礦山機(jī)械與設(shè)備-第九章斜井提升

§9.1概述第九章斜井提升§9.2斜井提升設(shè)備的選型計(jì)算§9.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算§9.5斜井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)計(jì)算第九章斜井提升§9.1概述斜井特點(diǎn)：斜井開(kāi)拓初期投資少、建井快、地面布置簡(jiǎn)單；但提升能力小、鋼絲繩磨損快、井筒維護(hù)費(fèi)用高。提升方式

串車提升斜井箕斗甩車場(chǎng)平車場(chǎng)雙鉤單鉤平車場(chǎng)甩車場(chǎng)后卸式翻轉(zhuǎn)式膠帶運(yùn)輸按車場(chǎng)形式甩車場(chǎng)提升方式

優(yōu)點(diǎn)地面車場(chǎng)及井口設(shè)備簡(jiǎn)單，布置緊湊，井架低，摘鉤安全方便。缺點(diǎn)提升循環(huán)的時(shí)間長(zhǎng)，提升能力小，每次提升電動(dòng)機(jī)換向次數(shù)多，操作復(fù)雜。應(yīng)用多用于單鉤提升平車場(chǎng)提升方式優(yōu)點(diǎn)車場(chǎng)通過(guò)能力大，提升操作簡(jiǎn)單方便。缺點(diǎn)需設(shè)置阻車器等輔助設(shè)備。應(yīng)用多用于雙鉤提升注：串車提升應(yīng)使一次升降的礦車數(shù)盡可能與電機(jī)車一次牽引的礦車數(shù)成倍數(shù)關(guān)系，以方便在車場(chǎng)內(nèi)調(diào)車和組車。1、斜井串車雙鉤串車生產(chǎn)能力大。只可用于單水平提升。年產(chǎn)量300kt左右，傾角<25°。單鉤串車井筒斷面小、投資少、生產(chǎn)能力小、耗電量大?？捎糜诙嗨教嵘?。年產(chǎn)量

<210kt，傾角<25°?！?.1概述1、提升開(kāi)始，重車在井底車場(chǎng)沿重車甩車道運(yùn)行。為防止礦車掉道，要求初始加速度、速度較小。2、當(dāng)全部重串車提過(guò)井底甩車場(chǎng)進(jìn)入井筒后，加速至最大速度等速運(yùn)行。3、到達(dá)井口停車點(diǎn)前，重串車減速，全部重串車提過(guò)道岔A后停車，停在棧橋停車點(diǎn)。4、搬動(dòng)道岔A后，提升機(jī)換向，重串車以低速沿井口甩車場(chǎng)重車道運(yùn)行。5、停車后，重串車摘鉤并掛上空串車。提升機(jī)把空串車以低速沿井口甩車場(chǎng)提過(guò)道岔后在棧橋停車。6、搬過(guò)道岔A提升機(jī)換向，下放空串車到井底甩車場(chǎng)。7、空串車停車后進(jìn)行摘掛鉤，掛上重串車后開(kāi)始下一提升循環(huán)。甩車場(chǎng)單鉤串車提升系統(tǒng)§9.1概述LHj停車點(diǎn)整個(gè)提升循環(huán)包括提升重串車及下放空串車兩部分。甩車場(chǎng)單鉤串車提升系統(tǒng)1、開(kāi)始時(shí)，空串車停在井口平車場(chǎng)空車線上，由推車器加速至1.0m/s低速向下推進(jìn)；同時(shí)重串車沿井底甩車場(chǎng)上提。2、重串車全進(jìn)入井筒后以最大速度等速運(yùn)行。3、空串車到達(dá)井底甩車場(chǎng)前，重串車接近井口時(shí)，提升機(jī)減速，空串車進(jìn)入井底甩車場(chǎng)，減速停車。重串車通過(guò)道岔后，繼續(xù)前行。4、重串車到摘鉤位置時(shí)，摘鉤并掛空車；此時(shí)，井底空串車也完成摘掛鉤又回到井底甩車場(chǎng)，準(zhǔn)備下一個(gè)提升循環(huán)。提升重串車和下放空串車同時(shí)進(jìn)行?！?.1概述平車場(chǎng)雙鉤提升LHj井口阻車器平車場(chǎng)雙鉤提升系統(tǒng)S§9.1概述2、斜井箕斗

