琿春八連城煤礦主井穩絞係統及鋼絲繩選型計算

　　琿春八連城煤礦主井穩絞係統及鋼絲繩選型計算

　　φ=6m H=531m

　　1. 主提升係統

　　1.1、 計算條件：

　　提矸石時：ma=7.5 提升人員時：ma=9

　　H0=531+25.87=556.87m≈557m

　　3m3吊桶自重:1049kg SJZ6.7型傘鑽重：7800kg

　　9T鉤頭重：190kg 2.4m滑架重:250kg

　　1.2、鋼絲繩終端荷重有兩種組合，即：

　　⑴、提升3m3 吊桶時：

　　Q0=吊桶自重+鉤頭+滑架+滑架緩衝裝置+0.9×吊桶容積×矸石單位重+0.45×吊桶容積×水比重

　　=1049+190+250+30+0.9×3×1700+0.45×3×1000=7459kg

　　⑵、提升SJZ6.7傘鑽時： Q0=7800+190+250=8240kg

　　1.3、按提升傘鑽時選擇鋼絲繩

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps= Q0/[110σB /ma - H0]

　　=8240/[110×180/7.5-557]

　　=8240/2083=3.96kg/m

　　根據以上計算， 選用18×7+FC-ф34-1770鋼絲繩， PSB=4.51kg/m>Ps, δb=1770N≈180kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=82969kg。

　　1.4、鋼絲繩安全係數校核：

　　提傘鑽時：m= Qd/( Q0+PSB·H0 )= 82969 /(8240+4.51×557)

　　=82969/10752=7.7 > ma=7.5

　　提升人員時：m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=82969/(1049+190+250+4.51×557+8×80) =82969/4641=17.9> ma=9

　　1.5、提升機選型計算：

　　滾筒直徑：D≥60ds 即D≥60×34=2040mm

　　D≥900δ 即D≥900×2.2=1980mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力和靜張力差：

　　最大靜張力：Fj= Q0+PSB·H0 =8240+4.51×557=10752kgf

　　最大靜張力差：Fj= Fc=10752kgf

　　根據以上計算，選用JK-2.8/15.5型提升機，配800kw電機，轉速580r/min。

　　提升機性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大靜張力差kg最大

　　繩徑mm最大提升高度m繩 速m/s

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　一層二層

　　JKZ-2.8/15.512800220015000150004045410295.48

　　1.6、電機功率校核：

　　P = [(Q0+PSB·H0 )·υmB]/102ηC]

　　=[(8240+4.51×557)×5.48]/102×0.85]

　　=(10752×5.48)/86.7=58921/86.7=680kw

　　因此，電機功率800 kw，轉速580r/min，基本滿足要求。

　　1.6提升天輪選型：

　　天輪直徑：D≥60ds 即D≥60×34=2040mm

　　D≥900δ 即D≥900×2.2=1980mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：Fj=10752kg

　　根據以上計算，選用ф2.5m鑿井提升天輪，天輪允許最大繩徑ф40mm,鋼絲繩全部破斷力總和113500kg,滿足要求。

　　2. 副提升係統

　　2.1、計算條件:

　　提矸石時：ma=7.5 提升人員時：ma=9

　　H0=557mm 3m3吊桶自重:1049kg

　　9T鉤頭重：190kg 2.3m滑架重:250kg

　　2.2、鋼絲繩終端荷重：

　　提升3m3 吊桶時：

　　⑴、Q0=吊桶自重+鉤頭+滑架+滑架緩衝裝置+0.9×吊桶容積×矸石單位重+0.45×吊桶容積×水比重

　　=1049+190+250+30+0.9×3×1700+0.45×3×1000=7459kg

　　⑵、提升SJZ6.7傘鑽時： Q0=7800+190+250=8240kg

　　2.3、按提升傘鑽時選擇鋼絲繩

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps= Q0/[110σB /ma - H0]

　　=8240/[110×170/7.5-557]

　　=8240/1937=4.25kg/m

　　根據以上計算， 選用18×7+FC-ф34-1770鋼絲繩， PSB=4.51kg/m>Ps, δb=1770N≈180kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=82969kg。

　　2.4、鋼絲繩安全係數校核：

　　提傘鑽時：m= Qd/( Q0+PSB·H0 )= 82969 /(8240+4.51×557)

　　=82969/10752=7.7 > ma=7.5

　　提升人員時：m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=82969/(1049+190+250+4.51×557+8×80) =82969/4641=17.9> ma=9

