【正文】 箕斗提升時(shí)： Ff＝〔 Q2+Q+np（ Hk′+Ht） +nqHH〕 g N （ ） ＝〔 7000+12300+4（ +540） +4〕 ＝ N 罐籠提升時(shí)： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 主井提升設(shè)備 27 Ff＝〔 Q2+2（ G+G0） +np（ Hk′+Ht） +n1qHH〕 g N （ ） ＝〔 7000+2（ 1000+592） +4（ +540） +4〕 ＝ N ⑵ 鋼絲繩作用在主導(dǎo)輪上的最大靜張力差 Fc 箕斗提升時(shí)： Fc＝〔 Q+︱ ΔHt︳〕 g＝（ 12300+0） ＝ 120540 N （ ） 罐籠提升時(shí)： Fc=〔 4G+(ΔH+1)〕 g＝（ 41000+1） ＝ 39210 N （ ） 式中： Δ——提升鋼絲繩與平衡尾繩總單位質(zhì)量 之差，對(duì)于等重尾繩的提升系統(tǒng)Δ＝ 0，上式中 Δ 取其絕對(duì)值； 電動(dòng)機(jī)容量選擇 本部分內(nèi)容，不進(jìn)行運(yùn)的學(xué)和動(dòng)力學(xué)的計(jì)算，只進(jìn)行近似計(jì)算： 102K Q VNP????? 。 ⑴ 主導(dǎo)輪直徑 根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定，摩擦式提升機(jī)的主導(dǎo)輪直徑 D 與鋼絲繩直徑 d 之比應(yīng)符合下列要求： 有導(dǎo)向輪時(shí)： D≥90d 對(duì)箕斗井： D/d＝ 2800/＝ 11490 對(duì)罐籠井： D/d＝ 2800/23＝ 12290 所以主導(dǎo)輪直徑選 D＝ ，主、副井均能滿足《安全規(guī)程》的要求。 ⑷ 驗(yàn)算鋼絲繩的安全系數(shù) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 主井提升設(shè)備 26 箕斗提升時(shí)： 2()za nQm g Q Q n P H c?? ? ? ? ? ? 4 4 3 0 0 0 09 . 8 (1 2 3 0 0 7 0 0 0 4 2 . 6 5 5 7 2 . 8 5 )?? ? ? ? ? ? ? 罐籠提升時(shí)： ? ?202 za Qm g Q G G n P H?? ? ? ? ? ? ????? ? ?4 3 4 5 0 0 09 . 8 7 0 0 0 2 1 0 0 0 5 9 2 4 1 . 9 8 5 6 9 . 5?? ? ? ? ? ? ? ?? 9. 58 所以鋼絲繩的安全系數(shù)均能滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。 ① 對(duì)于主井（箕斗井） ma＝ cH ＝ ＝ 所以： P6123 00 700 0155 0 104 ( 572 .85 ) 955 2 ???????＝ Kg ② 對(duì)于副井（罐籠井） ma＝ cH ＝ ＝ 所以： P6700 0 2 (100 0 592 )155 0 104 ( 569 .5 ) 955 2 ? ? ???????＝ Kg 根據(jù)計(jì)算出的 P 值，主井提升鋼絲繩決定選用繩 619 股（ 1+6+12）繩纖維芯，直徑為 的鋼絲繩，其參考質(zhì)量為 ， 430000N。 ① 對(duì)于箕斗井： HH＝ Hg＋ ＝ +＝ Ht＝ Hz＋ Hs＋ Hx＝ 20+500+20＝ 540m Hk′=Hr＋ Hg＋ h＋ H2x＝ 12+++5＝ 所以： Hc＝ HH＋ Ht＋ Hkˊ＝ +540+＝ ② 對(duì)于罐籠井： HH＝ Hg＋ ＝ +＝ Ht＝ Hz＋ Hs＋ Hx＝ 20+500+20＝ 540m Hk′=Hr＋ Hg＋ h＋ H2x＝ 10+++5＝ 所以： Hc＝ HH＋ Ht＋ Hkˊ＝ +540+＝ ⑶ 確定鋼絲繩每米質(zhì)量 P 箕斗提升： P 20()r B canHgm???? ， Kg/m （ ） 罐籠提升： P 2002( )()r B caQ G GnHgm????? ， Kg/m （ ） 式中： B? ——鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度， Pa； 0r ——鋼絲繩密度， Kg/m3； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 主井提升設(shè)備 25 n——鋼絲繩數(shù)目； g——重力加速度， m/s2； ma——提升鋼絲繩的安全系數(shù)； 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定當(dāng)鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度 cH 不大于 1200m 時(shí)，按下列公式計(jì)算 ma： 專為升降物料時(shí)： ma＝ cH 人員和物料混合提升時(shí)： ma＝ cH 同時(shí)鑒于我國(guó)立井多采用抗拉強(qiáng)度為 1550N/mm2和 1700 N/mm2 兩種鋼絲繩，不妨取鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度 B? ＝ 1550N/mm2＝ 1550106Pa。 