副斜井绞车选型和能力计算.docx
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副斜井绞车选型和能力计算
副斜井绞车选型和能力计算
概况:
副斜井提升设备担负矿井矸石提升,运送材料、设备,升降最大件等辅助提升任务。
1、副斜井井口标高+1084.00m,落底标高+940m(二水平+890m),倾角23°,斜长368.5m(二水平497m),井筒上下采用采用平车场,单钩串车提升,提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车,轨距600mm,每辆矿车自重610kg,载荷1700kg;装备JK-3.5/31.5E型单绳缠绕式单滚筒提升机一部,配套1台YBKK560-10型交流变频电动机,电动机710kW,595r/min,10000V;钢丝绳直径42mm。
采用TD型游动天轮,绳槽底圆直径3m。
最大提升速度3.46m/s。
2、副斜井井口车场采用平车场布置,在井口房内配备有操车设备。
在井口房内,通过一副对称道岔将井筒内的一条线路变为上行、下行两条线路,上行线路上设置一台逆止器,下行线路上设置一台液压马达销齿推车机和2台液动阻车器。
为防止在断绳或矿车跑车时造成事故,在斜井井口设阻车器、逆止器、在变坡点下方略大于1列车长度的地点设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏,井筒中每隔约80m设置1台ZDC30-2.2型防跑车装置,共4套。
副斜井井口房面积为30m(长)×9m(宽)×6.5m(高)。
3、支护
(1)副斜井轨道巷断面:
斜巷段净宽4.5m,净高3.45m。
(2)永久支护
副斜井轨道巷采用采用混凝土砌碹支护,砌碹厚度400mm,基岩段采用锚喷支护,喷厚100mm。
表土段掘进断面积20.04m2,基岩段掘进断面积16.61m2。
一、已知条件:
提升绞车参数:
产品型号:
JK-3.5*1.5E卷筒直径:
3500mm
最大静张力:
170KN卷筒宽度:
1500mm
钢丝绳最大直径:
42mm最大提升速度:
3.6m/s
二、提升机校验
1、设计依据
副斜井井口标高+1084.00m
副斜井井底标高+890.00m
副斜井井筒垂高194m
副斜井井筒倾角23°
副斜井井筒斜长497m
车场型式:
地面、井底二水平为平车场。
工作制度:
年工作日330天,地面三八工作制,井下四六工作制。
提升量:
矸石79.5t/班,水泥、砂石20t/班,锚杆、金属网2t/班,炸药48kg/d,其它4.5t/班。
最大件液压支架重32.5t。
采用单钩串车提升,提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车,轨距600mm,每辆矿车自重610kg,载荷1700kg。
提升液压支架时每次提升1辆平板车,轨距600mm,平板车自重2000kg,载重32500kg。
2、钢丝绳校验
(1)绳端荷重:
根据:
提升矸石:
Qs=45477N
提升大件:
Qj=135841N
现装备42NAT6×K31WS+FC1570ZS1030750YB/T5359-2006型钢丝绳1根,绳径42mm,单位长度重量750kg/100m,钢丝绳公称抗拉强度1570MPa,最小钢丝破断拉力总和1262.78kN。
(2)验算钢丝绳安全系数
根据:
提升矸石m=16.9>6.5
提升大件m=7.65>6.5。
因此,现有钢丝绳满足要求。
3、提升机校验
(1)提升机滚筒直径:
根据:
D=80×d
D=80×42=3360mm<3500mm
(2)钢丝绳最大静张力
根据:
Fj=Qd+Lt×Pk(sinα+f2cosα)×g
经计算最大静张力为:
提升砂石74.71kN<170kN
提升大件165.14kN<170kN
(3)滚筒宽度:
根据:
钢丝绳在滚筒上按仅缠绕2层计算时,B′=1328mm<1500mm
钢丝绳在滚筒上按缠绕3层计算时,B′=875mm<1500mm
因此现有JK-3.5/31.5E型矿井提升机,滚筒直径3.5m,滚筒宽度1.5m,最大静张力170kN,满足要求。
4、天轮校验
天轮直径:
根据:
Dt≥40d
Dt=40×42=1680mm<3000mm
因此现有TD型游动天轮.游动距离1m,绳槽底圆直径3m满足要求。
5、提升系统及运动学、动力学
(1)提升系统变位质量见表1-1
系统变位质量统计表
单位:
kg
提矸石
提大件
车辆及载重
11550
34500
钢丝绳
5430
5430
提升机变位质量
25000
25000
天轮变位质量
1100
1100
电动机变位质量
38556
38556
提升系统变位质量总和Σm
81636
104586
(2)提升系统及运动学、动力学
副斜井提升机提升系统图见插图1-2。
副斜井提升大件速度图、力图见插图1-3。
副斜井提升矸石速度图、力图见插图1-4。
6.、电动机校验
(1)按提升大件校核电动机功率
计算等效时间:
Td=c1(t1+t2+t3+t5+t6+t7)+t4+c2θ=316s
计算等效力:
Fj=
=163841N
计算等效功率:
=391.8kW<710kW
(2)电动机过载校核
根据:
=188701N
①提升矸石时电动机过载校核
Fmax/Fe=118510/188701=0.63<0.85λ=1.7
②提升大件时电动机过载校核
Fmax/Fe=229452/188701=1.22<0.85λ=1.7
综上,现有YBKK560-10型交流变频电动机,电动机710KW,10000V满足要求。
7、提升紧急制动校验
对于斜井提升《煤矿安全规程》规定的制动减速度:
提升重载≤Ac=(sin23°+0.012cos23°)g=3.94m/s2,下放重载≥0.75m/s2。
现有提升机采用恒减速电液制动控制液压站,制动减速度满足规定。
8、副斜井最大班作业时间
提升机升降物料和液压支架按七阶段速度图进行提升作业。
提升物料时计算一次提升循环时间为470.8s。
副斜井最大班提升作业时间见表1-3,最大班提升作业时间约3.01h<4.5h,满足要求。
表1-3副斜井最大班作业时间表
作业名称
单位
每班
提升量
每次
提升量
每班
提升次数
每次
提升时间(s)
每班
提升时间
(h)
提升矸石
t
79.5
8.5
10
470.8
1.31
下放水泥、砂石
t
20
8.5
3
470.8
0.39
其它
次/班
10
470.8
1.31
合计
3.01
综上,副斜井现配备的JK-3.5/31.5E单滚筒单绳缠绕式提升机,满足下组煤开采辅助运输提升的要求。
图1-2副斜井提升机提升系统图
图1-3副斜井提升大件速度图、力图
图1-4副斜井提升砂石速度图、力图
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