II84采區(qū)斜井提升計(jì)算(重新)解析

1、1II84 采區(qū)斜井提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型第一章絞車選型計(jì)算一、 概論II84 采區(qū) 現(xiàn)主要開(kāi)采 8、9 煤層，由于礦井開(kāi)拓、掘進(jìn)任務(wù)量大主要服務(wù) 于提矸任務(wù)，因此對(duì) II84 斜巷 提升機(jī)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)1. 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 An=15 萬(wàn)噸；2. 工作制度：年工作天數(shù) br=330 天;日凈提升時(shí)間 t=16 小時(shí);3. 礦井斜長(zhǎng) Li=780m 傾角B=9 ;4. 絞車至井口的長(zhǎng)度 L2=40m;5. 礦井服務(wù)年限為 10 年;6. 提升方式: 斜井單鉤串車提升;7. 提升機(jī)電動(dòng)機(jī)電壓 660V;8. 根據(jù)本礦現(xiàn)有礦車型號(hào) MGC-3.3-9 ,礦車自重 m=1320kg，載

2、重 m=3000kg三、提升機(jī)的選擇1 .一次提升提升量的確定 提升斜長(zhǎng) L =L1+L2=78040=820（m） 初步選擇的最大速度 Vm根據(jù)煤礦安全規(guī)程 規(guī)定傾斜巷道升降人員或用礦車升降物料時(shí)的最2大速度不得超過(guò) 5m/s,查 JKB 型纏繩式提升機(jī),暫選 V=3.3m/s;提升加、減速度 a0=0.5m/s一次提升循環(huán)時(shí)間的確定，根據(jù)提升一次循環(huán)時(shí)間圖得Tq=2 VaoO.5 aotI2+(L-2x0.5 aot12)-3.4=2x6.8+255=268.6(s)( 二) 、提升鋼絲繩的選擇1.提升鋼絲繩端靜荷重Q =ng(m+m) (sin0+ficos0)=2X9.8x(1320+

3、5940)(sin9。+0.015cos9。)= (0.1564+0.015x0.9877)=142441x0.1712324393 (N)式中:f 1- 提升容器在斜坡軌道上運(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù) ,f1=0.015n- 串車提升數(shù)量 n=2m- 礦車自重 m=1320KGm0- 礦車載重 m0=5940KG2.鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度LC=Lt+ L2=780+40=820(m)3.鋼絲繩單位長(zhǎng)度的重量計(jì)算鋼絲繩每米質(zhì)量(選鋼絲繩直徑)3n(m1+m2)( sin0+ ficos0)g+mpLo(sinB+ f2cos0)gcos9)-(11 X10-6X1700XI06+6.5)-1000(sin90+

4、0.2cos90)=0.974 Kg/m鋼絲繩強(qiáng)度取8B=1700Mpa，礦車輪與軌道摩擦系數(shù)取 f1=0.015,鋼 絲繩的阻力系數(shù)取 f2=0.2，安全系數(shù)取 ma=6.5 (提升物料) 滾筒座底繩去 100m查鋼絲繩規(guī)格表，選用直徑 24.5 鋼絲繩，鋼絲繩每米質(zhì)量 mp=2.165kg/m 其最大破斷力為 q=389KN3.鋼絲繩的安全系數(shù)m =qn(m1 m2)(s in f1cos)g L0mp(s in二f2cos)g=_ 389000_2漢7260匯9.(sin9 +0.015cos9)+1000漢2.165(sin9+0.2cos9)9.8=12.2 6.5符合煤礦安全規(guī)程的

5、規(guī)定。(三)、提升機(jī)的選擇1.滾筒直徑Dg 80d80X24.5 1960(mm)4式中d- 提升鋼絲繩直徑，d=24.5mm可以選擇滾筒直徑為 Dg= 2000mm 的單滾筒提升機(jī)；2、計(jì)算作用在滾筒上的最大靜張力及靜張力差最大靜張力 F=n( mi+ m2)g (sin0+ ficos0) +Lmg (sin0+ f2cos0)=24393+100 2.165x9.8x(sin9+0.2cos9) =31903 N3、根據(jù)滾筒直徑，靜張力及靜張力差選擇提升機(jī) 查提升機(jī)規(guī)格表選用 JKB-2X1.5P直徑 2 米，寬度 1.5 米，傳動(dòng)比 31.5，最大靜張力 62000N電機(jī)功率 200K

6、W提升機(jī)速度 3.4m/s四、提升系統(tǒng)的確定1.天輪的選擇：天輪直徑 D=40d=40 x24.5=980(mm)查礦用游動(dòng)天輪目錄，可選擇 TDG 1000/13.5/800 型游動(dòng)天輪，直徑1000mm 繩槽半徑 13.5mm 最大游動(dòng)距離 800mm2.估算電機(jī)估算電機(jī)功率：P=1000n=(31903X3.4)-(1000X0.85) X.1 = 140kw5v-根據(jù)選擇的提升機(jī)，由提升機(jī)表查得的標(biāo)準(zhǔn)提升速度，n-減速機(jī)傳動(dòng)效率，單級(jí)傳動(dòng)n=0.92，雙級(jí)傳動(dòng)時(shí)n=0.85.一-電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，:=1.11.2估算電機(jī)轉(zhuǎn)速：n=60in D=(60 x3.4x31.5)-(2X3.