特點(diǎn)：提升速度大，生產(chǎn)能力高，容器自重小，裝卸易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但需專門的裝卸設(shè)備，建造煤倉(cāng)，初期投資大。需設(shè)置輔助提升的設(shè)備。一般采用雙鉤，適用于傾角25°~30°，300kt<年產(chǎn)量<600kt分類：按箕斗的構(gòu)造后卸式常用。結(jié)構(gòu)：斗箱、主框、扇形閘門、前輪、后輪、卸載滾輪組成規(guī)格：見(jiàn)P254表9-1翻轉(zhuǎn)式§9.1概述卸載原理：斗箱上的兩個(gè)車輪，前輪輪沿較寬，后輪輪沿較窄。斗箱后部用一固定軸裝有扇形閘門8。閘門兩側(cè)裝有小引輪3；正常軌5的外側(cè)另裝寬軌7，當(dāng)箕斗提升到井口時(shí)，前輪沿寬軌往上運(yùn)行，而后輪沿正常軌進(jìn)入曲軌6，使箕斗后部低下去，這時(shí)閥門上的小引輪被寬軌托住，而使閥門打開(kāi)，自動(dòng)卸載。1、斗箱；2、框架；3、小引輪；4、前輪；5、正常軌；6、曲軌；7、寬軌；8、閘門后卸式箕斗后卸式箕斗§9.1概述斜井后卸式箕斗1、斗箱；2、主樞；3、扇形閘門；4、前輪；5、后輪；6、卸載滾輪§9.1概述3、膠帶輸送機(jī)提升特點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，運(yùn)輸量大，并且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但初期投資較大，一般用于產(chǎn)量在60萬(wàn)噸以上，傾角不大于17°的斜井中?！?.1概述§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算一、原始資料1、礦井年產(chǎn)量（副井為矸石提升量、最大下井人數(shù)、長(zhǎng)材料、設(shè)備等輔助提升量）。2、礦井服務(wù)年限。3、井筒斜長(zhǎng)。4、井筒傾角。5、礦井工作制度，年工作日數(shù)，每日工作小時(shí)數(shù)。6、礦車型式：?jiǎn)蔚V車自身質(zhì)量、單礦車載重量、單礦車的長(zhǎng)度。7、煤的松散密度。8、采用的提升方式。9、礦井電壓等級(jí)。二、選擇計(jì)算（一）一次提升量和串車礦車數(shù)的確定式中：c——提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉(cāng)時(shí)，c=1.1～1.15，無(wú)井底煤倉(cāng)時(shí)，c=1.2；當(dāng)?shù)V井有兩套提升設(shè)備時(shí)，c=1.15，只有一套提升設(shè)備時(shí)，c=1.25；

af——提升能力富裕系數(shù)，對(duì)第一水平一般為1.2。

t——日提升小時(shí)數(shù)，hbr——年工作日數(shù)，dAn——礦井年產(chǎn)量，t/aT——一次提升循環(huán)的時(shí)間，s①一次提升量m為1、按年產(chǎn)量計(jì)算礦車數(shù)§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算②一次提升礦車數(shù)式中——裝載系數(shù)：當(dāng)傾角為20°以下時(shí)，取1；當(dāng)傾角為21°～25°時(shí)，取0.95～0.9；當(dāng)傾角為25°～30°時(shí)，取0.85～0.8；

ρ`——煤的散集密度，kg/m3；

V——礦車的有效容積，m3。注：計(jì)算出的數(shù)值取較大整數(shù)。§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算2、根據(jù)礦車連接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)為了保證礦車連接器安全，牽引礦車數(shù)就有所限制，一般礦車連接器的強(qiáng)度為60000N。因此，連接器強(qiáng)度應(yīng)滿足：式中：m1、mz1——單個(gè)礦車載重量及自身質(zhì)量；

