概況.11.2選型設計的基本原則.31.3選型設計的依據(jù).42提升容器52.1箕斗及其裝載設備.52.1.1箕斗.52.1.2箕斗裝載設備.52.2罐籠及其承接裝置.52.2.1普通罐籠.52.2.2

10、承接裝置.62.3容器的導向裝置.62.3.1剛性組合罐道.62.3.2鋼絲繩罐道.62.4豎井提升容器的選擇.72.4.1提升容器的比較及其應用.72.4.2箕斗規(guī)格的選擇.73提升鋼絲繩.113.1提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu)，分類和選擇使用.113.1.1提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu)113.1.2提升鋼絲繩的分類113.1.3提升鋼絲繩的選擇使用113.2提升鋼絲繩的選擇計算.123.3提升鋼絲繩的維護和試驗.143.3.1提升鋼絲繩的使用和維護143.3.2提升鋼絲繩的檢查和試驗144礦井提升機.154.1纏繞式提升機.154.2提升機和天輪的選型計算.154.2.1提升機的選型計算.15精品.4.2.2天輪

11、的選型計算174.3提升機的主要結(jié)構(gòu)及其作用.174.3.1主軸裝置174.3.2調(diào)繩離合器184.3.3減速器194.3.4制動裝置194.3.5制動器的設計214.3.6液壓站225提升機與井筒的相對位置.245.1纏繞式提升機安裝地點的選擇.245.2提升機與井筒相對位置的計算.245.2.1井架高度及井筒提升中心線至井筒中心線的距離.245.2.2計算鋼絲繩的弦長及偏角255.2.3鋼絲繩的外偏角和內(nèi)偏角265.2.4提升機滾筒的出繩角276礦井提升運動學及動力學.286.1礦井提升運動學.286.1.1提升速度圖286.1.2箕斗六階段速度圖各運動參數(shù)的計算286.1.3提升加速度的

12、確定306.1.4提升減速度的確定316.1.5提升電動機的預選326.1.6傳動裝置的總傳動比，并分配傳動比336.1.7主軸輸入功率及軸頸的確定336.1.8減速器的設計346.2礦井提升動力學.386.2.1提升系統(tǒng)的靜阻力386.2.2提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計算396.2.3提升設備動力學計算406.3提升設備所需拖動力的變化規(guī)律.427礦井提升機的拖動與控制.447.1拖動裝置的種類及性能.44精品.7.2提升電動機容量的計算和電動機選擇.447.2.1提升電動機容量的計算447.2.2提升電動機的選擇457.3交流拖動提升設備的電耗及效率的計算.47結(jié)論.49致謝.50參考文獻.51附

13、錄.52附錄1.52.精品.1緒論1.1提升設備的發(fā)展概況礦井提升設備的任務是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人員和設備，所以礦井提升設備是聯(lián)系井下與地面的重要生產(chǎn)設備，是礦山運輸?shù)难屎?，因此，它在整個綜合機械化生產(chǎn)中 占有重要地位。近幾十年來，為了提高勞動生產(chǎn)率和各項經(jīng)濟技術(shù)指標，在世界范圍內(nèi)進行著對礦井的根本性技術(shù)改造，這種改造的趨向是向著更集中，更大型發(fā)展。隨著科學技術(shù)的發(fā)展及生產(chǎn)的機械化和集中化，隨著礦井技術(shù)改造的進程，提升設備在高效、大型、自動化方面都有著飛速的進步。近代化提升設備已發(fā)展成為大型機械-電氣組或機組群?；酚行лd重在國外已超過50噸，提升速度接近20米每秒；拖帶功率

14、達10000千瓦以上；在拖動控制方面已廣泛采用了集中控制及自動控制設備。礦井提升設備的主要組成部分是：提升容器、提升鋼絲繩、滾筒、天輪和電動機等設備。由于井筒條件及選用的提升容器和提升機類型的不同，可組成各有特點的礦井提升系統(tǒng)。較常見的提升系統(tǒng)有：（1） 豎井單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)；（2） 豎井單繩纏繞式罐籠提升系統(tǒng)；（3） 豎井多繩摩擦式箕斗提升系統(tǒng)；（4） 豎井多繩摩擦式罐籠提升系統(tǒng)；（5） 斜井箕斗提升系統(tǒng)；（6） 斜井串車提升系統(tǒng)；精品.圖1-1 單繩纏繞式提升機箕斗提升系統(tǒng)1-提升機；2-天輪；3-井架；4-箕斗；5-卸載曲軌；6-煤倉；7-鋼絲繩； 8-翻籠； 9-煤倉；10-給煤

