【《高家堡煤矿采掘矿井提升设备选型计算过程案例》2500字】

高家堡煤矿采掘矿井提升设备选型计算过程案例1.1矿井提升设备的用途矿井井下与地面的设备是由矿井提升设备来联系的，在煤炭生产中占有特别重要的地位。它的主要用途是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石，升降人员、设备，下放材料等。1.2提升方式的确定及提升设备选型计算依据1.2.1选型设计的主要内容主井提升，矿井年产量5.0Mt/a。年工作日：330天，日工作小时：16小时。井口与卸载水平的高差Hx；806.5m装载水平与井下运输水平的高差Hz，859.5m。提升方式:箕斗井筒断面尺寸,井筒中布置提升设备套数煤的散集密度，1.39t/立方米;矿井电压等级1.2.2箕斗的选型箕斗是提升有益矿物和矸石的容器。根据卸载方式的不同，箕斗有翻转式、侧整下部卸载式、底卸式。平板闸门底卸式箕斗较扇形闸门底卸式箕斗卸载时井架受力较小，卸载曲轨短，装煤时撒煤少且动作可靠。、提升高度H=Hx+Hs+Hz=880.5m（式7-1）、经济提升速度11.86m/s（式7-2）、依据经济提升速度，估算一次提升循环时间（式7-3）==113.065s式中：a——提升加速度，估取a=0.8；μ——箕斗在卸载曲轨内爬行的时间，μ=10；θ——箕斗装卸载时间。、合理经济提升量为=39.25t/次（式7-4）根据本此此计的要求，箕斗应选择钢丝绳罐道。由主井多绳箕斗规格表可以选择JCY40/190B异侧装卸式六绳49.5t箕斗。箕斗参数：箕斗容积：42最大终端载荷：1540N尾绳悬挂装置最大允许载荷：670N最大提升高度：1100m1.3提升钢丝绳的选择1.3.1钢丝绳的最大悬垂长度设井塔高度Hk为45m，由于Vj=11.86，去Hg=10m，箕斗间距2290mm。尾绳环高度为：（式7-5）=10+0.5+2×2.29=15.082m取=15m。式中：——绳尾环高度，m；——过卷高度，m；S——两容器中心距离，m。钢丝绳最大悬垂长度（式7-6）==880.5+20.45+10+1.8+15=921.75m式中：Hr——箕斗全高；Hg——过卷高度；He——导向轮中心距楼层地板面的高度；Hzx——导向轮与摩擦轮的中心距。1.3.2计算钢丝绳每米重力（1）、绳端荷重Qd（式7-7）=58.38+21=79.38t式中：Qc箕斗自身重量Q——实际装载量，Q==1.39×42=58.38取钢丝绳抗拉强度为安全系数等重尾绳，钢丝绳选型的计算公式为（式7-8）==9.25N/m据此选择绳股圆股钢丝绳，每米重量p=76.11N/m。直径，绳中最粗钢丝直径δ=3.0mm，全部总和为=136500N，尾绳数=2，其每米质量q见下式：=N/m（2）、计算安全系数钢丝绳安全系数==6.153>5.562（式7-9）所以所选钢丝绳适用。1.4提升机选型1.4.1选择滚筒直径并选择提升机（1）、直径D=3680mm（式7-10）=3600mm（式7-11）式中：d——钢丝绳直径D——钢丝绳中最粗的钢丝直径由此选择JKM-4.5×8型多绳摩擦式提升机

多绳摩擦式矿机提升机基本参数（表7-1）（2）、验算提升机强度（式7-12）=(58380+2100)×10+76.11×921.25=675.37kN<1350KN（式7-13）=58380×10=583.8KN<640KN均小于设计值，强度检核合格。在箕斗的提升设计选型中JCY40/190B，配套设备中包括次提升机JKM-4.5×8型多绳摩擦提升机，在此计算符合强度检验要求，故此提升机可作为本次选型使用设备。1.5提升系统的确定（1）、井塔高度（式7-14）=0.3+13+14.45+10+0.12+1.8+5=44.67m得Hk=45m，井塔选用TZD3.5/4-45A型。（2）、绳尾环高度Hh=15（m）（3）、悬垂长度Hc=921.751.6电动机的选型1.6.1电动机的估算转数==891.71r/min（式7-15）式中：——提升机的标准速度；i——减速器的传动比；D——滚筒直径。1.6.2提升机的最大速度依据n选取970r/min，算出提升机的最大速度：==11.404m/s（式7-16）在升降物料时，≤=11.803m/s，所以得=11.404m/s。