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第三章 矿井提升设备选型设计

第一节 提升方式的确定及提升设备选型依据

一、矿并提升设备的作用

矿井提升设备是矿井重要的大型机电设备之一，它是联系矿井井下与地面时主要生产设备.矿井提升设备的任务是提升有益矿物（煤炭、矿石等）和矸石，升降人员和设备，下放材料等。

矿井提升设备的工作特点是在一定的距离内，以变速和匀速作往复直线运动,而且起动和停止频繁，因此它须具有良好的控制系统和完善的保护装置，以保证安全可靠地运转。矿井提升设备的合理选型和正确的维护、管理和使用,对确保矿井提升设备的经济与安全运转具有重大的意义. 二、矿井提升设备的组成部分

矿井提升设备一般包活捉升机、电动机、提升钢丝绳、提升容器、天轮、井架、装卸载设备，以及电控设备与安全保护装置等.

矿井提升机主要由缠绕机构(或主导轮)、减速器、联铀器、离合器、制动系统、深度指示器、液压站及操纵台等部分组成。 三、矿井提升系统

根据提升方式的不同,矿井提升系统可分为以下几种: (1)竖并普通罐笼提升系统 （2）竖井箕斗提升系统 （3)斜井箕斗提升系统 (4)斜井串车提升系统 四、矿井提升设备的分类 (一）按用途分类

(1）主井提升设备，专供提升煤炭用的提升设备。在特大、大和中型矿井，提升容器多采用箕斗，小型矿井多采用罐笼或矿车；

（2）副井提升设备,专供提升歼石、升降人员、运送材料和设备的提升设备。提升容器多为普通罐笼或翻转罐笼。

(二)按缠绳机构的型式分类

（1）单绳缠绕式提升机，即等直径圆柱形卷筒提升机，多用于井深在350m以下的大、中、小型矿井提升，此外还有变直径圆柱圆锥形卷筒提升机；

（2)多绳摩擦式提升机，适用于井筒较深、产量较大的矿井提升. （三）按井筒倾角分类 （1）竖并提升设备； （2)斜井提升设备. (四）按提升容器分类 （1)罐笼提升设备; （2）箕斗提升设备；

（3）串车提升设备；斜井串车提升 （5）吊桶提升设备。 （五)按拖动装置分类

（1）交流感应电动机施动的提升设备； （2)直流电动机施动的提升设备; （3）液压传动的提升设备。

五、提升方式的确定

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在进行选择提升设备选型前,首先应确定合理的提升方式，它对提升设备的选型、对矿山的基建投资、生产能力、生产效率及吨煤成本和安全都会产生重要的影响.

一般提升方式可参考以下原则确定： （1） 年产量大于300Kt的大中型矿井，由于提升煤炭及辅助提升的任务较大，一般均设主、副井两套提升设备。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务。

（2） 年产量小于300Kt的大中型矿井,根据提升情况可爱用两套罐笼提升设备,或用一套罐笼提升设备进行混合提升。

（3） 对于特大型矿井（年产量大于1800Kt），一般主井需用两套箕斗提升设备，副井除配备一套罐笼提升设备外,有时还需要设置一套带平衡锤的单容器提升设备作辅助提升.

在确定提升方式时，除考虑年产量这一主要因素外，还要考虑以下几个因素： （1） 在矿井同时开采煤的品种多于两种,要求不同品种的煤分别外运时，应考虑采用罐笼作为主井提升设备.

（2） 对为的块度要求较高时，就考试采用罐笼作为主井提升设备。 （3） 地面生产系统靠近井口时，采用箕斗提升可以简化后续的生产流程，若远离井口，需要轨道运输，应采用罐笼提升。

（4） 单水平开采，多采用容器提升；多水现时平开采的矿井,应采用单容器加平衡锤的提升系统。 （5） 对于斜井，目前应采用单绳缠绕式提升机；竖井年产量超过600Kt，井深超过350m的矿井，应考虑采用多绳摩擦式提升机.

（6） 矿井若分前、后期两个水平开采，提升机和井架应按最终水平选择，提升容器、钢丝绳和提升电动机可按第一水平选择，在井筒自觉至第二水平时，根据具体情况再更换.

以上所述，仅是确定提升方式的一般性原则，在具体设计工作中，要根据矿井的具体情况，提出多种可行性方案，再通过技术经济分析并考虑我国提升设备的生产和供应情况，才能合理地确定提升方案。

六、选型设计的主要内容 (一)设计依据 1．主井提升

(1) 矿井年产量An（万吨）；

(2) 工作制度：年工作日b (天)，每日工作t(小时)； (3) 矿井开采水平数，各水平井筒深度Hs(m)及服务年限; (4) 卸载高度Hx，m； (5) 装载高度Hz，m;

(6) 提升方式： 箕斗或罐笼；

(7) 煤的散集密度，t/m；

(8) 井筒断面尺寸,井筒中布置提升设备的套数； (9) 矿井电压等级 (10) 副井提升： 2．副井提升

(1) 矿井年产量An（万吨）；

(2) 工作制度：年工作日b （天），每日工作t(小时）：

(3) 矿井开采水平数，各水平井筒深度Hs（米）及服务年限; (4) 矸石年产量:如无特别指出,一般可按煤产量的15~20％估算;

(5) 最大班下井人数、材料消耗量、需运送设备数量、炸药等下井次数。 (6) 矿车规格；

(7) 井筒断面尺寸,井筒中布置提升设备套数; (8) 井上、井下车场布置形式； (9) 矿井电压等级。

(二）提升设备选型设计的主要内容包括： (1) 计算并选择提升容器

3

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(2) 计算并选择提升钢丝绳

(3) 计算滚筒直径并选择提升机 (4) 计算天轮直径并选择天轮

(5) 提升机与井筒相对位置的计算 (6) 运动学及动力学计算 (7) 电动机功率的验算

(8) 计算吨煤电耗及效率（对于主井提升）

(9) 制定最大班作业时间平衡表（对于副井提升）

第二节 立井单绳缠绕式主井提升设备的选型设计

一、提升容器的选择

立井提升容器主要是箕斗和罐笼。在同等条件下，箕斗与罐笼相比，质量小，所需井筒断面小，装卸载快，提升能力大，电动机功率小，提升效率高，便于实现自动化。缺点是用途单一，需设置煤仓及装卸载设备，需另设辅助提升设备，井架较高，井筒较深。可根据矿井生产能力的大小确定提升容器的类型。提升容器的类型确定后，就要计算提升容器的容量,并从容器规格表中选择标准容器，也可根据现场要求自行设计非标准容器。

在矿井年产量、工作制度一定的情况下，可以选择大容量容器低速提升；也可以选择小容量容器高速提升。这两种提升方式，前者因容器大，所需提升钢丝绳直径粗,提升机直径大,电动机功率大，设备初期投资高，但运行电费低，后者则反之。在实际工作中确定提升方案时，要先对两种方案进行选型计算，从初期投资，运行电费等各方面进行技术经济比较，考虑现场特殊需要，确定经济合理的提升方案。在做方案设计时，可采用经济提升速度的方法。

一般认为经济的提升速度为：

Uj(0.3~0.5)H （m/s） （3—1）

式中 H— 提升高度（m）;

一般情况下取中间值进行计算，即 Uj0.4H；

对于箕斗提升 HHSHXHZ (m)； （3—2） 式中 HS—矿井深度；

HX—卸载高度，箕斗提升HX可取15~25m；罐笼提升HX可取为0; HZ—装载高度，箕斗提升HZ可取18～25m；罐笼提升HZ可取为0；

根据经济提升速度，可估算经济提升时间：

TjUjaHu （3-3） Uj2

式中 a—提升加、减速度（开始可假定加、减速度相等），对罐笼可暂取为0.7～0。75m/s；对箕斗可暂取

2

为0。8m/s；

u— 容器爬行阶段附加时间，对罐笼可暂取为5s;对箕斗可暂取为10s; — 容器装卸载休止时间，可暂取为10s；

一次经济提升质量为：

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Qj式中 An- 矿井年产量（吨/年）；

CafAnTj3600bt （吨） （3—4)

af-提升富裕系数，对第一水平要求af≥1.2;

C — 提升不均匀系数，有井底煤仓C=1。15;无井底煤仓C=1.2； t - 日工作小时数，取14小时； b — 年工作日,取300天；

根据计算所得Qj,从表3-1立井单绳箕斗规格表中选取一次提升质量与之相近的标准箕斗；写出所选箕斗的型号，容器质量（kg）, 有效容积(m）及两箕斗在井筒中的中心矩S(m)等参数。

实际一次提升质量Q（吨）为：

Q=V （3—5）

式中 V-箕斗的有效容积，m；

3

3

-货载的散集密度;t/m。

3

箕斗选定后因实际提升质量与经济提升质量一般情况下不相等，所以要按实际提升质量Q，重新计算一

: 下完成生产任务所需要的最大一次提升循环时间TX TX表3-1 立井单绳箕斗规格表 型号 名义装载质量（t） 有效容积（m） 提升钢丝绳直径（mm） 钢丝绳罐道 刚性罐道 直径（mm） 数量 规格 数量 箕斗质量（t） 最大终端负荷质量（t） 最大提升高度（m） 箕斗总高（mm) 箕斗中心距（mm) 适用井筒直径（m) 适应提升机型号 3。8 8 500 7780 1830 4.5 2JK—2.5 4。4 9.5 650 8650 1830 4.5 2JK-2。5 2JK-3 33600btQ （3-6）

CafAnJL—4 4 4.4 37 4 380N/m钢轨 2 5.0 12 700 9450 1870 4。5或5 2JK—3 2JK-3。5 5。5 14.5 500 9250 2100 5 2JK—3.5 JL—6 6 6.6 43 JL—8 8 8。8 43 JL—3 3 3。3 31 32～50根据安全系数确定 由此可估算出完成生产任务所需提升速度的最小值V：

ua2Txu4aHaTX V （m/s） （3-7）

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V可作为选择提升速度的依据，实际提升速度Vm应根据实际所选提升机直径、减速器减速比、提升

电动机的额定转速计算。关于 Vm选择见提升机及提升电动机的选择部分.

二、提升钢丝绳的选择

立井单绳缠绕式提升一般选用6×19的钢丝绳，如条件许可也可选用线接触钢丝绳或异型股钢丝绳。 钢丝绳品种选定后，就要具体确定钢丝绳的直径和型号参数。提升钢丝绳的选择按《煤矿安全规程》的规定,应采用最大静载荷来进行计算并考虑一定的安全系数。

各种提升设备用的钢丝绳,悬挂时的安全系数，必须符合下列规定： (1）专用于升降人员的，不低于９；

(2）升降人员和物料用的，升降人员时不低于９，升降物料时不低于7.5； （3）专用于升降物料的，不低于6.5；

（4）多绳摩擦提升钢丝绳,专用于升降人员的，不低于9。2—0.0005HC；升降人员或升降人员和物料用的, 升降人员时不低于9.2-0.0005HC， 升降物料时不低于8.2-0.0005HC；专用于升降物料的7。2-0.0005HC；

以上各式中 HC—钢丝绳悬垂长度； 对于立井单绳缠绕式提升钢丝绳悬垂长度：

HCHjHSHZ （3—8)

式中 Hj—井架高度，m ;在井架高度尚未精确确定前,可近似选取为：罐笼提升，15～25m; 箕斗提升30～35m;

可按式（3—9)计算单绳缠绕式提升钢丝绳每米重力p:

p(QQZ)g (N/m） （3—9）

11BHCma式中 QZ—容器质量kg； Q—次提升质量kg；

2

B —钢丝绳中钢丝的抗拉强度（Mpa=Ｎ／mm）；提升钢丝绳B可取为1550 Mpa（新国标1570）或1700 Mpa(新

国标1670)。

计算出钢丝绳每米重力p后，可从表3-2钢丝绳规格表中选每米重力稍大于p的钢丝绳，并查出该绳全部钢丝破断力之和Qq(N)及其它参数。

可按式(3—10）验算选定钢丝绳的实际安全系数

maQq(QQZ)gpHC (3—10)

若ma不小于规程规定,则此绳可用，写出钢丝绳标号：

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例如：6×19，直径为34 mm, B为1700 Mpa，钢丝的韧性Ⅰ号，光面，右同向捻的钢丝绳，钢丝绳标号为：

钢丝绳6×19—34—1700—Ⅰ—光—右同GB1102—74 还要查出钢丝绳的每米重力p，钢丝直径；

若ma不满足规程规定，则需重选钢丝绳。可增大钢丝绳直径或加大B，重新验算ma直到满足要求为止。

需注意根据新国标GB8919—2006重要用途钢丝绳标准，目前新出厂钢丝绳力学性能参数表中给出的是钢丝绳最小破断拉力(KN），而钢丝绳最小破断拉力与钢丝绳全部钢丝破断力之和不同，二者之间可按GB8919—2006给出的系数换算。

钢丝绳最小全部钢丝破断力之和=钢丝绳最小破断拉力×换算系数

部分类型钢丝绳的换算系数如下表所示： 钢丝绳类别 6×7 6×19 6×37 18×7 6V×19 换算系数 1.134 1.214 1。226 1。283 1.177 (完整版)矿井提升设备选型设计

表3-2（1） 绳6×7 股（1+6）绳纤维芯 直 径 钢丝绳 mm 3。8 4.7 5。8 8。5 7.5 8.4 8。4 10.5 11.5 12.0 13。0 14。0 15。0 16.0 17.0 18。6 20.6 22。6 24。6 26.0 28。0 30。0 32.0 34。5 36.5 0.4 0。5 0.6 0.7 0。8 0。9 1.0 1。1 1.2 1。3 1.4 1。5 1。6 1.7 1.8 2。0 2.2 2。4 2。6 2.8 3.0 3。2 3.5 3.8 4.0 钢丝 钢丝总断 面 积 mm 5。28 8.24 11.87 16。16 21.10 26.71 32。97 39。88 47.48 55.72 64。62 74。18 84.40 95。28 108.82 131.88 159.57 189。91 222。88 258。48 296。73 337。81 403.88 476。09 527。52 2钢丝绳公称抗拉强度 N/mm 参考重力 N/100m 50.4 78。7 113。4 154.0 201。5 256.1 314。9 380。9 453.4 532。1 617.1 708。4 806。0 909.9 1020.0 1259。0 1624。0 1814.0 2129.0 2648。0 2854。0 3224.0 3857.0 4547。0 5038。0 7390 11500 16600 22600 29500 37800 46100 55800 46400 78000 90400 103500 118000 133000 146900 184500 223000 285500 312000 361500 415000 472500 565000 566600 738500 8180 12700 18300 15000 32700 41400 51100 61800 73500 86300 100000 114500 130500 147500 166500 204000 247000 294000 345000 400500 459500 523000 626000 737500 817500 1400 1550 1700 钢丝破断拉力总和 N（不小于) 8970 14000 20100 27400 35800 45400 56000 67800 80700 94700 109500 128000 143000 161500 181500 224000 271000 322500 378500 439000 504000 573500 686500 809000 896600 9760 16200 21900 29800 39000 49400 60900 73700 87800 103000 119500 137000 156000 176000 197500 243500 295000 351000 412000 478000 548500 624500 10500 18400 23700 32300 42200 53400 65900 78900 84800 111000 129000 148000 168500 190500 213500 263500 1850 2000 2 表3—2（2) 钢丝绳6×19股（1+6+12）绳纤维芯 直 径 钢丝绳 钢丝 钢丝总断 面 积 参考重力 钢丝绳公称抗拉强度 N/mm 1400 1550 1700 1850 2000 2(完整版)矿井提升设备选型设计

