畢業(yè)設(shè)計（論文）礦井提升設(shè)備的選型和設(shè)計

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1、中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 隨著國內(nèi)外的發(fā)展，為了提高設(shè)備能力、自動化程度和安全可靠性；對現(xiàn)有的提升 設(shè)備不斷的進行技術(shù)改造，從而由單繩纏繞式提升機發(fā)展到多繩摩擦式提升機，提升速 度加快，一次提升量也日益增大。為了節(jié)省大量電能，降低運行費用和減少廠房面積的 建設(shè)，因此我礦選用了落地式多繩摩擦式提升機。多繩摩擦式提升機在一定程度上解決 了單繩纏繞式提升機在深井條件下所出現(xiàn)的問題，提升機采用了尾繩平衡，以減少容器 兩端張力差，提高運行的可靠性。而且采用了油缸后置式盤形制動器、操縱臺采用了集 成信號燈和數(shù)字式深度指示器，從而更有力的提高了安全性能。 礦井提升機的發(fā)

2、展，都在采用最新的技術(shù)、最新的工藝、最新的材料，使提升設(shè)備 向大型化、高效率、安全可靠、運行準確和高度集中化、自動化方向發(fā)展。 關(guān)鍵詞：提升機 ；安全 ；可靠 ；制動； 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 目 錄 1 緒論. 1.1 前言. 1.2 設(shè)計要求. 2 礦井提升設(shè)備的選型. 2.1 主井提升設(shè)備的選型的計算. 2.2 開采煤時主井提升能力校核. 2.3 副井提升設(shè)備的選型計算. 2.4 開采煤時副井提升能力校核. 3 礦井提升設(shè)備的安全管理. 3.1 對提升司機的要求. 3.2 操作前的準備和檢查. 3.3 對提升機的有關(guān)規(guī)定. 3.4 提升機的檢查和維護. 結(jié)

3、束語. 參考文獻. 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 致謝. 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 1 緒論 1.1 前言 礦井基本資料： 礦井七 2 煤與二 1 煤采用分期開拓開采的方式，初期開采七 2 煤，后期經(jīng)技術(shù)改造后開 采二 1 煤。七 2 煤井設(shè)計生產(chǎn)能力為 0.30Mt/a，采用立井開拓，二個提升井筒，其中主井 井深 277m，擔負七 2 煤礦井提煤任務；副井井深 277m，擔負七 2 煤礦井輔助提升任務； 二 1 煤井設(shè)計生產(chǎn)能力為 0.45Mt/a，采用立井開拓，利用七 2 煤井二個提升井筒延深至二 1 煤的開采水平，在七 2 煤井開采

4、結(jié)束后進行二 1 煤的開采，二 1 煤主井井深 577m，擔負 二 1 煤礦井提煤任務；副井井深 577m，擔負二 1 煤礦井輔助提升任務。 1.2 設(shè)計要求： 1、設(shè)計要符合煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)程、煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定。 2、設(shè)計遵循煤炭工業(yè)建設(shè)的方針政策，在保證供電安全可靠的基礎(chǔ)上進行技術(shù)經(jīng)濟比較， 選用最佳方案。 3、設(shè)備選型時，應采用定型的成套設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新產(chǎn)品，積極采取措施減少 電能損耗，節(jié)約能源。 4、設(shè)計質(zhì)量要確保技術(shù)的先進性、經(jīng)濟合理性、安全適應性。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 礦井提升設(shè)備 21主提升設(shè)備選型計算 （一）設(shè)

5、計依據(jù) 初期開采七 2煤時 1、生產(chǎn)能力：0.30Mt/a 2、工作制度：年工作日330d，每天凈提升時間16h。 3、井深：H=277m 4、提升方式：雙箕斗提升，采用定重裝載。 后期開采二 1煤時 1、生產(chǎn)能力：0.45Mt/a 2、工作制度：年工作日330d，每天凈提升時間16h。 3、井深：H=577m 4、提升方式：雙箕斗提升，采用定重裝載。 （二）提升容器選擇 該礦井初期開采七 2煤時井深 277m，后期開采二 1煤時井深 577m，根據(jù)煤炭工業(yè) 礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，為避免提升系統(tǒng)的重復改擴建,同時考慮到礦井后期開采二 1煤時 井筒深度增加，所以初期開采七 2煤和后期開采二 1煤時主

6、、副井提升設(shè)備統(tǒng)一按開采最 終水平選擇計算。計算過程以后期開采二 1煤的提升設(shè)備選型計算為準。 1、確定經(jīng)濟提升速度 V=(0.3-0.5) =7.2-12.01m/s57 取：V m=8m/s， 1=1.0m/s2 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 2、計算一次提升循環(huán)時間: Tx = 108=98.1s8157 3、根據(jù)礦井年產(chǎn)量和一次提升循環(huán)時間即可求出一次提升量。 Qj= =3.3t40.298.163 據(jù)此提升容器選擇 JDS-4/554Y 型標準多繩箕斗（鋼絲繩罐道） ，箕斗自重 QZ=6500kg（含連接裝置）,載重量 Q=4000kg，提升鋼絲繩 4 根，

7、平衡尾繩 2 根，鋼絲繩 間距 300mm。 2.1.1鋼絲繩選擇 1、繩端荷重 Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg 2、鋼絲繩懸垂長度 Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.750.925+5=593.1m 式中：H g -過卷高度 H g=6.5m Hh -尾繩環(huán)高度 H h=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+22.004=11.008m Hr -容器高度 H r=10.9m RT-天輪半徑 e-上下天輪垂直距離 e=5m S-提升容器中心距 HX -卸載高度 H X=12m 3、首繩單位長度重量