β——井筒傾角;f1——礦車阻力系數(shù)，采用滾動(dòng)軸承f=0.01～0.015注：若n＞n'說(shuō)明串車提升不能滿足要求，改為箕斗提升。若n＜n'以n選礦車數(shù)。§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算（二）提升鋼絲繩選擇計(jì)算斜井鋼絲繩受力圖斜井鋼絲繩的選擇計(jì)算與立井相同，其不同之處，只是因斜井井筒傾角小于90o，鋼絲繩A點(diǎn)的作用力：作用于A點(diǎn)沿井筒方向的分力有：串車及貨載的重力分力為：n（m1+mz1）g·sinβ串車及貨載的摩擦力為：f1n（m1+mz1）g·cosβ鋼絲繩的重力分力為：

mpgL0sinβ鋼絲繩的摩擦力為：

f2mpgL0cosβ§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算為保證鋼絲繩不被拉斷，并有一定安全系數(shù)，可寫出下式：每米鋼絲繩質(zhì)量為：式中：L0—鋼絲繩由A點(diǎn)至串車車尾車在井下停車點(diǎn)之間的斜長(zhǎng)，m；

f1—礦車運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)；礦車為滾動(dòng)軸承取f1=0.015；礦車為滑動(dòng)軸承f1=0.02；

f2—運(yùn)行的鋼絲繩摩擦系數(shù)，此數(shù)值與礦車中托輥支承情況有關(guān)。鋼絲繩全部支承在托輥上取f2=0.15～0.20；局部支承在托輥上取f2=0.25～0.4；全部在底板或枕木上拖動(dòng)時(shí)取f2=0.4～0.6；§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算—鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度，N/㎡；ma—安全系數(shù)，與立井要求相同；m1—每一個(gè)礦車貨載質(zhì)量，kg；mz1—每一個(gè)礦車自身質(zhì)量，kg；n—礦車數(shù)量；α—井筒平均傾角。根據(jù)上式計(jì)算的數(shù)值，從鋼絲繩規(guī)格表中選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩mp，并按下式驗(yàn)算安全系數(shù)：式中Qp—鋼絲破斷拉力總和，N。§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算（三）提升機(jī)選擇計(jì)算1、提升機(jī)滾筒直徑與寬度的計(jì)算同豎井，將H換為L(zhǎng)0即可。2、提升機(jī)最大靜張力和最大靜張力差計(jì)算最大靜張力雙鉤提升時(shí)最大靜張力差★根據(jù)滾筒D和Fjmax、Fcmax在提升機(jī)規(guī)格表中選擇合適的提升機(jī)。式中：L——提升斜長(zhǎng)，m

β——井筒傾角，若與甩車場(chǎng)傾角相差較大，按甩車場(chǎng)傾角計(jì)算?！?.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算3、提升機(jī)滾筒寬度驗(yàn)算同豎井（四）天輪選擇計(jì)算天輪分固定天輪和游動(dòng)天輪。天輪直徑根據(jù)鋼絲繩在天輪上圍包角α的大小來(lái)確定。1、固定天輪：地面天輪α>90°時(shí)DT≥80dα<90°時(shí)DT≥60d井下天輪α>90°時(shí)DT≥60dα<90°時(shí)DT≥40d2、游動(dòng)天輪：DT≥40d★根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查天輪規(guī)格表選擇標(biāo)準(zhǔn)天輪?！?.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算（五）預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)1、估算電動(dòng)機(jī)功率

