-300暗井绞车提升能力验算

说明：目前，我井暗付井筒已延深到-300水平。此前，局，矿已审批通过了“梅河四井暗付井绞车在-240水平提人、提矸及提煤的拉车数的呈报”。以下将通过计算证明此拉车数是否仍然适用于-300水平的提升。

一、 计算依据： 1、天轮标高 +81m

2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.92718 3、钢丝绳规格 ∮32-6*7 4、钢丝绳每米质量 mρ=3.86kg/m 5、钢丝绳破断拉力总和Qp=681150N 6、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f2=0.15

7、1节矿车自重m1=600kg 1节人车自重m1=1850kg 8、 1节矿车载重m2=1000kg（煤） 1600kg（矸）

1节人车载重m2=700kg

9、矿车、人车运行时的摩擦阻力系数f1=0.015 10、钢丝绳最大倾斜长度 L≈1020m 11、矿车联接件最大允许拉力60000N 12、电动机额定功率 Pe=3100KW 13、机械传动效率ηj=0.85

14、电动机最大过负荷系数 λmax=2.15 15、提升机额定最大静张力 Fje=6000kg 16、提升机最大提升速度 Vmax=3.0m/s

17、-240水平拉车数n=8（煤） 5（矸） 4（人）

18、绞车滚筒直径 d1=2300mm 19、制动轮直径 d2=2550mm

二、根据矿车联接件强度校验拉车数： 串车数应符合下式：n≤(m+m)g(sinα+fcosα)

121①.提煤时，上式 =

600000(592+800)*9.8*(sin220+0.015*cos22)

60000 = 11.32

＞8（车） （合格） ②.提矸时，上式 =

600000(592+1400)*9.8*(sin220+0.015*cos22)

= 7.9

＞5（车） （合格）

三、 根据拉车数校验钢丝绳的安全系数：

由公式 n(m+m)g(siα+nf1coαs)+mρgL(siα+nf2coαs)≥安全规程规定值 12①.提煤时，上式 =

6811508*(592?800)*9.8*(0.3746?0.015*0.92718)?3.86*9.8*1020*(0.3746?0.15*0.92718)

Qp=42398.932?19280 =61678.932 = 12.04

681150681150＞ 7.5 （合格） ②.提矸时，上式=

6811505*(592?1400)*9.8*(0.3746?0.015*0.92718)?3.86*9.8*1020*(0.3746?0.15*0.92718)

=37921.460?19280 =57201.46 = 11.91

＞7.5 （合格） ③.提人时，上式=

6811504*(1850?700)*9.8*(0.3746?0.015*0.92718)?3.86*9.8*1020*(0.3746?0.15*0.92718)

681150681150=38835.277?19280 =58115.277 =11.72

＞9 （合格）

四、 提升机强度校验

1. 提升机实际最大静张力发生在从-300车场提升8车煤起车时， ○

Fjmax= n（m1+m2）（sinα + f1 cosα）+mρL（sinα+f2cosα）

=8×（600+1000）×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×1020×（0.3746+0.15×0.92718）

=12800×0.3885077+3937.2×0.513677

681150681150=4972.89856+2022.449 =6995.3476 kg

提升机额定最大静张力Fje=6000kg

因 Fjmax＞Fje，提升机强度不能满足提升要求，则拉煤的车数应减至7车。2. 这时，提升机实际最大静张力发生在从-300车场提升人车起车时， ○

Fjmax= n（m1+m2）（sinα + f1 cosα）+mρL（sinα+f2cosα）

=4×（1850+700）*（0.3746+0.015*0.92718）+3.86*1020*（0.3746+0.15*0.92718） =58115.277N

提升机额定最大静张力Fje=6000kg

因 Fjmax＜Fje，提升机强度满足提升要求。

五、电动机过负荷校验

1000?pe?ηj Fe =

Vmax

=

牛顿?米/秒1000*310*0.85（） 3.0米/秒=87833.333N

代入公式， Fjmax/ Fe ≤0.75λmax 58115.277/87833.333 ≤0.75*2.15

0.66 ＜1.613

公式成立，则电动机功率校验合格。

六、 制动力矩校验

（一）、大闸敞闸油压计算： ①.绞车最大静荷重旋转力矩：

Mj= ｛（Q+QZ+PL）sinα-〔（Q+QZ）f1+PL f2〕cosα｝D

2 =｛（nm1+nm2+ mρL）sinα-〔（nm1+ nm2）f1+ mρL f2〕cosα｝D

=｛（4*1850+4*700+3.86*1020）*0.3746-〔（*0.015+3.86*1020*0.15〕*0.92718｝*

2.302

=｛5295.7951-〔153+590.58〕*0.92718｝*1.15 = 5297.3169 kg·m

②.按规程规定绞车需要产生的最大制动力矩： Mjh=3 Mj=3*5297.3169=15891.95 kg·m ③.制动力矩分配：

大闸MZ大=15891.95*0.7=11124.365 kg·m 小闸MZ小=15891.95*0.3=4767.585 kg·m ④.大闸为满足此制动力矩需要产生的压缩负荷： MZQ=4?i?f???R11124.365Z=4*6.45*0.3*0.95*1.275=1186.59 kg

