矿井提升与运输斜井提升.ppt
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1、矿井运输与提升 绪论,斜井提升,四川师范大学,12-1 概述,一、斜井串车提升组成:特点:投资小、基建快。,四川师范大学,类型:1)按使用的提升容器分:单钩串车提升、双钩串车提升2)按车场型式分:甩车场、平车场应用:适用于倾角小于250的小型矿井,其中单钩串车提升适用于年产量小于21万吨的矿井;双钩串车提升适用于年产量小于45万吨的矿井。使用不同的容器(如矿车、人车)可实现提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员设备等任务。,四川师范大学,1.甩车场的单钩串车提升,四川师范大学,(1)初始加速度a。0.3ms2;(2)车场内速度v。1.5ms;(3)主加、减速度。升降人员时:a10.5ms2,a30
2、.5ms2;升降物料时:煤矿安全规程对升降物料的主加速度和主减速度。无限制,一般可用0.5ms2也可稍大些,但要考虑自然加、减速度问题;(4)摘挂钩时间=20S;(5)电动机换向时间=5S,四川师范大学,2.甩车场的双钩串车提升,四川师范大学,3.平车场的双钩串车提升,四川师范大学,(1)车场中速度v0=1.0ms;(2)摘挂钩时间为25s。,四川师范大学,二、斜井箕斗提升系统,特点:生产能力大,装卸载自动化等优点,但需要安装装卸载设备和煤仓,故投资较大。应用:适用于年产量3060万t,井筒倾角2535的中型矿井。,四川师范大学,三、胶带输送机提升其生产过程连续,运输量大,并且易于实现自动化,
3、但初期投资较大,一般用于产量在60万t以上,倾角不大于17的斜井中。,四川师范大学,步骤及计算:一、确定提升矿车数目1.计算提升斜长L甩车场串车提升:平车场串车提升:箕斗提升:,井口平车场长度,Lpc=1.5nclc+(79)m,其中nc为串车组矿车数,lc为矿车全长,m;,卸载段斜长,装载段斜长,Lsh井筒斜长,m;Lx甩车场长度,根据设计的甩车场长度及一次提升的串车数决定,Lx一般为2545m,m。Lk串车井口至栈桥停车点的距离,m。一般取Lk=10 20m。,12-2 串车提升选型计算,四川师范大学,2.估算提升一次循环时间Tx甩车场的单钩串车提升:,式中:vp提升平均速度,m/s。vp
4、=(0.750.9)vm。vm最大提升速度,ms,煤矿安全规程规定,vm5ms;vx甩车场运行速度,ms,vx1.5ms;sh摘挂钩时间,sh=2030S;H提升电动机换向时间,H=5S。,四川师范大学,平车场的双钩串车提升:,式中:vp平均提升速度,一般vp=(0.750.9)vm,ms,L600m时取上限值;vpc平车场内运行速度,一般vpc1.0ms;p平车场摘挂钩时间,p=25S。,四川师范大学,斜井箕斗提升:,式中:装卸载时间,Q6t时取8S,当Q6t时取10S;vp平均提升速度,一般vp=(0.750.9)vm,ms,其 中系数的取值方法与斜井串车相同;vm最大提升速度,一般取vm
5、7ms,当铺设固定道床并 采用重轨时,可加大到9ms。,四川师范大学,3.计算一次提升量m,式中:An矿井年产量,t年;c提升不均衡系数,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;其他符号意义同立井提升。,四川师范大学,4.串车组矿车数nc,式中:m1单个矿车的载重,kg。,四川师范大学,5.验算矿车连接器强度为了保证矿车连接器安全,牵引矿车数就有所限制,一般矿车连接器的强度为60000N。因此,连接器强度应满足:,若满足要求,说明以上所选矿车数合适;若不满足要求,应提高提升速度,重新选择;若速度无法提高,则说明这种提升已无法满足矿井生产的要求,应改变提升方式。,式
6、中:m1、mz1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;轨道倾角,。,四川师范大学,二、钢丝绳选择优先选三角股绳或面接触钢丝绳,一般选6股7丝钢丝绳。,式中:L0钢丝绳的最大长度,m;1容器运行阻力系数,可取0.010.015;2钢丝绳运行时与托辊和底板间的阻力系数,若钢丝绳全部支撑在托辊上,其值为0.150.20;若钢丝绳局部支撑在托辊上,其值为0.250.40;若钢丝绳全部在底板上运行,其值为0.400.60。,四川师范大学,四川师范大学,验算安全系数,例:某矿井年产量30万吨,井筒斜长600m,井筒倾角a=22,采用甩车场