單鉤提升§9.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算雙鉤提升——標(biāo)準(zhǔn)提升速度，m/s；式中：——電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)取1.1～1.2。ηj——減速器傳動(dòng)效率，單級(jí)0.92；雙級(jí)0.852、估算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速i——減速器的傳動(dòng)比。由所選提升機(jī)標(biāo)準(zhǔn)提升速度從提升機(jī)規(guī)格表中查取相應(yīng)傳動(dòng)比?！?.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算3、根據(jù)P`、n及礦井電壓等級(jí)，查電動(dòng)機(jī)規(guī)格表選擇合適的電動(dòng)機(jī)。4、確定提升機(jī)的實(shí)際最大提升速度為ne——預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，r/min注：最大速度斜井串車升降人員或物料≤5m/s；專用人車的速度不能超過(guò)人車設(shè)計(jì)的最大允許速度；斜井箕斗升降物料一般≤7m/s，若采用重型鋼軌、鋪設(shè)固定道床≤9m/s?！?.2斜井提升設(shè)備的選擇計(jì)算§9.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算一、井架高度（一）斜井甩車場(chǎng)式中：L′——井口至鋼絲繩與天輪接觸點(diǎn)間的斜長(zhǎng)；LB—井口至岔道A的距離，10-15m.Lg—過(guò)卷距離，與豎井相同。Lt—岔道A到串車停止時(shí)鉤頭位置的距離，為1.5nLcLc—一輛礦車的長(zhǎng)度，mRt—天輪半徑，mβ′—棧橋傾角，9°～12°L′Hj井口LxC0★水平投影符號(hào)上有“′”（二）斜井雙鉤平車場(chǎng)對(duì)井架高度要求：⑴鏑鉤后的礦車通過(guò)下放串車的鋼絲繩底部時(shí)，繩距地面的高度不得小于2..5m，這點(diǎn)到摘鉤點(diǎn)距離Ln=4m。則滿足此要求的井架高度：LB—井口距阻車器的距離，7-9m。Lt—阻車器至摘鉤點(diǎn)的距離，一般為

1.5nLcmLA—摘鉤點(diǎn)到井架中心的水平距離，（2.5-4）Ls，m?！?.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算L′HjLxC0井口S⑵為了防止礦車在井口出軌掉邊，井口處的鋼絲繩牽引角β’≤9°。二、鋼絲繩弦長(zhǎng)按《規(guī)程》規(guī)定內(nèi)外偏角小于1°30'計(jì)算最小弦長(zhǎng)：（一）固定天輪1、單鉤提升B—滾筒寬度，mm§9.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算2、雙鉤提升按外偏角按內(nèi)偏角（二）游動(dòng)天輪1、單鉤提升LxYBαα§9.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算YBYBα1Lxα2Sa2、雙鉤提升按外偏角按內(nèi)偏角式中：s——兩天輪間距即井筒中軌道中心距離s≥bc+200(mm)bc——礦車最突出部分寬度(mm)a——兩滾筒之間距離(mm)y——游動(dòng)天輪移動(dòng)距離(mm)，一般y=1m左右。

★計(jì)算后應(yīng)取較大者作為最小弦長(zhǎng)?！?.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算三、提升機(jī)滾筒中心至天輪中心水平距離Ls式中：C0——滾筒中心至地面高度，C0=0.5m

★L(fēng)s圓整為整數(shù)，再進(jìn)行Lx計(jì)算四、計(jì)算鋼絲繩的實(shí)際外偏角α1、內(nèi)偏角α2（一）固定天輪1、單鉤提升2、雙鉤提升§9.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算（二）游動(dòng)天輪1、單鉤提升2、雙鉤提升注：求出的內(nèi)外偏角均應(yīng)小于1°30’§9.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算五、鋼絲繩的下出繩角

