副斜井绞车选型和能力计算
概况：副斜井提升设备担负矿井矸石提升，运送材料、设备，升降最大件等辅助提升任务。
1、副斜井井口标高+1084.00m，落底标高+940m（二水平+890 m），倾角23°，斜长368.5m（二水平497 m），井筒上下采用采用平车场，单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm，每辆矿车自重610 kg，载荷1700kg；装备JK-3.5/31.5E 型单绳缠绕式单滚筒提升机一部，配套1台YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710 kW，595r/min,10000V；钢丝绳直径42mm。采用TD型游动天轮，绳槽底圆直径3 m。最大提升速度3.46m/s。
2、副斜井井口车场采用平车场布置，在井口房内配备有操车设备。在井口房内，通过一副对称道岔将井筒内的一条线路变为上行、下行两条线路，上行线路上设置一台逆止器，下行线路上设置一台液压马达销齿推车机和2台液动阻车器。为防止在断绳或矿车跑车时造成事故，在斜井井口设阻车器、逆止器、在变坡点下方略大于1列车长度的地点设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏，井筒中每隔约80m设置1台ZDC30-2.2型防跑车装置，共4套。副斜井井口房面积为30m(长)×9 m（宽）×6.5m（高）。
3、支护
（1）副斜井轨道巷断面：斜巷段净宽4.5m，净高3.45m。
（2）永久支护
副斜井轨道巷采用采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度400mm，基岩段采用锚喷支护，喷厚100mm。表土段掘进断面积20.04m2，基岩段掘进断面积16.61m2。
一、已知条件：
提升绞车参数：
产品型号：JK-3.5*1.5E 卷筒直径：3500mm 最大静张力：170KN 卷筒宽度：1500mm 钢丝绳最大直径：42mm 最大提升速度：3.6m/s 二、提升机校验
1、设计依据
副斜井井口标高 ＋1084.00m
副斜井井底标高 ＋890.00m 副斜井井筒垂高 194m 副斜井井筒倾角23° 副斜井井筒斜长 497m
车场型式：地面、井底二水平为平车场。
工作制度：年工作日330天，地面三八工作制，井下四六工作制。 提升量：矸石79.5t/班，水泥、砂石20t/班，锚杆、金属网2t/班，炸药48kg/d ，其它4.5t/班。最大件液压支架重32.5t 。
采用单钩串车提升，提升矸石时每次提升5辆一吨固定车箱式矿车，轨距600mm ，每辆矿车自重610 kg ，载荷1700kg 。
提升液压支架时每次提升1辆平板车，轨距600mm ，平板车自重2000 kg ，载重32500kg 。
2、钢丝绳校验 （1）绳端荷重：
根据：1()(sin cos )Z
K
d Q n Q Q f g αα=
++｛｝ 提升矸石： Qs=45477N 提升大件： Qj=135841N
现装备42 NAT6×K31WS+FC 1570 ZS 1030750 YB/T 5359-2006
型钢丝绳1根，绳径42mm ，单位长度重量750kg/100m ，钢丝绳公称抗拉强度1570MPa ，最小钢丝破断拉力总和1262.78 kN 。
（2）验算钢丝绳安全系数 根据：
2sin cos )s
d c k Q m Q L P f αα=
++（
提升矸石 m=16.9＞6.5 提升大件 m=7.65＞6.5。 因此，现有钢丝绳满足要求。 3、提升机校验 （1）提升机滚筒直径： 根据：D ＝80×d
D ＝80×42＝3360mm ＜3500 mm （2）钢丝绳最大静张力
根据：Fj=Qd ＋Lt ×Pk （sin α+f 2cos α）×g 经计算最大静张力为： 提升砂石74.71kN <170kN 提升大件165.14kN <170kN （3）滚筒宽度： 根据： ()()εππ+????++=
d D K D L H
B p
c g m t
7'
钢丝绳在滚筒上按仅缠绕2层计算时，B ′＝1328mm <1500mm 钢丝绳在滚筒上按缠绕3层计算时，B ′＝875mm <1500mm 因此现有JK-3.5/31.5E 型矿井提升机，滚筒直径3.5m ，滚筒宽度1.5m ，最大静张力170kN ，满足要求。
4、天轮校验 天轮直径： 根据：Dt ≥40d
Dt=40×42＝1680mm ＜3000 mm
因此现有TD型游动天轮.游动距离1m，绳槽底圆直径3m满足要求。
5、提升系统及运动学、动力学
（1）提升系统变位质量见表1-1
系统变位质量统计表
单位：kg
（2）提升系统及运动学、动力学
副斜井提升机提升系统图见插图1-2。
副斜井提升大件速度图、力图见插图1-3。
副斜井提升矸石速度图、力图见插图1-4。
6.、电动机校验
（1）按提升大件校核电动机功率
计算等效时间: T d=c1(t1+t2+t3+t5+t6+t7)+t4+c2θ=316s
计算等效力：F j =
Td
t F i
i ∑2
=163841 N
计算等效功率 : =???=η
10001.1V
F P j d =391.8kW ＜710kW
（2）电动机过载校核 根据：==
max
1000V P F e η
=188701 N ①提升矸石时电动机过载校核
F max / Fe=118510/188701=0.63＜0.85λ=1.7 ②提升大件时电动机过载校核
F max / Fe=229452/188701=1.22＜0.85λ=1.7
综上，现有YBKK560-10型交流变频电动机，电动机710KW ，10000V 满足要求。
7、提升紧急制动校验
对于斜井提升《煤矿安全规程》规定的制动减速度：提升重载≤Ac= (sin23°+0.012cos23°) g =3.94 m/s 2，下放重载≥0.75m/s 2。
现有提升机采用恒减速电液制动控制液压站，制动减速度满足规定。
8、副斜井最大班作业时间
提升机升降物料和液压支架按七阶段速度图进行提升作业。提升物料时计算一次提升循环时间为470.8s 。副斜井最大班提升作业时间见表1-3，最大班提升作业时间约3.01h <4.5h ，满足要求。
综上，副斜井现配备的JK-3.5/31.5E单滚筒单绳缠绕式提升机，满足下组煤开采辅助运输提升的要求。
图1-2 副斜井提升机提升系统图
图1-3 副斜井提升大件速度图、力图
