矿井提升机.doc

目 录导言11、 大雁第一煤矿的地质概况2 1.矿井自然条件2 2矿井建设情况4 3煤矿生产现状42、 提升容器的选择4 导 言 提升方式一般可根据矿井年产量来确定：年产量小于30万吨的小型矿井，多采用一套罐笼提升设备完成全部的提升任务；年产量大于30万吨的大中型矿井，由于有提升煤炭及辅助提升的任务较大，一般均设主、副井两套提升设备。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务。对于年产量大于180万吨的大型矿井，一般主井需要两套箕斗提升设备，副井除配备一套罐笼提升设备外，有时尚需设置一套带平衡锤的单容积提升设备作辅助提升。竖井开采的矿井，一般采用单绳缠绕式提升设备，当年产量超过60万吨，井深超过350的矿井，应考虑采用多绳摩擦式提升设备；即使矿井年产量较少，但井更深时，也可采用多绳摩擦式提升设备。 设计依据（1） 矿井年产量 an，90万 t/a；（2） 工作制度：即年工作日br，日工作小时数t，煤炭工业设计规范规定：br300天，t14h；（3） 井筒深度 hs，374；m；（4） 卸载水平与井口的高差 hx，18m；（5） 装载水平与井下运输水平的高差 hz，23m；（6） 煤的松散密度，0.8tm3；（7） 提升方式：箕斗，单绳摩擦式提升；（8） 矿井电压等级，6kv。. 设计的主要内容（1） 计算并选择提升容器；（2） 计算并选择提升钢丝绳；（3） 计算滚筒直径并选择提升机；（4） 计算天轮直径并选择天轮；（5） 提升机与井筒相对位置的计算；（6） 运动学及动力学计算；（7） 电动机功率的验算；（8） 计算吨煤电耗及效率。一、 矿井概况1、地理位置、企业性质、地形地貌、交通情况大雁第一煤矿行政区划属内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克自治旗所辖, 第一煤矿属国有企业。第一煤矿井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低，海拨标高在653.89-716.89米之间,一般在675.00米左右。地貌单元:第1-5勘探线间属沟谷类型,第5-17勘探线间属冲积平原型。矿区东距牙克石市18公里，西距呼伦贝尔市市政府所在地海拉尔区60公里，大雁第一煤矿交通便利，南部有国铁滨洲线，北部有301国道，均东西方向穿过矿区。2、井田位置，边界范围，拐点坐标，井田面积，相邻矿井边界关系大雁第一煤矿矿井位于大雁矿区东部，地理坐标为：东经12030561203718，北纬4913114915。一矿井田边界范围：东起f2断层及煤层基底；西至井田边界第17勘探线；南起各煤层露头及 f5断层为界；北至滨洲线铁路煤柱。井田走向近似东西，倾斜方向近似南北，井田走向长度7.20 km,倾斜长度1.84 km,井田面积为9.90 km2,北临第二煤矿，西临第三煤矿。3、井田地质情况，地层，含煤地层，构造井田位于新华夏系第三隆起带,即大兴安岭隆起带的西坡,第三沉降带的东缘.在海拉尔盆地的五南屯凹陷中段.大雁煤田为一向斜构造,即大雁-扎泥河向斜,向斜轴的方向为n40-80e,倾向北西,倾角15-30度之间。向斜的浅部比较陡,一般倾角在15-20,中部略缓,深部平缓,呈一向北西倾斜而为断裂f1和f2所破坏的单斜构造。井田地层情况：本区附近出露的地层有中生界白垩系下统梅勒图组的酸性熔岩和碎屑岩，大磨拐河组的凝灰碎屑岩、泥岩、砾岩、煤层及伊敏组的泥岩、粉砂岩及煤层；新生界第四系的松散沉积物。井田含煤地层分为上部伊敏组和下部大磨拐河组。其中：伊敏组的13、14、15号煤层为不可采煤层；大磨拐河组的25、27、28、29、30号煤层为全区发育稳定的可采煤层；16、26、28、31、32、33、36号煤层为全区基本发育稳定的大部分可采煤层；17、18、19、20、21、22、23、24、34、35号煤层为全区不可采煤层。构造:一矿位于大雁煤田的东部,根据一0九地质队精查及矿务局补勘成果,区内经钻探、物探实见证实：共有九条大、中型断层分别属于近走向北东东组（f1 、f2 、f4 、f5 、f6 、f9）和斜交走向北西西组（f3 、f7、 f8），其力学性质均属张扭性正断层。