钢丝破断拉力总和 mm 6.2 7。7 9.3 11。0 12.5 14.0 16.5 17.0 18.6 10.0 22。5 23.0 24。5 28。0 28.0 31。0 34。0 37。0 40。0 43.0 48.0 0.4 0.5 0.6 0。7 0。8 0。9 1。0 1.1 1。2 1.3 1.4 1.5 1。6 1.7 1。8 2。0 2.2 2。4 2。6 2.8 3。0 mm 14。32 22。37 32.22 43.85 57.27 72。49 89。49 108。28 128。87 161。24 175。40 201。35 229.09 258.63 289.95 357。96 433.13 515。46 604。95 701.60 805。41 2N/100m 135.3 211。8 304。5 414.4 541。2 685。0 846.7 1023。0 1218.0 1429.0 1658。0 1903。0 2165。0 2444.0 2740。0 3383。0 4093。0 4871.0 5717。0 6630.0 7611。0 20000 31300 15100 61300 80100 101000 125000 151500 180000 211500 245500 281500 320500 362000 406600 501000 606000 721500 846500 982000 1125000 22100 34600 49900 67900 88700 112000 138500 187600 199500 234000 271500 312000 355000 400500 449000 554500 671000 798600 987600 1085000 1245000 N（不小于） 24300 38000 54700 74500 97300 123000 152000 184000 219000 257000 298000 342000 389000 439500 492500 608500 736000 876000 1026000 1190000 1365000 26400 41300 59600 81100 105500 134000 165500 209000 238000 279500 324000 372000 423500 478000 536000 662000 801000 953500 1115000 1295000 1490000 28600 44700 54400 87700 114500 144500 178500 216500 257500 302000 350500 402500 458000 517000 579500 716500

表3-2(3) 绳18×7股（1+6）绳纤维芯 2直 径 钢丝绳公称抗拉强度 N/mm 钢丝总断 参考重力 1400 1550 1700 1850 面 积 钢丝绳 钢丝 钢丝破断拉力总和 2mm mm N/100m N（不小于） 2000 6.2 7。7 9。3 11.0 12。5 14。0 16。5 17。0 18.5 20。0 21。5 23.0 24.5 20.0 28.0 31.0 34.0 37。0 40。0 46。0 46。0

0.4 0.5 0.6 0。7 0。8 0.9 1.0 1.1 1。2 1。3 1.4 1.5 1。6 1。7 1.8 2.0 2。2 2。4 2。6 2.8 3.0 15。83 24.73 35。61 48.47 63。30 80。12 98.91 119。68 142.43 167。16 193.86 222.55 253.21 286。85 320。47 395.64 478。72 569.72 668。63 775.45 890.19 148.0 281.2 333。0 453。2 591。9 749.1 924.8 1119。0 1332。0 1563。0 1813.0 2081.0 2368。0 2673.0 2996。0 3699.0 4476.0 5327.0 6252。0 7250。0 8323。0 22100 34600 49800 67800 88600 112000 138000 167500 199000 234000 271000 311500 354000 400000 448500 553500 670000 797500 966000 1085000 1245000 24500 38300 56100 75100 98100 124000 153000 185500 220500 259000 300000 344500 392000 448000 496600 613000 742000 883000 1035000 1200000 1375000 26900 42000 60500 82300 107500 136000 163000 203000 242000 284000 329500 378000 430000 485500 644500 672500 813500 968500 1135000 1315000 1510000 29200 45700 65700 89600 117000 148000 182500 221000 283000 309000 358500 411500 468000 528500 592500 781500 885500 1050000 1235000 1480000 1645000 (完整版)矿井提升设备选型设计 31600 49400 71200 86900 125500 160000 197500 239000 284500 334000 387500 445000 506000 571500 640500 791000 表3-2(4） 绳6w(19)股（1+6+

直 径 钢 丝 钢丝绳 中 心 第一层 mm 第二层 大的 小折 钢丝总断 6）绳纤维芯 61400 钢丝绳公称抗拉强度 N/mm 1550 1700 1850 钢丝破断拉力总和 2参考重力 N/100m 2000 面 积 mm 2N（不小于） (完整版)矿井提升设备选型设计

8.0 9。2 11.0 18.0 13.5 14.5 16.0 17。5 19.0 20。0 21.5 22.5 24。0 25.5 27。0 30.0 32。5 35.0 38.0 40。0 0.6 0。7 0。8 0。9 1。0 1。1 1。2 1。3 1.4 1。5 1。6 1.7 1。8 1.9 2。0 2。2 2.4 2.6 2.8 3.0 0。65 0.65 0.76 0。86 0。95 1。05 1。15 1。25 1.35 1.40 1.5 1。6 1.7 1。8 1。9 2.1 2。3 2。5 2。7 2。8 0.6 0。7 0。8 0。9 1。0 1.1 1.2 1。3 1.4 1.5 1。6 1.7 1。8 1。9 2。0 2。2 2.4 2.6 2.8 3.0 0。45 0。5 0。6 0。65 0。75 0.8 0.8 1。0 1.05 1。1 1.2 1。25 1.35 1。4 1.5 1.65 1.8 1。9 2.1 2.2 26。14 35.16 47.17 59。06 74。37 89。14 107.74 128。14 147。28 163。77 188.68 211.79 240.00 265。97 297。48 361。14 430.97 511.52 589.18 655.07 243.1 327。0 438.7 549.8 691。6 829.0 1002。0 1182。0 1370。0 1523.0 1755.0 1970。0 2232。0 2474.0 2767.0 3659.0 4008.0 4664.0 5479.0 6092.0 36500 49200 86000 82600 104000 124500 160500 179000 206000 229000 264000 295500 335000 372000 416000 505500 603000 702000 824500 917000 40500 54400 73100 91500 115000 138000 166500 198500 220000 253500 292000 328000 372000 412000 461000 559600 668000 777000 913000 1015000 44000 59700 80100 100000 126000 151500 183000 217500 250000 278000 320500 360000 408000 452000 505500 613500 732500 822500 1000000 1110000 48000 65000 87200 109000 137600 164500 199000 237000 272000 302500 349000 391500 444000 492000 550000 668000 797000 927500 1085000 1210000 266000 294500 327000 377000 428500 480000 531500 594500 62000 70300 94300 118000 148500 178000 215000

表3-2（5） 绳6X（19)股(1+9+9）绳纤维芯 直 径 钢丝绳 钢 丝 中 心 0.8 1。0 1.2 1。4 第一层 mm 8。8 11。0 13.0 15.0 0。4 0.5 0。6 0。7 0.7 0。85 1.05 1.20 — 0。4 0.5 0。55 第二层 金属绳芯 钢丝总断 钢丝绳公称抗拉强度N/mm 参考压力 N/100m 284.3 427。1 539。7 846.7 42700 64300 96200 127000 47300 71100 106500 141000 1400 1550 1700 钢丝破断拉力总和 N（不小于） 51900 78000 116500 164500 66500 84800 127000 168000 61100 91800 137500 182000 1850 2000 2面 积 mm 30.57 43。93 68.78 91.04 2(完整版)矿井提升设备选型设计

17.5 19.5 21.5 28.5 26.0 28.5 30.5 32。5 34.6 37。0 1.6 1。8 2.0 2.2 2。4 2。0 2。8 3。0 3。2 3。5 0。8 0.9 1.0 1.1 1.2 1。3 1.4 1.5 1.6 1。7 1.4 1。6 1.75 1。9 2.1 2.3 2.5 2.8 2。8 3.0 0.85 0.75 0.8 0。9 1。0 1。1 1。15 1.25 1。3 1。4 122。27 158。11 191。05 227.12 275。11 327。72 384。95 424.32 489.09 561.71 1137。0 1470.0 1777。0 8112.0 2559。0 3048.0 3580.0 3946.0 4549。0 5224。0 171000 221000 267000 317500 385000 458500 588500 594000 684500 786000 189500 245000 295000 362000 426000 507500 596500 657500 758000 870500 207500 268600 324500 386000 467500 557000 654000 721000 831000 954500 226000 292500 363000 420000 508500 606000 712000 784600 904500 1035000 244600 316000 382000 464000

表3—2（6） 绳6XW(36)股（1+7+7+14）绳纤维芯

7直 径 钢 丝 钢丝绳 中 心 第一层 第二层 大 的 mm 21。5 1.4 1.0 1。0 0。75 1.2 0.8 小 的 第三层 金 属 绳 芯 钢丝总断 钢丝公称抗拉强度 N/mm 参考重力 1400 1550 1700 1850 2000 2面 积 mm 188.67 2钢丝破断拉力总和 N/100m 1745。0 261000 292000 N（不小于) 320600 349000 377000 (完整版)矿井提升设备选型设计

23。0 25.0 26.5 28。5 30.0 32。0 34。0 35。5 39。5 42.5 46。5 49.5 53。0 1.5 1。6 1。75 1。85 2.0 2.1 2.2 2。3 2.6 2。8 3.0 3.2 5.3 1.05 3。15 1.2 1.3 1.4 1。45 1。55 1。65 1。8 1。95 2。1 2。3 2.4 1.05 1。15 1。2 1。3 1。4 1。45 1。55 1.63 1.8 1.95 2。1 2。3 2.4 0。8 0。85 0.9 1.0 1。05 1.1 1.2 1。25 1。35 1.5 1。6 1.7 1。8 1.3 1。4 1。5 1。6 1。7 1。8 1。9 2.0 2。2 2.4 2.6 2。8 3.0 0.86 0.96 1.0 1.05 1.15 1.2 1。25 1。35 1。5 1.6 1.75 1。9 2。0 216.84 252。33 284。45 329。33 375。00 412。95 466.74 619.71 624。72 741.66 863.34 1009.31 1137.79 1997.0 2834.0 2831。0 3048。0 3489。0 3820.0 4817。0 4807.0 5779。0 6860。0 7986.0 9336。0 10525.0 322400 353000 398000 461000 525000 578000 653000 727500 874500 334500 391000 440500 510000 581000 640000 723000 805500 968000 366500 428500 483500 559500 637500 702000 793000 883000 1060000 1260000 1465000 1715000 1930000 399000 466500 526000 609000 693500 763500 863000 961000 1155000 1370000 1595000 1865000 2100000 431500 504500 568500 658500 750000 825500 933000 1035000 1035000 1145000 1205000 1335000 1410000 1560000 1590000 1760000

(一）绳6（30)股（6+12+12）绳纤维芯

（二）绳6（30）股（0+12+12)绳和股纤维芯

表3—2（7） （三）绳6（21）股(0+9+12)绳和股纤维芯 直 径 钢 丝 钢丝绳 1×6股芯(铁丝） 11。0 13.0 15.0 16。5 — — — — （一） mm — — — - 0。5 0。6 0.7 0。75 0。6 0.7 0。8 0.9 0。8 0.95 1.1 1。2 第一层 (二) （三) 第二层 全部钢丝 钢丝绳公称抗拉强度N/mm 参考重力 1400 1550 1700 1850 2000 2的断面积 mm 50。30 71.38 95。51 113。18 2钢丝破断拉力总和 N/100m 489.0 706。5 945。6 1120。0 70400 89900 133500 158000 77900 110500 148000 175000 N（不小于） 85500 12100 162000 192000 93000 132000 176500 209000 100500 142500 191000 226000 (完整版)矿井提升设备选型设计

18。5 21.0 22。0 24。0 26.5 28。0 31。0 32。5 35.0 37。0 — 0.95 1。0 1.1 1.2 1.3 1.4 1。5 1。6 1.7 — 0。9 0。95 1。05 1。15 1.2 1.35 1。4 1。5 1。6 0.9 0。95 1。0 1。1 1.2 1.3 1。4 1。45 1。6 1.65 1。05 1.1 1。2 1.25 1。4 1。5 1.65 1.7 1.85 1。95 1。4 1。5 1。6 1。7 1.9 2。0 2。2 2.3 2。5 2.6 156。56 172.95 195.70 225。66 278。78 307。47 376.58 409。77 480。42 526.77 1550.0 1712。0 1937。0 2234.0 2760。0 3044。0 3728。0 4057。0 4756。0 5215.0 219000 242000 273500 315500 390000 430000 527000 573500 672500 737000 242500 268000 303000 349500 432000 476500 583500 635000 744500 816000 266000 294000 832500 383500 473500 522500 640000 096500 816500 895500 289500 319500 365000 417000 515500 588500 696500 758000 885000 974500 313000 345500 391000 451000 557500 614500

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三、矿井提升机和天轮的选择选择 矿井提升机是煤矿大型固定设备之一，它在矿井生产中占有极其重要的地位，正确合理地选择提升机．具有重大的经济意义。

（一） 提升机滚筒直径的确定

提升机滚筒直径D,是计算选择提升机的主要技术数据。选择滚筒直径的原则是钢丝绳在滚筒上缠绕时不产生过大的弯曲应力以保证其承载能力和使用寿命.

我国《煤矿安全规程》规定，提升机滚筒直径的确定与钢丝绳直径、钢丝直径的关系如下： 对于地面使用的提升机

对于井下使用的提升机

D80d （3-11）

D1200D60d （3-12)

D900 式中 D——滚筒直径，mm; d——钢丝绳直径,mm，

-—钢丝绳中最粗的钢丝直径，mm；其值可在钢丝绳规格表中查取。 根据计算值选取标准的滚筒直径。

（二)提升机的最大静张力和最大静张力差的计算

提升机是按提升机系列规定的许用最大静张力[Fjmax]和许用最大静张力差[Fcmax]设计出的, 在选用时，应使实际负荷所造成的最大静张力和最大静张力差小于或等于许用[Fjmax]和[Fcmax]，以保证提升机能正常工作。

Fjmax(QQZ)gpH[Fjmax] （3—13） FcmaxQgpH[Fcmax] （3—14)

根据上面计算的D、Fjmax、Fcmax值在表3—3提升机规格表中选出合适的提升机来，再进行宽度验算。 （三）提升机滚筒宽度的验算

初选提升机后,滚筒的标准宽度则为已知，然后根据工作时缠绕钢丝绳所需的实际宽度进行验算.工作时所需的滚筒宽度应容纳以下几部分长度的钢丝绳：

(1）提升高度H.

