矿井通风.doc

第五章 通风与安全 第一节 概 况 根据矿方提供的实测资料 -75m水平煤层瓦斯含量瓦斯绝对涌出量为6.05m3/min，瓦斯相对涌出量为6.45m3/t，矿井为低瓦斯矿井。煤尘无爆炸危险性，煤层有自燃性。 第二节 矿井通风 一、通风系统 该矿井采用副井进风，主井回风的中央并列式通风系统。 二、矿井需风量计算 根据煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范知，矿井风量，可分别按照瓦斯涌出量、工作面温度、使用炸药量和井下最多工作人员进行计算，取其中的最大值确定矿井的需风量，确保工作面安全生产和良好的工作环境。 （一）按最大班下井人数需风量进行计算 Q矿井4NK41031.2492m3/min8.2m3/s 式中 Q矿井矿井总供风量，m3/min； 4每人每分钟供风标准，m3/min.人； N井下同时工作的最多人数，考虑到交接班时同时在井下人员的重叠系数1.5，井下最多人数按103人计算； K矿井通风系数，取1.20。 （二）按瓦斯涌出量及总回风流中的相对瓦斯浓度不超过0.75计算 Q矿井100Tq瓦K/（0.752460） 0.0926Tq瓦K 0.09269096.451.9 1031.5m3/min≈17.2m3/s 式中 Q矿井矿井总供风量，m3/min； T矿井平均日产量，取909t； q瓦矿井瓦斯平均相对涌出量，取4.21m3/t.d； K 风量备用系数，取1.9。 （三）按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 Q矿井（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐∑Q它）K 式中 Q矿井矿井总供风量，m3/min； ∑Q采回采工作面实际需风量的总和，m3/min； ∑Q掘掘进工作面实际需风量的总和，m3/min； ∑Q硐独立通风硐室实际需风量的总和，m3/min； ∑Q它除采掘硐室外其他需风量的总和，m3/min； K矿井通风系数，取1.20。 1.回采工作面需风量计算 回采工作面按瓦斯（二氧化碳）涌出量、工作面温度、同时工作的最多人数、炸药用量分别计算，取其中最大值，并用风速验算。 ①按回采工作面瓦斯涌出量计算 Q采＝100q采绝KCH4 ＝1004.241.8＝763.2m3/min≈13m3/s 式中 Q采回采工作面需要风量，m3/min； q采绝回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，按全矿井瓦斯涌出量的70计，q采绝6.050.74.24 m3/min； KCH4采面瓦斯涌出不均衡通风系数，炮采1.4～2.0，取1.8。 ②按回采工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q采＝60V采S采Ki ＝60 1.86.41.0＝691.2m3/min11.52m3/s。 式中 V采回采工作面风速,取1.8m/s； S采回采工作面的平均断面积，6.4m2； Ki工作面长度系数；取1.0。 ③按回采工作面同时作业人数计算需风量 Q采≥4N Q采≥460＝240m3/min4m3/s。 式中 N回采工作面同时工作的最多人数，按交接班时计算，考虑交接班时人员的重叠系数1.5，N取60人； ④按回采工作面炸药消耗量计算需风量 按一次最多炸药消耗量计算 Q采≥25A Q采＞255.0＝125m3/min2.08m3/s。 式中 A一次爆破炸药取最大用量5.0kg 取最大值，即按回采工作面瓦斯涌出量条件计算，取回采工作面风量为13m3/min。 ⑤回采工作面风速验算 煤矿安全规程规定，采面最高、最低风速分别为4 m/s和0.25 m/s。 