7、14)=1023r/min查表選電機(jī) YB2-355M2-6 系列隔爆型電動(dòng)機(jī)，技術(shù)特征見(jiàn)下表：型號(hào)容量電壓電流轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)額疋轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量電機(jī)重量生產(chǎn) 廠家Y B2-355M2-6kwVAr/mi n%cos歲2.2kg200 66019098594.70.881530按電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)核算的提升鋼絲繩最大運(yùn)行速度 Vmax_ n n Dnax=-60i=985 X3.14X260 31.5=3.3 m/s井架高度的確定：Hj=L sinp=(5+3+10.5+0.5)s in 51.6 ML-井口至鋼絲繩與天輪接觸點(diǎn)間的斜長(zhǎng)。性-一階段車場(chǎng)口鋼絲繩水平角度。m/s。6根據(jù) II84

8、 一階段的實(shí)際情況測(cè)量得 L數(shù)據(jù)。取井架高度 1.6m2、估算鋼絲繩的弦長(zhǎng)根據(jù)游動(dòng)天輪單勾提升AB-Y2ta n1 30I5 0826.7m2ta n1 30提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)加速階段：時(shí)間 ti=V0a0=3.3/0.5=6.6(s)距離 Li=1/2aoti2= 1/2X0.5X43.56=10.89(m).等速階段：距離:L2=L-2L1=780-2X10.89=758(m)時(shí)間:t2=L1/V0=758/3.3=229.3(s)減速階段：xmin7時(shí)間：t3= t1=6.6(s)距離：L3= Li= 11.56(m)一次提升的循環(huán)時(shí)間Td=t1+ t2+ t3+2t0=6.6+229.3

9、+6.6+2X25=267.5(s)式中 to=25s 為摘掛鉤時(shí)間第二章跑車防護(hù)裝置選型跑車防護(hù)裝置選用常熟井筒設(shè)備廠 ZDC30/2.05 軌道斜巷防跑車裝置。該裝 置滿足淮北礦業(yè)運(yùn)輸技術(shù)規(guī)范第四章之第五節(jié)要求。擋車欄的強(qiáng)度計(jì)算：緩沖器安裝在變坡點(diǎn)下方，根據(jù)緩沖器所承受最大沖擊動(dòng)能及跑車質(zhì)量設(shè) 為 7.5噸，初速度為 vo=3m/s,擋車欄的安裝位置根據(jù)公式 E=1/2mv2+mg(sina-0.015COSa)L,得出 L 的參數(shù)如下表所示：E -mv2L=2mg(sin a0.015cosa)612.05 10 - 2 7260 9=2_2 9.8 726( sin9 -0.015co

10、s9 )=98.48 M經(jīng)過(guò)計(jì)算得 II84 軌道跑車防護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)每隔 98 米安裝檔。8擋車欄的安裝應(yīng)保證裝置正常工作及有效防護(hù)并處于常閉 （ 人車運(yùn)行時(shí)應(yīng)在常開(kāi)位置 ）注：1. m 為礦車重量 m=7260 kg2. E 為緩沖器能夠承受的最大能量（MJ） E=2.05X1023.a為斜巷的傾角a=94. L 為跑車起點(diǎn)至擋車欄的距離（ m）5. v 礦車運(yùn)行速度， v=3.3 m/s 。采用逐級(jí)防護(hù)安裝擋車欄時(shí)，確定擋車欄距離不要超出表中對(duì)應(yīng)的 L 理論值，對(duì)于較長(zhǎng)的巷道應(yīng)采用安裝多道擋車欄來(lái)保證本裝置的可靠性。因擋 車欄開(kāi)啟的提前量為 24m（礦車運(yùn)行速度為 3.3m/s 時(shí),擋車欄打

