【正文】 因此，礦井通風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)中的基本原則，就是保證通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性及經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性。因此，礦井通風(fēng)的首要任務(wù)是確立一個(gè)完善的通風(fēng)系統(tǒng)、保證井下空氣質(zhì)量符合要求。7．11．2 噸煤電耗 （765） 提升設(shè)備按理想條件的有益電耗 （766） 設(shè)備提升效率 （767）第8章 礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)系統(tǒng)是保障礦井安全的最主要技術(shù)手段之一。不再校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的特殊過負(fù)荷系數(shù)。擬采用搖臺(tái)或活動(dòng)框架式承接裝置做為提煤、下放材料的承接裝置。式中 —力圖中最大拖動(dòng)力；—所選電動(dòng)機(jī)作用于滾筒上的額定力；—電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷系數(shù)。說明前面所預(yù)選電動(dòng)機(jī)是合適的，此電動(dòng)機(jī)且有一定的富裕能力。 按電動(dòng)機(jī)允許發(fā)熱條件應(yīng)滿足式中 —初選電動(dòng)機(jī)的額定功率。故所選的電動(dòng)機(jī)容量是合適的。 等效力： （756） （757）由式（757）可求： 等效容量： （758）式中 —提升容器最大速度，；—提升機(jī)減速器效率，二級(jí)傳動(dòng)時(shí)；—電動(dòng)機(jī)容量的備用系數(shù)，取K180。7．10．1提升電動(dòng)機(jī)等效容量的計(jì)算以提矸作業(yè)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)容量。初選的提升機(jī)，是否能滿足各種運(yùn)行狀態(tài)的要求，要通過驗(yàn)算才能確定。7．9．3 繪制速度圖和力圖由以上參數(shù)畫出提升速度圖力圖，如下圖791所示。根據(jù)上面簡(jiǎn)單分析，不再對(duì)其他各種作業(yè)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算。如果能夠提升煤、下放材料同時(shí)進(jìn)行，無論對(duì)電動(dòng)機(jī)容量、電能消耗以及縮短副井全部工作時(shí)間都是有利的。因此不再計(jì)算提升人員的動(dòng)力學(xué)。7．9．2 副井其他作業(yè)（運(yùn)送人員、下放設(shè)備等）動(dòng)力學(xué)分析上提人員時(shí)的載荷小于提煤、矸時(shí)的載荷。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的拖動(dòng)力矩：拖動(dòng)力矩的方向與提升運(yùn)動(dòng)方向相同。設(shè)備運(yùn)行時(shí)的阻力矩：在運(yùn)行中所受到的阻力有空氣阻力、罐耳和罐道之間的阻力、鋼絲繩在天輪和滾筒上的彎曲阻力以及天輪、滾筒的軸承阻力等。作用在提升機(jī)主軸上力矩有：鋼絲繩和提升重力所引起的靜力矩；設(shè)備運(yùn)行時(shí)的阻力矩；提升系統(tǒng)的慣性力矩；電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的拖動(dòng)力矩。提升容器、貨載、井筒內(nèi)的鋼絲繩作直線運(yùn)動(dòng)，提升機(jī)滾筒、纏繞在滾筒上的鋼絲繩、減速器齒輪、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以天輪等作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。提升機(jī)在一次提升過程中，在加速、等速、減速、爬行和制動(dòng)等各運(yùn)行階段，提升系統(tǒng)是一個(gè)速度變化的運(yùn)動(dòng)體系。綜上所述，本礦的提升機(jī)控制系統(tǒng)采用控制，這種控制方式是目前煤礦上的機(jī)電設(shè)備采用的新興控制技術(shù)，它不僅具有操作維護(hù)簡(jiǎn)單、占地少、噪聲小而且提升平穩(wěn)、安全性高、制動(dòng)停車準(zhǔn)確。