8、計算 PK = = =1.29kg/m 10()BcQnmd105674(93.) 式中： B鋼絲繩計算抗拉強度，取 1670MPa 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） m鋼絲繩安全系數(shù)，取7 根據(jù)以上計算，首繩選用22ZAB-6V30+FC-1670-307型鋼絲繩左右捻各兩根。其技 術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑d k=22mm，鋼絲破斷拉力總和Q q=307200N，鋼絲繩單位長度質(zhì)量 為P k=1.96kg/m。 4、尾繩單位長度重量計算 qk= Pk= 1.96=3.92kg/m n2 式中：n首繩鋼絲繩根數(shù) n=4 n尾繩鋼絲繩根數(shù) n=2 根據(jù)以上計算，尾繩選用881

9、5NAT-P847-1360型扁鋼絲繩2根，單重 q=3.82kg/m。 2.1.2提升機選擇 1、主導輪直徑 D90d=9022=1980（mm） 2、最大靜拉力和最大靜拉力差 最大靜拉力： Fj=Q+Qc+nPkHc=6500+4000+41.96593.1=15150kg 最大靜張力差： Fc=Q=4000kg 據(jù)此主井提升裝置選用JKMD-2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，其主要技 術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑D T=2250mm，最大靜張力215kN，最大靜張力差 65kN，鋼絲繩根數(shù)4根，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=6.5 m/s，減速比i=

10、10.5, 提升機旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量m j=6500kg，天輪變位質(zhì)量m t=2300kg，襯墊摩擦系數(shù)=0.23。 2.1.3提升系統(tǒng)的確定（見圖6-1-1） 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 1、井架高度 Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.751.125+5=35.2m 取H J=36m 2、提升機摩擦輪中心線距井筒中心線距離 LS0.6H j+3.5+D=0.636+3.5+2.2527.35m 取L S=28m 3、鋼絲繩弦長 下弦長L X1= = 2210()()tjSDsHCL22.04.5(310.8)() =39.8m 上

11、弦長L X= = 220()()tjSsL22.04.5(360.8)() =44.9M 式中：H J1-井架下層天輪高度 C0-摩擦輪中心與地平距離 4、鋼絲繩的出繩角 下出繩角 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖 6-1 +0m 主 井 提 升 系 統(tǒng) 圖1、 本 圖 井 口 標 高 設(shè) 為 +0m。2、 首 繩 為 2ZAB6V*3-167型 ， 4根 。3、 尾 繩 為 85*17NTP84*型 ， 2根 。4、 單 位 為 m。5、 繩 間 距 為 30m。 49039802.5m2.5m 280 803 10360 52 3716 51 3728 提 升 中

12、 心 線裝 載 平 面30 卸 載 平 面 120 +31m +12m +36m 570 下 =arctan +arcsin 102jtHCDsL12txL =ARCTAN +ARCSIN =52399 3.8045.5398 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 上出繩角 上 =arcsin =513728 0jxHCL 5、圍包角的確定 經(jīng)計算圍包角=18114 2.1.4提升容器最小自重校核 1、按靜防滑條件容器自重為 QZ Q-nPkHc=D1Q-nPkHc 11(2)jwe =2.3594000-41.96593.1 =4786.1kg 經(jīng)查表，當圍包角=18114

13、時D 1=2.359 式中：w 1-箕斗提升時礦井阻力系數(shù) w 1=0.075 j-靜防滑安全系數(shù) j=1.75 2、按動防滑條件 QZ Q+ Gd-nPkHc 11(2)(geg1()2ge =A1Q+C1Gd-nPkHc=2.21154000+0.15332300-41.96593.1 =4548.7kg 經(jīng)查表，當圍包角 =18114，加速度 a1=0.5 時,A 1=2.2115, C1=0.1533。 式中： G d-天輪的變位質(zhì)量。 經(jīng)計算滿足防滑條件的箕斗最小自重均小于所選箕斗自重，防滑條件滿足要求。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 2.1.5鋼絲繩安全系

14、數(shù)與提升機的校驗 1、首繩安全系數(shù)校驗 m= = =8.37.20.0005H qcnQ(+)kcPHg43072(6501.965.)8 =6.9 滿足要求 2、最大靜張力和最大靜張力差 最大靜拉力： Fj=15150kg=148kN215kN 最大靜張力差： Fc=4000kg=39kN3ZJM3()mJaQR(4201.50)1.25 滿足要求。 式中：M Z-制動力矩 MJ-靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩 2.1.11 電控設(shè)備 本提升機采用直流拖動，電控設(shè)備隨主機成套供貨。電控設(shè)備型號選用JKMK/SZ-NT- 778/550-3系列提升機全數(shù)字直流電控設(shè)備。 2.1.12供電電源 提升機采用雙回路

15、供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 見地面供電系統(tǒng)圖。 2.2開采煤時主提升能力計算 礦井在初期開采七 2煤時設(shè)計生產(chǎn)能力為 0.30Mt/a，井筒深度 H=277m，主井提升裝 置選用以開采二 1煤計算為準的 JKMD2.254（I）E 型落地式多繩摩擦式提升機，提升 容器為 JDS-4/554Y 型標準多繩箕斗（鋼絲繩罐道） 。提升鋼絲繩首繩選用 22ZAB- 6V30+FC-1670-307 型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用 8815NAT-P847-1360 型扁 鋼絲繩 2 根，該提升設(shè)備在初期開采七 2煤時