图1-4 副斜井提升砂石速度图、力图
十矿斜坡运输绞车选型计算 一、说明： 1.根据我矿实际情况,现所使用1.6米以下绞车型号一般为JD-11.4、JD-25、JD-40和JD-55四种。 2.根据提升能力一般提升矿车数量为： 根据实际情况，我矿所使用载重工具一般为1吨矿车，车轮直径Φ300mm，轨距600mm，轴距550mm,外型尺寸2050×880×1150mm,重量638kg，则根据公式计算绳端荷重为： Q0=Q车+Q载 可得各型号绞车绳端载重量 型号JD11.4 JD25 JD40 JD55 数量(辆) 1 1/2 2 2 二、相关参数： 使用地点相关参数： 使用地点： 使用地点斜巷最大倾角（α）度，斜巷长度（L）m； 绞车绳端载荷（矿车自身重量+载荷的质量）（G）kg； 三、选型计算 1、实际提升时最大静拉力 Q j =n·G·g（sinα+f1cosα）+P·L·g（sinα+f2cosα） 式中: n：串车的数量 G：绳端载荷（矿车自身重量+载荷的质量），kg
g ：重力加速度，9.8m/s 2 a ：斜巷最大倾角， f 1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，f 1=0.01~0.02； f 2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，f 2=0.15~0.2； P ：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m ； L ：使用地点斜巷长度，m 。 2.选择斜井提升钢丝绳的型号为 012(sin cos )(sin cos ) b Q f P L f g m θθσθθρ +≥ -+ 式中 P: 钢丝绳每米重量（kg/m ）； Q 0: 绳端荷重； Θ: 坡度； f 1: 提升容器运动的阻力系数：（f1=0.01－0.02）； f 2: 钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数：（f2=0.15－0.2）； b σ: 钢丝绳钢丝的公称抗拉强度； g: 重力加速度：g=9.8m/s 2 ； m: 钢丝绳的安全系数； ρ: 钢丝绳的密度；（注：我矿一般使用的是6×19的钢丝绳，其密度为9450kg/m3） L: 钢丝绳的倾斜长度； 四、绞车选型验算： 1、绞车牵引力：
七采区1510 JD-25KW绞车提升能力核算 一、已知条件 1、使用地点：七采区1510进风材上 使用地点斜巷最大倾角（α）25度，使用地点斜巷长度（L） 22.5m； 绞车钢丝绳端载荷（包括提升容器自身重量）（W）4000kg； 2、绞车性能参数： 绞车型号：JD-25KW；绞车额定牵引力（F）：16KN； 电动机功率：25KW 最大绳速：1.20m/s 电动机转速：1470r/min 重量：1470kg 容绳量：400m 钢丝绳直径：16mm 钢丝绳直径（φ）：18.5mm；传动比：35.2 绞车用钢丝绳每米重量（q）：1.11Kg； 绞车用钢丝绳最小总破断力（Q）：158KN。 二、提升能力验算 1、实际提升时最大静拉力 Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα） =4000*9.8*（sin25°+0.015cos25°）+1.11*22.5*9.8 （sin25°+0.5cos25°） =17.314KN 式中W：绳端载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kg g：重力加速度，9.8m/S2 α：斜井中产生最大拉力处的倾角25度（应根据斜井坡度 图逐点计算后确定） f1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015； f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.5；
q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m； L：使用地点斜巷长度，m。 2、钢丝绳安全系数 K=Q（钢丝绳最小总破断力）/Pmax（实际提升时的最大静力） =158/17.314=9.13 3、判断 F（绞车额定牵引力）＜Pmax（实际提升时的最大静力） K（钢丝绳安全系数）9.13>6.5（提物时） 4、判断结果 由于绞车额定牵引力小于绞车实际提升的最大静力，所以JD-25KW绞车不能进行2个渣车的提升运输。 三、绞车最大提升能力计算 根据P=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）公式可得提升绞车绳端载荷 W=P/ 〔g（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）〕 =16000/〔9.8*（sin25°+0.015cos25°）+1.11*22.5*9.8（sin25°+0.5cos25°）〕 =3799kg 所以该绞车最大绳端载荷为3799kg。
绞车选型计算 我矿常用的绞车为JD1.0、JD1.6型调度绞车，JH-14、JH20型回柱绞车。 一、绞车牵引力计算 绞车牵引力计算公式： H=9.8[ (Q+Q m)(sinα+f1cosα）+PL（sin α+f2cosα）] 式① H------绞车牵引力，JD1.0型调度绞车取10000N、JD1.6型调度绞车取16000N、JH-14回柱绞车取140000N、JH-20回柱绞车取200000N Q------物料重量，单Kg Q m------车辆重量，支架平板车辆取1030Kg，大轮平板车取1300Kg α-----巷道倾角，单位° P------钢丝绳每米重量，φ15.5mm钢丝绳取1.04Kg/m L------牵引长度，单位m f1------滚动轴承类车辆阻力系数,取0.015 f2------钢丝绳运动时阻力系数，取0.15 将上述参数代入式①，得： H=9.8[ (Q+1300)(sinα+0.015cosα）+1.04L（sinα+0.15cos α）] 式② 根据式②可以求得：坡度为α时，绞车最大牵引重量为： Q={[(H÷9.8)-1.04L（sinα+0.15cosα）]
