矿井提升机毕业设计

摘 要

矿井提升机是矿井运输的重要设备，是沟通矿井上下的纽带的，其任务是沿井筒提煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。矿井提升机是煤矿、铁矿、有色金属矿生产过程中的重要设备，它的可靠运行直接关系到煤矿生产的安全，矿井提升机信号系统的可靠性和准确性是矿井提升和安全运输的重要保证。

本设计主要对矿井生产所用的提升机械设备选型及控制进行的一次合理选择，了解了煤矿生产矿井的提升系统的基构造和原理，对提升设备的选型和设计有了初步的了解，而且对井下大巷和采区的机械有了进一步的深入了解，对提升机，皮带，以及绞车的设计和选择有了更深一步的认识。设计中运用PLC控制技术，PLC系统采用三菱公司的FX2N系列作为主控制器，对井口、井底、机房信号台进行信号联络。组态设计使用WINCC完成，能够实现上位监控功能。使用编程软件实现信号的联络。

采用PLC控制不但提高了信号传输的可靠性和准确性,而且具有极大的灵活性和扩展性。在不改变系统硬件的前提下,仅靠改变PLC内部的程序就可满足用户要求。有效地解决了信号系统中的远距离传输和可靠性问题。

关键词：矿井提升机信号系统；提升机；钢丝绳；电动机PLC；上位监控; WINCC

前 言

毕业设计是培训学生综合运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析,解决实际问题的能力的重要教学环节,是对三年所学知识的复习与巩固，同样，也促使了同学们之间的互相探讨，互相学习。因此，我们必须认真、谨慎、塌实、一步一步的完成设计，给我们三年的学习生涯画上一个圆满的句号。

毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理 论之间的差异。通过毕业设计不仅可以巩固专业知识,为以后的工作打下坚实的基础 ,而且还可以培养和熟练使用资料,运用工具书的能力.在各位老师及有关技术人 员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决的能力，把我们所学的课本知识与实 践结合起来，起到温故而知新的作用。在毕业设计过程中，我们要较系统的了解 矿运及提升的设计中的每一个环节，包括从总体设计原则，本次设计综合三年所 学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划、 有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！

该设计力求内容精练，重点突出。在整个设计过程中，辅导老师员创治老师 给予我许多指导与帮助，在此，我们表示深深的感激。

由于时间仓促，再加上所学知识有限，设计中，难免出现错误或不当之处， 恳请各位教师给予一定的批评建议，我们非常感激，并诚恳地接受，以便将来在 不断的商讨和探索中，有更好的改进！以便在今后的人生道路上，不断完善，不 断成熟！

绪 论

提升机械设备是沿井筒（包括斜井及盲井）升降人员，提升煤炭，矿石，器材的机械设备。是矿山的大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具。矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。矿井提升设备的主要组成部分是：提升容器，提升钢丝绳，提升机（包括机械及拖动控制系统），井架（或井塔）及安装，卸载设备等。

对于煤层储存较浅，表土层不厚以及水文地质情况简单的倾斜以及倾斜煤层 一般采用斜井开采。有时，在开峒或竖井开拓的井中，深部水平延伸也采用斜井 开拓。

斜井平车场串车提升，具有投资少，出煤快的优点，斜井串车一般适用于中小型矿井，井筒倾角不大于25°。

中型矿井用双钩提升，双钩提出升量大。电耗小，但不能用水平提升。

矿井提升设备选型是否合理，直接影响到矿井的安全生产、基建投资、生产能力和吨煤成本。对于斜井提升方式主要有串车、箕斗和带式输送机三种。

第一章 矿井提升设备

一、提升方式

矿井七2煤与二1煤采用分期开拓开采的方式，初期开采七2煤，后期经技术改造后开采二1煤。七2煤井设计生产能力为0.30Mt/a，采用立井开拓，二个提升井筒，其中主井井深277m，担负七2煤矿井提煤任务；副井井深277m，担负七2煤矿井辅助提升任务；二1煤井设计生产能力为0.45Mt/a，采用立井开拓，利用七2煤井二个提升井筒延深至二1煤的开采水平，在七2煤井开采结束后进行二1煤的开采，二1煤主井井深577m，担负二1煤矿井提煤任务；副井井深577m，担负二1煤矿井辅助提升任务。

二、主提升设备选型计算 （一）设计依据 初期开采七2煤时 1、生产能力：0.30Mt/a

2、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间16h。 3、井深：H=277m

4、提升方式：双箕斗提升，采用定重装载。 后期开采二1煤时 1、生产能力：0.45Mt/a

2、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间16h。

3、井深：H=577m

4、提升方式：双箕斗提升，采用定重装载。 （二）提升容器选择

该矿井初期开采七2煤时井深277m，后期开采二1煤时井深577m，根据《煤炭工业矿井设计规范》规定，为避免提升系统的重复改扩建,同时考虑到矿井后期开采二1煤时井筒深度增加，所以初期开采七

2

煤和后期开采二

1

煤时主、副井提升设备统一按

1

开采最终水平选择计算。计算过程以后期开采二选型计算为准。

1、确定经济提升速度

V=(0.3-0.5)×577=7.2-12.01m/s 取：Vm=8m/s，α1=1.0m/s2 2、计算一次提升循环时间: Tx =＋

81577＋10＋8=98.1s 8煤的提升设备

3、根据矿井年产量和一次提升循环时间即可求出一次提升量。

Qj=

4500001.21.298.1=3.3t

360033016据此提升容器选择JDS-4/55×4Y型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道），箕斗自重QZ=6500kg（含连接装置）,载重量Q=4000kg，提升钢丝绳4根，平衡尾绳2根，钢丝绳间距300mm。

（三）钢丝绳选择 1、绳端荷重

Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg

2、钢丝绳悬垂长度

Hc=H-HZ+Hh+HX+Hg+Hr+0.75RT+e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.75×0.925+5=593.1m

式中：Hg ---过卷高度 Hg=6.5m

Hh ---尾绳环高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+2×2.004=11.008m

Hr ---容器高度 Hr=10.9m RT---天轮半径

e---上下天轮垂直距离 e=5m S---提升容器中心距 HX ---卸载高度 HX=12m

3、首绳单位长度重量计算

10500110B110167593.1)n(Hc)4(7mPK´ ===1.29kg/m

Qd式中：δB—钢丝绳计算抗拉强度，取1670MPa

m—钢丝绳安全系数，取7

根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径dk=22mm，钢丝破断拉力总和Qq=307200N，钢丝绳单位长度质量为Pk=1.96kg/m。