则最大风量 Qmax V采S采46.425.6m3/s 则最小风量 Qmin V采S采0.256.41.6m3/s 有 1.6m3/s＜13m3/s＜25.6m3/s 满足规程关于风速的规定。 故回采工作面风量取最大值为13m3/s。 2.掘进工作面 投产时，12采区布置2个煤巷掘进工作面，保证12采区工作面之间的正常接替，由于12采区内断层较多，可采储量少，考虑采区之间的正常接替，另布置1个21采区轨道下山掘进面。掘进工作面按瓦斯涌出量、同时工作的最多人数、局部通风机吸风量、炸药量分别计算，取其中最大值，并用风速验算。 两个煤巷掘进工作面需风量 ①按瓦斯涌出量计算 Q煤掘＝100q掘绝KCH4m3/min 式中KCH4－瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.8； q掘绝－掘进工作面绝对瓦斯涌出量，按全矿井瓦斯绝对涌出量的30计算，q掘绝6.050.31.82 m3/min； 则Q煤掘＝1001.821.8＝327.6m3/min5.46m3/s ②按人数计算掘进工作面实际需风量 Q掘＝4Nm3/min 式中N－掘进工作面同时工作的最多人数，取30人 则Q掘＝430＝120 m3/min ③按局部通风机实际吸风量计算 Q掘 QfIKf 30011.2360 m3/min6m3/s Qf－掘进面局部通风机额定风量，选用FBDN05.6型局扇，技术参数如下电机功率为152kW，风量范围为280～430 m3/min。取Qf 300m3/min； I－掘进面同时运转的局部通风机台数，1台； kf－为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。 ④按最大炸药消耗量计算 Q掘25A 252.562.5 m3/min 式中 25每爆破1㎏炸药需要供给的风量，m3/min; A掘进工作面一次最多炸药消耗量，2.5㎏; 通过计算可知掘进工作面的最大需风量为Q掘237.1m3/min。 经计算，煤巷掘进工作面需风量最大值为按通风机实际吸风量360m3/min。 风速验算 按最低风速验算 Q掘≥600.25S＝99 m3/min，煤巷掘进断面为6.6㎡。按最高风速验算 Q掘≤604S＝1584 m3/min 由以上计算可知，掘进工作面的最大需要风量取360m3/min,在风速上、下限以内，符合要求。 根据统计的结果，通风容易时期共布置3个掘进工作面，掘进工作面总需分量为3618 m3/s。 通风困难时期共布置2个掘进工作面，掘进工作面总需分量为2612 m3/s。 3.硐室需风量 通风容易时期井下独立通风的硐室有绞车房、溜煤眼，每个硐室配风各取1m3/s，则∑Q硐2m3/s。 通风困难时期井下独立通风的硐室有采区变电所、采区泵房，每个硐室配风各取1m3/s，则∑Q硐2 m3/s。 井下中央变电所、泵房及消防材料库采取新鲜风流通过。 4.其他需风量 通风容易时期其他需风量按1个地点分配，取∑Q硐3 m3/s。 通风困难时期他需风量按3个地点分配，取∑Q硐339 m3/s。 5.矿井总需（供）风量 根据以上计算，应按矿井瓦斯涌出量配风，同时考虑到掘进工作面用风和井底硐室、采区各硐室的用风量如下 通风容易时期 Q矿井（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐∑Q它）K （133623）1.20 43.2m3/s 取44 m3/s。 通风困难时期 Q矿井（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐∑Q它）K （132629）1.20 43.2m3/s 取44 m3/s。 即通风容易时期和困难时期矿井总分量均为44 m3/s。 风量分配原则是分配到各用风地点的风量，不低于计算出的需风量。