本科毕业论文矿井提升设备选型设计

1、河北工程大学毕业设计论文专 业：机械电子工程 题 目：矿井提升设备选型设计 指导老师： 目 录摘要1Abstract2第1章 概 述1 11 地形地貌1 12 气象1 13 井田范围1 14 可采煤层及开采技术条件2 15 可采煤层顶底板岩性2 16 提升系统及能力3 17 通风系统及能力3 18 排水系统及能力4 19 供电系统及能力4 110 地面储装系统及能力 4第2章 工业广场布置情况5第3章 矿井提升设备选型设计5 31 原始数据设备选型设计5 32 提升容器的选择6 33 提升钢丝绳的选择7 34 提升机的选择7 35 提升电动机的预选9 36 提升机与井筒相对位置9 37 提升系

2、统变位质量11 38 速度图各参数的确定12 39 提升速度图计算13 310 提升动力学计算14 311 电动机功率的验算15 312 提升设备电耗及效率设备实际年产提升能力16 第4章 TAK-A型提升机拖动控制系统简介18 41 加速阶段18 42 等速阶段19 43 减速阶段19 44 节爬行与停车阶段20第5章 设计说明2125 第6章 谢辞26第7章 参考文献27 第1章 矿井概况矿井提升设备是沿井筒提升煤炭，矸石，升降人员和设备。下放材料的大型机械设备，它是矿井井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，是矿山运输的咽喉，因此，矿井提升设备在矿山的全过程中占有极其重要的地位。随着科学

3、技术的发展，矿井原有提升设备，其成本和耗电量比较高，所以在新的设计中要确定合理的提升系统，结合本矿的具体条件，保证提升设备在造型和运转两个方面都是合理的，经济的。11 地形地貌 井田地表为一 简单丘陵，由西向东缓慢倾斜，其坡度约为11.3，最高处在西部上官庄风井附近，海拔180m，最低在井田东部，海拔标高134m。在长期地质年代中，地表形成了数条泄洪冲沟，其中最大的有五条，霍庄羊渠河断裂中沟，霍庄霍庄南台中沟，王庄北沟，张家沟和佐城沟。这些中沟皆源于鼓山，均属季节性中沟，雨季水大，排水畅通，平时干枯或仅有小股流水。地表除上述大小冲沟外，均为农田和农村。主要村庄有：羊一附近的王庄、南台村、羊渠河

4、及霍庄村；羊二有张庄、苗庄、佐城村等。12 气象 羊渠河矿地处温暖带大陆性气候。冬季干旱，间有雨雪，主，付井筒淋水有结冰现象。冬春季多为北风和西北风，风力5-6级。夏季较长气候炎热，七八月份为雨季，气温最高可达40度，常有中到大雨，多大南风和西南风，需要年年雨季防洪防汛。年平均降雨量616.1，最大1273.4(1963年)，374.9(1965)：最大积雪厚度15,最大冻土深度22，最低气温-15.7度，最高气温41.9度，最大风速20m/s。13 井田范围 羊渠河井田属华北煤田， 位于太行山支脉鼓山东麓约5km处，行政区隶属河北省邯郸市峰峰矿区。井田中心地处北纬36°，东经114

5、°，中心海拔标高156米。井田走向长5.0-7.3km，倾斜宽2.0-2.8km，井田面积13.23km2。交通发达，公路交通主要有邯峰公路和马峰公路。铁路交通有羊牛薛及羊淑铁路专线与马峰铁路支线在新坡车站接轨。14 可采煤层及开采技术条件 矿井开拓方式为中央并列竖井，水平石门分层运输大巷、暗井延深各水平，采区前进，区内后退，双翼式单翼开采，工作面采用走向长壁采煤法。井田内共有可采煤层六层即大煤、野青、山青、小青、大青、下架煤。在可采煤层中，上三层目前能够开采，下三层煤及-290m以下山青煤由于受下伏、大青、奥灰承压水层威胁，暂不能开采。煤层顶板类型为三、四类顶板，岩性为粉砂岩、细粒

