【正文】 HVm ? (3— 22) 式中 H— 礦井提升高度， m。 必須說明，最大提升速度要受《煤礦安全規(guī)程》的限制。式 （ 3— 16） 中 ne為 已選出電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)數(shù)， r／ min。此外，應(yīng)選用過負(fù)荷系數(shù)較大者，以滿足對(duì)電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷能力的要求。所選提升電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)與 ne接近 。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按前面確定的額定轉(zhuǎn)速 ne選取。 初選提升電動(dòng)機(jī)的依據(jù)是：電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn) 數(shù)及電壓等級(jí)三個(gè)方面的要求。 電動(dòng)機(jī)功率大于 200kw 時(shí)應(yīng)選用高壓電動(dòng)機(jī)， 200kW 以下時(shí)可選用 380V 的低壓電動(dòng)機(jī)。 JRQ 系列三相繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為加強(qiáng)絕緣型中型電動(dòng)機(jī)。 用于礦井提升的三相交流繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，低壓有 JR 系列，高壓有 JR、 JRQ和 YR(JRZ)三種系列，其技術(shù)規(guī)格見表 3— 4（ 1） 、表 3— 4（ 2） 及表 3— 4（ 3） 所列。因此，采用 晶閘管供電的直流電動(dòng)機(jī)施動(dòng)在國(guó)內(nèi)外的大型及特大型礦井也已得到了推廣應(yīng)用。但如采用電動(dòng)發(fā)電機(jī)組供電，則設(shè)備費(fèi)較高 。 直流拖動(dòng)有電動(dòng)發(fā)電機(jī)組供電和晶閘管供電兩種類型。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量超過 1000kw 時(shí)，因我國(guó)目前制造廠生產(chǎn)供應(yīng)的高壓換向器的容量不夠，故不宜采用單電動(dòng)機(jī)交流拖動(dòng)，應(yīng)考慮采用交流繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 雙電機(jī)拖動(dòng)或 直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。目前，我國(guó)礦山廣泛采用交流繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。在進(jìn)行提升設(shè)備的方案比較時(shí)也需要初步選擇電動(dòng)機(jī)。寫出提升機(jī)的型號(hào)及基本技術(shù)參數(shù)。注意選出 Vm 不能大于規(guī)程要求。 可按式（ 3— 19）列表 iDnem 60V ?? （ 3— 19） 計(jì)算出所選提升機(jī)在配不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)和不同減速比時(shí)的提升速度填入下表，其中減速比 i取值應(yīng)與提升機(jī)規(guī)格表中 i相對(duì)應(yīng)，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為近似值與實(shí)際值相差不大。并重新驗(yàn)算 滾筒寬度 ，直到纏繞層數(shù)滿足要求為止。 對(duì)于 鋼絲繩 纏繞層數(shù) ，我國(guó) 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：立井中升降人員或升降入員、物料的，只準(zhǔn)纏繞一層；專為升降物料的準(zhǔn)許纏兩層；傾斜井巷中升降人員的，準(zhǔn)許纏兩層；升降物料，準(zhǔn)許纏三層；在建井期間，無論在立井或傾斜井巷中，升降人員和物料的，都準(zhǔn)許纏繞兩層。 