（一）滾筒直徑與天輪直徑不相同（二）滾筒直徑與天輪直徑相同注：下出繩角要≥15°依據(jù)上述計(jì)算畫出提升機(jī)與井口的相對(duì)位置圖。如上?！?.3提升機(jī)與井口相對(duì)位置的計(jì)算§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算一、甩車場(chǎng)單鉤串車提升1、提升開(kāi)始時(shí)，重車在井底車場(chǎng)沿重車甩車道運(yùn)行。由于甩車道的坡度是變化的，而且又是彎道，為了防止礦車掉道，要求初始加速度a0≤0.3m/s2，速度v0≤1.5m/s；2、當(dāng)全部重串車提過(guò)井底甩車場(chǎng)進(jìn)入井筒后，加速至最大速vm并以最大速度等速運(yùn)行。3、在到達(dá)井口停車點(diǎn)前，重串車以減速度減速。全部重串車提過(guò)道岔A后停車，重串車停在棧橋停車點(diǎn)。4、搬動(dòng)道岔A后，提升機(jī)換向，重串車以低速沿井口甩車場(chǎng)重車道運(yùn)行。停車后，重串車摘鉤并掛上空串車。提升機(jī)把空串車以低速沿井口甩車場(chǎng)提過(guò)道岔A后在棧橋停車。5、搬過(guò)道岔A提升機(jī)換向，下放空串車到井底甩車場(chǎng)?？沾囃＼嚭筮M(jìn)行摘掛鉤，掛上重串車后開(kāi)始下一提升循環(huán)?！镎麄€(gè)提升循環(huán)包括提升重串車及下放空串車兩部分。a/m·s-10.30.50.5L/mLDL1L2L3Lkt/st01t02t1t2t31.51.51.5Vm重車井底車場(chǎng)運(yùn)行重車從井筒運(yùn)行到全通過(guò)道岔A換向重車下放到井口重車道摘掛鉤空串車提升過(guò)道岔A換向空車下放§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算甩車場(chǎng)單鉤串車提升1、車場(chǎng)內(nèi)速度v0的確定一般根據(jù)軌邊的輔設(shè)情況?。簐0≤1～1.5m/s2、初始加速度

a0≤0.3m/s23、最大提升速度vm《規(guī)程》規(guī)定：升降人員或串車升降物料時(shí)，提升容器的最大速度vm＜5m/s

。專用人車的運(yùn)行速度不行超過(guò)人車設(shè)計(jì)的最大允許速度vm＜[vm人]。（一）速度圖各參數(shù)的確定§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算4、主加、減速度a1、a3⑴《規(guī)程》規(guī)定：升降人員時(shí)a1、a3＜0.5m/s2

；升降物料時(shí)沒(méi)有限制，一般可用0.5m/s2，但要考慮自然加減速度的影響。⑵自然加、減速度自然加、減速度a1z、a3z是由重力產(chǎn)生的。定義：鋼絲繩終端載荷在重力的作用下，所產(chǎn)生的加減速度，稱為自然加、減速度。5、摘掛鉤時(shí)間甩車場(chǎng)θ1=20s。6、電動(dòng)機(jī)換向時(shí)間θ2=5s。

§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算（二）一次提升循環(huán)的時(shí)間T1、速度圖各段運(yùn)行時(shí)間與行程計(jì)算(根據(jù)計(jì)算做出速度圖）重車在井底車場(chǎng)運(yùn)行階段

式中：Ld—井底車場(chǎng)長(zhǎng)度，即從井底到井底尾車點(diǎn)的距離，依所拉車數(shù)確定，一般取25-35m?！?.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算串車在提出車場(chǎng)后的主加速度階段：

