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1、摘 要随着国内外的发展，为了提高设备能力、自动化程度和安全可靠性；对现有的提升设备不断的进行技术改造，从而由单绳缠绕式提升机发展到多绳摩擦式提升机，提升速度加快，一次提升量也日益增大。为了节省大量电能，降低运行费用和减少厂房面积的建设，因此我矿选用了落地式多绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题，提升机采用了尾绳平衡，以减少容器两端张力差，提高运行的可靠性。而且采用了油缸后置式盘形制动器、操纵台采用了集成信号灯和数字式深度指示器，从而更有力的提高了安全性能。矿井提升机的发展，都在采用最新的技术、最新的工艺、最新的材料，使提升设备向大型化、高效
2、率、安全可靠、运行准确和高度集中化、自动化方向发展。关键词：提升机 ；安全 ；可靠 ；制动；目 录1绪论.1.1前言.1.2设计要求.2矿井提升设备的选型.2.1主井提升设备的选型的计算.2.2开采煤时主井提升能力校核.2.3副井提升设备的选型计算.2.4开采煤时副井提升能力校核.3 矿井提升设备的安全管理.3.1对提升司机的要求.3.2操作前的准备和检查.3.3对提升机的有关规定.3.4提升机的检查和维护.结束语.参考文献.致谢.1 绪论1.1前言矿井基本资料：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
3、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。1.2设计要求：1、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。2、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。3、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取
4、措施减少电能损耗，节约能源。4、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。2 矿井提升设备21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/a2、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间16h。3、井深：H=277m4、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/a2、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间16h。3、井深：H=577m4、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
5、,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开采最终水平选择计算。计算过程以后期开采二1煤的提升设备选型计算为准。1、确定经济提升速度V=(0.3-0.5)=7.2-12.01m/s取：Vm=8m/s，1=1.0m/s22、计算一次提升循环时间: Tx =108=98.1s3、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=3.3t据此提升容器选择JDS-4/554Y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。2.1.1钢
6、丝绳选择1、绳端荷重Qd=QZ+Q=6500+4000=10500kg2、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+0.750.925+5=593.1m式中：Hg -过卷高度 Hg=6.5mHh -尾绳环高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+22.004=11.008mHr -容器高度 Hr=10.9mRT-天轮半径e-上下天轮垂直距离 e=5mS-提升容器中心距HX -卸载高度 HX=12m3、首绳单位长度重量计算PK =1.29kg/m式中：B钢丝绳计算抗拉强度，取1670MPam钢丝绳安全系数，取
7、7根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V30+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式中：n首绳钢丝绳根数 n=4n尾绳钢丝绳根数 n=2根据以上计算，尾绳选用8815NAT-P847-1360型扁钢丝绳2根，单重q=3.82kg/m。2.1.2提升机选择1、主导轮直径D90d=9022=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+41.9659
8、3.1=15150kg最大静张力差：Fc=Q=4000kg据此主井提升装置选用JKMD-2.254（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=0.23。2.1.3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+0.751.125+5=35.2m取HJ
9、=36m2、提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离LS0.6Hj+3.5+D=0.636+3.5+2.2527.35m取LS=28m3、钢丝绳弦长下弦长LX1= =39.8m上弦长LX= =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下=arctan+arcsin=ARCTAN+ARCSIN=52399上出绳角上=arcsin=5137285、围包角的确定经计算围包角=181142.1.4提升容器最小自重校核1、按静防滑条件容器自重为QZQ-nPkHc=D1Q-nPkHc =2.3594000-41.96593.1=4786.1kg经查表，当围包角
10、=18114时D1=2.359式中：w1-箕斗提升时矿井阻力系数 w1=0.075 j-静防滑安全系数 j=1.752、按动防滑条件QZQ+Gd-nPkHc=A1Q+C1Gd-nPkHc=2.21154000+0.15332300-41.96593.1=4548.7kg经查表，当围包角=18114，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。2.1.5钢丝绳安全系数与提升机的校验1、首绳安全系数校验m=8.37.20.0005H=6.9满足要求2、最大静张力和最大静张力差最大静