（2）钢丝绳试验长度,根据我国《煤矿安全规程》规定，升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳,自悬挂时起每隔6个月试验1次;专门升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经过1年进行1次试验，以后每隔6个月试验1次.试验时每次剁掉5m,如果绳的寿命以三年考虑,则试验绳长为30m。

（3)滚筒表面应保留三圈绳不动(称摩擦圈)，以减轻绳与滚筒固定处的拉力.

（4）多层缠绕时，上层到下层段钢丝绳每季需错动1／4圈，根据绳子的使用年限，一般取错动圈n′＝2～4圈。

（5）缠绕在滚筒圆周表面上相邻两绳圈间隙宽度＝2—3mm。计算时，通常当滚筒直径为3mm以上时，取＝3mm 计算，其余取＝2mm计算。

滚筒的实际容绳宽度由可以下公式求出：

单滚筒或双滚筒提升机，单层缠绕时，每个滚筒的实际容绳宽度为

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H30B3dD （ 3-15）

滚筒的实际宽度为B,若B′≤B则绳在滚筒上可缠绕单层；若B≤B′≤2B则绳在滚筒上需缠绕两层。

单滚筒或双滚筒提升机，多层缠绕时，滚筒的实际容绳宽度为

H30(43)DB3d ( 3—16） kDp单滚筒提升机作双钩提升时，滚筒的实际容绳宽度为

BH23023nd （3—17）

D式中 B—提升机所需的滚筒缠绳宽度,mm；

n—单滚筒提升机作双钩提升时，缠绕和下放钢丝绳间应留圈数，n≥2圈；

Dp—多层经文纬武时平均缠绕直径,即

k14d2(d)2 （3—18) 2 k—缠绕层数。

对于钢丝绳缠绕层数,我国《煤矿安全规程》规定：立井中升降人员或升降入员、物料的，只准缠绕一层；专为升降物料的准许缠两层;倾斜井巷中升降人员的，准许缠两层；升降物料，准许缠三层；在建井期间，无论在立井或倾斜井巷中,升降人员和物料的，都准许缠绕两层。

若缠绕层数超过《煤矿安全规程》规定，则需改选直径较大的提升机。并重新验算滚筒宽度，直到缠绕层数满足要求为止。

（四）提升机标准速度、提升机减速器减速比及提升机型号的确定

同一滚筒直径和宽度的提升机可选配几种不同减速比的减速器，同不同额定转速的电动机配套可获得多种提升速度，因此需综合考虑各种因素的影响。

可按式（3—19）列表

DpD VmDne60i （3—19）

计算出所选提升机在配不同转速的电机和不同减速比时的提升速度填入下表，其中减速比i取值应与提升机规格表中i相对应,电动机额定转速为近似值与实际值相差不大。

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vm i ne 980 740 590 490 11.5 20 30 10.5 从表中查出稍大于完成生产任务所需提升速度的最小值V的速度Vm，取Vm为提升速度，查出与其对应的减速比i及电动机额定转速ne。注意选出Vm不能大于规程要求。

减速器减速比确定后，提升机的型号就确定了.写出提升机的型号及基本技术参数.

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表3-3（1） JK2—5m矿井提升机技术性能表

滚 筒 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 型号 数量 个 直径 宽度 钢丝绳最大静张力 钢丝绳最大静张力差 钢丝绳最大直径 mm 钢丝绳内钢丝破断力总和 kN 最大提升高度 或拖运长度 一层 二层 m 三层 钢丝绳最大速度 四层 m/s 6.55 5 3。7 3。3 2.5 6.55 5 3.7 3.3 2.5 8.2 6。6 5。5 4.7 3。8 3。14 2.5 8。2 6。6 5.5 4。7 3。8 3。14 2。5 10 6 6.6 5.6 4.5 3.7 3 11。4 9.25 7.05 8。5 6.85 5.67 6.6 5.3 4。4 11。95 9。6 10.5 3.7 6.1 5.1 11.95 10。95 mm N（kgf） 60000 (6000) 40000 (4000) 2JK—2/11。5 2JK-2/20 2JK—2/30 JK-2/11.5 JK—2/20 JK—2/30 2JK-2。5/11.5 2JK-2.5/20 2JK—2.5/30 2 2500 1200 90000 (9000） 1 2000 1500 60000 (6000) 60000 （6000) 40000 （4000） 2 2000 1000 26 439。5 159 346 565 790 26 439.5 278 597 898 90000 (9000) 55000 （5500) 31 608。5 213 456 939 10 JK—2.5/11.5 11 JK—2.5/20 12 JK—2.5/30 13 2JK-3/11.5 14 2JK—3/20 15 2JK—3/30 16 2JK—3。5/11.5 170000 (17000) 2 3000 1500 130000 (13000） 1 2500 2000 90000 (9000） 90000 （9000) 55000 （5500） 31 608.5 411 890 1335 80000 （8000） 37 876 283 598 910 17 2JK—3。5/15.5 2 350 1700 115000 (11500） 43 1185 330 670 18 2JK—3。5/20 19 2JK-4/10.5 20 2JK—4/11.5 21 2JK-4/20 22 2JK-5/10。5 23 2JK—5/11.5 2 5000 2300 230000 （23000） 160000 (16000） 52 1705 565 180000 （18000) 2 4000 1800 125000 (12500） 4735 1430 351 753 表3-3(2） JK2-5m矿井提升机技术性能表 接表3-3（1）

机器旋转部电动机最机器总质量 减速器输出 减速器及 电动机 分的变位质两筒 滚筒 最大件 大 (不包括 转矩额定 传动比 转速 量（不包括天中心距 中心高 质量 近似功率 电器设备） /最大 轮和电动机） 序号 (完整版)矿井提升设备选型设计

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ZHLR-150 ZHLR-130 11。5 ZHLR-115 20 30 11。5 ZHLR-115 20 30 11.5 20 30 11。5 ZHLR-150 20 30 11.5 20 30 kW 300 230 170 153 115 453 348 256 207 174 520 420 350 300 240 197 160 850 687 575 487 394 326 260 924 740 610 517 415 342 277 1510 1225 1015 1125 910 755 875 705 585 1675 1385 1515 1255 880 735 2200 2000 r/min kg 720 960 720 27300 960 720 720 960 720 23100 960 720 720 580 480 720 37000 580 720 580 720 580 480 720 373000 580 720 580 720 580 480 720 53100 580 720 580 720 580 480 720 580 480 720 580 480 580 480 580 480 580 480 480 480 74000 98000 T 7 7。2 8.2 5。52 6。08 6.95 11 11.5 12 12.9 13 13.6 16。3 17 17。5 23。5 28。6 23.6 74000 24.5 30 102000 30。8 95000 31。8 mm kg kNm 1132 650 10614 60/90 650 6800 60/90 1350 650 16245 70/105 650 12300 120/180 1628 650 11648 120/180 ZHLR—170II 16 11.5 ZHD2R—180 17 ZHLR-170II 18 19 20 15。5 200/300 440/680 1840 700 16611 200/300 ZHD2R—10。5 180 （双机拖20 11.5 动） 21 ZLR-200 20 22 ZD—2×10.5 220 23 (双机拖11。5 动） 1964 700 18300 440/680 250/375 175000 2464 900 35000 550/750

（五)电动机的预选

为了对提升设备进行动力学计算,应预选提升电动机。在进行提升设备的方案比较时也需要初步选择电动机。

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矿井提升电动机有交流和直流两类.目前，我国矿山广泛采用交流绕线式感应电动机。其优点是设备简单、投资少；缺点是加速和低速运行阶段电能消耗较大，调速受一定限制。当电动机容量超过1000kw时，因我国目前制造厂生产供应的高压换向器的容量不够，故不宜采用单电动机交流拖动,应考虑采用交流绕线式感应电动机双电机拖动或直流电动机拖动。交流绕线式感应电动机双电机拖动，当两电动机容量超过2000kw时；应采用直流电动机拖动. 直流拖动有电动发电机组供电和晶闸管供电两种类型。直流拖动的优点是调速性能好,电耗小,易于自动化.但如采用电动发电机组供电，则设备费较高。随着电子技术的飞跃发展，硅整流器已能够很好地克服电动发电机组设备费用较高的缺点。因此,采用晶闸管供电的直流电动机施动在国内外的大型及特大型矿井也已得到了推广应用。本节主要介绍在我国矿井提升中广泛采用的三相交流绕线式感应电动机的初选计算。

用于矿井提升的三相交流绕线式感应电动机,低压有JR系列，高压有JR、JRQ和YR（JRZ）三种系列，其技术规格见表3-4（1）、表3—4(2）及表3—4（3）所列。

JR系列三相绕线式感应电动机为防护式中小型电动机。JRQ系列三相绕线式感应电动机为加强绝缘型中型电动机。YR(JRZ)系列三相绕线式感应电动机，属于大型电动机，额定电压为3000V和6000V。

电动机功率大于200kw时应选用高压电动机，200kW以下时可选用380V的低压电动机。必须说明：当提升电动机的功率大于200kw选用高压电动机时，我国新建矿井一律采用6000V的额定电压等级，只有改建的老矿井仍有采用3000V额定电压等级的。

初选提升电动机的依据是:电动机的功率、转数及电压等级三个方面的要求。 按式（3—20）估算电动机功率

PKQgVm （3—20）

1000j式中 P′-—提升电动机的估算功率,kw;

k——矿井阻力系数，箕斗提升k＝1.15，罐笼提升k＝1。2； Q——一次提升货载质量，kg；

ηj—-减速器传动效率，单级传动ηj＝0.92，双级传动ηj＝0。85； φ—- 考虑到提升系统运转时,有加、减速度及钢丝绳重力等因素影响的系数，箕斗提升φ=1。2～1。4,罐笼提升φ=1。4。

电动机转速按前面确定的额定转速ne选取. 初选电动机

按上面计算出来的P′与ne在电动机技术数据表中选用合适的电动机。所选提升电动机的转数应与ne

接近。但其转数不一定与算出值ne完全相同，这是因为同步转数相同的交流电动机的额定转数并不完全相同。此外，应选用过负荷系数较大者，以满足对电动机的过负荷能力的要求。

(六）确定提升机的实际最大提升速度

电动机选出后，转数确定，提升机实际最大提升速度Vm就可以按式（3-16）确定。式(3—16）中 ne为已选出电动机的额定转数,r／min.

由式（3—16）计算出来的Vm将作为运动学、动力学计算的原始参数。

必须说明，最大提升速度要受《煤矿安全规程》的限制.《煤矿安全规程》规定：

（１）立井中用罐笼升降人员的最大速度不得超过下式求得的数值，但最大不得超过l 2m／s；

Vm0.5H （3-21）

(２)立井升降物料时，最大提升速度不得超过下式求得的数值。

Vm0.6H （3-22)

式中 H-矿井提升高度，m。

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表3—4（1) JR系列三相交流绕线型异步电动机

额定 额定 型号 功率 电压 转数kW JR114-4 115 JR115-4 135 JR116—4 155 JR117—4 180 JR126-4 225 JR127-4 260 JR128-4 300 JR136-4 220 JR138-4 300 JR115-6 JR116-6 75 95 380 380 V r/min 满载时 定子 电流 效率% A 248 最大转功率 矩额定因数 转矩 2.22 转子 冷却 m/s 0。5 0。55 0.6 0.65 0.9 1.0 1。1 1。3 1.4 1.5 0。45 0.5 0.55 0。67 0。75 0.8 0。9 1.1 1。2 0.38 0.41 0.45 0。6 0.65 0。7 0.76 0。88 0.95 1.0 1。1 3飞轮 Nm 2电机质量 D2 kg DZ2 kg 结构 结构 电压 电流 空气量 转矩 V 195 A 376 376 346 382 488 493 482 406 424 448 347 364 346 445 455 468 485 376 360 208 214 214 292 294 296 292 323 341 353 384 1462 212.5 90.2 0。9 1466 1471 1469 1470 1472 1475 1475 1475 970 971 976 976 380 977 979 979 977 981 160 1070 180 1180 200 1250 220 1330 370 1660 400 1760 440 1890 590 2110 630 2210 710 2320 210 1100 240 1200 260 1260 400 1450 440 1530 490 1680 540 1770 760 1970 840 2030 250 1060 280 1140 310 1220 450 1380 510 1550 92.0 0。9 2。35 228 296 291 334 392 352 391 424 141 168 187 219 254 282 407 490 188 211 242 213 243 284 340 354 394 443 284 92。5 0.896 2。62 273 327 92。7 0。91 2.35 405 93。1 0.91 461 93.0 0.92 530 93。9 0.91 2.2 2。2 2。4 2。5 2。3 1.9 1.9 1.8 1.8 1。9 2.2 2.2 26.1 90。9 0。89 2。5 34.8 91.9 0.90 177 213 244 294 342 402 436 507 120 157 91.5 0。89 91.4 0.88 91.6 0.87 92.2 0。88 92.7 0.91 93.1 0。91 JR137—4 260 6000 1477 30。5 91.5 0.89 141 90。0 0。89 1。9 JR117-6 115 JR125—6 130 JR126—6 155 JR127-6 185 JR128—6 215 JR136-6 240 JR137-6 280 JR115-8 60 JR116—8 70 JR117—8 80 JR125—8 95 JR126-8 110 JR127-8 130 JR128—8 155 JR136—8 180 JR137-8 210 JR138-8 245 JR138-8 320 JR115—10 JR116—10 JR117—10 JR125—10 JR126—10 JR127—115 10 130 380 JR128—155 45 55 65 80 95 380 380 91.5 0689 2。25 211 92.4 0。89 1。9 723 723 723 725 725 723 730 735 737 735 735 89.1 0。85 2。3 90.3 0。85 2。3 138 89。8 0。86 183 90。6 0。87 1。9 216 90。8 0。87 1。8 247 296 400 462 91.5 0。87 91.9 0.86 92.8 0.86 1.9 2.1 2.0 1。8 380 570 1620 1960 640 1750 2100 770 1850 2300 850 1940 2400 940 2110 2550 940 2160 345 92。3 0.86 92.7 0。87 1。8 338 94.23 0.883 2。36 517 580 580 580 574 573 96 137 88。1 0.80 88.8 0。81 2.0 1.9 2.0 130 157 175 168 188 226 230 245 309 326 0.3 0。33 0.36 0。5 0。5 250 1040 280 1130 460 1350 520 1440 118 88。4 0。80 2。1 164 90。2 0.82 310 1200 345 193 90。4 0。83 1。8 575 575 583 233 90。9 0.82 1.9 225 251 354 328 333 280 0.55 0。6 0。75 580 1590 261 91。1 0。83 1。8 307 91。5 0。85 2。0 650 1720 2060 930 1920 2400 (完整版)矿井提升设备选型设计