15、機；11-裝載設備上圖所示是單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)示意圖。處在井底車場的重礦車，有推車機推入翻車機8（也稱翻籠），把礦車內(nèi)的煤炭卸入井底煤倉，在經(jīng)裝載設備11把煤炭裝入主井底的箕斗內(nèi)。與此同時，已提至井口卸載位置的重箕斗，通過井架上的卸載曲軌的作用，箕斗底部的閘門開啟，把煤炭卸入地面煤倉6。處在井上、井下的兩箕斗分別通過裝置與兩根提升鋼絲繩7相連接，兩根提升鋼絲繩7的另一端則繞過安裝在井架3上的天輪2，以相反的方向固定在提升機卷筒1上。啟動提升機，一根鋼絲繩向卷筒上纏繞，使井底重箕斗向上運動；與此同時，另一根鋼絲繩自卷筒上放松，使井口輕箕斗向下運動，從而完成了提升煤炭的任務。另一種常見的提升系

16、統(tǒng)是豎井普通罐籠提升系統(tǒng)，它與上述箕斗提升系統(tǒng)不同之處，主要是采用的容器不同，因此，裝卸載方法也不同。位于井口與井底車場的罐籠通過人工或機械裝卸礦車，生產(chǎn)效率較箕斗提升低，這種提升系統(tǒng)主要用于副井，作為輔助提升。在小型礦也兼作主井提升。精品.根據(jù)提升設備的特點可將提升設備分為：按用途分：主井提升設備；副井提升設備。按提升機類型分：纏繞式提升設備；摩擦式提升設備。按拖動類型分：交流拖動提升設備；直流拖動提升設備。1.2選型設計的基本原則提升設備的選型設計是否合理，對礦山的基本投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本有著直接的影響。提升設備選型設計只能在提升方式確定之后進行。當?shù)V井年產(chǎn)量、井深及開采水平

17、確定之后，就要決定合理的提升方式。提升方式與井筒開拓、井上下運輸?shù)冗\輸環(huán)節(jié)都有著密切的關(guān)系。因此，在做新井初步設計時，對提升方式要全面綜合考慮。在決定合理的提升方式時，原則上要考慮如下幾個因素：（1） 對于年產(chǎn)量大于60萬噸的大中型礦井，由于提升煤炭及輔助提升工作量均較大，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：如提升矸石、升降人員和下放材料設備等。對于年產(chǎn)量小于30萬噸的小型礦井，如果僅用一套罐籠提升設備就可以完成全部主副井任務時，采用一套提升設備也是經(jīng)濟、合理的。對于年產(chǎn)量大于180萬噸的大型礦井，往往需要兩套箕斗提升設備，副井除配備一套罐籠設備外，

18、多數(shù)尚需設置一套單容器平衡錘系統(tǒng)以專門提升矸石。（2） 一般情況下，主井均采用箕斗提升方式。這是因為箕斗提升方式能力大，運轉(zhuǎn)費也較低。另外，在控制上易于實現(xiàn)自動化。但在特殊條件下，例如礦井生產(chǎn)的媒質(zhì)品種多，且需分別運送，或是保證煤炭有足夠的塊度，這時只好采用罐籠作為主井提升設備。（3） 為了提高生產(chǎn)效率，中等以上礦井，原則上都要采用雙鉤提升。如果礦井開采的水平數(shù)較多，采用平衡錘單容器提升方式也是比較方便的，也很經(jīng)濟合理。（4） 根據(jù)我國目前實際情況，對于小型礦井，以采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)為宜。對于年產(chǎn)量90萬噸以上的大型礦井，以采用多繩摩擦提升系統(tǒng)為宜。對于中型礦井，如果井較淺，可以采用單繩纏

19、繞式系統(tǒng)，井筒較深時，也可以采用多繩摩擦提升系統(tǒng)，或者主井采用單繩箕斗系統(tǒng)，副井采用多繩罐籠。（5） 煤礦企業(yè)若有兩個水平，且分前后期開采時，提升機、井架等大型固定設備要按照最終水平選擇。提升容器、鋼絲繩和提升電動機根據(jù)實際情況也可以按照第一水平選擇，待井筒延深至第二水平時，另行更換。精品.（6） 確定斜井提升合理提升方式時，一般來說，小型礦井主井多用串車。產(chǎn)量較小時也可以考慮單鉤。大型斜井提升，宜用膠帶運輸機及雙鉤箕斗。井筒傾角過大，雖中等井型也可使用箕斗提升方式，以防煤炭灑出。斜井副井升降人員時采用人車。 以上所述，只是決定合理提升方式的一般原則，在具體設計工作中，應該根據(jù)實際情況結(jié)合礦井