÷(sinα+0.015cosα）}-1300 Kg 二、钢丝绳强度验算 钢丝绳安全系数m必须大于等于6.5，并正确选择使用钢丝绳夹。 钢丝绳实际安全系数 m=Q z/{9.8[ (Q+Q m)(sinα+f1cosα）+PL（sinα+f2cosα）]} 式③m------钢丝绳安全系数 Q z------钢丝绳最小破断力，调度绞车用φ15.5mm钢丝绳取141000N，回柱绞车用φ21.5mm钢丝绳取 将上述参数代入式③，得： m=Q z/{9.8[ (12500+1300)(sin5.5°+0.015cos5.5°）+1.04×100（sin5.5°+0.15cos5.5°）]} 简化后的公式如下：
机电提升运输系统能力核定 机电科 二〇一〇年六月一日
副立井提升机能力核定 一、副立井概况 矿副立井提升机选用上海冶金矿山机械厂生产的JKD4╳4Z型多绳摩擦式塔式提升机，自2004年10月投入使用，担负着全矿人员、矸石、材料、大小型设备的提升任务。 副立井提升高度378.5m。提升容器采用一对特制的一宽一窄多绳罐笼，罐笼自重均为20598kg，钢丝绳为4根首绳、2根尾绳，宽罐主要完成全矿人员、矸石、材料、大小型设备的提升运送任务，窄罐主要作为平衡罐仅用作升降人员。 提升机摩擦轮直径4000mm，最大静张力720KN，最大静张力差180KN，配用上海电机厂生产的ZKTD215/63型,1000KW直流电动机，电枢绕组额定电压660V，额定电流1830A，励磁绕组额定电压110V，额定电流168A，电机最大转速38r/min，采用电机与滚筒直连的方式，电控部分采用上海煤科院设计的以西门子S7-300型PLC为核心的提升机控制系统，电机电枢部分由两台西门子6RA70-95-4KV62型直流调速装置并联驱动，电机励磁部分由一台西门子6RA70-75-6DS22型直流调速装置驱动。制动系统采用盘形闸制动，盘形闸压力12MPa，绞车房有两台液压站控制盘形闸，一用一备。提升机具有完善的信号系统，绞车房、井口和井底各有一台信号箱，井底信号必须经井口转发才能到达绞车房，且信号与罐笼到位、安全门、摇台闭锁。井口和井底各有一套操车系统，可自动控制矿车进出罐笼，并且与罐笼到位闭锁。提升机各种保护齐全。
二、副立井主提升机各设备参数
三、计算牵引力依据： 1、副立井绞车电机型号ZKTD215/63，功率1000KW，额定转速38r/min。 2、连接方法：低速直联。 3、滚筒直径4米，允许最大静张力720KN，最大静张力差180 KN； 4、钢丝绳型号40ZBB6V×37S+FCSS,直径40mm，单位重量6.80Kg/m,破断力1260.36KN； 5、制动采用盘型闸制动，制动力矩691KN·M。 四、根据以上条件计算副立井主提升绞车允许最大静张拉力差。 1、根据电机转速、滚筒直径，计算钢丝绳线速度，根据电机轴功率计算允许最大牵引力，电机和滚筒直联，传动效率为100%：v=（38×3.1415926×4）/60=7.958m/s≈8m/s F1全速=1000/（8×100%）=125.00KN F1提物=1000/（8×80%）=156.25KN F1提人=1000/（8×60%）=208.33KN F1提大件=1000/（8×40%）=312.50KN 2、滚筒最大静张力差F2=180KN； 3、根据钢丝绳破断力和安全系数不小于7（《规程》第401条）计算最大牵引力 F3=1260.36 ×4/7=720. 21KN 4、根据盘型闸制动力矩691KN·M，和安全系数不小于3（《规程》第432条）计算 F4=691/(3×2)=115.12KN
斜井绞车选型设计方案 设备处 2012年9月28日
目录 目录 (1) 前言 (2) 1 设计要求及设计参数 (3) 2 钢丝绳选型设计 (4) 3 绞车选型设计 (9) 4 钢丝绳校核 (13) 5 绞车校核 (14) 6 结论 (22) 参考文献 (23) 参考规范性文件 (24)
前言 我矿的斜井带式制动绞车（型号为JT-0.8×0.6）安装于1991年，虽只用作提升矿车，但也肩负着东部出矿的提升重任，现设置两班制，每日工作时间也有16个小时，属于我矿的重要考核设备。绞车距今已投入使用20多年，设备陈旧，技术状况较差，且根据国家安全生产监督管理总局下发的文件，已将带式制动绞车列为淘汰产品，禁止在煤矿和金属非金属矿山使用，因此公司领导本着安全第一的原则，考虑到我矿目前的安全形势，决定对斜井绞车进行更换。 本设计在现有的技术参数下，严格参照《GB l6423—2006金属非金属矿山安全规程》和《煤矿安全规程》，并结合全国大部分金属非金属矿山中已通过国家安全生产监督管理总局审查并同意使用的斜井绞车型号，对我矿斜井绞车进行选型设计。
1 设计要求及设计参数 1.1 设计要求 我矿原斜井绞车型号为JT-0.8×0.6，钢丝绳采用的是6×19-NF-Φ15.5，斜井长度为125m ，轨道倾角为20°，提升一辆重车。此次更换斜井绞车，轨道倾角仍为20°，但要求绞车能够在200m 斜井长度上提升两辆重车。 根据现场实际尺寸画出斜井绞车提升示意图，如下： 图1 斜井绞车提升示意图 1.2 设计参数 根据已知参数和现场实际尺寸，则设计参数如下： （1）矿车类型：0.68 m 3 翻转式矿车，矿车自重：1710M kg =； （2）矿岩容重：3.1 t / m 3；矿岩松散系数：1.6；矿车装满系数：0.85； 矿车有效载重：2 3.10.680.8511201.6 M kg =??=； 则两辆重车重量：122()2(7101120)3660K M M M kg =+=?+=； （3）轨道倾角：20θ=?； （4）斜井长度：0200L m =；380挂钩点至380井底距离暂取10m ；420摘 钩点至420井口距离暂取20m ；'2001020230L m =++=； （5）380挂钩点到420第一个地滚筒间钢丝绳长度：L=210m ； （6）斜井已铺设15kg/m 的轨道，600mm 轨距，采用水泥轨枕。
全矿小绞车提升能力计 算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
目录
绞车牵引能力汇总