其中f2 、f5 为井田边界断层；f1 、f4 、f6 、f9为井田边界外断层；f3 、f7 、f8 为井田内断层。3、主要可采煤层情况，煤层赋存条件，煤层层数、厚度，资源储量，煤质，煤种第一煤矿现主要开采27#、28#、30#煤层。27#煤层结构复杂，一般由24个分层组成，向深部分叉略呈马尾状。该煤层全区发育，尤以6-19线发育最好，12线厚度最大且结构简单，沿走向由东至西由分叉到合并，最小厚度0.50m,最大11.75m,平均5.82 m。28#煤层全区发育，尤以9-19线发育最好且结构单一，6-9线发育也比较好，但结构较西部复杂，6线以东变薄，最小厚度0.77m, 最大6.19m,平均3.74 m。30#煤层是本区发育最好的一层煤,其结构单一, 一般仅有1层夹石,且煤层厚度较大, 最小厚度1.67m, 最大12.64m,平均6.82 m。第一煤矿截止2005年末，矿井保有储量为12804.90万吨，可采储量为6439.10万吨。煤质情况水 份%灰 份%挥发份%发热量mj/kg硫%工业牌号9.5718.1745.3019.910.56褐 煤4、水文地质情况，开采技术条件本区内含水层以煤系风化裂隙带含承压水为主, 风化带以下为煤系风化裂隙含水层为辅。本区第四系地层基本无水，但却是大气降水及火山岩裂隙水渗入补给煤系地层的良好通道。根据矿井涌水量的观测，最大涌水量为439.50m3/h, 最小涌水量为183.90m3/h,平均涌水量为270.60m3/h。矿区煤层顶、底板均为泥岩或粉砂岩，胶结性较差，遇水膨胀，有底鼓的倾向，易产生冒顶，矿山开采时要留设一定厚度的煤皮假顶及底煤，同时需加强支护，并留有足够的保安煤柱，切实做好顶、底板管理工作。本区煤层围岩为软岩，硬度在3-4之间。各煤层顶、底板依据勘探资料及井下生产实见做如下叙述：区内煤层顶、底板岩石约有87%以上为泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、粉砂岩及细砂岩组成，13%以下为粗砂岩及含砾砂岩组成，据肉眼鉴定，这几种岩性均由泥质或凝灰质胶结，松散破碎。由于煤层较软、抗压强度低，极不利于巷道及采面支护，容易使巷道变形和支护困难，矿区内工程地质条件复杂，矿床适合于地下开采；煤层有煤尘爆炸危险和自燃现象，为低沼气矿井。（1）、设计时间及单位第一煤矿是1972年由沈阳煤矿设计院设计的。（2）、立项、批准时间及单位，建设期及投产期设计生产能力，原批准的核定生产能力第一煤矿设计生产能力为90万吨。1974年11月开始建设，1983年12月建成投产。上次核定矿井生产能力为150万吨/年。（3）、技术改造、整合改造或改扩建矿井设计生产能力及有关立项、开竣工、投产验收情况第一煤矿2005年9月10日开始对西四主扇进行更换，此项工程建设单位为大雁重点项目办公室，施工单位为大雁矿建安装队，2005年11月11日更换完毕,验收合格并交付使用。第一煤矿对排水系统进行了安全技术改造，此项工程设计单位为内蒙古煤矿设计研究院，施工单位为大雁第一煤矿、机电总厂，经2005年6月30日验收合格并交付使用。5、 煤矿生产安全主要生产系统、采掘工艺、开拓方式、开采方法、水平、采区划分：矿井主要生产系统为采掘工作面系统、提升系统、排水系统、供电系统、通风系统、井下运输系统、地面生产系统。回采工艺为综采，掘进工艺为综掘、炮掘。采用反斜井单水平开拓方式，开采水平为+500水平，采煤方法为走向长壁式开采，现生产采区为西六采区，接续采区为中央采区及东四采区。二、提升容器容器的选型计算1、选择原则 提升容器的规格是提升设备选型计算的主要级数参数，它直接影响提升设备的初期投资和运转费用。在矿井提升任务和提升高度确定后，选择提升容器的规格有两种情况：一是选择大规格的容器。由于提升同期较大，所需要的提升钢丝绳直径和提升机滚筒直径也较大，运转费用较少；二是选择小规格的容器。因初期投资较少，所以运转费用较多。那么，如何选择提升容器的规格才合理呢？这就是：一次合理提升量应该使得初期投资費和运转费的加权平均数总和最少。