檢查井筒及鋼絲繩時(shí)，運(yùn)行速度為。因下放材料、設(shè)備時(shí)的時(shí)間與運(yùn)送人員時(shí)的休止時(shí)間較相近，所以下放貨載時(shí)的一次循環(huán)時(shí)間可令其與運(yùn)送人員時(shí)的循環(huán)時(shí)間相同。如減速度取得過大，采用電氣制動(dòng)時(shí)，會(huì)使主電動(dòng)機(jī)溫升過高，有可能使預(yù)選電動(dòng)機(jī)過熱。這樣，雖一次提煤運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)送人員運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，因二者休止時(shí)間不同，故一次循環(huán)時(shí)間不同，經(jīng)計(jì)算求出運(yùn)送人員時(shí)，一次循環(huán)時(shí)間。爬行階段運(yùn)動(dòng)參數(shù)與提煤時(shí)相同。不論何種方式,一律取加、減速度相等且為。但上下罐所乘人數(shù)很難完全相等。取爬行距離；爬行速度；未減速度。因此在確定正常減速度時(shí)，對(duì)產(chǎn)生滑動(dòng)的問題不予考慮。至于超前滑動(dòng)則有可能產(chǎn)生于安全制動(dòng)狀態(tài)。這對(duì)于該礦副井提升來說，有時(shí)也因自由滑行減速度過大而不得不采用電動(dòng)機(jī)方式減速。這在提升中是經(jīng)?？梢杂龅降默F(xiàn)象。這對(duì)于凸輪板外形的設(shè)計(jì)是十分方便的。因?yàn)槟壳八俣冉o定裝置均采用帶凸輪板的以行程為函數(shù)的控制方法。 減速度為了與運(yùn)送人員時(shí)數(shù)值一樣，取減速度。3. 按預(yù)選電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷能力計(jì)算加速度： （735）式中 （736）根據(jù)以上所述三個(gè)條的計(jì)算結(jié)果，可采用方案，但由于副井升降人員的主加速度不大于。由型提升機(jī)數(shù)據(jù)中，查得；—礦井阻力系數(shù)，罐籠提升?。弧嵘到y(tǒng)總變位質(zhì)量，；—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量?！睂?duì)升降物料的加、減速度規(guī)程沒有規(guī)定，一般在豎井，加、減速度最大不超過。而提升容器的運(yùn)行規(guī)律與容器的類型及控制方法等有密切關(guān)系。在提升過程中這些部件各運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)都圍繞自己的軸，以不同的回轉(zhuǎn)半徑和回轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，需要把它們變位到滾筒圓周上，則各部件變位后的質(zhì)量值就不等于它原來的數(shù)值。則直線運(yùn)動(dòng)部分的變位質(zhì)量為 （728）式中 —提升鋼絲繩總長(zhǎng)度，；提升載荷質(zhì)量（這里以提升矸石的質(zhì)量來計(jì)算）： （729）提升容器的質(zhì)量： （730）因?yàn)樵摰V井為雙層罐籠提升，其提升容器質(zhì)量就等于罐籠的自重加上礦車的自重。計(jì)算時(shí)，我們只要計(jì)算出提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量并乘以相同的切線加速度，即可求出整個(gè)提升系統(tǒng)的總慣性力。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量： （726）7．6．4 確定提升機(jī)的實(shí)際最大提升速度 （727）7．7 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量7．7．1 變位質(zhì)量的意義在提升過程中，提升系統(tǒng)的各運(yùn)動(dòng)情況是較為復(fù)雜的。7．6．2 估算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) （725）式中 —減速器的傳動(dòng)比；—提升機(jī)滾筒直徑。7．5．6 提升機(jī)與井筒的相對(duì)位置圖圖751　副井提升機(jī)與井筒相對(duì)位置圖提升機(jī)與井筒相對(duì)位置參數(shù)如下： 7．