6、砂岩、石灰岩、粉砂质泥岩。煤层底板岩性为粉砂质泥岩，粉砂岩和中粒砂岩、细粒砂岩。 15 可采煤层顶底板岩性 大煤为井田最上部的一厚煤层，厚度稳定，平均厚度为6.0M复杂结构煤，普遍含三层夹石：（1）顶夹石：厚0.05m,距顶板0.5m左右，砂质泥岩。(2)中夹石：厚0.01-3.3m，位于煤层中部。（3）底夹夹石均很稳定，可作为煤层对比的标志层。中夹石厚度变化较大，局部厚度达0.6m以上时，使大煤分成顶大煤和底大煤两个稳定程度不同的自然煤层。井田内大煤被中夹石分层，面积约占井田面积的五分之二，约五平方公里。 野青煤层是稳定性煤层，煤厚0.8-2.1m平均厚1.3m，含1-3层夹石。富含黄铁矿，

7、不稳定。井田内，一坑井±0水平以上，二坑井北翼区煤层较厚。顶板石灰岩厚0.5-2.5m。底板灰色，深灰色中粒砂岩，厚1.5-5m，局部为碳质泥岩，厚0.5m左右。 山青煤稳定煤层，煤层0.81.7m，平均1.4m，煤层结构简单，井田内一坑煤层较薄，二坑较厚。顶板大部分地区为薄层石灰岩，厚0-1.5m，其它多为砂质页岩，厚5.0m，底板灰黑色粉砂岩，下至伏青灰岩，厚1.5-1.7m。小青煤煤层厚1.2-2.3m，平均厚0.86m，极不稳定煤层，结构简单至较简单，局部不可采，不含夹石。下架煤稳定煤层，煤厚1.64-4.0m，平均厚0.86m，极不稳定煤层，结构复杂，普通发育1-2层，夹石

8、厚0.1-2.8m。小青、大青、下架煤层通称“下三层”，仅为钻孔勘探资料。 16 提升系统及能力矿井提升系统，主井为立井提升，由羊一主井担负，提升高度195m，该主井绞车于1959年安装投运，绞车型号23000/1516，电动机型号YR630-10/1180，功率630KW。1993年9月对绞车的电机、减速机进行了更新，提高了设备的安全性能。2003年12月对绞车的电控系统、制动系统进行了改造，更新提升箕斗为铝合金箕斗，为双码箕斗提升。主井提升系统能力核定为144.1万t/a。 该矿共有三个辅助提升立井，分别为羊一副井、羊二南井、羊二北井。羊一副井，深度158.6m，装备一对单层单车罐笼，配置

9、捷克产2×4×1.2型提升绞车，电动机功率470KW，只担负羊一地区上下人员，提人满足要求。羊二南井，深度273m,装备一对单层单车罐笼，配置23000/1515.84型提升绞车，电动机功率480KW，只担负羊二地区上下人员，提人满足要求。羊二北井，深度273m,原装备一对单层单车罐笼，配置23000/1520型绞车，电动机功率380KW，最大提升速度5.8m/s。2000年2月对井口锁口盘和提升罐笼进行了更换，提升罐笼改为了单层双车铝合金罐笼，担负全矿井矸石、材料、设备的提升任务。羊二北井提升系统提升能力核定为172.8万t/a。羊二矸石山绞车，型号22000/1020，

10、电动机功率为200kw，配置一对2.7m3前（侧）式卸载箕斗。井下主暗斜井绞车，型号2JK-2.5/16E，电动机功率280KW，担负400水平、240水平提矸运送物料任务。井下副暗斜井绞车，型号22500/1220，电动机功率200KW，担负着400水平、240水平提矸运送物料任务。井下进风道绞车，型号JK2.5/20，电动机功率为280KW，担负着110水平、240水平、400水平人员运送任务，配置四辆XRC15型斜井人行车。 17 通风系统及能力 矿井现有四个入风井和三个回风井，通风方式为混合式。四个入风井总入风量19167m3/min，三个回风井总回风量为20959m3/min。矿井为