根据确定的一次合理提升量，选择标准的提升容器。2、选择计算（1）、 确定合理的经济速度 立井提升的速度 vj=0.4 式中 vj经济提升速度，m/s； h提升高度，m； h = hs + hx+ hz = 374+18+23 =415 hx卸载高度，m ，18m；hz装载高度，m ，23m；hs井筒高度，m ，374m；对于井筒深度hs，一般情况取中间值，即vj =0.4进行计算vj=0.4m=8.15m/s。（2）、 估计一次循环时间： 循环时间 tj=u+ = =81s式中 tj根据经济提升速度估算的一次提升循环时间，s； a提升加速度，m/s由于是箕斗提升，所以a0.8m/s； u容器爬升阶段附加时间，箕斗提升可取10s； 休止时间，根据p190页/7-1表选取=10s； vj合理经济提升速度，m/s, vj=8.15m/s； (3)、 计算一次合理的经济提升量 合理经济提升量 m=式中 m一次合理的经济提升量，t； a矿井年产量，t/a，a=900000t/a； c 提升不均衡富裕系数，c=1.1； a 提升能力富裕系数，a=1.2； b提升设备年工作日数，b=300d； t提升设备日工作小时数，t=14h； t估算的一次合理提升时间，t=81s； m= =7.04t 选用型号为jl6的箕斗，其技术参数如下：名义载重/t8有效容积/8.8提升钢丝绳直径/mm43箕斗自重/kg5 500最大终端负荷/n145 000最大提升高度/m500箕斗总高/mm9 250箕斗中心距/mm2100适应井筒直径/m4.55.5适应提升机型号2jk3.52jk3.5（4）、一次实际提升量m=vr式中 m所选标准箕斗的实际转载量，t； v标准箕斗的有效容积，m，v=8.8m； r煤炭松散度，t/m,r=0.8t/m； m=8.80.8=7.04t（5） 、计算提升机的循环时间t= 式中 t一次提升循环时间，s； t=89.6s。（6） 、计算提升机所需的提升速度 v=式中 v提升所需速度； a提升加速度，m/s由于是箕斗提升，所以a0.8m/s； t一次提升循环时间，s； u容器爬升阶段附加时间，箕斗提升可取10s； 休止时间，根据p190/7-1表选取=10s； v= =6.75m/s=12m/s三、 钢丝绳的选型计算1、选择原则钢丝绳在工作时受到许多应力的作用，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力、接触应力、及挤压应力等，这些应力的反复作用将导致疲劳破断，这是钢丝绳损坏的主要原因；另外磨损及锈蚀将影响钢丝绳的性能并加速其破坏。我国矿用钢丝绳是按煤矿安全规程的规程的规定来选择的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定安全系数的方法进行计算。提升钢丝绳是提升系统的重要组成部分，它直接关系到矿井的正常生产和人员的安全，还是提升系统中经常更换的易耗品。在矿井提升中，根据用涂，选用合适的钢丝绳，扬长避短，充发挥它们的作用。决定钢丝绳的类型，首先应按以下原则确定：（1）使用中不松股；（2）符合使用场合及条件；（3）特别注意作业的安全。同时还应考虑以下因素：（1）在静筒淋水大，水的酸碱度高，以及在出风井中，由于腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；（2）在磨损严重条件下使用的钢丝绳，如斜井提升等，应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳；（3）弯曲疲劳为主要损坏原因时，应选用接触式或三角股绳；（4）实践证明，提升钢丝绳用同向捻绳较好，多绳摩擦提升用左右捻各半：单绳缠绕式提升钢丝绳的选用原则是：为防止缠绕是松捻，钢丝绳的捻向应与绳在卷筒上缠绕时的螺旋线方向一致，目前单绳缠绕多为右旋，所以多选右同向捻绳；（5）罐道绳最好用半密封绳或三角股绳，表面光滑，耐磨损；（6）用于温度高或有明火的地方。如矸石山等，最好用金属绳芯钢丝绳。提升钢丝绳是煤矿提升运输系统的一个重要组成部分，因此，煤矿安全规程（以下简称规程）对矿井提升钢丝绳有专门规定。