4、尾绳单位长度重量计算 qk´=Pk=×1.96=3.92kg/m

2n式中：n—首绳钢丝绳根数 n=4

n4n´—尾绳钢丝绳根数 n´=2

根据以上计算，尾绳选用88×15NAT-P8×4×7-1360型扁钢丝绳2根，单重q=3.82kg/m。

（四）提升机选择 1、主导轮直径

D´≥90d=90×22=1980（mm） 2、最大静拉力和最大静拉力差 最大静拉力：

Fj=Q+Qc+nPkHc=6500+4000+4×1.96×593.1=15150kg 最大静张力差： Fc=Q=4000kg

据此主井提升装置选用JKMD-2.25×4（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径D=2250mm，天轮直径DT=2250mm，最大静张力215kN，最大静张力差65kN，钢丝绳根数4根，摩擦轮钢丝绳间距300mm，提升速度V=6.5 m/s，减速比i=10.5,提升机旋转部分变位质量mj=6500kg，天轮变位质量mt=2300kg，衬垫摩擦系数μ=0.23。

（五）提升系统的确定（见图6-1-1） 1、井架高度

Hj=HX+Hr+Hg+0.75RT+e=12+10.9+6.5+0.75×1.125+5=35.2m 取HJ=36m

2、提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离

LS≥0.6Hj+3.5+D=0.6×36+3.5+2.25＝27.35m 取LS=28m 3、钢丝绳弦长 下

弦

LX1=(H2sDtj1C0)(LS22)2=(310.8)2(282.0042.25222) =39.8m 上

弦

LX=(HsDt22.0042.25jC0)2(LS22)=(360.8)2(28222) =44.9M

式中：HJ1---井架下层天轮高度 C0---摩擦轮中心与地平距离 4、钢丝绳的出绳角 下出绳角

长

长

2.25m +36m 2.25m +31m 44900 39800 51 37 28 36000 31000 卸载平面 12000 +12m 52 37 16 +0 m 28000 800 提升中心线 577000 装载平面 1、本图井口标高设为+0 m。 2、首绳为22ZAB6V*30-1670型，4根。 3、尾绳为85*17NAT-P8*4*7型，2根。 4、单位为mm。 5、绳间距为300mm。 30000 主井提升系统图 图6-1-1

Hj1C0DDtβ下=arctanLssDt+arcsin2L

x122310.82.252.25=ARCTAN282.0042.25+ARCSIN=52°39´9\"

239.822上出绳角

β

上

=arcsin

HjC0Lx=51°37´28\"

5、围包角а的确定 经计算围包角а=181°1´4\" （六）提升容器最小自重校核 1、按静防滑条件容器自重为 QZ´≥[

(12w1)j(e1)w1]Q-nPkHc=D1Q-nPkHc

=2.359×4000-4×1.96×593.1 =4786.1kg

经查表，当围包角а=181°1´4\"时D1=2.359 式中：w1---箕斗提升时矿井阻力系数 w1=0.075 δj---静防滑安全系数 δj=1.75 2、按动防滑条件

w1(12w11QZ´≥[

11g(1ge2g)(g)1e1))ge1]Q+[2g]Gd-nPkHc 11(1)ge11(1g=A1Q+C1Gd-nPkHc=2.2115×4000+0.1533×2300-4×1.96×593.1

=4548.7kg

经查表，当围包角а=181°1´4\"，加速度a1=0.5时,A1=2.2115, C1=0.1533。

式中： Gd---天轮的变位质量。

经计算满足防滑条件的箕斗最小自重均小于所选箕斗自重，

防滑条件满足要求。

（七）钢丝绳安全系数与提升机的校验 1、首绳安全系数校验

4307200m==(6500400041.96593.1)9.8=8.3>7.2－

(QQc+nPkHc)gnQq0.0005H

=6.9 满足要求

2、最大静张力和最大静张力差 最大静拉力：

Fj=15150kg=148kN<215kN 最大静张力差： Fc=4000kg=39kN<65kN 满足要求

（八）预选电动机 1、电动机估算功率 P′=

1.1540009.86.5KQgV×Φ=×1.2=382.2kW

10000.921000j式中：K——矿井阻力系数，取K=1.15；

Q——一次提升实际货载量；

Φ——提升系统运转时，加减速度及钢丝绳重力因素

影响系数；

ηj——减速器传动效率，ηj=0.92；

2、电动机估算转数

n=

60Vi606.510.5==579.6r/min D2.253.14据此主井绞车电机选用Z450-3A型直流电动机，660V，500kW，其额定转速为ne=611r/min，转动惯量md=50.5kg•m2。

3、确定提升机的实际最大提升速度 Vm=

Dne60i=

3.142.25611=6.9(m/s)

6010.5（九）提升运动学及提升能力计算

经计算得初加速度a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸载曲轨行程h0=2.35m,主加速度a1=0.50m/s2，提升减速度a3=0.50m/s2。（提升速度图力图见图6-1-2）

1、初加速度阶段

卸载曲轨初加速时间：t0=

1.5Vo ==3.13s

0.48ao箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m 2、正常加速度阶段 加速时间：t1=

VmV06.91.5==10.8s

0.5a1VmV06.91.5×t1=×10.8=45.4m 22加速阶段行程：h1=3、正常减速阶段 减速阶段时间：t3=

VmV46.90.5==12.8s

0.5a3VmV46.90.5×t3=×12.8=47.4m 22减速阶段行程：h3=4、爬行阶段 爬行时间：t4=

3h4==6s V40.5爬行距离：h4=3m

5、抱闸停车时间t5=1s 6、等速阶段 等

速

阶

段

行

程

：

h2=Ht-h0-h1-h3-h4=569.9-2.35-45.4-47.4-3=471.8m

式

中

：

Ht---提

升

高

度

Ht=H-HZ+HX+Hr=577-30+12+10.9=569.9m

等速阶段时间：t2=

h2471.8==68.4s

6.9Vmv(m/s)Vm=6.9m/sa3=0.5/s2m/s5m2a1=0.V4=0.5m/sV0=51.m/st03.13t110.8t268.4t312.8t46t51t (s)F(N)65240660816524066081450804508045080450802408024080图(6-1-2) 7、一次提升循环时间

Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+θ=3.13+10.8+68.4+12.8+6+1+12=114.1s 式中: θ—休止时间取12s

8、提升设备年实际提升量 An′=

3600433016=56万t/a

1.2114.1提升能力富裕系数为

An56af===1.2

An45提升能力满足要求

（十）提升系统动力学计算 1、提升系统总变位质量 ∑m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md

