机电运输提升能力计算

1 机电提升运输系统能力核定机电提升运输系统能力核定 机电科机电科 二二 一一 年六月一日年六月一日 2 副立井提升机能力核定副立井提升机能力核定 一 一 副立井副立井概况概况 矿副立井提升机选用上海冶金矿山机械厂生产的 JKD4 4Z 型 多绳摩擦式塔式提升机 自 2004 年 10 月投入使用 担负着全矿人 员 矸石 材料 大小型设备的提升任务 副立井提升高度 378 5m 提升容器采用一对特制的一宽一窄多 绳罐笼 罐笼自重均为 20598kg 钢丝绳为 4 根首绳 2 根尾绳 宽 罐主要完成全矿人员 矸石 材料 大小型设备的提升运送任务 窄罐主要作为平衡罐仅用作升降人员 提升机摩擦轮直径 4000mm 最大静张力 720KN 最大静张力差 180KN 配用上海电机厂生产的 ZKTD215 63 型 1000KW 直流电动机 电枢绕组额定电压 660V 额定电流 1830A 励磁绕组额定电压 110V 额定电流 168A 电机最大转速 38r min 采用电机与滚筒直连的方式 电控部分采用上海煤科院设计的以西门子 S7 300 型 PLC 为核心的提 升机控制系统 电机电枢部分由两台西门子 6RA70 95 4KV62 型直流 调速装置并联驱动 电机励磁部分由一台西门子 6RA70 75 6DS22 型 直流调速装置驱动 制动系统采用盘形闸制动 盘形闸压力 12MPa 绞车房有两台液压站控制盘形闸 一用一备 提升机具有完善的信号 系统 绞车房 井口和井底各有一台信号箱 井底信号必须经井口转 发才能到达绞车房 且信号与罐笼到位 安全门 摇台闭锁 井口和 井底各有一套操车系统 可自动控制矿车进出罐笼 并且与罐笼到位 闭锁 提升机各种保护齐全 3 二 副立井主提升机各设备参数二 副立井主提升机各设备参数 提提 升升 概概 况况 提升方式罐笼提升提升用途提人 提料 设备 提升高度378 5m使用地点副立井 提提 升升 机机 提升机名称多绳摩擦式提升机出厂编号 1198007001 提升机型号JKD 4 4 Z 滚筒个数1 个 滚筒直径 4m 导向轮直径 3 6m 最大静张力 720KN 最大提升速度7 958m s 最大静张力差 180KN 钢丝绳直径 40mm 生产厂家上海冶金矿山机械厂出厂日期2004 年 3 月 电电 动动 机机 型号 ZKTD215 63 额定功率 1000KW 电枢电压 660V 电枢电流 1830A 励磁电压 110V 55V 转子电流 168A 336A 转速 38r min 转动惯量 9243Kg m2 生产厂家上海电机厂出品号 8303 1 钢钢 丝丝 绳绳 规格型号 40ZBB6V 37S FCSS 直径 40mm 抗拉强度 1470Mpa 单位重量 6 80 m 破断拉力总和 1260 36KN 最大丝径 2 4mm 生产厂家 宁夏恒力钢丝绳股份 有限公司 钢丝绳全长 450m 尾尾 绳绳 规格型号 166 26ZBBP8 4 9 绳径 166 26mm 抗拉强度 1470Mpa 钢丝绳全长 420m 破断拉力总和 单位重量10 5kg m 液液 压压 站站 型号 K730 42CSM 最大工作油压 14Mpa 系统供油量10L min 低速 系统供油量15L min 高速 油箱储油量 475L 系统允许油温范围 15 70 残压 0 5Mpa 液压站用油牌号30 液压油 生产厂家上海冶金矿山机械厂出厂日期2004 年 3 月 主主 要要 提提 升升 容容 器器 名称罐笼最大载重 22000 自重 20598kg 提升数量2 个矿车 配重 15000 kg 乘人数大罐 78 人小罐 12 人 大罐提物 提人 小罐只提人 大罐提 22 吨时小罐配重 15 吨 矿矿 车车 型号U 型矿车名义载重 2000kg 最大载重量 自 重 1000kg 4 三 计算牵引力依据 三 计算牵引力依据 1 副立井绞车电机型号 ZKTD215 63 功率 1000KW 额定转速 38r min 2 连接方法 低速直联 3 滚筒直径 4 米 允许最大静张力 720KN 最大静张力差 180 KN 4 钢丝绳型号 40ZBB6V 37S FCSS 直径 40mm 单位重量 6 80Kg m 破断力 1260 36KN 5 制动采用盘型闸制动 制动力矩 691KN M 四 根据以上条件计算副立井主提升绞车允许最大静张拉力差 