矿山斜井串车提升运输设计计划书矿井原始资料：1 年提升量：An=30kt/a ，含矸率20%2 工作制度：矿井年工作日330d，每天净提升时间16h3 开拓方式：斜井开拓。4 井筒特征：井口标高+537m，井底标高+440m，倾角为22. ，斜长L=258.9米5 提升内容：提煤，提矸，下放设备，材料等提升任务。6 提升容器：MCG1.1-6 型翻斗矿车，矿车容积1.1 m3，矿车自重QC=610kg，矿车装载煤重Qm=1000kg，最大装载量Qg=1800kg7提升方式：斜井单勾串车混合提升8 一次下放车数：一次串煤车3辆或矸石车一辆9提升长度：Lt=Lp+L+L1+L2=15+258.9+10+5=288.9 式中： 为井口至岔道中心长度； 岔道中心至钩头停车处斜长10 钢丝绳的悬垂长度：Lc=Lp+ L+20=15+258.9+20=293.9M 式中：20起坡点至天轮接触点的钢丝绳长度。11 每班下放材料4次，每班下放雷管，炸药2次，每班下放其它3次。选型设计：第一节：提升方式和车场型式的确定：斜井提升在我国中、小型矿井中应用及其广泛。采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、出煤快、地面布置简单等优点。但一般斜井提升能力较小，钢丝绳磨损较快，井筒维护费用较高。斜井提升方式大致可分为以下三种：斜井串车提升、斜井箕斗提升、胶带输送机提升。以上三种斜井提升方式，以斜井串车提升应用最多，特别是我国南方中、小型矿井应用更为普遍。为此我们主要研究斜井串车提升。斜井串车提升：可分为单钩串车与双钩串车两种，其中单钩串车提升井筒断面小，投资少，可用于多水平提升，单产量较小，电耗大而双钩串车提升则恰恰相反。故前者多用于年产量在210kt以下，倾角小于的斜井中。后者多用于年产量在300kt左右，倾角不大于的斜井中。串车提升按车场型式不同又可分为平车场和甩车场两种方式。甩车场提升方式的优点是：地面车场及井口设备简单，布置紧凑、井架低，摘挂钩安全方便；缺点是提升循环时间长，提升能力小，每次提升电动机换向次数多，操纵复杂，这种甩车场的提升方式在我国东北地区采用较多。平车场没有上述缺点，车场通过能力大，提升机操作简单方便。但是，平车场需设置阻车器和推车器等辅助设备。故一般情况下甩车场多用于单钩提升，平车场多用于双钩提升，我国华东、中南地区中、小型矿井采用斜井平车场双钩提升较多。图10-1为斜井甩车场单钩串车提升系统图。在串车提升中，为在车场内调车和组车方便，应注意一次升降的矿车数尽可能与电机车一次牵引的矿车数成倍数关系。停车点图10-1斜井甩车场单钩串车提升系统21第二节：提升容器选择（2）一次提升矿车数的确定：1：提升斜长L=188.9m2：确定速度图各参数1. 最大提升速度vm煤矿安全规程规定：倾斜井巷内升降人员或用矿车升降物料时，提升容器的最大速度vm5m/s。此矿井中vm=0.8m/s，专用人车的运行速度不得超过设计最大允许速度。根据此项规定，结合设计条件，先选出提升机及提升电动机以确定vm。2. 其它参数确定（1） 初始加速度 a00.3m/s2。此矿井中a0=0.1 m/s2（2） 车场内速度 v01.5 m/s。此矿井中v0=0.5 m/s（3） 主加、减速度 升降人员时：a10.5 m/s2，a30.5 m/s2；升降物料时：煤矿安全规程对升降物料的主加速度a1和主减速度a3没有限制，一般可用0.5m/s2也可稍大些，但要考虑自然加减速度问题。此矿井中a1= a3=0.6 m/s2（4） 摘挂钩时间 1=20s。（5） 电动机换向时间2=5s。3：一次提升循环时间T1） 速度图各段运行时间与行程计算重车在井底车场运行阶段=0.5/0.1=5s； =0.52/（20.1）=1.25s； L02=LD-L01=26-1.25=24.75m； =24.75/0.5=49.5s； =54.5s式中 LD井底车场长度，即从井底到井底尾车点的距离，根据一次所拉车数确定，一般 可取LD=2535m。此矿井中LD=26m串车提出车场后的加速阶段 =（0.8-0.5）/0.6=0.5s；=0.325m减速运行阶段=0.8/0.6=1.3； =0.82/(2*0.6)=0.5m等速运行阶段L2=L-(LD+L3+L1)=288.9-(26+0.325+0.5)=262.0m =327.5s式中 L提升斜长，L=LD+LT+LK；LT井筒斜长，m。井口甩车运行阶段： =57s式中 LK井口车场长度，即自井口至尾车停车点的距离。一般可取2535m。通过以上计算可做出速度图，如图10-9所示。