=4000+2×6500+4×1.96×1212+2×2300+6500+4399 =42001kg

式中：Lp——钢丝绳全长Lp=1212m（包括尾绳）。 2、运动学计算（按平衡系统计算） 1、提升开始阶段 开

始

时

：

F0=Kmg+

⊿

Ht+∑ma0=1.15×4000×9.8+42001×0.48=65240N

终了时：F0′=F0-2⊿h0=65240－0=65240N

式中：⊿---提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差，平衡系统⊿＝0。

2、主加速阶段

开始时：F1=F0′+∑m（a1－a0）=65240+42001×（0.5－0.48）=66081N

终了时：F1′=F1=66081N 3、等速阶段

开始时：F2=F1′－∑ma1=66081－42001×0.50=45080N 终了时：F2′=F2=45080N

4、减速阶段

开始时：F3=F2′－∑ma3=45080－42001×0.50=24080N 终了时：F3′=F3=24080N 5、爬行阶段

开始时：F4=F3′+∑ma3=24080+42001×0.50=45080N 终了时：F4′=F4=45080N （九）提升电动机容量验算 1、等效时间

Td=α（t0+t1+t3+t4+t5）+t2+βθ

=×（3.13+10.8+12.8+6+1）+68.4+×12=89.3s 式中：α——低速运转散热不良系数，α= 1/2 ；

β——停车间歇时间散热不良系数,β=1/3。

2、电动机等效力

F2dt=F02t0+F12t1+F22t2＋F32t3+F42t4=2.19×1011 3、提升电动机作用在滚筒圆周上的等效力

F2dt2.191011Fd===49533N

Td89.312134、电动机等效容量 Pd=

FdVm495336.9×1.15=427kW＜500kW k=

10000.921000j满足要求

经验算，所选电动机符合要求 (十)提升机制动力矩验算

MZ(Ma3Q)Rm(420010.54000)1.125===4.3>3

40001.125MJMJ满足要求。

式中：MZ---制动力矩 MJ---静荷重旋转力矩 （十一）电控设备

本提升机采用直流拖动，电控设备随主机成套供货。电控设备型号选用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升机全数字直流电控设备。

（十二）供电电源

提升机采用双回路供电，一回工作，一回备用。供电电源引自矿井地面变电所，详见地面供电系统图。

三、开采七2煤时主提升能力计算 矿井在初期开采七

2

煤时设计生产能力为0.30Mt/a，井筒深度

H=277m，主井提升装置选用以开采二1煤计算为准的JKMD－2.25×4（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，提升容器为JDS-4/55×4Y型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道）。提升钢丝绳首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用88×15NAT-P8×4×7-1360型扁钢丝绳2根，该提升设备在初期开采七2煤时一次安装到位，分期服务于七2煤和二1煤的开采。

（一）提升高度的确定

Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m 式中：Hr ---容器高度 Hr=10.9

HX ---卸载高度 HX=12m Hz ---装载高度 HZ=30m

（二）提升运动学及提升能力计算(提升速度图力图见图6-1-3)

经计算得初加速度a0=0.48m/s2，V0=1.5m/s，卸载曲轨行程h0=2.35m,主加速度a1=0.50m/s2，提升减速度a3=0.50m/s2。（提升速度及力图见图6-1-3）

1、初加速度阶段

卸载曲轨初加速时间：t0=

Vo1.5==3.13s ao0.48箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m 2、正常加速度阶段 加速时间：t1=

VmV06.91.5==10.8s

0.5a1VmV06.91.5×t1=×10.8=45.4m 22加速阶段行程：h1=3、正常减速阶段 减速阶段时间：t3=

VmV46.90.5==12.8s

0.5a3v(m/s)Vm=6.9m/sa3=0.5s2m/s5m/2a1=0.V4=0.5m/sV0=51.sm/t03.13t110.8t224.9t312.8t46t51t (s)F(N)62975637216297563721450804508045080450802644026440图(6-1-3)

减速阶段行程：h3=4、爬行阶段 爬行时间：t4=

3h4==6s V40.5VmV46.90.5×t3=×12.8=47.4m 22爬行距离：h4=3m 5、抱闸停车时间t5=1s 6、等速阶段 等

速

阶

段

行

程

：

h2=Ht-h0-h1-h3-h4=269.9-2.35-45.4-47.4-3=171.8m

式中：

Ht---提升高度

Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m

等速阶段时间：t2=

h2171.8==24.9s

6.9Vm7、一次提升循环时间

Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+θ=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s 式中: θ—休止时间取12s 8、提升设备年实际提升量 An′=

3600433016=89.7万t/a

1.270.6提升能力富裕系数为

An89.7af===2.99

An30提升能力满足要求

（三）提升系统动力学计算 1、提升系统总变位质量 ∑m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md

=4000+2×6500+4×1.96×610+2×2300+6500+4399 =37281kg

式中：Lp——钢丝绳全长Lp=610m（包括尾绳）。 2、动力学计算（按平衡系统计算） 1、提升开始阶段 开

始

时

：

F0=Kmg+

⊿

Ht+∑ma0=1.15×4000×9.8+37281×0.48=62975N

终了时：F0′=F0-2⊿h0=62975－0=62975N

式中：⊿---提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差，平衡系统⊿＝0。

2、主加速阶段

开始时：F1=F0′+∑m（a1-a0）=62975+37281×（0.5-0.48）=63721N

终了时：F1′=F1=63721N 3、等速阶段

开始时：F2=F1′-∑ma1=63721-37281×0.50=45080N 终了时：F2′=F2=45080N 4、减速阶段

开始时：F3=F2′-∑ma3=45080-37281×0.50=26440N 终了时：F3′=F3=26440N 5、爬行阶段

开始时：F4=F3′+∑ma3=26440+37281×0.50=45080N 终了时：F4′=F4=45080N

经计算所选主井提升设备在初期开采七2煤时,可满足矿井七

2煤井煤炭提升任务的要求。

四、副提升设备选型计算 （一）设计依据 初期开采七2煤时

1、生产能力： 0.30Mt/a。

2、工作制度：年工作日330d，每天最大班净提升时间16h。 3、提升高度：H=277m(井筒深度)。 4、最大班下井人数：109人。

5、最大件重量：3170kg。（主排水泵电机,不可拆卸件） 后期开采二1煤时

1、生产能力： 0.45Mt/a。

2、工作制度：年工作日330d，每天最大班净提升时间16h。 3、提升高度：H=577m(井筒深度)。 4、最大班下井人数： 125人。

5、最大件重量：5350kg(主排水泵电机,不可拆卸件)。 （二）提升容器选择

根据矿井后期开采二1煤时的年产量及辅助提升量，经计算，副井提升容器选用一对1.0t双层单车多绳标准罐笼（宽窄各一个），钢丝绳罐道，宽罐笼质量为Q=5800kg，每次承载38人，窄罐笼质量为Q=4656kg，每次承载23人。提矸选用1.0t标准矿车， 矿车自重QZ=610kg，载矸量为Qm=1800kg，每次提升一辆矿车。

