斜井提升设备的选型计算

第 一 节 概 述 对 于 煤 层 赋 存 较 浅 ， 表 土 层 不 厚 以 及 水 文 地 质 情 况 简 单 的 缓 倾 斜 及 倾 斜煤 层 一 般 采 用 斜 井 开 拓 。 有 时 ， 在 平 峒 或 竖 井 开 拓 的 矿 井 中 ， 深 部 水 平延 伸 也 采 用 暗 斜 井 开 拓 方 式 。 斜 井 提 升 方 式 有 斜 井 串 车 ， 斜 井 箕 斗 及 斜 井 胶 带 输 送 机 提 升 等 。 斜 井 串 车 提 升 的 特 点 ： 具 有 投 资 小 和 出 煤 快 的 优 点 。 尤 其 在 采 用 单 钩 提 升 时 ， 井 筒 断 面 小 ， 铺设 轨 道 少 ， 能 节 约 投 资 。 但 因 受 提 升 速 度 限 制 (速 度 太 大 ， 容 易 掉 道 )，生 产 能 力 较 低 ， 还 有 钢 丝 绳 磨 损 较 快 ， 井 筒 维 护 费 用 高 等 缺 点 。 新 井 串 车 一 般 适 用 于 中 小 型 矿 井 ， 井 筒 倾 角 不 大 于 25 (因 超 过 25 ， 煤炭 容 易 从 矿 车 中 撒 出 )。 按钩头的数目，斜井串车有单钩与双钩之分。 单 钩 提 升 量 小 ， 电 耗 大 ， 可 用 于 多 水 平 提 升 ； 双 钩 提 升 量 大 ， 电 耗 小 ， 但 不 能 用 于 多 水 平 提 升 。 当 单 钩 能 满 足 产 量 要 求 时 ， 不 采 用 双 钧 ， 一 般 小 型 矿 井 用 单 钩 ， 中 型 矿井 (年 产 量 大 于 21万 t)用 双 钩 。 斜井箕斗提升的特点： 具 有 提 升 速 度 大 ， 生 产 能 力 较 大 ， 容 器 自 重 小 以 及 装 卸 载 自 动 化 等 优 点 。但 需 安 设 装 卸 载 设 备 和 煤 仓 ， 故 投 资 多 ， 设 备 安 装 时 间 长 ， 此 外 ， 为 了提 升 矸 石 、 下 放 材 料 、 升 降 设 备 和 人 员 ， 需 另 设 一 套 副 井 提 升 设 备 。 一 般 年 产 量 为 45万 t以 上 的 中 型 矿 井 ， 倾 角 为 25 35 时 可 采 用 箕 斗 提升 。 斜 井 箕 斗 提 升 多 采 用 双 钩 系 统 。斜井胶带输送机提升的特点： 具 有 连 续 运 输 ， 安 全 可 靠 及 运 输 量 大 等 优 点 。 但 初 期 投 资 多 ， 设 备 安 装时 间 较 长 ， 并 需 安 设 装 卸 载 设 备 和 煤 仓 。 井 筒 倾 角 一 般 不 大 于 17 的 大型 矿 井 、 宜 采 用 胶 带 输 送 机 。 煤 炭 工 业 设 计 规 范 规 定 年 产 量 为 180万 t及 以 上 的 矿 井 不 宜 选 用 胶 带输 送 机 。 但 有 的 设 计 单 位 建 议 ， 只 要 技 术 经 济 条 件 合 理 ， 经 过 方 案 比 较 ， 可 在 年 产 量 60万 吨 时 选 用 胶 带 输 送 机 。 上 述 各 种 斜 井 提 升 设 备 中 ， 由 于 串 车 提 升 设 备 简 单 、 安 装 容 易 ， 所 以 使用 比 较 广 泛 。 第二节 串车提升系统一 、 平 车 场 与 甩 车 场 斜 井 串 车 提 升 用 的 车 场 分 平 车 场 和 甩 车 场 两 种 。 如 图 9-1所 示 ， 在 双 钩 平 车 场 上 串 车 开 始 提 升 时 ， 空 串 车 由 井 口 车 场 推 车 器 用 1m/s的 低 速 向 下 推 进 ， 重 串 车 也 以 相同 的 低 速 由 井 底 车 场 重 车 线 上 提 。 