矿井提升设备的选型和设计

1、毕业设计论文题目矿井主井提升设备的选型设计__（院）系陕西能源学院机电系专业机电一体化班级学号学生姓名王龙导师姓名完成日期2011年11月10日目录第1章矿井提升设备···········································································2一、提升方式····················································································2二、主提升设备选型计算·····································································2三、开采煤时主提升能力计算·······························································13四、开采煤时主井提升能力校核····························································28五、煤井下主要运输设备选型·。

2、······························································31第2章采区机械设备选型·································································34一、采区下山提升设备········································································34二、回采工作面设备···········································································42结束语································································································47参考文献···················································································。

3、··········48第一章矿井提升设备一、提升方式矿井立井单水平开采的方式，煤井设计生产能力为0.80Mt/a，采用立井开拓，井深245m，担负矿井提煤任务；二1矿井设计生产能力为0.80Mt/a，采用立井开拓，利用矿井单个提升井筒煤的单水平开采。1。二、主提升设备选型计算（一）设计依据开采煤时1、矿井年产量：80万吨/年2、工作制度：年工作日300d，每天净提升时间14h。3、矿井为立井单水平开采，井筒深度为245m4、提升方式：箕斗提升。5、卸载高度：20m6、装载高度：20m7、煤的散集密度：0.96吨/平方米（二）提升容器选择该矿井开采煤时井深245m，据《煤炭工业矿井设计规范》规定，为避免提升系统的重复改扩建,采煤时井设备统一按开采最终水平选择计算。1、确定经济提升速度V=(0.3-0.5)×577=7.2-12.01m/s取：Vm=8m/s，α1=1.0m/s22、计算一次提升循环时间:Tx=81＋5778＋10＋8=98.1s3、根据矿井年产量和一次提升循环时间即可求出一次提升量。Qj=4500001.21.298.1360033016=3.3t据此提升容器。

4、选择JDS-4/55×4Y型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道），箕斗自重QZ=6500kg（含连接装置）,载重量Q=4000kg，提升钢丝绳4根，平衡尾绳2根，钢丝绳间距300mm。（三）钢丝绳选择1、绳端荷重Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg2、钢丝绳悬垂长度Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.75×0.925+5=593.1m式中：Hg---过卷高度Hg=6.5mHh---尾绳环高度Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+2×2.004=11.008mHr---容器高度Hr=10.9mRT---天轮半径e---上下天轮垂直距离e=5mS---提升容器中心距HX---卸载高度HX=20m3、首绳单位长度重量计算PK´=110()BcQnHmd=105001101674(593.1)7=1.29kg/m式中：δB—钢丝绳计算抗拉强度，取1670MPam—钢丝绳安全系数，取7根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径d。

5、k=22mm，钢丝破断拉力总和Qq=307200N，钢丝绳单位长度质量为Pk=1.96kg/m。4、尾绳单位长度重量计算qk´=nnPk=42×1.96=3.92kg/m式中：n—首绳钢丝绳根数n=4n´—尾绳钢丝绳根数n´=2根据以上计算，尾绳选用88×15NAT-P8×4×7-1360型扁钢丝绳2根，单重q=3.82kg/m。（四）提升机选择1、主导轮直径D´≥90d=90×22=1980（mm）2、最大静拉力和最大静拉力差最大静拉力：Fj=Q+Qc+nPkHc=6500+4000+4×1.96×593.1=15150kg最大静张力差：Fc=Q=4000kg据此主井提升装置选用JKMD-2.25×4（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径D=2250mm，天轮直径DT=2250mm，最大静张力215kN，最大静张力差65kN，钢丝绳根数4根，摩擦轮钢丝绳间距300mm，提升速度V=6.5m/s，减速比i=10.5,提升机旋转部分变位质量mj=6500kg，天轮变位质量mt=2300kg，衬垫摩擦系数μ=0.23。（五）提升系统的确定（见图6-1-1）1、井架。

6、高度Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.75×1.125+5=35.2m取HJ=36m2、提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离LS≥0.6Hj+3.5+D=0.6×36+3.5+2.25＝27.35m取LS=28m3、钢丝绳弦长下弦长LX1=2210()()22tjSDsHCL=222.0042.25(310.8)(28)22=39.8m上弦长LX=220()()22tjSDsHCL=222.0042.25(360.8)(28)22=44.9M式中：HJ1---井架下层天轮高度C0---摩擦轮中心与地平距离4、钢丝绳的出绳角下出绳角图6-1-1+0m主井提升系统图1、本图井口标高设为+0m。2、首绳为22ZAB6V*30-1670型，4根。3、尾绳为85*17NAT-P8*4*7型，2根。4、单位为mm。5、绳间距为300mm。44900398002.25m2.25m280008003100036000523716513728提升中心线装载平面30000卸载平面12000+31m+12m+36m577000β下=arcta。

