矿井提升设备的选型设计.docVIP

绪 论 矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交——交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。 一个现代化的矿井在提升设备的选型上尤为重要。因为提升设备选型的合理与否，直接关系到矿井的安全和经济性，因此确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件选择合适的设备。 根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但是仅适用于浅井及中等深度的矿井，而对于井深超过300米的矿井，宜选用多绳摩擦式绞车。在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。下面是我针对不同的矿井的地质、煤层等情况，进行综合计算分析后，本着安全、经济等原则对这两种提升设备系统进行的选型设计。 本设计充分贯彻以下设计原则：根据国家现有的设备生产状况，结合某些使用中的具体情况，以及经济角度出发尽量选用国产设备并力求在条件基本相当的情况下进行技术的方案比较，选择即经济又合理的设备。 由于本人水平有限，设计中难免出现错误和不足之处，敬请各位老师指正。 1 矿井提升设备的选型设计 1副井提升机的选型设计 1.1.1设计依据 卧牛山煤矿位于徐州市西郊九里山大彭镇境内，东郊与九里山煤田比邻，矿层界限下石盒子组和山西组以F23断层分割，太原组以F27断层为界。西与新河煤矿相连。矿层开采上限为-40m水平，开采下限为-550水平。井下采煤方法主要为单一长壁采煤，以倾斜煤层为主，开拓方式为立井石门开拓，是央对角式通风。全矿区共划分为二个水平，-150水平，-310水平。，其具体的数据为: 1)原煤的密度: =0.9 吨/米 2)矸石的密度: 矸 =1.35 吨/米 3)含矸率: 10% 4)一水平井深: -190米 5)二水平井深：-350米 6)最大班下井人数: 260人 7)坑木消耗: 9 米/千吨煤 根据以上情况,假如先进行第一水平的开采年产量定为40万t,现对其进行副井提升设备的选型设计。 1.1.2设备类型的确定 由于第一水平井不深,且年产量不大,决定采用单绳缠绕式提升系统。 罐笼的选定 （1）吨位的确定： 罐笼的吨位按井下运输使用的矿井名义载重量确定。卧牛矿拟选定矿车的名义载重量为1t。因而选用罐笼的吨位为1t。 (2)层数的选择： 层数的选择应根据运送最大班下井工人时间不超过40min或总作业时间是否超过5小时来确定。卧牛山煤矿最大班下井人数为260，显然选择一层罐笼不能够满足工作的要求。故选用二层罐笼。其具体的技术参数如下： 型号：GLSY—1×2/2 G—罐笼 L---立井单绳 S---钢丝绳罐道 Y—异側进出车 1—煤车吨位 2—煤车数 2—层数 自重：3000 Kg 允许乘人数：24 每层底有效面积: 2.3m3 罐笼总高度 4550 ㎜ 罐笼宽度: 1246 ㎜ 罐笼长度: 2550 ㎜ 罐笼质量：3667Kg 罐笼装载量：3235Kg 最小井筒允许直径 3800㎜ 采用1 t 标准矿车，型号为 MG1.1—6 自重 qc=6000N 名义载煤量 1 t 有效容积 1.1m3 1.1.3提升刚丝绳的选型 选择原则： 钢丝绳在运转中受到许多应力的作用和各种因素的影响，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力和挤压应力等。磨损和锈蚀也将损害钢丝绳的性能，综合考虑以上应力因素的计算是困难的，目前国内外都是按静载荷近似计算的。我国是按《煤矿安全规程》的规定来设计的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷考虑一定的安全系数来进行计算的。在经常性作业中，以提升作业载荷最重，故以此条件选择钢丝绳。 （1）次提矸量Q: Q=2rqv=2×1350×1.1＝2970 (kg) Rq ——— 矸石容量1350kg/m3 V ——— 矿车有效容积 V=1.1m3 （2）计算钢丝绳每米重P P≥ 图1-1 钢丝绳计算示意图 其中 Hc=Hj+Hs+Hz=14.13+190.14=204.27 m Qx 一次提升的QXg 一次提升的最大载荷,N; Qz 容器的重