20、條件全面綜合考慮。為了加快煤礦建設速度，適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，我國煤炭工業(yè)部頒發(fā)了定型成套裝備和成套設備補充部分兩份材料。其中對不同產(chǎn)量的井型，除規(guī)定開拓、提升和運輸方式外，對采用的主要設備也作了規(guī)定。這不僅有利于改善設備供應狀況，而且也是走向礦井標準化、系列化和定型化的有力措施。這兩份規(guī)范是新井設計的依據(jù)。凡新井設計，應盡量參考選用。當然，在設計中如確有困難，也允許做局部調(diào)整。1.3選型設計的依據(jù)假定某煤礦的年礦生產(chǎn)量為130萬噸，進行提升設備的設計，以達到正常工作為目標，已知數(shù)據(jù)如下：（1） 礦井年生產(chǎn)量130萬噸；（2） 提升機工作制度為年工作日300天，每天工作14小時；（3）單水平

21、提升，井筒深度h1=260m；（4）箕斗裝載深度為h2=20m;（5）松散煤的密度為0.9t/m3;（6） 采用雙筒單繩纏繞式提升；（7）一套箕斗提升設備。精品.2提升容器提升容器是直接裝運煤炭、矸石、人員、材料及設備的工具。按其結(jié)構(gòu)可分為：箕斗、罐籠、礦車、人車及吊桶五種。2.1箕斗及其裝載設備2.1.1箕斗我國煤礦立井廣泛采用固定斗箱底卸式箕斗，其形式有很多種，過去一些礦井普遍采用扇形閘門底卸式箕斗，現(xiàn)在新建礦井多采用平板閘門底卸式箕斗?；酚卸废洹⒖蚣?、聯(lián)接裝置及閘門等部分組成?；返膶蜓b置可以采用鋼絲繩罐道，也可以采用鋼軌或組合罐道。采用鋼絲繩罐道時，除了應考慮箕斗本身平衡外，還要考

22、慮裝煤后仍維持平衡，所以在年斗箱上部裝載口處安置了可調(diào)節(jié)的溜煤板，以便調(diào)節(jié)煤堆頂部中心的位置。2.1.2箕斗裝載設備我國過去廣泛采用鼓形箕斗裝載設備。這種裝載設備的最大缺點是灑煤量很大，一般達到煤量的千分之十，有的竟達千分之四十，且在裝載時不能保證箕斗的裝載量。因此，新的箕斗裝載設備采用預先定量的裝載方式，其灑煤量可以大大降低，一般僅為提煤量的千分之一。定量裝載方式還能保證提升工作的正?；?，有利于實現(xiàn)提升自動化。目前在新建和改建礦井的設計中已普遍采用定量裝載設備。目前國內(nèi)外廣泛采用的定量裝載設備有定量斗箱式和定量輸送機式兩種。立井箕斗定量斗箱裝載設備主要有斗箱、溜槽、閘門、控制缸和測重裝置組成

23、。當箕斗到達井底裝煤位置時，通過控制元件開動控制缸，將閘門打開，斗箱中的煤邊沿溜槽全部裝入箕斗。利用壓磁測重裝置來控制斗箱中的裝煤量。定量斗箱裝載設備具有結(jié)構(gòu)簡單環(huán)節(jié)少裝載時不用其他輔助機械等優(yōu)點，在我國已定為標準裝載設備。定量輸送機裝載設備的優(yōu)點是：（1）不需在井筒附近開鑿較大的峒室；（2）減少裝倒的次數(shù)，因而可減少煤的破碎量；（3）向箕斗裝載均勻，可減少提升鋼絲繩的沖擊負荷；（4）裝載時間不受煤質(zhì)變化的影響，有利于實現(xiàn)提升自動化。2.2罐籠及其承接裝置精品.2.2.1普通罐籠單繩普通罐籠罐體是由橫梁和立柱組成的金屬框架結(jié)構(gòu)，兩側(cè)包有鋼板。罐體的接點采用鉚焊結(jié)合的形式。罐體的四角為切角形式，

