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1、斜井提升机设备选型设计河北能源职业技术学院毕业设计论文专 业 矿山机电 系 别 报告题目 斜井提升机设备选型设计 报告人 刘鑫永 班 级 11级 指导教师 时 间 2012.12.05 教务处监制斜井提升机设备选型设计 作 者：段永兴 指导老师：摘要：矿井提升机作为矿山的大型固定设计之一，是联系井下与地面的主要运输工具。矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。由于矿井提升设备服务年限长、投资大、电耗多（其耗电量一般占矿井总耗电量的3040%），所以为了降低矿石成本，提高生产的安全可靠性，必须经济合理地设计和使用矿井提升设备。随着矿山生产的进一步现代化，提升设备将成为机械化与电气化相结合的先进技
2、术设备。本设计简述提升机的发展史开始,对提升机的分类,重要型号,工作原理和提升机拖动的分类作了详细的介绍.同时还对矿山的提升设备做了选型设计,做了提升运动学计算和提升动力计算,校验了等值功率,计算了电能消耗和提升设备效率。并设计了提升设备的控制电路,在设计中提升机采用了三相交流绕线式异步电动机拖动。其电动机采用了可控硅串级调速。着重设计讨论了其主回路和控制单元的设计。根据模拟的情况来看,本设计的方案是可行的,同时充分考虑了通用性、灵活性、实用性。关键词：斜井提升；原始资料；年产量；系统目录一 提升方式选择8(一)斜井串车提升8(二)斜井箕斗提升8(三)带式输送机提升9(四)标注：9二 斜井提升
3、设备的选型计算9(一) 斜井提升设备选择计算的原始资料9(二) 根据矿井年产量要求计算矿车数10（1）1小时提升量10（2）一次提升量11（3）一次提升矿车数11(三) 根据矿车连接器强度计算矿车数12(四) 斜井提升钢丝绳的选择计算13(1)计算钢丝绳最大斜长：13(2)每米钢丝绳质量为13(3)按下式验算钢丝绳安全系数：14(五) 提升机选择计算15(六)验算滚筒宽度15(七)计算天轮直径并选择天轮16三 根据煤矿安全规程规定，选择天轮直径16(一) 对于地面天轮16(二) 对于井下天轮16(三) 预选提升电动机16(1) 估算电动机功率：16(2) 估算电动机的转速：17(3) 根据P,
4、n及矿井电压等级查电机规格表，预选出合适的电动机。17(4) 确定提升机的实际最大提升速度17四 结果图展示18五 阶段速度图19六 总结：19一 提升方式选择斜井提升在我国矿井应用极其广泛，它包括斜井串车、斜井箕斗及斜井带式输送机三种提升方式。采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、地面布置简单等优点。但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损快，井筒维护费用高。(一)斜井串车提升可分为单钩与双钩串车两种。其中，单钩串车提升井筒断面小，投资小，生产能力小，耗电量大，但可以用于多水平提升。双钩串车提升生产能力较大，但只能用于单水平提升。一般年产量在21万吨以下的小型矿井多采用单钩，年产量在30万吨左右的矿井
5、多采用双钩，两者均适用于倾角在25以下。(二)斜井箕斗提升与串车提升相比，具有提升速度大，生产能力高，容器自重小及装卸载易实现自动化等优点。但需设置装卸载设备、建造煤仓，基建投资大。此外，为了提升矸石、下放材料、升降人员，需要外设置一套副井提升设备。箕斗提升一般采用双钩，适用于井筒倾角为2530，年产量在30万t60万t的矿井中。(三)带式输送机提升这种提升方式具有安全可靠、运输量大，且易实现自动化，但初期投资较大，设备安装时间较长，并需要安装卸载煤仓等设备，一般用于年产量在60万吨以上，倾角小于18的斜井中。煤炭工业设计规定规定：大型矿井的主斜井宜采用带式输送机提升。(四)标注：串车提升按车
6、场形式不同，又可以分为平车场和甩车场两种方式。甩车场提升方式的优点：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。平车场没有上述缺点，车场通过能力大，提升操作简单方便。但是，平车场需设置阻车器等辅助设备，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。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。在斜井提升中以斜井串车提升应用较多，特别是中、小型矿井应用更为普遍，为此我经过考虑应选用斜井串车提升系统。二 斜井提升设备的选型计算(一) 斜井提升设备选
7、择计算的原始资料1.矿井年产量An30万吨（副井为矸石年提升量，最大班数下井人数，长材料、设备等辅助提升量）；2.矿井服务年限；3.井筒斜长450米；4.井筒倾角25度；5.矿井工作制度:年工作日数300天 每天工作20个小时；6.矿车形式:单个矿车自身质量595千克,kg；单个矿车载货量m11吨,kg；单个矿车的长度2米,m；7.煤的松散容重；8.采用的提升方式:斜井串车单钩甩车场提升系统；9.矿井电压筹等级:3000V 6000V；(二) 根据矿井年产量要求计算矿车数（1）1小时提升量 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；矿井有两套提升设备时C=