各用风地点的风速应符合煤矿安全规程规定。 矿井通风容易时期风量分配表 表5-2-1 用风地点 计算风量m3/s 实际配备风量m3/s 作业点个数 回采工作面 13 14 1 掘进工作面 36 36 3 溜煤眼 1 4 1 其他 2 8 1 合计 35 44 矿井通风困难时期风量分配表 表5-2-2 用风地点 计算风量m3/s 实际配备风量m3/s 作业点个数 回采工作面 13 15 1 掘进工作面 26 26 2 采区变电所 1 2 采区水泵房 1 2 1 其他 9 13 3 合计 36 44 三、矿井通风负压 根据开拓方式和采区布置确定的矿井通风容易时期负压产生在12采区12021工作面，风量为44m3/s，其最小负压为750.01Pa。矿井通风困难时期负压产生在21采区21041工作面，最大负压产生在21采区21041工作面，风量为44m3/s，其最大负压为1093.80Pa。计算公式如下 式中L、P、S分别为各井巷的长度、周长、净断面； α摩擦阻力系数； Q各井巷和硐室所需要的实际风量。 其总和为总摩擦阻力，即 h1-2 h2-3hn-1 式中h1-2， h2-3，hn-1为各段井巷之摩擦阻力，Pa。 通风容易时期和困难时期负压计算见表5-2-3、表5-2-4所示。考虑到15局部阻力，得到矿井通风阻力为 通风容易时期的总阻力h阻862.52 Pa 通风困难时期的总阻力h阻1257.87Pa 四、等积孔计算 经计算，矿井通风容易时期的等积孔为1.78m2，矿井困难时期的等积孔为1.48m2，矿井通风难易程度属于中等。 通风容易时期负压计算表 表5-2-3 序号 巷道名称 支护方式 a （kgs2/m4） P （m） L （m） S （m2） Q （m3/s） V （m/s） H （Pa） 1 副井 混凝土 0.004 14.4 329.7 16.6 44 3.06 79.96 2 井底车场（双轨） 锚喷 0.0027 12.5 15 10.8 26 2.08 2.72 3 井底车场（单轨） 锚喷 0.0027 10.4 26 7.5 26 2.50 11.70 4 西轨道运输大巷 砌碹 0.0027 10.4 80 7.5 30 2.88 47.92 5 12采区轨道运输巷 锚喷 0.0027 9.8 90 8.2 30 3.06 38.87 6 12采区轨道运输巷 锚喷 0.0027 9.8 90 8.2 18 1.84 13.99 7 联络巷 锚喷 0.0027 9.8 17 8.2 16 1.63 2.09 8 12021工作面运输巷 工字钢 0.0037 10.5 160 6.6 14 1.33 42.38 9 12021工作面 单体柱 0.0047 10.2 100 6.4 14 1.37 35.84 10 12021工作面回风巷 工字钢 0.0037 10.5 135 6.6 14 1.33 35.76 11 12021工作面回风巷 工字钢 0.0037 10.5 43 6.6 16 1.52 14.88 12 12采区运输机巷 工字钢 0.0037 10.5 34 6.6 16 1.52 11.76 13 12采区运输机巷 锚喷 0.0027 9.8 29 8.2 16 1.63 3.56 14 12采区运输机巷 锚喷 0.0027 9.8 78 8.2 18 1.84 12.13 15 12采区运输机巷 锚喷 0.0027 9.8 78 8.2 30 3.06 33.69 16 12采区运输机巷 锚喷 0.0027 9.8 127 8.2 30 3.06 54.85 17 上仓斜巷 锚喷 0.0027 9.8 75 8.2 30 3.06 32.39 18 总回风巷 锚喷 0.0027 9.8 21 8.2 44 4.49 19.51 19 主井井筒 混凝土 0.004 11.9 330.4 