減速階段：

等速階段：

井口甩車場(chǎng)階段：

式中：

L——提升斜長(zhǎng)，L=Ld+LT；LT——井筒斜長(zhǎng)，mLk——井口車場(chǎng)長(zhǎng)度，一般可取25m～35m§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算2、一次提升循環(huán)時(shí)間甩車場(chǎng)單鉤串車提升：二、平車場(chǎng)雙鉤串車提升1、提升開(kāi)始時(shí)，在井口平車場(chǎng)空車線上的空串車，由井口推車器向下推送。同時(shí)井底重串車向上提升（與空串車運(yùn)行相適應(yīng)），此時(shí)加速度為a0，速度為v0≤1.0m/s。2、當(dāng)全部重串車進(jìn)入井筒后，提升機(jī)加速到最大速度vm等速運(yùn)行。3、重串車運(yùn)行至井口，而空串車運(yùn)行至井底時(shí)，提升速度減至v0，空、重串車以v0速度在井下和井上車場(chǎng)運(yùn)行，最后減速停車。4、井口平車場(chǎng)內(nèi)重串車在重車線上借助慣性繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)鉤頭行到摘掛鉤位置時(shí)迅速將鉤頭摘下，并掛上空串車，同時(shí)井下也進(jìn)行摘掛鉤工作。§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算a/m·s-10.30.50.5t/st01t02t1t2t31.5Vm空、重車通過(guò)上、下車場(chǎng)重車在井筒中上提，同時(shí)空車通過(guò)井口車場(chǎng)下放摘掛鉤時(shí)間空、重車通過(guò)上、下車場(chǎng)平車場(chǎng)雙鉤提升速度圖井口§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算提升速度圖各參數(shù)的確定原則：1、最大速度的確定與甩車場(chǎng)單鉤串車提升相同。2、車場(chǎng)中速度v0=1.0m/s。3、摘掛鉤時(shí)間θ1=25s。4、其它參數(shù)選取與甩車場(chǎng)相同。5、一次提升循環(huán)時(shí)間三、斜井串車提升能力的驗(yàn)算及自然加減速（一）核算提升設(shè)備的提升能力式中：nm—車組一次提升量，t其余符號(hào)同前?！?.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算（二）自然加速度提升能力富裕系數(shù)校驗(yàn)過(guò)程：1、空串車下放時(shí)，a1

≤a1z加速度a1應(yīng)小于空串車的自然加速度a1z，否則鋼絲繩呈松弛狀態(tài)，待再次拉緊時(shí)將產(chǎn)生沖擊，對(duì)鋼絲繩極為不利。§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算★若斜井傾角小于6°需要校驗(yàn)自然加減速度；傾角大于6°自然加速度已達(dá)到0.7m/s2以上，故不需校驗(yàn)?？沾嚨淖匀患铀俣葹椋菏街校篎x—下放鋼絲繩作用在滾筒圓周上的力，N；β—井筒傾角，n—礦車數(shù)mz1—單個(gè)礦車自身質(zhì)量，kgmx—下放鋼絲繩端的變位質(zhì)量，f1—串車組運(yùn)行阻力系數(shù)。mt—天輪變位質(zhì)量，查天輪規(guī)格表?！?.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算2、重串車上提時(shí)，a3<a3z減速度a3也不能過(guò)大，否則在將要停車前，上升鋼絲繩松弛，上升的串車將越過(guò)鋼絲繩，將繩壓壞或發(fā)生掉道事故，還可能使上升串車因重力作用再次下降，這時(shí)，鋼絲繩又將受到?jīng)_擊力，有將鋼絲繩拉斷的危險(xiǎn)。自然減速度為：§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算式中：m1—每輛礦車載貨量，kg。

Fs—上升鋼絲繩張力，Nms—上升鋼絲繩端變位質(zhì)量，kg注：當(dāng)傾角β>6°時(shí)，自然加速度均大于0.7m/s2，正常運(yùn)轉(zhuǎn)中自然加、減速度影響不大。但安全制動(dòng)時(shí)，安全制動(dòng)減速度要受到限制。§9.4斜井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算§9.5斜井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)計(jì)算斜井串車提升相同于豎井提升的動(dòng)力學(xué)計(jì)算基本相同。區(qū)別在于斜井提升是在傾斜軌道上運(yùn)行，運(yùn)行阻力大，傾角坡度有變化。一、雙鉤串車提升重車上升時(shí)鋼絲繩的靜張力：空車下放時(shí)鋼絲繩的靜張力：式中：L—斜井提升斜長(zhǎng)，m。

x—由提升開(kāi)始點(diǎn)起車組的行程，m。

βi—甩車道角度。兩根鋼絲繩作用在滾筒上的的靜拉力差即靜阻力：斜井提升基本動(dòng)力學(xué)方程：(考慮設(shè)備的運(yùn)行阻力并計(jì)入慣性力后得)式中：k—斜井提升礦井阻力系數(shù)，1.1