四 根据以上条件计算副立井主提升绞车允许最大静张拉力差 1 根据电机转速 滚筒直径 计算钢丝绳线速度 根据电机轴 功率计算允许最大牵引力 电机和滚筒直联 传动效率为 100 v 38 3 1415926 4 60 7 958m s 8m s F1全速 1000 8 100 125 00KN F1提物 1000 8 80 156 25KN F1提人 1000 8 60 208 33KN F1提大件 1000 8 40 312 50KN 2 滚筒最大静张力差 F2 180KN 3 根据钢丝绳破断力和安全系数不小于 7 规程 第 401 条 计算最大牵引力 F3 1260 36 4 7 720 21KN 4 根据盘型闸制动力矩 691KN M 和安全系数不小于 3 规 程 第 432 条 计算 5 F4 691 3 2 115 12KN 由以上 F1 F4 的值进行比较得出副立井主提升绞车允许最大静张 拉力为 115 12KN 五 根据允许最大静张拉力较验主提升最大牵引质量五 根据允许最大静张拉力较验主提升最大牵引质量 计算公式 Fjm Q Q 大罐 n1pHc n2qHh g 得 Q Fjm g Q 大罐 n1pHc n2qHh 式中符号表示 Q 罐笼提升人员 物料 质量 单位 kg g 重力加速度 取 g 9 80665m s2 Fjm 绞车最大静张力 720KN p 40mm 钢丝绳每米质量 6 80kg m p 166 26mm 尾绳每米质量 10 5kg m Hc 主提钢丝绳长度 378 5 m Hh 尾绳长度 22 15 m n1 钢丝绳数量 4 根 n2 尾绳数量 2 根 带入上式得 Q Fjm g Q 大罐 n1pHc n2qHh 720000 9 80665 20598 4 6 80 378 5 2 10 5 22 15 42 062 t 根据 规程 第三百八十一条规定罐笼中每人占用面积不小于 6 0 18m2罐笼中乘人位置为 5 2m 2 6m 13 52 m2 得大罐中最多可乘 78 人 每人按 75Kg 计算 得 75 78 5850Kg 42062 Kg 根据我矿用的 GCW1 7 6 型矿车 容积为 1 7 m3 自重为 760 Kg 计算 矿车装载重量 矿车容积 矿车容积利用率 岩体容重 岩体松散系数 故 1 7 m3矿车载重量 1 7 90 2600 1 6 2487kg 每 次提升 2 车矿车总重量 2487 760 2 6493 kg 42062 Kg 提大件一次只准提升 1 车 采用平板车提升 平板车自重 980 kg 所以允许最大提升设备重量 42062 980 41082 Kg 经上述较验 提人时最多 78 人 提物时 2 车 1 7 m3矿车 提大 件最大 41t 六 根据允许最大静张拉力差较验主提升最大牵引质量六 根据允许最大静张拉力差较验主提升最大牵引质量 依据 Fjm Q 大罐 n1p n2q Hh g 得 Q 大罐 Fjm g n1p n2q Hh 式中符号表示 Q人 大罐 罐笼提升人员质量 单位 kg Q物 罐笼提升物料质量 单位 kg Q大件 罐笼提升大件质量 单位 kg Q小罐配重 小罐笼配重车质量 单位 kg g 重力加速度 取 g 9 80665m s2 Fcm 绞车牵引力 静张力差 115 12KN p 40mm 钢丝绳每米质量 6 80kg m p 166 26mm 尾绳每米质量 10 5kg m Hh 主提钢丝绳 尾绳 长度 378 5 m 7 n1 钢丝绳数量 4 根 n2 尾绳数量 2 根 带入公式得 Q 大罐 Fjm g n1p n2q Hh 115120 9 80665 4 6 80 2 10 5 378 5 9392Kg 根据 规程 第三百八十一条规定罐笼中每人占用面积不小于 0 18m2罐笼中乘人位置为 5 4m 2 6m 14 04 m2 得大罐中最多可乘 78 人 每人按 75Kg 计算 得 75 78 5850Kg 9392Kg 根据我矿用的 GCW1 7 6 型矿车 容积为 1 7 m3 自重为 760 Kg 计算 矿车装载重量 矿车容积 矿车容积利用率 岩体容重 岩体松散系数 故 1 7 m3矿车载重量 1 7 90 2600 1 6 2487kg 每 次提升 2 车矿车总重量 2487 760 2 6493 kg 9392Kg 提大件一次只准提升 