前进-250绞车计算.doc

一、提升设备校核计算（一）、设计依据1、矿井年产量：30万t/a2、工作制度：年工作日为330d，日提升小时16h。3、主立井井口标高：+100m。4、主立井井底标高：-120m。5、井筒倾角：906、井筒长度：220m。7、提升方式：1t普通双层单车罐笼，混合提升，担负全矿井人员的升降，提煤，提矸下放材料及设备的提升。（二）、钢丝绳的计算：1、每天提升量：1.15300000An= =1045（t）33014每班提升量：1045An= =348.3（t）32、最大提升速度提人：Vmax=6.80m/s提煤：Vmax=7.50m/s3、提升高度：Ht=220+21.39=241.39（m）4、一次提升时间估算：Vmax Ht 提升人员：Tg= + + u + Q a1 Vmax6.8 241.39 = + +10+15 0.5 6.8 =74.1（s）Vmax Ht 提煤：Tg= + + u + Q a1 Vmax7.5 241.39 = + +10+30 0.5 7.5 =87.18（s）上式中：u罐笼爬行时间； Q罐笼休止时间。5、小时提升次数：n=3600/87.17=42（次）6、绳端荷重：提煤：Qd=2000+4350+2600=7550（kg）提矸：Qd=1.71000+4350+600=6650（kg）（提一车矸）提人：Qd=212+65+4350=5920（kg）7、钢丝绳悬垂长度：Hc=Ht=241.39（m）8、钢丝绳单位长度重量：7550Pk= =2.86(kg) 1.117000 - 241.39 6.5选择36NAT 619+NF 1670ZS钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1670MPa，4.66kg/m，钢丝绳最小破断拉力714kN。钢丝绳安全系数：714提煤：m=8.397.5（符合煤矿安全规程） 7550+4.66241.39714提人：m=10.359（符合煤矿安全规程） 5910+4.66241.39714提矸：m=9.357.5（符合煤矿安全规程） 6650+4.66241.399、提升机选择：滚筒直径：Dg80d=8036=2880(mm)最大静张力：Fj=Qd+PkHc=7550+4.66241.39=8675kg最大静张差：Fj=2000+4.66241.39=3125kg钢丝绳在滚筒上的缠绳宽度Ht+Lm 241.39+30B=( +3)（d+）=( +3（36+3）=1241mmDg 310、提升系统Hj=21.392m天轮中心至滚筒中心水平距离b=48mLx=（b-Dt/2）2+（Hj-c）2=（46-1.5）2+（1.392-1.85）2=50.44(m)钢丝绳的偏角外偏角：s-a 1650-140B- 1700- 2 2tgx1= = =0.0187,x1=1.071=10417” Lx 48602s-a 1650-140tgx2= = =0.015,x2=0.86=05134” 2Lx 248602钢丝绳仰角：下绳仰角：Hj-c Rg+Rt1=tg-1 -sinx-1 b-Dt/2 (b- Dt/2)2+(Hj-c)2 21.392-1.85 1.75+1.5=tg-1 -sinx-1 46-1.5 (46-1.5)2+(21.392-1.85)2 =22.78+3.69=26.47=262821”上绳仰角： Hj-c Rg-Rt2=tg-1 -sinx-1 b-Dt/2 (b-Rt)2+(Hj-c)2 21.392-1.85 1.75-1.5=tg-1 -sinx-1 46-1.5 (46-1.5)2+(21.392-1.85)2 =23.7-0.28=22.5=2230最大作业班时间平衡表顺序提升性质单位提升量提升次数提升时间备注1提煤t348.51754.2382提矸t69.7701.696每次提矸一辆3下放人员人240240.4944升降人员人120120.2475升降管理人员人50.1036下坑木支架m3680.1947运送炸药次20.04848运送设备次30.07269其它次40.096810总计7.286.5（符合煤矿安全规程）（四）、提升机选择：滚筒直径：Dg60d=6024=1440(mm)选择2JTB-2/20型防爆提升机：Dg=2m；B=1m；Fze=60kN；Fce=40kN；i=20；Vmax=3.7m/s。滚筒的缠绳层数：Lt+Lm+7Dg 326+30+72Kc=()(d+)=()(24+3)2（层）BDP 10002.024滚筒的缠绳宽度：Lt+Lm+7Dg 326+30+72B=()(d+)=()(24+3)=850(mm)KcDP 22.024最大静张力：Fz=Qd+LtPk(sin+f2cos)=2991+3261.98(sin27+0.15cos27)=3370kg =33.05kN最大静张差：Fc=Fz-nQz(sin-f1cos)=3370-4600(sin27-0.015cos27)=2312kg =22.67kN（五）、提升系统天轮选择：Dt=60d=6024=1440（mm）选用TD1400/740型游动天轮，天轮的间距按s=1300mm。井架高度的确定，井下巷道断面小，故井架高度取3m按允许的偏角求提升机滚筒中心水平距离以Ls=24m作为提升机滚筒中心与天轮中心之间的水平距离，再求出钢丝绳的弦长为：Lx= Ls2+(Hj+Rt)-(c+Rg)2= 242+(3+0.7)-(1+1)2=24.06 (m)钢丝绳的偏角外偏角：2B-(s-a) 21000-(1300-150)tg1= = =0.0177, 1=1.014=1050 2Lx 2 24060s-a 1300-150tg2= = =0.0239, 2=1.37=12208 2Lx 224060（六）、预选电动机KFcVmax 1.123122.5Ns= = =73.3(kW) 102 1020.85选用YB355M2-8型防爆电动机：Ne=160kW；Ue=660V；nd=740r/min。