近年来，尽管各矿按照规程的要求加强了提升钢丝绳的检查和保养，但是，每年仍然有断绳事故发生。预防断绳的措施为了防止断绳，龙固煤矿根据具体情况，分别采取了如下措施。（1） 合理选择钢丝绳。（2） 正确使用、维护钢丝绳。（3） 防卡箕斗松绳。（4） 防过卷。（5） 预防过大的惯性力和冲击力。（6） 防过载。箕斗提升实行定量装载，斜井提升杜绝超挂车现象。（7） 按规程要求健全各种保护装置，并按规定定期试验，确保各种保护装置灵敏可靠。（8） 加强对司机和信号工的安全培训，强化安全意识，增强责任心和提高分析处理实际情况的能力。信号工与司机协调配合，严格按照规程操作。（9） 对提升设备的调整和维修制定了切实可靠的措施，并严格落实。（10） 及时更换新绳。当提升钢丝绳锈蚀、磨损、断丝、安全系数等达到煤矿安全规程有关规定时，必须立即予以更换。2、 钢丝绳的最大静载荷力图1 为单绳提升钢丝绳可知最大静载荷力q在a点q = q + q + ph式中 q钢丝绳最大静载荷，n； q 一次提升货载的重力，n，q=mg q=704010=70400q 容器自身重量，n，q=mg； 提升容器自重，kg，根据书p139表5-4中得m=5500kg； - -提升钢丝绳每米质量kg/mp 钢丝绳每米重力，n/m, p=g由书p149表5-8选得每米重力为66.3n/m，抗拉强度1700mpa。 g 重力加速度，m/s,g=10 m/s； 钢丝绳的最大悬垂长度，m； h = h + h + h = 374 +18 + 30 =422m h 井筒深度，m， h=374m； h 装载高度，m， h=18m；h 井架高度，m，由于箕斗提升h=30m； q= mg + mg + g = =147344n 3、 效验钢丝绳的安全系数 单绳缠绕式提升装置专为升降人员9升降人员和物料升降人员时9混合提升时9多层罐笼同一次升降人员和物料升降物料时7.5专为提升物料6.5摩擦轮式提升装置专为升降人员9.20.0005钢丝绳悬垂长度升降人员和物料升降人员时9.20.0005混合提升时9.20.0005多层罐笼同一次升降人员和物料升降物料时9.20.0005专为提升物料7.20.0005悬挂吊盘、水泵、安全梯抓岩机用钢丝绳6悬挂安全梯用的钢丝绳的安全系数最低值为9罐道绳、防撞绳、起重用的钢丝绳6悬挂风筒、风管、水管注浆管、混凝土输送管、电缆用的钢丝绳5拉紧装置用的钢丝绳5防坠器的制动绳和缓冲绳3按动载荷计算从钢丝绳规格表中选取每米钢丝绳重等于或稍大于计算值的标准钢丝绳。由于实际所选钢丝绳的密度不一定是平均密度值，因此所选钢丝绳是否满足安全系数的要求必须按实际所选钢丝绳的数据验算其安全系数。 =76.5 式中 q所选钢丝绳的破断力之和，n，由书p149钢丝绳规格表5-8选出， q 一次提升货载的重力，n，q=mg q=704010=70400q容器自身重量，n，q=mg；p 钢丝绳每米重力，n/m, 由书p149表5-8选得每米重力为57.17n/m；煤矿安全规程规定单绳缠绕式提升设备采用的新钢丝绳安全系数为：1.专为升降物料用的钢丝绳不得小于6.5 ； 经过效验满足要求。4、 钢丝绳结构的选择 选择钢丝绳时，还应根据不同的使用条件和钢丝绳的特点来考虑，这样可以延长钢丝绳的使用寿命，降低使用成本。在相同使用条件下，三角股钢丝绳比圆股钢丝绳的承压面积大、抗压性能好、抗磨损好、强度高、使用寿命长，根据一矿矿井淋水大。选择 绳619的钢丝绳，其技术参数如下：直径/mm钢丝绳总断面积/mm参考重力n/100m钢丝绳公称抗拉强度/mpa钢丝绳钢丝170040.02.6605.05717.0钢丝绳破断拉力总和（不小于）/kn1025.0四、 提升机滚筒的选型计算1、 提升机滚筒的直径确定选择滚筒直径的原则是钢丝绳在滚筒上缠绕时不产生过大的弯曲应力，以保证其具有一定的承载能力和使用寿命。我国煤矿安全规程规定，提升机滚筒直径的确定于钢丝绳直径的关系如下： 由于所用提升机为地面设备，所以提升机滚筒的直径 d 80 d d 1200 式中 d滚筒直径，mm； d钢丝绳直径，mm，d=43mm ； -钢丝绳中最粗的钢丝直径，mm其值在钢丝绳规格表中查取。 