11、拉力：Fj=15150kg=148kN215kN最大静张力差：Fc=4000kg=39kN3满足要求。式中：MZ-制动力矩 MJ-静荷重旋转力矩2.1.11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。2.1.12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。2.2开采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JKMD2.254（I）E型落地式多绳摩擦式提升机，
12、提升容器为JDS-4/554Y型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道）。提升钢丝绳首绳选用22ZAB-6V30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用8815NAT-P847-1360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。2.2.1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=10.9HX -卸载高度 HX=12mHz -装载高度 HZ=30m2.2.2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
13、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=3.13s箕斗在卸载中曲轨内的行程：h0=2.35m2、正常加速度阶段加速时间：t1=10.8s加速阶段行程：h1=t1=10.8=45.4m3、正常减速阶段减速阶段时间：t3=12.8s减速阶段行程：h3=t3=12.8=47.4m4、爬行阶段爬行时间：t4=6s爬行距离：h4=3m5、抱闸停车时间t5=1s6、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
14、：Ht-提升高度 Ht=H-HZ+HX+Hr=277-30+12+10.9=269.9m等速阶段时间：t2=24.9s7、一次提升循环时间Tx=t0+t1+t2+t3+t4+t5+=3.13+10.8+24.9+12.8+6+1+12=70.6s式中: 休止时间取12s8、提升设备年实际提升量An=89.7万t/a提升能力富裕系数为af=2.99提升能力满足要求2.2.3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+26500+41.96610+22300+6500+4399 =37281kg式中：Lp钢丝绳全长Lp=610m（包括尾绳）。
15、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=1.1540009.8+372810.48=62975N终了时：F0=F0-2h0=629750=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=63721-372810.50=45080N终了时：F2=F2=45080N4、减速阶段开始时：F3=F2-ma3=45080-372810.50=26440N终了时：F
16、3=F3=26440N5、爬行阶段开始时：F4=F3+ma3=26440+372810.50=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。2.3副提升设备选型计算2.3.1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
17、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)。 2.3.2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。 2.3.3钢丝绳的选择1、绳端荷载计算提升物料（按提矸计算）：Q矸=Q+Qm+QZ=5800+1800+610=82
18、10kg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PK大件=1.65kg/mPK人=1.5kg/m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-6V30+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
19、单位长度重量qk=Pk=21.96=3.92kg/m式中:n1尾绳钢丝绳根数根据以上计算，尾绳选用8515NAT-P847-1370型扁钢丝绳两根，其主要技术参数为：钢丝绳尺寸宽厚=85mm15mm，钢丝破断拉力总和Qq=542000N，钢丝绳单位长度质量为qk=3.82kg/m。 2.3.4提升机选择1）摩擦轮直径D90d=9022=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大件+nPkHj+n1qk(H+Hh)=5800+5350+41.9624+23.82(577+10)=15823kg最大静张力差Fc=Qr+（5800-4656）=3994
20、kg据此副井提升装置选用JKMD-2.254（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=0.23。 2.3.5提升系统的确定(见提升系统图6-1-4)1、井架高度HjHr+Hg+0.75Rt+e=11+7+0.751.125+5=23.8m取HJ24m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、
21、提升机摩擦轮与提升中心线距离LSLS=0.6Hj+3.5+D=0.624+3.5+2.25=20.2m取LS=21m3、钢丝绳弦长下弦长LX1 26.3m上弦长LX 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下=arctan+arcsin=arctan+arcsin=491726上出绳角下=arcsin482175、围包角的确定经计算围包角181159 2.3.6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）QCQ-nPkHc-QZ=D2Q-nPkHc =2.4842850-41.96611=2289.2kg当围包角=181159时