　　2.5、提升機選型計算：

　　滾筒直徑：D≥60ds 即D≥60×34=2040mm

　　D≥900δ 即D≥900×2.2=1980mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力和靜張力差：

　　最大靜張力：Fj= Q0+PSB·H0 =8240+4.51×557=10752kgf

　　最大靜張力差：Fj= Fc=10752kgf

　　根據以上計算，選用2JK-3.5/20型提升機，配800kw電機，轉速580r/min。

　　提升機性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大靜張力差kg最大

　　繩徑mm最大提升高度m繩 速m/s

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　一層二層

　　2JK-3.5/202350017001700011500433306705.3

　　2.6、電機功率校核：

　　P = [(Q0+PSB·H0 )·υmB]/102ηC]

　　=[(8240+4.51×557)×5.3]/102×0.85]

　　=(10752×5.3)/86.7=56986/86.7=657kw

　　因此，電機功率800kw ，轉速580r/min能夠滿足要求。

　　2.7、提升天輪選型：

　　天輪直徑：D≥60ds 即D≥60×34=2040mm

　　D≥900δ 即D≥900×2.2=1980mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：Fj=10752kg

　　根據以上計算，選用ф2.5m鑿井提升天輪，天輪允許最大繩徑ф40mm,鋼絲繩全部破斷力總和113500kg,滿足要求。

　　3、 主、副穩繩：

　　3.1、計算條件：ma=6 H0=557m

　　根據“規程”規定，穩繩張緊力1000kg/100m,

　　Fx=1000/100×557=5570kg

　　3.2、鋼絲繩選型計算：

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps= Fx/[110σB /ma - H0]

　　=5570/[110×170/6-557]

　　=5570/2560=2.18kg/m

　　根據以上計算， 選用6×19+FC-ф26-1670鋼絲繩，PSB=2.37kg/m>Ps, δb=1670N≈170kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=43268kg。

　　鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Fx+PSB·H0 )

　　=43268/(5570+2.37×557)

　　=43268/6890=6.28 > ma=6

　　3.3、穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×26=520mm

　　D≥300δ 即D≥300×1.7=510mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj= Fx+ PSB·H0=5570+2.37×557=6890kgf

　　根據以上計算，選用JZ—10/600A穩車，其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大 繩徑

　　mm容繩量

　　m繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　JZ—10/600A1800100010000316006/3

　　3.4、提升天輪選型：

　　天輪直徑： D≥20ds 即D≥20×26=520mm

　　D≥300δ 即D≥300×1.7=510mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：

　　Fj= Fx+ PSB·H0=5570+2.37×557=6890kgf

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格1×0.65m，天輪允許最大繩徑ф31mm,單根鋼絲繩最大靜張力為10000kg，滿足要求。

　　3. 吊盤：

　　4.1、計算條件：ma=6 H0=557mm

　　吊盤自重：10200kg

　　中心回轉抓岩機重(包含抓鬥重量、矸石重量及抓鬥對矸石提升力)：10460kg

　　臥泵重：3200kg 水箱重：500kg

　　水重：3500kg 分灰器重：500kg

　　砼重：500kg 人員重：800kg

　　電器設備及其它物料重：1000kg

　　主副提信號電纜各一趟： MKVV-10*2.5 G=557*0.445*2=496Kg

　　監控線兩趟 ： G=100 Kg

　　卡子 1.5kg/付 1.5×88付× 2趟=264kg

　　合計：31520kg

　　根據上述荷載計算，按雙繩懸吊進行鋼絲繩選型及校核。

　　鋼絲繩終端荷重：Q0=31520/2=15760kg

　　4.2、鋼絲繩選型計算：

　　單根鋼絲繩終端荷重: Q0=15760kg

　　每根鋼絲繩單位長度重量: Ps=Q0/[110σB /ma - H0]

　　=15760/[110×170/6-557]

　　=15760/2560=6.16kg/m

　　根據以上計算， 選用6×19+FC-ф44-1770鋼絲繩，PSB=6.8kg/m>Ps, δb=1770N≈180kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=131305kg。

　　4.3、鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=131305/(15760+6.8×557)

　　=131305/19548=6.7> ma=6

　　4.4、穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×44=880mm

　　D≥300δ 即D≥300×2.8=840mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj= Q0+PSB·H0 =15760+6.8×557=19548kgf