根據(jù)井筒斷 面布置和所選容器得外形尺寸可知，罐籠提升得提升鋼絲繩的中心距為 300mm，箕斗提升的提升鋼絲繩的中心距為 300mm。 ⑴ 提升鋼絲繩的繩端荷重 Qd 箕斗提升時(shí)： Qd＝（ Q+Q2） g， N； （ ） 罐籠提升時(shí)： Qd＝〔 Q2+2（ G+G0）〕 g， N； （ ） 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 主井提升設(shè)備 23 式中： Qd —— 鋼絲繩繩端荷重， N； Q2 —— 罐籠的質(zhì)量， kg； Q—— 一次提升量， kg； 2——每次提升的礦車數(shù)； G—— 礦車中的裝載質(zhì)量， kg； G0——礦車的質(zhì)量， kg； G——重力加速度， ； 所以： 箕斗提升時(shí)： Qd＝（ Q+Q2） g＝（ 12300+7000） ＝ 189140N 罐籠提升時(shí)： Qd＝〔 Q2+2（ G+G0）〕 g＝〔 7000+2（ 1000+592）〕 ＝ ⑵ 鋼絲繩最大懸垂度 Hc＝ HH＋ Ht＋ Hkˊ， m （ ） 式中： Hc——尾繩環(huán)的高度， m； HH＝ Hg＋ （ ） s——提升鋼絲繩的中心距， m； Hg——過卷高度，取 ； Ht——提升高度， m； Ht＝ Hz＋ Hs＋ Hx （ ） Hz——裝載水平至井下運(yùn)輸水平的高度，取 20m； Hx——卸載水平至井口的高度，取 20m； Hs——井 筒深度， m； Hkˊ——提升容器在卸載位置時(shí)，容器底部至主導(dǎo)輪軸的高度； Hk′=Hr＋ Hg＋ h＋ H2x （ ） Hr——容器全高， m； h——導(dǎo)向輪中心距樓板層面高度， h＝ ； R——導(dǎo)向輪半徑， m； H2x——主導(dǎo)輪中心至導(dǎo)向輪中心的高度， m； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 主井提升設(shè)備 24 根據(jù)所選提升容器查表得箕斗全高為 ，罐籠全高為 10m。待井筒施工揭露風(fēng)化帶后，應(yīng)對(duì)巖層風(fēng)化程度進(jìn)行專題研究，一旦認(rèn)為風(fēng)化帶風(fēng)化程度較弱，采取技術(shù)措施可以保障裝載系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，不排除按方案二實(shí)施的可能性。因此對(duì)硐室的施工和支護(hù)極為不利，雖然技術(shù)上可采取注漿法施工，但仍存在有風(fēng)險(xiǎn)，作為裝載系統(tǒng)一旦有問題將影響全礦井正常生產(chǎn)。 主要缺點(diǎn)是：整個(gè)裝載系統(tǒng)的上半部分包括部分上倉(cāng)斜巷、全部煤倉(cāng)和整個(gè)膠帶機(jī)頭硐室均位于基巖風(fēng)化帶內(nèi)。從煤倉(cāng)上口至主井井底最小高度為 ，而車場(chǎng)水平上基巖包括風(fēng)化帶總厚 ，故該方案煤倉(cāng)上口在基巖面以下 ，上倉(cāng)皮帶機(jī)頭硐室頂在基巖面以下 ，煤倉(cāng)上口標(biāo)高 ，裝載硐室及裝載皮帶巷位于基巖面以下 ，裝載皮帶巷標(biāo)高 ，煤倉(cāng)高度 30m，主井水窩底與車場(chǎng)水平標(biāo)高一致，通過車場(chǎng)水平作平巷直接清理主井撒煤。 方案二：水平上裝載全上提方式，主井底采用平巷清撒煤系統(tǒng)。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 主井提升設(shè)備 22 該方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：主井裝載系統(tǒng)及煤倉(cāng)均位于風(fēng)化帶下較穩(wěn)定的巖層內(nèi)，對(duì)硐室的穩(wěn)定和支護(hù)有利。煤倉(cāng)上口標(biāo)高 ，裝載皮帶巷標(biāo)高 ，煤倉(cāng)高度 30m，裝載硐室及裝載皮帶巷位于基巖面以下 。 該方案沿基巖風(fēng)化帶下部布置煤倉(cāng)及裝載 系統(tǒng)，主井底采用斜巷清撒煤系統(tǒng)。根據(jù)主井井檢孔資料，基巖風(fēng)化帶厚度 ，扣除風(fēng)化帶后，二 1 煤層上覆穩(wěn)定基巖厚 ，其中車場(chǎng)水平上穩(wěn)定基巖厚度 。根據(jù)防滑計(jì)算，箕斗需加防滑配重4108kg。 