10 JR137-10 JR138—10 180 582 351 91。6 0.86 1.8 387 300 0。81 1050 2900 2550

续表

满载时 型号 额定功率kW 额定电压V 转数r/min 定子电流A 效率％ 功率 因数 最大转矩额定转矩 电压V 转子 电流 A 冷却空气量m3/s 电机质量 飞轮转矩Nm2 D2 结构kg DZ2结构kg *JR136—12 ＊JR137-12 ＊JR138-12 JR147—4 JR148—4 JR1410-4 JR158-4 JR1510-4 JR1512—4 JR148-6 JR1410-6 JR157-6 JR158-6 JR1510-6 JR1512-6 JR1512—6 JR148-8 JR147—8 JR148-8 JR148—8 JR1410—8 JR157—8 JR158-8 JR1510-8 JR1512-8 JR1512—8 JR1410—10 JR157—10 JR158-10 JR1510—10 JR1512-10 JR1510—280 6000 490 37 90。1 0。815 1。8 532 337 1。2 4200 4700 130 155 180 380 486 486 487 152 179 358 92。18 0。817 92.33 0.825 92.64 0.826 2。17 2.10 2.10 298 340 393 277 289 290 0.6 0。75 0.81 650 930 1050 1720 1920 2090 360 440 500 680 850 1050 310 380 460 550 650 850 780 380 200 240 380 280 320 380 475 570 630 200 260 310 400 480 6000 1474 1475 1480 42 51 57 77 96 117 37 44 55 64 74 94。6 89 699。2 27 31 669.2 35 40 47 58 68 74 26 33 39 48 59 92 92。9 93.1 93 93.8 0。886 0.9 0.915 0.9 0。91 2.6 2。4 2.5 2。5 2。5 2。5 2.0 2。0 2。2 2.0 2。2 2.26 2。1 1.836 2.0 1。9 18.4 2。1 2。15 263 2.3 2.0 2。2 2.2 2.1 2.15 1。95 2。1 566 638 736 768 927 1105 535 628 625 680 835 950 982 509 402 452 509 551 501 596 744 820 866 555 505 595 706 865 404 427 420 552 572 595 367 383 467 510 484 532 495 471。5 322 343 471.59 324 397 407 400 439 456 232 329 333 364 352 1。2 1。4 1.5 1.7 1。9 2。2 1.1 1.2 1。35 1。9 1。8 2 2.0 1。1 0.9 1。0 850 1000 1200 1700 2100 2500 1450 1800 2300 2600 3300 4000 4000 1450 1250 1450 3100 3300 3600 4600 5100 5450 3200 3500 3900 4350 4800 5150 5150 3100 2900 3100 6000 1480 1480 1480 982 981 985 94。1 0。915 91。8 0。878 92。4 0。898 93 93 93.6 95 93.9 94.2 91 0.88 0.886 0.892 0.91 0.897 0.876 0。82 6000 985 987 989 987 380 734 733 734 90。5 0.807 380 736 736 737 737 738 741 588 585 91。9 0。83 91。9 93 93.3 93.9 90 0.85 0。853 0.873 0.87 0。83 92。4 0.848 1.1 1.2 163 1.5 1。7 1.7 0.9 1.1 1.2 1.4 1.6 1800 2300 2600 3300 4000 4000 2100 3000 3400 4200 5100 3500 3900 4100 4800 5100 5100 3300 3900 4100 4800 5150 6000 90.4 0。833 91。1 0。837 91.5 0。855 92.8 0。845 6000 588 588 588 (完整版)矿井提升设备选型设计 12 JR1512—12 JR1512—12 注:型号含义示例:J（异步电动机）R(绕线式转子）15（机座号）12(铁芯长度序号）－10（极数）

330 380 489 492 43 47。8 91.6 0。807 92。8 0。826 1.95 2.6 626 688 388 345 1。3 1.3 5100 5100 5050 5050

表3-4（2) JRQ系列三项绕线型异步电动机

额定型号 功率kW JRQ-148—6 JRQ—1410-6 JRQ-157—6 JRQ-158-6 JRQ—1510—6 JRQ-1512-6 JRQ—147—8 JRQ-148—8 JRQ—1410—8 JRQ-157—8 JRQ-158—8 JRQ—1510—8 JRQ—1512-8 同步转数600 r/min 10级

JRQ—1410—10 JRQ-157-10 JRQ—158—10 JRQ1510-10 JRQ-1512—10 同步转数500 r/min 12级

JRQ-1510-12 JRQ-1512—12 280 330 6000 6000 38 44 490 490 91。4 0.77 91。7 0.78 503 586 355 2。2 359 2。1 4200 5100 4700 5050 200 260 310 400 480 6000 6000 6000 27 40 51 590 590 585 590 590 90。5 0。79 91。2 0。81 91.7 0。81 92。0 0.82 92.9 0.81 511 415 474 505 738 248 267 2100 3000 3400 4200 5100 3300 3900 4100 4800 5150 200 240 280 320 380 475 570 6000 6000 6000 6000 6000 6000 26 31 41 47 58 68 735 735 740 735 735 735 740 89.5 0.79 91.5 0。82 91.6 0。81 92。5 0。81 93.5 0.83 93.2 0。84 93.7 0.85 403 442 495 476 545 640 770 318 2。3 346 2。1 357 427 2.1 2.1 1250 1450 1800 2300 2600 3300 4000 2900 3100 3500 3900 4100 4800 5100 额定电压V 电 流A 额定负载时 转数r/min 效 率 功率％ 因数 转子数据 电压V 最大飞 轮总质转矩转 矩量 电 额定2流A 转矩 Nm kg 同步转数1000r/min 6级

310 380 460 550 650 780 6000 6000 6000 6000 6000 37 45 64 76 91 985 985 990 985 985 985 91.6 0.87 92。1 0.88 93。3 0.87 93.7 0。88 93.8 0。88 473 550 629 670 824 415 440 471 515 495 2.1 2.0 2.3 2.1 263 1450 1800 2300 2600 3300 4000 3200 3500 3900 4350 4800 5150 6000 54。5 94.0 0.87 1032 449 2。7 同步转数750r/min 8级

6000 36.5 435 2。2 470 1。9 471 2.0 6000 33。5 403 2。1 419 2。0 422 2.2 409 2。3 6000 61.5 注:型号含义示例：

J（交流异步电动机）R（绕线型转子）Q（加强绝缘）—148（机座号、铁芯长度序号）-6(极数）

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表3—4（3） YR系列三相绕线型异步电动机

额定负载时 型号 额定功率kW 电流A 115 142 184 229 转数r/min 989 990 991 992 效率% 功率因数 转子数据 电压V 620 725 708 867 最大转矩电额定流A 转矩 579 2.27 618 2。16 799 2。01 825 2。15 飞轮转矩Nm 2同步转数1000r/min 6级

YR1000-6/1180 YR1250-6/1180 YR1600-6/1430 YR2000-6/1430 YR2500-6/1430 YR630—8/1180 YR800-8/1180 YR10008/1180 YR1250-8/1430 YR16008/1430 YR2000-8/1730 YR2500—8/1730 同步转数600 r/min 10级

YR63010/1180 YR80010/1180 YR100010/1430 YR1250-10/1430 YR1600-10/1730 YR200010/1730 ———630 800 1000 1250 1600 2000 2500 78 98 120 148 187 233 592② 591 592 593 594 591 92.0 92。0 92.0 92。0 92.5 92。5 0。80 0.81 0.82 0。83 0。84 0.84 0.85 518 668 673 786 922 1038 1392 443 431 539 576 623 692 636 1.94 2。06 1。99 1.96 2.06 1。95 2.74 5780 7150 17050 19220 39920 43460 93980 ———630 800 1000 1250 1600 2000 2500 77 97 144 182 227 741② 740② 742 742 742 92.0 92.0 92.0 92.5 93.0 93。0 93.5 0.81 0。82 0.83 0。84 0。85 0。85 0.86 448 562 642 614 792 507 2.18 510 2.3 558 2。15 736 1。91 723 2.08 4780 5760 6540 17520 21860 36310 47040 1000 1250 1600 2000 2500 92.5 93.0 93。5 93.5 94.0 0.84 0.84 0.85 0。85 0.86 4680 5500 9010 10230 12480 284 990① 1085 818 2。3 同步转数750r/min 8级

119 741② 1032 700 2.01 1382 643 2。43 279 743① 289 594② 93。0 (完整版)矿井提升设备选型设计

YR2500—10/2150 同步转数500 r/min 12级

YR400-12/1180 YR50012/1180 YR630-12/1430 YR800-12/1430 YR100012/1430 YR125012/1730 YR160012/1730 YR2000-12/1730 YR250012/2150 YR3200-12/2150 ————400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 52 63 80 100 124 150 190 235 290 367 491 492 491 492 492 492 494 495①② — 90。5 91.0 91.5 91.5 91。5 92.0 92.0 92.0 92。5 0.75 0。76 0.78 0。80 0。80 0.82 0。83 0。83 0。84 0.85 411 495 448 549 709 748 1000 1124 722 867 349 361 503 517 497 605 573 640 2.69 2.7 2.58 2。67 2.95 2.06 2.29 2。06 5570 6620 12530 14660 18610 36960 47600 52560 94860 114930 —495①② 92。0 1240 2.38 1317 2。33 (完整版)矿井提升设备选型设计

续表

额定 型号 最大转功率 电流 转数 效率 功率 电压 电流 矩额定转矩 kW A r/min % 因数 V A 同步转数375r/min 16级

YR500—16/1430 YR630-16/1430 YR800-16/1730 YR1000—16/1730 YR1250-16/1730 YR1600-16/2150 YR2000-16/2150 500 630 800 66 83 108 366 90.5 0。72 421 430 528 428 732 484 2.46 2.64 2.16 2.1 2.09 2。32 2。15 2。11 2.32 2.09 2.29 2.37 15790 19140 40510 45470 52560 92770 106410 118330 29320 32650 42660 47330 100220 121250 129340 33990 42660 72720 96990 113160 366 90。5 0.72 371 370 91.0 0.74 额定负载时 转子数据 飞轮转矩 Nm 2370 91。0 0。74 626 463 370 91。5 0。75 877 514 91.5 0.78 1111 516 371 92。0 0.80 1272 565 371 92。0 0.81 1484 604 同步转数300r/min 20级 293 90。0 0.71 293 90。5 0.72 294 295 295 296 90.5 0.73 90.5 0.73 469 527 708 849 389 437 409 424 1000 133 1250 166 1600 199 2000 245 2500 304 500 630 800 71 86 108 YR500-20/1730 YR630-20/1730 YR800—20/1730 YR1000-20/1730 YR1250—20/2150 YR1600-20/2150 YR2000-20/2150 YR500-24/1730 YR630-24/1730 YR800—24/2150 YR1000—24/2150 YR1250—24/2150

1000 135 1250 161 1600 204 2000 255 500 630 800 75 93 114 91.0 0。74 855 92.0 0。78 1223 542 527 2。22 535 2。28 585 340 328 480 457 2.23 2.05 2.2 1.91 2.05 296 91。5 0。77 1072 同步转数250r/min 24级 244 89。5 0.68 245 245 246 246 90.0 0。68 701 90.0 0。70 613 90.5 0.72 91.0 0.73 828 993 1000 138 1250 171 438 2。11 注：代号示例：Y（异步电动机）R（绕线型转子）630（额定功率）—8（极数）/1180(定子铁芯外径mm）

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（七）天轮的选择

根据《煤矿安全规程》规定，选择天轮直径时,应符合以下要求。 对于地面设备，若钢丝绳与天轮的围包角大于90°时 Dt≥80d 同时要求Dt≥1200 若钢丝绳与天轮的围包角小于90°时 Dt≥60d 同时要求Dt≥1200

对于井下设备若钢丝绳与天轮的围包角大于90°时 Dt≥60d 同时要求Dt≥900 若围包角小于90°时

Dt≥40d 同时要求Dt≥900

式中 Dt—-天轮直径;其它符号同前。

根据计算出的天轮直径由表3—5、表3—6中选出与之接近的标准天轮直径和天轮型号，并查出天轮参数.

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表3—5 井上固定天轮的基本参数表 名义 型号 直径 Dt mm TSG200 7绳槽 半径 R mm 7 适于钢丝允许的钢丝绳 两轴承 绳直径范围 mm 11～13 轴承 中心高 H mm 变位 质量 mt kg 全部钢丝 破断拉力总和 N 中心距 L mm 自身 总质量 kg 1200 168000 550 105 104 259 TSG1200 8.58.5 9.5 >13~15 >15~17 TSG1600 9.5TSG1600 10TSG1600 111600 10 >17～18.5 304500 660 140 222 593 11 12 >18.5~20 〉20～21.5 TSG2000 12TSG2000 2000 12.512.5 >21.5～23 458500 700 180 307 910 TSG2000 13.5TSG2500 1513.5 18 >231～24。5 〉24.5～27 TSG2500 2500 1619 >27～27 661500 800 200 550 1512 TSG2500 1720 18 >29～31 >31～33 TSG3000 18TSG3000 3000 19TSG3000 2019 〉33~35 1010000 950 240 781 2466 20 23。5 25 >35～37 >37～43 >43~46。5 1420000 1450000 1000 1030 255 250 1133 1300 3640 5531 TSH3500 3500 23.5TSH4000 4000 25型号标记说明 TSH

3000； 20T—天轮；S—井上；H—滑动轴承；3000—名义直径（mm）； 20—绳槽半径（mm）。

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表3—6 游动天轮基本参数表 天轮 型 号 直径mm TD8—12。5 TD12—20 TD16-25 800 1200 1600 游动 距离 mm 250 600 800 钢丝绳 直 径 mm 12.5 20 25 全部钢丝破断 拉力总和 kN 103 272 412 轴径 直径 mm 80 120 140 辐条 数量 条 4 6 8 地脚 螺栓 M16 M18 M20 变位 质量 kg 90 202 358 自身 总质量 kg 210 560 944 型号标记说明：T（天轮）D（游动）12(天轮直径，mm）-20（钢丝绳直径,mm）

四、矿井提升机与井筒相对位置的计算

提升机对于井筒的相对位置,系根据卸载作业方便、地面运输系统的简化以及设备运行的安全而定.所有这些都应在矿井工业广场的总体布置中解决。一般采用普通罐笼提升时,提升机房位于重车运行方向的对侧;用箕斗提升时,提升机房位于卸载方向的对侧.井架上的天轮,根据提升机的类型和用途，容器在井筒中的布置以及提升机房地点，装在同一水平轴线上,或同一垂直面上。

提升机安装地点选好之后，要确定影响提升机相对位置的五个因素，这就是井架高度、提升机滚筒轴线与提升中心线的水平距离、钢丝绳弦长、偏角和倾角。图3—1为提升机与井筒相对位置图。 （一）井架高度Ｈj

井架高度为从井口至最上面的天轮轴心线间的垂直距离。单绳缠绕式提升多采用钢结构井架.为了节省钢材，不能任意加大井架高度;但井架高度不符合要求时，会造成重大事故.因此必须正确计算井架高度。

井架高度Ｈj由以下几部分组成

Ｈj=Hx+Hr+Hg+0。75Rt （3-23)

图3—1提升机与井筒相对位置图

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式中 Hx——卸载高度，即由井口水平到卸载位置容器底部的高度，m．对于罐笼提升：一般来说均在井口水平装、卸载，这时Hx＝0;对于箕斗提升；地面要装设煤仓，煤仓的高度与煤仓容积、生产环节自动化程度和箕斗卸载方式等因素有关，一般Hx＝18-25m;

Hr——容器全高，由容器底至连接装置最上面一个绳卡的距离，m，此值可由容器的规格表中查得； Hg——过卷高度（容器从卸载时正常位置,自由的提升到容器连接装置上绳卡同天轮轮缘接触点的高度。《煤矿安全规程》对立井提升过卷高度的取值规定见表3—7；

Rt——天轮半径,m.