　　根據以上計算，選用JZ-25/1300型穩車，其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大繩

　　徑mm容繩量

　　M繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　JZ-25/1300110501500250005213006/3

　　4.5、天輪選型計算：

　　天輪直徑：D≥20ds 即D≥20×44=880mm

　　D≥300δ 即D≥300×2.8=840mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：

　　Fj= Fx+ PSB·H0=15760+6.8×557=19548kgf

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格 1×1.05m，天輪允許最大繩徑ф52mm,單根鋼絲繩最大靜張力為25000kg，滿足要求。

　　4. 中心回轉抓岩機:

　　5.1、計算條件：

　　ma=6 H0=9557m

　　中心回轉抓岩機重:10460kg

　　5.2、鋼絲繩選型計算：

　　鋼絲繩終端荷重：Q0=10460kg

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps=Q0/[110σB /ma - H0]

　　=10460/[110×170/6-557]

　　=10460/2560=4.09kg/m

　　根據以上計算， 選用18×7+FC-ф34-1770鋼絲繩，PSB=4.51kg/m>Ps, δb=1770N≈180kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=82969kg。

　　鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=82969/(10460+4.51×557)

　　=82969/12972=6.4> ma=6

　　5.3、穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×34=680mm

　　D≥300δ 即D≥300×2.2=660mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj= Q0+PSB·H0 =10460+4.51×557=12972kgf

　　根據以上計算，選用JZ-16/800A型穩車，

　　其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大 繩徑

　　mm容繩量

　　m繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　JZ-16/800A1100012501600040.58006/3

　　5.4、天輪選型計算：

　　天輪直徑：D≥20ds 即D≥20×34=680mm

　　D≥300δ 即D≥300×2.2=660mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：

　　Fj=10460+4.51×557=12972kgf

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格1×0.8m，天輪允許最大繩徑ф40mm,單根鋼絲繩最大靜張力為16000kg，滿足要求。

　　6. 安全梯

　　6.1、計算條件：ma=6 H0=557m

　　由《建井工程手冊》查得，安全梯終端載荷Q0=2500kg

　　6.2、鋼絲繩選型計算：

　　鋼絲繩終端荷重：Q0=2500kg

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps=Q0/[110σB /ma - H0]

　　=2500/[110×170/6-557]

　　=2500/2560=0.98kg/m

　　根據以上計算， 選用18×7+FC-ф18-1670鋼絲繩，PSB=1.26kg/m>Ps, δb=1670N≈170kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=21554kg。

　　鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=21554/(2500+1.26×557)

　　=21554/3202=6.73> ma=6

　　6.3、穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×18=360mm

　　D≥300δ 即D≥300×1.2=360mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj= Q0+PSB·H0 =2500+1.26×557=3202kg

　　根據以上計算，選用安全梯專用穩車JZA2-5/1000，

　　其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大 繩徑

　　mm容繩量

　　m繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　JZA2-5/100016301000500028100012/

　　6.4、天輪選型計算：

　　天輪直徑：D≥20ds 即D≥20×18=360mm

　　D≥300δ 即D≥300×1.2=360mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：

　　Fj= Q0+PSB·H0=2500+1.26×557=3202kg

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格 1×0.65m，天輪允許最大繩徑ф31mm,單根鋼絲繩最大靜張力為10000kg，滿足要求。

　　7. 排水管懸吊：

　　7.1、 計算條件：ma=6 H0=531m

　　終端載荷統計如下：

　　無縫鋼管ф108×5 管路重：12.7×531=6744kg

　　4″快速接頭 4.6kg/付 重：4.6×88=405kg

　　卡子重：4.67×88=411kg 終端卡子重：22kg

　　水重：4530kg

　　水泵電纜：MY-3*70+1*16 G=531*4.2=2230 kg

　　合計：14342kg

　　7.2、鋼絲繩選型計算：

　　排水管采用雙繩懸吊每根繩終端荷載為:

　　Q0=14342/2=7171kg

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps=Q0/[110σB /ma - H0]

　　=7171/[110×170/6-557]

　　=7171/2560=2.8kg/m

　　根據以上計算， 選用6×19+FC-ф30-1770鋼絲繩，PSB=3.16kg/m >Ps, δb=1770N≈180kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=61150kg。

　　7.3、鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=61150/(7171+3.61×557)

　　=61150/9182=6.66> ma=6

　　7.4、穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×30=600mm

　　D≥300δ 即D≥300×2=600mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj=Q0+PSB·H0 =7171+3.61×557=9182kg