当 空 串 车 与 重 串 车 全 部 进 入 井 筒 后 ， 开 始 主 加 速 阶 段 。 在 主 加 速阶 段 和 等 速 阶 段 内 串 车 走 完 井 筒 全 程 。 重 车 出 井 口 后 ， 提 升 机 制 动 ， 矿 车 借 惯 性 继 续 前 进 。 此 时 ， 自 动或 手 动 把 钢 丝 绳 的 钩 头 由 重 串 车 摘 下 井 挂 在 空 串 车 上 ， 打 开 空 车线 上 的 阻 车 器 ， 准 备 推 车 下 放 。 空 串 车 到 井 底 车 场 进 入 空 车 线 ,摘 挂 钩 后 ,也 为 下 一 循 环 做 好 准 备 . 有 时 ， 提 升 速 度 较 大 ， 重 串 车 不 宜 以 此 过 高 的 速 度 在 车 场 和 地 面运 行 ， 则 需 在 井 筒 内 减 速 。 如图9-2所示为单钩甩车场速度图。 重 串 车 沿 井 下 重 车 道 上 提 时 ， 为 了 防 止 在 弯 道 上 掉 道 ， 应 以 1.5m/s的 低 速 上 提 。 待 重 串 车 进 入 井 筒 后 ， 开 始 主 加 速 阶 段 。 重 串 车 出 井 口 前 后 开 始 减 速 ， 提 过 道 岔 A后 停 车 。 搬 过 道 岔 ， 提 升 机 松 闸 ， 重 串 车 反 向 下 滑 进 入 井 上 重 车 甩 车 道 。 摘挂 钩 后 ， 提 升 机 把 空 串 车 提 过 道 岔 A。 搬 过 道 岔 ， 下 放 空 串 车 到 井 底 车 场 入 空 车 道 。 摘 挂 钩 后 ， 再 开 始下 循 环 (双 钩 甩 车 场 在 地 面 上 若 仍 向 同 侧 甩 车 ， 需 要 用 压 绳 道 岔 )。 由 上 述 情 况 看 出 ， 平 车 场 内 没 有 往 返 操 作 时 间 ， 如 果 运 用 得 当 ， 生产 能 力 较 大 。 但 是 平 车 场 上 需 要 阻 车 器 和 推 车 器 等 辅 助 设 备 ， 需 要 的 工 作 人 员 也 较 多 ， 过 去 工 人 要 在 重 车 前 进 时 在 车 前 摘 钩 ， 很 不 安全 (现 在 大 多 改 用 自 动 摘 钩 装 置 )。 在 平 车 场 上 为 了 改 善 工 人 劳 动 条件 、 维 护 车 场 设 备 ， 应 建 井 口 棚 。 而 在 甩 车 场 则 不 需 要 。 二 、 一 次 提 升 量 的 确 定(一 ) 提 升 长 度 L采用甩车场时， (9-1)采用平车场时 (9-2)式中 L D 井底甩车道长，即从井底至井底尾车停车点的距离。应根据设计出的甩车场长度及一次拉的矿车数而定，一般可取2535m； LB 从井口至栈桥尾车停车点的距离，它近似地等于从井口至道岔A的距离。根据一次拉车数或由车场设计确定，一般可取2535m； Ls 井筒斜长，m。井 口 甩 车 道 长 LK是 指 从 道 岔 A至 重 串 车 尾 车 停 车 点 的 距 离 ， 一 般 取为 30m。 ,D s BL L L L m ,s BL L L m (二 ) 速 度 图 参 数 的 确 定1最大提升速度vm煤矿安全规程规定斜井串车最大提升速度vm为：1) 升降人员或用矿车升降物料时，vm5m/s；2) 箕斗升降物料时，vm7m/s，当铺设固定道床，采用重型钢轨时，vm9m/s。 根 据 此 项 规 定 ， 结 合 设 计 条 件 应 首 先 预 选 提 升 机 ， 确 定 提 升 机 的速 度 为 v m。2初始加速度a00.3m/s2。3车场内速度v0甩车场v01.5m/s；平车场v01m/s。 