11、高瓦斯矿井，2006年，矿井瓦斯等级鉴定绝对涌出量为64.2m3/min，相对涌出量为25.48m3/t。压风系统，现有110和400两个水平压风机房，其中110水平压风机房安有2台压风机，地面井口有2台压风机，型号均为MLGF28/7.5风冷式螺杆压风机，供二坑110水平、240水平、二坑地面及一坑全部地区用风。400水平压风机房有台压风机，其中有6台型号为SM-5185型水冷式压风机，另外两台为MLGF28/7.5风冷式螺杆压风机，供整个450水平以上全部生产用风。 18 排水系统及能力矿井四个水平均建有水仓、泵房和排水设备，承担各水平的排水任务。羊一井±0水平排水泵房安装3台水

12、泵，单台水泵的排水能力为280m3/h,有两趟273mm排水管直达地面，一级排水方式，最大排水能力560 m3/h，正常涌水量82.8 m3/h,两条水仓总容量1800m3。羊二110水平井底泵房现有三台排水泵，单台水泵排水能力为280 m3/h，有两趟273mm排水管直达地面，一级排水方式，最大排水能力560 m3/h，水仓容积1100 m3。110水平治水泵房有6台排水泵，单台水泵的排水能力为450 m3/h，有两趟426mm管路排至地面，一级排水方式，最大排水能力2250 m3/h，正常涌水量139.8 m3/h,水仓容积2400 m3。240水平泵房现有4台排水泵，单台水泵的排水能力为

13、280 m3/h，有趟273mm排水管，直达地面，一级排水方式，最大排水能力为840 m3/h，水仓容积2240 m3。-240治水泵房有3台排水泵，单台排水能力为450 m3/h，最大排水能力为900 m3/h，由一趟426mm管路排至-110水平，正常涌水量156.6 m3/h,流入水仓。-400泵房现有7台排水泵，单台水泵的排水能力为280 m3/h，由两趟273管路和一趟426管路排至-110水平流入水仓，最大排水能力1680 m3/h，正常涌水量145.2 m3/h,水仓容积2270 m3。各水平泵房排水能力能满足矿井设计要求。1·9 供电系统及能力 矿井供电系统，羊一坑口

14、供电由东大井变电站引出6KV三路电源和羊二站6KV一路电源，其中13#、18#架空线路直接进入一坑地面变电所，羊二站640#架空线路直接进入一坑地面变电所，东大井14#架空线路供霍庄风井，并通过霍庄风井与一坑地面变电所联络。由一坑地面变电所供出负荷负担焦化厂、主井绞车、副井绞车、霍庄风井及一坑口工业广场用电。由一坑地面变电所经下井I、II、III回路供井下负荷，负担三台主排水泵、二台清水泵、主斜皮带机及采区变电所用电。羊二坑口供电均由邯郸市电业局羊二变电站6KV两段母线直接供给。羊二地面变电所所分三段母线，四路电源线均来自羊二变电站，其中633#、634#电源供东段母线，635#电源线路供中段

15、母线，638#电源线路供西段母线。羊二井地面变电所供出负荷担负主井绞车、副井绞车、矸石山绞车及2台800KVA变压器，厂区外有供崔庄风井、佐城风井的4趟架空线路及所有地面生产用电。羊二地面变电所共有下井线路10趟，其中：下井一、二回路供110水平治水泵房变电所。下井三、四回路供110水平井底泵房变电所。下井五、六回路供240水平泵房变电所。下井七、八回路供400水平泵房变电所。下井九、十回路供400水平42变电所。1.10 地面储装运系统及能力 羊一地面煤场储装能力12万吨，装一车厢所用时间为6分钟，一车厢装载60吨，年运能力为252万吨，羊二没有地面储装煤场。第2章 工业广场布置情况因羊渠河

16、矿分羊一、羊二两个井口，本设计是针对羊一井设计的，故对羊一广场布置情况进行简述。羊一井深159m，主井筒至副井筒50m，主井筒至地面变电所50m。羊一供电系统进线：东大井变电站羊一地面变电所；东大变电站霍庄风井羊一地面变电所，羊二变电所羊一地面变电所。出线：羊一地面变电所羊一工业广场，羊一地面变电所中央变电所各采区变电所。主井筒至机修厂130m，主井筒经皮带机到煤场115m，储煤场12万吨。主井筒至办公楼105m，主井筒至灯房10m，主井筒至小车房30m。设备加至坑木场220m。第3章 矿井提升设备选型设计31原始数据1、矿井年产量：An=105万吨2、提升工作为年工作日：br=300天，每日