d = 80 40 = 3200mm。 d = 1200 2.6 =3120mm 2、 提升机的最大静张力和最大静张力差的计算 （1）、 提升机最大静张力的计算 f = q + q + ph 式中 q 一次提升货载的重力，n，q=mg q=704010=70400q容器自身重量，n，q=mg； m提升容器自重，kg，根据书p139表5-4中得m=5500kg； p 钢丝绳每米重力，n/m, f = mg + mg + p( + h + h) =7040 10 + 550010 +52 415 =146980n170000n（2）、 提升机最带静张力差的计算f cmax=q+ph=70400+52415=91980n115000n选用型号为提升机，其技术参数如下：滚筒数量/mm2滚筒直径/mm3500滚筒宽度/mm1700钢丝绳最大静力/n170000钢丝绳最大静张力差/n115000钢丝绳最大直径/mm43钢丝绳内钢丝破断力总和/kn1185钢丝绳最大速度/m8.56.855.67减速器zhlr170iii传动比20电动机最大近似功率/kw1125910755电动机转速/r.720580480机器总质量（不包括电器设备）/kg74000机器旋转部分的变位质量/t23.6两滚筒中心距/mm1840滚筒中心高/mm700最大件质量/kg16611减速器输出转矩额定/最大/200/300 根据以上数据初选2jk-3.5/15.5，故滚筒直径为3500mm。（3）、 滚筒宽度的验算滚筒宽度应容纳一下几部分钢丝绳：1） 提升高度 h，m；2） 钢丝绳试验长度，煤矿安全规程规定，升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔6个月试验一次；专门升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起12个月时进行第1次试验，以后每隔6各月实验1次。试验时每次剁掉5m，如果绳的寿命以三年考虑，则试验绳长为30m；3） 滚筒表面应保留3圈绳不动（称为摩擦圈），以减轻绳与滚筒固定处的拉力；4） 多层缠绕时，上层到下层段钢丝绳每季需错动圈，根据绳的使用年限，一般取错动圈=24圈；一般取缠绕在滚筒表面上相邻两绳圈间隙宽度为。通常滚筒直径为3m及以上时，取，其余取。单绳缠绕时 b = （d+） =1040mm式中 b提升机所需滚筒的缠绳宽度，mm；d滚筒直径，mm ; d钢丝绳直径，mm，40mm； 两绳圈间隙，mm，3mm； 五、 提升机天轮的选型计算根据煤矿安全规程规定，选择天轮直径。对于地面天轮若钢丝绳与天轮的围包角大于90 时 d 80d d 1200式中 d天轮直径，mm； d 钢丝绳直径，mm，40mm； d = 8040 =3200mmd = 12002.6=3120mm 选用型号tsh3500/23.5的天轮，其技术参数如下：名义直径d/mm3500绳槽半径r/mm23.5适用钢丝绳径范围/mm3743允许的钢丝绳全部钢丝破断力的总和/n1420000两轴承中心距l/mm1000轴承中心高h/mm255变位重量/n11330总重/n36400六、 矿井提升机与井筒相对位置计算1、 井架高度的计算 h hhh. = 18 + 9.25 + 8.25 + 0.75 1.6 = 47.5m式中 h为井架高度，m； h卸载高度，m； -天轮半径，m； h容器全高，m，由书p139表5-4选出容器全高为9.25m； h过卷高度，m，提升速度4568过卷高度/m4.04.7566.58.2510.0 图2 两天轮在同一水平轴线上时，提升机与井筒的相对位置 r天轮的半径，m，r=1.6m； 2、 滚筒中心距至井筒中提升钢丝绳间水平距离 l = 0.6h + 3.5 + d = 0.647.5 + 3.5 + 3.2 =35.2 式中 h井架高度，m； d提升机滚筒直径，m； 3、 钢丝绳弦长的计算 l = = = 54m 式中 l钢丝绳弦长，m； h井架高度，m，40.6m； c滚筒中心线至井口水平的高差，m，一般取1.5m； l滚筒中心线至钢丝绳的水平距离，m，36m； d天轮的直径，m； 4、 双滚筒提升机单层缠绕时最大外偏角煤矿安全规程规定：最大外偏角和最大内偏角均不得超过，作单层缠绕时，最大内偏角还应保证不咬绳。