βi—容器及鋼絲繩運(yùn)行到某處的傾角?！?.5斜井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)計(jì)算式中：Lp—一根鋼絲繩的總長(zhǎng)度，mL0—鋼絲繩最大懸垂斜長(zhǎng)，

Lx—弦長(zhǎng)，m30—實(shí)驗(yàn)繩長(zhǎng)，m3πD—3圈摩擦長(zhǎng)度，m(2-4)πD—多繩纏繞時(shí)錯(cuò)繩用繩長(zhǎng)，mmt—天輪變位質(zhì)量，kgmj—提升機(jī)變位質(zhì)量，kgmd—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量，kg§9.5斜井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)計(jì)算二、單鉤串車提升單鉤串車甩車場(chǎng)需分別計(jì)算重車組上提的前半循環(huán)與空車組下放的后半循環(huán)，且上提和下放的變位質(zhì)量也不一樣。向上提升重車組前半循環(huán)的基本動(dòng)力學(xué)方程：下放空車組后半循環(huán)的基本動(dòng)力學(xué)方程：§9.5斜井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)計(jì)算式中：∑ms、∑mx—重車組上提、空車組下放時(shí)系統(tǒng)的總變位質(zhì)量，kg注：（1）角度βi在甩車道、井筒和上部棧橋等處不同。（2）在減速階段應(yīng)以-a3代入。§9.5斜井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)計(jì)算將運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算中所得的提升及下放各階段的行程，相應(yīng)的加、減速度值代入動(dòng)力學(xué)方程，可計(jì)算出提升各階段的力值，并畫出力圖，用同豎井相同的計(jì)算公式計(jì)算有關(guān)電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)及其他。主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題原始資料1、礦井年產(chǎn)量：An=300kt/a；2、井筒斜長(zhǎng)：LT=498m；井筒傾角：β=25°；3、礦井上下車場(chǎng)內(nèi)的傾角：β0=3°；4、年工作日：br=300d；5、日工作小時(shí)：t=14h；6、礦井服務(wù)年限：40a；7、礦車采用MG1.1—6A型1t固定車廂式礦車：自重mz1=595kg；名義載貨量m1=1000kg；單個(gè)礦車長(zhǎng)Lc=2m；礦車寬度bc=880m。8、煤的散集密度：ρ′=1000kg/m3；9、提升方式為平車場(chǎng)雙鉤串車提升；10、礦井電壓等級(jí)：6kV。選型計(jì)算過(guò)程一、一次提升量和車組中礦車數(shù)的確定（一）計(jì)算提升斜長(zhǎng)其中：Lk—井口車場(chǎng)長(zhǎng)度，暫取30m；LD—井底車場(chǎng)長(zhǎng)度，一般25~35m。（二）初步確定速度圖參數(shù)1、確定最大提升速度根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：斜井升降人員或用礦車升降物料時(shí)，主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題按國(guó)產(chǎn)單繩纏繞式提升初步確定最大提升速度，本設(shè)計(jì)取：2、井上、井下平車場(chǎng)速度：3、井上、井下平車場(chǎng)加、減速度：4、井筒中主加、減速度：5、摘掛鉤時(shí)間：主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（三）初步計(jì)算一次提升循環(huán)的時(shí)間v/ms-1a/m·s-20.30.50.50.3L/mLD=3012.712.7Lk=3025t/s31.675.4119.65.431.673.7計(jì)算各階段的速度、加速度、行程和時(shí)間等參數(shù)，如圖所示。主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題由圖可知：（四）計(jì)算一次提升量m其中：c—提升不均勻系數(shù)，無(wú)井底煤倉(cāng)取1.2；af—提升能力富裕系數(shù)，取1.2。主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（五）計(jì)算一次提升礦車數(shù)n1★取n1=7輛（六）根據(jù)礦車連接器強(qiáng)度計(jì)算礦車數(shù)n2其中：f1—礦車運(yùn)行阻力系數(shù)，取0.015。