17、工作小时数：t=14h 3、井口至井下运输水平深度：Hs=160m4、卸载水平至井口运高度：Hx=20m5、卸载水平至井下运输水平高度：Hz=20m6、松散煤密度：R=0.95t/m37、主井提升方式：双箕斗单纯缠绕式（同侧装卸），井底高有煤仓，定量自动装载。8、矿井电压等级：6kv32提升容器的选择1、提升高度：H=Hs+Hx+Hz=160+20+20=200m2、经济提升速度：V2=0.4=0.4=5.65m/s式中H提升高度m3、一次提升循环时间估算T加速度a暂取0.8m/s，爬行阶段附加时间M，暂取10s，休止时间暂取8sT=+m+=+10+8=60.3式中：a提升加速度，估取a=0.

18、8m/sM箕斗在爬行阶段内时间Q箕斗装卸载时间（休止时间）V2经济提升速度4、小时提升次数：n=59.7次5、小时提升量：As因没有煤仓，不均衡系数C取1.15，因为一个水平提升，故富裕系数af为1.2As=345t/hH提升高度根据煤矿安全规程V=0.6=8.48m./s因为5.25m/s < 8.48m./s所以故合适33 提升钢丝绳的选择 1、 估算钢丝绳每米至力P 钢丝绳公称抗拉强度6B=1666Mpa,按煤矿安全规程规定，安全系数为6.5，预估井架高度Hi为35m，由于提升量不大，且井较浅，可考虑选用普通圆股绳6*19型钢丝绳，r0 9450kg/ m3钢丝绳每米至力P为P=4

19、.4131kg/m式中：g至力加速度 Q一次提升量 Q容器质量 6B钢丝绳抗拉强度 pa r0钢丝绳重度 ma钢丝绳安全系数 HC钢丝绳最大垂长度 m2、选择钢丝绳 查表选用GB110274钢丝绳6（19）-3T-1666-I-光-右同，其技术数据如下：钢丝绳直径d=37mm，最粗钢丝直径d=2.4mm，钢丝绳每米质量p=4.87kg/m,钢丝破断拉力总和Q=858480N3、钢丝绳安全系数验算M=7.11ma=6.5由于实际安全系数大于6.5，故上述钢丝绳可用。式中：Qq钢丝绳破断拉力总和（N） 其余符号同前34 提升机的选择1、 筒的直径：根据煤矿安全规程规定，对于安装地面提升机 D=80

20、d D=1200d对于安装井下的提升机 D=60d D=900d 所以卷筒直径 D=80d=80×37=2960D=1200×Q =1200×2.42880=2914.26根据计算结果，查表选用标准卷筒直径为3m式中：d钢丝绳直径（） Q最粗钢丝直径（）2、卷筒宽度：对于产井提升可采用双居缠绕，卷筒平均缠绕直径为：DP=D+. DP=3000+×=3031(mm)式中:DP平均缠绕直径 D卷筒直径 K缠绕层数d钢丝绳直径绳圈间的间隙，一般在卷筒直径小时2-3，但要保证不挠绳 卷筒宽度B为： B=×（d+）=×(37+3)=620故选卷

21、筒宽度 1.5合适式中：n-错绳圈数 n=2-4圈3、确定减速器传动比：按上面计算的V2=5.65m/s，在表中选用相近的速度为5.6m/s，则减速器选传动比为204、选用提升机：查表选用2JK3/20型矿井提升机，主要数据如下：卷筒直径3m,卷筒宽度1.5m，最大静张力差78.4KN, 最大静力127.KN,u减速器传动比20，钢丝绳最大速度5.6m/s,机器旋转部分的变位质量19175Kg,两卷筒中心距16285、最大静张力验算（Q+Qz+PH）g=(6270+5000+4.871×199)9.8 =119945N<F=127400N故合适式中：Q一次提升量 Kg Qz容器