arctan =arctan = 符合要求。式中 b 提升机滚筒直径，m； s 提升机两天轮间距离，m，此值决定于容器规格及容器在井筒中的布置方式，与采用的罐道形式有关；a 两滚筒间的间隙，m，不同形式的提升机a值不尽相同，可参阅提升机规格表的有关参数得出；d 钢丝绳直径，m； 钢丝绳缠绕在滚筒上的线圈间隙，m； 钢丝绳弦长，m。= arctan = 符合要求。式中 h 提升高度，m； d 提升机滚筒直径，m。（4）提升机滚筒的下出绳角滚筒处绳角的大小，影响提升机主轴的受力情况，令其大于即可 =七、 提升电动机的初选计算初选电动机的依据是：电动机的功率、转数和电压等级。1、 电动机的估算功率 = =783kw式中 p 提升机的电动机估算功率，kw； v提升机的标准速度，m/s，6.85m/s； k 矿井阻力系数，箕斗提升k=1.15； m 一次提升实际货载质量，kg，7040kg； q 一次提升实际货载重量，n， 704000n ； 考虑提升系统运转时，有加，减四度及钢丝绳重力等因素影响的系数，箕斗提升=1.3； 减速器传动效率，0.85； 2、 电动机的估算转数 = =634r/min式中 n 估算转数，r/min i 减速器传动比，15.5； d 提升机滚筒直径，m 3、 初选电动机选用型号为jr15128的电动机，其急速参数如下：额定功率/kw850额定电压/v6000满载时转速/989满载时定子电流/a94.6满载时效率%95满载时功率因数（cos）0.912.26转子电压/v950转子电流/a532冷却空气量/2.0飞轮转矩/4000电机质量/kg5150 4、 确定提升机的实际最大提升速度 = =10.68m/式中 v 最大提升速度，m/s； n 已选出电动机的额定转数，r/min，989r/min； 八、 提升设备运行理论 1、 变为质量在提升系统动力学方程中，有提升系统各运动部分惯性力之和一项，而系统中的部件既有作直线运动的，也有作旋转运动的，使得计算总惯性力时很不方便。为了简化计算，可以用一个假象的集中在滚筒圆周表面的当量质量来代替提升系统所有运动部分的质量，称为总变位质量，以表示。原则是变位前后动能不发生改变。实际上，在提升系统中，容器质量、有效载重和钢丝绳三部分与滚筒圆周具有相同的速度，故不需变位。只有提升机（包括减速器）、天轮和电动机转子三部分作旋转运动，其质量需要变位。 2、电动机转子的变位量设为电动机转子的转动惯量，为变位到滚筒圆周上的转动惯量，为电动机的角速度，为滚筒的角速度。根据变位前后动能相等的原则，应当有如下关系：所以 =式中 减速器的传动比。所以电动机转子变位到滚筒圆周上的质量即为=4式中 r 滚筒缠绕半径。为了计算，必须知道电动机转子的转动惯量，但是一般电动机规格表中没有值，而有回转力矩计算电动机转子变位质量的公式这样得到的回转力矩计算电动机转子变位质量的公式、 = =9385kg 3、 提升系统总变位质量对单绳缠绕式提升系统（无尾声提升系统），其总变为质量为 =58886kg = =538m式中 提升钢丝绳全长，m； 钢丝绳的悬垂长度，m； 钢丝绳弦长，m；3 3圈摩擦圈绳长度，m； 30 试验绳长度，m； 多层缠绕的错绳用的绳长，m； =24 圈； 提升钢丝绳的每米质量，kg/m； 天轮的变位质量，kg； 提升机（包括减速器）的变位质量，kg。 九、 提升设备运动学计算 1、 提升加速度的确定 （1）、箕斗提升初加速度的a 的确定如上所述，为了保证提升开始时，空箕斗对卸载曲轨及井架的冲击不至过大，箕斗离开卸载曲轨时的速度被限制在，如果箕斗在卸载曲轨内的行程为，则箕斗的初始加速度目前大量通用的箕斗卸载曲轨行程为，新标准系列箕斗的卸载曲轨行程为2.35m，所以初加速。（2）、主加速度是按安全经济的原则来确定的，主加速度的大小受煤矿安全规程、减速器强度、电动机过负荷能力三方面的限制。1）、对升降物料的加、减速度煤矿安全规程没有规定，一般在竖井、减速度最大不超过1.2m/。