礦井主要設(shè)備培訓(xùn)資料

1、母杜柴登礦井及選煤廠初步設(shè)計說明書（礦井分冊） 第七章 礦井主要設(shè)備第七章 礦井主要設(shè)備第一節(jié) 提 升 設(shè) 備一、主立井提升設(shè)備(一) 設(shè)計基礎(chǔ)資料本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力6.0Mt/a，采用立井單水平開拓方式開發(fā)全井田。主立井擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，井筒凈直徑6.5m，主井井口鎖口盤面標(biāo)高+1290.8m，井底裝載水平標(biāo)高+575.35m，井底水平標(biāo)高+635.00m。煤倉上口位于井底水平。礦井工作制度為：年工作日330d，主井每天凈提升時間16h。井下實行“四、六”工作制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。(二) 主立井提升系統(tǒng)設(shè)備訂貨狀況主立井提升系統(tǒng)設(shè)備現(xiàn)已訂貨，提升系統(tǒng)裝備一對45t立井多繩剛罐道箕斗，箕

2、斗重量（包括防滑配重、滾輪罐耳、首尾繩懸掛裝置）58t。提升機為JKM-4.5×6（）型塔式多繩摩擦式提升機一臺。提升機配套交流調(diào)速同步電動機2臺，單臺電動機功率3300kW，電壓6kV,轉(zhuǎn)速55.2r/min。提升鋼絲繩為進口48 ZBB 6×36WS+FC 1770 SS 1652 852型鋼絲繩三根，48 ZBB 6×36WS+FC 1770 ZZ 1652 852型鋼絲繩三根，每根鋼絲繩公稱直徑48mm，參考重量852kg/100m，公稱抗拉強度1570MPa，最小破斷拉力總和1650kN，整根長840m。主立井提升系統(tǒng)采用井塔式布置方式。(三) 主立井提

3、升設(shè)備的計算和校驗1設(shè)計依據(jù)主立井井口鎖口盤面標(biāo)高1290.8m井口箕斗卸載點標(biāo)高1310.5m井底箕斗裝載點標(biāo)高558.25m主井采用帶式輸送機上倉，煤倉上口位于井底水平。提升容器中心距2750mm主立井井筒直徑6.5m2. 提升容器采用立井多繩45t提煤箕斗一對，箕斗采用外動力卸載。每個箕斗主要技術(shù)特征：箕斗與配重總質(zhì)量 (包括滾輪罐耳、首尾繩懸掛裝置) 58000kg箕斗名義載煤量45t斗箱高度 18.0m裝卸載方式 異側(cè)3. 提升系統(tǒng)主立井提升系統(tǒng)見插圖7-1-1。提升高度763.75m鋼絲繩懸垂高度834.32m摩擦輪軸中心線距井口鎖口盤面高度68.37m導(dǎo)向輪軸中心線距井口鎖口盤面

4、高度60.3m提升鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角193°2264. 鋼絲繩選型計算及安全系數(shù)校驗(1) 提升鋼絲繩 煤礦安全規(guī)程要求鋼絲繩安全系數(shù)最低值：m7.2-0.0005×834.326.78284。利用訂貨鋼絲繩，進口48 ZBB 6×36WS+FC 1770 SS 1652 852型鋼絲繩三根，進口48 ZBB 6×36WS+FC 1770 ZZ 1652 852型鋼絲繩三根，每根長840m。單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見提升主鋼絲繩參數(shù)表7-1-1。表7-1-1 提升主鋼絲繩參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)主鋼絲繩根數(shù) n1根6鋼絲繩直徑 d1mm48公稱抗拉強度

5、B1MPa1770最小鋼絲破斷拉力總和 Qd1kN1652參考重量 Pk1kg/100m852圖7-1-1 主井提升系統(tǒng)圖鋼絲繩安全系數(shù)計算值：6.939516.78284訂貨鋼絲繩符合要求。(2) 平衡尾繩選用196×31 ZAB PD8×4×19 1470 2810 1740 GB/T20119-2006型扁鋼絲繩兩根，選用188×31 ZAB PD8×4×14 1470 2500 1610 GB/T20119-2006型扁鋼絲繩一根，每根長度830m。單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見提升平衡尾繩參數(shù)表7-1-2。表7-1-2 平衡尾繩參數(shù)

6、表名 稱單 位參 數(shù)鋼絲繩尺寸寬×厚mm196×31188×31公稱抗拉強度B2 MPa14701470最小鋼絲破斷拉力總和Qd2 kN28102500參考重量Pk2 kg/100m174016105. 提升設(shè)備計算及檢驗(1) 提升機選型利用礦方已訂貨提升設(shè)備JKM-4.5×6（）型多繩摩擦式提升機一臺，主要技術(shù)參數(shù)見表7-1-3。表7-1-3 主立井提升機主要技術(shù)參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)主導(dǎo)輪直徑DNmm4500主提升繩根數(shù)n16繩間距mm300導(dǎo)向輪直徑Dt mm4500允許最大靜張力FjkN1500允許最大靜張力差FckN460襯墊摩擦系數(shù)0.2