11、開(kāi)時(shí)間為 4s,安 全余量為 4 m,則擋車欄開(kāi)啟的提前量 17.2 m），因此，單道擋車欄打開(kāi)時(shí)將產(chǎn) 生 17.2m 的盲區(qū)，在這段距離發(fā)生跑車會(huì)使下一道擋車欄遭受更大的沖擊能量， 因此,作為補(bǔ)償,從第二道往后,每一道擋車欄的最大擋車距離應(yīng)比理論值小17.2 米。因此安裝時(shí)可根據(jù)礦車運(yùn)行速度 , 考慮安全余量 , 計(jì)算出擋車攔打開(kāi)提 前量后確定擋車攔安裝位置。這樣安裝后,最后一道擋車欄安裝在下車場(chǎng)附近, 應(yīng)嚴(yán)格按煤礦安全規(guī)程規(guī)定,在下車場(chǎng)變坡點(diǎn)處安設(shè)阻車器第三章 斜巷信號(hào)的選型根據(jù)煤礦安全規(guī)程第 403 條和第 404 條規(guī)定、淮北礦業(yè)運(yùn)輸技術(shù)規(guī) 范中第四章斜巷運(yùn)輸?shù)谌?jié)斜巷信號(hào)裝置要求、

12、運(yùn)輸管理規(guī)定第三章采區(qū) 運(yùn)輸?shù)谝还?jié)基本要求和第二節(jié)主要軌道提升絞車管理。選用的是KXT4B 型煤礦斜井用提升信號(hào)裝置,該裝置滿足以上所有要求。9第四章車場(chǎng)設(shè)計(jì)階段甩車場(chǎng)設(shè)計(jì):1184 區(qū)段車場(chǎng)參照采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（下）第 2797 頁(yè)采區(qū)中部車場(chǎng)設(shè)計(jì)，采用單側(cè)布置見(jiàn)表 6-3-6，2798第去篇卷道及采區(qū)亭場(chǎng)我6-3-6中部車場(chǎng)基玄形式甩車場(chǎng)斜面布置方式，采用采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（下）第 2800 頁(yè)雙道起坡中， 分車道岔向內(nèi)分岔，斜面線路一次回轉(zhuǎn)方式。分車道岔和甩車道岔采用5 號(hào)道岔，半徑大不容易掉道；平曲線半徑選 15 米，豎曲線半徑選 15 米；甩車場(chǎng)線 路坡度設(shè)計(jì)，按照我礦的礦車類型進(jìn)行選

13、擇參照表 6-3-11，直線段空車坡度 6%。 9%。，取 7%。，重車段坡度 5%7%，取 6%。；曲線段空車坡度 10%15%。，取 13%，重車段8%12%，取 10%。具體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖紙 II842 甩車場(chǎng)設(shè)計(jì)，其余各 階段相應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改設(shè)計(jì)。下部車場(chǎng)高低道設(shè)計(jì)同樣參照采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體見(jiàn)設(shè) 計(jì)圖紙II84 下部平車場(chǎng)高低道設(shè)計(jì)。11優(yōu)缺點(diǎn)通朗棗件1戦道上山1提甩車時(shí)問(wèn)短*廷煤上山*極柞勞動(dòng)強(qiáng)廢比上山傾悅小3軌退中囘卷；礦車詫P稻*提升十2尸采 X 用.千Kc-島道起坡點(diǎn)】能力大，甩車道蛀T- - - -單I側(cè)I電車場(chǎng)輕岔料面線路一歐回轉(zhuǎn)方式斜面線垮一撫回轉(zhuǎn)方式分卒道

14、處向外分松劃面球路一次已轉(zhuǎn)冇式料商違躋次叵轉(zhuǎn)方式R?U圖注布形式瞬咄岐恪光誓平后轉(zhuǎn)彎方或方式】一皚申道岔F1 井車道岔】JJP科面曲熱半輕心.髙道堅(jiān)僵線皚點(diǎn)%低逬掘曲線起點(diǎn)6二狀斛血回轉(zhuǎn)角起坡分乍盤岔問(wèn)內(nèi)莎您 料囿纜HT次何轉(zhuǎn)方式晏別K起坡點(diǎn)落平點(diǎn)打A哮曲繹起點(diǎn)J尺刊一平曲蜒半聲,道祐雄踣布用片-平曲線半桓；Kq髙iff起城克高道福平點(diǎn)h/To道起坡點(diǎn)f抵道落平崔卄起 坡 6-3-7思車場(chǎng)m-料常欣問(wèn)轉(zhuǎn)軸甩豐道苕角h2一銅面轉(zhuǎn)角t分乍道岔角”孑一鶴面轉(zhuǎn)帯優(yōu)缺點(diǎn)糙升牽引対小交詰點(diǎn) 粒誼斷商小， 島于淮護(hù)T空竄車測(cè)車時(shí)同怪推車 勞動(dòng)強(qiáng)度大1運(yùn)量水交虻點(diǎn)短*工程小 忌于推護(hù)t掛升率別甬 大，不利于援

