【正文】 第七章 礦井主要設(shè)備第一節(jié) 提 升 設(shè) 備一、主立井提升設(shè)備(一) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，采用立井單水平開(kāi)拓方式開(kāi)發(fā)全井田。主立井擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，主井井口鎖口盤面標(biāo)高+，井底裝載水平標(biāo)高+，井底水平標(biāo)高+。煤倉(cāng)上口位于井底水平。礦井工作制度為：年工作日330d，主井每天凈提升時(shí)間16h。井下實(shí)行“四、六”工作制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。(二) 主立井提升系統(tǒng)設(shè)備訂貨狀況主立井提升系統(tǒng)設(shè)備現(xiàn)已訂貨，提升系統(tǒng)裝備一對(duì)45t立井多繩剛罐道箕斗，箕斗重量（包括防滑配重、滾輪罐耳、首尾繩懸掛裝置）58t。6（Ⅲ）型塔式多繩摩擦式提升機(jī)一臺(tái)。提升機(jī)配套交流調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率3300kW，電壓6kV,。提升鋼絲繩為進(jìn)口48 ZBB 636WS+FC 1770 SS 1652 852型鋼絲繩三根，48 ZBB 636WS+FC 1770 ZZ 1652 852型鋼絲繩三根，每根鋼絲繩公稱直徑48mm，參考重量852kg/100m，公稱抗拉強(qiáng)度1570MPa，最小破斷拉力總和1650kN，整根長(zhǎng)840m。主立井提升系統(tǒng)采用井塔式布置方式。(三) 主立井提升設(shè)備的計(jì)算和校驗(yàn)1．設(shè)計(jì)依據(jù)主立井井口鎖口盤面標(biāo)高 ＋井口箕斗卸載點(diǎn)標(biāo)高 ＋井底箕斗裝載點(diǎn)標(biāo)高 ＋主井采用帶式輸送機(jī)上倉(cāng)，煤倉(cāng)上口位于井底水平。提升容器中心距 2750mm主立井井筒直徑 2. 提升容器采用立井多繩45t提煤箕斗一對(duì)，箕斗采用外動(dòng)力卸載。每個(gè)箕斗主要技術(shù)特征：箕斗與配重總質(zhì)量 (包括滾輪罐耳、首尾繩懸掛裝置) 58000kg箕斗名義載煤量 45t斗箱高度 裝卸載方式 異側(cè)3. 提升系統(tǒng)主立井提升系統(tǒng)見(jiàn)插圖711。提升高度 鋼絲繩懸垂高度 摩擦輪軸中心線距井口鎖口盤面高度 導(dǎo)向輪軸中心線距井口鎖口盤面高度 提升鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角 193176。2′26″4. 鋼絲繩選型計(jì)算及安全系數(shù)校驗(yàn)(1) 提升鋼絲繩 《煤礦安全規(guī)程》要求鋼絲繩安全系數(shù)最低值：m＝＝。利用訂貨鋼絲繩，進(jìn)口48 ZBB 636WS+FC 1770 SS 1652 852型鋼絲繩三根，進(jìn)口48 ZBB 636WS+FC 1770 ZZ 1652 852型鋼絲繩三根，每根長(zhǎng)840m。單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)提升主鋼絲繩參數(shù)表711。表711 提升主鋼絲繩參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)主鋼絲繩根數(shù) n1根6鋼絲繩直徑 d1mm48公稱抗拉強(qiáng)度σB1MPa1770最小鋼絲破斷拉力總和 Qd1kN1652參考重量 Pk1kg/100m852圖711 主井提升系統(tǒng)圖鋼絲繩安全系數(shù)計(jì)算值： ＞訂貨鋼絲繩符合要求。(2) 平衡尾繩選用19631 ZAB PD8419 1470 2810 1740 GB/T201192006型扁鋼絲繩兩根，選用18831 ZAB PD8414 1470 2500 1610 GB/T201192006型扁鋼絲繩一根，每根長(zhǎng)度830m。單根鋼絲繩技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)提升平衡尾繩參數(shù)表712。表712 平衡尾繩參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)鋼絲繩尺寸寬厚mm1963118831公稱抗拉強(qiáng)度σB2 MPa14701470最小鋼絲破斷拉力總和Qd2 kN28102500參考重量Pk2 kg/100m174016105. 提升設(shè)備計(jì)算及檢驗(yàn)(1) 提升機(jī)選型6（Ⅲ）型多繩摩擦式提升機(jī)一臺(tái)，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表713。