11.3 44 3.70 209.48 20 主井风硐 混凝土 0.0005 6.3 25 3.2 44 6.98 46.53 21 合计 750.01 22 局部通风阻力15％ 112.50 23 总计 862.52 通风困难时期负压计算表 表5-2-4 序号 巷道名称 支护方式 a （kgs2/m4） P （m） L （m） S （m2） Q （m3/s） V （m/s） H （Pa） 1 副井 混凝土 0.004 14.4 329.7 16.6 44 3.06 79.96 2 井底车场（双轨） 锚喷 0.001 12.5 15 10.8 40 3.20 2.38 3 东轨道运输大巷 砌碹 0.001 10.4 60 7.5 40 3.85 23.67 4 东轨道运输大巷 砌碹 0.001 10.4 25 7.5 38 3.65 8.90 5 21采区上部车场 锚喷 0.001 9.8 20 8.2 32 3.27 3.64 6 21采区轨道下山 工字钢 0.0017 10.5 10 6.6 34 3.24 7.18 7 21采区轨道下山 工字钢 0.0017 10.5 135 6.6 31 2.95 80.55 8 21采区轨道下山 工字钢 0.0017 10.5 133 6.6 29 2.76 69.45 9 21采区轨道下山 工字钢 0.0047 10.5 88 6.6 23 2.19 79.91 10 21040工作面运输巷 工字钢 0.0027 10.5 160 6.6 15 1.43 35.50 11 21040工作面 单体柱 0.0027 10.2 45 6.4 15 1.47 10.64 12 21040工作面回风巷 工字钢 0.0027 10.5 386 6.6 15 1.43 85.64 13 联络巷 锚喷 0.0027 9.8 12 8.2 21 2.14 2.54 14 21采区运输机下山 工字钢 0.0027 10.5 135 6.6 29 2.76 111.96 15 21采区运输机下山 工字钢 0.0027 10.5 135 6.6 31 2.95 127.93 16 21采区运输机下山 工字钢 0.0027 10.5 48 6.6 34 3.24 54.72 17 上仓斜巷 锚喷 0.0027 9.8 50 8.2 38 3.88 34.65 18 总回风巷 锚喷 0.0027 9.8 20 8.2 44 4.49 18.58 19 主井井筒 混凝土 0.004 11.9 330.4 11.3 44 3.70 209.48 20 主井风硐 混凝土 0.0005 6.3 25 3.2 44 6.98 46.53 21 合计 1093.80 22 局部通风阻力15％ 164.07 23 总计 1257.87 四、通风设施、防止漏风和降低风阻的措施 1.矿井通风设施要保证质量，加强管理，风门成组设置，正向风门连锁。门墙要深入巷道围岩内，砖砌门墙要用水泥砂浆抹面。各上、下山和车场附近风门应重点管理，门框与风门结合部应严密。 2.风硐以及备用风机的风道门应经常检查，消除漏风，保证外部漏风率不超过5。 3.进、回风巷道间应保持一定的距离，尽量少开联络巷道。 4.局部通风机风筒、水管过风墙处应将缝隙封闭严实。 5.巷道要定期清理，巷道内严禁堆放杂物等。 6.巷道变形量超过15时应及时扩修。 第三节 灾害预防 为确保矿井安全，在矿井建设和生产过程中要严格执行煤矿安全装备基本要求、煤矿安全监测装备标准和使用管理规定、煤矿安全规程等有关规程规定，对瓦斯、煤尘、水害等进行早期预测预防，切实防止灾害的发生。 一、防水 1.井下防治水 （1）底板水主要是煤层底板L7-L8灰岩内裂隙岩溶水，该含水层与煤层之间有0.1～28.17m左右的泥岩及砂质泥岩隔水层，在正常条件下有10.02m的隔水层。