4加速度a1和减速度a3煤矿安全规程规定：升降人员时，a1和a3都不得超过0.5m/s2，对物料提升的a1和a3没有限制。一般可用0.5m/s2，也可稍大一些。但要考虑自然加速度与自然减速度的问题。5摘挂钩时间1甩车场120s；平车场125s。6电动机换向时间 25s。 (二 ) 速 度 图 参 数 的 确 定 (三 ) 一 次 提 升 循 环 时 间 Tx1速度图各阶段运行时间及路程计算以单钩甩车场为例进行计算。 串 车 在 井 底 车 场 运 行 阶 段 ：初加速时间t1为 (9-3)初加速行程L 1为 (9-4)等速阶段行程L2为 (9-5)等速阶段运行时间t2为 (9-6)总运行时间tD为：01 0 ,vt sa 201 0 ,2vL ma2 1,DL L L m 22 0 ,Lt sv1 2,Dt t t s 串 车 在 提 出 车 场 后 的 主 加 速 阶 段 ：运行时间t3为 (9-7)行程L3为 (9-8)03 1 ,mv vt sa 03 3,2 mv vL t m 主 减 速 运 行 阶 段 ：运行时间t5为 (9-9)运行行程L5为 (9-10)5 3 ,mvt sa 25 3 ,2mvL ma 等 速 运 行 阶 段 ：运行行程L4为 (9-11)运行时间t4为 (9-12) 4 3 5 ,DL L L L L m 3 54 ,Dm mL L L LLt sv v 井 口 甩 车 运 行 阶 段 ：加速时间t6与减速时间t8为 (9-13)加速行程L6与减速行程L8为 (9-14)等速行程L 7为 (9-15)等速运行时间t7为 (9-16)井口甩车运行时间tk为 (9-17)06 8 0 ,vt t sa 206 8 0 ,2vL L ma 7 6 8,kL L L L m 77 0 ,Lt sv 6 7 8,kt t t t s 2 一 次 提 升 循 环 时 间 Tx的 确 定甩车场单钩串车提升一次循环时间Tx为 (9-18)同样方法可求出甩车场双钩串车提升一次循环时间Tx为 (9-19)平车场双钩串车提升一次循环时间T x为 (9-20) 3 53 5 2 12 ,Dx D k mL L L LT t t t t sv 33 1 222 ,Dx D k mL L LT t t t sv 33 122 ,Dx D mL L LT t t sv (四 ) 一 次 提 升 量 和 矿 车 数 的 确 定1 根 据 矿 井 年 产 量 要 求 计 算1) 小时提升量Ax： (9-21)式中 C 提升不均衡系数。 有井底煤仓时，Cl.101.15；无井底煤仓时，Cl.20； 当矿井有两套提升设备时，C1.15；只有一套提升设备时，C1.25； a f 提升能力富裕系数，对于第一水平af1.20； A 矿井年产量t/a； br 年工作日数； t 日工作小时数。,fx rCa AA t htb 2) 一次提升量Q (9-22)3) 一次提升矿车数z1 (9-23) (9-24)式中 装载系数。倾角为20以下时，1； 倾角为2125时，0.950.9；倾角为2530时，0.850.8； 煤的散集密度，t/m3； Vc 矿车容积，m3； G 矿车中货载质量，t。计算出的z1值如果不是整数，应圆整为较大整数。,3600 3600f xx x rCa ATATQ tb t 次1 Qz G ,cG V t 2 根 据 连 接 器 强 度 计 算 矿 车 数矿车沿倾角为的轨道提升时，z2辆矿车的总阻力由串车最前面的连接器来承担，因连接器强度有限，所拉的矿车数就要受到限制。连接器的强度（最大牵引力）一般为58800N。 