7、串车提升,串车由6辆一吨固定箱式矿车组成:矿车自重mz1=600kg,载煤重m1=1000kg。甩车场长度Lx=35m,串车在井口栈桥上的运行距离Lk=25m,井口到天轮的斜长为50m。矿车运行阻力系数为0.01,钢丝绳与托辊见得阻力系数取0.2。试选择提升钢丝绳。,四川师范大学,解:提升斜长钢丝绳的最大长度选用钢丝绳的sB=1550N/mm2,67型普通圆股绳。,四川师范大学,查表,6(7)型钢丝绳的主要规格是:钢丝绳直径d=22.5mm,钢丝直径d=2.4mm;钢丝绳每米重量mP=1.814kg/m;钢丝绳钢丝的极限抗拉强度sB=1550kg/mm2,全部钢丝断裂力之和Qp=322500N
8、。,验算安全系数,符合规程。,四川师范大学,三、提升机选择1.提升机选型滚筒直径与宽度计算与立井同。规程规定:倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的,缠2层;专为升降物料的,3层。2.验算提升机强度最大静张力,双钩提升时最大静张力差,注:单钩提升时,最大静拉力差Fjc=最大静拉力Fjmax,四川师范大学,四、提升系统计算1.天轮的选择按照规程选择天轮直径。固定天轮:地面天轮:90时 Dt80d 90时 Dt60d 90时 Dt40d游动天轮:Dt40d,说明:为减少提升机与井口的距离,又保证钢丝绳的内外偏角不超过130,可以采用游动天轮。,四川师范大学,2.井口相对位置计算,(双钩平车场),四川
9、师范大学,1)按最小内、外偏角允许值计算最小弦长外偏角内偏角,式中:s井筒重轨道中心间距,mm。sbc+200 bc矿车最突出部分宽度,mm。B滚筒宽度,mm。a二滚筒间的距离,mm。Y游动天轮的允许游动距离,mm。从天轮的规格中查。,四川师范大学,单钩提升:2)根据地面具体条件及最小弦长,初步确定提升机至井架中心的水平距离L5。L5不宜过小,一般为2040m。通常将Lxmin计算取整,作为L5。,四川师范大学,3)计算井口至井架中心的水平距离Ls 式中:L1井口至阻车器的距离,一般为79米;L2阻车器到摘钩点距离,此值取1.5倍串车组长度,即:L2=1.5nLc,(Lc为一辆矿车的长度);L
10、4摘钩点到井架中心的水平距离,建议取 L4=(2.54)L5。,四川师范大学,4)井架高度Hj井架高度要求能够保证:摘钩后的矿车通过下放串车的钢丝绳的底部时,绳距地面的高度不得小于2.5米。这点距摘钩点的距离为L3一般L3=4m;为了防止矿车在井口出轨掉道,井口处的钢丝绳牵引角b1要小于9。钢丝绳牵引角b1,h通过点处地面与井口地面标高之差,m。,四川师范大学,注意:甩车场时井口相对位置的计算在提升机侧与平车场相同。在井口侧串车出井后行走在栈桥上。井架和天轮在栈桥顶端。井口至天轮处的斜长Lxx为:Lxx=Lk+L2+Lg+0.75Rt式中:L1井口到道岔A的距离,一般为1015m;L2道岔A到
11、串车停止时钩头位置的距离,L2=1.5nLc;Lg过卷斜长,规程规定与竖井过卷高度相同。井架高度Hj为:Hj=Lxxsinbq式中:bq栈桥倾角,一般bq=912。相对位置的其他参数计算同前。,四川师范大学,五、速度图计算 先计算各低速阶段(包括变速阶段)的时间和行程 从总行程中减去各低速阶段的行程得到等速阶段行 程hs。从而求得等速阶段时间ts 把各阶段时间相加得一次提升的循环时间Tx 验算生产力An及富裕系数af,四川师范大学,斜井平车场提升,四川师范大学,斜井单钩甩车场提升,四川师范大学,速度图参数的确定(1)最大提升速度 规程规定:升降人员或用串车升降物料,Vm5m/s。专用人车的运行
12、速度不得超过人车设计的最大允许速度;箕斗升降物料时,Vm7m/s,当铺设固定道床,采用重型钢轨时,Vm 9 m/s;(2)初加速度 a00.3m/s2。(3)车场内速度 甩车场v01.5m/s,平车场v01.0m/。,四川师范大学,(4)主加、减速度 升降人员时:a10.5m/s2,a30.5m/s2;升降物料时:规程对a1、a3没有限制,一般可取0.5 m/s2,也可稍大些,但要考虑自然加减速度问题。即:当矿车下放时,提升机的加速度不可大于下放串车的自然加速度a1z,天轮的变位质量,四川师范大学,提升机的减速度,必须小于上升串车的自然减速度a3z当倾角6时,自然加速度均大于0.7m/s2,正
13、常运转中自然加、减速度影响不大。但安全制动时,安全制动减速度要受到限制。(5)摘挂钩时间 甩车场sh=20s,平车场sh=25s。(6)电动机换向时间 H=5s。,四川师范大学,六、力图的计算当重车上升X米时,上升侧钢丝绳的静拉力为:提升机的下放侧钢丝绳的静拉力为:双钩提升时,提升机的静阻力:双钩提升时,提升机的拖动力:,四川师范大学,单钩提升时,上提重车的前半循环的拖动力:式中:ms上提重串车时,系统的总变位质量。下放空串车的后半循环的拖动力:式中:mx下放空串车时系统的总变位质量。为简化计算,不考虑钢丝绳及空、重矿车运行中倾角的变化,全按井筒倾角代入计算。,四川师范大学,连接装置,断绳,一
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