主斜副立井提升设备选型毕业设计

山西煤炭职工联合大学太原分校----13级成人大专机电班毕业设计11前言阳城县南坪煤矿是隶属于山西煤销阳城公司管辖的矿井,矿井位于阳城县西北部，在芹池镇境内，距县区17km。北邻小西煤业，南临竹林山煤业。本井田属沁水煤田，丘陵地带，地面水系对井下无大的影响;具体位于九里山向斜的东南翼边缘，总体上为一单斜构造，地层走向NE45，渐转至SW220，地层倾角浅部较陡40-50，局部为65-75，中深部变缓20-45，深部(-1000m以下)5-10。断裂构造较发育，主干断层分布在浅部，深部不发育，井田内中深部发育2个向斜构造，全井田无岩浆侵入。主要可采的煤层为三、九煤，其中三层煤为较稳定煤层，九层煤为稳定煤层,开采上限为-90m水平，开采下限-900m水平，井田平均走向长3.6km，平均倾斜宽1.63km，井田开采面积5.87k㎡。本井田可采储量为1962.44万吨。煤尘无爆炸性，煤层无自然发火性，矿井涌水量一般，瓦斯含量较低，属低瓦斯矿井。本矿设计能力为60万吨/年，服务年限为23年。由于矿井的表土层较厚，故采取主斜副立开拓，上、下山开采，水平标高为-260米、-430米，开采上限为-50米，下限为-900米。大巷采用集中运输大巷，布置在煤层底板的稳定岩层中，两层间使用集中石门联系。工作面采用单一煤层一次采全高的走向长壁采煤法。顶板管理采用全部跨落法。矿井布置一个工作面正常生产，一个备用工作面，工作面年产量为54万吨，矿井年产量为60万吨。矿井通风为中央边界式通风，由主、副井进风，回风井单独回风，通风方式为抽出式。采用主斜副立运输提升系统。矿山运输与提升是煤炭生产过程中不可少的重要生产环节；有人把矿山运输与提升形象的比作矿山生产的动脉和咽喉。从安全生产的角度看，矿山运输与提升事故占很大比例，据统计，有四分之一以上的安全事故发生运输与提升的环节，仅次于顶板事故而居第二位。轻者，影响煤炭产量，重者，则会危及人身安全。因此，煤矿安全生产离不开运输与提升的安全。从经济角度看，矿山运输与提升费用在生产成本中占的很大的比例，因为地面及井下运输与提升设备很多，从事运输和卸载的工人数几乎山西煤炭职工联合大学太原分校----13级成人大专机电班毕业设计22占全矿工人的一半。因此，正确的配置运输与提升设备及合理阻止运输与提升工作，对提高煤炭的产量，降低成本和提高工人劳动生产率有着重要的作用。从人员上下井消耗时间来看，工人从入井到采掘工作面作业地点往往需要1-1.5h。有的要爬斜坡、上下山、体力消耗很大，工作耐力受到很大的影响，这种损失是无形的巨大的。因此，开发和选用先进的辅助运输系统，对于煤矿实现高产高效和提高矿井生产的安全性具有重要意义。山西煤炭职工联合大学太原分校----13级成人大专机电班毕业设计33井工矿井提升设备选型目录摘要..........................................................5第一章井工矿井提升设备的结构和工作原理.......................6第一节主要组成部分..........................................61.提升机....................................................62.提升钢丝绳...............................................113.提升容器.................................................124.井架与天轮...............................................14第二节矿井提升设备的工作原理................................15二章副井提升设第备选型计算..................................17第一节罐笼的选择...........................................171.确定合理的经济速度mV....................................172.估算一次提升循环时间'xT...................................173.提升容器的选择...........................................18第二节选择提升钢丝绳.......................................191.单绳端荷重...............................................202.钢丝绳悬垂长度...........................................203.钢丝绳单位长度质量.......................................204.钢丝绳安全系数校核.......................................215.钢丝绳的使用与维护.......................................216.钢丝绳的检查和试验.......................................21第三节选择提升机和天轮......................................221.提升机卷筒直径D.........................................222.实际需要卷筒的容绳宽度...................................233—摩擦圈数................................................234.钢丝绳实际最大静张力的校验...............................235.钢丝绳实际最大静张力差的校验.............................236.天轮的选择...............................................23第四节提升机与井筒相对位置的计算............................241.确定井架高度.............................................242.计算卷筒中心至井筒中钢丝绳间的水平距离...................243.计算钢丝绳弦长...........................................244.内外偏角α1α2的计算......................................25第五节预选提升电动机........................................261.估算电动机的功率.........................................262.确定电机额定转数与电动机额定功率.........................263.提升机实际最大提升速度...................................274.提升系统变为质量的计算...................................27山西煤炭职工联合大学太原分校----13级成人大专机电班毕业设计44第六节运动学参数计算........................................271.主加速度1a的确定.........................................282.减速度3a的确定...........................................283.爬行速度和距离...........................................294.速度图计算...............................................29第七节动力学参数计算........................................30第八节电动机容量校验........................................311.电机温升验算.............................................312.电动机等效功率的计算.....................................313.工作过负荷校验...........................................324.特殊过负荷校验...........................................32第九节电耗及效率计算........................................32第十节副井提升平衡作业表....................................33第三章矿井提升设备的使用和维护..............................33第一节矿井提升设备的操作...................................33一、采区提升设备的操作....................................33第二节提升设备的使用和维护.................................34结束语........................................................35参考资料......................................................35致谢......................................................36山西煤炭职工联合大学太原分校----13级成人大专机电班毕业设计55摘要阳城县矿产丰富，尤其以煤炭生产量最大，占到全县财政收入的90%，且全部为井下开采方式开采，需要通过一系列运输提升设备提到地面以实现其使用价值。作为生产的基本环节，提升、运输设备的合理结构和设计，安全经济运行和科学管理维护，直接关系到矿井生产能力及技术经济指标。矿井提升需要用一些专用的提升设备，是矿山较复杂而庞大的机电设备，它不仅承担物料的提升与下放任务，同时还上下人员。矿井提升设备是沿井筒（包括斜坡和盲井）升降人员，提升煤炭、矿石、器材的机械设备。主要组成部分是：提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架及装卸载设备等。本设计主要对矿井生产所用的提升设备的选型进行的一次合理选择。分三章就以上设备的选型计算方法进行系统论述。关键词：井工矿井提升设备选型山西煤炭职工联合大学太原分校----13级成人大专机电班毕业设计66第一章井工矿井提升设备的结构和工作原理第一节主要组成部分1.提升机矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下）和提升机）和多绳摩擦式提升机及内装饰提升机一、单绳缠绕式提升机单绳缠绕式提升机的工作原理：把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上，另一端饶过井架上的天轮悬挂提升容器。这样，利用滚筒转动方向不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒提升机两种。双滚筒提升机在主轴上装有两个滚筒，其中一个与主轴用键固定连接，称为固定滚筒或死滚筒；另一个滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒或活滚筒。将两个滚筒做成这种结构的目的，是为了在需要调绳及更换提升水平时，两个滚筒可以有相对运动。单滚筒提升机只有一个滚