z2辆矿车提升时总阻力与连接器强度的关系为 (9-25)则 (9-26) 式中 G 矿车中货载质量，kg； G0 矿车质量，kg； g 重力加速度，m/s2； 矿车运行阻力系数，一般可采用0.010.015。 2 0 sin cos 58800,z G G g N 2 0 58800 ,sin cosz Ng G G 若 计 算 出 的 z2值 不 是 整 数 ， 应 圆 整 为 较 小 整 数 。若z1z2，则可按z1确定矿车数z；若z1z2，即连接器强度不够，此时应提高提升速度，以保证产量要求。如果提升速度无法再提高，则说明这种提升方式已无法满足矿井生产要求，故应改变提升方式。 三 、 钢 丝 绳 的 选 择 计 算由图9-3可见，钢丝绳的最大静张力发生在钢绳天轮的切点C。钢丝绳长度Lc为： (9-27) ,c g t D s ch B T g tL L L R L L L L L L R m LT 从道岔A中心至首车停车点的斜长，它与提升串车数有关，一般按1.5串车长计算；L g 过卷斜长，与竖井单绳缠绕式相同；Rt 天轮半径，m；Lch 串车长，m；(9-28) 0.5 ,D s ch B T ch T chL L L L L L L L L L L m 钢丝绳最大静张力Qmax (9-29)式中 p 钢丝绳每米质量，kg/m； 钢丝绳运行阻力系数，与钢绳支承情况有关。 钢丝绳全部支承在地滚上，取 = 0.150.20； 钢丝绳局部支承在地滚上，取 = 0.250.40； 钢丝绳全部在底板或枕木上拖动时，取 = 0.40.6； g 重力加速度，m/s2； max 0 sin cos sin cos ,cQ z G G pL g N 按竖井计算钢丝绳的方法，可求得钢丝绳的每米质量p为 (9-30)式中 B 钢丝绳公称抗拉强度，Pa； ma 钢丝绳安全系数，同竖井； 0 钢丝绳密度，kg/m3。根据（9-30）式的计算值，从钢丝绳规格表中选标准钢丝绳，并按下式验算安全系数： (9-31) 式中 Qq 钢丝破断拉力总和，N。 斜 井 提 升 一 般 选 用 6股 7丝 交 互 捻 钢 丝 绳 ， 因 为 这 种 钢 丝 绳 的 钢 丝 较 粗 ，耐 磨 。 当 有 面 接 触 钢 丝 绳 供 应 时 ， 应 优 先 选 用 。 00 sin cos ,sin cosB cagz G Gp kg mgLm 0 sin cos sin cosq acQ mz G G pL g 四 、 提 升 机 选 择 计 算 卷 筒 直 径 及 卷 筒 宽 度 计 算 参 看 第 七 章 第 四 节 。 当 选 用 绳 6（ 7） 型 钢 丝 绳时 ， 若 仍 按 钢 丝 直 径 的 1200倍 计 算 卷 筒 直 径 ， 则 卷 筒 直 径 很 大 ， 这 是 很不 经 济 的 。 为 此 ， 有 时 需 请 上 级 主 管 机 关 批 准 ， 仅 按 钢 丝 绳 直 径 的 80倍（ 井 下 可 按 60倍 ） 的 要 求 选 用 卷 筒 直 径 。提升机强度验算如下：从提升机规格表中查出最大静张力Fj，它应不小于提升机实际最大静张力，即 (9-32)从提升机规格表中查出最大静张力差Fc，它就不小于提升机实际最大静 张力差，即 (9-33) 式 （ 9-33） 等 号 右 边 第 三 项 表 示 下 放 侧 空 串 车 作 用 于 钢 丝 绳 上 的 张 力 。 0 sin cos sin cos ,jF z G G pL g N 0 0sin cos sin cos sin cos ,cF z G G pL zG g N 五 、 提 升 机 与 井 筒 的 相 对 位 置(一 )天 轮 天 轮 分 为 固 定 天 轮 与 游 动 天 轮 。 