副斜井矿用提升机牵引能力及钢丝绳安全系数验算 二、绞车牵引能力计算 Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinβ+f2cosβ）式中Pmax：绞车最大牵引力，KN； W：最大载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kg； g：重力加速度，kg； α：提斜倾角，°； β：最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，°； f1：提升容器与轨道之间的阻力系数，取； f2：钢丝绳牵引阻力系数，坡度大于10°时取； q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m； L：使用地点斜巷长度，m。 ）（） （ 9272 .0 015 .0 3746 .0 8.99272 .0 2.0 3746 .0 8.9 375 39 .3 0000 9 ? +? + ? ? - ==21806Kg≈吨 三、钢丝绳安全系数验算 按绞车最大提升能力21806kg为基础进行验算。 钢丝绳所受最大静拉力 =90KN 安全系数：N=F/P=593/90=＞ 四、结论 所选用绞车可以提升21吨，钢丝绳安全系数满足要求。考虑一定富裕系数，最大允许提升重量取20吨。
8#煤矿用提升机牵引能力及钢丝绳安全系数验算 二、绞车牵引能力计算 Pmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinβ+f2cosβ）式中Pmax：绞车最大牵引力，KN； W：最大载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kg； g：重力加速度，kg； α：提斜倾角，°； β：最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，°； f1：提升容器与轨道之间的阻力系数，取； f2：钢丝绳牵引阻力系数，坡度大于10°时取； q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m； L：使用地点斜巷长度，m。 ）（） （ 9744 .0 015 .0 2250 .0 8.99744 .0 2.0 2250 .0 8.9 600 99 .2 83000 ? +? + ? ? - ==32202Kg≈32吨三、钢丝绳安全系数验算 以入井最大允许提升重量20吨为基础进行验算。 钢丝绳所受最大静拉力 = 安全系数：N=F/P=513/=＞ 四、结论 所选用绞车可以提升20吨，钢丝绳安全系数满足要求。 15#煤矿用提升机牵引能力及钢丝绳安全系数验算
胶带巷煤仓口安装JD-25KW绞车提升能力验算 1、绞车型号：JD-1.6 提升能力：F JMAX=16KN 电机功率：25KW 单个矿车自重：M21=600Kg 单个矿车载重量：M1=1800Kg 平均坡度：?≤6.5o（技术科提供） 矿车运行摩擦阻力系数：?1=0.015 钢丝绳运行阻力系数：?2=0.2 钢丝绳：Ф=12.5 绳重：M P=0.5Kg/m（查资料得） 绳速：V MAX=0.43-1.30m/s 重力加速度：g=10m/s 钢丝绳抗拉强度：&=1670MPa（铭牌数据） 钢丝绳破断力总和：Q P=97000N（铭牌数据） 最大提升长度（容绳量）：L=600m 2、按绞车最大静拉力计算提升能力： n=[F JMAX-L×M P×g×(sin?+?2cos?)]/[g×（M1+M21）×（sin?+?1cos?）] =[16000-600×0.5×10×0.313]/[10×2400×0.128] =15061/3072
=4.9 取重车4台 3、按钢丝绳安全系数计算提升能力：M A=6.5 重车： M A=Q P/[n×g×（M1+M21）×（sin?+?1cos?）+L×M P×g×（sin?+?2cos?）] =97000/[4×10×2400×0.128+600×0.85×10×0.311] =97000/13211 =7.3>6.5 结论：合格 经验算，可提升4个重车，根据现场条件为了确保安全，决定提升数量为2个重车。 严格执行，确保安全。 1#号横贯安装JD-11.4绞车提升能力验算 1、绞车型号：JD-1.0 提升能力：F JMAX=10KN 电机功率：11.4KW 单个矿车自重：M21=600Kg 单个矿车载重量：M1=1800Kg 平均坡度：?≤20o（技术科提供）
副斜井提升系统设计报告 目录 一、XXX煤矿概况 矿井设计生产能力15万吨，井田面积0.6488km2,剩余可采储量万吨，服务年限年；开采二1煤层，煤层平均厚度6.48m，煤层平均倾角7o；煤尘无爆炸危险性，煤层自燃发火等级Ⅲ级，为不易自燃煤层；瓦斯相对涌出量0.97m3/t，绝对涌出量为4.94 m3/min，属瓦斯矿井；矿井水文地质条件简单，矿井设计正常涌水量30～50m3/h，最大涌水量为150m3/h。采用主、副
斜井提升。其中副斜井斜长220m 、坡度22度、断面12m 2，提升物料及提矸任务，主斜井皮带运输。 二、绞车选型设计 （一）、提升系统概况 XXX 提升系统示意图 （二）、设计计算的依据 1、年生产量A N ＝15t/a,矸石率25%。 2、斜井倾角：β=22° 3、副井斜长220m ，根据绞车房的位置，实际提升斜长为L t ＝250m 。 4、工作制度：年工作日br =300天，二班作业，每天净提升时间t ＝12小时。 5、提升不均衡系数：C= (有井底煤仓时C=～，无井底煤仓时C=；矿井有两套提升设备时C=，只有一套提升设备时C=。 6、煤矿提煤与矸时，选用1.0m 3U 型侧翻式矿车。 矿车自身质量：k Q =600kg ； 矿车载煤量：zm Q =1000kg ； 矿车载矸石量：zg Q =1500kg 。 （三）、一次提升量和车组中矿车数的确定 初步确定最大提升速度m ax v ，根据《煤矿安全规程》规定：倾斜井巷内升降人员或用矿车升降货物时，m ax v ≤5m/s ，目前单绳缠绕式提升初步确定最大提升速度。本设计初步确定最大提升速度m ax v =s 。 1、每次提升的持续时间计算 正常加速时段取10s ，正常减速时段取10s ，爬行及抱闸停车时间取5s ，停车换车时间取100s, =?+='2)125263.0(t g L T (s) 2、一次提升量的确定