（三）钢丝绳及提升机选择 1、绳端荷载计算

提升物料（按提矸计算）：

Q矸=Q+Qm+QZ=5800+1800+610=8210kg 提升人员：

Q人=Q+Qr=5800+2850=8650kg 提升最大件设备： Q大件=5800+5350=11150kg

式中:Qr—每次乘载人员重量,按最多38人计算。 5350—卸载最大件水泵电机重量。 2、首绳单位长度重量

Q大件11150P`K大件=n(110BHc)=4(110167611)=1.65kg/m

m8Q人8650P`K人=n(110BHc)=4(110167611)=1.5kg/m

m9式中:Hc—钢丝绳悬垂长度Hc=H+Hj+Hh=577+24+10=611m n—首绳钢丝绳根数 Hh—尾绳环高度

根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1770-326型钢丝绳左右捻各两根。其技术参数如下：钢丝绳直径dk=22mm，钢丝破断拉力总和Qq=326030N，钢丝绳单位长度质量为Pk=1.96kg/m。

3、尾绳单位长度重量

nqk´=nPk=2×1.96=3.92kg/m

1式中:n1—尾绳钢丝绳根数

根据以上计算，尾绳选用85×15NAT-P8×4×7-1370型扁钢丝绳两根，其主要技术参数为：钢丝绳尺寸宽×厚=85mm×15mm，钢丝破断拉力总和Qq=542000N，钢丝绳单位长度质量为qk=3.82kg/m。

4、提升机选择 1）摩擦轮直径

D´≥90d=90×22=1980（mm） 2)最大静张力和最大静张力差

最大静张力(按提升最大设备计算)Fj=Q+Q+nPkHj+n1qk(H+Hh)

=5800+5350+4×1.96×24+2×3.82×(577+10)=15823kg 最大静张力差Fc=Qr+（5800-4656）=3994kg

大件

据此副井提升装置选用JKMD-2.25×4（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，其主要技术参数为：摩擦轮直径D=2250mm，天轮直径DT=2250mm，最大静张力215kN，最大静张力差65kN，摩擦轮钢丝绳间距300mm，提升速度V=5.0 m/s，减速比i=11.5,提升机旋转部分变位质量mj=6500kg，天轮变位质量mt=2300kg，衬垫摩擦系数μ=0.23。

（四）提升系统的确定(见提升系统图6-1-4) 1、井架高度

Hj＝Hr+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.75×1.125+5=23.8m 取HJ＝24m

式中: Hr---容器高度 Hg---过卷高度

Rt---天轮半径 e---上下天轮中心高度

2、提升机摩擦轮与提升中心线距离LS LS=0.6Hj+3.5+D=0.6×24+3.5+2.25=20.2m 取LS=21m 3、钢丝绳弦长

下弦长

LX1

＝

(H2sDtj1C0)(LS2)22(190.8)2(211.90422.2522) ＝26.3m 上

弦

长

LX

＝

(H)2(LsDtjC0S22)2(240.8)2(211.9042.25222) ＝31.2m 式中：s---两容器间距

C0---摩擦轮中心与地平距离 4、钢丝绳的出绳角 下出绳角

Hj1C0βDDt下=arctanLss2Dt+arcsin22L

x1190.8=arctan2.252.25211.90422.25+arcsin2223.88

=49°17´26\" 上出绳角 β

jC0下

=arcsin

HL＝48°2´17\"

x＝

＝

2.25m+24m2.25m02031+19m030262400048 190002 17 49 17 26 2.25m+0m80021000577000提升中心线1、本图井口标高设为+0m。2、首绳为22ZAB6V*30-1770型，4根。3、尾绳为85*15NAT-P8*4*7型，2根。4、单位为mm。5、绳间距为300mm。副井提升系统图图6-1-4 5、围包角а的确定

经计算围包角а＝181°15´9\" （五）提升容器最小自重校核

1、按静防滑条件容器自重为（按提升最大件计算） QC≥[

(12w2)j(e1)w2]Q-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc

=2.484×2850-4×1.96×611=2289.2kg 当围包角а=181°15´9\"时查表得D2=2.484 2、按动防滑条件

w2(12w22a1ja1)(1j)ge1ge1]Q+[2j2j]×Gd-nPkHc-Qz a1a11(1)1(1)ge1ge1QC≥[

=A2Q+C1Gd-nPkHc

经查表当加速度a1取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15。 则QC=2.3×2850+0.15×2300-4×1.96×402=3748.3kg 经计算满足防滑条件的罐笼最小自重均小于所选罐笼自重，防滑条件满足要求,但在卸载最大件水泵电机时应适当增加配重，已满足防滑条件下的提升容器最小自重的要求。

（六）钢丝绳和提升机校验 1、首绳安全系数 提升矸石时

4326030m===10.2>8.2-0.0005H=7.

(Q矸nPkHc)g(821041.96611)9.8nQq9

提升人员

4326030m===9.9>9.2-0.0005H=8.9

(Q人nPkHc)g(865041.96611)9.8nQq提升大件设备 m=(Q4326030nPkHc)g=(1115041.96611)9.8=8.3>8.2-0.0005H=7.nQq大件9

满足要求。

2、最大静张力和最大静张力差 如前计算

最大静张力Fj=15823kg=155070N<215000N 最大静张力差Fc=3994kg＝39141N<65000N 经计算所选提升机满足要求。 （七）预选电动机 1、电动机估算功率 P′=

1.239949.85KQgV×Φ=×1.2=306.3kW

10000.921000j式中：K——矿井阻力系数，取K=1.2；

Q——一次提升人员质量（按宽罐笼计算）；计入罐笼

质量差；

Φ——提升系统运转时，加减速度及钢丝绳重力因素

影响系数；

ηj——减速器传动效率，ηj=0.92；

2、电动机估算转数

n=60Vi=60511.5=488.3r/min

D2.253.14经计算选用Z450-3A型直流电动机，330V，380kW，其额定转速为ne=494r/min，转动惯量md=52.8kg•m2。

3、确定提升机的实际最大提升速度

3.142.25494Vm===5.1(m/s)