7、5襯墊比壓MPa2.0提升機變位質(zhì)量Gjkg26000導(dǎo)向輪變位質(zhì)量QDkg7500(2) 提升機技術(shù)參數(shù)校驗計算主導(dǎo)輪直徑：Dg48×904320mm4500mm計算天輪直徑：Dt48×904320mm4500mm計算鋼絲繩最大靜張力： FZ1428.3kN1500kN計算鋼絲繩最大靜張力差：Fc442.9kN460 kN計算主導(dǎo)輪摩擦襯墊比壓：q1.9MPa2.0 MPa訂貨提升機符合要求。6. 提升主電動機計算(1) 電動機等效功率Fi2ti2.163×1012N2·s等效時間Td117.32s等效力Fd429380N等效功率Pd5695.8kW(

8、2) 電動機過載能力提升系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的最大力值Fmax=714770N訂貨電動機為交流調(diào)速同步電動機兩臺，雙機拖動，管道強迫通風(fēng)方式通風(fēng)冷卻。電動機主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表7-1-4。表7-1-4 主立井主電動機參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)額定功率PN kW 2×3300額定電壓V6000額定轉(zhuǎn)速nN r/min 55.2轉(zhuǎn)動慣量kg·m22×36000過載能力2電動機采用交-直-交變頻調(diào)速控制方式。7. 提升系統(tǒng)運動學(xué)計算按照提升設(shè)備訂貨依據(jù)，提升采用三階段速度圖，最大提升速度13.00m/s，加、減速度a0.7m/s2。提升系統(tǒng)運動學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-5。提升速度圖

9、見插圖7-1-2。8. 提升系統(tǒng)動力學(xué)計算(1) 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量提升系統(tǒng)變位質(zhì)量詳見表7-1-6。表7-1-5 運動學(xué)計算表序 號名 稱單 位計算公式計算結(jié)果1加速時間sT1V 1/a18.572加速距離mH1V 1 t1/2120.7143減速制動時間sT3V 3/a18.574減速制動距離mH3V 3 t3/2120.7145等速距離mh2Ht- h1- h3522.3226等速時間st2h2/V240.187一次運行時間sT0t1+t2+t377.328休止時間s409一次循環(huán)時間sTc= T0+117.32表7-1-6 系統(tǒng)變位質(zhì)量統(tǒng)計表 箕斗質(zhì)量Qz（kg）116000不平衡質(zhì)量Q

10、（kg）45000提升鋼絲繩質(zhì)量Qq（kg）42940.8平衡尾繩質(zhì)量Qp（kg）41738提升機變位質(zhì)量Qj（kg）26000天輪變位質(zhì)量QD（kg）7500電動機變位質(zhì)量Qd（kg）14222提升系統(tǒng)變位質(zhì)量總和m（kg）293400.8(2) 提升系統(tǒng)動力學(xué)計算上提重物時提升系統(tǒng)動力學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-7。提升力圖、功率圖見插圖7-1-2。9. 提升主電動機校驗電動機額定力FH497538N表7-1-7 上提重物時動力學(xué)計算表運行階段計算公式計算結(jié)果 (N)加速段F1=kFc+m×a714770等速段F2=kFc509389減速制動段F3=kFc-m×a30400

11、9圖7-1-2 提升速度圖、力圖、功率圖電動機過載能力Fmax/FH1.44電動機等效功率Pd5695.8kW電動機富裕系數(shù)f2×3300/5695.8=1.16訂貨電動機符合要求。10. 提升系統(tǒng)防滑校驗煤礦安全規(guī)程規(guī)定的摩擦提升安全制動減速度為：提升重載5m/s2，下放重載1.5m/s2。并且要求在各種載荷及提升狀態(tài)下，保險閘發(fā)生作用時，鋼絲繩都不出現(xiàn)滑動。對于恒減速液壓站，在安全制動過程中制動力矩是自動調(diào)節(jié)的，不同工況（提升、下放、空運行）條件，制動力矩各不相同，但可保證安全制動減速度基本相同，設(shè)計取各工況安全制動減速度為1.51.6m/s2。同時，為提高提升系統(tǒng)安全性，設(shè)計還

12、給出在采用恒力矩制動（一旦恒減速控制失效，可自動轉(zhuǎn)為恒力矩控制）時的防滑計算結(jié)果。按下放重箕斗、上提空箕斗運行方式緊急制動減速度和空箕斗運行下放防滑極限減速度確定一級制動力矩及一級制動力，則：一級安全制動力矩為：2040000N·m。變位到提升機主導(dǎo)輪的一級制動力FZ906667N一級制動力矩倍數(shù)：k012.05主立井提升系統(tǒng)防滑驗算參數(shù)見表7-1-8。表7-1-8 主井提升系統(tǒng)防滑計算表項 目單 位設(shè)計計算參數(shù)圍包角193°226一級制動力N906667運行狀態(tài)空載運行滿載運行提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量kg248400.8293400.8下放制動減速度m/s23.64341.58

