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1、精品学习资源毕 业 设 计 论 文题目矿井主井提升设备的选型设计 院）系陕西能源学院机电系专业机电一体化 班级学号同学姓名 王龙导师姓名完成日期2021年11月10日欢迎下载精品学习资源目 录第 1 章 矿井提升设备 2一、提升方式 2二、主提升设备选型运算 2三、开采煤时主提升才能运算 13四、开采煤时主井提升才能校核28五、煤井下主要运输设备选型 31第 2 章采区机械设备选型 34一、采区下山提升设备34二、回采工作面设备 42终止语 47参考文献 48欢迎下载精品学习资源第一章矿井提升设备一、提升方式矿井立井单水平开采的方式，煤井设计生产才能为0.80Mt/a ， 采纳立井开拓，井深
2、245m，担负矿井提煤任务；二1 矿井设计生产才能为 0.80Mt/a ，采纳立井开拓，利用矿井单个提升井筒煤的单水平开采；1 ；二、主提升设备选型运算一）设计依据开采煤时1、矿井年产量： 80万吨/年2、工作制度：年工作日 300d，每天净提升时间 14h；3、矿井为立井单水平开采，井筒深度为245m4、提升方式：箕斗提升；5、卸载高度： 20m6、装载高度： 20m7、煤的散集密度： 0.96吨/平方 M =7.2-12.01m/s欢迎下载精品学习资源2取： Vm=8m/s， 1=1.0m/s2、运算一次提升循环时间 :Tx = 8 577 10 8=98.1s183、依据矿井年产量和一次
3、提升循环时间即可求出一次提升量；Qj = 4500001.21.298.1 =3.3t360033016据此提升容器挑选 JDS-4/55 4Y 型标准多绳箕斗 钢丝绳罐道），箕斗自重 QZ=6500kg含连接装置） ,载重量 Q=4000kg，提升钢丝绳 4 根，平稳尾绳 2 根，钢丝绳间距 300mm；三）钢丝绳挑选1、绳端荷重Q d=QZ+Q=6500+4000=10500kg2、钢丝绳悬垂长度Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr +0.75RT+e=577- 30+11.008+12+6.5+10.9+0.75 0.925+5=593.1m式中： Hg -过卷高度 Hg=6.5mHh
4、 -尾绳环高度 H h=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+2 2.004=11.008mHr -容器高度 Hr=10.9m RT -天轮半径e-上下天轮垂直距离 e=5m S-提升容器中心距HX -卸载高度 HX =20m3、首绳单位长度重量运算欢迎下载精品学习资源Qd10500欢迎下载精品学习资源n110 BHc 4110 167593.1欢迎下载精品学习资源PK=m=7=1.29kg/m式中： B钢丝绳运算抗拉强度，取 1670MPam钢丝绳安全系数，取 7依据以上运算，首绳选用 22ZAB-6V 30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根；其技术参数如下：钢丝绳直径 dk=22m
5、m，钢丝破断拉力总和 Qq=307200N，钢丝绳单位长度质量为 Pk=1.96kg/m；4、尾绳单位长度重量运算欢迎下载精品学习资源nqk=nPk=4 1.96=3.92kg/m2欢迎下载精品学习资源式中： n首绳钢丝绳根数 n=4 n尾绳钢丝绳根数 n=2依据以上运算，尾绳选用88 15NAT-P8 4 7-1360型扁钢丝绳2根，单重 q=3.82kg/m；四）提升机挑选1、主导轮直径D 90d=9022=1980mm）2、最大静拉力和最大静拉力差最大静拉力：Fj =Q+Q c+nPkH c=6500+4000+4 1.96593.1=15150kg最大静张力差：Fc=Q=4000kg据
6、此主井提升装置选用JKMD-2.25 4I ） E型落地式多绳摩擦欢迎下载精品学习资源式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径D=2250mm，天轮直径DT =2250mm，最大静张力 215kN，最大静张力差 65kN，钢丝绳根数4根，摩擦轮钢丝绳间距 300mm，提升速度 V=6.5 m/s，减速比 i=10.5, 提升机旋转部分变位质量 mj=6500kg，天轮变位质量 mt=2300kg，衬垫摩擦系数 =0.23；五）提升系统的确定 见图6-1-1） 1、井架高度H j=H X+H r+Hg+0.75RT +e=12+10.9+6.5+0.751.125+5=35.2m取HJ=36m2、