6011.560iDne（八）提升运动学计算

经计算得主加速度a1=0.50m/s2，提升减速度a3=0.50m/s2。（提升速度图力图见图6-1-5）

1、正常加速度阶段 加速时间：t1=

5.1Vm==10.2s a10.5Vm5.1×t1=×10.2=26m 22加速阶段行程：h1=

v(m/s)Vm=5.1m/sa3=0.5m/s2m/s20.5a1=V4=0.4m/st110.2t2102.5t39.4t46.25t51t (s)F(N)5326853268335163351633516335161376513765图(6-1-5)2、正常减速阶段

减速阶段时间：t3=

VmV45.10.4==9.4s

0.5a3减速阶段行程：h3=3、爬行阶段 爬行时间：t4=

VmV45.10.4×t3=×9.4=25.9m 22h42.5==6.25s V40.4爬行距离：h4=2.5m 4、抱闸停车时间t5=1s 5、等速阶段

等速阶段行程：h2=H-h1-h3-h4=577-26-25.9-2.5=522.6m 等速阶段时间：t2=

h2522.6==102.5s

5.1Vm6、一次提升循环时间 提升人员时：

Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=10.2+102.5+9.4+6.25+1+60=189.4s 提升物料时：

Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=10.2+102.5+9.4+6.25+1+40=169.4 提升矸石时：

Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=10.2+102.5+9.4+6.25+1+12=141.4s 式中: θ—休止时间，提升人员时取60s,提升物料时取40s,提升矸石时取12s。

（九）提升系统动力学计算 1、提升系统总变位质量 ∑m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md

=2850+（4656+5800）+4×1.96×1222+2×2300+6500+5517 =39503kg

式中：Lp——提升钢丝绳全长Lp=1222m（包括尾绳）。 2、运动学计算（按平衡系统计算）

（1）、主加速阶段 开始时：F1=kmg+∑ma1

=1.2×2850×9.8+39503×0.5=53268N

终了时：F1′=F1=53268N （2）、等速阶段

开始时：F2=F1′-∑ma1=53268-39503×0.50=33516N 终了时：F2′=F2=33516N （3）、减速阶段

开始时：F3=F2′－∑ma3=33516-39503×0.50=13765N 终了时：F3′=F3=13765N （4）、爬行阶段

开始时：F4=F3′+∑ma3=13765+39503×0.50=33516N 终了时：F4′=F4=33516N （十）提升电动机容量验算 1、等效时间

Td=α（+t1+t3+t4+t5）+t2+βθ

=×（10.2+9.4+6.25+1）+102.5+×60=135.9s 式中：α——低速运转散热不良系数，α= 1/2 ；

β——停车间歇时间散热不良系数,β=1/3。

2、电动机等效力

F2dt=F12t1+F22t2＋F32t3+F42t4=1.5×1011N 3、提升电动机作用在滚筒圆周上的等效力 Fd=

F2dt = Td1.51011=33541N

135.912134、电动机等效容量

Pd=

FdVm335415.1×1.2=223kW＜380kW k=

10000.921000j满足要求

经验算，所选电动机符合要求 (十一)提升机制动力矩验算

MZ(Ma3Q)Rm[395030.5(28501144)]1.125===3.9>3

(28501144)1.125MJMJ满足要求。

式中：MZ---制动力矩 MJ---静荷重旋转力矩 （十二）最大班作业时间计算 最大班作业时间见表

最大班作业时间为2.1h,最大班下井人员时间为12.6分钟. 符合<<规范>>要求。

最大班作业时间平衡表

提升内容 单 位 人 人 车 车 次 数 量 95 48 10 20 10 每次提升时每次提升量 每班提升次数 间 （S） 30 30 1 1 4 2 10 20 10 7552.4(s)，2.1(h) 189.4 189.4 169.4 141.4 189.4 总需时间 （S） 757.6 378.8 1694 2828 1894 下放人员 上提人员 提升材料和设备 提升矸石 其它 合 计

（十三）电控设备

本提升机采用直流拖动，电控设备随主机成套供货。电控设

备型号选用JKMK/SZ-NT-778/550-3系列提升机全数字直流电控设备。

（十四）供电电源

提升机采用双回路供电，一回工作，一回备用。供电电源引自矿井地面变电所，详见地面供电系统图。

五、开采七2煤时副井提升能力校核

矿井在初期开采七2煤时设计生产能力为0.30Mt/a，提升高度H=277m，副井提升装置选用以开采二1煤计算为准的JKMD－2.25×4（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，提升容器为1.0t双层单车标准多绳罐笼（钢丝绳罐道）。提升钢丝绳首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1770-326型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用88×15NAT-P8×4×7-1360型扁钢丝绳2根，该提升设备在初期开采七2煤时一次安装到位，分期担负七2煤和二1煤的开采期的辅助提升工作。

（一）提升运动学及提升能力计算

经计算得主加速度a1=0.50m/s2，提升减速度a3=0.50m/s2。（提升速度图力图见图6-1-6）

1、正常加速度阶段 加速时间：t1=

5.1Vm==10.2s a10.5Vm5.1×t1=×10.2=26m 22加速阶段行程：h1=2、正常减速阶段 减速阶段时间：t3=

VmV45.10.4==9.4s

0.5a3减速阶段行程：h3=3、爬行阶段 爬行时间：t4=

VmV45.10.4×t3=×9.4=25.9m 22h42.5==6.25s V40.4爬行距离：h4=2.5m 4、抱闸停车时间t5=1s 5、等速阶段

等速阶段行程：h2=H-h1-h3-h4=277-26-25.9-2.5=222.6m 等速阶段时间：t2=

h2222.6==43.6s

5.1Vmv(m/s)Vm=5.1m/sa=30.52m/s/s20.5ma=V=0.4m/s41t10.21t43.62t9.43t6.254t15t (s)F(N)5079250792335163351633516335161624416244图(6-1-6)6、一次提升循环时间

提升人员时：

Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s 提升物料时：

Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.5 提升矸石时：

Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s 式中: θ—休止时间，提升人员时取60s,提升物料时取40s,提升矸石时取12s。