6 提升電動(dòng)機(jī)的初選計(jì)算提升電動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)以最重的提升貨載計(jì)算，而本礦井的提升最重貨載為矸石，為此就根據(jù)提矸作業(yè)預(yù)選電動(dòng)機(jī)。7．5．5 計(jì)算提升機(jī)滾筒下繩的出繩角 （723）以上計(jì)算值符合型提升機(jī)最小下出繩角要求：實(shí)際下出繩角大于允許值，因此符合要求。兩滾筒中心距為,故。7．5．3 計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng) （720）式中　　—天輪直徑 ；—滾筒中心線與井口水平高差，從型提升機(jī)的數(shù)據(jù)中查得滾筒中心線高出提升機(jī)房地面，??；于是鋼絲繩的弦長(zhǎng)：。在計(jì)算和選擇鋼絲繩時(shí),曾估算井架高度為，經(jīng)過上述計(jì)算，說明原估算數(shù)值不可用，經(jīng)校驗(yàn)，以上計(jì)算所選的鋼絲繩可以使用。7．4．2 天輪的選擇與計(jì)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井上提升機(jī)，圍抱角小于的天輪直徑 （716） （717）經(jīng)上述計(jì)算，在《礦井提升設(shè)備》中查表32井上固定天輪參數(shù)規(guī)格，選擇標(biāo)準(zhǔn)天輪為：型；名義直徑；變位質(zhì)量。 對(duì)提升機(jī)強(qiáng)度校核最大靜拉力: （714）最大靜拉力差: （715）經(jīng)上校核，所選用的提升機(jī)強(qiáng)度合格。 驗(yàn)算提升機(jī)滾筒寬度提升機(jī)滾筒寬度的選用 （713）式中 —提升高度， ；—滾筒直徑，—鋼絲繩的直徑—鋼絲繩圈間的間隙，一般取2～3。7．4 礦井提升機(jī)和天輪的選擇計(jì)算7．4．1 提升機(jī)的選擇與計(jì)算 提升機(jī)滾筒直徑的確定按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：對(duì)于地面使用的提升機(jī) （79） （710）對(duì)于井下使用的提升機(jī) （711） （712）式中 —鋼絲繩的直徑, ；—鋼絲繩中最粗鋼絲直徑, 。 （77）式中 —鋼絲繩終端荷重，；—鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度，；—鋼絲繩安全系數(shù)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，單繩纏繞式提升設(shè)備采用的鋼絲繩的安全系數(shù)：專為升降人員用的鋼絲繩不得小于9；升降人員和物料用的鋼絲不得小于9；提升物料時(shí)不得小于；專為升降物料用的鋼絲繩不得小于；在此式中取安全系數(shù)。一車矸石重： （75）式中 —矸石比重，已知 ；—礦車容積，一噸礦車容積。7．3 提升鋼絲繩選擇計(jì)算7．3．1 初步估算鋼絲繩最大懸垂長(zhǎng)度 （74）式中 —初步估算井架高度，井架高度在尚未精確確定時(shí)，可先按下面數(shù)值選?。汗藁\提升：；箕斗提升：；式中暫??；—井筒深度。為此，故選用型一噸雙層單車標(biāo)準(zhǔn)罐籠提升,提升容器選用固定式礦車。雙層罐籠升降人員時(shí),若兩層同時(shí)進(jìn)出,則休止時(shí)間比單層增加，若只能由一個(gè)水平進(jìn)出,其休止時(shí)間應(yīng)較單層罐籠增加一倍,并應(yīng)另加換置罐籠的時(shí)間。此值小于《煤礦安全規(guī)程》允許值。7．2．1 確定合理提升最大速度立井中用罐籠升降人員的最大速度不得得超過下列公式求出之?dāng)?shù)值,但最大不得超過，一般都采用經(jīng)濟(jì)速度法，常用的經(jīng)濟(jì)提升速度為 （71）最大經(jīng)濟(jì)速度： 取 式中 —最大經(jīng)濟(jì)提升速度，；—提升高度，；其中；—礦井深度。提升容器容量越大，則所需提升設(shè)備也越大，初期投資越大，因此，從降低初期投資著眼，應(yīng)選擇容量較小的，但為了增加產(chǎn)量，勢(shì)必增多提升速度，這樣增大了電動(dòng)機(jī)容量和電能消耗，使運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用增加。圖711提升機(jī)與井筒位置7．