滾筒的 實(shí)際容繩 寬度由 可 以下公式 求出： 單滾筒或雙滾筒提升機(jī)， 單層纏繞時(shí) ， 每個(gè)滾筒 的實(shí)際容繩寬度為 ? ??? ??????? ???? dDHB 330 （ 3— 15） 滾筒的 實(shí)際 寬度 為 B，若 B′ ≤ B則 繩 在 滾筒 上可纏 繞 單層；若 B≤ B′ ≤ 2B則 繩 在 滾筒 上需 纏繞 兩層。 （ 5） 纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度 ? ＝ 2— 3mm。 （ 3） 滾筒表面應(yīng)保留三圈繩不動(dòng) (稱摩擦圈 )，以減 輕 繩與滾筒固定處的拉力。 （ 2） 鋼絲繩試驗(yàn)長(zhǎng)度， 根據(jù)我國(guó) 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，升降人員或升降人員和物 料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí) 起每隔 6 個(gè)月試驗(yàn) 1次；專門升降物 料 用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起經(jīng)過1 年進(jìn)行 1 次試驗(yàn)，以后每 隔 6 個(gè)月試驗(yàn) 1 次。 （三） 提升機(jī)滾筒寬度的驗(yàn)算 初選提升機(jī)后，滾筒的標(biāo)準(zhǔn)寬度則為已知，然后根據(jù)工作時(shí)纏繞鋼絲繩所需的實(shí)際寬度進(jìn)行驗(yàn)算。 （二） 提升機(jī)的最大 靜 張力和最大 靜 張力差的計(jì)算 提升機(jī)是按提升機(jī)系列規(guī)定的許用最大靜張力 ][ maxjF 和許用最大靜張力差 ][ maxcF 設(shè)計(jì) 出的 , 在選用時(shí)，應(yīng)使實(shí)際負(fù)荷所造成的最大靜張力和最大靜張力差小于或等于許用][ maxjF 和 ][ maxcF ，以保證提升機(jī)能正常工作。 我國(guó) 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定 ，提升機(jī)滾筒直徑的確定與鋼絲繩直徑、鋼絲直徑的關(guān)系如下： 對(duì)于地面使用的提升機(jī) ?1200D 80dD?? （ 3— 11） 對(duì)于 井 下使用的提升機(jī) ? 900D 60d??D （ 3— 12） 式中 D—— 滾筒直徑， mm； d—— 鋼絲繩直徑， mm， ? —— 鋼絲繩中最 粗 的鋼絲直徑 ， mm； 其值可在鋼絲繩規(guī)格表中查取。 （一） 提升機(jī)滾筒 直 徑的確定 提升機(jī)滾筒直徑 D，是計(jì)算選擇提升機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。 需注意根據(jù)新國(guó)標(biāo) GB8919— 2021 重要用途鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)，目前新出廠鋼絲繩力學(xué)性能參數(shù)表中給出的是鋼絲繩最小破斷拉力（ KN），而鋼絲繩最小破斷拉力與鋼 絲繩全部鋼絲破斷力之和不同，二者之間可按 GB8919— 2021 給出的系數(shù)換算。 可按式 （ 3— 10）驗(yàn)算選定鋼絲繩的實(shí)際安全系數(shù) CZqa pH Qm ??? g)( （ 3— 10） 若 am 不小于規(guī)程規(guī)定，則此繩可用，寫出鋼絲繩標(biāo)號(hào)： 例如 :6 19，直徑為 34 mm, B? 為 1700 Mpa,鋼絲的韌性Ⅰ號(hào)，光面，右同向捻的鋼絲繩， 鋼絲繩標(biāo)號(hào)為： 鋼絲繩 6 19— 34— 1700— Ⅰ — 光 — 右同 GB110274 還要查出鋼絲繩的每米重力 p，鋼絲直徑 ? ； 若 am 不滿足規(guī)程規(guī)定，則需重選鋼絲繩。 箕斗提升 30～ 35m； 可按式 （ 3— 9） 計(jì)算 單繩纏繞式提升鋼絲繩每米重力 p ： CaBZHmgp????11)( (N/m) （ 3— 9） 式中 QZ— 容器質(zhì)量 kg； Q— 次提升質(zhì)量 kg； B? — 鋼絲繩中鋼絲的抗拉強(qiáng)度（ Mpa=Ｎ／ mm2）；提升鋼絲繩B? 可取為 1550 Mpa（新國(guó)標(biāo) 1570）或 1700 Mpa(新國(guó)標(biāo) 1670)。提升鋼絲繩的選擇按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，應(yīng)采用最大靜載荷來進(jìn)行計(jì)算并考慮一定的安全系數(shù)。 