某煤礦機電設備選型及提升設計目錄目錄 2第一章前言 51.1課題意義、目的及來源 51.2課題目標 51.2.1采煤機選型 51.2.2液壓支架選型 61.2.3刮板輸送機選型 61.2.4綜采工作面設備總體配套目的 61.2.5提升的目的 6第二章采煤機的選型 72.1采煤機的發(fā)展史 72.2采煤機的組成和分類 72.2.1采煤機的組成 72.2.2采煤機的分類 92.3采煤機的采高 92.4采煤機的滾筒直徑 92.5采煤機的截深 102.6滾筒的轉(zhuǎn)速 102.7采煤機最小設計生產(chǎn)率 112.8采煤機在截割時的牽引速度及生產(chǎn)率 112.9選擇采煤機 12第三章液壓支架的選型 143.1液壓支架的組成 143.5.1支架結(jié)構(gòu)高度的選擇 143.2液壓支架的工作原理。 153.2.1支架的升降及推移。 173.2.2支架的承載過程 173.3液壓支架的支護方式 183.4液壓支架的分類及各種類型適用條件 183.5液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 193.5.2支架支護強度的確定 193.6選擇液壓支架型號 203.7工作阻力的確定 213.8工作阻力校驗 213.9校驗支架的初撐力 223.10液壓支架中心距和寬度 223.11單體液壓支柱的工作阻力和支護密度 22第四章運輸設備選型 234.1刮板輸送機的分類 234.2輸送機的技術(shù)要求。 234.3刮板輸送機的組成及工作原理 244.4回采工作面輸送機械的選擇設計 254.4.1預選刮板輸送機 254.4.2刮板輸送機的驗算 264.5轉(zhuǎn)載機的選擇 314.5.1轉(zhuǎn)載機的選擇原則 314.5.2轉(zhuǎn)載機的選擇 314.6帶式輸送機的選擇 32第五章三機配套 335.1綜合機械化采煤工作面的配套設備 335.2綜采工作面的配套條件。 345.2.1綜采工作面設備配套幾何，尺寸關(guān)系 365.2.2綜采工作面設備性能配套。 375.2.3綜采工作面生產(chǎn)能力配套 37第六章乳化液泵 396.1乳化液泵組成及其作用 396.2乳化液泵工作原理 406.3泵站參數(shù)的確定 426.3.1泵站壓力的確定 426.4乳化液的選擇 436.4.1乳化液的組成及特性 436.4.2乳化液的選擇 43第七章礦井提升 447.1礦井提升的簡介 447.1.1礦井提升在煤炭生產(chǎn)中的地位 447.1.2礦井提升的設備類型 447.1.3礦井提升設備的發(fā)展狀況 447.2提升方式選擇 457.3提升容器選型 457.3.1提升容器選擇原則 457.3.2提升容器的選擇計算 457.4提升鋼絲繩選擇 487.4.1選擇計算方法 487.4.2選擇計算 487.5提升機的選擇 507.5.1提升級滾筒直徑 507.5.2鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力和最大靜張力差: 517.5.3天輪的選擇 517.6礦井提升機和井筒相對位置的計算 537.6.1井架高度Hj 537.6.2提升機滾筒中心到提升中心線間的水平距離Ls 537.6.3提升鋼絲繩弦長Lx 547.7電動機預選 557.7.1電動機的估算功率 557.7.3初選電動機 56參考文獻 58致謝 59第一章前言1.1課題意義、目的及來源在百年未有之大變局中，煤炭資源占有這舉足輕重的地位，因此煤炭的生產(chǎn)設備顯得尤為重要。在漫長的歷史長河中看,煤礦開采器械經(jīng)歷了從單一到綜合的優(yōu)化,煤炭生產(chǎn)面中的五個主要工序由單一機械化改善到綜合機械化，從而實現(xiàn)了質(zhì)的提升。掘進設備也日益成熟。液壓支架針對不同煤層所處的特殊環(huán)境不斷改善、升級，從而可以應對復雜的生產(chǎn)環(huán)境。