根据矿方提供的资料，本井田水文地质条件中等，目前石炭系灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层最高水位标高为110m，经计算个别地带隔水层起不到隔水作用，因此煤层顶板进行注浆加固。但该区0.5-5m落差的小断层比较多，煤层底板隔水性能遭到一定程度的破坏，所以在施工时加强探放水工作，对于断层进行注浆加固。 （2）断层水井田内较大的断层有四条，特别是魏寨正断层，井田的主要充水水源之一。生产中在断层附近必须留有足够的隔水煤柱，注意观察并加强探放水工作。 （3）井田浅部为矿井现有生产区的采空区以及相邻矿井杨家沟煤矿的采空区。除留足隔水煤柱外，必须坚持有疑必探，先探后掘原则，谨防采空区水进入巷道。 （4）本设计在井田浅部留有安全防水煤柱，生产中应确保煤柱的有效宽度和完整性。 （5）回采掘进时要加强观察，发现透水征兆（如挂红、淋汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶底来压，或出现裂隙、出现渗水、水色变深、有臭味异常等等）时，必须停止作业，立即采取措施，出现危及人身安全时要立即发出警报，赶快撤出危险地点所有人员。 （6）井下配备有足够能力的排水设施，断层两侧留有足够的防水煤柱。为了防止井下水患，采掘工作面配有探水钻。生产中加强井下水量和水情观察，要严格执行有疑必探，先探后掘原则，发现异常情况及时采取措施，防患于未然。 2.地面防治水 井田地面没有大的河流，该区地表东部和南部冲沟发育，工业场地北面紧邻岳村东沟，沟内常年无水，仅雨季洪水季节有水流过，汇入井田边界外的五星水库。施工中，工业场地及其所有建筑物的地坪标高及防洪设施，必须严格按设计施工，以防洪水灾害。每年雨季前应将地表塌陷的裂隙进行充填，防止地表水进入井下。 二、预防瓦斯 1.根据矿方提供的实测资料矿井开采-80m水平煤层瓦斯含量瓦斯相对涌出量为6.45m3/t，瓦斯梯度为2.86m3/t100m，矿井为低瓦斯矿井。虽然本矿井为低沼气矿井，但是生产中必须严格按照煤矿安全规程有关规定执行。 2.加强通风管理，合理分配风量，保证井下每个用风地点均有足够的新鲜风流。 3.严格执行瓦斯检测管理制度，一旦发生瓦斯浓度超限和局部瓦斯聚集时，应先撤出人员并立即采取相应的处理措施。 4.井下电器设备选型严格按照煤矿安全规程要求选型。 5.防止局部瓦斯职聚，临时停工地点不得停风，否则必须切断电源撤人，设置栅栏、警标。 6.随着井田开采深度的增加，瓦斯涌出量也会增加，生产中要加强观测，积极采取措施，尤其是地质变化地带、煤厚突然变化带等附近，必须先进行探放，达到安全规程要求后方可施工。 为了预防瓦斯事故，全矿装备一套KJ95型安全监测系统连续监测瓦斯情况，并配有便携式瓦斯检测设备，随时对个别地点进行瓦斯检查，发现瓦斯超限及时停工撤人。按矿井井下在籍人数配备有自救器，风门设有风电闭锁装置。 三、预防煤尘 1.本矿二1煤层煤尘虽无爆炸性，但还是要加强对煤尘的管理，要严格控制风速，若改变通风系统和增大风量时，必须相应调整风速，防止煤尘飞扬。采区溜煤眼不能放空，井下矿车不能漏煤，并定期检查维修，以保持良好状态。 2.井下设有完备的消防洒水系统，并配备消防器材，各煤炭转载点均要设有喷雾装置，为了降低空气中煤尘含量，采用湿式打眼，放炮采用水炮泥。 3.回采工作面要进行煤壁注水，湿润煤体减少煤尘的产生。 四、预防火灾 1.本矿井二1煤层属自燃煤层，要充分预防井下火灾的发生。井下煤巷采用砌碹，采用型钢支护的煤巷要喷射砂浆，封闭煤层表面。 2.各回采工作面采完后应及时密闭，防止风流进入采空区。 3.有机电设备的硐室均用不燃性材料支护， 并按规程要求设置防火门。 4.机电硐室、消防材料库及井下易着火地点配置灭火器等防火设备，并应保持设施的完好。 5.确保井下消防洒水系统的正常运行。 