22、质量 Kg Fi最大静张力 N6、最大静张力差验算：（Q+PH）g=(6270+4.87×199)×9.8=1.945N<FC=78400N故合适 式中：FC最大静张力差35 提升电动机的预选 1、提升电动机的功率： 矿井阻力系数K=1.15，提升速度V=5.6m/s,动力系数P=1.2,对于二级传动效率N=0.85,电动机功率N估算如下: N=.P=×1.2=559Kw2、电动机转数：N=713r/m3、选择电动机：按H、N及电压等级，查表选用YR6308/1180型，三相交流绕线型导步电动机，其技术数据如下：额定功率Ne=630Kw,转速Ne=741r/

23、m,过负荷系数=2.18转子飞轮力矩（G）=4689N，效率nd=92，额定电压6000V。36 提升机与井筒相对位置1、 天轮直径DT=1200d查表选用井上用，按Dt=80d及Dt=1200d查表选用TSG型天轮，其技术数据如下： 名义直径DT=3m，变位质量Mt=781 TSG 名义直径 绳槽半径 铸钢 井上 天轮2、 确定井架高度Hi根据煤矿安全规程，规定，考虑实际提升速度低于8m/s,取过卷高度Hg=4mHi=Hx+Hr+Hg+0.75Rt=20+9.7325+4+0.75×1.5=34.86m故取井架高度35m. 式中：Hx卸载高度，由井口水平到卸载位置容器底垫的高度，箕

24、斗提升取Hx=1825m. Hr容器全高，即容器底至连接装置最上面绳卡的距离。 Hg过卷高度 RT天轮半径3、 钢丝绳外偏角和内偏角双层缠绕可不必考虑咬绳偏角的限制，故内外偏角一律取115（煤矿安全规程规定，绳弦的内外偏角不得超过130）4、 钢丝绳弦长：两卷筒间距离a a=SB a=1.6281.5=0.128mf=128 接外偏角 mim=115计算最小弦长 LX，min=24244 式中：B卷筒宽度 S两天轮间距 a-两盖子筒内支轮间距 d-钢丝绳圈间距 卷筒上绳圈间距 因为是双层缠绕，故钢丝绳的实际缠绕宽度B1=B按内偏角a2max计算最小弦长Lx2min=39001取取Lxmin=3

25、9m5、卷筒中心线至井筒提升中心线的水平距离 卷筒中心线与井口水平高差，从2JK3/20型提升机数据中查得，卷筒中心高为650,考虑到提升机理发师室外地坪高差，提升机室外地坪与井口水平高差，取C=1.5m（一般C=1-2m）用下式计算最小水平距离LminLmin=+R =21.5m对于有斜撑的井架，水平距离，其最小距离应满足经验公式：<L=0.6Hi+3.5+D=0.6×35+3.5+327.5m取L=28m6、复算钢丝绳弦长及内外偏角值实际弦长：Lx= =42.7m因为Lx=42.7<60，故不会引起绝弦强烈跳动，弦长合理。实际最大外偏角：1=arctg=arctg 1

26、=421351<115实际最大内偏角：2= arctg =arctg=108130110151故符合要求7、提升机卷筒的下出绳角:arctg+arcsin=ardtg+arcsin=510391301150 故下出绳 合适37 提升系统变位质量1 最大悬垂长度HC=Hi+Hs+HE=35+160+20=215m 全绳长Lp=215+42.7+3×3.14×3+30+4×3.14×3 =354m2 提升机电动变化质量 md=1265 式中:GD飞轮惯量I 传动比 D卷筒直径 m3 提升系统总变化质量Im=Q+2QE+2plp+2Mt+Mi+Md =6

27、270+2×5000+2×4.871×35+2×781+19175+21265=61711式中:Q一次提升量 QZ容器质量 P主绳每米至力 N/m L全绳长 m Mi器变化质量 Mt天轮变位质量 Md提升荷载变位质量 38 速度图各参数的确定1提升机的实际速V=5.8m/s式中ne电机转速r/min2提升加速度1）初加速度ao=0.5/s,初速度V=1.5 m/s2）车加速度的确定a 查表EHLR150型减速机最大轨出力矩从max=176.4KNm， 按比力矩求全加速度a为aa=0.9256m/s式中：M最大轨出力矩R卷筒半径K矿井阻力系数，算半提升时K