表713 主立井提升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)主導(dǎo)輪直徑DNmm4500主提升繩根數(shù)n16繩間距mm300導(dǎo)向輪直徑Dt mm4500允許最大靜張力FjkN1500允許最大靜張力差FckN460襯墊摩擦系數(shù)μ襯墊比壓MPa提升機(jī)變位質(zhì)量Gjkg26000導(dǎo)向輪變位質(zhì)量QDkg7500(2) 提升機(jī)技術(shù)參數(shù)校驗(yàn)計(jì)算主導(dǎo)輪直徑： Dg＝4890＝4320mm＜4500mm計(jì)算天輪直徑： Dt＝4890＝4320mm＜4500mm計(jì)算鋼絲繩最大靜張力： FZ＝＜1500kN計(jì)算鋼絲繩最大靜張力差： Fc＝＜460 kN計(jì)算主導(dǎo)輪摩擦襯墊比壓： q＝＜ MPa訂貨提升機(jī)符合要求。6. 提升主電動(dòng)機(jī)計(jì)算(1) 電動(dòng)機(jī)等效功率∑Fi2ti＝1012N2s等效時(shí)間 Td＝等效力 Fd＝429380N等效功率 Pd＝(2) 電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力提升系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的最大力值 Fmax=714770N訂貨電動(dòng)機(jī)為交流調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)，雙機(jī)拖動(dòng)，管道強(qiáng)迫通風(fēng)方式通風(fēng)冷卻。電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表714。表714 主立井主電動(dòng)機(jī)參數(shù)表名 稱單 位參 數(shù)額定功率PN kW 23300額定電壓V6000額定轉(zhuǎn)速nN r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kgm2236000過(guò)載能力λ2電動(dòng)機(jī)采用交直交變頻調(diào)速控制方式。7. 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算按照提升設(shè)備訂貨依據(jù)，提升采用三階段速度圖，加、減速度a＝。提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)表715。提升速度圖見(jiàn)插圖712。8. 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算(1) 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量提升系統(tǒng)變位質(zhì)量詳見(jiàn)表716。表715 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算表序 號(hào)名 稱單 位計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果1加速時(shí)間sT1＝V 1/a2加速距離mH1＝V 1 t1/23減速制動(dòng)時(shí)間sT3＝V 3/a4減速制動(dòng)距離mH3＝V 3 t3/25等速距離mh2＝Ht h1 h36等速時(shí)間st2＝h2/V27一次運(yùn)行時(shí)間sT0＝t1+t2+t38休止時(shí)間s409一次循環(huán)時(shí)間sTc= T0+θ表716 系統(tǒng)變位質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表 箕斗質(zhì)量Qz（kg）116000不平衡質(zhì)量Q（kg）45000提升鋼絲繩質(zhì)量Qq（kg）平衡尾繩質(zhì)量Qp（kg）41738提升機(jī)變位質(zhì)量Qj（kg）26000天輪變位質(zhì)量QD（kg）7500電動(dòng)機(jī)變位質(zhì)量Qd（kg）14222提升系統(tǒng)變位質(zhì)量總和Σm（kg）(2) 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算上提重物時(shí)提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)表717。提升力圖、功率圖見(jiàn)插圖712。9. 提升主電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)額定力 FH＝497538N表717 上提重物時(shí)動(dòng)力學(xué)計(jì)算表運(yùn)行階段計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果 (N)加速段F1=kFc+Σma714770等速段F2=kFc509389減速制動(dòng)段F3=kFcΣma304009圖712 提升速度圖、力圖、功率圖電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力 Fmax/FH＝電動(dòng)機(jī)等效功率 Pd＝電動(dòng)機(jī)富裕系數(shù) ρf＝23300/=訂貨電動(dòng)機(jī)符合要求。10. 提升系統(tǒng)防滑校驗(yàn)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的摩擦提升安全制動(dòng)減速度為：提升重載≤5m/s2，下放重載≥。