13、05下放允許極限減速度m/s23.70212.1704上提制動減速度m/s23.65664.5999上提允許極限減速度m/s23.71535.0995結(jié) 論滿足煤礦安全規(guī)程要求滿足煤礦安全規(guī)程要求11. 提升能力一次提升循環(huán)時間Tx117.32s。年提升能力An6.63Mt提升能力富裕系數(shù)1.1112. 提升電耗Piti38.9045×104kW·s噸煤電耗WT2.58kW·h年耗電量Wn1625.4×104 kW·h13. 井塔及附屬設(shè)施主立井井塔斷面20m×28m，提升機大廳層摩擦輪軸中心線距離井口鎖口盤面高度68.37m。提升機

14、大廳層內(nèi)設(shè)100t/20t超卷揚起重機一臺，跨度18m，起重機軌面距提升機大廳層地坪高度為12m。井塔內(nèi)設(shè)客貨兩用電梯一部，載重量1000kg，運行速度1.0m/s。二、副立井提升設(shè)備(一) 設(shè)計基礎(chǔ)資料本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力6.0Mt/a，采用立井單水平開拓方式開發(fā)全井田。副立井承擔(dān)全礦井運送井下人員、水泥砂石、錨桿、坑木、綜采支架及其它材料的輔助提升任務(wù)。井筒凈直徑9.4m，副井井口軌面標(biāo)高+1290.8m，井底軌面標(biāo)高+635.00m。礦井工作制度為：年工作日330d，副井每天凈提升時間12h。井下實行“四、六”工作制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。(二) 副立井提升系統(tǒng)設(shè)備訂貨現(xiàn)狀副立井裝備兩套提升

15、系統(tǒng)，其中一套為一個雙層六繩特大罐籠+平衡錘，另一套為一個交通罐籠+平衡錘。雙層六繩特大罐籠+平衡錘提升系統(tǒng)承擔(dān)全礦主要輔助提升任務(wù)，交通罐+平衡錘提升系統(tǒng)主要用于升降零星人員。提升設(shè)備及提升容器已訂貨。特大罐籠提升系統(tǒng)提升設(shè)備為JKM-5×6（）型塔式多繩摩擦提升機一臺，提升機配套交流調(diào)速同步電動機1臺，電動機功率2600kW，電壓6kV,轉(zhuǎn)速33.48r/min。提升鋼絲繩為進口52 ZBB 6×36WS+FC 1770 SS 1938 1000型鋼絲繩三根， 52 ZBB 6×36WS+FC 1770 ZZ 1938 1000型鋼絲繩三根，每根鋼絲繩公稱直徑

16、52mm，參考重量1000kg/100m，公稱抗拉強度1770MPa，最小破斷拉力總和1938kN，整根長790m。交通罐籠提升系統(tǒng)提升設(shè)備為JKM-1.6×4（）型塔式多繩摩擦提升機一臺，采用減速機傳動，交流異步電動機拖動。提升機配套異步電動機一臺，功率160kW，轉(zhuǎn)速735r/min，電壓380V。副立井提升系統(tǒng)采用井塔式布置方式。(三) 副立井提升系統(tǒng)的計算和校驗1設(shè)計依據(jù)副立井井口軌面標(biāo)高1290.8m副立井井底軌面標(biāo)高635.00m副立井井筒垂深655.8m特大罐籠系統(tǒng)提升容器中心距：3240mm特大罐籠系統(tǒng)提升方式單罐籠、平衡錘提升交通罐籠系統(tǒng)提升容器中心距：1200mm

17、交通罐籠系統(tǒng)提升方式單罐籠、平衡錘提升副立井井筒直徑 9.4m由于本礦井井下輔助運輸形式為無軌膠輪車系統(tǒng)，為使運送材料及小型設(shè)備的無軌膠輪車能夠直接進出罐籠，且各種類型無軌膠輪車、綜采工作面液壓支架及井下大型設(shè)備和長材料能夠較容易進出罐籠出井和下井，從而使輔助運輸系統(tǒng)盡量簡單。副立井設(shè)置兩套提升系統(tǒng)，其中一套為特大罐籠帶平衡錘系統(tǒng)，另一套為交通罐籠帶平衡錘系統(tǒng)。下井人員乘坐副立井罐籠到達井底后，換乘無軌膠輪人車到達各工作地點。普通物料、水泥砂石及設(shè)備采用能夠直接進出特大罐籠的WC5E型無軌膠輪車裝載，從地面經(jīng)副立井直達各綜采工作面或掘進工作面；井下使用的大型無軌膠輪車及大型設(shè)備經(jīng)過簡單拆解部分

18、、綜采工作面整架液壓支架和井下長材料由平板車承載，通過特大罐籠系統(tǒng)運送，為給提升系統(tǒng)預(yù)留較大靈活性，重型平板車可采用有軌形式和無軌形式。交通罐提升系統(tǒng)主要用于升降零星人員。最大班下井工人數(shù) 138人下坑木6m3/d下油脂 2t/d下錨桿24t/d下鋼帶10t/d下樹脂 6t/d下鋼筋網(wǎng)10t/d下水泥、砂石600t/d下其它材料22t/d整體液壓支架重量 40t/架2. 特大罐籠帶平衡錘提升系統(tǒng)(1) 提升容器采用多繩特大罐籠（罐籠寬度3.8m）一個，平衡錘一個，承擔(dān)全礦主要輔助提升任務(wù)。特大罐籠主要技術(shù)特征如下：罐籠與配重總質(zhì)量（包括滾輪罐耳、首尾繩懸掛裝置）55t罐籠本體高度11m雙層允許

