8章--立井提升设备的选型计算.pptVIP

第八章 立井提升设备的选型计算 河北工程大学机电学院 第一节 选型的一般原则和主要内容 一、选型的一般原则 提升设备的选型设计是否经济合理，对矿山的基建投资、生产能力、生产效率及吨煤成本有着直接的影响。 提升设备选型设计只能在提升方式确定之后进行。 当矿井年产量、井深及开采水平确定之后，就要决定合理的提升方式。提升方式与井筒开拓、井上下运输等环节都有着密切的关系。 在决定合理的提升方式时，原则上要考虑下列几个因素： 1) 一般应遵照1个井筒能设1套就装备2套提升设备的原则。对于设计产量大于3.0Mt/a的大型矿井，由于提升煤炭及辅助提升工作量均较大，一般设副井2套提升设备(1套双钩双层窄罐笼和1套单钩带平衡锤双层宽罐笼)。深井或采用多水平生产作业提升，也可以装备2套单钩带平衡锤4层(或3层)宽罐笼提升设备，以提高井筒断面利用率。 主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务：如提升矸石、升降人员和下放材料、设备等。 对于设计产量小于0.3Mt/a的小型矿井，如果仅用一套罐笼提升设备就可以完成全部主副井任务时，采用一套提升设备是经济的。 2) 一般情况下，主井均采用箕斗提升方式。这是因为箕斗提升方式能力大、运转费也较低。另外，在控制上易于自动化。 在特殊条件下，例如矿井生产的煤质品种多，且需分别运送，或是保证煤炭有足够的块度，这时只好采用罐笼做为主井提升设备。 3) 矿井主斜井运煤，条件适宜应采用带式输送机提升。 4) 对于小型矿井，以采用单绳缠绕式提升系统为宜。对于设计产量在0.9Mt/a以上的大型矿井，以采用多绳摩擦提升系统为宜。 对于中型矿井，如井较浅，可采用单绳缠绕系统，井较深时也可采用多绳摩擦系统，或主井采用单绳箕斗，副井采用多绳罐笼。 5) 煤矿若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、井架或井塔等大型固定设备要按最终水平选择。提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可按第一水平选择，待井筒延深至第二水平时，另行更换，但电动机以换装一次为宜。 二、选型设计的依据和主要内容 (一) 设计依据 1．主井提升 1) 矿井年产量A(t/a)； 2) 工作制度即年工作日数br，日工作小时数t，《煤炭工业设计规范》规定：br = 330d，t = 16h； 3) 矿井开采水平数及各水平服务年限； 4) 矿井深度Hs，即井口至各开采水平的深度； 5) 卸载水平与井口的高差Hx(m)，可按下列数据选取： 对于底卸式箕斗：Hx＝15~25m， 对于普通罐笼：Hx＝0~15m； 6) 装载水平与井下运输水平的高差Hz(m)，对于底卸式箕斗：Hz＝18~25m； 7) 煤的散集密度(t/m3)； 8) 提升方式：箕斗或罐笼； 9) 矿井电压等级。 2．副井提升 1) 矸石年产量： 如无特别指出时，可取煤炭产量的15~20%； 最大班出矸石按日出矸石量的50%计算； 2) 最大班下井人员数目(人/班)；立井的最大班工人下井时间，不应超过40min；最大班作业时间按6h计算。 3) 矿井深度Hs (m)； 4) 每班下井材料、设备、炸药次数。(次/班)； 5) 提升罐笼型式规格，罐笼质量(kg)，矿车质量(kg)； 6) 矸石散集密度(t/m3)。 (二) 设计的主要内容 计算并选择提升容器； 计算并选择提升钢丝绳， 计算并选择提升机； 提升电动机的预选； 提升机与井筒相对位置的计算； 运动学及动力学计算； 电动机功率的验算； 计算吨煤电耗(对于主井提升)； 制定最大班作业时间平衡表(对于副井)。 第二节 提升容器的选择与计算 在确定了提升容器的类型后，要计算并选择提升容器。 容器的容量大小是确定钢丝绳、提升机和电动机的主要参数。 提升速度是影响提升机工作时间及电能消耗的重要参数。 容器的容量与提升速度之间又存在着密切的联系。 一、提升速度选择 研究表明，经验提升速度为 (8-1) 式中 vj —— 经验提升速度，m/s； H —— 提升高度，m； 一般情况下，取中间值进行设计，即 (8-2) 对于箕斗提升 式中 Hs —— 矿井深度，m； Hx —— 卸载水平与井口的高差，m； Hz —— 装载水平与井下运输水平的高差，m。 对于罐笼提升 按经验提升速度可估算经验提升时间（按五阶段速度图估算）： (8-3) 式中 Tj — 经验提升时间，s； a — 提升加速度，可暂取0.7~0.75 m/s2；对于专门提升物料的容器，可取0.8m/s