固 定 天 轮 工 作 可 靠 ， 维 护 量 小 ， 但 由 于 钢 丝 绳 偏 角 必 须 保 证 不 超过 1 30， 故 使 提 升 机 至 天 轮 距 离 较 远 。 游 动 天 轮 的 优 点 是 ， 在 允 许 的 钢 丝 绳 偏 角 下 ， 可 缩 短 提 升 机 至 天轮 的 距 离 ， 从 而 减 少 地 面 广 场 占 用 面 积 ， 若 用 于 井 下 ， 可 减 少 巷道 开 拓 量 。 此 外 ， 由 于 提 升 机 至 天 轮 距 离 缩 短 ， 钢 丝 绳 的 垂 度 小 ，故 克 服 了 由 于 钢 绳 垂 度 过 大 而 使 车 场 侧 摘 挂 钩 困 难 。 但 游 动 天 轮的 维 护 量 大 ， 工 作 可 靠 性 差 。 一 般 在 井 下 或 小 型 斜 井 可 选 用 游 动 天 轮 。 天轮直径D与钢丝绳直径d有关。 1 固 定 天 轮 直 径 井上， (9-34) 井下， (9-35)由于斜井提升钢丝绳在天轮上的围包角较小，故在设计中井上天轮直径也可以按60d选用。2 游 动 天 轮 直 径 为 了 使 游 动 天 轮 容 易 游 动 ， 当 钢 丝 绳 在 天 轮 上 围 包 角 小 于 60 时 ， 煤 炭 工 业 设 计 规 范 建 议 按 下 式 选 择 天 轮 直 径 (9-36)80 ,tD d mm60 ,tD d mm 40 ,tD d mm (二 ) 井 架 高 度 Hj斜井井架高度根据总平面布置的要求来确定。1斜井甩车场(图9-4)井架高度Hj为 (9-37)式中 根据井口车场设计的栈桥倾角，一般为812； l 井口至钢丝绳与天轮接触点斜长，应由车场设计要求而定，也可由下式计算 (9-38) sin ,j tH l R m ,B T g tl L L L R m 2斜井平车场(图9-5)井架高度Hj为 (9-37)式中 L 井口至天轮中心的水平距离，根据车场设计来确定，m； 钢丝绳的牵引角，为使矿车在变坡点不掉道， 910。双 钩 提 升 时 ， 需 使 矿 车 通 过 钢 丝 绳 底 部 之 处 钢 丝 绳 距 地 面 高 度 不小 于 2.5m。 ,j B T tH L L L tg R m (三 ) 钢 丝 绳 弦 长 (参 看 图 9-5) 为 了 减 少 钢 丝 绳 与 天 轮 边 缘 的 磨 损 ， 以 及 为 了 减 少 钢 丝 绳 在 卷 筒上 缠 绕 时 因 咬 绳 而 产 生 的 磨 损 ， 煤 矿 安 全 规 程 规 定 ：外偏角1和内偏角2均不得大于130 ；多层缠绕时，内偏角2 不应大于115。由于偏角的限制，可计算出最小弦长Lxmin。 1 固 定 天 轮 最 小 弦 长单钩提升， (9-40)双钩提升， 按 外 偏 角 计 算 (9-41) 按 内 偏 角 计 算 (9-42) 式中 B 卷筒宽度，m； a 两卷筒间距离，m； S 两天轮间水平距离，m。双 钩 提 升 ， 按 内 、 外 偏 角 计 算 后 ， 应 取 其 中 大 者 作 为 最 小 弦 长 。min ,2x BL mtgmin 12 ,2x B a SL mtg min 2 ,2x S aL mtg 2游动天轮最小弦长(图9-6)单钩提升， (9-43)双钩提升， 按 外 偏 角 计 算 (9-44) 按 内 偏 角 计 算 (9-45) 式中 Y 游动天轮移动距离，Y1m左右。 双 钩 提 升 ， 按 内 、 外 偏 角 计 算 后 应 取 其 中 大 者 作 为 最 小 弦 长 。