7、n1022jtHCDsLs+arcsin12txDDL=ARCTAN310.82.0042.252822+ARCSIN2.252.25239.8=52°39´9上出绳角β上=arcsin0jxHCL=51°37´285、围包角а的确定经计算围包角а=181°1´4（六）提升容器最小自重校核1、按静防滑条件容器自重为QZ´≥[11(12)(1)jwwe]Q-nPkHc=D1Q-nPkHc=2.359×4000-4×1.96×593.1=4786.1kg经查表，当围包角а=181°1´4时D1=2.359式中：w1---箕斗提升时矿井阻力系数w1=0.075δj---静防滑安全系数δj=1.752、按动防滑条件QZ´≥[1111(12)()121(1)1ggwwgege]Q+[11(1)121(1)1gggege]Gd-nPkHc=A1Q+C1Gd-nPkHc=2.2115×4000+0.1533×2300-4×1.96×593.1=4548.7kg经查表，当围包角а=181°1´4，加速度a1=0.5。

8、时,A1=2.2115,C1=0.1533。式中：Gd---天轮的变位质量。经计算满足防滑条件的箕斗最小自重均小于所选箕斗自重，防滑条件满足要求。（七）钢丝绳安全系数与提升机的校验1、首绳安全系数校验m=qcnQ(QQ+)kcnPHg=4307200(6500400041.96593.1)9.8=8.37.2－0.0005H=6.9满足要求2、最大静张力和最大静张力差最大静拉力：Fj=15150kg=148kN215kN最大静张力差：Fc=4000kg=39kN65kN满足要求（八）预选电动机1、电动机估算功率P′=1000KQgVj×Φ=1.1540009.86.510000.92×1.2=382.2kW式中：K——矿井阻力系数，取K=1.15；Q——一次提升实际货载量；Φ——提升系统运转时，加减速度及钢丝绳重力因素影响系数；ηj——减速器传动效率，ηj=0.92；2、电动机估算转数n=60ViD=606.510.52.253.14=579.6r/min据此主井绞车电机选用Z450-3A型直流电动机，660V，500kW，其额定转速为ne=611r。

9、/min，转动惯量md=50.5kg•m2。3、确定提升机的实际最大提升速度Vm=60eDni=3.142.256116010.5=6.9(m/s)（九）提升运动学及提升能力计算经计算得初加速度a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸载曲轨行程h0=2.35m,主加速度a1=0.50m/s2，提升减速度a3=0.50m/s2。（提升速度图力图见图6-1-2）1、初加速度阶段卸载曲轨初加速时间：t0=ooVa=1.50.48=3.13s箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m2、正常加速度阶段加速时间：t1=01mVVa=6.91.50.5=10.8s加速阶段行程：h1=02mVV×t1=6.91.52×10.8=45.4m3、正常减速阶段减速阶段时间：t3=43mVVa=6.90.50.5=12.8s减速阶段行程：h3=42mVV×t3=6.90.52×12.8=47.4m4、爬行阶段爬行时间：t4=44hV=30.5=6s爬行距离：h4=3m5、抱闸停车时间t5=1s6、等速阶段等速阶段行程：h2=Ht-h0-h1-h3-h4=569.9-2.35-4。

10、5.4-47.4-3=471.8m式中：Ht---提升高度Ht=H-HZ+HX+Hr=577-30+12+10.9=569.9m等速阶段时间：t2=2mhV=471.86.9=68.4sV4=0.5m/sVm=6.9m/sv(m/s)V0=1.5m/sa1=0.5m/sa3=0.5m/st4t561t(s)t3t212.868.4t110.83.13t0F(N)660814508065240图(6-1-2)22240804508065240660814508024080450807、一次提升循环时间Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+θ=3.13+10.8+68.4+12.8+6+1+12=114.1s式中:θ—休止时间取12s8、提升设备年实际提升量An′=36004330161.2114.1=56万t/a提升能力富裕系数为af=AnAn=5645=1.2提升能力满足要求（十）提升系统动力学计算1、提升系统总变位质量∑m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md=4000+2×6500+4×1.96×1212+2×2300+6500+4399=42001kg式中。