斜井提升系统能力核算.docx
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斜井提升系统能力核算
一级提升暗斜井提升系统能力核算
试选用JTPB-1.6×1.5P型矿用防爆提升绞车,配套电机功率185kW。
一级提升暗斜井提升系统能力核算:
一级提升暗斜井提升斜长664m,提升倾角25°。
1、选型依据
1)年产量(A1):
生产能力90kt/a。
2)矸石率(Ar):
10%,则An=9kt/a。
3)工作制度:
年工作日(br)330d,每天净提升时间(t)16h。
4)提升型式:
单钩串车提升。
5)装矸容器:
MGC1.1-6型固定箱式矿车,矿车规格特征见
表2-3-2-1,m1=610kg,m2=1000kg,LC=2m。
6)提升斜长(hS):
LT=664m
7)提升倾角():
25°。
8)原煤松散密度1.0t/m3,矸石松散密度1.8t/m3。
9)炸药:
1次/班。
10)设备:
1次/班。
11)木材:
1次/班。
12)钢材:
1次/班。
13)车场型式:
上、下平车场。
14)提升最重件:
MP100-TP2型采煤机最大不可拆卸重量为1.8t。
经比较,选取CTY5/6GB型矿用防爆蓄电池机车(不含蓄电池)4.1t作为提升最重件。
2、提升煤/矸车时,一次提升量和车组中矿车数的确定
1)计算提升斜长
L=LT+LK=664+25=689m
式中:
LK—车场长度,即上部车场至尾车停车点距离,取LK=25m。
2)初步确定速度图参数
(1)最大提升速度
=4m/s
(2)平车场速度
=2.0m/s,
(3)车场加、减速度=0.3m/s2
(4)主加、减速度==0.5m/s2
(5)摘挂钩时间,=25s
3)计算一次提升循环时间
T=(15.84+4.2+159.60+4.2+15.84+25)×2=449.36s
4)一次提升需要提升量
=
=2.94t
式中:
c——提升不均衡系数,取c=1.25;
An——年提升量,矿井出矸率取10%,An=A1(1+Ar)=99000t。
5)一次提升矿车数
=2.96辆
式中:
=0.99t
绞车一次串车提升3辆装煤矿车或2辆装矸矿车,n=3。
3、选择钢丝绳
1)计算钢丝绳悬垂长度
=700.5m
式中:
—上部平车场变坡点至阻车器的距离,取=7m;
—阻车器至摘钩点距离,取=1.5×3×Lc=9m;
—摘钩点至井架中心的水平距离,取=2.5×=20m;
—绞车滚筒中心至天轮中心水平距离,取=8m;
—钢丝绳牵引角,暂取=90。
2)绳端荷重
(1)提升煤车时
Q煤=9.81n×(m1+m2)×(
)
=9.81×3×(610+1000)×(
)=20669N
(2)提升矸石车时
Q矸=9.81n×(m1+m2)×(
)
=9.81×2×(610+1800)×(
)=20625N
(3)提升机车时
Q机=9.81×4100×(
)=17545N
式中:
—矿车运行摩擦阻力系数,取=0.015要求。
3)按矿车连接器强度计算矿车数
(1)煤车
=8.5个
式中m1—矿车自重,610kg;
m2—每辆矿车装煤量,1000kg;
f1—矿车运行摩擦阻力系数,矿车为滚动轴承,取0.015;
g—重力加速度,10m/s2。
(2)矸石车
=5.7个
式中m2—每辆矿车装矸量,1800kg;
经过计算矿车连接器强度可一次提升8个煤车或5个矸石车,大于一次提升量所需的3个煤车或2个矸石车。
4)计算钢丝绳每米质量
PS=
=
=0.99kg/m
式中:
B—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度,取B=1570MPa;
—安全系数,取=6.5;
—钢丝绳的密度,9550kg/m3;
—钢丝绳移动时阻力系数,取f2=0.25。
5)选择钢丝绳
选用6×19S+FC-24-1570GB8918-2006提升钢丝绳。
d=24mm;PSB=2.12kg/m;Qd=298000N。
6)验算钢丝绳安全系数
=9.89>6.5
符合《煤矿安全规程》规定。
4、选择绞车