7、提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离LS 0.6Hj+3.5+D=0.636+3.5+2.2527.35m取LS=28m3、钢丝绳弦长下弦长欢迎下载精品学习资源LX1 = HC 2LsDt 2 =310.82282.0042.252欢迎下载精品学习资源j10S2222欢迎下载精品学习资源=39.8m上弦长欢迎下载精品学习资源2LX=H jC0 LSsDt 2 =360.82282.0042.25 2欢迎下载精品学习资源2222=44.9M式中： HJ1- 井架下层天轮高度C0- 摩擦轮中心与地平距离欢迎下载精品学习资源4、钢丝绳的出绳角下出绳角2.25m+36m欢迎下载精品学习资源2.25m+3
8、1m2874490039800欢迎下载精品学习资源06030103卸载平面361513752+12m欢迎下载精品学习资源0021+0m28000008欢迎下载精品学习资源提升中心线0075装载平面1、本图井口标高设为+0m；2、首绳为 22ZAB6V*30-1670型， 4根；3、尾绳为 85*17NAT-P8*4*7型， 2根；4、单位为 mm；5、绳间距为 300mm；欢迎下载精品学习资源0030主井提升系统图图6-1-1欢迎下载精品学习资源H j1 下=arctan LssC0Dt +arcsinDDt2 Lx1欢迎下载精品学习资源=ARCTAN2822310.82.0042.25222
9、.252.25+ARCSIN 239.8=52399欢迎下载精品学习资源上出绳角欢迎下载精品学习资源H j 上=arcsinC0L=513728x欢迎下载精品学习资源5、围包角 的确定经运算围包角 =181 14六）提升容器最小自重校核1、按静防滑条件容器自重为12w1 j欢迎下载精品学习资源QZew1 Q-nPkHc=D1Q-nPk Hc1欢迎下载精品学习资源=2.359 4000-4 1.96 593.1=4786.1kg经查表，当围包角 =181 14 时D1=2.359式中： w1-箕斗提升时矿井阻力系数w1=0.075 j- 静防滑安全系数 j=1.75 2、按动防滑条件欢迎下载精品
10、学习资源11w12w1 g1 1g欢迎下载精品学习资源geQ Z21 Q+ge12Gd-nPkHc欢迎下载精品学习资源11 1g 11 1gge1ge1=A 1Q+C 1Gd-nPkH c=2.2115 4000+0.1533 2300-4 1.96 593.1=4548.7kg经查表，当围包角 =181 14 ，加速度 a1=0.5 时,A 1=2.2115,C1=0.1533 ；式中： Gd- 天轮的变位质量；经运算满意防滑条件的箕斗最小自重均小于所选箕斗自重，防欢迎下载精品学习资源滑条件满意要求；7.2 欢迎下载精品学习资源ckc0.0005H=6.9满意要求2、最大静张力和最大静张力差
11、最大静拉力：Fj =15150kg=148kN215kN最大静张力差：Fc=4000kg=39kN65kN满意要求欢迎下载精品学习资源九）提升运动学及提升才能运算经运算得初加速度a0=0.48m/s2 ， V 0=1.5m/s，卸载曲轨行程h0=2.35m,主加速度 a1=0.50m/s2，提升减速度 a3=0.50m/s2；提升速度图力图见图 6-1-2）1、初加速度阶段欢迎下载精品学习资源卸载曲轨初加速时间： t0= Voao= 1.50.48=3.13s欢迎下载精品学习资源箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m 2、正常加速度阶段欢迎下载精品学习资源加速时间： t1= VmV0a1=
12、 6.91.5 =10.8s0.5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源加速阶段行程： h1= VmV023、正常减速阶段t1= 6.91.5210.8=45.4m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源=3减速阶段时间： tVmV4a3= 6.90.50.5=12.8s欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源减速阶段行程： h3= VmV424、爬行阶段t3= 6.90.5 12.8=47.4m2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源爬行时间： t4= h4V4= 30.5=6s欢迎下载精品学习资源爬行距离： h4=3m欢迎下载精品学习资源5、抱闸停车时间 t5=1s6、等速阶段等 速
13、阶 段 行 程 ： h2=Ht-h0-h1-h3-h4=569.9-2.35-45.4-47.4- 3=471.8m式 中 ： H t-提 升 高 度H t=H-H Z +HX+H r=577-30+12+10.9=569.9m欢迎下载精品学习资源等速阶段时间： t2= h2Vm= 471.8 =68.4s6.9欢迎下载精品学习资源vm/s欢迎下载精品学习资源5m/ s=1.V02/s.5m=0a 1Vm=6.9m/sa3=0m. 5/s 2V4 =0.5m/s欢迎下载精品学习资源t 0t 1t 2t 3t 4t 5t sFN3.1310.868.412.861欢迎下载精品学习资源652406