上 述 最 小 弦 长 计 算 均 为 多 层 缠 绕 时 的 计 算 方 法 ， 若 为 单 层 缠 绕 ， 可 参 看本 篇 第 七 章 第 六 节 。 min ,2x B YL mtgmin 12 ,2x B a S YL mtg min 2 ,2x S a YL mtg (四 ) 提 升 机 卷 筒 中 心 至 天 轮 中 心 的 水 平 距 离 Ls (9-46)式中 C0 提升机卷筒中心至地面高度，一般可取为0.5m。将Ls圆整为接近大整数，然后再求实际弦长： (9-47) 对 于 斜 井 ， 因 井 架 较 低 (尤 其 是 游 动 天 轮 的 井 架 )， 所 以 求 出 最 小弦 长 后 就 圆 整 为 整 数 ， 并 作 为 水 平 距 离 L s， 再 求 出 实 际 弦 长 Lx。弦 长 一 般 不 应 超 过 60m， 因 超 过 60m， 绳 弦 易 引 起 振 动 ， 严 重 时 会使 绳 从 天 轮 中 跳 出 ， 另 外 ， 由 钢 丝 绳 自 重 引 起 的 垂 度 过 大 ， 使 得车 场 一 侧 摘 挂 钩 十 分 困 难 。 若 绳 弦 大 于 60m时 ， 应 在 适 当 地 点 上设 托 绳 辊 。 22 min 0 ,s x jL L H C m 22 0 ,x s jL L H C m (五 ) 计 算 偏 角1 固 定 天 轮1) 单钩提升 (9-48)2) 双钩提升 外 偏 角 ： (9-49) 内 偏 角 ： (9-50)2 xBarctg L 1 2 2 xB a Sarctg L 2 2 xS aarctg L 2 游 动 天 轮1) 单钩提升 (9-51)2) 双钩提升外偏角： (9-52)内偏角： (9-53)2 xB Yarctg L 1 2 2 xB a S Yarctg L 2 2 xS a Yarctg L (六 ) 计 算 下 出 绳 角 与 竖 井 计 算 方 法 同 。 参 看 本 篇 第 七 章 第 六 节 。 根 据 上 述 所 计 算 的 相 对 位 置 的 有 关 数 值 ， 可 以 绘 出 相 对 位 置 图 。 六 、 预 选 电 动 机 在 进 行 动 力 学 计 算 之 前 确 定 电 动 机 功 率 时 ， 可 按 下 式 估 算 。单钩提升，电动机功率N为 (9-54)双钩提升，电动机功率N为 (9-55)式中 F j、Fc 分别为最大静张力及最大静张力差的计算值，N； k 功率备用系数，主提升设备k = 1.1； 传动效率，单级传动为0.92；两级传动为0.85； 根 据 计 算 出 的 功 率 值 、 电 动 机 的 旋 转 速 度 及 电 压 等 级 在 电 动 机 规 格 表 中选 取 电 动 机 。 ,1000j mkFVN kW ,1000c mkFVN kW 七 、 斜 井 串 车 提 升 动 力 学 计 算(一 ) 提 升 系 统 的 变 位 质 量 参 看 本 篇 第 七 章 第 九 节 。(二 ) 加 减 速 度 的 验 算 煤 矿 安 全 规 程 对 物 料 提 升 的 加 、 减 速 度 没 有 限 制 。 一 般 可 用0.5m/s 2。 但 需 按 自 然 加 、 减 速 度 进 行 验 算 。 1 自 然 加 速 度 验 算 空 串 车 在 斜 井 中 下 放 时 ， 受 到 其 重 力 沿 斜 面 分 力 的 作 用 。 所 以 它 的 自 然加 速 度 是 由 斜 面 上 分 力 与 摩 擦 阻 力 （ 即 下 放 端 钢 丝 绳 静 张 力 ） 作 用 形 成的 。自然加速度a1z按下式计算 (9-56)式中 F x 下放端钢丝绳的静张力，N， (9-57) mx 下放端钢丝绳的变位质量，它包括空串车质量及天轮的变位质量，kg， (9-58)Gr 天轮的变位质量，kg。