按电动机的额定转速核算提升机的最大速度：Dgnd 2740Vmax= = =3.87(m/s) 60i 6020（七）、提升系统运动学采用七阶段速度图：初加速度及末减速度取0.3m/s2；正常加速度及正常减速度取0.5m/s2；在车场内低速等速运行的速度取1.5m/s2。重矿车在井底车场运行段：初加速阶段：时间：to=vo/ao= 1.5/0.3=5(s)距离：Lo=(1/2) voto=(1/2) 1.55=3.75(m)在车场内等速运行距离：L01=LH-Lo=20-3.75=16.25(m)在车场内等速运行时间：to1=Lo/vo= 16.25/1.5=10.83(s)重矿车在井筒中加速阶段在井筒中的加速时间：t1=(vmax-vo)/a1=(2.5-1.5)/0.5=2(s)加速距离：L1=(vmax+vo)/2 t1=(2.5+1.5)/22=4(m)重矿车在井筒中减速阶段减速时间：t3=t1=2(s)减速运行距离：L3=L1=4(m)重矿车在进入栈桥后的运行段末减速阶段：时间：t5=to=5(s)距离：L5=Lo=3.75(m)在栈桥上低速等速运行距离：L4=LB-L5=20-3.75=16.25(m)在栈桥上低速等速运行时间：t4=L4/vo= 16.25/1.5=10.83(s)在井筒内等速运行阶段：重矿车在井筒中等速运行距离L2=Lt-(LH+LB+L1+L3)=326-(20+20+4+4)=278(m)重矿车在井筒中等速运行时间：t2=L2/vmax= 278/2.5=111.2(s)一次提升的循环时间：Tq= to+ t01+ t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ =5+10.83+2+111.2+2+10.83+5+25=171.86(s)（八）、提升能力计算年实际提升能力：3600brtQk 36003301640.95A= = =365466(t/a) CTg 1.15171.86富裕系数：Af=A/An=365466/300000=1.22小时实际提升能力3600nQka 360040.95Ah= = =79.6（t/h） Tg 171.86三、排水设备（一）、计算资料1、正常涌水量：299.5m3/h，最大涌水量：1947m3/h。2、矿井排水方式：采用二级排水方式。3、主井井口标高：+100 m 。主井井底标高：-120 m。延深水平标高：-250 m 。主井井筒倾角: 90； 暗副井井筒倾角: 25； (二)、-250m水平排水设备的选择1、预送水泵1)、正常涌水期，水泵必须的排水能力：QB1.2qB=1.2299.5=359.4m3/h2)、最大涌水期，水泵必须的排水能力Qmax1.2qmax=1.21947=2336.4m3/h3）、水泵必须的扬程0.10.12 0.10.12HB=Hc（1+ ）=134(1+ )=165.7172(m) Sin Sin254）、预选水泵D450-60/84型水泵,额定流量Qe=450m3/h。单级额定扬程Hei=58.38m。正常涌水期需要水泵台数：n1=QB/QE=299.5/450=0.71（台）最大涌水期需要水泵台数：n2=Qmax/QE=2336.4/450=5.26（台）除此之外，尚需一台检修水泵。即一台工作水泵，五台备用水泵，一台检修水泵，共七台水泵。由特性曲线可以查得Q=QB/1=299.5/1=83.19L/s时的扬程H=66.7m，所需泵的级数为i=(165.7172)/66.7=2.482.583级。依上述，预选D450-60/843型水泵7台。5）、校验泵的稳定性，自特性查得Q=0时的扬程H0=68.253=204.75（m），又204.750.9=184.28(m)，该值大于Hc=134（m），满足稳定条件0.9H0Hc的要求。2、管路及管路布置根据各涌水期投入工作的水泵台数，选用二趟管路，正常涌水期一趟管路排水，最大涌水期，启用备用管路。1）、计算管径选取管材取流速为Vp=1.52.2m/s，则排水管内径dP=4Q/(3600Vp)=（4359.4）/3600(1.52.2)=0.2910.241(m)选择3008的无缝钢管作排水管，3258的无缝钢管作吸水管。2）、估计管路长度排水管：Lp=Hc/Sin25+30=134/Sin25+30=347m吸水管：Lx=8（m）3、计算管路特性1）、计算沿程阻力损失系数对于吸排水管分别为入x=0.021/dx0.3=0.021/0.3090.3=0.0273入p=0.021/dp0.3=0.021/0.2840.3=0.03062）、局部损失阻力系数排水管：名称数量系数90弯头30.2063=0.41245弯头10.1031=0.103三通11.51=1.5闸阀20.262=0.52止回阀11.71=1.7+) 扩大管10.51=0.5X 4.735吸水管：名称数量系数90弯头10.2061=0.206+) 收缩管10.11=0.1P 0.306对于吸、排水管中局部管件分别为排水管局部损失的当量管长：排：Ldp=(+1)/入p.dp=(4.735+1)/0.03060.284=53.23吸水管局部损失的当量管长：吸：Ldx= (0.306+1)/0.02730.309=3.543）、管路阻力损失系数8 Lx+Ldx Lp+LdpRT= 入X +入PX2g dx5 dp5 8 8+3.54 347+53.23= 0.0273 +0.03062g 0.3095 0.2845 =558(s2/m5)4)、管路特性方程H=134+55810-6Q2 （其中Q