16、一次安裝到位，分期服務于七 2煤和二 1煤 的開采。 2.2.1提升高度的確定 Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m 式中：H r -容器高度 H r=10.9 HX -卸載高度 H X=12m Hz -裝載高度 H Z=30m 2.2.2提升運動學及提升能力計算(提升速度圖力圖見圖6-1-3) 經(jīng)計算得初加速度 a0=0.48m/s2，V 0=1.5m/s，卸載曲軌行程 h0=2.35m,主加速度 a1=0.50m/s2，提升減速度 a3=0.50m/s2。 （提升速度及力圖見圖 6-1-3） 1、初加速度階段 卸載曲軌初加速時間：t 0= = =3.13s

17、oa1.548 箕斗在卸載中曲軌內(nèi)的行程：h 0=2.35m 2、正常加速度階段 加速時間：t 1= = =10.8s0mVa6.915 加速階段行程：h 1= t1= 10.8=45.4m02.2 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 3、正常減速階段 減速階段時間：t 3= = =12.8s4mVa6.905 450845084508264022 圖(6-13)629754508321F(N)t03.1.8t1 24.912.8tt3 t (s)16t54 a3=0.5m/sa1=0.5m/sV0=1.5m/sv(m/s) Vm=6.9/sV4=0.5m/s6976321

18、 2640 減速階段行程：h 3= t3= 12.8=47.4m42mV.9052 4、爬行階段 爬行時間：t 4= = =6shV0.5 爬行距離：h 4=3m 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 5、抱閘停車時間 t5=1s 6、等速階段 等速階段行程：h 2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4-3=171.8m 式中：H t-提升高度 H t=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m 等速階段時間：t 2= = =24.9smhV7.869 7、一次提升循環(huán)時間 Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3

19、.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s 式中: 休止時間取 12s 8、提升設(shè)備年實際提升量 An= =89.7 萬 t/a360416.27 提升能力富裕系數(shù)為 af= = =2.99 An89.30 提升能力滿足要求 2.2.3提升系統(tǒng)動力學計算 1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量 m=m+2m z+4PkLp+2mt+mj+md =4000+26500+41.96610+22300+6500+4399 =37281kg 式中：L p鋼絲繩全長 Lp=610m（包括尾繩） 。 2、動力學計算（按平衡系統(tǒng)計算） 1、提升開始階段 開始時：F 0=Kmg+H t+ma 0=1.15

20、40009.8+372810.48=62975N 終了時：F 0=F 0-2h 0=629750=62975N 式中：-提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差，平衡系統(tǒng)0。 2、主加速階段 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 開始時：F 1=F0+m（a 1-a0）=62975+37281（0.5-0.48）=63721N 終了時：F 1=F 1=63721N 3、等速階段 開始時：F 2=F1-ma 1=63721-372810.50=45080N 終了時：F 2=F 2=45080N 4、減速階段 開始時：F 3=F2-ma 3=45080-372810.50=26440N

21、終了時：F 3=F 3=26440N 5、爬行階段 開始時：F 4=F3+ma 3=26440+372810.50=45080N 終了時：F 4=F 4=45080N 經(jīng)計算所選主井提升設(shè)備在初期開采七 2煤時,可滿足礦井七 2煤井煤炭提升任務的要 求。 2.3副提升設(shè)備選型計算 2.3.1 設(shè)計依據(jù) 初期開采七 2煤時 1、生產(chǎn)能力： 0.30Mt/a。 2、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時間16h。 3、提升高度：H=277m(井筒深度)。 4、最大班下井人數(shù)：109人。 5、最大件重量：3170kg。 （主排水泵電機,不可拆卸件） 后期開采二 1煤時 1、生產(chǎn)能力： 0.4

22、5Mt/a。 2、工作制度：年工作日330d，每天最大班凈提升時間16h。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 3、提升高度：H=577m(井筒深度)。 4、最大班下井人數(shù)： 125人。 5、最大件重量：5350kg(主排水泵電機,不可拆卸件)。 2.3.2提升容器選擇 根據(jù)礦井后期開采二 1煤時的年產(chǎn)量及輔助提升量，經(jīng)計算，副井提升容器選用一對 1.0t雙層單車多繩標準罐籠（寬窄各一個） ，鋼絲繩罐道，寬罐籠質(zhì)量為Q=5800kg，每次 承載38人，窄罐籠質(zhì)量為Q=4656kg，每次承載23人。提矸選用1.0t標準礦車，礦車自重 QZ=610kg，載矸量為Q m=1800

23、kg，每次提升一輛礦車。 2.3.3鋼絲繩的選擇 1、繩端荷載計算 提升物料（按提矸計算）： Q矸 =Q+Qm+QZ=5800+1800+610=8210kg 提升人員： Q人 =Q+Qr=5800+2850=8650kg 提升最大件設(shè)備： Q大件 =5800+5350=11150kg 式中:Q r每次乘載人員重量,按最多38人計算。 5350卸載最大件水泵電機重量。 2、首繩單位長度重量 PK大件 = = =1.65kg/m 10()BQnHcm大 件 150674()8 PK人 = = =1.5kg/m ()B人 10(1)9 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 式中:

24、H c鋼絲繩懸垂長度H c=H+Hj+Hh=577+24+10=611m n首繩鋼絲繩根數(shù) Hh尾繩環(huán)高度 根據(jù)以上計算，首繩選用22ZAB-6V30+FC-1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。其技 術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑d k=22mm，鋼絲破斷拉力總和Q q=326030N，鋼絲繩單位長度質(zhì)量 為P k=1.96kg/m。 3、尾繩單位長度重量 qk= Pk=21.96=3.92kg/m1 n 式中:n 1尾繩鋼絲繩根數(shù) 根據(jù)以上計算，尾繩選用8515NAT-P847-1370型扁鋼絲繩兩根，其主要技術(shù)參 數(shù)為：鋼絲繩尺寸寬厚=85mm15mm，鋼絲破斷拉力總和Q q=542000N，鋼

25、絲繩單位長度 質(zhì)量為q k=3.82kg/m。 2.3.4提升機選擇 1）摩擦輪直徑 D90d=9022=1980（mm） 2)最大靜張力和最大靜張力差 最大靜張力(按提升最大設(shè)備計算)F j=Q+Q大件 +nPkHj+n1qk(H+Hh) =5800+5350+41.9624+23.82(577+10)=15823kg 最大靜張力差F c=Qr+（5800-4656）=3994kg 據(jù)此副井提升裝置選用JKMD-2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，其主要技 術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=2250mm，天輪直徑D T=2250mm，最大靜張力215kN，最大靜張力差 65kN，摩擦輪鋼絲繩間

26、距300mm，提升速度V=5.0 m/s，減速比i=11.5,提升機旋轉(zhuǎn)部分變 位質(zhì)量m j=6500kg，天輪變位質(zhì)量m t=2300kg，襯墊摩擦系數(shù)=0.23。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 2.3.5提升系統(tǒng)的確定(見提升系統(tǒng)圖6-1-4) 1、井架高度 HjH r+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.751.125+5=23.8m 取H J24m 式中: H r-容器高度 Hg-過卷高度 Rt-天輪半徑 e-上下天輪中心高度 2、提升機摩擦輪與提升中心線距離L S LS=0.6Hj+3.5+D=0.624+3.5+2.25=20.2m 取L S=21m 3

27、、鋼絲繩弦長 下弦長L X1 2210()()tjSDsHCL221.904.5(190.8)() 26.3m 上弦長L X 220()()tjSsL221.904.5(40.8)() 31.2m 式中：s-兩容器間距 C0-摩擦輪中心與地平距離 4、鋼絲繩的出繩角 下出繩角 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 下 =arctan +arcsin 102jtHCDsL12txL =arctan +arcsin 9.81045.538 =491726 上出繩角 下 =arcsin 48217 0jxHCL 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 副 井 提 升

28、 系 統(tǒng) 圖+0m圖 6-14 190240 +19m +24m 1、 本 圖 井 口 標 高 設(shè) 為 +0m。2、 首 繩 為 2ZAB6V*3-17型 ， 4根 。3、 尾 繩 為 851NTP8型 ， 2根 。4、 單 位 為 m。5、 繩 間 距 為 30。 49 17268 17 提 升 中 心 線 2.5m2.5m 2.5m80212630 310 570 5、圍包角的確定 經(jīng)計算圍包角181159 2.3.6提升容器最小自重校核 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 1、按靜防滑條件容器自重為（按提升最大件計算） QC Q-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc

29、22()1jwe =2.4842850-41.96611=2289.2kg 當圍包角=181159時查表得D 2=2.484 2、按動防滑條件 QC Q+ Gd-nPkHc-Qz 1221()jjawge1()2jjage =A2Q+C1Gd-nPkHc 經(jīng)查表當加速度a 1取0.5m/s 2,A2=2.3,C1=0.15。 則Q C=2.32850+0.152300-41.96402=3748.3kg 經(jīng)計算滿足防滑條件的罐籠最小自重均小于所選罐籠自重，防滑條件滿足要求,但在 卸載最大件水泵電機時應適當增加配重，已滿足防滑條件下的提升容器最小自重的要求。 2.3.7鋼絲繩和提升機校驗 1、首

30、繩安全系數(shù) 提升矸石時 m= = =10.28.2-0.0005H=7.9 qnQ()kcPHg矸 43260(81.91).8 提升人員 m= = =9.99.2-0.0005H=8.9 qn(Q)kcPg人 43260(851.9).8 提升大件設(shè)備 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) m= = =8.38.2-0.0005H=7.9 qnQ()kcPHg大 件 43260(15.91).8 滿足要求。 2、最大靜張力和最大靜張力差 如前計算 最大靜張力F j=15823kg=155070N215000N 最大靜張力差F c=3994kg39141N3ZJM3()mJa

31、QR9503.(285014).25. 滿足要求。 式中：M Z-制動力矩 MJ-靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩 2.3.13最大班作業(yè)時間計算 最大班作業(yè)時間見表 最大班作業(yè)時間為2.1h,最大班下井人員時間為12.6分鐘. 符合要求。 最大班作業(yè)時間平衡表 提升內(nèi)容 單 位 數(shù) 量 每次提升 量 每班提升次 數(shù) 每次提升時 間 （S） 總需時間 （S） 下放人員 人 95 30 4 189.4 757.6 上提人員 人 48 30 2 189.4 378.8 提升材料和設(shè) 備 車 10 1 10 169.4 1694 提升矸石 車 20 1 20 141.4 2828 其它 次 10 10 189.4 1

32、894 合 計 7552.4(s)，2.1(h) 2.3.14電控設(shè)備 本提升機采用直流拖動，電控設(shè)備隨主機成套供貨。電控設(shè)備型號選用JKMK/SZ-NT- 778/550-3系列提升機全數(shù)字直流電控設(shè)備。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 2.3.15供電電源 提升機采用雙回路供電，一回工作，一回備用。供電電源引自礦井地面變電所，詳 見地面供電系統(tǒng)圖。 2.4開采煤時副井提升能力校核 礦井在初期開采七 2煤時設(shè)計生產(chǎn)能力為0.30Mt/a，提升高度H=277m，副井提升裝置 選用以開采二 1煤計算為準的JKMD2.254（I）E型落地式多繩摩擦式提升機，提升容器 為1.