表3—7 立井提升过卷高度取值表 提升速度，m／s 过卷高度和过放距离,m ≤3 4.0 4 4。75 6 6。5 8 8。25 ≥10 10。0 注：提升速度为表中所列速度的中间值时,用插值法计算。

式（3-23）中最后一项0.75Rt是一段附加距离。这是因为过卷高度只计算到过卷时容器连接装置上绳头与天轮轮缘相接触点的距离.从这一接触点至天轮中心的距离大约为0.75Rt.所以在计算井架全部高度Ｈj时,要将此段距离计入。

井架高度Ｈj的计算值圆整为整数值。

（二）滚筒中心线至井筒中提升钢丝绳间水平距离Ls

一般来说，在井筒与提升机房之间很难再设置其他建筑物，因此为节省占地面积，滚筒中心线至井筒中钢丝绳间水平距离Ls愈小愈紧凑.但根据井架天轮受力情况又可看出，为了提高井架的稳定性，使其具有较好的受力状态，在井筒与提升机房之间．设有井架斜撑。斜撑的基础与井筒中心的水平距离约为0。6Ｈj左右，另外,还应使机房的基础与斜撑的基础保证不接触，考虑上述原因，Ls的最小值Lsmin可按下面经验公式计算

Lsmin≥0。6Ｈj+3.5+D （3—24）

式中 Ｈj——井架高度，m;

D——提升机滚筒直径，m。 (三)钢丝绳弦长Lx

钢丝绳弦长是钢丝绳离开滚筒处至钢丝绳与天轮接触点的一段绳长。参阅图3—1可看出，上下两条弦长不完全相等。但近似地以滚筒中心至天轮中心的距离来计算弦长，误差不大，我国煤矿工程设计中都是如此处理。

当井架高度Ｈj和滚筒中心线至井筒中钢丝绳间水平距离Ls均已确定时,弦长Lx即为定值。 Lx——按下式求出

LxHjC0LsRt (3—25）

22式中 Rt——天轮直径,m：

C0——滚筒中心线与井口水平的高差，m.它由三部分组成： (1）滚筒中心线高出提升机房地面的高度，可查提升机规格表; (2)提升机房地面与室外地面的高差；

(3）提升机房室外地面与井口水平的高差，决定于地形。 设计时一般取C0＝2～2。5m

为了防止在运行中钢丝绳振动而跳出天轮绳槽,钢丝绳弦长一般限制在60m以内。井筒中仅布置一套提升设备时，弦长多数是满足上述要求的.只有在井筒中布置两套提升设备，而且两台提升机采用同侧布置方案时,后台提升机的弦长就有可能超过60m。这时可在适当的地方，加设支撑导轮．以减小弦长跨度。

(四）钢丝绳的外偏角和内偏角

钢丝绳的偏角是指钢丝绳弦与通过天轮平面所成的角度，偏角有外偏角和内偏角之分。在提升过程中,随着滚筒转动,钢丝绳在滚筒上缠绕或放松,偏角是变化的。《煤矿安全规程》规定：最大外偏角1和最大内偏角2均不得超过1°30′，作单层缠绕时，最大内偏角2还应保证不咬绳。

（1） 双滚筒提升机做单层缠绕时

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最大外偏角

B 1arctan(sa)3d2 （3—26） LX式中 B ——滚筒宽度，m；

S—-两天轮间距离、m。此值决定于容器规格及容器在并筒中的布置方式，与采用的罐道形式也

有关系，可查容器规格表中两容器的中心距决定;

a—— 两滚筒内支轮之间的间隙，m,不同型式的提升机a不尽相同,可通过提升机规格表中

的有关参数计算得出;

d--钢丝绳直径，m；

——钢丝绳缠在滚筒上的绳圈间隙，m；

Lx——钢丝绳弦长，m。

最大内偏角

sa[B(H303) 2arctan2Dd]L (3-27X式中 H-—提升高度，m;

D-—提升机滚筒直径，m。

（2）双滚筒提升机做多层缠绕时 最大外偏角（按缠满滚筒考虑)

B(sa) 1arctan2L X最大内偏角

sa 2arctan2L X）

（3—28） （3—29）

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内偏角允许角度曲线（一）

（五）提升机滚筒的下出绳角

滚筒出绳角的大小,影响提升机主轴的受力情况。设计JK型提升机主轴时,是以上出绳角为零度，下出绳角β为15°考虑的。滚筒的实际出绳角度增大时,对提升机主轴的工作有利。限制下出绳角β的最小值为15°，是考虑到β过小时,钢丝绳有可能与提升机基础接触，增大了钢丝绳的磨损。为此，对于JK型提升机,

只需检验

下出绳角β,令其大于15°就可以了。β值按下式计算

arctanHjC0LsRtarcsinDtD （3-30） 2Lx利用式（3—23)、式（3—24）算出Hj、Ls后,也有可能偏角不能满足要求。为此一般是适当增大Ls值，这会

使Lx增大，从而满足α1α2的要求.总之，应根据实际条件，具体分析妥善解决。最后画

提升机与井筒相对位置图。

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内偏角允许角度曲线（二）

五、提升设备的运动学及动力学计算 (一）提升系统变位质量的计算

为计算总变位质量,我们可首先分别计算出各运动部件的变位质量，然后相加即可。 各运动部件的质量变位原则，必须保证该部件在变位前后的动能相等。 提升系统中有三部分作直线运动，即提升载荷、提升容器（对于罐笼提升,则包括罐笼自重和矿车自重）和提升钢丝绳，它们直接作用于滚筒圆周上,其速度和加速度就是滚筒圆周上的速度和加速度，所以不用变位，它们本身的质量就是变位质量。

提升系统中还有三部分作旋转运动,即提升机（包括减速器)、天轮和电动机转子.在提升过程中这些部件各运动质点都围绕自己的轴，以不同的回转半径和回转速度旋转，需要把它们变位到滚筒圆周上,则各部件变位后的质量值就不等于它原来的数值.

提升机(包括减速器)的变位质量mj和天轮的变位质量mt可以在它们的技术规格表中查出，不必计算。只有电动机转子的变位质量需要计算。

电动机转子的变位质量md由下式求得

(CD2)di2 md (3-31）

gD2式中 （GD）d——电动机转子的飞轮力矩、N·m，可由电动机规格表中查到;

D-—提升机滚筒直径，m。

则提升系统的总变位质量Σm为

Σm=Q+2QZ+2pLp/g+2mt+mj+md (3—32）

式中 Lp——一根提升钢丝绳总长度,m；

2

2

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LpHcLx3DnD

Hc-—钢丝绳的悬垂长度，m； Lx-—钢丝绳的弦长，m；

3D——3圈摩擦圈绳长度，m；

nD——多层缠绳的错绳用绳长，m，n′＝2~4圈;

若挂有尾绳，式(3—32）中还应加上尾绳的质量，尾绳的质量按尾绳的长度与每米长度尾绳的质量的乘积计算.其余字母的含义与前面相同。

（二)提升加速度的确定

1 箕斗提升初加速度a0的确定

为了保证提升开始时，空箕斗对卸载曲轨及井架的冲击不致过大，箕斗离开卸载曲轨时的速度被限制在V0＜1．5m／s，如果箕斗在卸载曲轨内的行程为h.，则箕斗的初始加速度

V02 a0

2h0加速度a0为

（3—33）

目前大量通用的箕斗卸载曲轨行程为h.＝2．13m，)新标准系列箕斗的卸载曲轨行程为2．35m，所以初

21.5a0.48m/s2

022.3521.5a0.528m/s2

022.13故箕斗提升初加速度a0一般采用0．5m／s

2 主加速度a1的确定

主加速度a1是按安全经济的原则来确定的，主加速度的大小受《煤矿安全规程》、减速器强度、电动机过负荷能力三个方面的限制。

(１）《煤矿安全规程》对提升加、减速度的限制：“立井中用罐笼升降人员的加、减速度不得超过0．75m22

／s；斜井中升降人员的加、减速度不得超过0．5m／s。”对升降物料的加、减速度规程没有规定，一般在

z

立井，加、减速度最大不超过1．2m／s。

（２）按电动机的过负荷能力来确定。电动机的最大平均出力应大于或等于加速阶段实际所需的最大出力，即

2

a10.75FekQgpH (3—34）

m式中 Fe——电动机的额定出力，N；

Fe Pe——电动机的额定功率,KW;

ηj——减速器的传动效率; λ——电动机过负荷系数；

∑m——提升系统得总变位质量,㎏；

1000Pej Vm(完整版)矿井提升设备选型设计

（３）按减速器允许的输出传动转矩来确定

电动机通过减速器作用到滚筒主轴上的拖动力矩，必须小于减速器所允许的最大输出转矩，即

2MmaxKQgpHD a1 (3—35）

mmd式中 Mmax——减速器输出轴最大允许输出转矩,N·m；可由提升机规格表3—3查得， D——滚筒直径，m。

综合考虑上述三个条件，按其中最小者确定主加速度a1的大小。 (三）提升减速度a3的确定

提升减速度除了要满足上述《煤矿安全规程》的规定外，还与提升设备所采用的减速方式方式有关，目前常见的减速方式有三种。

1 自由滑行减速方式

在减速开始时，将电动机从电网切除，容器靠系统的惯性向卸载位置运行，速度逐渐降低。既不用电力拖动，又不用制动器制动,故称为自由滑行减速方式。

采用自由滑行减速方式时,电动机已从电网断开,此时拖动力为0，根据基本动力方程

F3KQgp(H2x)ma3h0 因减速阶段开始时 x=H-h3 所以减速度

a3hKQgp(H2h3) (3—36）

m2

式中 a3h——采用自由滑行减速方式时的减速度,m／s ；

h3——减速阶段的行程，一般为30～40m。

2 电动机减速方式

这是用电动机缓慢减速，即将电动机的转子附加电阻再逐级的接人转子回路，使电动机在较软的人工特性上运行，为了能较好地控制电动机,这时出力应不小于35％的额定值, 即

F3KQg)p(H2x)ma3d0.35Fe

所以当采用电动机减速方式时,其减速度为

a3dKQgp(H2h3)0.35Fe （3—37)

m3 制动状态减速方式

当提升系统的惯性力很大时，在整个减速运行阶段减速度很小。因此，为了使提升系统得到合理的减速度，必须对系统施加足够的制动力,故称为制动状态减速.当所需制动力很大时,可采用动力制动或低频发电制动等电气制动方式，此时减速度可按需要确定。当所需制动力不大时，可采用机械制动减速。当采用机械制动减速时，为了避免闸瓦过度发热和磨损，制动力应不大于0。3Qg，即

F3KQgp(H2x)ma3z0.3Qg

(完整版)矿井提升设备选型设计

所以采用机械制动减速方式时的减速度a3z为

a3ZKQgp(H2h3)0.3Qg （3—38）

m电气制动减速方式时的减速度a3z为

a3ZKQgp(H2h3)FZ （3-39）

m式中 FZ-—电气制动给出的制动力.

定减速方式时，应首先考虑采用自由滑行减速方式,因这种方式，既达到了减速的目的，又充分利用了提升系统的动能,操作简单、节省电能.若此减速度a3h值太小,可采用制动减速方式,此时制动力不大于0。3Qg，可考虑采用机械制动减速，若大于0.3Qg,则需采用电气制动方式.

对于副井，为了安全可靠,都应采用电气制动方式。对于多绳摩擦提升、斜井提升设备,则经常用电动机减速方式。

需要说明的是，最终只能在三种制动方式中选择一种合适的制动方式,并计算出相应得减速度做为提升系统的减速度.

（四）速度图参数的计算

速度图是验算设备的提升能力、选择提升机控制设备及动力学计算的基础。各类速度图的计算方法大致相同。

在计算速度图参数之前,必须已知提升高度H，最大实际提升速度Vm,及速度图各主要参数a0、a1、a3、v4、h4及V0等。

下面以箕斗提升六阶段速度图为例介绍速度图参数的计算步骤和方法。 1．卸载曲轨中初加速时间

t02．箕斗在卸载曲轨内的行程为h。 3．主加速时间

t14．主加速阶段的行程

h15．主减速阶段时间

t36．主减速阶段行程

h3V0 （3—40） a0VmV0 （3-41） a1VmV0t1 （3-42） 2VmV4 (3-43） a3VmV4t3 （3—44) 2(完整版)矿井提升设备选型设计

7．爬行时间

t4爬行距离h4及爬行速度v4按下表选择

h4 （3-45) V4容器 箕斗 罐笼

爬行阶段 爬行距离h4,m 爬行速度v4，m/s 爬行距离h4，m 爬行速度v4,m/s 自动控制 手动控制 2.5～3.3 5.0 0。5（定量装载）,0。4（旧式装载设备） 2。0~2。5 5.0 0。4 8．抱闸停车的时间t5，可定为1s,或忽略不计;行程很小，可考虑包括在爬行距离内不另行计算；减速度a5一般取为1m／s。

9．等速阶段的行程

h2Hh0h1h3h4 （3—46）

10．等速阶段的时间

t211．一次提升循环时间

Txt0t1t2t3t4t5 （3-48）

式中 θ——休止时间，箕斗休止时间见表3—8.