1290式中：i——杠杆比i=200＝6.45

f——闸木与闸轮间摩擦系数f=0.3 η——机械效率η=0.95 RZ——制动轮半径RZ=1.275m ⑤.安全制动大闸贴闸皮油压：

24*1850+4*700）

Q P=

?D2??41186.59*4=

3.14*10*10*0.85=17.78 kg/cm2

⑥.单闸敞闸行程 S=2·△Smas·i=2*2*6.45=25.8㎜ ⑦.敞闸前后单片弹簧压缩量：

25.840=0.645㎜ 式中40为单闸碟形弹簧片数

⑧.单片弹簧预压缩量：

4E?h?2根据公式 F=?1???D2A〔(H-λ)(H-2)+h2〕

(公式来源：煤炭工业出版社1986年版《矿山固定机械手册》393页) 式中 λ——载荷为F（1186.59㎏）时，弹簧变形量 D——碟形弹簧外径160㎜ E——弹性系数，E=2.1*104 h——弹簧片厚度6㎜ H——碟形弹簧内截锥高度6㎜ μ——泊松比，μ=0.3

A——弹簧内外径比值，80/160=0.5

4*2.1*104*6??222则 1186.59=?1?0.3）*160*0.5〔(6-λ)(6-2)+6〕

504000??2 1186.59=11648〔36-6λ-3λ+2+36〕 27.42=72λ-9λ2+2 λ=0.4㎜

⑨.全部敞闸后的单片弹簧变形量：

?3 λ0=0.645+0.4=1.045㎜ ⑩.此变形量时的弹簧载荷为：

4E?h?F0=?1??2?D2A〔(H-λ)(H-2)+h2〕

4*2.1*104*1.045*61.0452 =?1?0.3?*1602*0.5〔(6-1.045)*(6-2)+62〕 =45.216344*63.141012 =2855.0058㎏

11.此载荷相对应的油压值为： ○

QP0=

?D2??42855.0058*4=

3.14*10*10*0.85=42.79kg/cm2

（二）、小闸贴闸皮油压计算：

①.小闸为满足其制动力矩需要产生的压缩负荷：

MZQ=2?i?i'f???RZ'4766.3616=2*8*20*0.3*0.95*0.35=149.322 kg

780*360式中：i——杠杆比i=350*100＝8

i‘——减速比i‘=20

f——闸皮与闸轮间摩擦系数f=0.3 η——机械效率η=0.95 RZ‘——制动轮半径RZ‘=0.35m ②.安全制动小闸贴闸皮油压： P=

Q?D2??4=149.322*4=8.95 kg/cm2

3.14*5*5*0.85七、 暗副井主提升机-300水平提升及人车管理安全措施： 1、 绞车司机和把钩工必须经过培训，考试合格后方可持证上岗。要认真

执行岗位责任制和操作规程。

2、 绞车道声光信号必须齐全可靠，接送人员时必须使用载波信号，必须

有2名把钩工。

3、 候车人员必须在候车室内候车，严禁在绞车道候车。

4、 携带火工品人员不准与其他人员共乘一列人车，必须专车接送火工品

携带人员。

5、 加强人车日检。每班接送人员前必须做一次手动落闸试验。每月做一

次模拟松绳试验，并做好记录。

6、 每班接送人员前必须空车压道，压道车除把钩工外不准乘坐其他人

员。

7、 上下人车时验好链，按规定数量拉车，不准多拉车。 8、 上下大件时须封好车、验好链，并有针对性措施。

9、 绞车道托绳轮要转动灵活，钢丝绳定期检查。把钩工要定期认真检查

距钩头30米以内钢丝绳。

10、 暗副井筒-50 ~ -300水平，绞车道质量必须达到优良品。 11、 -300底弯设好挡车闸，候车人员一律在挡车闸之后候车。

12、 每班必须有专、兼职安全员在交接班上下人时，在-300车场维持秩序。 13、 -300车场设置齐全行车及信号设备，有专门的闭锁，并灵活可靠。

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