1 车 采用平板车提升 平板车自重 980 kg 在小罐侧没有配重小车的情况下 允许最大提升设备重量 9392 980 8412 Kg 小罐侧装入配重小车时 允许最大提升设备重量 9392 14000 980 22412 Kg 经上述较验 提人时最多 78 人 提物 2 车 2 吨矿车 提大件最 大 22 吨 结论 副立井提升机在满足各种安全系数和牵引能力的情况下 结论 副立井提升机在满足各种安全系数和牵引能力的情况下 提人时最多提人时最多 7878 人 提物人 提物 2 2 车车 2 2 吨矿车 提大件最大吨矿车 提大件最大 2222 吨 吨 8 副立井生产能力核定副立井生产能力核定 副立井生产能力核算以以下公式进行计算 10 36005 3330 4 at T P M T P R TDT A C C G G QR 万 式中 A 为副立井生产能力核定 万 t a 为每班人员上下井总时间 取 7200s R T D 为每班下其它材料次数 取 10 次 为每次下其它材料的循环时间 取 540s Q T R 为出矸率 取 10 83 为每次提矸石重量 取 5t G P 为每次提矸石的循环时间 取 400s G T M 为吨煤用材料比重 取 4 5 为每次提升材料重量 取 5 2t C P 为每次提升材料的循环时间 取 400s C T 所以副立井提升能力核定为 08 40 540 2 5 5 4 400 5 83 10 10 54010720036005 3330 4 atA万 则根据副立井核定提升能力计算的本矿原煤核定产量为 08 370 83 10 08 40 at万 所以副立井目前的提升能力能够满足年产 370 08 万吨原煤的需 要 9 3 3 米绞车提升能力核定米绞车提升能力核定 一 一 3 3 米绞车房米绞车房概况概况 2 斜井全长 550 米 采用 JK 3 型提升机 电机采用湘潭电机厂 生产的 630KW YR560 10 型交流绕线式异步电机 采用太原山西机 器厂生产的 ZZL1000 型行星齿轮减速机和主滚筒 传动比 20 采用 洛阳宏创公司的 JH104 型液压站 压力 4 5MPa 采用盘形闸制动 采用洛阳宏创公司的 E306 型稀油站 压力 0 2MPa 采用 36 的镀 锌钢丝绳 单绳单滚筒提升 最大速度 4 65m s 采用转子绕组串 电阻调速 采用洛阳源创公司的 TKD NT 型提升机控制系统 以三 菱 FX2N 64MT 型 PLC 作为主控制器 对全套系统进行自动调速控制 投切电阻采用可控硅投切 绞车各种保护齐全 二 二 3 3 米绞车房各设备参数明细米绞车房各设备参数明细 提提 升升 概概 况况 提升方式斜井单钩串车提升提升用途提人 提料 提升距离 550m 使用地点二号斜井 井筒倾角 250 车场甩车场 提提 升升 机机 提升机名称缠绕式单滚筒提升机出厂编号 3 提升机型号 JK 3 滚筒个数1 个 滚筒直径 3m 滚筒宽度 2 2m 最大静张力 135KN 最大提升速度 4 657m s 最大静张力差 适用钢丝绳直径 36mm 旋转部分变位质量 配用减速比 20 生产厂家山西机器制造公司出厂日期2006 年 8 月 电电 动动 机机 型号 YR560 10 额定功率 630KW 定子电压 10000V 定子电流 51 2A 转子电压 1268V 转子电流 307 5A 转速 593r min 功率因数 0 593 GD 2 出厂编号 J0714056 生产厂家湘潭电机股份有限公司出厂日期2007 年 10 月 深深 度度 指指 示示 器器 形式牌坊式滑块指针行程 1450mm 10 生产厂家山西机器制造公司生产日期2006 年 5 月 减减 速速 器器 型号ZZL1000 型传动形式平行齿轮 传动比 20 出厂日期2006 年 6 月 最大输入转速 1000r min 最大输出扭矩 33x104 4N m 生产厂家山西机器制造公司 钢钢 丝丝 绳绳 规格型号 6Vx19 FG 直径 36mm 抗拉强度 单位重量 破断拉力总和 1026KN 最大丝径 生产厂家宁夏恒力钢丝绳厂钢丝绳全长 测测 速速 发发 电电 机机 型号 ZCF 32 出厂编号 M8GA1712 4 额定功率 1400W 额定转速 1500r min 额定电压 230V 额定电流 6 1A 励磁电压 220V 励磁电流 0 47A 