二 、 提升鋼絲繩的選擇 立井單繩纏繞式提升一般選用 6 19 的鋼絲繩，如條件許可也可選用線接觸鋼絲繩或異型股鋼絲繩。 箕斗選定后因?qū)嶋H提升質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)提升質(zhì)量一般情況下不相等，所以要按實(shí)際提升質(zhì)量Q，重新計(jì)算一下完成生產(chǎn)任務(wù)所需要的最大一次提升循環(huán)時(shí)間 XT? ： QACa btT nfX 3600?? （ 3— 6） 表 3— 1 立井單繩箕斗規(guī)格表 型號(hào) JL— 3 JL— 4 JL— 6 JL— 8 名義裝載質(zhì)量（ t） 有效容積（ m3） 提升鋼絲繩直徑 （ mm) 3 31 4 37 6 43 8 43 鋼絲繩罐道 直徑（ mm) 32～ 50 根據(jù)安全系數(shù)確定 數(shù)量 4 剛性罐道 規(guī)格 380N/m 鋼軌 數(shù)量 2 箕斗 質(zhì)量（ t） 最大終端負(fù)荷質(zhì)量（ t） 最大提升高度（ m） 箕斗總高（ mm） 箕斗中心距（ mm） 適用井筒直徑（ m） 8 500 7780 1830 650 8650 1830 12 700 9450 1870 或 5 500 9250 2100 5 適應(yīng)提升 機(jī)型號(hào) 2JK— 2JK— 2JK— 3 2JK— 2JK— 3 2JK— 由此可估算出完成生產(chǎn)任務(wù)所需提升速度的最小值 V? ： ? ? ? ?2 422 aHuTauTaV xX ?????????? ?? （ m/s） （ 3— 7） V? 可作為選擇提升速度的依據(jù)，實(shí)際提升速度 mV 應(yīng)根據(jù)實(shí)際所選提升機(jī)直徑、減速器減速比、提升電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速計(jì)算。 一般認(rèn)為經(jīng)濟(jì)的提升速度為： HU j )~(? （ m/s） （ 3— 1） 式中 H — 提升高度（ m）； 一般情況下取中間值進(jìn)行計(jì)算，即 HUj ? ； 對(duì)于箕斗提升 ZXS HHHH ??? （ m）； （ 3— 2） 式中 SH — 礦井深度； XH — 卸載高度，箕斗提升 XH 可取 15~25m；罐籠提升 XH 可取為 0； ZH — 裝載高度，箕斗提升 ZH 可取 18~25m；罐籠提升 ZH 可取為 0； 根據(jù)經(jīng)濟(jì)提升速度，可估算經(jīng)濟(jì)提升時(shí)間： ????? uUHaU jjjT （ 3— 3） 式中 a — 提升加、減速度 (開始可假定加、減速度相等 )，對(duì)罐籠可暫取為 ～ ；對(duì)箕斗可暫取為 ； u — 容器爬行階段附加時(shí)間，對(duì)罐籠可暫取為 5s；對(duì)箕斗可暫取為 10s； ? — 容器裝卸載休止時(shí)間，可暫取為 10s； 一次經(jīng)濟(jì)提升質(zhì)量為 ： btTACa jnfj 3600Q ? (噸 ) （ 3— 4） 式中 nA — 礦井年產(chǎn)量（噸 /年）； fa — 提升富裕系數(shù)，對(duì)第一水平要求 fa ≥ ； C — 提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉(cāng) C=；無井底煤倉(cāng) C=； t — 日工作小時(shí)數(shù)，取 14小時(shí)； b — 年工作日， 取 300天； 根據(jù)計(jì)算所得 jQ ，從表 3— 1 立井單繩箕斗規(guī)格表中選取一次提升質(zhì)量與之相近的標(biāo)準(zhǔn)箕斗；寫出所選箕斗的型號(hào)，容器質(zhì)量（ kg） , 有效容積 (m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩S（ m） 等參數(shù)。在實(shí)際工作中確定提升方案時(shí)，要先對(duì)兩種方案進(jìn)行選型計(jì)算，從初期投資，運(yùn)行電費(fèi)等各方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，考慮現(xiàn)場(chǎng)特殊需要，確定經(jīng)濟(jì)合理的提升方案 。 