19、乘載人數(shù)300人正常作業(yè)時單層最大裝車數(shù) 1輛無軌膠輪材料車有效載重：提升人員22500kg無軌膠輪平板車承載整體液壓支架時（包括平板車） 48000kg有軌平板車承載整體液壓支架時（包括平板車） 44000kg提升2輛滿載WC5E型無軌膠輪車25000kg平衡錘基本重量（運送人員、材料和有軌平板車運送支架時）：77500kg平衡錘可調(diào)重量（無軌平板車運送支架時增加）：2500kg(2) 提升系統(tǒng)副立井提升系統(tǒng)見插圖7-1-3。提升高度655.8m鋼絲繩懸垂高度719.1m摩擦輪軸中心線距井口鎖口盤面高度40.7m導(dǎo)向軸輪中心線距井口鎖口盤面高度32.5m提升鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角192&#

20、176;5916(3) 鋼絲繩選型計算及安全系數(shù)校驗 提升鋼絲繩 煤礦安全規(guī)程要求鋼絲繩安全系數(shù)最低值：提升人員時 m人9.2-0.0005×719.18.84045提升物料時 m物8.2-0.0005×719.17.84045利用訂貨鋼絲繩，進口52 ZBB 6×36WS+FC 1770 SS 1938 1000型鋼絲繩三根，進口52 ZBB 6×36WS+FC 1770 ZZ 1938 1000型鋼絲繩三根，每根長790m。單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見提升主鋼絲繩參數(shù)表7-1-9。表7-1-9 提升主鋼絲繩參數(shù)表（特大罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)主鋼絲繩根

21、數(shù) n1根6鋼絲繩直徑 d1mm52公稱抗拉強度B1MPa1770最小鋼絲破斷拉力總和 Qd1kN1938參考重量 Pk1kg/100m1000鋼絲繩安全系數(shù)計算值：圖7-1-3 副井提升系統(tǒng)圖特大罐籠提升人員時 9.828148.84045提升最大部件（含無軌膠輪平板車）48t時8.113307.84045訂貨提升鋼絲繩符合要求。 平衡尾繩選用216×34 ZBB PD8×4×19 1470 3400 2120 GB/T20119-2006型扁鋼絲繩兩根，選用196×31 ZBB PD8×4×19 1470 2810 1740 GB

22、/T20119-2006型扁鋼絲繩一根， 每根長度750m。單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見提升平衡尾繩參數(shù)表7-1-10。表7-1-10 平衡尾繩參數(shù)表（特大罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)鋼絲繩尺寸寬×厚mm216×34196×31公稱抗拉強度B2 MPa14701470最小鋼絲破斷拉力總和Qd2 kN34002810參考重量Pk2 kg/100m21201740(4) 提升設(shè)備選型計算及檢驗 提升設(shè)備選型利用礦方已訂貨提升設(shè)備JKM-5×6（）型多繩摩擦式提升機一臺，提升機主要技術(shù)參數(shù)見表7-1-11。表7-1-11 副立井提升機主要技術(shù)參數(shù)表（特大罐籠系統(tǒng)）名

23、 稱單 位參 數(shù)主導(dǎo)輪直徑DNmm5000主提升繩根數(shù)n16繩間距mm300天輪直徑Dt mm5000允許最大靜張力FjkN1700允許最大靜張力差FckN250襯墊摩擦系數(shù)0.25提升機變位質(zhì)量Gjkg30100天輪變位質(zhì)量QDkg7800 提升機技術(shù)參數(shù)校驗計算主導(dǎo)輪直徑：Dg52×904680mm計算天輪直徑：Dt52×904680mm計算鋼絲繩最大靜張力（按提升整體液壓支架）：Fz=1433.2kN1700kN；計算鋼絲繩最大靜張力差（按提升整體液壓支架）：Fc=226.8kN250kN；計算主導(dǎo)輪摩擦襯墊比壓（按提升整體液壓支架）:q=1.67MPa2.0MPa。

24、訂貨提升機符合要求。(5) 提升主電動機計算及檢驗 一側(cè)特大罐籠上提整體液壓支架，另側(cè)罐籠下放平衡錘運行方式電動機等效功率Fi2ti8.575×1012N2·s等效時間Td161.06s等效力Fd230747N等效功率Pd2023.6kW 電動機過載能力提升系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的最大力值Fmax=463505N訂貨電動機為交流調(diào)速同步電動機一臺，單機拖動，管道強迫通風(fēng)方式通風(fēng)冷卻。電動機主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表7-1-12。表7-1-12 副立井主電動機參數(shù)表（特大罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)額定功率PNkW 2600額定電壓VnV6000額定轉(zhuǎn)速nNr/min 33.48轉(zhuǎn)動慣量kg&