生产厂家上海南洋电机三厂出厂日期2007 年 9 月 提提 升升 容容 积积 名称矿车名义载重 1000kg 型号U 型矿车最大载重 自重 650kg 提升数量4 个矿车 一次提升载重提物 最重 16000kg 其其 他他 参参 数数 表表 名称 型号 安全保护 生产厂家 生产日期 型号 TKD NT 电控系统 生产厂家洛阳源创电气有限公司 三 计算最大静张牵引力依据 三 计算最大静张牵引力依据 1 3 米绞车电机型号 YR630 10 功率 630KW 额定转速 593r min 2 减速机型号 ZZL 1000 速比 20 传动效率 96 3 滚筒直径 3 米 允许最大静张力 135KN 4 钢丝绳型号 6V 19 FG 直径 36mm 单位重量 525Kg 100m 破断 力 1026KN 5 制动采用盘型闸制动 制动力矩 447KN M 6 钩头破断力 613KN 11 7 斜井坡度 25 度 四 以上条件计算四 以上条件计算 3 3 米绞车允许最大静张拉力 米绞车允许最大静张拉力 1 根据电机转速 减速机速比 滚筒直径计算滚筒最大转速和 钢丝绳线速度 根据电机轴功率和减速机传动效率计算允许最大牵引 力 v 593 3 14 3 20 4 657m s F1 630 96 4 657 130KN 2 滚筒最大静张力 F2 135KN 3 根据钢丝绳破断力和安全系数不小于 7 规程 第 401 条 计算最大牵引力 F3 1026 7 146 5KN 4 根据盘型闸制动力矩 447KN M 和安全系数不小于 3 规 程 第 432 条 计算 F4 447 3 1 5 99 333KN 5 根据钩头拉力测试值和安全系数不小于 2 规程 第 412 条 计算 F5 613 2 306 5KN 由以上 F1 F5 的值进行比较得出 3 米绞车允许最大静张拉力为 99 333KN 五 根据允许最大静张拉力计算最大牵引重量五 根据允许最大静张拉力计算最大牵引重量 钢丝绳最大静拉力计算公式 由公式 m g g PL 得 max F sincos sin cos m Fmax g PL gsin cos sincos 12 式中符号表示 m 最大牵引重量 单位 kg g 重力加速度 取 g 9 8m s2 钢丝绳运行阻力系数 取 0 15 0 25 矿车运行阻力系数 取 取 0 01 0 015 坡度倾角250 绞车牵引力 单位 N max F P 36 钢丝绳每米质量 5 25kg m L 钢丝绳长度 550 m 带入上式得 m Fmax g PL gsin cos sincos 99333 9 8 5 25 550 0 423 0 25 0 906 9 8 0 423 0 015 0 906 通过以上计算得 m 18920Kg 即每钩最大提升重量为 18920Kg 采用平板车运输大件时 一次只能提 1 车 平板车自重 980 kg 所以 允许提升设备重量 18920 980 17940 kg 本矿采用 MGC1 1 6 型固定式矿车 矿车容积 1 1 m3 矿车自重 626Kg 矿车载重量 矿车容积 矿车容积利用率 岩体容重 岩体松 散系数 故 1 吨矿车载重量 1 1 90 2600 1 6 1609kg 矿车自重为 m 626kg 根据最大牵引重量可知每钩提升矿车数量 n 为 n 最大牵引重量 每个矿车自重 载物重量 18920 626 1609 8 5 取 n 8 辆 在日常运输过程中每钩 1 吨矿车提升数量空重车都为 4 辆 符合 13 安全运输要求 14 主斜井皮带运输机运输能力核定主斜井皮带运输机运输能力核定 一 主斜井皮带概况一 主斜井皮带概况 主斜井皮带 采用 DX 型钢丝绳芯带式输送机 DTL 140 140 2 1250 运输机长 1383 米 担负矿井原煤提升任务 带宽 1 4 米 运量 1400t h 带速 4 0m s 带强 3500N mm 倾角 16 采用双滚筒双电机驱动 电动机为 10KV 2 1250KW 交流鼠笼型异 步电动机 南阳防爆电机厂生产 型号 YKK630 4 采用美国罗克韦 尔公司 CST1950KV 可控传输系统软启动方式 启动 制动加速度大 大小于 0 3m s 的规定 具有完善的电液控制系统 CST 采用以 AB 公司 SLC 500 型 PLC 为核心的自动控制系统 整条皮带采用天津华 宁公司的 