25kW调度绞车拉力计算 JD-25调度绞车提升能力计算提斜坡度最大为 6°，长400m，使用 JD-25 调度绞车运输，绳速最大为1.2m/s,最小为0.6m/s，直径为φ18.5mm 钢丝绳。取最大负载重量为13000kg，约为130kN。 则:P=W*(sinα+f1*cosα)+q*L(sinβ+f2*cosβ) Pmax—绞车最大牵引力，18kN；（查说明书） P—钢丝绳所受最大静拉力; W—最大载荷; α—提斜倾角 6°； β—最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，6°； f1—矿车与轨道之间的阻力系数，0.015； f2—钢丝绳牵引阻力系数，0.15； q—钢丝绳单位重量，122kg/100m； 重力加速度， g=10N/kg； L—长度，400米。 （1）计算绳端允许最大载荷 130kN Wmax＝{Pmax-qL(sinβ+ f2cosβ)}/（sinα+ f1cosα） ＝{18000-12.2×400×（sin6°+0.15×cos6°）} }/ （sin6°+0.015×cos6°） ＝146086.95N≈146kN > W=130kN
（2）计算钢丝绳所受最大静拉力 P=W×(sinα+0.015×cosα)+q×L×(sinβ+0.15*cosβ) = 130000×（sin6°+0.015×cos6°）+12.2×400×（sin6°+0.15×cos6°） = 16150N=16.15kN φ18.5mm 钢丝绳(破断拉力为180kN) 安全系数:N=F/P=180/16.15=11.15>6.5 经以上算：JD-25调度绞车，采用公称直径为φ18.5mm 钢丝绳，单钩能满足13t重物的提升要求。
（一）设计依据 1、巷道斜长：L=635m 、倾角α=22°。 2、矸石年产量 An=10.5万t/a 。 3、日其他提升量：材料车26车 ，炸药4车。 4、上部车场、下部车场为平车场，均为24m 。 5、提升容器：1t 标准矿车: 自重Gz=610kg, 最大装载量1800kg 。 6、提升方式：单钩串车提升。 7、工作制度：年330天，日16小时。 （二）选型计算 1、确定串车数量 初选提升速度Vm ′= 3.7m/s ，车场运行速度V 0= 0.5m/s,休止时间θ=25s 。 提升长度 Lt=Ls+L+Lx=24+635+24=683m 式中：Ls —上车场长度，24m Lx —下车场长度，24m L —巷道斜长，635m 一次提升循环时间 Tx=（24/0.5+635/3.7+24/0.5+25）×2=585.2s 一次提升串车载荷 Q 3600 r ????= t B T An C 循3600163302 .58510500015.1????==3.7吨 一次提升串车数量，斜井串车提升，倾角α=22°装满系数取0.9。 一次提升矸石车数量 1800 9.03700 ?= g C =2.3 确定一次串车提升矸石车4辆。 2、选型计算 （1）绳端荷重 Q g =4(610+1800) (sin22°+0.015cos22°) =3745.3kg （小于矿车允许的最大牵引力6000 kg ） （2）钢丝绳悬长 Lc=L+L x +L 1=635+24+35=694m 式中：L 1—井口至钢丝绳与天轮接触点的斜长，一般取25～35m 。本设计取35 m
（3）钢丝绳的选择： 钢丝绳的单重： ) 22cos 15.022(sin 6945 .615700 1.13 .3745)cos (1.12 +?-?= +-= ααδf ain L m Q P c B g k =1.63kg/m 根据钢丝绳每米单位重量选择钢丝绳为 24 ZBB 6×7+FC-1570 ZS GB 8918－2006 dk=22mm δb=1570MPa Qq=34714kg(1.134×300=340.2kN) Pk=1.98Kg/m （4）钢丝绳安全系数校验 ) cos (sin p Lc Q 2k g ααf Q m q +?+= 大 ) 22cos 15.022(sin 98.16943.374534714 +??+= =7.8＞6.5符合《煤矿安全规程》规定 （三）选择提升机 （1）卷筒直径：D N ≥60d=60×22=1320mm 选用单绳缠绕式提升机：JKB-2×1.5P ，滚筒直径：2.0m ，滚筒宽度：1.5m ，钢丝绳最大静拉力60kN （6122.4kg ），最大速度：4.0m/s ，最大钢丝绳直径24mm,旋转部分变位质量5.87t 。 （2）校验钢丝绳最大静拉力 Fmax=Qg+Lc ×Pk ×（sin α+f 2cos α） =3745.3+694×1.66×（sin22°+0.15cos22°） =4337.1kg ＜6122kg (3)校验卷筒宽度： )(730εππ+++=d Dp B D Lt Kc )0025.0024.0(024 .25.12 730683+??++= ππ =1.8层＜3层
绞车提升能力计算 （1）已知条件： 巷道斜长：L=60m 巷道最大倾角：β=8° 矿车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.15 选用直径为15.5mm钢丝绳钢丝绳单位质量：P=0.94kg/m 破断拉力总和为：Qp=152000N 斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5 JD-1.6型调度绞车最大牵引力为16kN。 G0—平板车自重1240Kg. G1—平板车载量，支架取17500Kg. （2）绞车提升最大牵引力 根据公式求得牵引力为： F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g +p×L（sinβ+f2cosβ）×g =（1240+17500）（sin8°+0.015×cos8°）×9.8+0.94×60（sin8°+0.15cos8°）×9.8 =18740×0.154×9.8+56.4×0.29 =28282.4+158.9 =28441.3 n 所以绞车提放支架牵引力为28441.3n约28KN，则该绞车最大牵引力为16kn，所以无法保证支架的提升。 根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量 G=F-PL(sinβ+f2cosβ) g/（sinβ+f1cosβ）g ={16000-0.94×60×（sin8°+0.15×cos8°）×