2）、按电动机的过负荷能力来确定。电动机的最大平均出力应大于或等于加速阶段实际所需的最大出力，即式中 fe 电动机的额定拖动力，n； = =75609n 电动机额定功率，kw； 传动效率； 电动机过负荷系数。 0.37m/ (3)、按减速器允许的输出传动转矩来确定。电动机通过减速器作用到滚筒主轴的拖动力矩，必须小于减速器所允许的最大输出转矩，即式中 mmax 减速器输出轴最大允许输出传动转矩，可由规格表查得； 综合考虑上述三个条件，按其中最小者确定主加速度的大小。 2、 提升减速度的确定 （1）、 自由滑行减速减速一开始，电动机便从电网上断开，提升系统拖动力为零，靠惯性自由滑行。由动力方程可得减速时，近似有，由上式可得自由滑行时的减速度为 = =0.56m/s3、 提升速度图参数计算（1）、初加速阶段卸载曲轨中初加速时间 = =3s箕斗在卸载曲轨内的行程为。（2）、主加速阶段加速时间 = =24.8s加速阶段的行程 = =13.2m（3）、主减速阶段减速阶段时间 = =11s减速阶段行程 = =99m（4）、爬行阶段爬行时间 = =6s爬行速度阶段的爬行距离及爬行速度之值由下表查出。容器爬行阶段自动控制手动控制箕斗距离2.53.35.0速度0.5（定量装载），0.4（旧式装载设备）罐笼距离2.02.55.0速度0.4（5）、抱闸停车时间抱闸停车的时间，可定为1s；行程很小，可考虑包括在爬行距离内部另行计算；减速度一般取1。（6）、等速阶段等速阶段的行程 =400-2.35-13.2-99-3 =282.45m等速阶段时间 = =25 s（7）、一次提升循环时间 =3+60+25+11+6+1+10 =116s速度图计算完后，需重新验算提升能力富裕系数。提升设备小时提升能力为 = =13109t提升设备的年实际提升量为 = =4588150t提升能力的富裕系数为 =5.1式中 矿井设计年产量，t/年； 年工作日数，h/日； t 每日提升小时数，h/日； c 提升不均衡系数，主井提升，一般取c=1.2。十、 提升设备动力学的计算单绳缠绕式无尾绳提升设备的基本动力方程式为 =109261n1. 初加速度阶段 提升开始时，故拖动力为 = =80960+26520+28300.7 =135781n出曲轨， = =135781- =135781-312 =1354692. 主加速阶段 开始时， = =135469+56601.4(0.17-0.5) =135469-18678.5 =116790.5n终了时， = = =116790.5-1750.3 =115040.2n3 等速阶段 开始时， = = =115040.2-9622.2 =105418n终了时， = = =105418-37452.87 =67965n4 减速阶段 开始时， 终了时， 5 爬行阶段 开始时， 终了时， 图3 箕斗提升速度图与力图 分析如下： 出加速阶段运行时间，由于这时井上空箕斗在卸载曲轨内运行，故加速度不可过高，以免对设备产生过大冲击，煤炭工业设计规范规定，箕斗轮滑离开曲轨时的速度； 主加速阶段运行时间，此时加速度较大，速度一直从加速到最大提升速度； 等速阶段运行时间，即容器以最大速度 等速运行的时间； 主减速阶段运行时间，即容器以最大速度减速到爬行速度阶段的时间； 爬行阶段运行时间，此时箕斗上升到井口以上进入卸载曲轨运行，为减少对井架及曲轨的冲击，爬行速度一般控制在； 抱闸停车阶段时间，即箕斗到达停车位置，提升机抱闸停车用的时间； 休止时间，即装卸载时间。十一 、提升电动机容量计算 1、 提升电动机等效容量计算式中 提升电动机作用在滚筒圆周力上的等效力，n; 等效时间，s，对于强制通风电动机=。 对于自带风扇装置的电动机，其散热条件则与电机转数有关，转数高时风扇散热条件好，低时散热条件差，休止时间散热条件最差。故对于自带风扇装置的电动机的等效时间为式中 考虑电动机在低速运转时的散热不良系数，一般交流电动机：=；直流电动机：=；考虑停车间歇时间的散热不良系数，一般交流电动机: =;直流电动机：=;休止时间，s。对于箕斗六阶段力图积分值的计算式经简化