性能優(yōu)良、效率高的輸送機可以在短時間內(nèi)運輸大量的煤炭，從而保證采煤工作面以最大的效率工作。當前局勢下，大型的礦井所占比例愈來愈大,他們高產(chǎn)量、高效率的優(yōu)點推動著煤炭資源開采向更強更穩(wěn)更高效方向發(fā)展。通過本次設計可以對大學四年學習的知識點進行梳理、總結(jié)、運用。提高運用所學知識，結(jié)合實際完成課題的能力以及對編程軟件，繪圖軟件和建模軟件的實際操作。本課題來源屬于自擬課題。1.2課題目標1.2.1采煤機選型采煤機是綜采工作面的靈魂,采煤機由截割部、牽引部、電氣系統(tǒng)和附屬機構(gòu)組成。首先采煤機械設備要做到高度合適，既可以把頂上的煤層全部開采，也可以把底部煤層全部開采，減少資源浪費；再者采煤機器的功率要大，將煤炭可以順利的切割、粉碎，從而方便裝煤和運輸；最后采煤的生產(chǎn)率要達標，這樣才可以保證礦山的生產(chǎn)能力。采煤設備中不同參數(shù)間接或直接形成一定的比例關(guān)系，例如,牽引速度受工作效率的影響。因此采煤機選型原則：1、采煤機器切割部分可以根據(jù)煤層厚度的增大或縮小不斷地進行調(diào)節(jié)高度保證資源的利用率；牽引部分在開采工作中應根據(jù)煤炭物理特性隨時改變前進速度，做到無級調(diào)速；2、裝載速度是一個承上啟下的關(guān)鍵數(shù)值，只有保證裝機效率，才可能滿足采煤的生產(chǎn)要求；3、煤炭開采設備技術(shù)性能優(yōu)良、安全保障完善；4、井下機器應當易檢修，易安裝，易搬運，所以采煤機應當可以拆成幾個簡易部分便于拆裝與檢修；5、可以抵御井下瓦斯、煤塵爆炸等潛在危險；6、需設置防滑裝置，防止采煤機自動下滑。1.2.2液壓支架選型液壓支架是用來支撐的機器。為了實現(xiàn)確保安全生產(chǎn)、推動輸送機和使支架自身向前移動的目的,必須要求液壓支架可以完成四大基本動作。液壓支架和采煤機械設備、運輸設備應形成無縫銜接做好承上啟下工作,才可以充分發(fā)揮其支撐煤層，保護安全的作用。因此液壓支架選型原則是，基本根據(jù)是底板性質(zhì)、瓦斯涌出量、煤層條件和設備成本。1.2.3運輸設備選型刮板輸送機是連續(xù)運輸煤炭的機器。他的承載裝置是中部槽，牽引構(gòu)件為刮鏈板。在掘進開采的工作面，煤炭經(jīng)過切削、粉碎一系列過程來到了輸送設備的頭部，在滑動摩擦力的作用下，帶鏈不斷地向前移動，帶動碎煤離開地下，前往洗煤廠加工。刮板輸送機的最低要求是運輸潛能大于采煤設備的最大生產(chǎn)能力。在90°煤炭拐角的傳輸方法有兩種：一個是上下高度差，將煤炭直接落在下面帶式輸送機上面，需要的機器很少；另一個是運用轉(zhuǎn)載機，連接刮板輸送機和帶式輸送機從而進行90°運輸。帶式運輸機是將煤炭運出工作面的最后一步，需要根據(jù)煤炭生產(chǎn)量、環(huán)境等綜合考慮。1.2.4綜采工作面設備總體配套目的綜采面的選型不僅要根據(jù)生產(chǎn)要求、礦井的布局特點、環(huán)境的特殊性等多方面要求選取采煤設備，也要根據(jù)其配合選取支護、運輸設備，從而達到效率高，可靠性高，安全系數(shù)高的配合選取標準。1.2.5提升的目的提升不僅僅是將煤炭運出井下，也承擔著矸石，人員的運輸。合理的選擇、使用和維護設備，對礦井有序、安全、高效的工作有著重要的意義。第二章采煤機的選型2.1采煤機的發(fā)展史采煤機的出現(xiàn)結(jié)束了人工掘進的原始工作方式。在時代的發(fā)展中，采煤機不斷地做大、做強，引發(fā)一場煤炭行業(yè)的“工業(yè)革命”。表2.1采煤機的發(fā)展歷程時間功能及特點20世紀40年代初截鏈截落煤的生產(chǎn)方式改變了以往的生產(chǎn)方式，但仍具有生產(chǎn)效率低，不具有自動化等缺點。20世紀50年代初滾筒式正式投入使用，可以完成落煤，裝煤一系列連續(xù)動作。20世紀60年代多個國家的工程師對采煤機構(gòu)做出了史無前例的改進。