24、這樣既有利于井筒布置，制作又方便。罐籠頂部設有半圓弧形的淋水棚和可以打開的罐蓋，以供運送長材料。罐籠兩端裝有簾式罐門。為了將礦車推進罐籠，罐籠底部鋪設有軌道。為了防止提升過程3礦車在罐籠內(nèi)移動，罐籠底部還裝有阻車器及自動開閉裝置。在罐籠上裝有罐耳及橡膠滾輪罐耳，以使罐籠沿裝設在井筒內(nèi)的罐道運行。在罐籠上部裝有動作可靠的防墜器，以保護生產(chǎn)及升降人員的安全。罐籠通過立拉桿和雙面夾緊鍥形環(huán)與提升鋼絲繩相連。為了保證礦車能順利進出罐籠，在井上及井下裝卸載位置設置承接裝置。2.2.2承接裝置為了便于礦車出入罐籠，必須使用罐籠承接裝置，罐籠的承接裝置有承接梁，罐座及搖臺三種形式。承接梁是最簡單的承接裝置，

25、只用于井底車場，且易發(fā)生事故。罐座是利用托爪將罐籠托住，故可以使罐籠的停車位置準確。推入礦車的沖擊有托爪承擔，但要下放位于井口罐座上的罐籠時，必須先將罐籠提起，托爪靠配重自動收回，使操作復雜化。罐籠落在井底罐座上，鋼絲繩容易松弛，因而提升時鋼絲繩受到?jīng)_擊載荷。當操作不當時，容易發(fā)生事故。過去設計的礦車，一般井口用罐座，井底用承接梁，中間水平用搖臺。但在新設計的礦井中不采用罐座和承接梁，而采用搖臺。搖臺是由能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的兩個鋼臂組成。它安裝在通向罐籠進出口處。當罐籠停于卸載位置時，動力缸中的壓縮空氣排除，裝有軌道的鋼臂靠自重繞軸轉(zhuǎn)動，下落并搭在罐籠底座上，將罐籠內(nèi)軌道與車場的軌道連接起來。礦車進

26、入罐籠后，壓縮空氣進入動力缸，推動滑車，滑車推動擺桿套的滾子，致使軸轉(zhuǎn)動而使鋼臂抬起。當動力缸發(fā)生故障或其他原因不能動作時，也可以臨時進行人工操作。此時，要將銷子去掉，并使配重部分的重力大于鋼臂部分的重力。這時，鋼臂的下落靠手把轉(zhuǎn)動軸抬起，靠配重實現(xiàn)。2.3容器的導向裝置提升容器在井筒內(nèi)運行需設導向裝置，提升容器的導向裝置（罐道）可分為剛性和撓性兩種。撓性罐道采用鋼絲繩，剛性罐道一般用鋼軌，各種型鋼和方木。剛性罐道固定在型鋼罐道梁上。罐道的形式有鋼軌罐道和用型鋼焊接而成的矩形組合罐道。鋼軌罐道的主要缺點是側(cè)向剛度小，易造成容器的橫向移動，剛性罐耳磨損太大，所以鋼軌罐道一般用于提升速度和終端載荷

27、都不大的提升容器。2.3.1剛性組合罐道剛性組合罐道的截面是空心矩形，一般由槽鋼焊接而成。其主要優(yōu)點是側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)強度大，罐道的剛性強，可配合使用摩擦因數(shù)小的橡膠滾動罐耳。這種罐道使容器運行平穩(wěn)，罐道與罐耳磨損小，因此，服務年限長。今年來國內(nèi)外使用這種罐道的礦井逐漸增多，尤其是在終端負荷和提升速度都很大時，使用這種罐道更為合適。精品.2.3.2鋼絲繩罐道鋼絲繩罐道與剛性罐道相比具有安裝工作量小，建設時間短，維護簡便，高速運行平穩(wěn)和通風阻力小等優(yōu)點。但使用鋼絲繩罐道時，容器之間及容器與井臂之間的間隙要求較大，因此就必須增大井筒的凈斷面積，且使井塔或井架的荷重增大，這些都限制了鋼絲繩罐道的使用。

28、特別是當?shù)貕狠^大，井筒垂直中心線發(fā)生錯動，甚至井筒發(fā)生彎曲時，不能采用鋼絲繩罐道，此時應采用剛性罐道。每個容器一般采用四根罐道繩。罐道繩應采用剛性大，耐磨和防腐性強的鋼絲繩，因此使用密封式鋼絲繩較好。也可采用三角股和普通圓股鋼絲繩。罐道繩上端用雙契塊固緊式固定裝置固定在井架上，下端采用連接裝置和重錘拉緊。2.4提升容器的選擇2.4.1提升容器的比較及其應用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(zhì)量小，占井筒斷面小，裝卸載快，提升能力大，電動機功率小，提升效率高，便于實現(xiàn)自動化。缺點是用途單一，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?jù)礦井生產(chǎn)能