8、1.15，只有一套提升设备时C=1.25； 年工作日数； t日提升小时数； An矿井年产量，t/年； 提升能力富裕数，对于第一水平=1.2。无井底煤仓c=1.2; =1.2;（2）一次提升量 式中T次提升循环时间，s。（3）一次提升矿车数； ； 取辆。式中 _装载系数当倾角为20以下时，=1，当倾角为了加强2125时，=0.950.9;当倾角为2530_煤的松散密度；V矿车的有效容积，算出值为小数时，应圆整为较大整数。(三) 根据矿车连接器强度计算矿车数矿车没倾角为的轨道上提时，受到斜而产生的阻力，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。矿车连接器强度
9、一般容许承受拉力60KN,因此，矿车连接器强度容许的矿车数为=经圆整满足设计要求，可以按确定的矿车数为计算。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0.02g重力加速度，10m/应圆整为较小的整数。(四) 斜井提升钢丝绳的选择计算(1)计算钢丝绳最大斜长：阻车器至摘钩点距离，取1.5n=。摘钩点至井架中心的水平距离，取3。井口至阻车器的距离，取9m。井口处钢丝绳牵引角，取9。提升机滚筒中心至天轮中心水平距离，取16m。(2)每米钢丝绳质量为式中 钢丝绳由A 点至串车尾车在井下的停车点之间的斜长，m；钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数，钢丝绳全部支撑在钢辊上
10、时取0.150.20，局部支撑在托辊上是取0.250.4；钢丝绳公称抗拉强度，Pa;钢丝绳安全系数，与竖井要求相同。直 径/mm钢丝总断面积/参考重力N/100m 钢丝绳公称抗拉强度/MPa钢丝绳钢丝15501700钢丝破断拉力总和（不小于）/KN20.01.3151.241429.0234.0257.022.51.4175.401658.0271.5298.040.02.6605.05717,0937.51025.0(3)按下式验算钢丝绳安全系数：式中所选标准钢丝绳的钢丝破断拉力总和，N。7.076.5经验算所选钢丝绳在安全规程规定值的，是可以使用的。(五) 提升机选择计算39193.56N
11、2JK-2/20 滚筒直径D=2.0m, 滚筒宽度B=1.0m 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。(六)验算滚筒宽度采用双层缠绕，符合设计要求。(七)计算天轮直径并选择天轮三 根据煤矿安全规程规定，选择天轮直径(一) 对于地面天轮若钢丝绳与天轮的围包角大于90度时Dt80d80201600mm(二) 对于井下天轮若钢丝绳与天轮的围包角大于90度时Dt60d=6020=1200式中 Dt-天轮直径，mm。选用固定天轮TSG1600/10(三) 预选提升电动机(1) 估算电动机功率： 式中 根据选择的提升机，由提升机规格表查得的标准提升速度，m/s。
12、减速器传动效率，单级传动时0.92，双级传动时0.85电动机容量备用系数，1.11.2。(2) 估算电动机的转速：式中 减速器的传动比。在选择提升机时，根据所选择的标准提升速度，由提升机规格表中可查得相应的传到比。(3) 根据P,n及矿井电压等级查电机规格表，预选出合适的电动机。查表可选出电动机型号为 JRQ-148-8型号的电动机。(4) 确定提升机的实际最大提升速度式中 预选出的电动机的额定转速，r/mim。确定出提升机的最大提升速度斜井串车升降人员或升降物料时，专用人车的运行速度不得超过人车设计的最大允许速度。四 结果图展示五 阶段速度图六 总结：本次的毕业设计，使我们对这几年来所学部分
13、课程进行了全面的复习和巩固，初步学会了如何选择提升机系统，锻炼了我们分析问题和解决问题的能力，为将来工作打下了坚实的基础。在此次设计中，老师和同学们都给与了我很大的帮助，让我对提升系统有了进一步去的认识和礼节，另外，单位领导也为我创造了设计的条件，在此，我衷心的感谢老师的精心指导以及单位领导的关怀和支持。本次设计时间紧，任务中，加上我的能力有限以及缺乏经验，所以缺点和错误都在所难免，敬请各位老师和单位领导批评指导，借以提高我的设计能力，适应矿井机械化的需要，使我在今后的工作中不断的提高。最后，我衷心的祝愿所有给予我帮助的老师和单位领导，祝他们在以后得生活中工作顺利，再创辉煌！谢谢！参考文献1.
14、煤矿安全规程 中华人民共和国能源部制定 2001年版2矿山固定机械手册 煤炭工业出版社 1986年版主编：周乃荣 严万生3煤矿固定机械及运输设备 煤炭工业出版社 主编：牛树仁 陈滋平4.机械设计手册 辽宁科学技术出版社 1990年版 主编：蔡春源 蒋尊贤 李自治5.矿井提升设备 煤炭工业出版社 1980年版主编: 中国矿业学院 6.矿井多绳提升选型设计 煤炭工业出版社 1981年版 主编: 范家骏毕业设计（论文）答辩委员会毕业设计(论文)成绩评定书专业班级： 姓名：毕业设计（论文）课题：经毕业设计（论文）答辩，评定该同学的毕业设计（论文）成绩为 毕业设计（论文）答辩委员会主任： 副主任： 年 月 日毕业设计（论文）任务书根据 专业教学计划安排， 同学毕业设计（论文）任务如下：1、毕业设计（论文）课题：2、原始资料：3、设计要求：4、设计时间：自 月 日至 月 日指导教师： 系（部）主任： 年 月 日评阅人评语：成绩： 评阅人： 年 月 日指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 19
矿山机电专业毕业设计：斜井提升机设备选型设计
