矿井提升设备选型设计 第一章 矿井概述
一、位置、交通及气象
石炭井A矿位于石炭井矿区北部,南邻B矿。本矿距大武口大西洗煤厂为33Km,距平罗车站44Km,距包头为498Km,距洒泉为999K
m。
二、地形及地貌
矿井地势北高南低,北部及东部且有高山环绕,井口内海拔标高在1480-1530之间。
三、气象
本区呈大陆性气候,常年干燥少雨,最高气温为7月,38℃,最低气温为12月至次年1月,-28℃雨季在6-9月,最大降雨量为76mm,风季为1月至次年3月,风力可达10级且多属西北风,冻士深为0.3-1.2米.
四、水文地质
井口水文条件简单,本区气候干燥少雨岩层主要靠大气层降雨补给,地面水的经济条件好,岩层一般比较致密,渗透性极弱,煤层顶、底板岩层渗透系数一般为0.0001cm/s.井口内位于上游已修筑防洪堤,降雨后洪水可排出井田之外.
五、地质构造
本井田以单斜构造为主,地层走向,Ⅲ线以南为N15W倾斜25°左右,Ⅲ线以北渐转为N52°E,倾角60°左右,井田次级褶皱较发青,主要分布在石炭井断层上、下盘,对煤层影响不大。
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矿井提升设备选型设计 六、矿井瓦斯、煤尘及发火
本矿瓦斯相对涌出量为5.87m3/T日;CO2涌出量为11.54m3/日吨,属低沼气高CO2矿井。煤尘爆炸指数29~39.2%;煤层发火期为6~12个月。
七、矿井可采煤层和储量
本井田内具体有可采或局部可采煤层七层,二层煤为主要可采层厚度10米,煤层倾角16度,在向斜西翼线达25-40度,可采储量为8520万吨。
八、矿井开拓方式、开采水平及采煤方法
本矿采用立井多水平上山式开拓,分两个水平开采,第一水平+1200,运输水平+1300,向风水平+1370;第二水平,运输水平为+1000。
采煤方法:对溥及中厚煤层采用单一走向多壁,全部垮落采煤法;对厚煤层采倾斜分层,金属网假顶,全部垮落采煤法。
第二章 设计依据
本矿井设计年产量为60万吨,矿井深度Hc=270米,装载高度Hz=18米,卸载高度Hx=18米,散煤容重0.92t/n3,年工作日300天,每天工作小时t=14小时,矿井电压等级6KV。
本矿提升方式采用立井双箕斗提升,提升机选择2JK-3.5/20单绳缠绕式提升机,提升容器选择JL-6型立井单绳箕斗,钢丝绳选择ф40mm,6*19的钢丝绳。电动机选择YR800-8/1180型6KV高压三相交流异步电动机。
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矿井提升设备选型设计 第三章 矿井提升机选型设计
第一节 提升容器的选择:
容器容量在大小是确定钢丝绳、提升机和电动机的主要参数,而提升 速度是影响提升机工作时间及电能消耗的重要参数。另外,容器的容量与提升速度之间又存在着密切的联系。
一般认为经济的提升速度为:Vj=(0.3-0.5)H,一般取 Vj=0.4H
其中:H:提升高度,双箕斗提升H=Hs+Hx+Hz =370+18+18 =406m 式中:Hs:矿井深度,Hs=370m
Hz:装载水平与井下运输水平的高差。Hz=18m
Hx:卸载水平与井口高差(卸载高度)箕斗提升Hx=18m 因而,经济提升速度为Vj=0.4H=0.4406=8.06m/s 1. 估算经济提升时间: Tj=
VjH++u+θ aVj 式中: a:为提升加速度,对于箕斗, a取0.8m/s2 u:为容器爬行阶段附加时间, u取10s
θ:每次提升终了后的提升时间,可暂取10s
因而: Tj=
VjH8.06406++u+θ= ++10+10 aVj0.88.06=10.07+50.37+10+10 =80.44s
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矿井提升设备选型设计 2. 求一次经济提升量: 一次经济提升量:Qj=
C?af?An?Tj3600?b?t
式中:An:为矿井年产量, An=60万吨 af:提升富裕系数, af取1.3 C: 提升不均匀系数, C=1.15 t: 日工作小时数, t取14小时 b: 年工作日(一般取300天)
∴ Qj=
1.15*1.3*60*10000*80.44
3600*300*14=4.77吨
3. 确定提升容器:
根据上面所计算的一次提升量,选择JL-6型立井单绳箕斗
JL-6的技术参数如下:
名义载重量 6t 有效容积 箕斗质最大提升箕斗高量 高度 700m 度 箕斗中心距 6.6m3 5000kg 9450m 1870mm 箕斗的实际装载量Q=6.6γ=6.6*0.92=6.07t γ:为散煤容重:γ取0.92t/M3
则完成任务所需要的最大提升循环时间T1x T1x≤=
3600bt.Q
C?af.An3600*300*14*6.07
1.15*1.3*60*10000=96.9s
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矿井提升设备选型设计 从而可以估算出完成生产任务所需提升速度的最小值
a(TXI?u??)?a2(TX/?u??)2?4aH v≥
20.8(96.9?10?10)?0.82(96.9?10?10)2?4*0.8*406 =
2 =5.835m/s
第二节 提升钢丝绳的选择
钢丝绳的强度计算应按《煤矿安全规程》规定:钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数的方法进行计算。 一、按最大静载荷计算 如图所示为钢丝绳计算示意图:
由图可知,钢丝绳最在静载荷Qmax是在A点。其值为:
Qmax=(Q+Qz)g+pHc,N
式中 :Q:一次提升量:Q=6.07t=6070Kg Qz:容器质量: Qz=5000Kg
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