29、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(guī)格表中選擇標準容器，也可根據(jù)現(xiàn)場要求自行設計非標準容器。在礦井年產(chǎn)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(shù)經(jīng)濟比較，考慮現(xiàn)場特殊需要，確定經(jīng)濟合理的提升方案。在做方案設計時，可采用經(jīng)濟提升速度的方法。2.4.2箕斗規(guī)格的選擇箕斗設計和選用主要應考慮其結(jié)構(gòu)堅固

30、，有足夠的剛度，裝卸載快，閘門工作可靠。煤礦安全規(guī)程規(guī)定，立井升降物料時，提升容器的最大速度，不得超過下列公式所求得的數(shù)值：精品.圖2-1 單繩纏繞式提升機箕斗提升系統(tǒng)1-提升機；2-天輪；3-井架；4-箕斗；5-卸載曲軌；6-煤倉；7-鋼絲繩；8-翻籠； 9-煤倉；10-給煤機；11-裝載設備根據(jù)以上選擇原則，進行箕斗基本參數(shù)的計算：（1）提升高度h： h=hz+hs+hx=20+260+20=300m （2）經(jīng)濟提升速度vm: vm=0.6=0.6=10.39m/s 式中 h 為提升高度（m）；hs 為礦井深度；hx 卸載高度，箕斗提升可取15-25m；罐籠提升 可取其為20米；hz裝載高

31、度，箕斗提升可取18-25m；罐籠提升 可取其為20米；精品.（3) 一次提升循環(huán)估算時間tx:初估加速度 a=0.8m/s;求得tx：=61.86 s式中: a1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； 容器爬行階段附加時間，對罐籠可暫取為5s；對箕斗可暫取為10s；容器裝卸載休止時間，可暫取為10s；由此可估算出完成生產(chǎn)任務所需提升速度的最小值 ：可作為選擇提升速度的依據(jù)，實際提升速度 應根據(jù)實際所選提升機直徑、減速器減速比、提升電動機的額定轉(zhuǎn)速計算。（4）按式估算一次提升質(zhì)量 ， =7.34噸式中:礦井年產(chǎn)量（噸/年

32、）；提升能力富裕系數(shù)，對第一水平要求 1.2；取1.2提升工作不均衡系數(shù)；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，當?shù)V井有兩套提升設備時，c=1.15，只有一套提升設備時，c=1.25；t日工作小時數(shù)，取14小時；br年工作日，取300天；根據(jù)計算所得 ，從表一立井單繩箕斗規(guī)格表中選取一次提升質(zhì)量與之相近的標準箕斗；寫出所選箕斗的型號，容器質(zhì)量（kg）, 有效容積(m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩s（m）等參數(shù)。精品.箕斗的型號：jl8，容器質(zhì)量5.5（kg）, 有效容積8.8 (m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩2100（mm）等。從立井單繩箕斗規(guī)格表中選取一次

33、提升質(zhì)量與之相近的標準箕斗；寫出所選箕斗的型號，容器質(zhì)量（kg）, 有效容積(m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩s（m）等參數(shù)?？紤]到將來可能加大礦井生產(chǎn)能力，故選用箕斗名義裝載量為8噸的箕斗。其主要技術(shù)規(guī)格如下：自重：qz=5.5噸；全高：9250mm；有效容積：8.8m3;最大終端載荷14.5噸；實際載重量q：  q=v q=0.98.8=7.92噸式中: v箕斗的有效容積，m3；貨載散集密度，對于煤=0.8t/m31.0t/m3；取0.9表21 立井單繩箕斗規(guī)格表型號jl-3jl-4jl-5jl-6名義裝載質(zhì)量(t)3468有效容積3.34.46.68.8鋼絲繩直徑(mm)3137

34、4043箕斗質(zhì)量(t)3.84.45.05.5最大負荷質(zhì)量(t)89.51214.5最大提升高度(m)500650700500箕斗總高(mm)7780865094509250箕斗中心距(mm)1830183018702100適應井筒直徑(m)4.54.54.5或55適應提升機型號2jk2.52jk2.5或2jk-32jk3或2jk2jk3.5精品.3.53提升鋼絲繩3.1提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu)，分類和選擇使用3.1.1提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu)礦井提升鋼絲繩都是絲-股繩結(jié)構(gòu)，即先有鋼絲捻成繩股，再由繩股捻成繩。制造提升鋼絲繩的鋼絲是由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)圓鋼冷拔而成的，一般直徑為0.44毫米，鋼絲的抗拉強度14002