33、0t雙層單車標準多繩罐籠（鋼絲繩罐道） 。提升鋼絲繩首繩選用22ZAB-6V30+FC- 1770-326型鋼絲繩左右捻各兩根。尾繩選用8815NAT-P847-1360型扁鋼絲繩2根， 該提升設(shè)備在初期開采七 2煤時一次安裝到位，分期擔負七 2煤和二 1煤的開采期的輔助提 升工作。 2.4.1 提升運動學及提升能力計算 經(jīng)計算得主加速度 a1=0.50m/s2，提升減速度 a3=0.50m/s2。 （提升速度圖力圖見圖 6- 1-6） 1、正常加速度階段 加速時間：t 1= = =10.2smVa5.0 加速階段行程：h 1= t1= 10.2=26m2. 2、正常減速階段 減速階段時間：t

34、 3= = =9.4s4mVa5.0 減速階段行程：h 3= t3= 9.4=25.9m42.142 3、爬行階段 爬行時間：t 4= = =6.25shV.50 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 爬行距離：h 4=2.5m 4、抱閘停車時間 t5=1s 5、等速階段 等速階段行程：h 2=H-h1-h3-h4=277-26-25.9-2.5=222.6m 等速階段時間：t 2= = =43.6smhV.65 35163516162435351650792 22 V4=0.m/sa3=0.5m/sa1=0.5m/sVm=5.1/s 16.259.443.610.2 t 5

35、t4t3t2t1 圖(6-1)F(N) v(/s) t (s) 0792 1624 6、一次提升循環(huán)時間 提升人員時： Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s 提升物料時： 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.5 提升矸石時： Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s 式中: 休止時間，提升人員時取 60s,提升物料時取 40s,提升矸石時取 12s。 2.4.2提升

36、系統(tǒng)動力學計算 1、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量 m=m+2m z+4PkLp+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+41.96602+22300+6500+5517 =34552kg 式中：L p提升鋼絲繩全長 Lp=602m（包括尾繩） 。 2、運動學計算（按平衡系統(tǒng)計算） （1） 、主加速階段 開始時：F 1=kmg+ma 1 =1.228509.8+345520.5=50792N 終了時：F 1=F 1=50792N （2） 、等速階段 開始時：F 2=F1-ma 1=50792-345520.50=33516N 終了時：F 2=F 2=33516N （3） 、減速階段 開始時

37、：F 3=F2ma 3=33516-345520.50=16240N 終了時：F 3=F 3=16240N （4） 、爬行階段 開始時：F 4=F3+ma 3=16240+345520.50=33516N 終了時：F 4=F 4=33516N 2.4.3最大班作業(yè)時間計算 最大班作業(yè)時間見表 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 最大班作業(yè)時間為2.2h,最大班下井人員時間為10.9分鐘. 符合要求。 最大班作業(yè)時間平衡表 提升內(nèi)容 單 位 數(shù) 量 每次提升 量 每班提升次 數(shù) 每次提升時 間 （S） 總需時間 （S） 下放人員 人 125 30 5 130.5 652.5

38、上提人員 人 63 30 3 130.5 391.5 提升材料和設(shè) 備 車 20 1 20 110.5 2210 提升矸石 車 40 1 40 82.5 3300 其它 次 10 10 130.5 1305 合 計 7859(s)，2.2(h) 經(jīng)計算所選副井提升設(shè)備在初期開采七 2 煤時,可滿足副井輔助提升任務的要求。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 礦井提升設(shè)備的安全管理 3.1 對提升機司機的要求 1、礦井的每一主要提升裝置都必須配有正、副司機。在交接班、人員上下井的時 間內(nèi)，必須正司機操作，副司機監(jiān)護。 每班升降人員前，要先開一次空車，檢查提升機動作情況；但

39、連續(xù)運轉(zhuǎn)時，可不 受此限。發(fā)生故障時，司機必須立即向礦調(diào)度室報告。 2、提升機司機必須經(jīng)過嚴格訓練，經(jīng)考試合格，取得合格證，方準操作提升機和 進行監(jiān)護操作。 提升司機應熟悉所操縱的提升機主要部件的構(gòu)造和動作原理，熟悉主要電氣設(shè)備 的技術(shù)性能和動作原理，應做到會操作、會保養(yǎng)、會維修、會排除故障。司機應參加 所操縱的提升機的各類檢修驗收和試運轉(zhuǎn)工作。 3、提升機司機應嚴格遵守操作規(guī)程，嚴格執(zhí)行交接班制度、崗位責任制，不得擅 離職守。 4、主要提升裝置必須具備下列資料，并妥善保管： 絞車說明書、絞車總裝配圖、制動裝置結(jié)構(gòu)圖和制動系統(tǒng)圖、電氣系統(tǒng)圖、提升 裝置 (絞車、鋼絲繩、天輪、提升容器、防墜器和