1)计算绞车滚筒直径
D'=60d=60×24=1440mm
2)计算作用在绞车上的最大静张力
Fjmax=
=
=29971N
3)选择提升绞车
选用一套JTPB-1.6×1.5P型矿用防爆绞车,选用YB2-355M1-6型电动机(185kW,660V,980r/min)。
KXJ1-1/127矿用隔爆兼本安型PLC控制箱和绞车配套矿用隔爆兼本质安全型变频器。
绞车主要技术参数见下表:
表10-1JTPB-1.6×1.5P型矿用防爆绞车技术参数
滚筒
个数
滚筒
直径
mm
滚筒
宽度
mm
允许最大静张力KN
平均
绳速
m/s
减速器传动比
配套电机
型号/功率
kW
转速
外形尺寸
长×宽×高(mm)
1
1600
1500
45
4
1:
20
YB2-355M1-6
980
5950×3100×2650
5、绞车滚筒缠绳宽度验算
平均缠绳直径:
=1640mm=1.64m
=1323.3mm
因为B=1323.3mm1500mm,故绞车滚筒实际宽度符合规定。
6、其它选取
1)天轮:
Dt=40×24=960mm,选用TD1000/800型游动天轮1个。
2)选用ZDC30-2.0型斜井防跑车装置及声光信号系统。
3)选用单道、600mm轨距的ZS-2型阻车器。
4)绞车房内设5t手动单梁起重机一台,供检修设备之用。
7、计算电动机功率
1)电动机的预选
=173.49kW
式中:
KB—电动机功率备用系数,取1.2;
Fjmax—作用在绞车上的最大静张力,29971N;
—绞车最大提升速度,
=4.10m/s;
—减速传动效率,取0.85。
选用电机功率185kW符合要求。
2)提升系统总变位质量
∑M=19172kg
3)提升等效力
Fdx=29868N
4)电机等效功率
=172.88kW
选用电机功率185kW符合要求。
8、λ′=FmV/(1000ηcηdN)
=41040×4.10/(1000×0.85×0.941×185)
=1.1<2.2×0.85=1.87
所配置的电动机符合要求。
通过以上计算,选用绞车能满足矿井提升需要。
9、过卷距离及年实际提升能力
1)过卷距离
设计矿车摘钩点距天轮中心线20m,满足要求。
2)年实际提升能力
当n=3时,不均匀系数c=1.25,年工作天数br=330d,日提升时间t=16h,则:
10、提升设备电耗
1)年提升电耗=73302kW.h
2)每吨煤耗电量=0.81kW.h
11、最大班提升时间平衡表
表10-2最大班提升时间平衡表
序
号
项目
名称
单位
每班
提升量
每次
提升量
每班提升次数
一次提升
循环时间(s)
每班作业
时间(s)
1
原煤
t
137
3
46
449.36
20670.56
2
矸石
t
13.7
3.6
4
449.36
1797.44
3
钢材
1
449.36
449.36
4
坑木
1
449.36
449.36
5
炸药
1
892.43
892.43
6
雷管
1
892.43
892.43
8
设备
1
449.36
449.36
9
其它
3
449.36
1348.08
合计:
26949.02/3600=7.5小时
26949.02
9、提升系统图及速度图、力图。
图10-1一级提升暗斜井提升系统图
图10-2一级提升暗斜井提升速度图、力图
10、一级提升暗斜井提升系统能力核算及安全性分析
一级提升暗斜井各选用1套JTPB-1.6×1.5P型矿用防爆提升绞车,有“MA”标志和生产合格证书。
从绞车提升相关参数校验可知:
绞车提升时绳端荷重、作用在绞车上的最大静张力、绞车缠绳宽度、提升钢丝绳安全系数、绞车配套电机功率等均符合《煤矿安全规程》的规定。
卷筒上钢丝绳缠绕层数不大于3层,滚筒边缘高出最外一层钢丝绳的高度,至少为钢丝绳直径的2.5倍;滚筒上必须设有带绳槽的衬垫;钢丝绳由下层转移到上层的临界段(相当于1/4长的部分)必须经常检查,并应在每季度将钢丝绳移动1/4绳圈的位置。
综上所述,一级提升暗斜井提升系统能力核算及安全性符合要求。
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