1.6.3电动机功率的估算（式7-17）==1453.31KW式中：N——提升电动机的估算功率；k——矿井阻力系数，箕斗提升k=1.15，罐笼提升k=1.12；m——一次提升货载质量；Q——一次提升货载重力；——提升系统运转时，有加、减速运动及钢丝绳重力等因素影响的系数，箕斗提升=1.1~1.4，罐笼提升=1.4；——减速器传动效率，单级传动=0.92，双级传动=0.85。通过以上计算，选择JR系列三项绕线型异步电动机，选择两台型号为JR1000−6/1180的电动机拖动。参数：额定功率：1000KW额定电流：115A功率因数：0.84最大转矩/额定转矩：2.27飞轮转矩：4680N/㎡通过以上几部分的计算结果，本次设计提升设备箕斗型号为JCY40/190B异侧装卸式六绳箕斗，钢丝绳选择绳6x19股(1+6+12)圆股钢丝绳，提升机选择JKM-4.5×8型多绳摩擦式提升机，电动机选择JR1000-6/1180三项绕线型异步电动机。1.7提升系统变位质量计算1.1.1提升系统个运动部位变位质量、有效载荷变位质量m，58380kg、提升容器变位质量双容器箕斗提升：=2（式7-18）=4200Kg箕斗提升：=（式7-19）=30240Kg、主井钢丝绳变位质量=42104kg（式7-20）、尾绳变位质量=44688kg（式7-21）、导向轮变位质量：=10000kg、提升机变位质量：kg、电动机变位质量（式7-22）==48837kg、提升系统变位总质量（式7-23）=58380+4200+42104+44688+10000+75000+48837=283209kg1.8提升设备的动力学和运动学1.8.1确定提升速度图本设计为主井箕斗提升，选择六阶段速度图六阶速度图（图7-1）1.8.2确定提升加速度初加速度（式7-24）==0.375m/s正常加速度按减速器输出轴允许最大扭矩计算（式7-25）==1.03按充分利用电动机过负荷能力计算（式7-26）==4.89m/式中：λ=2.95；。按防滑条件计算按照«煤矿安全规程»规定，一般，本次设计最终取0.8。1.8.3确定减速度按自由滑行减速方式计算（式7-27）==2.57按防滑条件计算（1）、上升侧钢丝绳静张力（式7-28）=58380+21000+4×76.11×30+2×228×(880+15)+5838=609871.2N（2）、下放侧钢丝绳静张力（式7-29）=21000+4×76.11×(880+30)+2×228×15−5838=299042.4N（3）、上升侧运动部分变位质量==61403.3kg（4）、下放侧运动部分变位质量（式7-30）==30488.04kg（5）、防滑允许的减速度==1.87m/根据以上计算，确定提升减速度为1.2。1.8.4速度图各参数计算（1）、加速阶段加速度：=0.8加速时间：（式7-31）==12.2s加速距离：（式7-32）==59.78m（2）、减速阶段减速度：减速时间：（式7-32）==1.84s减速距离：（7-33）==40.02m（3）、爬行阶段爬行速度：取爬行距离：爬行时间：（式7-34）==1.5s（4）、等速阶段等速距离：（式7-35）=880−48.1−63.8−3=765.1m等速时间：（式7-36）==71.99s一次提升循环时间（式7-37）=12.2+7.84+7.5+77.99+1+20=126.53s式中：制动减速时间1s，θ=20s。六阶速度图（图7-2）1.9电动机等效功率计算1.9.1运动力计算按平衡系统计算，。（1）、提升开始运动力：（式7-38）=1.15×58380+28321×0.375=68198.62kg（2）、初加速终了，运动力：（式7-39）=68198.62kg（3）、加速开始，运动力：（式7-40）=68198.62+28321×（0.8−0.375）=80235.04kg（4）、加速终了，运动力：（式7-41）=80235.04kg（5）、等速开始，运动力：（式7-42）=80235.04−28321×0.8=57578.24kg（6）、等速终了，运动力：（式7-43）=57578.24kg（7）、减速开始，为自由滑行，运动力：kg（式7-44）（8）、减速终了，为自由滑行，运动力：kg（式7-45）（9）、爬行开始，运动力：（式7-46）=0+28321×1.2=33985.2kg（10）、爬行终了，运动力：（式7-47）=33985.2kg（11）、制动减速开始，运动力：（式7-48）=33985.2−28321×0.5=19824.7kg制动终了，运动力：（式7-49）=19824.7kg力图（图7-3）1.9.2等效力计算（1）、求（式7-50）=（2）、等效