2

h2 （3—47) Vm提升设备的年实际提升量为

表3-8 箕斗休止时间 箕斗规格，t <6 8～9 12 休止时间，s 8 10 12 16 16 20 20 表3—9 普通罐笼进出矿车休止时间 罐笼型式 单层装车罐笼 双层装车罐笼 同侧进出一个水平进出两层同时进出进出车方式 两侧进出车 车 车 车 每层矿车数 1 3 1 1 2 1 2 1 12 15 35 30 36 17 20 矿车 规格 1。5 13 17 — 32 40 18 22 t 3 15 — — 36 — 20 —

An3600btQ (3—49） CTx式中 Q—-一次提升货载的质量，t.

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提升能力的富裕系数为

af

An （3—50） An 提升设备小时提升能力为

式中 An——矿井设计年产量，t／年；

b——年工作日数，日／年； t——每日提升小时数，h／d;

C——提升不均衡系数，主井提升时，一般有井下煤仓时取1.10～1。15；无井下煤仓时C=1。2。 对第一水平af应有不小于1。2的富裕系数。

最后绘制出提升速度图。

普通罐笼提升为五阶段速度图,其计算方法与上述相同，只是没有初加速阶段。副井提升速度图，要考虑人员升降时《煤矿安全规程》对速度和加、减速度的限制。运送炸药的速度要受《煤矿安全规程》的限制，罐笼的休止时间见表3—9。

（五）提升设备的动力学计算

提升动力学是研究和确定在提升过程中，滚筒圆周上拖动力的变化规律，为验算电动机功率及选择电气控制设备提供依据。

各类速度图所对应的动力学计算方法大致相同。基本方法是将计算出的各提升阶段的各个量代入提升动力学基本方程式，计算出提升过程中各阶段的拖动力。若把提升各阶段的始、终点的速度和拖动力代入功率计算公式，即可求出滚筒轴上的功率。

现以单绳缠绕式无尾绳箕斗提升系统六阶段速度图为例,介绍动力学计算的基本方法。 单绳缠绕式无尾绳提升设备的基本动力方程式为

FKQgp(H2x)ma

提升开始时，x＝0，a＝a0，故拖动力F。为

F0KQgpHma0 （3—51)

出曲轨，x＝h0，a＝a0，故拖动力F0为

F0KQgp(H2h0)ma0F02ph0 (3—52）

主加速阶段开始 xh0，aa1,拖动力F1为

F1KQgp(H2h0)ma1F0m(a1a0) （3—53)

主加速阶段终了 xh0h1,aa1，拖动力F1为

F1KQgp(H2h02h1)ma1F12ph1 （3—54）

等速阶段开始 xh0h1，a0,拖动力F2为

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F2KQgp(H2h02h1)F1ma1 （3—55）

等速阶段终了 xh0h1h2,a0，拖动力F2为

F2KQgp(H2h02h12h2)F22ph2 （3—56）

减速阶段开始 xh0h1h2，aa3，拖动力F3为

F3KQgp(H2h02h12h2)ma3F2ma3 （3—57）

减速阶段终了xh0h1h2h3，aa3，拖动力F3为

F3KQgp(H2h02h12h22h3)ma3F32ph3 （3-58)

爬行阶段开始 xh0h1h2h3，a0，拖动力F4为

F4KQgp(H2h02h12h22h3)ma3F3ma3 （3—59)

爬行阶段终了 xh0h1h2h3h4H，a0，拖动力F4为

F4KQgpHF42ph4 （3—60)

根据计算结果画出力图，数值标入图中。在设计说明书中，速度图和力图是绘制在一起的，如图3-2所示。

图3－2 箕斗提升速度图和力图

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六、提升电动机容量的计算

由提升力图和速度图可以看出，在一次提升循环中，提升机滚筒圆周上的拖动力、速度都是变化的。初选的提升电动机，是否能满足各种运行状态的要求，要通过验算才能确定。验算内容按温升条件、过负荷条件及特殊力条件分别进行。

(一) 提升电动机等效容量的计算

在一次提升过程中,由于拖动力和速度不同，因此电动机绕组中的电流和产生的热量也不一样，为了简化，用一个定负荷下运转时的固定力和最大提升速度,作为选择电动机容量的依据，这个固定力叫做等效力。

影响提升电动机温升除了产生的热量以外，还有散热条件,而散热条件又与电动机的转数等因素有关．比如，高速运转时，电动机自带风扇散热条件较好，而低速运转较差，停止运转时更差.所以，计算电动机容量时并不以实际运行时间计算，而按等效时间计算。

等效力与变化力的关系为

FdTx0F2dtTd （3-61）

式中 Fd——提升电动机作用在滚筒圆周上的等效力,N； Td——等效时间，s,对于强制通风电动机了Td＝Tx。

对于自带风扇装置的电动机，其散热条件则与电机转数有关,转数高时风扇散热条件好，低时散热条件差，休止时间散热条件最差。故对于自带扇风装置电动机的等效时间为

Td(t0t1t3t4)t2 （3—62）

式中 ——考虑电动机在低速运转时的散热不良系数，一般取交流电动机：＝1／2；直流电动机:＝3／4；

—-考虑停车间歇时间的散热不良系数，一般取交流电动机＝1／3;直流电动机; ＝1／2；

——休止时间，s。

TX0F2dt项实际上是整个提升循环中，变力F的平方对时间的积分。严格说来力图中的力只有等速阶段

是按直线变化的，其余各阶段是曲率不大的曲线，但因这些阶段运转时间很短，可以近似的按直线计算,对于箕斗提升六阶段力图则积分值的计算式经简化后得

F02F02F12F120Fdt2t02t1 (3—63）

222222FF3FF2F2F2FF42t23t34t4322Tx2利用上式计算时，应注意以下几点：

(1）如果减速阶段采用自由滑行或机械制动减速时，因电动机已从电网切除，电动机绕组内无电流通过,故减速阶段力F3与F3不应计人式中.

（2)如果减速阶段采用电动机减速时，则减速阶段之力F3与F3应计入式中。

(3）若采用动力制动减速时，应将F3与F3分别乘以1．4和1．6的系数，平方后再计入上式。这是由于在动力制动时，虽电动机定子停送交流电，但又送入直流电之故，力与电流的比值与电动机方式运转时不同.

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(4)若采用低频发电制动减速时，因电动机虽与高压工频电源断开,但对定子绕组送入了三相低频电流，低频电流在定子绕组中还产生热量，故应将F3与F3计入.

（5）爬行阶段若采用微电机拖动，则F4与F4不应入；若采用低频拖动应计入;脉动爬行应计入。 (6）报闸停车阶段时间短、行程小，故不予计算。 (7)当为罐笼提升五阶段速度图时，应将t0项去掉. 电动机的等效容量为

PdFdVmVm1000j1000jTx0F2dtTd （3—64)

式中 Vm——提升容器的最大提升速度，m／s;

j-—提升机减速器的效率，一级传动时j＝0。92;二级传动时j＝0。85。

（二)电动机容量的验算

根据上式计算出电动机的等效容量Pd后，需按如下三个条件来验算前面初选的电动机的容量是否合适。 (１）按电动机允许发热条件应满足

Pd1.1Pe （3—65)

式中Pe——初选电动机的额定功率，KW.

（２)按正常运行时电动机过负荷能力应满足

式中 Fmax—-力图中最大拖动力,N； Fe—-初选电动机的额定出力，N；

-—初选电动机的最大过负荷系数。

（３）在特殊情况下，电动机过负荷能力应满足

Fmax0.75 （3-66） FeFt0.9 （3—67） FeFt为特殊过负荷力，在更换水平或调节绳长时，打开离合器而单独提升空容器时产生的特殊力为

Ft(QzgpH) （3—68)

式中 --考虑到动力的系数，=1.15～1。10。

按上述三个条件验算时,其中有一个条件不满足，则必须重选电动机，并重新计算提升系统变位质量，计算运动学、动力学，校验电动机容量,直到合适为止。

七、提升设备的电耗及效率的计算

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电动机的功率等于力乘以速度。而力和速度在提升过程中都是变化的。交流提升电动机计算电耗时，应该用最大提升速度Vm。这是因为绕线式感应电动机在加速或减速阶段，转子回路一般是串接金属电阻调速，当电机转数较低时，有用功较小，但是定子的旋转磁场却仍以同步转数旋转着,所消耗的电磁功率并不减少，不同的是以转子电阻发热的形式出现,即所谓无用功，这就是在计算提升电耗时，即使在加、减速阶段也要乘以最大提升速度Vm的原因.

因为电耗等于功率乘以时间，故提升电耗可计算如下 （一）一次提升电耗 一次提升电耗w为

W1.02VmFdt0Tx36001000jd （度/次） （3-69）

式中 F——力图中各阶段变化力，N；

Vm——提升容器实际最大提升速度，m／s。

1。02—-考虑提升机的附屑设备(如润滑油泵、制动油泵、磁力站、等）耗电量的附加系数；

j-—减速器效率;

d—-电动机效率。

积分式

F0F0F1F1F2F2Fdtttt2010222 （3—70）

FF3FF43t34t422Tx利用上式计算时，应注意以下几点；

(１）如果减速阶段采用自由滑行或机械制动减速时，因提升电动机已切断电源，其定子绕组内无电流通过,不消耗电能，故减速阶段力F3与F3不应计入。只在采用电动机减速方式与电气制动减速时才计入。

（２)爬行阶段，当采用脉动爬行时，爬行阶段的拖动力F4及F4应计入。 （３）爬行阶段，当采用微电机拖动或低频拖动时,应将(F4F4)换为(F4F4)V4；而0。8是微拖0.8Vm动装置或低频机组的效率，

V4是采用微拖动或低频拖动爬行阶段拖动力的折算系数. 0.8VmTx（二）吨煤电耗Wt及提升设备的年电耗W年

WtW0Q36001000Qjd1.02VmFdt

（度/吨） （3—71）

W年WtAn （度/年) （3—72)

式中 Q—-一次提升货载质量，t； An—-矿井年产量,t/年.

(三)—次提升有益电耗Wy

Wy(四）提升设备的效率

QgH （度/次） （3—73） 3600(完整版)矿井提升设备选型设计

WyW （3—74)

八、提升机房的布置 （一)提升机房的布置

提升机房的平面布置，首先取决于提升机设备基础及外形最大尺寸的需要，还应该满足主机和电控设备的安装、运行及维护检修的需要。在提升机的技术规格选定后，即可根据设备的轮廓尺寸，相应确定提升机房的平面尺寸。

在正常情况下,生产厂供应的提升机,减速器和电动机是位于提升机滚筒或主导轮的右侧(从司机操纵台方向面对提升机)，如果用户由于布置上或某种特殊的原因，在订货时提出要求，生产厂也可以供给减速器和电动机位于滚筒左侧的设备。

提升机房与井筒的相对位置,常见的如图3-3所示。

图中a、b、c、d、e表示立井筒和提升机的相对仿置; f、g表示斜井井筒和提升机的相对位置.对于大型和特大型矿井，才会出现d、e所示的布置形式。

为了安装上的需要，提升机房的施工图纸，必须给出：提升中心线、主轴中心线、井筒中心线、提升容器中心线四者的关系.毕业设计可暂不考虑提升机房与井筒的相对位置.

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图3－3 提升机与井筒相对公位置图

目前生产的JK系列提升机、JT系列绞车和GKT系列矿井提升机一般均为地面单层式，对于二层式提升机房，考虑到下层通风散热、采光的需要，是建成楼层式或半地下式应根据技术经济比较确定.在做毕业设计时，只考虑地面单层式.

（二) JK型提升机房系列

设计中可参考由兰州煤矿设计院编制的《煤矿JK型2—4m提升机房系列及基本参数》

系列按配电间的位置分为A型和B型两类：A型为带右侧配电间布置；B型为带后侧配电间布置.直径2.5～4米单、双筒提升机主机房屋面梁与提升机主轴中心线垂直布置，A型见图3－4所示;屋面梁与提升机主轴中心垂直布置的B型提升机房，见图3－5所示。该系列适用于单机交流拖动。 提升机房系列及基本参数见表3—10所示。

表3—10所示提升机，其外形尺寸图见图3—6所示。JK系列矿井提升机安装尺寸见表3-11所示。

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根据以上所说图及参数表,毕业设计要求根据所选提升机型号按一定比例画出提升机房设备布置图，要求标注相关尺寸，写出设备明细表。图纸要求有标题栏并在标题栏中注入比例、图名、设计者姓名等相关信息.