25、#183;m235500過載能力2電動機采用交-直-交變頻調(diào)速控制方式。(6) 提升系統(tǒng)運動學(xué)計算提升采用五階段速度圖，最大提升速度8.77m/s，主加速度a10.6m/s2，主減速度a30.6m/s2。提升系統(tǒng)運動學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-13。表7-1-13 提升系統(tǒng)運動學(xué)計算表（特大罐籠系統(tǒng)）序號名 稱單位計 算 公 式計算結(jié)果1加速時間st1V max/a114.622加速距離mh1V maxt1/264.0943減速時間st3（V maxV 4）/a313.954減速距離mh3（V max+V 4）t3/263.9615爬行時間st4h4/V412.506爬行距離mh45.007制動時

26、間st5V4/a50.408制動距離mh5V4t5/20.089等速距離mh2Ht- h1- h3- h4- h5522.66510等速時間st2h2/Vmax59.6011一次運行時間sT0 t1 +t2 +t3+ t4+ t5101.0612休止時間升降人員s34313提矸、水泥砂石s16514設(shè)備、材料s16515一次循環(huán)時間升降人員s888.1提矸、水泥砂石S532.1設(shè)備、材料S532.1提升速度圖見插圖7-1-4、圖7-1-5、圖7-1-6。(7) 最大班作業(yè)時間計算礦井投產(chǎn)時最大班設(shè)計作業(yè)時間的計算，運送人員采用單層提升，物料運輸按特大罐籠載2輛WC5E型無軌膠輪材料車直接進出罐

27、籠考慮。提升人員時一次提升循環(huán)時間888.1s，提升物料一次提升循環(huán)時間532.1s。最大班設(shè)計作業(yè)時間6.5h，主要提升內(nèi)容及設(shè)計提升時間見表7-1-14。圖7-1-4 升降人員速度圖、力圖（特大罐籠系統(tǒng)）圖7-1-5 升降物料速度圖、力圖（特大罐籠系統(tǒng)）圖7-1-6 升降最大部件速度圖、力圖（特大罐籠系統(tǒng)）表7-1-14 礦井投產(chǎn)時最大班作業(yè)時間平衡表（特大罐籠系統(tǒng)）序號作 業(yè) 項 目單位每班提升量每班提升次 數(shù)一次提升時間（s）每班作業(yè)時間 (s)1降送人員人1381888.1888.12升降人員/2888.11776.23其他人員/1888.1888.14下坑木m321532.1532

28、.15下油脂t11532.1532.16下錨桿t82532.11064.27下鋼帶、樹脂t62532.11064.28下鋼筋網(wǎng)t52532.11064.29水泥砂石t20021532.111174.110其 他次6532.13192.611保 健次2532.11064.212合 計/4023421.1(8) 提升系統(tǒng)動力學(xué)計算提升系統(tǒng)動力學(xué)計算升降最大部件時平衡錘重量按80000kg考慮，升降空罐、人員和材料車時平衡錘重量按77500kg考慮。 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量提升系統(tǒng)變位質(zhì)量詳見表7-1-15。表7-1-15 系統(tǒng)變位質(zhì)量統(tǒng)計表（特大罐籠系統(tǒng)） 作業(yè)方式名 稱升降空罐升降人員升降材料車升降大

29、件罐籠側(cè)平衡錘側(cè)罐籠側(cè)平衡錘側(cè)罐籠側(cè)平衡錘側(cè)罐籠側(cè)平衡錘側(cè)無軌膠輪自重(kg)2×7500無軌膠輪載重(kg)2×5000大件(kg)48000人員(kg)22500合計(kg)225002500048000罐籠質(zhì)量Qz(kg)5500077500550007750055000775005500080000最大不平衡質(zhì)量Q（kg）225000250023000提升鋼絲繩質(zhì)量Qq（kg）47400平衡尾繩質(zhì)量Qp（kg）44850提升機變位質(zhì)量Qj（kg）30100天輪變位質(zhì)量QD（kg）7800電動機變位質(zhì)量Qd（kg）5680提升系統(tǒng)變位質(zhì)量總和m（kg）26833029

30、0830293330318830 提升系統(tǒng)動力學(xué)計算上提重物時提升系統(tǒng)動力學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-16。下放重物時提升系統(tǒng)動力學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-17。表7-1-16 上提重物時動力學(xué)計算表（特大罐籠系統(tǒng)）名稱計 算 公 式計算結(jié)果(N)特大罐籠上提人員(滿+平衡錘)特大罐籠上提材料石(滿+平衡錘)特大罐籠上提整體液壓支架，另側(cè)下放平衡錘加速段F1=kFc+m×a1176041206961463505等速段F2=kFc154330963272207減速段F3=kFc-m÷a3-172955行段F4=kFc154330963272207制動段F5

31、=kFc-m×a5-289287-262367-46623表7-1-17 下放重物時動力學(xué)計算表（特大罐籠系統(tǒng)）名 稱計 算 公 式計算結(jié)果(KN)特大罐籠下放人員(滿+平衡錘)特大罐籠下放矸(料)石(滿+平衡錘)特大罐籠下放整體液壓支架，另側(cè)上提平衡錘加速段F1=-kFc+m×a11734691553569827等速段F2=-kFc-1029-20642-181471減速段F3=-kFcm×a3-175527-196640-372769爬行段F4=-kFc-1029-20642-181471制動段F5=-kFcm×a5-291859-313972-50