2 立井罐籠提升容器的選擇提升容器容量，要按提升任務(wù)的大小來確定。鋼絲繩是由一定數(shù)量的細(xì)鋼絲捻成股，再用若干股捻成繩，繩的中間夾著纖維繩芯制成。重車提升到地面的同時(shí)，空車已下放到井底車場(chǎng)。決定提升方式的一般原則：對(duì)煤塊度要求高時(shí)，應(yīng)考慮用罐籠作主提升設(shè)備；地面生產(chǎn)系統(tǒng)遠(yuǎn)離井口時(shí)，適宜采用罐籠提升；一個(gè)水平開采，多采用雙容器提升，多水平同時(shí)開采的礦井，應(yīng)采用單容器加平衡錘的提升系統(tǒng)。7．1 立井罐籠提升方式的確定與選型計(jì)算及內(nèi)容7．1．1 提升方式的確定新星礦為立井，礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，主井用作回風(fēng)井用，副井作主提升井；礦井井筒形式為立井，且礦井年產(chǎn)量小于的小型礦井宜采用罐籠提升；因此，副井提升方式采用雙層單車雙罐籠提升。本礦主、副井為立井，副井作主提升井用，其提升工作任務(wù)多，擔(dān)用全能提升井；提升任務(wù)：提升煤碳和矸石、下放材料和設(shè)備、升降人員等；主井用來作回風(fēng)井用。班）2. 確定每班所需的列車次數(shù)（次/臺(tái)班） （627）式中—每班運(yùn)輸工作時(shí)間（可?。弧姍C(jī)車往返一次所需時(shí)間，； （628）式中—加權(quán)平均運(yùn)輸距離；—運(yùn)輸休止時(shí)間，取。 根據(jù)制動(dòng)條件驗(yàn)算根據(jù)制動(dòng)距離的要求進(jìn)行校驗(yàn)由制動(dòng)距離求得: （626）則，說明電機(jī)車牽引20輛一噸礦車時(shí)，能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)的制動(dòng)要求。 根據(jù)電機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算1. 分別計(jì)算電機(jī)車牽引重列車和空列車時(shí)的牽引力重列車時(shí)的牽引力: (612)空列車時(shí)的牽引力: (613)2. 每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的牽引力 (614) (615)3. 用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出相應(yīng)的電流值當(dāng)時(shí)，用下式求： (616)當(dāng)時(shí)，就用下式求： (617)根據(jù)上式計(jì)算出的、均小于，故應(yīng)利用公式(617)，求得：重列車運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流 空列車運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流 4. 用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算電機(jī)車的運(yùn)行速度當(dāng)時(shí)，可利用下式來計(jì)算： (618) 當(dāng)時(shí)，可利用下式計(jì)算： (619)當(dāng)時(shí)，可利用下式計(jì)算得： (620)根據(jù)以上計(jì)算出的、值均小于，小于，故應(yīng)利用(618)式，求得：重列車運(yùn)行速度 空列車運(yùn)行速度 5. 計(jì)算列車運(yùn)行一個(gè)循環(huán)電動(dòng)機(jī)的均方根電流值 （621）式中—調(diào)車系數(shù)（運(yùn)距小于，??；運(yùn)距小為～，?。贿\(yùn)距大于，取）；—每個(gè)運(yùn)輸循環(huán)中的休止時(shí)間（分）；它包括列車裝載時(shí)間、卸載時(shí)間及循環(huán)間的休止時(shí)間；可??；—列車往返一次所需的運(yùn)行時(shí)間，；； （622），—分別為重、空列車的運(yùn)行時(shí)間，；可用下二式求得：重列車的運(yùn)行時(shí)間: （623）空列車的運(yùn)行時(shí)間 （624）式中—重列車運(yùn)行平均速度，??；主要考慮到列車過彎道或過道岔時(shí)速度的降低；—為空車平均運(yùn)行速度，?。弧獮殡姍C(jī)車到最遠(yuǎn)的一個(gè)裝車站的距離；。表 列車運(yùn)行阻力系數(shù)（）