2）一次提升循环时间T=2(tD+t1+t2+2+tK+1) =2*(54.5+0.5+327.5+5+57+20)=930s （10-39）图10-9 斜井甩车场及其速度图4:一次提升量=(1.25*1.2*30000*930)/(3600*330*11)=3.2t式中: c提升不均匀系数，有井底煤仓时，c=1.11.15，无井底煤仓时，c=1.2，当矿井有两套提升设备时，c=1.15，只有一套提升设备时，c=1.25；年工作日；t日提升小时数；矿井年产量，t/年；提升能力富裕系数，对于第一水平=1.2。T一次提升循环时间s。5:一次提升矿车数 =0.56/0.9306=3.36，取整 得4 =0.940.91.1=0.9306t 式中 装载系数 当倾角为以下时，=1，当倾角为2125时，=0.950.9；当倾角为2530时，=0.850.8；此矿井中=0.94 煤的散集密度，900； V矿车的有效容积，1.1。算出年值为小数时，应圆整为较大整数。2）根据矿车连接器强度计算矿车数矿车沿倾角为的轨道上提时，受到斜面产生的阻力，n辆矿车的总阻力由最前面的矿车连接器来承担，为保证连接器强度，所拉矿车数受到限制。矿车连接其强度一般允许承受拉力60KN（也有矿车连接器强度为30KN的）因此，矿车连接器强度允许的矿车数为 =60000/10*(1800+610)*(sin22+0.02cos22)=6.3式中 、单个矿车的载货量及其自身质量，kg；矿车运行摩擦阻力系数，矿车为滚动轴承取=0.015，滑动轴承取=0.02；g重力加速度，10。若计算出为小时数，应圆整为较小的整数。计算中，若，可以按确定矿车数为；若，即矿车连接器强度不满足要求，此时，应提高提升速度，以保证产量要求，如果提升速度无法提高，说明此方式无法满足要求，应考虑改变提升方所以上式中可按n1确定串车数为4第三节：钢丝绳的选择计算斜井提升钢丝绳的选择计算与竖井基本相同，不同之处只是由于斜井筒倾角小于90，作用在钢丝绳A点（如图10-5）的最大静张力是由重车组、钢丝绳的重力和摩擦阻力组成 。作用于A点上井筒方向的分力包括：重串车的重力分力；重串车的摩擦阻力；钢丝绳的重力分力；钢丝绳的摩擦阻力；与竖井钢丝绳计算一样，按钢丝绳承受的最大静负荷并考虑一定的安全系数，可得出下 每米钢丝绳质量为 = =1.18 图10-5 斜井钢丝绳计算图式中 钢丝绳由A点至串车尾车在井下停车点之间斜长，m； 钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数，钢丝绳全部支承在托辊上时取=0.150.20，局部支承在托辊上时取=0.250.4； 钢丝绳公称拉强度，Pa； 钢丝绳安全系数，与竖井要求相同。根据上式计算得数值，查钢丝绳规格表选择标准钢丝绳。斜井提升一般选6股7丝标准钢丝绳，因为这种钢丝绳的钢丝较粗、耐磨。若有面接触钢丝绳供应时，也应尽先选用。查矿山运输与提升表2-2选取619股（1+6）绳纤维芯绳d=20mm，Qp=302000N选择后，按下式验算钢丝绳安全系数安全规程规定值6.5 式中 所选标准钢丝绳的钢丝破断拉力总和，N。所以619股（1+6）绳纤维芯绳适合第四节：提升机选择计算提升机选择计算方法同竖井。滚筒直径与滚筒宽度的计算公式同竖井完全相同，只是将竖井的提升高度H变成了斜井的提升斜长L，故此不赘述，在此仅给出最大静张力及最大静张力差的计算公式。最大静张力为 =410(1800+610)（sin22+0.02cos22）+288.91.1810（sin22+0.25cos22）=39966.92N最大静拉力差：对于单钩提升，其值等于最大静拉力，即 -nmz1（sin-f1cos）g=39966.92-4610（sin22-0.02cos22）=31278.98N 式中 L提升斜长，m； 井筒倾角，若与甩车道倾角相差较大时，应按甩车道倾角计算。根据计算的滚筒直径、宽度及、查提升机规格表选出合适的提升机，而计算出的最大静张力，最大静张力差均应不大于提升机允许的最大静张力、最大静张力差，同时对井筒的宽度还应进行验算，其验算方法同查矿山运输提升表3-1选JTB1.61.2-20型提升机卷筒：钢丝绳最大：1600mm 宽度：1200mm钢丝绳最大静张拉力4.5t 钢丝绳最大直径24.5mm破断力总和34.5t 减速比20验算卷筒宽度：Dp=D+=1616.7mm确保提升机的标准度Vm=2.45m/s转速比20第五节：天轮选择游天轮Dt=40d=800mm选取TD12-20型游动天轮：直径1200mm 变位质量202kg钢丝绳直径20mm 最大流动距离600mm第六节：提升机与井口相对位置的计算一、井架高度1斜井甩车场 = 4.8m 式中 井口至钢丝绳与天轮接触点间的斜长，=10+5+12+0.75*1.2=27.9，其水平投影符号上有“”如图10-6所示。图10-6 斜井单钩甩车场井口相对位置图 井口至道岔A的距离，一般为1015m； 过卷距离，在倾斜井巷的上端，必须留有足够的过卷距离（以上部过卷开关算起），过卷距离应根据巷道的倾角、设计载荷、最大提升速度和实际制动力