9.8}/（sin8°+0.015×cos8°）×9.8 =（16000-160.3）/1.5 =10559.8kg （3）绞车提放车数计算： n =F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g =16000/（1240+17500）×（sin8°+0.015×cos8°）×9.8+ 0.94×60×（sin8°+0.15×cos8°）×9.8 =16000/28441.3 =0.56 n取整数n=0车 （4）钢丝绳安全系数验算： 提升最大牵引力为28.3kN，JD-25型调度绞车牵引力为16kN，绞车无法满足要求。 钢丝绳安全系数验算： M=Qp/F =152000/28441.3 =5.37＞6.5 所以钢丝绳选用不合格。吊装钢丝绳的选择和计算 1.主要计算参数： 吊点间水平距离：6150mm 吊装钢丝绳仰角：600
调度绞车 JD-1.6 25 16 12.5 1.1 400 调度绞车 JD-2 25 20 15.5 1.1 400 调度绞车 JD-2.5 40 25 18.5 1.16~1.46 400 调度绞车 JD-4 55 40 21.5 1.33 800 矿用回柱调度绞车 JDHB-8 11 57.65/80 0.12/0.08 15.5 80 矿用回柱调度绞车 JDHB-14 18.5 23/140 1.03/0.15 21.5 155 矿用回柱调度绞车 JDHB-20 30 31/200 1.23/0.16 21.5 500 矿用回柱调度绞车 JDHB-30/2.6A 45 300KN 1.23/0.16 26 500 双速多用绞车 JSDB-25 55 1.2/0.12 30 500 Φ13mm 钢丝绳破断拉力： KN 每米单重： Kg / m Φ16mm 钢丝绳破断拉力： KN 每米单重： Kg / m Φ19mm 钢丝绳破断拉力： KN 每米单重： Kg / m Φ22mm 钢丝绳破断拉力： KN 每米单重： Kg/m 设备名称 型 号 电机功率KW 额定拉力KN 绳径mm 绳速m/s 容绳量 m 调度绞车 JD-1 11.4 10 12.5 1.1 400
绳径型号Φ13mm （m） Φ16 mm （m） Φ18mm （m） Φ19 mm （m） Φ22 mm （m） 电机功率额定拉力 KN 绳速 m/s JD-1 400 240 190 170 130 11.4kw 10 1.1 JD-1.6 600 400 315 280 210 25kw 16 1.1 JD-2 600 400 315 280 210 25kw 20 1.1 JD-2.5 1170 770 610 580 410 40kw 25 1.16-1.4 6 JYB-40 1200 1070 800 55kw 40 1.33 JYB-50 1240 1110 830 75kw 50 JDHB-8 180 160 120 7.5kw 57.65/80 0.12/0.0 8 JDHB-14 210 200 150 18.5kw 23/140 1.03/0.1 5 JDHB-20 420 375 280 22kw 31/200 1.23/0.1 6 JDHB-30 2.6A Φ26 500 Φ24 580 Φ22 700 45kw 300 1.23/0.1 6 JSDB-25 Φ30 500 Φ26 660 Φ24 780 Φ22 930 55kw 30/250 1.2/0.1 2 Φ13mm 钢丝绳破断拉力：93 KN 每米单重: 0.6515Kg / m Φ16mm 钢丝绳破断拉力：151 KN 每米单重：0.973Kg / m Φ18mm 钢丝绳破断拉力：180 KN 每米单重: 1.181 Kg / m Φ22mm 钢丝绳破断拉力：298KN 每米单重：1.8009 Kg/m
丁家梁煤矿一煤运输顺槽绞车选型设计计算书 编制： 审核： 审批： 日期：
调度绞车选型设计 一、主要参数： 1、 使用地点相关参数： 使用地点：一煤运输顺槽 使用地点斜巷倾角（β） 分四段，第一段倾角按最大20°考虑，其余平均按10°考虑。 使用地点斜巷长度（L ） 900m ，分三段，第一段为250米，第二段为200米，第三段为200米，第四段为250米； 绞车绳端载荷（包括平板车自身重量和设备重量）（W ）11000 kg ； 二、钢丝绳的选取 1、钢丝绳重量的计算（第一段 长度L=250米，倾角按最大坡度20°） 由下列计算公式计算钢丝绳重量 126 W sin f cos )q (sin f cos )11000sin200.015cos 20)167010250(sin200.15cos 20)9.8 6.59450 b L g m ββσββρ +≥-+???+?=?-?+???o o o o （（ =1.47Kg/m 式中W ：绳端载荷（包括平板车自身重量和设备重量），kg g ：重力加速度，9.8m/s ; β：斜巷中产生最大拉力处的倾角，取20°; f1：平板在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015； f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.15； q ：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m ；
L ：使用地点斜巷长度，250m; b σ：钢丝绳的公称抗拉强度，取1670×106N/㎡； ρ：钢丝绳的密度，取9450Kg/m 3 m:钢丝绳的安全系数，取6.5； 计算得钢丝绳每米重量为1.47Kg/m, 查GB8919-2006 重要用途钢丝绳，选取钢丝绳参数如下： 钢丝绳直径（φ）：20mm ； 钢丝绳每米重量（q ）：1.47Kg/m ； 钢丝绳公称公称抗拉强度：1670MPa 钢丝绳最小破断拉力总和（Q ）：267KN 。 由此可得，第一段选用钢丝绳型号为6×19S+FC-20 2、第二、三、四段（长度按250米计算，倾角按平均10度计算） 由下列计算公式计算钢丝绳重量 126 W sin f cos )q (sin f cos )11000sin100.015cos10)167010250(sin100.15cos10)9.8 6.59450 b L g m ββσββρ +≥-+???+?=?-?+???o o o o （（ =1.22Kg/m 查GB8919-2006 重要用途钢丝绳，选取钢丝绳参数如下： 钢丝绳直径（φ）：18mm ； 钢丝绳每米重量（q ）：1.19Kg/m ； 钢丝绳公称公称抗拉强度：1670MPa 钢丝绳最小破断拉力总和（Q ）：217KN 。