28、=1.15 缸笼提升时 K=1.20Q次提升量P钢丝绳每米至力 N/mH提升高度 mg垂力加速度 m/sm总变位质量ma提升机电动变位质量按电动机能力产生的最大加速度额定拖动力Fe为：Fe=.n= 1000×630÷5.8×0.85=92327.6N式中:Ne-额定功率 KWv-提升机实际速度 m/sn-二级传动,传动效率初加速行程:h=2.25m最大加速度：aa=1.15m/s2式中：入过负荷系数h0初加速行程根据以上结果为：减轻动荷载，提高机械部分和电动机运行的可靠性，a取值应当有余地，故本设计最后确定取主加速度a为0.9m/s23、提升减速度：暂取减速阶段有

29、爬行段的行程h3+h4为30m，机械制动方式减速度a3 a3=1.04m/s2 取a3=1m/s2 4、爬行阶段参数；对于定量装载设备，自动操纵的箕斗，爬行距离h4=3m,爬行速度V=0.5m/s39 提升速度图计算1、初加速阶段:初加速时间：to=3.5初加速行程：h=2.25m2、主加速阶段主加速时间t=4.85主加速行程：h= t=×4.8=17.5m3、减速阶段：减速时间：t= =5.35减速行程：h= t=×5.3=16.7m4、爬行阶段 爬行时间：t=6s5、抱闸停车阶段 抱闸时间：h=0.125m6、筹建阶段：筹建行程：h2 =H-h0-h3-h4-h5=20

30、0-2.25-17.5-16.7-3-0.125=159.4 筹速时间：t2=159.4/5.8=27.5s7、一次提升循环时间T= t0+t1+t2+t3+t4+t5=3+4.8+27.5+5.3+6+0.5=47.1s算中卸载休止时间 查表0=8S一次循环总时间Tx=T+Q=47.1+8=55.1s按完成生产任务所需时间：T1=65.45Tx=55.1秒T1=65.45秒，故合适310 提升动力学计算1、初加速阶段：初加速开始：F01=（KQ+PH）g+maF01=(1.15×6270+4.871×200)×9.8+61711×0.5=111018H

31、初加速络了：F01= F01-2ph0g=111018-2×4.871×2.25×9.8=110803N2、主加速阶段：主加速开始：F11= F04+m(a1- a0)F11=110803+61711×(0.9-0.5)=135487N主加速终了F111= F11- 2ph1F111=135487-2×4.871×17.5×9.8=133816N3、等速阶段：等速开始：F12= F112-ma1=133816-61711×0.9=78276N等速终止：F311= F31-2ph2g=1347-2×4.87

32、1×16.7×9.8=-2475、爬行阶段：爬行开始：F41= F311+ma3=-247+61711×1=61464N爬行终止：F411= F41-2ph4g=61464-2×4.871×3×9.8=61178N6、抱闸阶段：抱闸行车开始：F51= F114-ma5=61178-61711×1=-533N抱闸行车终止：F511= F51-2ph5gF511=-535-2×4.871×0.125×9.8=-545N311 电动机功率的验算1、按温升条件验算：S0 T S2dt=×t0+

33、×t1+×t2+×t4T S2dt=×3+×4.8+×27.5+×6=28.4×1010N2·S等效时间：Td=(t0+t1+t3+)+t2+×Q= (3+4.8+5.3+6)+27.5+×8=40·S式中：一低速运行时散热不良系数， =停机进散热不衣系数，=等效力：F=84261N等效功率：Nd=57.5Km式中：Vm最大提升速度 m/sN减速器的功率因为 575Kw Kw 故合适2、按过负荷条件验算由 0.75入得=1.467 0.75入=0.75×2.18=1

34、.635式中：Fmax加速段最大反拖大 NFe额定拖动力 N因为 1.4671.635 故合适3、按特殊力（过负荷）验算0.9入特殊力 Fe=Mg(Qz+PH)=H×9.8×(5000+48.71×200)64349N=0.7 0.9入=0.7×2.18=1.526(Fe作用于卷筒上特殊拖动力)因为0.71.526 故合适上述三个条件均满足设计要求，因此 ，预选电动机合适。3.12 提升设备电耗及效率1、力对提升时间的积分为：S T Fdt=×t0+T1+×T2+×T4 =×3+×4.8+×27

