第六章主立井单绳缠绕式提升设备的
选型计算
一、提升容器的选择 1．确定合理的经济速度
立井提升的合理经济速度为 Vj=0.4√H 式中 Vj—经济提升速度，m／s；
H——提升高度，m； H=Hs +H x+Hz
Hx--卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m，箕斗：Hx =18m一25m，罐笼Hx=0；
Hz——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m，箕斗： Hz =18m~25m，罐笼Hz =0; Hs —井筒深度，m。
2．估算一次提升循环时间(按五阶段速度图估算)
式中 Tj--根据经济提升速度估算的一次提升循环时间，s；
Tj?vja2
?H?u??vj2
a—提升加速度，m／s，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤0.75m／s，箕斗提升时，
2
≤0.8m／s；
u—容器爬行阶段附加时间，箕斗提升可取10s，罐笼提升可取5s； θ—休止时间。
3、计算一次合理的经济提升量
mj?AncafTj3600brt
式中 rnj--一次合理的经济提升量，t；
An —矿井年产量，t／a；
C —提升不均衡系数，对于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2；
af——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数； br ——提升设备年工作日数，一般取 br =300d； t——提升设备日工作小时数，一般取t=14h。
根据计算出的一次合理的提升量mj取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。
′′
4．确定实际一次提升循环时间Tx及完成年产量An的最大提升速度Vm。 （1） 根据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时间为
Tx??
（2） 计算提升机所需的提升速度
3600brtmcAnaf（3）
二、提升钢丝绳的选择计算
当选定标准容器之后，则可按下边的公式计算钢丝绳每米质量
mp?m?mzvm?a[Tx??(u??)]?a2[Tx?(u??)]2?4aH?2
?B?Hcgma?0
m-----一次提升货载质量，kg Mz——提升容器自身质量，kg；
mp—提升钢丝绳每米质量，kg／m；
2
g—重力加速度，m／s；
Hc —钢丝绳最大悬垂长度，m， Hs --井筒深度，m；
Hz —装载高度，m，罐笼提升，Hz =0，箕斗提升，Hz =18m一25m； Hj——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m一25m；箕斗提升，30m～35m。
σB-----钢丝绳的抗拉强度，Pa， ma--钢丝绳的安全系数。
计算出mp后，从钢丝绳技术规格表中选取与之相近或稍大的钢丝绳，列表摘录有关钢丝绳的数据，并按规定和国标，写出所选钢丝绳的完整标记。
钢丝绳选出后，应按照实际所选钢丝绳的数据验算其安全系数。
QpQ?Qz?pHc?ma
式中 Qp ——所选钢丝绳所有钢丝破断力之和，N，在钢丝绳规格表中查取。 三、矿井提升机和天轮的选择计算 1、 提升机滚筒直径的确定
《煤矿安全规程》规定，提升机滚筒直径的确定与钢丝绳直径、钢丝直径的关系如下： 对于地面使用的提升机
D?80dD?1200d
式中 D——滚筒直径，mm； d——钢丝绳直径，mm；
δ——钢丝绳中最粗的钢丝直径，mm，其值在钢丝绳规格表中查取。
根据计算值选取标准的滚筒直径。 2、提升机滚筒宽度的验算
单滚筒或双滚筒提升机，每个滚筒的实际容绳宽度为： 单和多层缠绕时分别为
H?30?3)(d??)?DH?30?(4?3)B??()(d??)k?dpB??(
式中 B′—提升机所需的滚筒缠绳宽度，mm； D------多层缠绕时平均缠绕直径，即 k----缠绕层数。
3、提升机的最大静张力和最大静张力差的计算
为了保证提升机有足够的强度，还必须验算所选提升机的最大静张力及最大静张力差，使其满足下式，
Fjmax?Q?Qz?pH?[Fjmax]Fcmax?Q?PH?[Fcmax]
4、确定提升机的标准速度
根据公式(7—6)计算出B和根据D、 Fjmax、Fcmax选出的提升机型号，在提升机规格表中选
″
出提升机的标准速度Vm，同时，减速器的传动比也就随之确定。 5、天轮的选择
天轮也按确定滚筒直径的公式计算，同样选定后要摘录其有关技术数据。 四、矿井提升机与井筒相对位置的计算 1、井架高度
Hj?Hx?Hr?Hg?0.75Rt
式中：Rt—天轮半径，m； Hg—过卷高度，m；
Hr----容器全高，m，此值可由容器规格表中查得 将上式的计算值圆整为稍大的整数。
2、滚筒中心线至井筒中提升钢丝绳间水平距离
Lsmin?0.6Hj?3.5?D
式中 Hj——井架高度，m； D—提升机滚筒直径，m。 计算结果一般取较大的圆整值。 3、钢丝绳弦长
2Lx?(Hj?c0)2?(Ls?Dt)2
式中 D —天轮直径，m；
co——滚筒中心线至井口水平的高差，m，此数值决定于提升机滚筒直径、提升机房的结构和地形等情况，设计时一般取co：1m～2m。
4、钢丝绳的外偏角和内偏角 (1) 、双滚筒提升机单层缠绕时 最大外偏角和内偏角
B?a1?arctans?a?3(d??)2Lx
a2?arctans?aH?30?[B?(?3)(d??)]2?DLx
式中 B——提升机滚筒宽度，m；
S——提升机两天轮间距离，m，此值决定于容器规格及容器在井筒中的布置方式，与采用的罐道形式也有关；
a—两滚筒之间的间隙，m，不同形式的提升机。值不尽相同，可参阅提升机规格表的有关参数得出；
d——钢丝绳直径，m；
ε——钢丝绳缠绕在滚筒上的绳圈间隙，m； Lx——钢丝绳弦长，m。 H——提升高度，m；
D——提升机滚筒直径，m。 (2) 双滚筒提升机多层缠绕时
aB?s?2a1?arctan
Lxa1?arctanHj?c0Ls?Rts?a2Lx
5、提升机滚筒的下出绳角
??arctan?arcsin?Dt?D2Lx
五、提升电动机的初选计算 1、电动机的估算功率
????kmgvmkQvmP????1000?j1000?j
式中 P—提升电动机估算功率，kW；
v″m—提升机的标准速度，m／s；
k——矿井阻力系数，箕斗提升K=1．15，罐笼提升k=1．2； m一次提升实际货载质量，kg； Q——一次提升实际货载重量，N；
φ ——考虑提升系统运转时，有加、减速度及钢丝绳重力等因素影响的系数，箕斗提升：1.2～1.4，罐笼提升1.4；
ηj--减速器传动效率，单级传动功0.92，双级传动0.85。 2、电动机的估算转数
??i60vmn??D
式中 i——减速器的传动比；
D——提升机滚筒直径，m。 3、初选电动机