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图3－4 JK系列提升机房A型布置图

a—单滚筒提升机房（设超重梁）；b—双滚筒提升机房（设起重机)

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图 3－5 JK系列2~5m提升机房B型布置图 a—单滚筒提升机房; b—双滚筒提升机房

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表3-10 JK型2～4m提升机房系列及基本参数表 基 本 参 数 微拖 配电间 装置 布置 a b c d e （m) 1.15 f (m) - g h ht h1 P×h3 （m） k×h4 （m) l1+l2+W+ln (m） 4+4+4 起重设备 能力 （t） 5 序号 提升机 布置图 型 号 (m) (m) (m） (m） 图1—4—无微拖 23 无微拖 图1-4-23 图1—4—3 2JK—2 24 无微拖 4 2JK—2 图1—4—无微拖 24 5 JK-2.5 图1-4—21 无微拖 6 JK-2。5 图1—4-22 无微拖 2JK-2.图1—4—7 5 21 无微拖 8 2JK-2。图1—4—无微拖 5 22 2JK-2。9 5 图1-4—21 有微拖 10 2JK—图1-4-22 有微拖 2。5 11 2JK—3 图1—4-21 无微拖 12 2JK-3 图1—4-22 无微拖 13 2JK-3 图1-4—21 有微拖 14 2JK-3 图1-4-22 有微拖 2JK-3.15 5 图1-4—21 无微拖 16 2JK—图1-4—22 无微拖 3.5 2JK—17 3.5 图1-4-21 有微拖 18 2JK-3.图1—4-22 有微拖 5 1 JK—2 2 JK—2 A B 12 12 3.8 3。8 (m） (m） （mm) (mm) - 5。0 650 ≥200 1。5×0.7 3.4×3。8 A B A B A B 12 12 4.0 3。8 1.15 — 1.132 5.0 650 ≥200 1.0×0。7 3。4×3。8 4+4+4 5 14.4 12 5.0 4.0 1。5 — — 5.5 650 ≥200 2。0×0.7 4。0×4.4 3.6+3.6+3。6+3。6 5 14。4 12 5.2 4.0 1。3 — 1.35 5。5 650 ≥200 1.2×0。7 4。0×4。4 3。6+3.6+3.6+3.8 5 A B A B A B A B 18 12 5。2 4。0 1。3 2.499 1.35 5。6 650 ≥200 1。2×0。7 4.0×4。4 3.6+3。6+3。6+3.6+3.6 5 16 13。5 6.0 4.5 1。5 1。5 — 1。628 6。0 650 ≥200 1。5×0。7 4.5×4.9 2.594 1。628 6。0 650 ≥200 1。5×0。7 4。5×4.9 4+4+4+4 4+4+4+4+4 10 10 20 13。5 6。0 4.5 20 13。5 6。0 4.5 1。8双机 1。7单机 — 1.84 7。5 700 ≥200 1。7×0.7 4.9×5。3 4+4+4+4+4 15 A B 20 13。5 6.0 4。5 1。8双机 2。935 1。84 7。5 700 ≥200 1.7×0。7 4.9×5。3 1.7单机 4+4+4+4+4 15 (完整版)矿井提升设备选型设计

19 2JK-4 图1-4—21 无微拖 A 1.8双机 20 15 6。0 5.5 — 1。964 8。0 700 ≥200 1.8×0.7 5.3×5。7 20 2JK-4 图1—4-22 无微拖 B 2。0单机 21 2JK-4 图1-4—21 有微拖 A 1。8双机 20 16 6.0 5。6 2。935 1。964 8。0 700 ≥200 1。8×0。7 5.3×5.7 22 2JK-4 图1-4—22 有微拖 B 2.0单机 注：p×h3-p为出绳孔宽度，h3为出绳孔高度。 k×h4—k为安装孔宽度，h4为安装孔高度。

4+4+4+4+4 4+4+4+4+4 15 15 表3-11 JK型矿井提升机安装尺寸表（参见图3-5）

单位：mm

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 型号 图号 A 1360 B 1770 C 3500 D 2000 E — F 1111 F - G 1100 G H I J K L M N JK—2/11。5 JK—2/20 257 JK—2/30 2JK-2/11。5 2JK—2/20 253 2JK2/30 JK-2.5/11。5 JK—2.5/20 JK-2.5/30 258 1610 2060 3500 2000 — 1363 1363 1740 1750 2387。5 1322.5 1625 1112.5 320 240 1500 1470 2022.5 987.5 1350 872。5 320 257.5 1150 1310 1715 3500 2000 1132 1437 1437 1785 1785 2312。5 987。5 1350 872。5 210 240 1150 2JK—2.5/11。5 11 2JK-2.5/20 254 12 13 14 15 16 2JK—2。5/30 2JK-3/11。5 2JK—3/20 2JK-3/20 255 1360 1965 3500 2000 1350 1638 1638 1999 1994 2573.5 1252。5 1575 992.5 210 257.5 1000 1610 2350 4000 2000 1628 1933。5 1933。5 2324 2324 2961。5 1322。5 1625 1112.5 320 285 1500 2JK-3。5/11。256 5 2JK—3。17 5/11.5 261 15。5 18 19 20 21 2JK-3。5/20 2JK—4/10。5 2JK—4/11。5 2JK-4/20 259 260 1640 2000 2508 4000 2000 1840 2135.5 2135。5 2600 2610 3440 1540 1640 2000 2750 4200 2400 1964 2251.5 2251。5 2780 2700 3575 1710 1650 1407.5 1000 1740 1300 320 335 1700 1800 2000 1650 1407。5 1760 1507.5 320 335 (完整版)矿井提升设备选型设计

图3－6 JK系列提升机外形图 a-单滚筒 b—双滚筒

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第三节 主立井多绳摩擦轮式提升设备选型设计

本节按双箕斗等重尾绳井塔式提升系统介绍主立井多绳摩擦轮式提升设备选型设计方法。 一、提升容器的选择

提升容器的选择方法与单绳缠绕式提升设备相同，可参照第二节内容，但箕斗应选择多绳提升箕斗，需注意箕斗提升钢丝绳数应与提升机钢丝绳数相对应。多绳箕斗参数见表3—12及表3—13.

表3—12 立井多绳箕斗规格表

多绳提煤箕斗型号 钢丝绳罐道 同侧装卸式 异侧装卸式 JDS—4/55×4 JDSY-4/55×4 JDS—6/55×4 JDSY-6/55×4 JDS-6/75×4 JDS-9/110×4 JDS-12/110×4 JDS—12/90×6 JDS-16/150×4 JDSY-6/75×4 JDSY-9/110×4 JDSY-12/110×4 JDSY-12/90×6 JDSY-16/150×4 刚性罐道 同侧装卸式 — — - — JDG-12/110×4 — JDG-16/150×4 17。6 13.2 6 4 250 300 12.5 15 有效 容积 m 4。4 6.6 10 4 300 12 3提升钢丝绳 数量 4 4 绳间距 mm 200 300 箕斗自身 质量 t 6.5 7。0 7.5 10.8

表3-13 多绳提煤箕斗双容器提升的容器间中心距

箕斗名义 载重(t) 4 6 9 12 16 20 25 32 40 箕斗断面尺寸： 长×宽（mm） 2200×1400 2200×1400 2300×1600 2300×1600 2400×1850 3200×1460 3200×1460 3600×1600 3600×1600 刚性罐道时,两容器之间的最小距离（mm） 200 200 200 200 200 240 240 200 200 提升容器之间的 中心距（mm） 1600 1600 1800 1800 2050 1700 1700 1800 1800

箕斗选出后,写出型号及有关参数，要注明提升钢丝绳数.

二、提升钢丝绳的选择

箕斗提升容器质量较轻，一般需加防滑配重才能满足多绳摩擦提升防止钢丝绳滑动的要求。按摩擦提升防滑要求计算可减少设计返工工作量。

假定主导轮一侧钢丝绳所受的固定载重力为F2j

F2jQZgQPgnpH0 （3—75）

式中 QZ——提升箕斗自身质量，kg； QP——防滑配重质量，kg； n-—提升钢丝绳根数；

p——单根提升钢丝绳每米重力,N;

H0——H0=Hc+HH, 可暂取尾绳环的高度HH为30m

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Hc—-提升钢丝绳悬垂长度； HcHjHSHZ

Hj——井口到主导轮中心之间的垂高，此处可暂取45m；

由于此时钢丝绳尚未选定,暂不能计算F2j。

根据摩擦提升下放重载安全制动减速度的要求及与滑动极限的关系,在安全制动力合理确定的条件下，可求得满足防滑要求的主导轮一侧钢丝绳所受的固定载重力F2j与一次提升质量之间的关系为

F2jQg (3—76）

式中 β-—计算系数，摩擦系数μ=0.2时，取β=3；

摩擦系数μ=0。25时，取β=1.8。 根据悬垂长度可得到钢丝绳的安全系数

ma7.20.0005Hc

manQq(QQPQZ)gnpH0nQqQgF2j （3-77）

公式3—74中用F2j代替F2j，可求的单根提升钢丝绳全部钢丝破断力总和

Qqma(QQ)g （3—78） n查三角股钢丝绳表3-2（8)选钢丝绳,使QqQq即可。写出钢丝绳的型号标记、直径、每米绳重 按Qq力、单根钢丝绳全部钢丝破断力总和Qq，最大钢丝直径δ,多绳要选左、右捻绳根数各一半。

箕斗防滑配重质量的计算

QP(F2jnpH0QZ)/g （kg） (3—79）

若 QP＞0 则需加配重QP，此时F2jF2jQZgQPgnpH0； 若 QP≤0 则不需加配重，这时要验算钢丝绳的安全系数；

 manQq(QQZ)gnpH0

(3-80）

≥ma，否则换更大一号的钢丝绳重新验算，直到满足要求为止。 要求ma此时 F2jQZgnpH0

三、尾绳的选择

摩擦提升容器底部必须悬挂尾绳，尾绳应尽可能选择扁钢丝绳或不旋转钢丝绳；一般选等重尾绳。尾绳可选2根或3根，如选3根,其中两根相同挂在两侧，中间一根较重或较轻，尽可能使 2q1+q2=nq 式中 q1 、q2——尾绳每米绳重力.

选出尾绳后,计算所有主绳和所有尾绳的每米重量差，如重量差不超过所有主绳每米重量的3﹪，则后

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面的计算中按等重尾绳处理。

四、提升机的选择

（一）摩擦轮直径计算

1．落地式及有导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮及导向轮(包括天轮）

2．无导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮

（二)提升系统的最大静张力和最大静张力差计算(按等重尾绳计） 最大静张力 FjmaxQgF2j （N) 最大静张力差

双容器提升时 FcmaxQg （N） 单容器提升时 Fcmax1Qg （N） 2根据计算所得D、Fjmax、Fcmax查表3—14多绳摩擦提升机规格表选择标准提升机. （三）验算摩擦衬垫的比压 1．按下式计算摩擦衬垫的比压

pB式中 pB-—摩擦衬垫的比压,MPa； n——主提升钢丝绳数目； D——摩擦轮直径，mm； d-—提升钢丝绳直径,mm。 2．按下式验算衬垫比压

pBpB （3—82）

式中 pB-—摩擦衬垫的许用比压。

目前，制造厂供应的聚氯乙烯塑料和聚氯脂橡胶的衬垫,允许的压强是:pB≤20kg/cm，如果计算出的

2

FjmaxF2jnDd （3-81）

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P值超过规定的允许值，就应采用加多提升钢丝绳数量（如；改四绳为六绳）、加大主导轮直径、或加大钢丝绳直径等办法来解决。在改变后．需重新验算，必须保证压强符合制造厂的规定。

提升电动机、提升机减速器减速比及提升速度的选择方法与单绳相同,可按单绳缠绕式部分相关内容计算和选择。

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表3-14(1） JKM型多绳摩擦式提升机性能参数表

主导轮 钢丝绳最最大提钢丝绳最大 直径 大 钢丝绳最大直径 升 机器 静张力 序号 静张力差 速度 型号 m kN 有导轮 无导轮 m/s 1 JKM-1.85/4(I） 1。85 JKM—1。85/4（II) JKM-2/4(I) 204 60 23 9.7 2 1.85 204 60 23 9.7 3 2 244 60 25 10。5 4 JKM—2/4（II) 2 244 60 25 10。5 5 JKM—2.25/4(I) 2。25 2 201/244※ 60 28 11.8 6 JKM-2.25/4(II) 2。25 2 201/244※ 60 28 11.8 7 JKM-2.8/4（I） 2。8 2.5 300 90 28 11。8 8 JKM-2。8/4(II） 2。8 2.5 300 95 28 11.8 9 JKM—3.25/4(I） 3.25 3 450 140 32。5 12 10 JKM-3。25/4（II) 3.25 3 450 140 32.5 12 11 JKM-2.8/6(I） 2.8 2。5 529 150 28 14.75 12 JKM—2.8/6(II) 2。8 2.5 13 JKM—2。8/6(II) 2。8 2.5 14 15 JKM-4/4(I) JKM-1/4（II) 4 4 3 3 3 529 529 600 600 800 150 150 180 180 230 28 28 39.5 39。5 35 14.75 14。75 14 14 13 减速器 扭矩 速比 最大 额定 质量 kNm 7.35 10.5 115 75 12 11.5 7。35 10.5 118 78.5 14。6 11.5 7。35 10。5 115 75 12 11.5 7.35 10.5 118 78。5 14。6 11。5 7.35 10。5 115 75 12 11。5 7。35 10.5 118 78.5 14。6 11.5 7.35 10。5 190 133 17。2 11.5 7。35 10。5 230/420 140/250 22 11.5 7.35 10。5 390 225 23 11。5 7.35 10。5 420 250 22 11.5 7.35 10.5 390 225 23 11.5 7.35 10.5 420 250 22 11。5 16 JKM—3.5/6(II) 3。5 7。35 10.5 570 380 35 11.5 10.5 680 402。5 39 11。88 11.5 680 402.5 39 10.88 17 JKM-3.5/6(II） 3.5 3 800 230 35 14 型号标记示例 J（绞车)K（矿用）M（摩擦轮）2。25(主导绳轮直径)×4（钢丝绳根数）（I）（传动方式分为I、II、III种）

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表3-14(2) JKM型多绳摩擦式提升机性能参数表 表3—14（1）续表

电动机功率，kW 最大不可折件 变位质量 最大不机器 导向轮外形尺寸 (不计入电最大允许功率计算值 可折件总 变位质电控 序 最大 （长×宽×机 传动 质量 质量 量 号 配套 电动机转数,r/min 转数 高) 和导向轮) 方式 r/min 365 490 590 750 t mm t t 525 630 800 5。37 1910×2460× 1 400 460 570 750 单电机 6。17 29.3 7.00 2640 350 430 550 7。47 525 630 800 7.78 2257×2460× 2 400 460 470 750 单电机 6。96 34 8.58 260 350 430 550 8.91 600 700 900 5.58 1910×2590× 1。交流电3 425 500 630 750 单电机 6.37 29.5 6.66 2590 控金属电400 460 510 7.08 阻加动力600 700 900 7.33 制动、微2275×2590× 4 425 500 630 750 单电机 7。16 34 8。01 拖低频 2590 400 460 570 8.30 630 800 1000 5。40 1910×2800× 5 425 520 700 750 单电机 7。14 30。3 6。25 1。36 2800 400 480 600 6.58 630 800 1000 6.78 2275×2800× 6 425 520 700 750 单电机 7.93 25.4 7.31 1.36 800 390 480 600 7.55 800 1000 1250 48.9 9。31 1150 2210×3700× 7 600 720 900 750 单电机 13。1 49.1 10.98 2.38 1000 3700 500 630 800 49。2 11。53 13。82/14.91 800/900 1150/1250 1300/1500 54。9 1200/1400 单电机 2705×3700× 15。8 580/640 800/850 1000/1000 750 13.6 54。6 2.38 1150/1260 双电机 3700 01/17.35 500/640 720/800 800/1000 54。7 15。49/18.31 2050 64。4 12。06 1800 2150 2645×3780× 9 1450 750 单电机 18.3 64.9 13。60 3。06 1600 2000 3780 1300 65 14。08 2000 64.4 15.26 1700 2300 3195×3780× 2。直流电10 1460 750 双电机 18.6 64.1 17。05 3。06 1600 2000 3780 控、发电1400 64。2 17.65 机、电动2000 2300 3000 66。7 17.19 3070×3340× 机组、电11 1300 1600 2150 750 单电机 19。8 67.1 13.36 3.40 3340 机、扩大1260 1500 1900 67.3 16。18 机励磁。 1000 2400 3000 71.7 17.33 36。5×3340× 12 1400 1700 2300 750 双电机 22。6 71。4 19。71 3.40 3340 2260 1600 2000 71。5 20.67 单机 3615×3340× 13 2800 2800 2800 2800 750 22.6 46。3 8.66 3。40 直联 3340 3000 82.3 16.55 2500 2705×4520× 14 2050 2900 750 单电机 26。2 83.5 17.58 2.01 2300 4520 1900 83。5 18。05 2300 2850 94。7 3435×4520× 21。87 15 3200 双电机 29。3 2.01 2000 2500 95.3 4520 22.19 16 双电机 2。52 单机 3875×3960× 17 3500 3500 3500 3500 28.3 55。6 11.40 2.52 直联 3960

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五、变位质量的计算

提升系统的总变位质量为：

npH mQ2(Q0ZQPg)mjQdmd （3—83） 式中 Q-一次提升货载质量,kg； QZ—容器自身质量，kg; QP-防滑配重质量,kg；

mj—提升机的变位质量（包括减速器)，kg; Qd-导向轮的变位质量,kg；

md—电动机的变位质量，如为两台电动机则md为两台电动机变位质量总和，kg.