15、車.斶車吋 間長(zhǎng).椎車勞刮量大提升章引曆損小，提升能力大交茁點(diǎn)斷廚大提升牽引肅小廉損小，擇車方便.斜面 統(tǒng)諂短有利于減少提升 時(shí)同】5ESt.aKi對(duì)開(kāi)ar議護(hù)神援升続力丸.交住點(diǎn) 販空間大欖于操怡提 升牽引希較小慳升牽弓1肅小熾球布置除咚提升時(shí)間用卜交覽點(diǎn)斷面大，庫(kù)T喈護(hù)不利譴用 眾件圍巖茶碎奸，提升董小圍討條件差、提升It小圍巖條件奸、槌升H大的采區(qū)車場(chǎng)1屈巖樂(lè)件好提升量大 的采區(qū)車場(chǎng)*屋目廚廣找 采調(diào)附道詰布置形式之0他窘條件著提升量大 的采t車塢是目前廣眨 釆用的道鐵布置形式之Fit圍巖條卄妊、 提升量大 的采墟車場(chǎng).由于交岔點(diǎn) 貳薄平段斷面太大、很少 集用11（四）甩車場(chǎng)線路的坡用甩

16、車場(chǎng)空貢車線的坡鮎礦車型丈鋪軌質(zhì)鈦車場(chǎng)有無(wú)彎道及自動(dòng)斛要求等因素有（1）設(shè)高低逍的鬼車場(chǎng)空重車線城度應(yīng)按 a 6-3-11 is 取.* 6-3-11 扭車堆空，16 車錢塩震r s線路 母式空tUn(X0ip %)712b(htLnt lr曲堤11-189131 Otft10*15Ul?第五章其他設(shè)施二、軌道防滑裝置：查閱相關(guān)資料斜巷軌道運(yùn)輸坡度在15以下不需要安裝防滑裝置。軌道防滑裝置的主要作用是防止大坡度斜巷軌道，軌道自身的重力對(duì)軌道接頭質(zhì)量的擠壓，造成軌道質(zhì)量差，容易產(chǎn)生掉道事故二、斜巷安全設(shè)施1 主運(yùn)斜巷的擋車欄必須自動(dòng)常閉且與絞車實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。2、在各階段車場(chǎng)的遠(yuǎn)端車場(chǎng)入口安設(shè)一道能夠

17、控制車輛進(jìn)入摘掛鉤地點(diǎn)的阻車器，在近端車場(chǎng)道岔尖軌前方 2 米左右處設(shè)一道擋車裝置（上部車場(chǎng)起坡點(diǎn)至斜巷分車道 岔坡度小于 10 度，距離小于 10 米可以不設(shè)）。3、軌道向下 80 安裝第一道防跑車，以后每隔 98 米（重新計(jì)算）裝設(shè)一道防跑車。下部車場(chǎng)以上 10 米左右處裝設(shè)一道氣動(dòng)常閉擋車欄。四、絞車、鋼絲繩及連接裝置 符合以下要求：1、絞車安裝要符合設(shè)計(jì)要求，位置要便于操作、檢查、檢修、更換。滾 筒中心線與軌道中心線保持 一致，且滾筒軸線與軌道中心線垂直。 排列整齊，不爬 繩、不咬繩、不跳繩。安裝地點(diǎn)必須滿足設(shè)備安裝、方便檢修和便于安全操作的關(guān)地滾:12要求，要有正規(guī)的絞車硐室。絞車與

18、設(shè)備、巷幫的有效間距不少于 0.8 米，絞車后部應(yīng)大于 0.8 米。 絞車提升中心線與軌道中心線 一致，誤差不大于 50 毫米，其過(guò)卷距離不小于3 米（重新根據(jù)能量守恒定律核定絞車過(guò)卷距離為0.714M,絞車減速后的速度為OWm/sgm，二mgl（sin 9 0.015cos9）,取過(guò)卷距離為 3 米。）2、 斜巷運(yùn)輸時(shí)，礦車之間的連接，礦車和鋼絲繩之間的連接，都必須使用不能自 行脫落的連接裝置。嚴(yán)禁異物代替。3、鋼絲繩連接裝置（簡(jiǎn)稱鉤頭）型式A （1）卡子型鉤頭應(yīng)由 U 型繩卡（俗稱蛤蟆卡）、護(hù)繩環(huán)共同組成，必須每班檢查緊 固 1 次，并保證每個(gè)鉤頭卡子數(shù) 目不少于 4 個(gè)和護(hù)繩環(huán)完好。1）鋼絲繩卡布置：鋼絲繩卡座扣在鋼絲繩的工作段 上，U 型螺栓扣在鋼絲繩的尾段 上,不得交