32、0301提升力圖見圖7-1-4、圖7-1-5、圖7-1-6。(9) 提升主電動機校驗 電動機功率校驗按一側(cè)特大罐籠上提整體液壓支架，另側(cè)下放平衡錘運行方式時： Fi2ti8.575×1012N2·s等效時間Td161.06s等效力Fd230747N等效功率Pd2023.6kW電動機富裕系數(shù)f2600/2023.6=1.28 電動機過載能力校驗提升系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的最大力值Fmax=463505N電動機額定力FH296465N電動機過載能力Fmax/ FH1.562訂貨電動機符合要求。(10) 提升系統(tǒng)防滑校驗煤礦安全規(guī)程規(guī)定的摩擦提升安全制動減速度為：提升重載5m/s2，下放

33、重載1.5m/s2。并且要求在各種載荷及提升狀態(tài)下，保險閘發(fā)生作用時，鋼絲繩都不出現(xiàn)滑動。對于恒減速液壓站，在安全制動過程中制動力矩是自動調(diào)節(jié)的，不同工況（提升、下放、空運行）條件，制動力矩各不相同，但可保證安全制動減速度基本相同，設(shè)計取各工況安全制動減速度為1.51.6m/s2。同時，為提高提升系統(tǒng)安全性，設(shè)計還給出在采用恒力矩制動（一旦恒減速控制失效，可自動轉(zhuǎn)為恒力矩控制）時的防滑計算結(jié)果。按特大罐籠載整體液壓支架下放，另一側(cè)平衡錘上提運行方式緊急制動減速度和空罐籠下放防滑極限減速度確定一級制動力，則：一級安全制動力矩為：2150000N·m。變位到提升機主導(dǎo)輪的一級制動力FZ8

34、60000N一級制動力矩倍數(shù)：k013.42副立井提升系統(tǒng)防滑驗算參數(shù)見表7-1-18。表7-1-18 副立井提升系統(tǒng)防滑計算表（特大罐籠系統(tǒng)）項 目單 位設(shè)計計算參數(shù)圍包角192°5916一級制動力N860000罐籠防滑配重kg0平衡錘臨時配重kg0002500提升內(nèi)容空載運行升降物料升降人員升降最大件提升系統(tǒng)運動變位質(zhì)量kg268330290830293330318830下放制動減速度m/s22.37792.84392.95261.9859下放允許極限減速度m/s22.86213.64763.72793.0234上提制動減速度m/s24.03213.01982.96153.408

35、8上提允許極限減速度m/s24.49613.81093.72794.4150結(jié) 論滿足煤礦安全規(guī)程要求滿足煤礦安全規(guī)程要求滿足煤礦安全規(guī)程要求滿足煤礦安全規(guī)程要求3. 交通罐籠帶平衡錘提升系統(tǒng)(1) 提升容器采用多繩交通罐籠（罐籠寬度1.2m）一個，平衡錘一個，擔(dān)負(fù)零星人員和零散材料的提升。交通罐籠主要技術(shù)特征如下：罐籠與配重總質(zhì)量（包括滾輪罐耳、首尾繩懸掛裝置）3500kg罐籠本體高度3.6m允許乘載人數(shù)16人有效載重：提升人員1200kg提升物料 2000kg平衡錘重量4500kg(2) 提升系統(tǒng)副立井提升系統(tǒng)見插圖7-1-3。提升高度655.8m鋼絲繩懸垂高度719.1m上天輪中心線距井

36、口鎖口盤面高度40.7m下天輪中心線距井口鎖口盤面高度32.5m提升鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角182°4822(3) 鋼絲繩選型計算及安全系數(shù)校驗 提升鋼絲繩 煤礦安全規(guī)程要求鋼絲繩安全系數(shù)最低值：提升人員時 m人9.2-0.0005×719.17.84045提升物料時 m物8.2-0.0005×719.18.84045選用16 ZBB 6×36WS+FC 1670 SS 141 97.3 GB8918-2006型鋼絲繩兩根，16 ZBB 6×36WS +FC 1670 ZZ 141 97.3 GB8918-2006型鋼絲繩兩根，每根長790m。

37、單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見提升主鋼絲繩參數(shù)表7-1-19。表7-1-19 提升主鋼絲繩參數(shù)表（交通罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)主鋼絲繩根數(shù) n1根4鋼絲繩直徑 d1mm16公稱抗拉強度B1MPa1670最小鋼絲破斷拉力總和 Qd1kN172.866參考重量 Pk1kg/100m97.3鋼絲繩安全系數(shù)計算值：交通罐籠提升人員時 9.395678.45045交通罐籠提升物料時8.490557.84045根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑不得大于1600/1200=1.33mm。所選提升鋼絲繩符合要求。 平衡尾繩選用22 ZBB 4V×39S+5FC 1570 ZS 274 195