35、000牛每平方毫米，我國多用1550牛每平方毫米和1700牛每平方毫米兩種。為了增加抗腐蝕能力，鋼絲表面可以度鋅，稱為度鋅鋼絲，此外還可以用鋼絲的韌性來標志，分為特號，一號和二號三種。提升礦物用的鋼絲繩可以選用特號或一號鋼絲來制造，提升人員的鋼絲繩只允許用特號鋼絲來制造。在由鋼絲捻成股時有一個股芯，由股捻成繩時由一個繩芯。股芯一般為鋼絲，繩芯有金屬繩芯和纖維繩芯兩種。繩芯的作用是支持繩股，使繩富有彈性，并可存儲潤滑油，防止內(nèi)部鋼絲腐蝕生銹。3.1.2提升鋼絲繩的分類提升鋼絲繩有很多種，結(jié)構(gòu)不同性能也不同。根據(jù)不同的特點有不同的分類方法，實際上都是從不同的角度來說明鋼絲繩的結(jié)構(gòu)特點，了解這些特點

36、，對于認識不同鋼絲繩的性能，正確選擇和合理使用都是有益的。(1)依繩股在繩中的捻向來分，有：左捻鋼絲繩，即股在繩中方向以左螺旋方向捻繞；右捻鋼絲繩，即股在繩中方向以右螺旋方向捻繞。(2)依鋼絲在股中和股在繩中捻向的關(guān)系分，有：同向捻鋼絲繩；交叉捻鋼絲繩；同向捻鋼絲繩比較柔軟，表面比較光滑，彎曲應力較小，因而壽命長，有較大的恢復力，容易旋轉(zhuǎn)打結(jié)；交叉捻鋼絲繩與上述情況相反。(3)依鋼絲在股中的接觸情況分，鋼絲在繩股中的接觸形式有點接觸，線接觸和面接觸三種。點接觸鋼絲繩，股中內(nèi)外層鋼絲繩以等捻角不等捻距來捻制，一般以相同直徑的鋼絲來制造；線接觸鋼絲繩，股中內(nèi)外層鋼絲繩以不等捻角等捻距來捻來制造，一

37、般以不直徑的鋼絲來制造。兩繩相比較，線接觸比較柔軟，無壓力集中現(xiàn)象，壽命較長。面接觸式鋼絲繩結(jié)構(gòu)緊密，表面光滑，抗磨損和抗腐蝕性能好。（4）依繩股的斷面形狀分，最常用的為圓股鋼絲繩，這種繩的繩斷面為圓形；此外，還有異形股繩，其斷面形狀為三角形或橢圓形，提升應用最多的是三角繩股。精品.（5）特種鋼絲繩。除了上面介紹的一些鋼絲繩以外，還有一些結(jié)構(gòu)比較特殊的鋼絲繩，在礦井提升中應用的有：多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩；密封鋼絲繩和半密封鋼絲繩；扁鋼絲繩。3.1.3升鋼絲繩的選擇使用選擇鋼絲繩時，應根據(jù)使用條件和鋼絲繩的特點來考慮。我國對于提升鋼絲繩的選擇原則是：繩的捻向與繩在卷筒上的纏繞螺旋線方向一致。我國單繩

38、纏繞式提升機多為右螺旋纏繞，故應選右捻繩，目的是為了防止鋼絲繩松捻；多繩摩擦提升為了克服繩的旋轉(zhuǎn)性給容器導向裝置造成磨損，一般選左右捻各一半。此外，還應考慮以下因素：（1）在井筒淋水大，水的酸堿度較高且處于出風井中的提升鋼絲繩，因腐蝕嚴重，應選用鍍鋅鋼絲繩；（2）以磨損為主要損壞原因時，應選用外層鋼絲繩較粗的鋼絲繩；（3）以彎曲疲勞為主要損壞原因時，應優(yōu)先選用線接觸式或三角股鋼絲繩，如6t（25），6w（19）等；（4）用于高溫和有明火的地方，如煤礦矸石山等，應選用金屬繩芯的鋼絲繩。3.2提升鋼絲繩的選擇計算提升鋼絲繩的選擇計算是提升設備選型設計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。鋼絲繩在運轉(zhuǎn)中受有許多應力的作

39、用和各種因素的影響，如靜應力，動應力，彎曲應力，扭轉(zhuǎn)應力和擠壓應力等，磨損和銹蝕也會損害鋼絲繩的性能。立井單繩纏繞式提升一般選用6×19的鋼絲繩，如條件許可也可選用線接觸鋼絲繩或異型股鋼絲繩。鋼絲繩品種選定后，就要具體確定鋼絲繩的直徑和型號參數(shù)。提升鋼絲繩的選擇按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，應采用最大靜載荷來進行計算并考慮一定的安全系數(shù)。各種提升設備用的鋼絲繩，懸掛時的安全系數(shù)，必須符合下列規(guī)定：專用于升降人員的，不低于9；升降人員和物料用的，升降人員時不低于9，升降物料時不低于7.5； 專用于升降物料的，不低于6.5；多繩摩擦提升鋼絲繩，專用于升降人員的，不低于9.2-0.0005 ；升降