（二）提升系统动力学计算 1、提升系统总变位质量 ∑m=m+2mz+4PkLp+2mt+mj+md

=2850+（4656+5800）+4×1.96×602+2×2300+6500+5517 =34552kg

式中：Lp——提升钢丝绳全长Lp=602m（包括尾绳）。 2、运动学计算（按平衡系统计算） （1）、主加速阶段 开始时：F1=kmg+∑ma1

=1.2×2850×9.8+34552×0.5=50792N

终了时：F1′=F1=50792N （2）、等速阶段

开始时：F2=F1′-∑ma1=50792-34552×0.50=33516N 终了时：F2′=F2=33516N （3）、减速阶段

开始时：F3=F2′－∑ma3=33516-34552×0.50=16240N 终了时：F3′=F3=16240N （4）、爬行阶段

开始时：F4=F3′+∑ma3=16240+34552×0.50=33516N 终了时：F4′=F4=33516N （三）最大班作业时间计算 最大班作业时间见表

最大班作业时间为2.2h,最大班下井人员时间为10.9分钟. 符合<<规范>>要求。

最大班作业时间平衡表

每次提升时单 提升内容 位 量 （S） 下放人员 上提人员 提升材料和设备 提升矸石 其它 合 计 人 人 车 车 次 125 63 20 40 10 30 30 1 1 5 3 20 40 10 7859(s)，2.2(h) 130.5 130.5 110.5 82.5 130.5 652.5 391.5 2210 3300 1305 数 每次提升量 每班提升次数 间 （S） 总需时间 经计算所选副井提升设备在初期开采七2煤时,可满足副井辅助提升任务的要求。

六、七2煤井下主要运输设备选型 1、上仓斜巷设备选型

设计依据：上仓巷斜长L=121m，倾角11°，生产能力0.30Mt/a。

经计算，选用一部SD-800型胶带输送机，运距L=121m，满足要求。主要技术参数：带宽 B=800mm，运量Q=350t/h，带速

V=2.0m/s，运距L=183m，配电机为矿用防爆电机N=55kW。胶带类型：PVG整编芯阻燃胶带。

2、+0运输大巷设备选型

设计依据：+0运输大巷长L=897m，其中东翼运距L=293m,西翼运距L=604m,生产能力0.30Mt/a。

经计算，西翼选用二部SD-800型胶带输送机,每部运距L=302m,满足要求。主要技术参数：带宽 B=800mm，运量Q=300t/h，带速V=1.6m/s，配电机为矿用防爆电机N=75kW。胶带类型：PVG整编芯阻燃胶带。东翼选用一部SD-800型胶带输送机,每部运距L=293m,满足要求。主要技术参数：带宽 B=800mm，运量Q=300t/h，带速V=1.6m/s，配电机为矿用防爆电机N=55kW。胶带类型：PVG整编芯阻燃胶带。

3、+0轨道大巷设备选型

设计依据：+0轨道大巷长L=830m，主要用于运输物料、设备、矸石。

经计算，选用CXT-5型蓄电池电机车5台,该电机车主要技术参数为，黏着质量为5t，轨距600mm，牵引电动机型号为DZQB-7.5型，每台电机车一次牵引5辆矿车用于大巷物料、设备、矸石运输。

4、轨道上山设备选型

（1）设计依据：轨道上山斜长L=582m，平均倾角α=24.4°,主要用于提升物料、设备、矸石等。物料量10车/班、矸石量10

车/班，其它10次/班，提升矸石一次串两辆矿车。

（2）、设备选型 ①、钢丝绳选择

钢丝绳单位质量（按提升矸石）： PK≥

n(m1m2)(sinBf1cosB)

1.115500L(sinBf2cosB)ma=

2(1800610)(sin24.40.015cos24.4)

1.115700582(sin24.40.25cos24.4)6.5=0.904kg/m

式中：n——串矿车数；

m1、m2——矿车载重量和自重； f1——矿车运行摩擦阻力系数； f2——钢丝绳移动阻力系数。

据此选择18NAT+FC-6×7-1570型钢丝绳，其主要技术参数为直径d=18mm，钢丝绳破断拉力总和Qq=190.5kN，单位质量PK=1.14kg/m，钢丝绳公称抗拉强度为1570Mpa。

②、钢丝绳安全系数校验 按提升矸石 ma′=

Qq[n(m1+m2)(sinB+f1cosB) g+PkL(sinB+f2cosB)g]=9.3＞6.5

满足要求

③、提升机选择

最大静张力：Fjmax=ng（m1+m2）（simβ+f1cosβ）+PkL（simβ+f2cosβ）g=20584N

滚筒直径：D′≥60d=60×18=1080mm

据此选择JTPB1.6×1.2-30型矿用防爆提升绞车，其主要技术参数为最大静张力45000N，传动比i=30，滚筒直径D=1600mm，滚筒宽度B=1200mm，速度V=2.8m/s，配防爆电机，额定电压660V，额定功率160kW。

实际缠绳宽度(三层缠绕)：B=903mm<1200mm 经验算，滚筒宽度、所配电机均满足要求。 5、轨道上山运送人员设备选择 （1）、设计依据

轨道上山斜长L=582m，平均倾角α=24.4°最大班升降人员80人。

（2）、设备选择

经计算轨上山人员运送设备选用RJHY55-22/1100型架空乘人装置，主要技术参数：运行速度0.96m/s,钢丝绳选用20NAT6×19+FC-1670型钢丝绳,驱动轮直径1400mm,迂回轮直径1360mm,最大输送率230人/h,乘坐间距10m,配电机为YB2-250M-6 660V 55kW防爆电机。自动控制系统选用KJD22/KXT25-15I型控制设备。

6、运输上山设备选择 （1）、设计依据

运输上山斜长L=550m，平均倾角α=20.4°。 （2）、设备选择

经计算运输上山选用一部SD-75S型下运胶带输送机。主要技术参数：带宽B=800mm，运量Q=300t/h，带速V=1.6m/s，运距

L=550m，电机功率N=90kW。胶带类型PVG整编芯阻燃胶带。

第二章 采区机械设备选型

2-1 采区下山提升设备 一、皮带运输

31采区皮带运输线路主要是工作面下付巷运输设备经31皮带下山、31采区水平煤仓转载设备、22采区下山胶带运输机、西大巷胶带运输机、主上仓胶带运输机、井底煤仓定量皮带，最后经主井绞车提升至地面。

1、31皮带下山原始数据

采区最大出煤量：Q=650t/h；煤的松散密度：ρ=0.8-1t/m3 ； 运输长度：L=560m；平均倾角：β=25°。 2、选型计算： ①计算胶带宽度： B=