35、.5+×6=33×105N·s2、一次提升电耗： W=式中：N二级传动效率Nd电动机效率3、提升设备的吨煤电耗：Wt=1.1Kwh/t式中：W一次提升电耗 KwhQ一次实际提升量 t4、一次提升的有益电耗：Wy=3.4Kw·h/次5、提升设备的效率：Nt=0.49=49%（当提升高度H和速度Vm一定时，提高加速度a，可以提高设备效率nt，这是由于加速度缩短，起动电耗能相对减少的原故）6、年实际提升能力：An=150万吨/年120万吨/年实际富裕系数：af=1.421.2式中：A矿井年产量： 吨t每日工作小时； hbr年工作日： 天C提升不均衡系数，对于箕

36、斗C=1.15，笼C=1.2混合提升C=1.25af富裕系数6、一次合理提升量Q=5.78t7、选择箕斗：查表选用J16型立井单纯提煤箕斗，其主要技术数据如下：箕斗名义载至量6t，箕斗斗箱有效容积Vr=6.6 m3,箕斗质量Qz=5000,箕斗全高Hr=9735,两箕斗中心距s=1830注：JL6 名义装载质量 立井 提煤箕斗8、一次实际提升量：Q=r·Vr=0.95*6.6=6.27(t)式中：r松散煤密度t/ m39、所需一次提升时间：T=62.45(s)式中：C提升能力富裕系数 An矿井年产量10、所需一次提升速度V1=V1=5.25m/s式中：a估算加速度m/s T一次提升时

37、间第4章TDKA型提升机拖动控制系统简介41 加速阶段 TDKA型提升机起动方式，在绕线型异步电动机的转子回路接入金属三相电阻，转子事入适当的电阻时，可以限制起动电流，增大起动转立起。此时起动转速一般为电动机额定转矩从e的0.30.4信，由于此转矩小于负载转矩从f2,故反能使提升钢丝绳张紧，并清除减整器齿轮的啮合间隙。为保证起动的平滑性，减小起动电流的冲击，一般情况下在转子中事入8级电阻。起动开始时转子事入较大电阻R1，此时起动转矩较大，电动机加速运行，随着转速开了，电动机转矩减小，然后切隙第一段电阻，使电动机运行在第二加速级特性上，以后按此规律逐级切除电阻加速，电动机启动完毕，提开机稳定运行

38、，提开机达到最大速度Vm。加速段控制方法有：电流为主附加延时控制、时间为主电流为辅的控制以及电流、时间平行控制等几种方案：F面简单介绍电流为主附加延时的控制方案：每级电阻靠电流继电器释入后再经过一段延时才能切除。延时的时限一般占总时限的25%左右。无论负载变化与否，电流继电器的释放值均不变。 42 等速阶段 提升机速度不变，该分蘖阶段不需要任何控制。 43 减速阶段 提升机在井筒运行接近井口时，提升机必须减速，使其平稳地进入卸曲轨。此时可采用下列几种方式减速。 1 、电动机减速方式 当减速阶段提升系统的惯性力小于提升负载力时，电动机必须出力，提升机以小于自由滑行减速度值进行减速。司机将控制手柄

39、拉回零位，主令开关触头逐级切断新触器电路，将转子电阻逐级加入即可 2 、自由滑街上减速方式 当提升机的惯性力等于提升负载时，在减速阶段电动机不出力，依靠惯性力来克服负载力。为此，在减速阶段一开始，即把电动机的交流电源切除此时电动机的转矩M=0，是电动机在提升系统负载力的作用下，其速度开始下降。这种减速方不需要其它设备和控制，经济简单，固地使用较多。 3、 机械制动减速方式： 当提升系统惯性力大于提升负载力时，必须把多余的惯性力消耗于制动器上。当减速方式闸瓦磨损较严重，一般只用于负力不大的提升设备或作为辅助停车制动。 4 、动力制动减速方式 减速阶段开始时，利用高压接触器将电动机自交流电网断开，