6.建设和生产期间要严格执行矿井防灭火规范， 防止火灾发生。 7.井下运输胶带采用阻燃型。扇风机房必须设置反风装置，井下一旦发生火灾时，能迅速反风，控制火势蔓延。井下各机电峒室均设置防火栅栏两用门，并配备足够的消防器材。 五、预防顶板事故 1.采掘工作面必须及时支护，严禁空帮空顶。 2.应及时敲邦问顶，遇有活碴活煤要及时处理，防止煤、岩突然冒落伤人。 3.要保证支架质量,棚口要严,后身要实，迎山角、扎角要适当。 4.加强巷道维修，发现断梁折柱或漏帮漏顶应及时进行修理。 5.采煤工作面放顶时应指派有经验的工人观察顶板。 6.为了防止顶板事故，设计将井底车场、运输大巷，采区巷道均布置在顶板砂岩中，井底车场的主要硐室均采用砼C30碹支护，其他岩石巷道均采用锚喷支护。采区中的煤巷均采用工字钢支护，岩巷中的-75m水平轨道运输平巷和-75m水平运输机平巷由于穿过芦沟正断层，断层附近的岩石比较破碎，强度较小，所以为了防止顶板事故，采用砼C20支护。采区中的其他岩石巷道均采用锚喷支护。 六、安全救护 本矿距芦沟矿井很近，距郑州集团救护大队和芦沟煤矿救护小队均为4km，一旦发生灾情，除充分利用郑州集团救护大队和芦沟煤矿救护小队的救护人员和设备外，本矿要成立专职安全生产管理机构，并组建辅助救护小队，配备相应人员和设备。生产中加强对救护人员进行培训，提高其救护能力，保障矿井安全生产。 第六章 提升、通风、排水和压缩空气设备 第一节 提升设备 一、主井提升设备 （一）提升方式 （一）提升方式 矿井采用立井双箕斗提升负担全矿提煤任务。经计算选用2JK－2/20型双滚筒绞车,滚筒直径2.0m，滚筒宽度1.0m;配套电机选用YR400－396型三相交流异步电动机，其功率为250kW，额定电压为6kV。 （二）提升设备选型 1.设计依据 井型年产量 An0.3Mt/a； 工作制度 br330d/a； 井筒深度 Hs330.4m； 每天净提升时间 t16h/d； 装载高度 Hz16.4m； 卸载高度 Hx9.5m； 提升任务担负矿井提煤任务。 2．提升容器 ①经济提升速度 Vj0.40.47.19m/s 式中 HtHs-HzHx330.4-16.49.5323.5m 实际取提升速度m/s。 ②一次提升时间Tx 式中 提升正常加速度，取0.7m/s2 μ容器起动初加速及爬行段延续的时间，取μ10s θ提升容器在每次提升后的休止时间，取θ8s 则 ③一次提升量 式中 C提升设备的不均匀系数，暂取C1.15； br提升设备年工作天数，由已知br330d； t提升设备每天工作时间，由已知t16h； a提升能力富裕系数，取1.2。 则 ④选择提升箕斗 争求矿方意见，要求使用箕斗提升，则使用2.5吨单绳立井非标准底卸式箕斗，其技术规格如下 箕斗全高 Hr5m 箕斗名义载重量 2.5t 箕斗自身质量 Qz＝2.5t 3.提升钢丝绳选择 ①绳端荷重 Qd＝mmz＝250025005000kg ②井架高度 Hj＝HxHr Hg0.75Rt9.5540.752.0/219.25m，取20m。 ③钢丝绳的悬垂长度 HcHj＋Hs-Hz＝20328-14334m ④钢丝绳单重 式中 m钢丝绳单位质量，kg/m； σB钢丝绳公称抗拉强度，17.00108kg/ m 2； 安全规程规定的安全系数，6.5； ⑤选取标准钢丝绳 根据计算选取6△（30）-Ф24-170型钢丝绳，钢丝绳直径Φ24mm，钢丝绳破断拉力总和38350kg，钢丝绳每米重为Pk2.234kg/m，钢丝绳中最粗钢丝直径为δ1.7mm。 验算安全系数 故符合煤矿安全规程的要求。 4.提升机选择 ①滚筒直径Dg ≥80d＝80241920 mm ②最大静张力 FjQd＋＝50002.2343349.81/100056.37kN ③最大静张力差 FcQ＋mpHc＝25002.2343349.81/100031.84kN ④确定减速器传动比；取。 