A=

K*v**C650=0.878m

458*2.5*0.92*0.8式中：A-设计运输生产率，取650t/h K－货载断面系数，取458 c－输送机倾角系数，取0.8 v－胶带运行速度，取2.5m/s 选用 B=1200胶带输送机。 对带宽进行块度校核：

B≥2αmax+200=2*300+200=800mm 式中：α

max

-货载最大块度的横向尺寸，取α

max

=300mm

故胶带宽度满足要求。 ②运行阻力与胶带张力计算

初选ST3150S型强力胶带，纵向拉断力P=3150N/mm 皮带每米重：qd=42kg/m

上托辊传动质量：qg′=14.2kg/m 下托辊传动质量：qg″=5kg/m

1）运行阻力计算： 重段运行阻力

wzh=g*(q1+qd+qg′)*L*w′*cosβ+g*(q1+qd)*L*sinβ =10*(72.2+42+14.2)*560*0.03*cos25°+10*(72.2+42)*560*sin25°

=290061N

式中：q——每米胶带上的货载质量；

q1=Q1/3.6V=650/3.6*2.5=72.2kg/m； qd—胶带每米质量，取qd=42kg/m； w′—槽形托辊的阻力系数，取0.03；

空段运行阻力：

wk=g*[(qd+qg″)*L*w″cosβ-qd*L*sinβ]

=10*(42+5)*560*0.025*cos25°-10*42*560*sin25° =-93529N

式中：w″--直托辊阻力系数，取0.025 2）胶带张力计算

用逐点计算法求胶带各点张力

S2=S1+wk

S3=1.04S2=1.04S1+1.04wk S4=S3+wzh=1.04S1+1.04wk+wzh

S5=S6=1.04S4=1.042S1+1.042wk+1.04wzh ① 按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程：

S6=S1[1+(eua-1)/m′]=S1[1+(e0.2*8.5-1)/1.15]=4.66S1 ② 式中：m′—摩擦力备用系数，取1.15；

μ—胶带与滚筒之间的摩擦系数，取0.2； 方程①和②联立解得：

S1=56031N S2=-37498N S3=-38998N S4=251063N S6=S5=261106N ③胶带垂度与强度验算： 1） 垂度验算

重段最小张力点张力：S3=-38998N 按垂度要求重段允许的最小张力为：

[Smin]=5*g*(q1+qd)*Lg*cosβ

=5*10*(72.2+42)*1.2*cos25°=6208N

因为S3<[Smin]，所以胶带垂度不满足要求。为保证胶带的垂度满足要求，令S3=6208N

解得：S1=99498N

S2=5969N S3=6208N S4=296269N S6=S5=308120N 2） 胶带强度计算

Sd =

m*Szd=10*308120/1000 =3081N/mm<3150 N/mm B式中：m--胶带安全系数，取10；

所以，胶带选用ST3150S型强力胶带，满足要求。 ④计算牵引力与电动机功率 1） 输送机主轴牵引力为：

w0=S6-S1+0.04*(S6+S1)=224927N 2） 电动机功率为：

N=kw0*V/1000η=1.15*224927*2.5/1000*0.85=760kw 式中：η--减速器机械效率，取0.85； k--功率备用系数，取1.15；

所以，输送机电机功率选用3*355kw，满足要求。 经以上计算，皮带机选用大倾角胶带运输机，电机功率3*355kw，胶带选用ST3150S型强力胶带，带速为2.5m/s,满足要求。

二、轨道运输

轨道运输线路主要物料由副井下，经副井绕道通过22中央行人下山、31轨道下山运至31采区各车场，最好到达工作面。

1、 31采区轨道下山绞车选型验算 轨道下山全长：L=400米 最大坡度：α=30°

车轮与轨道之间摩擦系数：μ1=0.015 钢丝绳摩擦系数：μ2=0.2

考虑到31轨道下山将来运输综采支架，根据以上条件，初步选择SDJ-32T型绞车一部，最大拉力32000kg，钢丝绳初步选用6*19-Φ21.5的钢丝绳。 钢丝绳自重：P=165.8kg/100m 钢丝绳破断力：F破=29220kg

1） 当拉一车工字钢时，初拉力验算：

F=M*（sinα+μ1cosα）+PL（sinα+μ2cosα）

=3000*(sin30°+0.015*cos30°)+1.658*400*(sin30°+0.2*cos30°)

=3245kg

2) 校验拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数： KA=F破/F=29220/3245=9>6.5

所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。 3）拉力的验算：

①当钢丝绳满足6.5倍安全系数时的拉力为：

F′=29220/6.5=4495kg<32000kg

②最大拉力的计算：

Fmax=[F′-pL(sinα+μ2cosα)]/(sinα+0.015cosα) =(4495-446)/(sin30°+0.015cos30°) =7893kg

故SDJ-32T绞车，最大可提升8680kg重物。因31采区首采面为综采面，所以SDJ-32T绞车运输综采支架时需更绞车满足运送物料的要求。

运输综采支架运输设备选型计算： 轨道下山全长：L=400米 最大坡度：α=30°

车轮与轨道之间摩擦系数：μ1=0.015 钢丝绳摩擦系数：μ2=0.2

考虑到31轨道下山将来运输综采支架，根据以上条件，初步选择JZ-16/1000型凿井绞车一部，最大拉力16000kg，钢丝绳初步选用6*19-Φ36.5的钢丝绳。

钢丝绳自重：P=540kg/100m 钢丝绳破断力：F破=93950kg

F=M*（sinα+μ1cosα）+PL（sinα+μ2cosα）

=18000*(sin30°+0.015*cos30°)+5.4*400*(sin30°+0.2*cos30°)

=10688kg

2) 校验拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数： KA=F破/F=93950/10688=8.7>6.5

所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。 3）拉力的验算：

①当钢丝绳满足6.5倍安全系数时的拉力为：

F′=93950/6.5=14454kg<16000kg

②最大拉力的计算：

Fmax=[F′-pL(sinα+μ2cosα)]/(sinα+0.015cosα) =(14454-1454)/(sin30°+0.015cos30°)

=25340kg

故JZ-16/1000绞车运输综采支架时需更绞车满足要求。 2、 22中央行人下山绞车选型验算 中央下山全长：L=560米 最大坡度：α=21°

车轮与轨道之间摩擦系数：μ1=0.015 钢丝绳摩擦系数：μ2=0.2

根据以上条件，初步选择JYB-5*1.4型绞车一部，最大拉力4300kg钢丝绳初步选用6*19-Φ21.5的钢丝绳。

钢丝绳自重：P=165.8kg/100m 钢丝绳破断力：F破=29220kg

2） 当拉一车工字钢时，初拉力验算：

F=M*（sinα+μ1cosα）+PL（sinα+μ2cosα）

=3000*(sin21°+0.015*cos21°)+1.658*560*(sin21°+0.2*cos21°)