绞车运输能力计算 一、副斜井提升绞车计算： 1、已知条件： （1）绞车参数： 绞车型号：JK-2×1.5型矿井提升机电机型号：YR355L1-8电机功率：220KW 钢丝绳直径：24.5mm最大静张力：60KN（2）钢丝绳规格： 绞车钢丝绳直径：24.5mm钢丝绳每米重量：P=1.57Kg钢丝绳破断拉力：398.7KN 副斜井长：L=530m巷道最大倾角：β=25°矿车的阻力系数：f1=0.03钢丝绳的阻力系数：f2=0.3斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5G0—1t箱式矿车自重0.5T G1—1t箱式矿车最大载量1T2、JK-2×1.5绞车运输能力计算（1）绞车提升最大物件的重量根据公式 F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量G=F-PL(sinβ+f2cosβ)g/（sinβ+f1cosβ）g={60000-0.85×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8}/（sin25°+0.03×cos25°）×9.8=（60000-41533.12）/1.9=9719.41kg （2）绞车提放车数计算： n=F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g=60000/
（500+1000）×（sin25°+0.03×cos25°）×9.8+0.85×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8=60000/11070.1 =5.42n取整数n=5车3、钢丝绳安全系数验算： 1t满载物料矿车计算：则总重量为4800Kg，可求得 绞车最大牵引力F为： F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g=（500+4800）×（sin25°+0.03×cos25°）×9.8+0.3×200×（sin25°+0.3×cos25°）×9.8=9983.2+4562.32=55.6kN 提升最大牵引力为55.6kN，JK-2×1.5型矿井提升机牵引力为60kN，绞车满足要求。钢丝绳安全系数验算：M=Qp/F =152000/10516.4=14.45＞6.5所以钢丝绳选用合格通过以上对JD-1.6型绞车提放车数校核计算和钢丝绳安全系计算得出结论，JK-2×1.5型矿井提升机符合规定，考虑提放车时钢丝绳所受的破断能力及绞车地锚等固定因素，故规定在绞车上行时JD-2×1.5型矿井提升机最大提升矿车数为5辆。 二、25KW绞车运输能力计算 1、已知条件： （1）绞车参数 绞车型号：JD—1.6 电机型号：YBJ25—4 电机功率：25KW 最大静拉力：16KN 滚筒宽度：400mm 钢丝绳直径：15.5mm 钢丝绳破断力总和：152KN 最大绳速：1.033m/s
1308轨顺联络巷第一部绞车提升能力验算 1308轨顺联络巷第一部绞车及钢丝绳选绳验算： 参数：巷道坡度按16° 计算；JD-4.0型55kW 配备Φ21.5mm 钢丝绳验算，提升距离取160m 验算，容绳量800m ，牵引力为F ： 40kN 。安全系数m=6.5；钢丝绳破断拉力为289kN 。 1、 按JD-4.0型55KW 绞车验算提升重量；每次3车。 Fjm=N(Q+QZ)×(sina ＋f 1cosa)＋PL ×(sina ＋f 2cosa) =3×26000×(0.276＋0.014)＋120×16.25×(0.276＋0.144) =23439N ≈23.4kN 式中：a ——斜巷中产生最大拉力处的倾角16° ；N ——矿车数量； Q ——矿车自重0.6t=6000N ；QZ ——物料重量2t=20000N; L ——钢丝绳长度取120m ；P ——钢丝绳每米重量 1.658×9.8=16.25N;f 1——提升容器运行中的实测阻力系数0.015； f 2——钢丝绳在运行实测系数0.15； 2、 按牵引力验算：40kN>23.4kN; 3、 按Φ21.5mm 钢丝绳钢丝绳破断拉力验算安全系数： M=289kN/23.4kN=12.3>6.5符合要求。 4、 计算绳端允许最大负荷： Fmax= [F －PL ×(sina ＋f 2cosa)] /(sina ＋f 1cosa) =(40000-16.25×120×0.42)/0.29=135106.9N ≈13.5t 5、 综上：JD-4.0(55kW)绞车，最大牵引力40kN 。采用Φ21.5mm 的钢丝绳，单钩最大允许载荷为23.4kN 、提 升车辆3车。 1308轨顺联络巷第一部绞车提升示意图 钢丝绳用 4分钢丝绳套 、 两 个 绳 卡 子 固 定 在 锚 杆 上 钢 丝 绳 钢丝绳 J D -4 . 05 5 K W 绞车 气动吊梁 阻 车 器 气 缸 巷道坡度牵 引 距离 120m 16°绞车容绳绞车型号钢丝绳直径 绞车提升能力 800m JD-4.021.5mm 40kN 提升能力说明 编审人员签字： 制 图 机电区长 机电技术科 安全质量监察科 调度指挥中心 日 期
提升设备选型设计 一、主斜井提升设备 由于矿井采用平硐、暗斜井联合开拓，本次设计在+230m水平主斜井装备一套矿用双筒变频单绳缠绕式提升设备，担负+170m水平煤炭、矸石、设备、材料的提升任务。 1、设计依据 工作制度：330d/a，每天四班作业，三班提升，每天净提升时间16h； 提升标高：+170～+230m； 斜井长度：190m； 倾角：25°； 车场形式：上、下均为平车场。 提升量： 煤：90kt/a 矸石：22.5kt/a 材料：5次/班设备：4次/班 其它：3次/班最大件：5t 提升方式：双钩串车提升，下放空串车，提升重串车。 提升容器：煤和矸石运输采用MG1.1—6B型1.0t固定箱式矿车，材料运输采用MC1.5—6A型1.5t材料车，设备运输采用MP1.5—6A型1.5t平板车。 2、提升设备选型 （1）一次提升循环时间 T=（2 L+10）/ V m+4 V m+115 式中 T ——提升循环时间； V m——提升速度，m/s，取2.0m/s。
