矿井提升系统的工程设计(讲稿)2013.4.17.pdf

矿井提升系统的工程设计与存在问题分析 主讲：李玉瑾 中煤国际工程设计研究总院（北京华宇工程有限公司） 二零一三年四月 目 录 矿井提升系统的工程设计与存在问题分析 1 第一章 矿井提升设备概述 1 1.1 矿井提升系统的分类 1 1.2 多绳提升与单绳提升系统的比较3 1.3 矿井提升设备的国内外现状4 1.4 摩擦轮提升方式的特点9 第二章 立井提升设备的选型设计 11 2.1 设计依据 11 2.1.1 主井提升 11 2.1.2 副井提升 11 2.2 提升容器的选择与计算 12 2.2.1 提升容器的确定原则 12 2.2.2 多绳箕斗 13 2.2.3 多绳罐笼 14 2.2.4 提升容器的选择与计算 14 2.2.5 平衡锤选择计算 17 2.3 钢丝绳选择与计算 18 2.3.1 提升钢丝绳 18 2.3.2 钢丝绳选择的基本要求 18 2.3.2 提升钢丝绳的结构 19 2.3.3 提升钢丝绳的类型20 2.3.1 钢丝绳近似质量和钢丝绳破断拉力的计算27 2.3.2 钢丝绳安全系数的计算27 2.3.3 最小钢丝绳直径的计算27 2.3.4 钢丝绳单位长度的近似质量计算28 2.3.5 钢丝绳综合系数的计算28 2.3.6 钢丝绳最小破断拉力计算29 2.3.7 提升钢丝绳安全系数检验29 2.4 摩擦轮提升机选择与计算30 2.4.1 摩擦轮最小直径计算30 2.4.2 提升机校验30 2.4.4 提升机液压制动系统选择31 2.4.5 提升机摩擦衬垫的选择32 2.5 电动机选择与计算32 2.5.1 电动机功率计算33 2.5.2 电动机转速计算33 3.5.3 电动机驱动力矩计算33 3.5.4 电动机选择需注意的问题34 第三章 提升系统的辅助设备设计36 3.1 主井箕斗的装卸载设备36 3.1.1 装载设备36 3.1.2 卸载方式的确定36 3.2 副井罐笼的操车设备37 3.2.1 轨道运输的操车设备37 3.2.2 无轨运输的井口、井底设备38 3.3 提升容器的安全保护装置39 3.3.1 BS + FHT 保护系统39 3.3.2 HZSN 保护系统40 3.4 提升钢丝绳快速更换装置41 第四章 电控系统设计43 4.1 电气控制系统及设备选择43 4.1.1 电气控制系统选择43 4.1.2 提升系统的设备供电要求44 4.1.3 提升信号、通信及联锁45 4.2 大型提升设备传动方式比较46 4.3 直流电控系统的设备组成49 4.4 交-交变频电控系统的设备组成51 4.5 交-直-交变频电控系统的设备组成52 4.6 提升机电控系统的无功补偿和滤波系统53 4.6.1 动态无功补偿装置SVC （可调电抗器TCR＋晶闸管调节电容器）53 4.6.2 磁控式动态无功补偿及滤波装置MCR55 4.6.3 高压电网动态无功补偿装置SVG56 1 矿井提升系统的工程设计与存在问题分析 第一章 矿井提升设备概述 矿井提升系统是煤炭生产过程中的重要生产环节，担负着矿井煤炭，矸石， 人员，各种材料和设备的提升和运送任务，是联系矿井井下和地面的重要生产设 备，常被人们称为“咽喉”与“动脉”。矿井提升系统是周期动作式的输送设备， 需要频繁地正、反转，工作条件苛刻，其机械和电气设备配置的整体适用性、操 作维护的简便快捷性、使用的可靠耐用性是非常重要的。 多年来国内提升系统的各类安全事故（如断绳、过卷蹾罐、卡罐、溜罐跑车、 滑绳）时有发生。例如，某矿主井箕斗提升，在提升终了电动机断电后，出现液 压站不回油而发生跑车事故，造成了严重的摔箕斗事故，使提升系统