　　根據以上計算，選用2JZ-10/600A型穩車，其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大 繩徑

　　mm容繩量

　　m繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　2JZ-10/600A280010002*10000316006/3

　　7.5、天輪選型計算：

　　天輪直徑：D≥20ds 即D≥20×30=600mm

　　D≥300δ 即D≥300×2=600mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：

　　Fj=7171+3.61×557=9182kgf

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格 2×0.65m，天輪允許最大繩徑ф31mm,單根鋼絲繩最大靜張力為10000kg，滿足要求。

　　8. 壓風供水管懸吊：

　　8.1 計算條件：ma=5 H0=531mm

　　終端載荷統計如下：

　　壓風管：無縫鋼管ф159×5 18.9 kg/m

　　管路重：18.99×531=100844kg

　　供水管：無縫鋼管ф57×3.5 4.62 kg/m

　　管路重：4.62×531=2453kg

　　水重： G=1042 kg

　　卡子重：5.5Kg/個×88個=484kg

　　終端卡子重：22kg

　　分風器等重：100kg

　　6″快速接頭 6.16kg/付 重：6.16×88=542kg

　　動力電纜一趟： MY-3*25+1*10 G=531*1.964=1043Kg

　　合計： 15770kg

　　8.2鋼絲繩選型計算：

　　排水管采用雙繩懸吊，每根繩終端荷載為:

　　Q0=15770/2=7885kg

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps=Q0/[110σB /ma - H0]

　　=7885/[110×180/5-557]

　　=7885/3403=2.3kg/m

　　根據以上計算， 選用6×19+FC-ф28-1770鋼絲繩，PSB=2.75kg/m>Ps, δb=1770N≈180kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=53272kg。

　　8.3、鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=53272/(7885+2.75×557)

　　=53272/9417= 5.66 > ma=5

　　8.4穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×28=560mm

　　D≥300δ 即D≥300×1.8=540mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj=Q0+PSB·H0 =7364+2.75×557=8896kgf

　　根據以上計算，選用2JZ-10/600A型穩車，其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大 繩徑

　　mm容繩量

　　m繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　2JZ-10/600A280010002×10000318006/3

　　8.5天輪選型計算：

　　天輪直徑：：D≥20ds 即D≥20×28=560mm

　　D≥300δ 即D≥300×1.8=540mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力： Fj=8896kgf

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格 2×0.65m，天輪允許最大繩徑ф31mm,單根鋼絲繩最大靜張力為10000kg，滿足要求。

　　9. 模板：

　　9.1、 計算條件：ma=6 H0=557m

　　模板重：21000kg

　　9.2、鋼絲繩選型計算：

　　模板采用三繩懸吊，每根繩終端荷載為:Q0=21000/3=7000kg

　　鋼絲繩單位長度重量: Ps=Q0/[110σB /ma - H0]

　　=7000/[110×170/6-557]

　　=7000/2560=2.73kg/m

　　根據以上計算， 選用6×19+FC-ф30-1670鋼絲繩，PSB=3.16kg/m>Ps, δb=1670N≈170kg/cm2,

　　破斷力總和Qd=57649kg。

　　9.3、鋼絲繩安全係數校核：

　　m= Qd/( Q0+PSB·H0 )

　　=57649/(7000+3.16×557)

　　=57649/8760=6.58 > ma=6

　　9.4、穩車選型計算：

　　滾筒直徑：D≥20ds 即D≥20×30=600mm

　　D≥300δ 即D≥300×2=600mm

　　鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力：

　　最大靜張力：Fj= Q0+PSB·H0 =7000+3.16×557=8760kgf

　　根據以上計算，選用JZ-10/600型穩車，其性能參數如下：

　　型 號滾 筒最大

　　靜張力

　　kg最大 繩徑

　　mm容繩量

　　m繩速

　　m/min

　　快/慢

　　數量直 徑

　　mm寬 度

　　mm

　　JZ-10/6001800100010000316006/3

　　9.5、天輪選型計算：

　　天輪直徑：D≥20ds 即D≥20×30=600mm

　　D≥300δ 即D≥300×2=600mm

　　鋼絲繩作用在天輪上的最大靜張力：Fj=8760kgf

　　根據以上載荷情況，選用天輪規格 1×0.65m，天輪允許最大繩徑ф 31mm,單根鋼絲繩最大靜張力為10000kg，滿足要求。