14、60816524066081欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源45080450804508045080欢迎下载精品学习资源2408024080图6-1-27、一次提升循环时间Tx=t 0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+68.4+12.8+6+1+12=114.1s式中: 休止时间取 12s 8、提升设备年实际提升量欢迎下载精品学习资源An3600433016=1.2114.1=56 万 t/a欢迎下载精品学习资源提升才能富有系数为An56欢迎下载精品学习资源af=An = 45 =1.2欢迎下载精品学习资源提升才能满意要求十）提升系统动力学运算1、提升系统总变位质量
15、 m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj +md=4000+2 6500+41.96 1212+22300+6500+4399=42001kg式中： L p 钢丝绳全长 Lp=1212m包括尾绳）；2、运动学运算 按平稳系统运算）1、提升开头阶段开始时：F0=Kmg+Ht+ ma0=1.15 40009.8+42001 0.48=65240N终了时： F0 =0F-2h0=65240 0=65240N式中： -提升钢丝绳与平稳尾绳的总单重之差，平稳系统 0；2、主加速阶段欢迎下载精品学习资源开 始 时 ： F1=F 0 + m1a=66081N终了时： F1 =1F=66081N3、等速阶段
16、a0 ） =65240+420010.5 0.48 ）欢迎下载精品学习资源开头时： F2=F1 ma1=66081420010. 50=45080N终了时： F2 =2F=45080N4、减速阶段欢迎下载精品学习资源开头时： F3=F 2 ma3=45080 420010.50=24080N终了时： F3 =3F=24080N5、爬行阶段开头时： F4=F 3 + m3=a24080+420010.50=45080N终了时： F4 =4F=45080N九）提升电动机容量验算1、等效时间Td= 0t+t1+t3+t4+t5） +t2+= 1 提升机制动力矩验算欢迎下载精品学习资源MZ = M J
17、Ma3M JQRm= 420010.540001.125 =4.3340001.125欢迎下载精品学习资源满意要求；式中： M Z - 制动力矩欢迎下载精品学习资源MJ-静荷重旋转力矩十一）电控设备本提升机采纳直流拖动，电控设备随主机成套供货；电控设备 型号选用 JKMK/SZ-NT-778/550-3 系列提升机全数字直流电控设备；十二）供电电源提升机采纳双回路供电，一回工作，一回备用；供电电源引自矿井地面变电所，详见地面供电系统图；三、开采七 2煤时主提升才能运算矿井在初期开采七 2 煤时设计生产才能为0.30Mt/a ，井筒深度H=277m，主井提升装置选用以开采二1 煤运算为准的JKM
18、D 2.25 4I ）E 型落地式多绳摩擦式提升机，提升容器为JDS-4/55 4Y 型标准多绳箕斗 钢丝绳罐道）；提升钢丝绳首绳选用22ZAB-6V 30+FC-1670-307 型钢丝绳左右捻各两根；尾绳选用8815NAT-P84 7-1360 型扁钢丝绳 2 根，该提升设备在初期开采七2 煤时一次安装到位，分期服务于七2 煤和二 1 煤的开采；一）提上升度的确定H t=H-H Z+HX +Hr =277-30+12+10.9=269.9m式中： Hr -容器高度 Hr=10.9 HX -卸载高度 HX =12m Hz -装载高度 HZ=30m经运算得初加速度a0=0.48m/s2， V
19、0=1.5m/s，卸载曲轨行程h0=2.35m,主加速度 a1=0.50m/s2，提升减速度 a3=0.50m/s2；提升速欢迎下载精品学习资源度及力图见图 6-1-3） 1、初加速度阶段卸载曲轨初加速时间： t0= Voao= 1.50.48=3.13s欢迎下载精品学习资源箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m 2、正常加速度阶段欢迎下载精品学习资源加速时间： t1= VmV0a1= 6.91.5 =10.8s0.5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源加速阶段行程： h1= VmV023、正常减速阶段t1= 6.91.5210.8=45.4m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源减