在礦井年產(chǎn)量、工作制度一定的情況下，可以選擇大容量容器低速提升；也可以選擇小容量容器高速提升。可根 據(jù)礦井生產(chǎn)能力的大小確定提升容器的類型。在同等條件下，箕斗與罐籠相比，質(zhì)量小， 所需 井筒斷面小，裝卸載快，提升能力大，電動(dòng)機(jī)功率小，提升效率高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 (6) 礦車規(guī)格； (7) 井筒斷面尺寸，井筒中布置提升設(shè)備套數(shù)； (8) 井上、井下車場(chǎng)布置形式； (9) 礦井電壓等級(jí)。 以上所述，僅是確定提升方式的一般性原則，在具體設(shè)計(jì)工作中，要根據(jù)礦井的具體情況，提出多種可行性方案，再通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 并考慮我國(guó)提升設(shè)備的生產(chǎn)和供應(yīng)情況，才能合理地確定提升方案。 （ 5） 對(duì)于斜井，目前應(yīng)采用單繩纏繞式提升機(jī)；豎井年產(chǎn)量超過 600Kt，井深超過350m 的礦井，應(yīng)考慮采用多繩摩擦式提升機(jī)。 （ 3） 地面生產(chǎn)系統(tǒng)靠近井口時(shí)，采用箕斗提升可以簡(jiǎn)化后續(xù)的生產(chǎn)流程，若遠(yuǎn)離井口，需要軌道運(yùn)輸，應(yīng)采用罐籠提升。 在確定提升方式時(shí)，除考慮年產(chǎn)量這一主要因素外，還要考慮以下幾個(gè)因素： （ 1） 在礦井同時(shí)開采煤的品種多于兩種，要求不同品種的煤分別外運(yùn)時(shí)，應(yīng)考慮采用罐籠作為主井 提升設(shè)備。 （ 2） 年產(chǎn)量小于 300Kt 的大中型礦井，根據(jù)提升情況可愛用兩套罐籠提升設(shè)備，或用一套罐籠提升設(shè)備進(jìn)行混合提升。 一般提升方式可參考以下原則確定： （ 1） 年產(chǎn)量大于 300Kt 的大中型礦井，由于提升煤炭及輔助提升 的任務(wù)較大，一般均設(shè)主、副井兩套提升設(shè)備。 （五） 按拖動(dòng)裝置分類 （ 1） 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)施動(dòng)的提升設(shè)備 ； （ 2） 直流電動(dòng)機(jī)施動(dòng)的提升設(shè)備； （ 3） 液壓傳動(dòng)的提升設(shè)備。 （三） 按井筒傾角分類 （ 1） 豎并提升設(shè)備 ； （ 2） 斜井提 升設(shè)備。提升容器多為普通 罐 籠或翻轉(zhuǎn)罐籠。 三、礦井提升系統(tǒng) 根據(jù)提升方式的不同，礦井提升系統(tǒng)可分為以下幾種： （ 1） 豎并普通罐籠提升系統(tǒng) （ 2） 豎井箕斗提升系統(tǒng) （ 3） 斜井箕斗提升系統(tǒng) （ 4） 斜井串車提升系統(tǒng) 四、礦井提升設(shè) 備 的分類 （一） 按用途分類 （ 1） 主井提升 設(shè)備，專供提升煤炭用的提升設(shè)備。 二、礦井提升設(shè)備的組成部分 礦井提升設(shè)備一般包活捉升機(jī)、電動(dòng)機(jī)、提升鋼絲繩、提升容器、天輪、井架、裝卸載設(shè)備，以及電控設(shè)備與安全保護(hù)裝置等。 礦井提升設(shè)備的工作特點(diǎn)是在一定的距離內(nèi)，以變速和勻速作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，而且起動(dòng)和停止頻繁，因此它須具有良好的控制系統(tǒng)和完善的保護(hù)裝置，以保證安全可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。第三章 礦井提升設(shè)備選型設(shè)計(jì) 第一節(jié) 提升方式的確定及提升設(shè)備選型依據(jù) 一、礦并提升設(shè)備的作用 礦井提升設(shè)備是礦井重要的大型機(jī)電設(shè)備之一，它是聯(lián)系礦井井下與地面時(shí)主要生產(chǎn)設(shè)備。礦井提升設(shè)備的任務(wù)是提升有益礦物 (煤炭、礦石等 )和 矸 石，升降人員和設(shè)備，下放材料等。礦井提升設(shè)備的合理選型和正確的維護(hù)、管理和使用，對(duì)確保礦井提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有重大的意義。 礦井提升機(jī)主要由