根據(jù)通風(fēng)要求，核算井筒斷面，如不能滿足，則最后按通風(fēng)要求確 。 根據(jù)已經(jīng)確定的井筒直徑，驗(yàn)算罐道梁型號(hào)以及罐道規(guī)格。 根據(jù)提升間、梯子間、管路、電纜占用面積和罐道梁寬度、罐道厚度以及規(guī)定的間隙，用圖解法或解析法求出井筒近似直徑。 井筒凈斷面尺寸的確定步驟如 下： 根據(jù)井筒的用途和所采用的提升設(shè)備，選擇井筒裝備的類型，確定井筒斷面布置形式。 安全間隙的確定 提升容器相互之間，提升容器與罐梁、井梁、井壁之間的安全間隙是布置井筒、設(shè)計(jì)井筒斷面的重要參數(shù)，應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定選取。一般 梯子間布置在與罐籠長(zhǎng)軸平行的一側(cè)。這種層格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，適用于重載、高速的大型深礦井，具有節(jié)省鋼材、通風(fēng)好、提升穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是今后深井井筒裝備的發(fā)展方向。懸臂梁和懸 臂支撐架布置，簡(jiǎn)化了層格結(jié)構(gòu)，節(jié)省了鋼材，但是，安裝要求精確。通梁和山字形層格結(jié)構(gòu)是我國(guó)過去常見的布置形式。 根據(jù)提升容器和井筒裝備的不同，井筒斷面布置形式多種多樣。 井筒斷面布置 井筒斷面應(yīng)根據(jù)選定的提升容器與井筒裝備的類型來布置，井筒斷面內(nèi)除提升間以外，根據(jù)井筒的用途，往往還需要布置梯子間、管纜間或延深間。井下工人為 90991＝ 818 人 所以下井最大工人數(shù) 818/3＝ 272 人 ⑵ 用提升人員 進(jìn)行驗(yàn)算： 04 0 6 0rjjnnV HaV ??? ?? ? ? （ ） 式中： rn ——每罐提升人數(shù)， 24 人； 0n ——最大作業(yè)班下井人數(shù)， 200 人； a ——提升加速度，取 ； sxH H H??＝ 500+20＝ 520 其中： sH ——礦井開采水平垂直深度， m； xH ——卸載水平至井口水平距離，取 20m； ? ——穩(wěn)罐附加時(shí)間，取＝ 6s； θ——上下人員休止時(shí)間，取 40s； 所以： 40 60rjjnV HaV ???? ? ? ＝ 40 60 240. 4 52 0 52 0 6 400. 7 0. 4 52 0? ?? ? ? ??＝ 497? 272 人 滿足要求。 ⑴ 下井人數(shù)的確定 因?yàn)樵摰V年產(chǎn)量為 90 萬噸，且工作制度為 “三、八制 ”，二班半采煤半班準(zhǔn)備。根據(jù)輔助運(yùn)輸設(shè)備和井下矸石量，初步選擇罐籠型號(hào)為 GDS－ 12/754 型 1t 礦車雙層四車罐籠，其自重為 7t。箕斗有效容積 10m3，自重 。 ??,煤的容重 為 ,? 為碎脹系數(shù) ,取 ； VQ ——箕斗容積； β——滿度系數(shù)，取 ； 39。? （ ） 式中： 39。主井采用箕斗提升，主要負(fù)責(zé)提煤；副井采用罐籠提升，負(fù)責(zé)提矸、下料、升降設(shè)備和人員等各種輔助提升。按照提升鋼絲繩類型，又分單繩和多繩提升兩類，其中多繩提升具有提升安全、鋼絲繩直徑小、設(shè)備重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因而在大中型礦井使用日益廣泛。當(dāng)一套提升設(shè)備兼作提升煤和升降人員用，則選用罐籠。 提升容器的選擇 提升容器的選擇是由井筒用途和礦井年產(chǎn)量決定的。 由此驗(yàn)算服務(wù)年限如下： 6 3 7 7 . 0 25 0 . 69 0 1 . 4KZT K? ? ?? ? ? 年＞ 40 年 符合要求。規(guī)定該設(shè)計(jì)礦井年工作日為 330天，每日三班工作，每日工作 8 小時(shí)，每日凈提升時(shí)間數(shù)為 16 小時(shí)。各種主要巷道的可采地質(zhì)開采條件 儲(chǔ)量級(jí) 別比例（％） 簡(jiǎn)單 中等 復(fù)雜 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型 井田內(nèi) A+B 級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) A+B 級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定 第一水平內(nèi) A 級(jí)儲(chǔ)量占本水平內(nèi)儲(chǔ)量的比 例 40 30 15 30 20 不作具體規(guī)定 不要求 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)