40、人員或升降人員和物料用的, 升降人員時不低于9.2-0.0005 , 升降物料時不低于8.2-0.0005 ；專用于升降物料的7.2-0.0005 ；對提升機的鋼絲繩進行計算和選用：， （1）鋼絲繩最大懸垂長度hc，預估井架高度hj=30m：精品. hc=hj+hs+hz=30+260+20=310m hc鋼絲繩最大懸垂長度，m；hj井架高度，m；此值在計算鋼絲繩時尚不能精確確定；可采用下列數(shù)值：罐籠提升hj=1525m；箕斗提升hj =3035m； 取其為30hs礦井深度，m；hz由井底車場水平到容器裝載的距離（m），罐籠提升hz =0m；箕斗提升hz =1825m；取其為20。（2）估算鋼

41、絲繩每米重量p，計算：取鋼絲繩抗拉強度=17000 kgcm2，安全系數(shù)ma=6.5; 5.26千克/米式中:q一次提升貨載的重量，千克；qz容器的自身重量，千克；ma安全系數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，主井箕斗提升，ma大于等于6.5，取ma=6.5；p鋼絲繩每米重量，千克/米；故選用普通圓形股619型鋼絲繩，其技術(shù)特征為：鋼絲繩直徑d=40mm；鋼絲直徑=2.6mm；鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和qq=102500千克；每米重p=5.717千克米；鋼絲鋼絲繩極限抗拉強度為 b =17000kgcm2；（3）鋼絲繩安全系數(shù)校核， 精品.6.71 6.5式中qq所選鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和，n；q

42、+qz+phc貨載、容器、鋼絲繩重量總和； 安全系數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，主井箕斗提升，大于等于6.5，取=6.5由于實際安全系數(shù)大于6.5,故校核安全，所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。3.3鋼絲繩的使用，維護和試驗3.3.1鋼絲繩的使用和維護提升鋼絲繩是提升設備中的一個重要組成部分，除了合理選擇鋼絲繩的結(jié)構(gòu)之外，還應正確地使用和維護鋼絲繩，以便延長鋼絲繩的工作狀態(tài)和使用壽命。這不僅有一定的經(jīng)濟意義，而且對提升設備的安全有重要的作用。煤礦安全規(guī)程對提升鋼絲繩運轉(zhuǎn)維護的要求 必須符合規(guī)定的繩輪直徑和繩徑比；（1） 繩槽的直徑要符合要求；（2） 纏繞式提升機用鋼絲繩必須定期涂油潤滑，潤滑油要符合鋼絲

43、繩制造廠提出的要求；摩擦提升用鋼絲繩只能涂專用的鋼絲繩油；（3） 嚴禁用布條之類的東西捆在鋼絲繩上作提升深度指示標記，以防該處的鋼絲繩得不到良好的潤滑而發(fā)生腐蝕斷絲；（4） 鋼絲繩的運送，存放和懸掛都應嚴格按照要求去做；（5） 對提升鋼絲繩必須每天以0.3米每秒的速度進行認真檢查，并記錄斷絲情況，有關(guān)斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求可見煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定；（6） 鋼絲繩遭受卡罐或突然停車等猛烈拉伸時，必須立即停車檢查，遭受沖擊拉伸的一段如果長度增加百分之0.5以上或有明顯損傷，要更換新繩，才能使用；（7） 多層纏繞時，由下層轉(zhuǎn)到上層的一段繩由于磨損嚴重，必須加強檢查，并且每季度要錯繩四分之一

44、圈。3.3.2鋼絲繩的檢查和試驗為了確保鋼絲繩的使用安全，防止斷繩事故發(fā)生，對鋼絲繩要進行定期的檢查和試驗。精品.提升鋼絲繩和平衡尾繩，在使用前都要經(jīng)過試驗，試驗合格的備用鋼絲繩，必須妥善保管。煤礦安全規(guī)程還規(guī)定鋼絲繩必須定期切下一段進行試驗，以驗證使用中的鋼絲繩性能是否符合要求。（1） 新繩在使用之前均必須進行試驗；（2） 除摩擦式提升用鋼絲繩和尾繩以及傾角30度以下的斜井專門用來升降物料的鋼絲繩外，提升鋼絲繩在使用過程中必須定期切下一段做試驗。升降人員或升降人員或物料的鋼絲繩，自懸掛之日起每6個月試驗一次；專門升降物料的鋼絲繩，自懸掛之日起一年后進行第一次試驗，以后每6個月試驗一次。4礦井