=1622kg

2) 校验拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数： KA=F破/F=29220/1622=18>6.5

所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。 3）拉力的验算：

①当钢丝绳满足6.5倍安全系数时的拉力为：

F′=29220/6.5=4495kg＞4300kg

②最大拉力的计算：

Fmax=[F′-pL(sinα+μ2cosα)]/(sinα+0.015cosα) =(4300-506)/(sin21°+0.015*cos21°) =10199kg

故JYB-5*1.4运输绞车，最大可提升10199kg重物，满足运送物料的要求。

2、31采区皮带下山绞车选型验算：

皮带巷全长：L=560米； 坡度：α=25°；

车轮与轨道之间摩擦系数：μ1=0.015； 钢丝绳摩擦系数：μ2=0.2 工字钢与矿车总重量：M=3000kg；

根据以上条件，初步选择SDJ-28T型绞车一部，最大拉力32000kg，钢丝绳选用6*19-Φ21.5的钢丝绳。 钢丝绳自重：P=1.658kg/m； 钢丝绳破断力：F破=29220kg； 1）当拉一车U型钢时，初拉力验算： F=M*（sinα+μ1cosα)+PL（sinα+μ2cosα)

=3000*(sin25°+0.015*cos25°)+1.658*560*(sin25°+0.2*cos25°) =3000*0.44+561 =1881kg

2)校验拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数： KA=F破/F=29220/1881=15.5>6.5

所以，拉一车工字钢时，钢丝绳的安全系数满足要求。 3）最大拉力的验算：

①当钢丝绳满足6.5倍安全系数时的拉力为： F′=29220/6.5=4495kg<32000kg ②最大拉力的计算：

Fmax=[F′-PL（sinα+μ2cosα)]/(sinα+0.015cosα) =(4495-561)/(sin25°+0.015cos25°) =8940kg

故SDJ-28T绞车，最大可提升8940kg重物，所以SDJ-28T绞车可满足运送物料的要求。 三、人员运输

31采区人员由副井下，经过22中央行人下山架空人车、31轨道下山架空人车到达采区工作地点。

1、基本参数

1）、31轨道下山斜长:400m 2）、31轨道下山倾角:α＝30°

3）、31轨道下山断面：4.2m*3.5m(宽*高） 4）、架空乘人器型号：KS1.2/37 5)、电机功率：37KW 6）、吊椅间距：12-15m 7）、运行速度：0.96m/s 8）、钢丝绳直径：Φ＝21.5mm 2、阻力验算

斜长为400m，吊椅间距按12m,则可乘坐人数为： 400/12＝33（人）

每人体重按70kg，,则一次提升总重量为： 70*33＝2310(kg) 上提重容器时钢丝绳的静拉力为：

F1=Q*(sinβ+f1cosβ)g+pL*(sinβ+f2cos)g 下放重容器时钢丝绳的静拉力为：

F2=Q*(sinβ-f1cosβ)g+pL*(sinβ-f2cos)g 式中：L---斜井提升斜长m Q---提升重量kg β---提升倾角26°

p---钢丝绳单位长度重量165.8kg/100m f1---提升容器与托辊的摩擦系数0.2 f2---钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数0.2

F1=2310*(sin30°+0.2*cos30°)g+1.658*400*(sin30°+0.2*cos30 °)g =35565N

F2=2310*(sin30°-0.2*cos30°)g+1.658*400*(sin30°-0.2*cos30°)g =9716N

则最大静阻力为两根钢丝绳的静力之差，即 Fzd=F1-F2=35565-9716=25849N 电机功率验算：N=Fzd*v/1000*η

=25849*0.96/1000*0.85 =10233/850 =29KW

电机功率备用系数：N0/N=37/29=1.3>1.2 2-2 回采工作面设备

31采区首采面为31041综采工作面，该工作面长度为140m，上付巷全长1480m，最大坡10°，下付巷全长1480m，平均坡度90，皮带为下运皮带。

工作面主要设备参数：

1、工作面采煤机选用MG-200/475-W 1部 运输量：1100t/h 链速：0～5.7m/min 2、前部运输机选用SGZ-764/2*200 1部 运输长度：150m 运输量：700t/h 链 速：0.94m/s

3、后部运输机选用SGD-630/2*132 1部 运输长度：150m 运输量：600t/h 链 速：1.1m/s

4、下付巷转载机选用SZZ-764/200 1部 运输长度：25m 运输量：1000t/h 链 速：1.42m/s

5、下付巷破碎机选用PLM-1000 1台 6、下付巷皮带选用SSJ1000/2*160 1部

运输长度：500m 运输量：800t/h 带 速：2.5m/s

7、上付巷选GRB-315/31.5乳化泵2台和MRB-125/31.5注水泵1台。

8、上付巷轨道运输选用SQ-1200S/75顺槽连续牵引车1部，JH-14回柱绞车2部（一用一备）作为综采设备车。

9、下付巷轨道运输预选JH-14回柱绞车1部，JD-11.4调度绞车5部。

2-3掘进施工设备

31首采面为31041综采工作面，该工作面回采时有3个掘进头施工，其中31011上下付巷掘进，31041前段瓦斯排放巷掘进。

主要设备参数：

1、 31011上付巷皮带选用SD-80 1部

运输长度：1000m； 运输量：400t/h 带速：2m/s

2、 31011上付巷刮板运输机选用SGB-40T 1部

运输长度：100m；运输量：150t/h 链速：0.86m/s

3、 31011下付巷皮带选用SD-80 1部

运输长度：1000m；运输量：400t/h 带速：2m/s

4、 31011下付巷刮板运输机选用SGB-40T 1部

运输长度：100m； 运输量：150t/h 链速：0.86m/s

5、 31011上付巷轨道运输根据经验选JD-11.4调度绞车4

部。

6、 31011下付巷轨道运输根据经验选JD-11.4调度绞车4

部。

7、31041瓦斯排放巷刮板运输机选用SGB-40T 4部 运输长度：100m ； 运输量：150t/h 链速：0.86m/s 8、31011上、下付巷和31041瓦斯排放巷掘进根据经验选FFD5.6/15*2风机6台。