40、罐道等)的檢查記錄簿、鋼絲繩的 檢驗和更換記錄簿、安全保護裝置試驗記錄簿、事故記錄簿、崗位責任制和設(shè)備完好 標準、司機交接班記錄簿、操作規(guī)程。 制動系統(tǒng)圖、電氣系統(tǒng)圖、提升裝置的技術(shù)特征和崗位責任制等必須懸掛在絞車 房內(nèi)。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 3.2 操作前的準備和檢查 1巡視檢查 在開車前后及交接班時，由非值班司機進行巡視檢查。巡檢應按每臺提升絞車繪 制的巡檢路線進行。巡檢的方法主要是：手摸、目視、耳聽等。巡檢的重點為： 制動閘系統(tǒng)施閘時，閘瓦與閘輪或閘盤接觸是否平穩(wěn)，有無劇烈跳震和顫動； 松閘時，閘瓦與閘輪或閘盤間隙是否符合規(guī)定值。閘瓦有無斷裂，磨損厚度

41、是否超限。 油壓或氣壓系統(tǒng)是否漏油或漏氣。 各發(fā)熱部位的溫度是否超過規(guī)定值。 電流表、電壓表、壓力表、溫度計等儀表的指示是否正確。 滾筒轉(zhuǎn)動有無異響和震動，減速器轉(zhuǎn)動有無異響。油流指示器給油量是否正常， 強制性潤滑的內(nèi)部油管噴油情況。通過油管查看油面的高低。 深度指示器的指示位置是否正確。 電動機滑環(huán)、發(fā)電機整流子接觸狀況，有無火花，轉(zhuǎn)動有無異響和震動。各控 制盤接觸器的觸點接觸是否良好，各繼電器動作是否正常。 在巡檢中發(fā)現(xiàn)的問題，司機自己能處理的必須立即處理，不能處理的要及時上報 派人來處理。有些不能及時處理、又可稍緩處理的，要繼續(xù)監(jiān)視其發(fā)展情況。 2提升機起動前的準備 提升機起動前，按下列

42、程序進行準備： 合上高壓隔離開關(guān)，向換向器送電。 合上輔助控制盤上的開關(guān)，向低壓用電系統(tǒng)送電。 提升機電動機為直流發(fā)電機組時，起動直流發(fā)電機組。 當使用動力制動提升機時，做好動力制動的直流電源供電工作。 起動潤滑油泵。 當使用壓氣制動的提升機時，起動壓氣機。 當使用水冷系統(tǒng)的提升機時，起動冷卻水泵。 3提升機運行中的注意事項 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 司機在整個操作過程中應精神集中，隨時注意操縱臺上的主要儀表，如電壓表、 電流表、油壓表、氣壓表、速度表等的讀數(shù)；深度指示器的指示位置；各轉(zhuǎn)動部位 在運轉(zhuǎn)中的聲音；主要信號盤信號的變化；對單繩纏繞式提升機要注意鋼絲繩在

43、滾筒 上的排列是否正常。 運轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)下列情況之一時，應立即斷電，以常用閘制動進行中途停車： 電流過大，加速太慢，不能起動。 油壓表、氣壓表所指示的壓力不足。 提升機運轉(zhuǎn)中聲響不正常。 對單繩纏繞式提升機，鋼絲繩在滾筒上的排列發(fā)生異狀。 出現(xiàn)不明信號。 速度超過規(guī)定值，而限速和過速保護又未起作用。 運轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)下列情況之一時，應立即斷電，以保險閘制動進行中途停車： 出現(xiàn)緊急停車信號或在加、減速過程中出現(xiàn)意外信號。 主要部件失靈。 接近井口尚未減速。 其他嚴重意外事故。 當接近終點時，司機應注意深度指示器終端位置或在提升鋼絲繩上指示停車位 置的繩記，隨時準備停車。 使用常用閘制動時，不得過猛和過早，

44、直流提升機應盡量使用電閘，機械閘一般 在提升容器接近井口位置時才用。 提升機減速時，必須將主令控制器手把放在斷電位置，適時用閘。停車后必須將 主令控制器手把放在斷電位置，將制動閘閘緊。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 3.3 對提升機的有關(guān)規(guī)定 1、滾筒和天輪的尺寸 為延長鋼絲繩的使用壽命，使鋼絲繩纏繞在滾筒上時產(chǎn)生的彎曲應力較小，滾筒 直徑(包括導向輪和天輪)的直徑必須符合規(guī)定。 除移動式的或輔助式的絞車外，提升裝置的天輪、滾筒、摩擦輪、導輪和導向 滾筒的最小直徑與鋼絲繩直徑之比值，應符合下列要求： 落地式及有導向輪的塔式摩擦提升裝置的摩擦輪及導向輪(包括天輪)，井上

45、不得 小于 90，井下不得小于 80；無導向輪的塔式摩擦提升裝置的摩擦輪，井上不得小于 80，井下不得小于 70。 井上提升裝置的滾筒和圍抱角大于 90的天輪，不得小于 80；圍抱角小于 90 的天輪，不得小于 60。 井下提升絞車和鑿井提升絞車的滾筒、井下架空乘人裝置的主導輪和尾導輪、圍 抱角大于 90的天輪，不得小于 60；圍抱角小于 90的天輪，不得小于 40。 矸石山絞車的滾筒和導向輪，不得小于 50。 在以上提升裝置中，如使用密封式提升鋼絲繩，應將各相應比值增加 20。 懸掛水泵、吊盤、管子用的滾筒和天輪，鑿井時運輸物料的絞車滾筒和天輪，傾 斜井 巷提升絞車的游動天輪，矸石山絞車的壓