KTC101 型多皮带控制系统 对整条皮带进行集中监视和控 制 二 提升能力核定二 提升能力核定 主井采用钢绳芯胶带 或普通胶带 输送机 提升能力核定按下 式计算 A 330 万 t a 1 4 2 k10 tCvBk 式中 A 年运输量 万 t a k 输送机负载断面系数 按下表取值 物料煤动堆积角 25 30 35 650355390420 800 1000400435470 1200 1400420455500 1600 1800470520 k 带宽 mm 2000 2200480535 15 本条皮带带宽 1400mm 堆煤角选取25 k 值选取 420 B 输送机带宽 m 本条皮带带宽 1 4m v 输送机带速 m s 本条皮带带速 4m s C 输送机倾角系数 按下表取值 当输送机倾角在 25 28 时 按 20 25 外推计算取值 本条皮带倾角16 选取0 88 输送机倾 角 0 8 8 16 16 20 20 25 C1 0 970 97 0 880 88 0 810 81 0 72 k1 运输不均匀系数 取 1 2 松散煤堆容积重 t m3 取 0 85 0 9 本条皮带选取 0 9 t 日提升时间 16h 或 18h 本条皮带选取 16h 所有参数带入公式得 A 330 万 t a 1 4 2 k10 tCvBk 330 万 t a 2 110 1681 0 85 0 41 4420 4 2 997 5 万 t a 16 供电系统能力核定供电系统能力核定 一 供电系统概况 我矿在北风井场地建一座 110KV 变电站 两回 110kV 电源线路 引自柳林电厂 110kV 不同母线段 架空输电导线为 LGJ 150 35 输 电距离一回为 2 722km 一回为 3 135km 全线架设避雷线 采用铁 塔架 我公司北翼瓦斯电厂以 35KV 向 110KV 变电站的 35KV 母线提 供一路电源 发电高峰时发电量 7000KW 110KV 变电站内设两台 SFS8 25000 110 110 2 2 5 38 5 2 5 11Kv 2 5 25000kVA 电力变压器 另设有两台 S7 315 10 0 4kV 315kVA 电力变压器向北风井场地低 压负荷用电 另设两台 S9 80 10 0 4kV 80KVA 电力变压器为本站 供电 站内 110kV 35kV 10kV 380V 母线均采用单母线分段接线 型式 110kV 配电装置采用户外布置 35kV 10kV 配电装置采用户 内布置 主变采用一台运行 一台热备用的运行方式 二 供电能力核定 1 正常情况下 两回路电源线应采用分列运行的方式 当采用 一回路运行时 另一回路必须带电备用 能力核定计算为工作线路 和工作变压器的折算能力 备用线路 备用变压器 备用发电机组 不计入供电容量 2 电源线路的供电能力 需符合允许载流量的要求 并应满足 线路压降不超过 5 的规定 3 电源线路能力核定按下式计算 17 A 330 16 万 t a w10 P 4 式中 A 电源线路的折算能力 万 t a P 线路合理 允许的供电容量 kW 按线路允许的载流量 计算 但线路电压降不得超过 5 LGJ 150 35 型电缆最大允许通 过电流 325A 额定电压 110KV 功率因数选取 0 9 w 矿井吨煤综合电耗 kWh t 采用上半年的实际吨煤综合 电耗 36 kWh t 代入公式得 A 330 16 万 t a 330 16 万 t a w10 P 4 3610 9 03251103 4 817 万 t a 4 主变压器能力核定按下式计算 A 330 16 万 t a w10 S 4 式中 A 变压器的折算能力 万 t a S 工作变压器容量 kVA 本矿主变容量 25000KVA 为全矿井的功率因数 取 0 9 w 矿井吨煤综合电耗 kWh t 采用上半年的实际吨煤综合 电耗 36kWh t 代入公式得 A 330 16 万 t a 330 16 万 t a w10 S 4 3610 9 025000 4 330 万 t a 18 主排水泵能力核定主排水泵能力核定 一 主排水系统概况 井下中央水泵房有三台南阳防爆集团泵业有限公司生产的 MSH280 65 7 水泵 一台工作 一台备用 一台检修 水泵流量 280M3 h 扬程 455m 效率 73 配套电机为南阳防爆电机厂生产的 Y