选用2JK－2/20型绞车, 滚筒直径D2.0m，滚筒宽度B＝1.0m，变位质量mj＝7910kg，两滚筒中心距为1.09m；Fjmax60kN；Fcmax40kN。 ⑤验算滚筒宽度 式中 LS钢丝绳试验长度，取LS30m； Dg初选提升机滚筒直径m,Dg2.0m； K缠绕层数，2层； 3滚筒上钢丝绳摩擦圈数； 4附加的钢丝绳圈数； d所选提升钢丝绳直径mm，d24mm； ε滚筒上所缠绕钢丝绳间距mm，取ε2mm; Dp平均缠绕直径，m; 滚筒宽度满足要求。 ⑥计算天轮直径Dt≥80d＝8024＝1920mm ⑦选择天轮 根据计算的天轮直径，选用天轮TSG 2000/13.5。Dt2.0m,变位质量，mt307kg 5．提升机与井筒的相对位置确定 ①计算井架高度 HjHxHrHg0.75Rt 9.5540.752.02 19.25m 圆整后取20m。 ②滚筒中心至井筒中提升中心线的距离Ls Lsmin≥0.6Hj3.5D0.6203.52.017.5m 取25m。 ③计算钢丝绳的弦长 Lx30.83m 上式中Co取0.65m。 ④钢丝绳的内、外偏角 a．最大外偏角（按缠满滚筒计算） a1＝arctg arctg arctg0.01120.640＜1030ˊ 式中 S两箕斗中心距，S1.4m a两滚筒内缘间距 a两滚筒中心距－滚筒宽度＝1.09－1.0＝0.09m b．内偏角 a2arctgarctgarctg0.02121.2201030′ 内、外偏角均小于1030′,故满足规程要求。 ⑤提升机的钢丝绳仰角 下绳仰角 上绳仰角 根据以上计算，钢丝绳的内、外偏角及上、下出绳仰角均符合设计规范要求。提升系统如图6-1-1所示。 ⑥提升机与井筒的相对位置图 图6-1-1 主井提升机与井筒相对位置图 s1.4m a0.09m 10.64 2 β38.8 Lx30.83m Ls25m Hj20m C00.65m 6．选择提升电动机 ①估算电动机功率 P＝1.3215.54kW 式中 提升机的标准速度,查表可得＝5.0m/s； K矿井阻力系数，箕斗提升k1.15； Q一次提升货载重力N, Q＝2500kg； 一影响系数箕提升1.2～1.4取1.3； 减速器传使动效率。双级传动 0.85。 ②电机转速 n ③选电机 查电动机的规格表选用YR400－39－6三相交流异步电动机，其技术参数如下 功率Pe250kW 转速ne＝983 r/min 效率ηd0.932额定电压Ue6kV 转动惯量GD2d11.75kgm2最大转矩/额定转矩 ＝2.24 ④提升机的最大速度 Vm5.14m/s 7．计算提升机的变位质量 ①直线运动部分的变位质量 25002250022.234438.799460.51 kg 其中 33430.8330343.142.0438.79m ②作旋转运动部分的变位质量 a．天轮 2307614kg b．提升机（包括减速机）7910kg c．电动机转子的变位质量 md1175kg ③总变位质量 ∑m 9460.5161479101175 19159.51kg 8．提升运动学与动力学计算 1）运动学计算 ①各阶段速度与加速度的确定 a、初速度V01.5m/s, 初加速度a00.4m/s2,主加速度a10.7m/s2； b、主速度V5.14 m/s,主减速度a30.7m/s2； c、爬行距离h42.25m,爬行速度V40.5m/s；末减速度a50.4m/s2 ②速度图参数计算 曲轨中初加速时间t03.75s 箕斗在卸载曲轨中实际行程 主加速时间 t15.21 s 主加速阶段行程h1t1m 主减速阶段的时间t3＝ 主减速阶段的行程h3 18.72m 爬行阶段行程 h42.25m v40.5m/s 爬行时间t4 制动时间 制动距离 等速阶段的行程 334-2.81-17.30-18.72-2.25-0.31 ＝282.10 m 等速阶段时间t2 一次提升循环时间 3.755.2154.846.634.51.258\84.18s 此值小于选择容器估算的一次提升循环时间＝89.84s，故上述运动学参数选择是合适的。 