38、GB8918-2006型鋼絲繩一根，22 ZBB 4V×39S+5FC 1570 SZ 274 195 GB8918-2006型鋼絲繩一根，每根長750m。鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見提升平衡尾繩參數(shù)表7-1-20。表7-1-20 平衡尾繩參數(shù)表（交通罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)鋼絲繩根數(shù) n2根2鋼絲繩直徑 d2mm22公稱抗拉強度B2MPa1570最小鋼絲破斷拉力總和 Qd2kN326.334參考重量 Pk2kg/100m195(4) 提升設(shè)備選型計算及檢驗 提升設(shè)備選型利用訂貨提升設(shè)備，JKM-1.6×4（）型多繩摩擦式提升機一臺，提升機主要技術(shù)參數(shù)見表7-1-21。 提升機技

39、術(shù)參數(shù)校驗計算主導(dǎo)輪直徑：Dg16×901440mm表7-1-21 副立井提升機主要技術(shù)參數(shù)表（交通罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)主導(dǎo)輪直徑DNmm1600主提升繩根數(shù)n1繩間距mm200導(dǎo)向輪直徑Dt mm1600允許最大靜張力FjkN150允許最大靜張力差FckN50襯墊摩擦系數(shù)0.25提升機變位質(zhì)量Gjkg5700導(dǎo)向輪變位質(zhì)量QDkg1000計算天輪直徑：Dt16×901440mm計算鋼絲繩最大靜張力（按提升物料）：Fz=81.4kN150kN；計算鋼絲繩最大靜張力差（按提升物料）：Fc=9.8kN50kN；計算主導(dǎo)輪摩擦襯墊比壓（按提升物料）:q=1.495MPa2

40、.0MPa。訂貨提升機符合要求。(5) 提升主電動機選型計算 一側(cè)交通罐籠上提物料，另側(cè)下放平衡錘運行方式電動機等效功率Fi2ti2.133×1010N2·s等效時間Td137.92s等效力Fd12436N等效功率Pd99.5kW 電動機過載能力提升系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的最大力值Fmax=27156N訂貨設(shè)備為交流異步電動機一臺，電動機主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表7-1-22。表7-1-22 副立井主電動機參數(shù)表（交通罐籠系統(tǒng)）名 稱單 位參 數(shù)額定功率PNkW 160額定電壓VnV380額定轉(zhuǎn)速nNr/min 735轉(zhuǎn)動慣量kg·m21820過載能力2(6) 提升系統(tǒng)運動學(xué)計算提

41、升采用五階段速度圖，最大提升速度8.0m/s，主加速度a10.6m/s2，主減速度a30.6m/s2。提升系統(tǒng)運動學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-23。提升速度圖見插圖7-1-7、圖7-1-8。表7-1-23 提升系統(tǒng)運動學(xué)計算表（交通罐籠系統(tǒng)）序號名 稱單位計 算 公 式計算結(jié)果1加速時間st1V max/a113.332加速距離mh1V maxt1/253.3333減速時間st3（V maxV 4）/a312.674減速距離mh3（V max+V 4）t3/253.205爬行時間st4h4/V412.506爬行距離mh45.007制動時間st5V4/a50.408制動距離mh5V4t5/20.08

42、9等速距離mh2Ht- h1- h3- h4- h5544.18710等速時間st2h2/Vmax68.0211一次運行時間sT0 t1 +t2 +t3+ t4+ t5106.9212休止時間升降人員s3113設(shè)備、材料s12014一次循環(huán)時間升降人員s265.8設(shè)備、材料S453.9圖7-1-7 升降人員速度圖、力圖（交通罐籠系統(tǒng)）圖7-1-8 升降物料速度圖、力圖（交通罐籠系統(tǒng)）(7) 提升系統(tǒng)動力學(xué)計算 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量提升系統(tǒng)變位質(zhì)量詳見表7-1-24。表7-1-24 系統(tǒng)變位質(zhì)量統(tǒng)計表（交通罐籠系統(tǒng)） 作業(yè)方式名稱升降空罐升降人員升降物料罐籠側(cè)平衡錘側(cè)罐籠側(cè)平衡錘側(cè)罐籠側(cè)平衡錘側(cè)人員

43、(kg)1200物料(kg)2000合計(kg)12002000罐籠質(zhì)量Qz(kg)350045003500450035004500最大不平衡質(zhì)量Q（kg）10002001000提升鋼絲繩質(zhì)量Qq（kg）3074.68平衡尾繩質(zhì)量Qp（kg）2925提升機變位質(zhì)量Qj（kg）5700天輪變位質(zhì)量QD（kg）1000電動機變位質(zhì)量Qd（kg）2843.75提升系統(tǒng)變位質(zhì)量總和m（kg）235432474325543 提升系統(tǒng)動力學(xué)計算上提重物時提升系統(tǒng)動力學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-25。下放重物時提升系統(tǒng)動力學(xué)計算參數(shù)詳見表7-1-26。表7-1-25 上提重物時動力學(xué)計算表（交通罐籠系統(tǒng)）名稱計

44、 算 公 式計算結(jié)果 (N)交通罐籠上提人員(滿+平衡錘)交通罐籠上提物料(滿+平衡錘)加速段F1=kFc+m×a11726127156等速段F2=kFc241511830減速段F3=kFc-m÷a3-12431-3496爬行段F4=kFc241511830制動段F5=kFc-m×a5-22328-13714表7-1-26 下放重物時動力學(xué)計算表（交通罐籠系統(tǒng)）名 稱計 算 公 式計算結(jié)果 (N)交通罐籠下放人員(滿+平衡錘)交通罐籠下放物料(滿+平衡錘)加速段F1=-kFc+m×a1132367440等速段F2=-kFc-1610-7886減速段F3=