六 多绳摩擦提升机的相对位置 （一） 塔式多绳摩擦提升机井塔高度的确定 井塔高度可用下式计算

HjHxhpHrHgHeHZX （3—84)

式中 Hj-井塔高度（井口水平与主导轮中心之间的垂高)，m; Hx-卸载高度，m；

hp—箕斗在卸载位置时，底部高出煤仓的高度，一般取0.3~0.5m; Hr-容器高度，查提升容器表，m; Hg—过卷高度，见表3—7;m;

He-导向轮中心距楼层地板面的高度,m;

HZX—导向轮与主导轮轴中心的高差,查表3—15,m。

表3—15 Hzx的近似数值表

主导轮直径（m) 1。85、2、2.1、2。25 2.8 3.25 3.5、4。0 Hzx的近似数值（m） 4。5 5.0 6.0 6.5 （二)多绳摩擦轮提升主井井塔系列及基本参数 1．基本参数 （1）多绳提煤箕斗应符合原煤炭工业部标准《JD系列立井多绳提煤箕斗品种、系列与基本参数》—75)。

该系列井塔适用于箕斗提煤的主井多绳提升机,在井塔机房内仅安装一台多绳摩擦式提升机。 该系列按洛阳矿山机器厂生产的多绳摩擦式提升机的技术性能编制的。

（2）该系列按井塔结构型式分为两类,适合安装6个型号的提升机,共计12个品种。

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井塔型式如图3—7及图3—8所示。基本尺寸如表3-16及表3—17所示。提升系统的主要参数见表3—18.

(3）井塔的各楼层高度,参考表3—19。 2．井塔类型及主要技术特征

（２）多绳提升机主井井塔系列分为两种类型：

A型；塔身为钢筋混凝土箱形结构，平面呈矩形。大厅平面尺寸与塔身相同; B型：塔身为钢筋混凝土箱形结构，平面呈方形。大厅悬挑.

在具体矿井设计中，除了系列外，也可以根据需要,将塔身平面设计成圆形、八角形等；在井塔的材料上，也可以采用轻型钢结构衍架,大厅的平面尺寸,则应参照系列规定的基本尺寸及设备尺寸确定.

实际提升机设备安装布置图如图3—9所示

表3—16 TZD系列多绳提升主井井塔平面尺寸(m）

井塔型号 TZD—1.85/4—36A TZD-1.85/4—36B TZD-2.25/4-41A TZD—2.25/4—41B TZD-2.8/4-43A TZD-2.8/4-43B TZD-2。8/6-45A TZD-2.8/6-45B TZD—3。25/4-45A TZD—3.25/4-45B TZD-4/4—47A TZD-4/4—47B A B A1 B1 B2 C D E F G 11。00 12.00 6。00 7.00 11.00 14.00 5。50 7。00 12.00 12.00 6.00 12.00 14。00 6.00 12.00 13.50 6.50 13。00 16。00 6.50 7.00 7.00 8.00 8.00 见 表 注 4.00 4.00 3。20 3.60 2.70 3.50 4.00 3。70 3.60 3。70 4。00 4。00 3。20 3。60 3。00 4.00 4.00 4.20 3.60 4.20 4.20 4.60 3。70 3。60 3。30 4.20 4.60 4。70 3。60 4。70 4。30 5。00 4.20 3.60 4。00 4.00 5。00 4。70 3.60 4。70 4.30 5.00 4.00 3.60 4。00 4。00 5.00 4.70 3.60 4.70 5.00 5。00 4。20 3。60 4。00 4。00 5.00 4。70 3.60 4。70 12。50 15.00 6。80 9。00 13。00 17。00 6.50 8。50 12。50 14。00 6.80 8。70 13。00 17。00 6。50 8。50 13。50 15.00 7。50 9。00 13。00 18。00 6。50 9.00 注:采用微机拖动或采用直流电机的I型提升机，大厅需作局部悬挑时,尺寸B2可视具体设备确定.

表3—17 TZD系列多绳提升主井井塔标高（m）

井塔型号 A BA TZD-2.25/4-41BA TZD-3.8/4-43BA TZD-2.8/6-45BA TZD-3.25/4-45BA TZD-4/4-47BTZD-1.85/4-36煤仓口 BK 卸煤 BC 防撞梁底 BF 导轮层 BD 大厅层 BT 吊车轨面 屋架下弦 BL BW 4。00 13。50 31。30 — 36.00 42。00 48。20 4.00 13。50 32。00 36。00 41.00 47.50 48。78 4。00 13.50 33.00 37.50 43。00 49.50 50.81 4。00 13.50 34.00 38。50 45。00 52.00 53.30 4.00 13.50 34。00 38。50 45。00 52。00 53.30 4.00 14.50 35.60 40.00 47.00 54。50 注：1.矿井通风方式要求井塔密闭时，应按《设计规范》核算煤仓密闭高度。

2。屋架下弦标高应按所采用的吊车实际尺寸加以验算，但不宜低于表列数值。

57。00

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表3—18 TZD系列多绳提升主井井塔提升系统主要参数(mm） 箕斗斗箱 断面 a TZD-1。85/4-36 箕斗中心距 钢丝绳 罐道 刚性罐道 c 1850 提升机主轴中心至提升中心距离 钢丝绳 罐道 g — 罐道间距 钢丝绳罐道 e r 1250 相适应的井筒进径 参考值 钢丝绳 罐道 d 4500 井塔型号 提升机 型号 相适应的 多绳箕斗 刚性 罐道 — 刚性罐道 K1 1220 刚性 罐道 b 1100 K2 2300 JKM—1。85/4 S4 GSJD4 GJD 2200 1850 2000 2200 1100 2100 1850 75 200 2000 1250 1220 2300 4500—5000 2400 4500 TZD—2.25/4-41 JKM-2.25/4 TZD-2。8/4—43 JKM—2。8/4 S4 GSJD4 GJD 2300 1300 2100-2300 1950 350-250 2100-2300 1950 2100—2300 425 2100 1450 1430 5000-5500 4500 2300 1300 350—250 425 2100 1450 1430 2400 5000—5500 2400 5000—5500 2500 5500—6000 4500 TZD—2.8/6-45 JKM-2.8/6 TZD—3.25/4-45 JKM-3。25/4 SJD4 GSJD4 G2300 1300 1950 650 2100 1450 1430 4500 575—475 2400 1550 2200 900 2200 1700 1690 5000 TZD—4/4-47 JKM—4/4 卸煤高 h1 箕斗 斗箱高 h2 悬挂装置高 h 3 2350-2550 井塔型号 过卷高 h 4 825-725 防撞梁底至 导轮中心至导轮导轮层楼面高 层楼面高 h 5 h 6 - 1250 1500 1500 1800 1800 提升机主轴中心 至大厅楼面高 h 7 900/900 900/900 950/1000 1000/1000 950/1100 1000/1200 梁(桥)式起重机 吨位 Q 10（手动) 10（手动) 16(手动) 20（手动) 20(手动） 30(电动） 备注 TZD-1。85/4-36 13。290 7800 3100 10210 - TZD—2.25/4—13。290 8700 3300 10010 4000 41 13.260 9600 3750 10140 4500 TZD—2。8/4—43 13。260 10700 3750 10040 4500 TZD-2。8/6-45 13.260 10700 3750 10040 4500 TZD3.25/4-45 14260 11300 4300 10040 4400 TZD-4/4-47 注：1。箕斗中心距c应按《安全规程》规定，核算后确定，本系列井塔尺寸可满足大值。

2。卸煤高度指箕斗在正常位置时,箕斗本体下线至井口高度. 3。井筒直径由具体设计确定,本系列数值仅供参考.

4。h7栏中分子值用于Ⅱ型提升机，分母值用于Ⅰ、Ⅲ型提升机。

或用2台201手动起重机代替 (完整版)矿井提升设备选型设计

图 3－7 A型井塔平、剖面图

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图 3－7B型井塔平、剖面图

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图3－9 铁法矿务局小表竖井提升机设备安装布置图（+47。0m标高）

a—平面图 b-提升系统图

1－深度指示器系统；2－主导轮护罩；3－提升机(JKM3.25×4（Ⅱ）型）主轴装置；4－盘形制动器；5－CL－17型联轴器;

6－减速器；7－弹性联轴器；8－电动机(2×800kW）；9－测速发电机装置;10－液压站；11－斜面操纵台

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表3-19 楼层高度推荐值（m） 井塔型号 TZD-1。85/4-36A B第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 6。00 6.00 6.00 6。00 6。00 6.00 第七层 大厅层总高度 (导向轮层） — 36。00 TZD-2.25/4-41A B6。00 6。00 6。00 6.00 6.00 6。00 5。00 41。00 TZD-2。8/4—43A B6。00 6.00 6.00 6.50 6。50 6。50 5.50 43.00 TZD-2。8/6-45A B6。00 6.00 6.00 7。00 7.00 6。50 6.50 45。00 TZD—3.25/4—45A 6。00 B6.00 6。00 7。00 7.00 6.50 6.50 45.00 TZD-4/4—47A B7.00 6.00 6.00 7。00 7。00 7.00 7.00 47.00

3．主导轮与导向轮相对位置的确定

主导轮与导向轮中心水平距离的确定:

L0＝S十Rd—Rg (m）

式中 Rg—主导轮半径，(m）; Rd—导向轮半径,（m）

S-两容器中心距，查表3—18,表中符号为C（m）;

主导轮与导向轮中心垂直距离(高差）的按表3—15确定。 围抱角α的确定

sin1RgRdH2ZXSRdRg2tg1SRdRgHZX （3-85）

围包角

180主导轮和导向轮相对位置,见图3—10所示.

180 (rad) (3—86）

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图3－10 主导轮与导向轮的相对位置图

七、第一级安全制动力、安全制动减速度及滑动极限

2

提升系统第一级安全制动力可按照下放重载安全制动减速度的最低要求1.5m/s确定，

FZ11.5mQg (3—87）

为方便计算安全制动减速度及滑动极限令

m0mQ 称为固定质量 提升重载时的安全制动减速度azs

azs(FZ1Qg)/(m0Q) （3—88）

下放重载时的安全制动减速度azx

azx(FZ1Qg)/(m0Q)FZ1/m0

(3-89）

空容器运行时的安全制动减速度az0

az0提升重载时的滑动极限减速度 ［a]s

（3—90)

[a]sQgFFQgFe2j2jQdgeF2jF2jg （3—91）

下放重载时的滑动极限减速度 [a]x

[a]xF2je(F2jQg)Qdge2jQgF2jg （3-92）

调动空容器时的滑动极限减速度 ［a］0

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[a]0FF2jeF2jQdge2jF2jg （3—93）

式3-91、式3—92、式3-93三式中 Q-一次提升货载质量、kg；

F2j—主导轮一侧钢丝绳所受的固定载重力，N； e-自然对数的底；

—钢丝绳与主导轮摩擦衬垫之间的摩擦系数，取值与前面相同;

—钢丝绳在主导轮上的围包角，rad; Qd—导向轮的变位质量，kg；

防滑余量 fys=［a］s—azs

yx

f=［a］x—azx

fy0=［a］0-az0

一次提升量不同时，各运行状态的安全制动减速度及滑动极限减速度均发生变化，因此需要按一定比例在横坐标为变化的一次提升量，综坐标为安全制动减速度及滑动极限减速度的坐标图上，分别按公式3—88～3—93，公式中让Q从0~max变化，用描点法画出上提重载、下放重载的安全制动减速度及滑动极限减速度曲线,防滑余量大于0，则满足安全制动时的防滑要求。若防滑余量小于0，则返算F2j，从而返算需增加防滑配重的质量，F2j增大后须重新验算提升钢丝绳的安全系数,提升机的钢丝绳最大静张力等参数。

八、正常提升加、减速度及防滑安全系数的确定 （一） 加速度(按等重尾绳）

0.75FekQg a1 （3—94）

m2MmaxkQgDa1 （3—95） mmda1FF2j(k1)Qg/2(e1)1.25kQg(F2jQdg)(e1)1.25(2F2jQgQdg)g (3-96）

式中 k—-矿井阻力系数，箕斗提升k=1。15；

公式中其余字母含义与前面相同，可参照单绳提升加速度部分。

选择a1使其不大于式3—94、式3—95、式3—96计算值。 （二） 计算防滑安全系数 静防滑安全系数

jF2j(e1)/Qg （ 3—97)

动防滑安全系数

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d[F2j(k1)Qg/2(F2jQdg)a1/g](e1)(2F2jQgQdg)a1/gkQg (3—98）

（三） 减速度(按等重尾绳） 自由滑行

a3hKQg （3-99) m

机械制动

aKQg0.3Qg3Zm ( 3

电动机减速方式

aKQg0.35Fe3dm 参照单绳提升部分原则确定减速方式及减速度数值. 九、速度图计算

速度图计算可参照单绳部分的计算方法. 十、力图计算

按等重尾绳给出力图的计算公式如下：

F0kQgma0

F1F4kQgma1 F2kQg F3kQgma3

十一、电动机功率的验算 电动机功率的验算可用下式

TXF2dtF20t220F1t1F22(t2t4)F3t3

0. 十二、 电耗及效率的计算

.

—100）

（3—101）

电动机功率的验算可参照单绳提升相应部分的内容电耗及效率的计算可参考单绳提升相应部分的内容