20、速阶段时间： t3= VmV4a3= 6.90.50.5=12.8s欢迎下载精品学习资源vm/s欢迎下载精品学习资源0V=1.5m/ sm/s 0. 512=aVm=6.9m/sa3=0. 5m/s 2V4=0.5m/s欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源t 0t 1t 2t 3t 4t 5t s欢迎下载精品学习资源3.1310.824.912.861欢迎下载精品学习资源FN欢迎下载精品学习资源62975637216297563721欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源45080450804508045080欢迎下载精品学习资源2644026440图6-1-3欢迎下载精品学习资源减速阶
21、段行程： h= VmV4 t= 6.90.5 12.8=47.4m欢迎下载精品学习资源4、爬行阶段爬行时间： t4= h4V43= 30.5322=6s欢迎下载精品学习资源爬行距离： h4=3m5、抱闸停车时间 t5=1s6、等速阶段等 速 阶 段 行 程 ： h2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4- 3=171.8m欢迎下载精品学习资源式 中 ： H t-提 升 高 度H t=H-H Z +HX+H r=277- 30+12+10.9=269.9m欢迎下载精品学习资源等速阶段时间： t2= h2Vm= 171.8 =24.9s6.9欢迎下载精品学习资源7
22、、一次提升循环时间Tx=t 0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s式中: 休止时间取 12s 8、提升设备年实际提升量欢迎下载精品学习资源An3600433016=1.270.6=89.7 万 t/a欢迎下载精品学习资源提升才能富有系数为欢迎下载精品学习资源af=An An =89.730=2.99欢迎下载精品学习资源提升才能满意要求三）提升系统动力学运算1、提升系统总变位质量 m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj +md=4000+2 6500+41.96 610+22300+6500+4399=37281kg式中： L p
23、钢丝绳全长 Lp=610m包括尾绳）；2、动力学运算 按平稳系统运算）1、提升开头阶段开始时：F0=Kmg+Ht+ ma0=1.15 40009.8+37281 0.48=62975N终了时： F0 =0F-2h0=62975 0=62975N式中： -提升钢丝绳与平稳尾绳的总单重之差，平稳系统 0；2、主加速阶段欢迎下载精品学习资源开 始 时 ： F1=F 0 + m1-a0 ） =62975+372810.5-0.48 ）=63721N终了时： F1 =1F=63721N3、等速阶段开头时： F2=F 1- ma1=63721-37281 0.50=45080N终了时： F2 =2F=45
24、080N4、减速阶段开头时： F3=F 2- ma3=45080-37281 0.50=26440N终了时： F3 =3F=26440N5、爬行阶段开头时： F4=F 3 + m3=a26440+372810.50=45080N终了时： F4 =4F=45080N经运算所选主井提升设备在开采煤时,可满意矿井煤炭提升任务的要求；4、最大班下井人数： 109人；5、最大件重量： 3170kg；欢迎下载精品学习资源4、最大班下井人数： 125人；5、最大件重量： 5350kg主排水泵电机 ,不行拆卸件 ；二）提升容器挑选依据矿井后期开采二 1煤时的年产量及帮助提升量，经运算，副井提升容器选用一对 1
25、.0t双层单车多绳标准罐笼 宽窄各一个），钢丝绳罐道，宽罐笼质量为 Q=5800kg，每次承载 38人，窄罐笼质量为Q=4656kg，每次承载 23人；提矸选用 1.0t标准矿车，矿车自重QZ =610kg，载矸量为 Qm=1800kg，每次提升一辆矿车；三）钢丝绳及提升机挑选1、绳端荷载运算提升物料 按提矸运算）：Q 矸=Q+Q m+QZ=5800+1800+610=8210kg提升人员：Q 人=Q+Q r =5800+2850=8650kg提升最大件设备：Q 大件 =5800+5350=11150kg式中 :Qr 每次乘载人员重量 ,按最多 38人运算；5350卸载最大件水泵电机重量；2、
26、首绳单位长度重量Q大件11150欢迎下载精品学习资源PK 大件 = n110 BmHc= 4110 1678611=1.65kg/m欢迎下载精品学习资源Q人8650欢迎下载精品学习资源PK 人=110nBmHc =4110 1679611 =1.5kg/m欢迎下载精品学习资源式中 :H c钢丝绳悬垂长度 Hc=H+H j+Hh=577+24+10=611m n 首绳钢丝绳根数Hh尾绳环高度依据以上运算，首绳选用 22ZAB-6V 30+FC-1770-326型钢丝绳左右捻各两根；其技术参数如下：钢丝绳直径 dk=22mm，钢丝破断拉力总和 Qq=326030N，钢丝绳单位长度质量为 Pk=1.