（七）確定一次提升礦車數(shù)n因?yàn)閚1<n2，滿足連接器強(qiáng)度要求，故n=n1=7。主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題二、計(jì)算選擇鋼絲繩（一）計(jì)算鋼絲繩的懸垂長(zhǎng)度其中：LB—井口距阻車器的距離，暫取9m；Lt—阻車器至摘鉤點(diǎn)的距離，LA—摘鉤點(diǎn)到井架中心的水平距離，Ls—提升機(jī)滾筒中心至天輪中心的水平距離，暫取16m；β′—井口處鋼絲繩的牽引角，暫取9°。主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（二）計(jì)算鋼絲繩的每米質(zhì)量?。海ㄈ┻x擇鋼絲繩根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，在鋼絲繩規(guī)格表中選用：26NAT6（1+6）+NF1520ZS400247GB8707-88，規(guī)格：d=26m；mp=2.47kg/m；δ=2.8mm；Qp=400500N；σB=1520MPa。 主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（四）驗(yàn)算鋼絲繩安全系數(shù)★故所選鋼絲繩是安全的，符合要求。三、計(jì)算選擇提升機(jī)（一）計(jì)算提升機(jī)滾筒直徑主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（二）計(jì)算作用于提升機(jī)上的最大靜張力和最大靜張力差主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（三）由以上計(jì)算結(jié)果選擇提升機(jī)查提升機(jī)規(guī)格表選2JK—2.5/20型提升機(jī)參數(shù)：滾筒D=2.5m；[Fjmax]=90000N；[Fcmax]=55000N變位質(zhì)量m′=11500kg；減速器許用的最大扭矩Mmax=105000N.m；兩滾筒中心距1350mm；提升機(jī)標(biāo)準(zhǔn)提升速度v′=3.8m/s；減速器的傳動(dòng)比i=20；滾筒中心高e=650mm。（四）驗(yàn)算滾筒寬度★符合規(guī)程要求主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題四、計(jì)算選擇天輪查天輪規(guī)格表選用固定天輪：五、初選電動(dòng)機(jī)（一）估算電動(dòng)機(jī)功率主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（二）估算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（三）選提升電動(dòng)機(jī)根據(jù)以上計(jì)算查電動(dòng)機(jī)規(guī)格表選用電動(dòng)機(jī)為：JRQ1410—10型。參數(shù)：Ne=200kW；ηd=0.91；ne=590r/min；λ=2.7；（GD2)d=2100N·m2；額定電壓6kV。（四）確定電動(dòng)機(jī)實(shí)際最大提升速度主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題六、確定提升機(jī)與井筒的相對(duì)位置（一）計(jì)算井架高度1、井架高度★取Hj=5m。主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題2、驗(yàn)算井口處鋼絲繩牽引角★井口處鋼絲繩牽引角滿足防止礦車在井口出軌掉道的要求。（二）初步計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)根據(jù)鋼絲繩內(nèi)、外偏角的允許值計(jì)算鋼絲繩最小弦長(zhǎng)。按外偏角計(jì)算主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題按內(nèi)偏角計(jì)算其中：★取Lxmin=Lxmin′=28m（三）計(jì)算提升機(jī)滾筒中心到天輪中心的水平距離★取Ls=28m。其中：C0=e=0.65m主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（四）計(jì)算鋼絲繩實(shí)際弦長(zhǎng)（五）計(jì)算鋼絲繩實(shí)際內(nèi)、外偏角滿足要求主斜井平車場(chǎng)雙鉤串車提升選型計(jì)算例題（六）計(jì)算鋼絲繩下出繩角因βx<15°，提升鋼絲繩可能與提升機(jī)基礎(chǔ)相碰，故不滿足要求。由上述計(jì)算可知，井架高度不夠高，重取Hj=7m，代入上述公式進(jìn)行計(jì)算得：β′=6°<9°，滿足要求；Lxmin=28m，Ls=28m，Lx=29m；α1=1°27′<1°30′滿