并且要求在各種載荷及提升狀態(tài)下，保險(xiǎn)閘發(fā)生作用時(shí)，鋼絲繩都不出現(xiàn)滑動(dòng)。對(duì)于恒減速液壓站，在安全制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)力矩是自動(dòng)調(diào)節(jié)的，不同工況（提升、下放、空運(yùn)行）條件，制動(dòng)力矩各不相同，但可保證安全制動(dòng)減速度基本相同，～。同時(shí)，為提高提升系統(tǒng)安全性，設(shè)計(jì)還給出在采用恒力矩制動(dòng)（一旦恒減速控制失效，可自動(dòng)轉(zhuǎn)為恒力矩控制）時(shí)的防滑計(jì)算結(jié)果。按下放重箕斗、上提空箕斗運(yùn)行方式緊急制動(dòng)減速度和空箕斗運(yùn)行下放防滑極限減速度確定一級(jí)制動(dòng)力矩及一級(jí)制動(dòng)力，則：一級(jí)安全制動(dòng)力矩為：2040000Nm。變位到提升機(jī)主導(dǎo)輪的一級(jí)制動(dòng)力 FZ＝906667N一級(jí)制動(dòng)力矩倍數(shù)： k01＝主立井提升系統(tǒng)防滑驗(yàn)算參數(shù)見(jiàn)表718。表718 主井提升系統(tǒng)防滑計(jì)算表項(xiàng) 目單 位設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)圍包角193176。2′26″一級(jí)制動(dòng)力N906667運(yùn)行狀態(tài)空載運(yùn)行滿載運(yùn)行提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量kg下放制動(dòng)減速度m/s2下放允許極限減速度m/s2上提制動(dòng)減速度m/s2上提允許極限減速度m/s2結(jié) 論滿足《煤礦安全規(guī)程》要求滿足《煤礦安全規(guī)程》要求11. 提升能力一次提升循環(huán)時(shí)間 Tx＝。年提升能力 An＝提升能力富裕系數(shù) 12. 提升電耗∑Piti＝104kWs噸煤電耗 WT＝h年耗電量 Wn＝104 kWh13. 井塔及附屬設(shè)施主立井井塔斷面20m28m。提升機(jī)大廳層內(nèi)設(shè)100t/20t超卷?yè)P(yáng)起重機(jī)一臺(tái)，跨度18m，起重機(jī)軌面距提升機(jī)大廳層地坪高度為12m。井塔內(nèi)設(shè)客貨兩用電梯一部，載重量1000kg。二、副立井提升設(shè)備(一) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，采用立井單水平開(kāi)拓方式開(kāi)發(fā)全井田。副立井承擔(dān)全礦井運(yùn)送井下人員、水泥砂石、錨桿、坑木、綜采支架及其它材料的輔助提升任務(wù)。，副井井口軌面標(biāo)高+，井底軌面標(biāo)高+。礦井工作制度為：年工作日330d，副井每天凈提升時(shí)間12h。井下實(shí)行“四、六”工作制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。(二) 副立井提升系統(tǒng)設(shè)備訂貨現(xiàn)狀副立井裝備兩套提升系統(tǒng)，其中一套為一個(gè)雙層六繩特大罐籠+平衡錘，另一套為一個(gè)交通罐籠+平衡錘。雙層六繩特大罐籠+平衡錘提升系統(tǒng)承擔(dān)全礦主要輔助提升任務(wù)，交通罐+平衡錘提升系統(tǒng)主要用于升降零星人員。提升設(shè)備及提升容器已訂貨。特大罐籠提升系統(tǒng)提升設(shè)備為JKM56（Ⅲ）型塔式多繩摩擦提升機(jī)一臺(tái)，提升機(jī)配套交流調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)1臺(tái)，電動(dòng)機(jī)功率2600kW，電壓6kV,。提升鋼絲繩為進(jìn)口52 ZBB 636WS+FC 1770 SS 1938 1000型鋼絲繩三根， 52 ZBB 636WS+FC 1770 ZZ 1938 1000型鋼絲繩三根，每根鋼絲繩公稱直徑52mm，參考重量1000kg/100m，公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa，最小破斷拉力總和1938kN，整根長(zhǎng)790m。4（Ⅰ）型塔式多繩摩擦提升機(jī)一臺(tái)，采用減速機(jī)傳動(dòng)，交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。提升機(jī)配套異步電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，功率160kW，轉(zhuǎn)速735r/min，電壓380V。副立井提升系統(tǒng)采用井塔式布置方式。(三) 副立井提升系統(tǒng)的計(jì)算和校驗(yàn)1．設(shè)計(jì)依據(jù)副立井井口軌面標(biāo)高 ＋副立井井底軌面標(biāo)高 ＋副立井井筒垂深 特大罐籠系統(tǒng)提升容器中心距： 3240mm特大罐籠系統(tǒng)提升方式 單罐籠、平衡錘提升交通罐籠系統(tǒng)提升容器中心距： 1200mm交通罐籠系統(tǒng)提升方式 單罐籠、平衡錘提升副立井井筒直徑 由于本礦井井下輔助運(yùn)輸形式為