由以上参数画出提升速度图如下所示 图6-1-2 主井提升速度图与力图 F042957N; F/042834N; F148582N; F/147824N; F234412N; F/222047N; F38635N; F’37815N; F421226N; F/421128N。 ④提升设备生产能力 小时生产能力106.92 t 年提升能力 提升能力富裕参数 2动力学计算 ①初加速阶段 9.811.1525002.23433419159.510.442957N 42957-22.2342.819.8142834N ②主加速阶段 4283419159.51（0.7-0.4）＝48582N 48582-22.23417.39.81＝47824N ③等速阶段 47824-19159.510.734412N ＝34412-22.234282.19.8122047N ④减速阶段 22047-19159.510.78635N 8635-22.23418.729.817815N ⑤爬行阶段 781519159.510.7＝21226N 21226－22.2342.259.8121128N 将以上计算结果作出提升力图如图6-1-2所示。 9．电动机功率验算 1）按电动机允许发热验算 ①求 ②等效时间 3.755.216.634.554.84867.55 s ③等效力 Fd31226N ④等效功率 Pd 207.88kWPd 电机允许发热满足要求。 2）按正常运行时电机过电荷能力验算 力图中最大拖动力Fmax48582 N 电动机额定拖动力Fe1000Neη/Vm 10002500.85/5.1441307N 则电动机过负载 故满足要求。 3）特殊力的校验 当打开离合器后，调绳作单钩提升时 Ft1.1QzPkHcg 1.125002.2343349.8135029N 特殊力作用下电动机过负荷系数的校验 λt′Ft/Fe35029/413070.848 λt′0.9λ0.92.242.016 故所选用的电动机是能够满足运转中的实际需要。 10．电控及信号设备 电控采用TKD-PC-02-2286I/P型交流电控设备，提升信号设备采用KXT19型矿用多功能提升信号系统。 11．起重设备 提升机房内设起重梁，起重能力5t。 二、副井提升设备 （一） 提升方式 芦沟矿矿井年产量0. 30Mt/a，副井提升方式为双罐笼提升，经计算选用2JK-2.531.5-20型双滚筒提升机，滚筒直径2.5m,滚筒宽度1.5m,减速比i20；配套电机选用YR400－54-8型电机,电机容量220kW，电压6kV。采用1t罐笼，1t固定式矿车。副井提升担负全矿的提矸、下放设备、材料及升降人员等任务。 （二）提升设备选型 1.设计计算条件 （1）井筒深度 Hs329.7m； （2）年提升量矸石24kt/a，材料15kt/a，掘进煤15kt/a,还担负升降人员的任务，最大班下井人数为103人；最大件水泵电机重3350kg，最大不可拆卸件外形尺寸约为2000mm980mm1200mm长宽高。 （3）提升方式双罐笼提升； （4）提升容器设计最大提升速度Vm4.80m/s，提升容器采用一 对1t矿车单绳普通罐笼。罐笼自重2499kg（含抓捕器），乘人数10人；罐笼净宽1010mm，可以满足升降水泵电机等大件设备的要求，下放大件的自制平板车重量为350kg，升降水泵电机时另一侧需加临时配重2410kg（一辆满载的矸石车），矿车自重Qk592kg,载煤1000kg,载矸1700kg； （5）矿井工作制度年工作日br330天,