21 ,xz xFa m sm 0 sin cosxF zG g 0 x rm zG G (9-59) 如 果 提 升 机 的 加 速 度 大 于 空 串 车 的 自 然 加 速 度 ， 那 么 空 串 车 下 放得 慢 ， 提 升 机 向 外 放 绳 放 得 快 。 这 时 一 部 分 钢 丝 绳 松 弛 垂 在 地 面上 。 等 到 提 升 机 加 速 完 毕 开 始 等 速 运 转 后 ， 空 串 车 继 续 加 速 。 直到 空 串 车 速 度 超 过 提 升 机 速 度 ， 才 能 把 钢 丝 绳 拉 紧 。 此 时 空 串 车的 速 度 可 能 比 提 升 机 的 大 得 多 。 钢 丝 绳 受 到 一 个 很 大 的 冲 击 载 荷 ，可 能 被 拉 断 。当 空 串 车 下 放 时 ， 提 升 机 的 加 速 度 不 可 大 于 空 串 车 的 自 然 加 速 度 。 0 21 0sin cos ,z rzG ga m szG G 2 自 然 减 速 度 验 算 斜 井 提 升 的 减 速 度 也 不 能 太 大 。 如 果 提 升 机 急 剧 刹 车 ， 上 升 的 重 串 车 不 能 相应 地 及 时 停 止 。 势 必 有 一 部 分 钢 丝 绳 落 在 重 串 车 前 面 ， 或 落 在 轨 道 上 。 结 果 ，钢 丝 绳 会 被 压 坏 ， 重 串 车 也 会 掉 道 。 更 严 重 的 情 况 是 ， 提 升 机 停 止 后 ， 重 串车 仍 向 上 运 行 一 段 距 离 。 此 时 钢 丝 绳 呈 松 弛 状 态 。 因 为 重 串 车 无 物 支 承 ， 它必 定 要 反 向 下 滑 。 借 自 然 加 速 度 下 滑 到 再 一 次 把 钢 丝 绳 拉 紧 。 若 此 时 速 度 较大 ， 钢 丝 绳 将 受 到 很 大 的 冲 击 ， 可 能 把 钢 丝 绳 或 连 接 装 置 等 拉 断 。 所 以 ， 提升 机 的 减 速 度 必 须 小 于 上 升 重 串 车 的 自 然 减 速 度 。重串车的自然减速度a3z为 (9-60) 式中 Fs 上升端钢丝绳的静张力，N， (9-61) ms 上升端钢丝绳的变位质量，kg， (9-62)23 ,sz sFa m sm 0 sin cossF z G G g 0 x rm z G G G (9-63) 当 倾 角 6 时 ， 自 然 加 速 度 和 自 然 减 速 度 均 大 于 0.7m/s2。 显然 ， 对 于 坡 度 稍 大 的 矿 井 ， 提 升 正 常 运 转 中 ， 自 然 加 速 度 及 自 然减 速 度 的 影 响 是 不 大 的 。 但 是 ， 安 全 制 动 时 ， 却 要 因 此 限 制 减 速度 。煤矿安全规程对30以下坡度提升重载时，安全制动减速度的限制，就是根据自然减速度规定的。 0 21 0sin cos ,z rz G G ga m sz G G G 3 斜 井 串 车 动 力 学 计 算 动 力 学 计 算 是 计 算 提 升 过 程 中 某 一 运 行 阶 段 的 某 一 瞬 间 提 升 机 受力 的 大 小 。 提 升 机 受 力 分 为 静 阻 力 和 惯 性 力 。首先研究静阻力。当重中车上升x，m时，上升侧钢丝绳的静张力Fs为 (9-64)此时，提升机下放侧钢丝绳的静张力F x为； (9-65)式中 i 串车及钢丝绳运行至某处的倾角； x 串车已行驶的距离，m。 