45、提升機4.1纏繞式提升機根據(jù)礦井提升機工作原理和結(jié)構(gòu)的不同，可以分為纏繞式提升機和摩擦式提升機。單纏繞式提升機是較早出現(xiàn)的一種提升機。其工作原理是：將兩根提升鋼絲繩的一端以相反的方向分別纏繞并固定在提升機的兩個卷筒上；另一端繞過井架上的天輪分別與兩個提升容器相連。這樣，通過電動機改變卷筒的轉(zhuǎn)動方向，可將提升鋼絲繩分別在兩個卷筒上纏繞和放松，以達到提升和下放容器，完成提升任務的目的。目前，單繩纏繞式提升機在我國礦山中使用較為普遍。單繩纏繞式提升機是一種圓柱形卷筒提升機，根據(jù)卷筒的數(shù)目不同，可分為雙卷筒和單卷筒兩種。雙卷筒提升機的兩個卷筒在與軸的連接方式上有所不同：其中一個卷筒通過挈鍵或熱裝與主軸

46、固接在一起，稱為固定卷筒，又稱為死卷筒；另一個滑裝在主軸上，通過離合器與主軸連接，故稱之為游動卷筒，又稱活卷筒。采用這種結(jié)構(gòu)的目的是考慮到在礦井生產(chǎn)過程中提升鋼絲繩在終端載荷作用下產(chǎn)生彈性伸長，或在多水平提升中提升水平的轉(zhuǎn)換，需要兩個卷筒之間能夠相對轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)繩長，使得兩個容器分別對準井口和井底水平。單卷筒提升機只有一個卷筒，一般僅用作單鉤提升。如果單卷筒提升機用做雙鉤提升，則要在一個卷筒上固定兩根纏繞方向相反的提升鋼絲繩。提升機運行時，一根鋼絲繩向卷筒上纏繞，同時，另一根鋼絲繩自卷筒上放松。其優(yōu)點是：卷筒容繩表面得到了充分的利用，從而使得提升機的體積和重力較小。其缺點是：用作雙鉤提升時，兩

47、個容器分別在井口和井底水平的位置不容易調(diào)整。為了解決這一問題，把單卷筒制成可以分離的兩個部分：一部分與軸固接；另一部分通過離合器與軸連接，因而稱這種提升機為分離式單卷筒提升機。由于這種提升機只有一個卷筒，容繩量小，適用于提升能力較小的場合。精品.4.2提升機和天輪的選型計算4.2.1提升機的選型計算選擇提升機的主要參數(shù)有：卷筒的直徑d；卷筒的寬度b；提升機的最大靜張力及最大靜張力差。其中卷筒的直徑d為選擇提升機規(guī)格型號的依據(jù)，其他三個參數(shù)為校核參數(shù)。選擇提升機卷筒直徑的主要原則是：使鋼絲繩在卷筒上纏繞時所產(chǎn)生的彎曲應力不要過大，以保證提升鋼絲繩具有一定的承載能力和使用壽命。理論與實踐已經(jīng)證明，

48、繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩，其彎曲應力的大小及其疲勞壽命取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值。提升機滾筒直徑d，是計算選擇提升機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。選擇滾筒直徑的原則是鋼絲繩在滾筒上纏繞時不產(chǎn)生過大的彎曲應力以保證其承載能力和使用壽命。（1）提升機卷筒直徑d： 80×403200毫米 1200×2.63120 毫米取卷筒直徑 d =3500mm。（2）提升機卷筒寬度b：卷筒容繩寬度 =1420.29 mm式中: d鋼絲繩直徑，mm；鋼絲繩繩圈之間的間距，一般取23mm；由于所需滾筒寬度小于標準提升機的寬度1.7米。所以提升時，滾筒寬度滿足要求?？紤]誤差等實際情況，取b=1421mm。故卷筒

49、選用單繩纏繞，卷筒直徑d=3500mm,寬度b=1421mm。滾筒寬度應容納以下幾部分長度的鋼絲繩。精品.提升高度h。 鋼絲繩試驗長度，煤礦安全規(guī)程規(guī)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(jīng)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。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。多層纏繞時，上層到下層段鋼絲繩每季需錯動14圈，根據(jù)繩子的使用年限，一般取錯動圈n2-4圈。纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度單層纏繞時滾筒的實際寬度為b，若bb則繩在滾筒上可纏繞單層；若bb2b則繩在滾筒上需纏繞兩層。對于纏繞層數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)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，