T=（2×190+10）/2.0+4×2.0+115＝3s 经计算，一次提升煤、矸、材料、设备及其它的时间为3s 。 （2）最大班提升时间 ① 小时提升量A x （t/h ） 16 3302.125.1???= A A x 式中 A ——矿井年提升量，112.5kt/a ； 1.25——提升不均衡系数； 1.2——提升能力富裕系数； 330——年工作日数； 16——日工作小时数。 h t A x /0.3216 330112500 2.125.1=???= ② 一次提升量 次/53600 3 0.323600t T A Q x =?=?= （3）一次提升矿车数 ①一次提升矿车数Z 1(辆)按下式计算： Vc Q Z ψγ= 1 式中 Ψ——装载系数，倾角为25°时，Ψ取0.85； γ——煤的散集密度取1.0t/m 3，矸石的散集密度取1.7t/m 3； Vc ——矿车容积，为1.1m 3； 煤：Z 1＝3.48/(0.85×1.0×1.1)=3.7(辆)，提升煤炭时一次提升7辆； 矸：Z 1＝3.48/(0.85×1.7×1.1)=2.2(辆)，提升矸石时一次提升6辆。 ②根据连接器强度计算矿车数
煤矿绞车提升能力及制动力验算 一、已知条件 :所提支架最大重量G1=26.5T=26500KG 井筒平均倾角 :α=9o 井筒斜长 :L=530M 提升机型号 :JK-2/20A 平板车重量 :G2 =1.5T=1500 KG 钢丝绳型号 :6*7/24.5-1700 钢丝绳最大静张力及最大静张力差 :F J=F JMAX =60KN 盘型闸对数 :n=4 对 二、提升作用力及钩头牵引力验算: (1).上提时钩头牵引力 F=Q(SINα +fCOSα)=(26500+1500)(SIN9 o+0.01COS9o) =4656.7KG=46.567KN<60KN (2).下放时钩头牵引力 F=Q(SINα -fCOSα)= (26500+1500)(SIN9 o-0.01COS9o) =4103.6KG=41.036KN<60KN 有以上计算可知在上提或下放时钩头牵引力均小于 60KN 该绞车钩头牵引力满足要求 三、钢丝绳验算 : (1).钢丝绳静张力计算 : / F JMAX =Q(SINα+fCOSα)+qL(SIN α+f COSα) =(26500+1500)(sin9+0.01cos9)+2.129*530(sin9+0.1cos9) =4952.9KG=49.529KN (2).钢丝绳安全系数验算 m a=Q q / F JMAX =37850/4952.9=7.64>6.5 钢丝绳安全系数满足要求 四、制动力验算 (1).正压力验算 制动力矩 M z=2*N* μ*R m*n 式中 :N 为正压力 μ为摩擦系数0.4 R m为摩擦半径 R m =1.144 米 n为制动盘对数 制动力矩 M z按三倍的静力矩计算 M j =Fc*D/2 单钩提升时 Fc= F JMAX M j =Fc*D/2=4952.9KG.M
一、已知条件: 最大运输重量G＝18吨≈180KN, 最大坡度α＝12°, 运输距离L＝1200米， （1）、计算牵引力： 初选钢丝绳直径d＝26mm, 滚动摩擦系数μ＝0.02， 滑动摩擦系数μ0＝0.2 钢丝绳重量：G1=243×12=2916kg≈29.16KN F＝G×（Sinα+μCosα）+ G1×(Sinα+μ0Cosα） ＝180 ×（sin12°+0.02cos12°）+ 29.16×（sin12°+ 0.2cos12°） ＝40.945＋11.767＝52.71KN 选用φ26-6×19 S+FC钢丝绳，公称抗拉强度为1670 MPa，最小破断拉力为 373KN, 安全系数：S＝373÷52.71＝7.07>6.5 (2)、容绳量计算 根据运输距离，初选JYB-130×0.70WS/(PX)运输绞车。 绞车卷筒φ810×800×φ1650
缠绕直径Dn= D + d +2（n －1）d*k 容绳量L n = πzn［ D + d +（n －1）d*k］ 其中：n 缠绕层数k缠绕高度系数0.866 第n层直径Dn= D + d +2（n －1）d*k 钢丝绳边缘距腹板边缘距离>2.5倍钢丝绳直径 Dn+3d <1650 D + d +2（n －1）dk×+6d<1650 d=26时，810+26+2（n-1）×26×0.866+6×26<1650 求得n=14 D14= D + d +2（n －1）d×k=810+26+2×（14-1）×26×0.866=1421.416mm 每层缠绕圈数800/26×0.96=29.6。 缠绕14层卷筒容绳量 L14 = 29×14×π［810 + 26 +（14－1）×26×0.866 ］= 1439m >1200m 容绳量满足要求 (3)、电机功率计算 JSYB-130×0.7WS运输绞车慢速传动比为82.968，电机132KW/转速989rpm。第14层速度v14=π×D14×989/82.958/60000=π×1421.416×989/82.968/60000
使用地点：新富煤矿三井暗主井绞车型号： JKB-2× 一次提升车数：岩石：5车；煤： 7车 新富煤矿机运区
绞车提升能力计算 地点：新富煤矿三井暗主井 绞车型号：JKB-2× 滚筒直径：2m 减速机：XL-264 速比：30 电动机型号：YB2-400L-8 功率：P ＝315kW 转速：n ＝735r/min 钢丝绳：Φ28-6×7 最大静拉力：Fj ＝60000N 钢丝绳每米质量：P ＝m 井筒倾角：θ＝23° 钢丝绳最大静拉力：Famax=60000N 矿车自重：G 0＝ 提升距离：L=800m 矿车载重：Gi ＝煤1t Gr ＝岩石 一、计算最大提升速度： 60i πDn = V 3.142735 6030 ??=? 2.56m/s = 二、按电机功率计算最大牵引力： V ???= K 000 1ηN Famax 3150.941000 1.05 2.56 ??=? 11015660000N N =>钢丝绳最大静张力 式中：K —备用系数，一般电机为~，取； η—机械效率， 。 N —电机功率，315KW 。 V —提升容器最大速度，s 。 三、按绞车钢丝绳最大静张力计算一次提升质量： g PL G G n )]cos (sin )cos )(sin ([Fam ax 0 θωθθωθ'++++= 公式取自《煤矿固定机械及运输设备》（9-32）式 g G Gr g PL )cos )(sin ()cos (sin -Famax n 0θωθθωθ++'+= 式中：Famax —最大静张力，60000N 。 P —钢丝绳每米质量， kg/m ； L —提升距离，从上过卷至最下底弯道，800m ； ω1—钢丝绳运行阻力系数,ω1=~取.数值取自于矿井提升设备; ω—矿车运行阻力系数，ω=~取； g —重力加速度，9.8m/s 2；