22、查表得D2=2.4842、按动防滑条件QCQ+Gd-nPkHc-Qz=A2Q+C1Gd-nPkHc经查表当加速度a1取0.5m/s2,A2=2.3,C1=0.15。则QC=2.32850+0.152300-41.96402=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。 2.3.7钢丝绳和提升机校验1、首绳安全系数提升矸石时m=10.28.2-0.0005H=7.9提升人员m=9.99.2-0.0005H=8.9提升大件设备m=8.38.2-0.0005H=7.9满足要求。
23、2、最大静张力和最大静张力差如前计算最大静张力Fj=15823kg=155070N215000N最大静张力差Fc=3994kg39141N3满足要求。式中：MZ-制动力矩 MJ-静荷重旋转力矩 2.3.13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.符合要求。最大班作业时间平衡表 提升内容单 位数 量每次提升量每班提升次数每次提升时间（S）总需时间（S）下放人员人95304189.4757.6上提人员人48302189.4378.8提升材料和设备车10110169.41694提升矸石车20120141.42828其它次1010189.4189
24、4合 计7552.4(s)，2.1(h) 2.3.14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。 2.3.15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。2.4开采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JKMD2.254（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-6V30+FC
25、-1770-326型钢丝绳左右捻各两根。尾绳选用8815NAT-P847-1360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。 2.4.1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=10.2s加速阶段行程：h1=t1=10.2=26m2、正常减速阶段减速阶段时间：t3=9.4s减速阶段行程：h3=t3=9.4=25.9m3、爬行阶段爬行时间：t4=6.25s爬行距离：h4=2.5m4、抱闸停车时间t5=1s5、等速阶
26、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=43.6s6、一次提升循环时间提升人员时：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+60=130.5s提升物料时：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+40=110.5提升矸石时：Tx=t1+t2+t3+t4+t5+=10.2+43.6+9.4+6.25+1+12=82.5s式中: 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。 2.4.2提升系统动力学计算1、提升系统总变位质量m=m
27、+2mz+4PkLp+2mt+mj+md =2850+（4656+5800）+41.96602+22300+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=1.228509.8+345520.5=50792N终了时：F1=F1=50792N（2）、等速阶段开始时：F2=F1-ma1=50792-345520.50=33516N终了时：F2=F2=33516N（3）、减速阶段开始时：F3=F2ma3=33516-345520.50=16240N终了时：F3=F3=16240N（
28、4）、爬行阶段开始时：F4=F3+ma3=16240+345520.50=33516N终了时：F4=F4=33516N 2.4.3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.符合要求。最大班作业时间平衡表 提升内容单 位数 量每次提升量每班提升次数每次提升时间（S）总需时间（S）下放人员人125305130.5652.5上提人员人63303130.5391.5提升材料和设备车20120110.52210提升矸石车4014082.53300其它次1010130.51305合 计7859(s)，2.2(h)经计算所选副井提升设备在初期开采七2煤时
29、,可满足副井辅助提升任务的要求。3 矿井提升设备的安全管理3.1对提升机司机的要求 1、矿井的每一主要提升装置都必须配有正、副司机。在交接班、人员上下井的时间内，必须正司机操作，副司机监护。 每班升降人员前，要先开一次空车，检查提升机动作情况；但连续运转时，可不受此限。发生故障时，司机必须立即向矿调度室报告。2、提升机司机必须经过严格训练，经考试合格，取得合格证，方准操作提升机和进行监护操作。提升司机应熟悉所操纵的提升机主要部件的构造和动作原理，熟悉主要电气设备的技术性能和动作原理，应做到会操作、会保养、会维修、会排除故障。司机应参加所操纵的提升机的各类检修验收和试运转工作。3、提升机司机应严
30、格遵守操作规程，严格执行交接班制度、岗位责任制，不得擅离职守。4、主要提升装置必须具备下列资料，并妥善保管：绞车说明书、绞车总装配图、制动装置结构图和制动系统图、电气系统图、提升装置(绞车、钢丝绳、天轮、提升容器、防坠器和罐道等)的检查记录簿、钢丝绳的检验和更换记录簿、安全保护装置试验记录簿、事故记录簿、岗位责任制和设备完好标准、司机交接班记录簿、操作规程。制动系统图、电气系统图、提升装置的技术特征和岗位责任制等必须悬挂在绞车房内。3.2操作前的准备和检查1巡视检查在开车前后及交接班时，由非值班司机进行巡视检查。巡检应按每台提升绞车绘制的巡检路线进行。巡检的方法主要是：手摸、目视、耳听等。巡检的重点为：制动闸系统施闸时，闸瓦与闸轮或闸盘接触是否平稳，有无剧烈跳震和颤动；松闸时，闸瓦与闸轮或闸盘间隙是否符合规定值。闸瓦有无断裂，磨损厚度是否超限。油压或气压系统是否漏油或漏气。各发热部位的温度是否超过规定值。电流表、电压表、压力表、温度计等仪表的指示是否正确。滚筒转动有无异响和震动，减速器转动有无异响。油流指示器给油量是否正常，强制性润滑的内部油管喷油情况。通过油管查看油面的高