46、繩輪以及無極繩運輸?shù)膶驖L筒等，不 得小于 20。 立井的天輪、主動摩擦輪、導向輪的直徑或滾筒上繞繩部分的最小直徑與鋼絲 繩中最粗鋼絲的直徑之比值，必須符合下列要求： 井上的提升裝置，不小于 1 200。 井下和鑿井用的提升裝置，不小于 900。 鑿井期間升降物料的絞車和懸掛水泵、吊盤用的提升裝置，不小于 300。 天輪到滾筒上的鋼絲繩的最大內(nèi)、外偏角都不得超過 130。單層纏繞時， 內(nèi)偏角應保證不咬繩。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 2、提升速度 提升機的提升速度、加速度和減速度要嚴格按速度圖和規(guī)定要求進行，絕不允許 為了增加提升能力更換轉(zhuǎn)速大于規(guī)定值的電動機來提高

47、速度。 立井中用罐籠升降人員時的加速度和減速度，都不得超過 075m/s2，其最大 速度不得超過用下式所求得的數(shù)值： V=0. 5 H 式中 V最大提升速度（m/s） H提升高度(m)。 立井中用吊桶升降人員的最大速度：在使用鋼絲繩罐道時，不得超過式(56)求 得數(shù)值的 1 似無罐道時，不得超過 1m/s。 立井升降物料時，提升容器的最大速度不得超過用下式所求得的數(shù)值： V=0.6H 立井中用吊桶升降物料的最大速度：在使用鋼絲繩罐道時，不得超過用式(5.7) 求得數(shù)值的 23；無罐道時，不得超過 2ms。 傾斜提升容器的最大速度和最大加、減速度應符合下列要求： 升降人員時的速度，不得超過 5m

48、/s，并不得超過人車設(shè)計的最大允許速度；升 降人員時的加速度和減速度，不得超過 05m/s2。 用礦車升降物料時，速度不得超過 5m/s。 用箕斗升降物料時，速度不得超過 7m/s；當鋪設(shè)固定道床并采用大于或等于 38kgm 的重型鋼軌時，不得超過 9 m/s。 在提升速度大于 3 m/s 的提升系統(tǒng)內(nèi)，必須設(shè)防撞梁和托罐裝置，防撞梁不得 兼作他用。防撞梁必須能夠擋住過卷后上升的容器或平衡錘；托罐裝置必須能夠?qū)⒆?擊防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保證其下落的距離不超過 05m。 3、信號 提升信號包括工作執(zhí)行信號、各水平分別提升的指示信號、不同種類貨物提升信 號、檢修信號、事故信號、詢問信

49、號等。司機必須熟悉全部信號的使用，絞車司機不 得無信號自行開車。全部信號(包括緊急信號與備用信號)，每天應試驗一次，以檢查 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 信號系統(tǒng)的動作是否可靠。當常用信號發(fā)生故障時，司機應及時與信號工取得聯(lián)系， 改用備用信號。 每一提升裝置，必須裝有從井底信號工發(fā)給井口信號工、從井口信號工發(fā)給絞 車司機的信號裝置。 井口信號裝置必須與絞車的控制回路相閉鎖，只有在井口信號工發(fā)出信號后，絞 車才能啟動。 除常用的信號裝置外，還必須有備用信號裝置。 井底車場與井口之間、井口和提升機操縱臺之間，除有上述信號裝置外，還應設(shè) 直通電話。 一套提升裝置服務幾個水平

50、使用時，從各水平發(fā)出的信號必須有區(qū)別。 井底車場的信號必須經(jīng)由井口信號工轉(zhuǎn)發(fā)，不得越過井口信號工直接向絞車司 機發(fā)信號。但有下列情況之一時，不受此限： 發(fā)送緊急停車信號。 箕斗提升(不包括帶乘人間的箕斗的人員提升)。 單容器提升。 井上下信號聯(lián)鎖的自動化提升系統(tǒng)。 用多層罐籠升降人員或物料時，井上、下各層出車平臺都必須設(shè)有信號工。各 信號工發(fā)送信號時，必須遵守下列規(guī)定： 井下各水平的總信號工收齊該水平各層信號工的信號后，方可向井口總信號工發(fā) 出信號。 井口總信號工收齊井口各層信號工并接到總信號工信號后，才可向絞車司機發(fā)出 信號。 信號系統(tǒng)必須設(shè)有保證按上瀏頃序發(fā)出信號的閉鎖裝置。 中國礦業(yè)大學

51、成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.4 提升機的檢查和維護 1、新安裝的礦井主要提升設(shè)備，必須經(jīng)驗收合格后方可投入使用。投入運行后 的設(shè)備，必須每年進行 1 次檢查，每 3 年進行 1 次測試，認定合格后方可繼續(xù)使用。 檢查驗收和測試的內(nèi)容，應包括：提升機必須裝設(shè)的各種保險裝置；天輪的垂直 和水平程度、有無輪緣變形和輪輻彎曲現(xiàn)象；電氣、機械傳動裝置和控制系統(tǒng)的情況； 各種調(diào)整和自動記錄裝置以及深度指示器的動作狀態(tài)和精密程度；檢查常用閘和保險 閘的各部間隙及連接、固定情況，并驗算其制動力矩和防滑條件；測試保險閘空動時 間和制動減速度；對于摩擦輪式絞車，要檢驗在制動過程中鋼絲繩是否打滑