0 sin cos sin cos ,s i i i iF z G G g p L x g N 0 sin cos sin cos ,x i i i iF z G G g px g N 双钩提升时，提升机的静阻力即为两绳静张力差，即 (9-66)故双钩提升时，提升机的拖动力F为 (9-67) 单 钩 提 升 时 ， 静 阻 力 仅 为 一 根 绳 的 张 力 。 提 升 系 统 的 总 变 位 质 量 也 因 为提 煤 重 串 车 或 为 下 放 空 串 车 而 异 。单钩提升时，上提重串车的前半循环的拖动力F为 (9-68) 式中 ms 上提重串车时系统的总变位质量，kg。 ,j s xF F F N ,j s xF F ma F F ma N , s sF F m a N 下放空串车的后半循环的拖动力F为 (9-69)式中 mx 下放空串车时系统的总变位质量，kg。斜井串车提升的力图可按上述诸式计算。计算时要考虑斜井坡度的变化。 平 车 场 提 升 ， 要 考 虑 井 底 车 场 与 井 口 车 场 坡 度 的 变 化 。 甩 车 场 提 升 要 考 虑 井 底 车 场 、 井 口 栈 桥 及 甩 车 道 上 坡 度 的 变 化 。 为 了 简 化 计 算 可 以 先 计 算 各 坡 度 变 化 点 相 应 的 静 阻 力 ， 然 后 在 有速 度 变 化 的 阶 段 上 加 上 惯 性 力 。 ,x xF F m a N 第三节 斜井箕斗提升的特点 斜 井 提 升 多 用 后 壁 卸 载 式 箕 斗 。 其 技 术 规 格 见 表 6-6。 关 于 箕 斗 用 的 钢 丝 绳 、 提 升 机 及 天 轮 的 计 算 ， 与 串 车 提 升 计 算 相同 。井架斜长Lj为 (9-70)式中 L x 箕斗卸载点至井口距离，m； Lr 箕斗总长度，m； Lg 过卷长度，m； Rt 天轮半径，m。0.75 ,j x r g tL L L L R m 井架高度Hj为 (9-71)式中 井架上基本轨道倾角，一般与井筒倾角相同。两天轮间距离S取与井筒中轨道中心距相等，即 (9-72)式中 b 箕斗的最突出部分宽度，mm。提升机侧的弦长、偏角及出绳角等的计算同串车计算。 斜 井 箕 斗 速 度 图 与 竖 井 箕 斗 的 相 似 ， 仅 卸 载 曲 轨 内 行 程 较 长 ； 因受 煤 矿 安 全 规 程 的 限 制 ， 最 大 提 升 速 度 较 低 。 sin ,j jH L m 200,S b mm 斜 井 箕 斗 力 图 计 算 时 要 考 虑 容 器 自 重 的 不 平 衡 现 象 ， 因 为 空 箕 斗 在 卸 载 曲轨 上 时 ， 一 部 分 箕 斗 自 重 由 曲 轨 承 担 ， 故 造 成 两 箕 斗 自 重 不 平 衡 。 空 箕 斗尚 未 出 曲 轨 ， 初 加 速 阶 段 开 始 时 的 拖 动 力 F0为 (9-73)式中 F s 上升侧钢丝绳的静张力，N； Fx 下放侧钢丝绳的静张力，N； m 提升系统的总变位质量，kg； a0 箕斗在曲轨中运行时的初加速度，m/s2； k 矿井阻力系数，考虑空气阻力、天轮及轴承等阻力，一般k = 1.1； Q 箕斗一次提升量，kg； Qz 箕斗质量，kg； 0 装载处倾角； p 钢丝绳每米质量，kg/m； g 重力加速度，m/s2； L 提升长度，m； 箕斗的运行阻力系数； 钢丝绳运行阻力系数； 井筒倾角； 1 卸载处倾角； 箕斗失重系数，底卸式箕斗0.530.65。空箕斗出曲轨后，0。其拖动力的计算方法参阅有关设计参考资料。 0 0 0 0 0 01 1 0sin cos sin cos1 sin cos ,s x z zF F F ma kQ Q g pL gQ g ma N