40、送入直流电，同时将附加电阻重新接入电动机转子回路。随着转座速的降低，制动力矩逐渐减小，必须适时地切各段电阻，直至电动机沿特性曲线运转至与爬行速度相对应的转速为止。电阻的切除用速度继电器KV控制。速度继电器实质是个直流电压继电器，它接在测速发电机电枢回路内，用它们的触头来控制接触器KM切电阻。44 爬行与停车阶段 提升机为了准确停车，并使算半在卸载曲轨内平滑运行，在停车前必须设置一个低速爬千卡阶段，补偿以前各段运行中积累的街上程误差。常采用脉动调速方法来实现爬行。当减速阶段采用动力制动或自动滑行减速方式时，在减速终了时，用低速继电器使提升电动机自动经电和断电，提升速度被制在0.5米/秒时，利用速

41、度继电器，将电动机又投入交流电源，这时由于电动机转矩Mf2, 转速继续下降,此时由于继电器动作,切除了第一预备级电阻。由于此时电动要转矩大于负载转矩，电动机又开始加速，当速度上升到1.5米/秒时，又切断电源，速度又沿着纵坐标下降，电动机又接通电源，如此反复进行，形成脉动调速。当运行到达停车位置时断电施闸，完成了提升过程。如果采用动力制动减速时，在动力制动作用下速度降到0.5米/秒时，切除直流电源，经过熄弧延时后投入三相交流电源，进行低速脉动爬行，直至最后施闸停车。设 计 说 明一、 设计依据：1 根据主导专业工艺委托的要求进行设计。2 采用标准规范：建筑结构荷载规范（GB 50009-2001

42、）；建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）；钢结构设计规范（GB 50017-2003）；钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205-2001）；建筑钢结构焊接技术规程（JGJ181-2002）；碳素结构钢（GB/T 700）；煤矿提升井架设计规范（MT/5031-2003）；其它有关现行标准、规范。二、 设计荷载资料及井架技术特征：1 基本风压值为0.45kN/m2;天轮平台活荷载为5kN/m2;钢梯及其平台活荷载为2kN/m2。2 抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为乙类；设计安全等级为一级；火灾危险性按丙类；结构耐火等级按二级

43、。当井口房承重构件及非承重外墙为非燃烧体时，井架结构件的耐火极限可降低到0.25小时。3 地基应进行处理，详见基础图。4 井架技术特征及相关参数：提升机：JKMD-4*4（）摩擦式提升机一台；天轮：4.0M，2个；最大提升速度：10.05/S；钢丝绳：44ZBB 6V*37S+FC 1670，每台4根；钢丝绳钢丝断力总和：4*1500KN，单重：8.23Kg/m；钢丝绳最大静张力；800KN，最大静张力差：270KN；起吊设备：20t手动葫芦，2台。三、设计简介：本工程为多绳提升钢井架，采用空间框架结构，按生产凿井两用井架设计，井架基础采用独立基础，该钢井架共分三层平台，标高27.350为下天

44、轮平台，兼作凿井平台，立架连接在该层平台下，标高33.450为上天轮平台，顶标高41.600为检修起吊平台。四、 材料选用1、 井架基础砼采用C25。地基基础设计等级为甲级。2、 钢材采用Q235-B，钢梯、栏杆、铺板采用Q235-A，其材质应符合碳素结构钢（GB/T 700）中的标准要求。3、 连接材料：焊接：箱形构件必须采用自动焊接，所用焊丝与焊剂应与主体金属强度相适应，并符合现行国家标准的规定。焊条；采用E3系列。螺栓：均采用10.9级高强螺栓（安装螺栓为C级普通螺栓）五、 制作安装：1、 材料连接（1） 图纸中螺栓连接，除特别注明者外，均采用M20高强螺栓摩擦型连接，孔径21.5（安装螺栓为C级M20普通螺栓，孔径22mm）。（2） 焊接连接：除螺栓连接者外均为焊接，连接件最小板厚大于等于14英寸。用对接焊缝，其余用角焊缝满焊，焊缝高度取被焊件最小厚度1-2，且不小于8。当被焊件厚度小于6时，焊缝高度取被焊件厚度。加劲肋、