52、；測試盤 形閘的貼閘壓力；井架的變形、損壞、銹蝕和震動情況；井筒罐道的垂直度及固定情 況。 檢查和測試結(jié)果必須寫成報告書，針對發(fā)現(xiàn)的缺陷，必須提出改進措施，并限期 解決。 2、對提升裝置的各部分，包括提升容器、連接裝置、防墜器、罐耳、罐道、阻 車器、罐座、搖臺、裝卸設(shè)備、天輪和鋼絲繩以及提升絞車各部分，包括滾筒、制動 裝置、深度指示器、防過卷裝置、限速器、調(diào)繩裝置、傳動裝置、電動機和控制設(shè)備 以及各種保護和閉鎖裝置等，每天必須由專職人員檢查 1 次，每月還必須組織有關(guān)人 員檢查 1 次。發(fā)現(xiàn)問題，必須立即處理，檢查和處理結(jié)果都應留有記錄。 3、對金屬井架、井筒罐道梁和其他裝備的固定和銹蝕情況，

53、應每年檢查 1 次。 發(fā)現(xiàn)松動，應采取加固或其他措施；發(fā)現(xiàn)防腐層剝落，應補刷防腐劑。檢查和處理結(jié) 果應留有記錄。建井用金屬井架，每次移設(shè)后都應涂防腐劑。 4、檢修人員站在罐籠或箕斗頂上工作時，罐籠或箕斗頂上必須裝設(shè)保險傘和欄 桿，檢修人員必須佩帶保險帶，提升容器的速度一般為 0305ms，最大不超 過 2ms。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 結(jié) 束 語 本設(shè)計方案符合煤礦安全規(guī)程 ， 煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范 ，根據(jù)煤礦現(xiàn)場的 實際情況，本著一切從實際出發(fā)，應用理論知識指導實踐的原則，對采區(qū)提升系統(tǒng)進 行設(shè)計。本設(shè)計分為三大部分，第一部分為原始資料，第二部分為設(shè)計過程，第三部

54、 分為參考資料，設(shè)計中著重闡述了礦井提升系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的設(shè)計過程，如提升容 器、提升鋼絲繩、提升機和天輪、提升電動機等設(shè)備的選擇方法，并對其進行整定和 校驗。設(shè)計中詳細敘述了提升容器的選擇原則和其重要性，通俗易懂。在設(shè)計過程中， 考慮到多方面因數(shù)，選用新型產(chǎn)品，應用新技術(shù)，充分滿足提升的可靠性、安全性、 經(jīng)濟性及技術(shù)合理性，此設(shè)計得到礦里機電副礦長和機電股長的肯定,具有一定的實 用價值。 通過設(shè)計讓我對礦山供電系統(tǒng)有了更加深入的了解，讓我學會應用礦山機械理論知識 具體解決礦井提升設(shè)備選型的技術(shù)問題，讓我能熟練的查閱技術(shù)資料和各種文獻，培 養(yǎng)了設(shè)備的負荷計算、選型及繪圖能力，掌握了礦井提升設(shè)備

55、的設(shè)計步驟及采區(qū)設(shè)備 的選型、整定及校驗，掌握了井下的技術(shù)經(jīng)濟政策及礦井安全的基本知識，讓我增強 了事業(yè)心和責任感，樹立了為煤炭事業(yè)服務的專業(yè)思想，對我以后走向工作崗位，有 很大的幫助，今后還要掌握更多更好更全面的礦山專業(yè)知識，才能更好的為礦山服務。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻 1 周榮. 嚴萬生. 煤礦固定機械手冊. 北京: 煤炭工業(yè)出版社 , 1986 2 潘英. 礦山提升機械設(shè)計. 徐州: 中國礦業(yè)大學出版社 , 2001 3 張復德. 礦井提升設(shè)備. 北京: 煤炭工業(yè)出版社, 1995 4 陳維健, 齊秀麗. 礦井運輸及提升設(shè)備. 徐州: 中國礦業(yè)

56、大學出版社 , 1989 5 牛樹仁，陳滋平. 煤礦固定機械與運輸設(shè)備. 北京: 煤炭工業(yè)出版社, 1988 6 裴文喜，毋虎城. 礦山運輸與提升設(shè)備. 北京: 煤炭工業(yè)出版社 , 2004 7 中國標準出版社第二編輯室. 鋼絲鋼絲繩及標準匯編 . 北京: 中國標準出版社, 2002 8 李啟明. 煤礦機電設(shè)備. 徐州: 中國礦業(yè)大學出版社 , 1994 9 謝錫純,李曉豁.礦山機械與設(shè)備(第二版). 徐州 : 中國礦業(yè)大學出版社,2007 10 王子午,徐澤植.常用供配電設(shè)備選型手冊.北京 :煤炭工業(yè)出版社,2006 11 王顯政，煤礦安全規(guī)程.北京：國家安全監(jiān)察局， 2004 中國礦業(yè)大學

57、成人教育學院 2009 屆畢業(yè)設(shè)計(論文) 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，老師對該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各 個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導，使我對礦井提升運輸有了深刻的認識，使我得以最終完成 畢業(yè)設(shè)計，在此表示衷心感謝。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術(shù)思 維、精益求精的工作態(tài)度、積極進取的科研精神以及誨人不倦的師者風范是我終生學習 的楷模。同時也要感謝在學習過程中，關(guān)心支持和幫助我的老師，在此，謹向老師們致 以衷心的感謝和崇高的敬意! 在大學二年生活中，得到許多同學的關(guān)心與幫助，使我在學習和生活中不斷得到友 誼的溫暖與關(guān)懷，最重要的是一種精神上的激勵，讓我非常感動。在此我要表示衷心的 感謝！特別要感謝的是我的家人，一直給予我各方面的關(guān)懷和支持。 最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位 師 長表示衷心的感謝！