45、-kFcm×a3-16456-23213爬行段F4=-kFc-1610-7886制動段F5=-kFcm×a5-26354-33430提升力圖見圖7-1-7、圖7-1-8。(9) 提升主電動機校驗 電動機功率校驗按一側(cè)交通罐籠上提物料，另側(cè)下放平衡錘運行方式時： Fi2ti2.133×1010N2·s等效時間Td137.92s等效力Fd12436N等效功率Pd99.5kW電動機富裕系數(shù)f160/99.5=1.61電動機過載能力校驗提升系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的最大力值Fmax=27156N電動機額定力FH2000N電動機過載能力Fmax/ FH1.362訂貨電動機符

46、合要求。(10) 提升系統(tǒng)防滑校驗煤礦安全規(guī)程規(guī)定的摩擦提升安全制動減速度為：提升重載5m/s2，下放重載1.5m/s2。并且要求在各種載荷及提升狀態(tài)下，保險閘發(fā)生作用時，鋼絲繩都不出現(xiàn)滑動。按交通罐籠載物料下放，另一側(cè)平衡錘上提運行方式緊急制動減速度和空罐籠下放防滑極限減速度確定一級制動力，則：一級安全制動力矩為：50000N·m。變位到提升機主導(dǎo)輪的一級制動力FZ62500N一級制動力矩倍數(shù)：k016.34副立井提升系統(tǒng)防滑驗算參數(shù)見表7-1-27。表7-1-27 副立井提升系統(tǒng)防滑計算表（交通罐籠系統(tǒng)）項 目單 位設(shè)計計算參數(shù)圍包角182°4822一級制動力N6250

47、0防滑配重kg0臨時配重kg0提升內(nèi)容空載運行升降人員升降物料提升系統(tǒng)運動變位質(zhì)量kg235432474325543下放制動減速度m/s22.23592.44462.0609下放允許極限減速度m/s22.78663.29062.8986上提制動減速度m/s23.07342.60732.8327上提允許極限減速度m/s23.92623.50123.9019結(jié) 論滿足煤礦安全規(guī)程要求滿足煤礦安全規(guī)程要求滿足煤礦安全規(guī)程要求4. 井塔及附屬設(shè)施副立井井塔斷面23m×27m，提升機大廳層摩擦輪軸中心線距離井口鎖口盤面高度40.7m。提升機大廳層內(nèi)設(shè)100t/20t超卷揚起重機一臺，跨度20m

48、，起重機軌面距提升機大廳層地坪高度為12m。井塔內(nèi)設(shè)客貨兩用電梯一部，載重量1000kg，運行速度1.0m/s。第二節(jié) 通風(fēng)設(shè)備一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)本礦井為低瓦斯礦井，礦井初期采用中央并列式通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法進行通風(fēng)，由主立井、副立井進風(fēng)，中央回風(fēng)立井出風(fēng)。二、通風(fēng)設(shè)備選型(一) 設(shè)計依據(jù)主立井井口標(biāo)高： +1290.80m副立井井口標(biāo)高： +1290.80m中央回風(fēng)立井井口標(biāo)高： +1291.00m礦井通風(fēng)風(fēng)量：通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期均為250m3/s。礦井通風(fēng)負(fù)壓：通風(fēng)容易時期為955.61Pa，通風(fēng)困難時期為2385.27Pa。(二) 通風(fēng)設(shè)備選型根據(jù)礦井各時期的風(fēng)量和負(fù)壓變

49、化情況，通風(fēng)設(shè)備選型經(jīng)對目前礦井通風(fēng)較多使用并適于本礦井通風(fēng)要求的防爆對旋軸流式通風(fēng)機和GAF型礦井軸流通風(fēng)機進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。兩個通風(fēng)機選型方案及通風(fēng)機工況等參數(shù)見表7-2-1中央回風(fēng)立井通風(fēng)設(shè)備選型方案比較表。參與通風(fēng)設(shè)備選型方案比較的兩種通風(fēng)機機型，各自具有以下主要特點：方案一：選用FBCDZ（B）-12-40/2×630型防爆對旋軸流式通風(fēng)機，其兩級葉片互為導(dǎo)葉，減少能量損失，利于提高風(fēng)機運行效率；風(fēng)機結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用回流環(huán)，能夠消除風(fēng)機喘振，降低風(fēng)機噪音；通風(fēng)機為反轉(zhuǎn)反風(fēng)，反風(fēng)操作簡單，帶有防爆制動器，反風(fēng)操作時間較短；通風(fēng)機可露天布置，不建通風(fēng)機房，節(jié)省基建投資，通風(fēng)機安裝簡單方便，施工周期短。但該型通風(fēng)機的電動機安裝在風(fēng)機輪轂內(nèi)，葉片安裝在電動機軸上，電動機選用隔爆型，提高了風(fēng)機造價，電動機散熱條件差，不便于維修；通風(fēng)機葉片的角度需要停機后