27、96kg/m；3、尾绳单位长度重量欢迎下载精品学习资源qk=nnPk=2 1.96=3.92kg/m1欢迎下载精品学习资源式中 :n1 尾绳钢丝绳根数依据以上运算，尾绳选用85 15NAT-P8 4 7-1370型扁钢丝绳两根，其主要技术参数为：钢丝绳尺寸宽厚=85mm 15mm， 钢 丝 破 断 拉 力 总 和 Qq=542000N ， 钢 丝 绳 单 位 长 度 质 量 为qk=3.82kg/m；4、提升机挑选1）摩擦轮直径D 90d=9022=1980最大静张力和最大静张力差最 大 静 张 力 按 提 升 最 大 设 备 计 算 Fj=Q+Q大件+nPkH j+n1qkH+H h=580
28、0+5350+41.96 24+23.82577+10=15823kg欢迎下载精品学习资源最大静张力差 Fc=Qr+5800-4656）=3994kg据此副井提升装置选用 JKMD-2.25 4I ） E型落地式多绳摩擦式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径 D=2250mm，天轮直径DT =2250mm，最大静张力 215kN，最大静张力差 65kN，摩擦轮钢丝绳间距 300mm，提升速度 V=5.0 m/s，减速比 i=11.5,提升机旋转部分变位质量 mj=6500kg，天轮变位质量 mt=2300kg，衬垫摩擦系数 =0.23； 1、井架高度H j H r+Hg+0.75Rt+e=11
29、+7+0.75 1.125+5=23.8m取HJ24m式中 : Hr -容器高度Hg- 过卷高度Rt- 天轮半径e-上下天轮中心高度2、提升机摩擦轮与提升中心线距离 LSLS=0.6Hj+3.5+D=0.624+3.5+2.25=20.2m取LS=21m3、钢丝绳弦长下弦长LX1Hj1C 20LSs2Dt 22190.82211.90422.25 22欢迎下载精品学习资源 26.3m上弦长L XH2jC 0 LSsDt 222240.82211.90422.25 2231.2m式中： s-两容器间距C0- 摩擦轮中心与地平距离4、钢丝绳的出绳角下出绳角H j1 下=arctan Lss2C0D
30、t2+arcsinD2 LDtx1190.8=arctan 211.90422.25 +arcsin 22.252.25223.88=49 1726上出绳角 下=arcsinH jC0L 48 217x欢迎下载精品学习资源2.25m+24m欢迎下载精品学习资源2.25m004200091+19m712482617493120026300欢迎下载精品学习资源2.25m+0m02100008欢迎下载精品学习资源00775提升中心线1、本图井口标高设为+0m；2、首绳为 22ZAB6V*30-1770型， 4根；3、尾绳为 85*15NAT-P8*4*7型， 2根；4、单位为 mm；5、绳间距为 3
31、00mm；欢迎下载精品学习资源副井提升系统图图6-1-45、围包角 的确定经运算围包角 181159五）提升容器最小自重校核1、按静防滑条件容器自重为 按提升最大件运算）欢迎下载精品学习资源Q 12w2 jw Q-nPH -Q=D Q-nP H欢迎下载精品学习资源Ce12kcZ2kc欢迎下载精品学习资源=2.484 2850-4 1.96611=2289.2kg当围包角 =181 159 时查表得 D2=2.484 2、按动防滑条件欢迎下载精品学习资源w12wa1 ja1 12 j欢迎下载精品学习资源22ge1ge1欢迎下载精品学习资源Q C a2 jQ+a Gd-nPkH c-Qz2j欢迎下
32、载精品学习资源11 111 1ge1ge1=A 2Q+C 1Gd-nPkH c经查表当加速度 a1取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15；就QC=2.32850+0.152300-4 1.96402=3748.3kg经运算满意防滑条件的罐笼最小自重均小于所选罐笼自重，防滑条件满意要求 ,但在卸载最大件水泵电机时应适当增加配重，已满意防滑条件下的提升容器最小自重的要求；8.2-0.0005H=7.9欢迎下载精品学习资源提升人员欢迎下载精品学习资源人m= QnQq nPk Hc4326030 g = 865041.966119.8 =9.99.2-0.0005H=8.9欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源提升大件设备nQq4326030欢迎下载精品学