主要變動是圓筒形截割滾筒取代了螺旋葉片式截煤滾筒的地位；提高了對煤層不同環(huán)境條件的普適性。70年代開采設備向功能多，自動化方向發(fā)展，功能越來越完善。并且配備了自我檢測，危險預警、遠程操縱的能力。2.2采煤機的組成和分類2.2.1采煤機的組成采煤機大致可以分為四個部分：牽引部、截割部、附屬裝置和電氣系統(tǒng)。組成及其作用下表2.2。表2.2采煤機的組成部分及其作用名稱組成作用電氣系統(tǒng)電動機及其外殼和裝有各種電器元件的中間箱電流通過此處的電纜傳遞給采煤機械各個部分，帶動其運轉(zhuǎn)，即采煤機器的動力源。牽引部牽引機構(gòu)、牽引傳動裝置引導采煤設備按要求沿規(guī)劃的路線移動并且為采煤機提供過載保護截割部附件、搖臂齒輪箱、滾筒落煤、碎煤與裝煤附屬裝置擋煤板、供水噴霧冷卻裝置、調(diào)斜、調(diào)高、電纜拖拽裝置及底托板與上面進行配合協(xié)調(diào)，形成工作主體圖2.1雙滾筒采煤機組成部分2.2.2采煤機的分類采煤機可以根據(jù)調(diào)高方式、滾筒數(shù)量和牽引機構(gòu)設置等進行分類，詳見下表2.3。表2.3采煤機的分類分類條件種類調(diào)高方式機身調(diào)高搖臂調(diào)高式、搖臂調(diào)高式、固定滾筒式采煤機滾筒數(shù)量單滾筒、雙滾筒牽引機構(gòu)設置外牽引采煤機和內(nèi)牽引采煤機煤層使用條件近水平煤層(<8°)、緩傾斜煤層（8°~25°）、中斜煤層（25°~45°）以及急傾斜煤層（>45°）截割電動機布置方式縱向布置、橫向布置2.3采煤機的采高采煤機器運行時實際的切削煤體的高度就是采高。當有頂部的煤墜落、底層的煤殘存時，煤體底部到頂部的距離大于采高；反之，在煤全部采完的同時，采煤機器沒有得到完全的伸展，煤體底部至頂部的長度小于采高。本次設計中平均采高為2.5m。2.4采煤機的滾筒直徑滾筒直徑公式為：式（2.1）=1.3~1.5m其中D——滾筒直徑；h——采高。當前采煤機器滾筒D系列化，分別是m、m、m、m、m、m、m、m、m。最后取1.4m。2.5采煤機的截深截深是采煤機械切入煤體的長度。在開采時，每一次切削煤體的厚度都是由這個參數(shù)決定的，通俗講他決定了整套采煤設備的前進速度。當然，他也受煤炭的物理特性、支架移動速度、開采環(huán)境的影響。如果環(huán)境制約了行走速度，那么為了顧及產(chǎn)能就需要提高該參數(shù)；如果在較厚的開采面中，運輸?shù)哪芰κ艿较拗?，生產(chǎn)過多會導致煤的堆積和妨礙交通，此時應該采用較小數(shù)值的參數(shù)；如果該參數(shù)大于支架移動速度，將會導致出現(xiàn)在采煤器械外漏于無支護的巖石下面，造成安全隱患。滾筒式采煤機械設備的截深基本上在1m之內(nèi)，基本上采用0.6m，對于任務量比較大的采煤設備可以取0.8m左右。本次初步選用采煤機截深0.6m。2.6滾筒的轉(zhuǎn)速滾筒的轉(zhuǎn)速與其直徑有著密不可分的關(guān)系，如下表：表2.4滾筒轉(zhuǎn)速與直徑之間的關(guān)系滾筒直徑（m）滾筒轉(zhuǎn)速（m/min）1.8m~2m30m/min~40m/min0.5m~1.6m80m/min~120m/min通過公式：式（2.2）=0.0366（m/s）式中D——選定的滾筒直徑1.4m；n——選定的滾筒n=50r/min。通過計算可以得出截割速度為3.66m/min2.7采煤機最小設計生產(chǎn)率在復雜的井下工作環(huán)境中計算生產(chǎn)效率，考慮到環(huán)境產(chǎn)生的影響，也要扣除檢修、維修等意外情況的發(fā)生，因此生產(chǎn)的效率很難達到理想狀態(tài)，需要引入有效開動率。當前有效開動率在40％左右。所以本次設計取開動率為40％。采煤機最小設計生產(chǎn)率計算公式如下：式（2.3）

=104.17（t/h）式中；W——采煤工作面的日平均產(chǎn)量，300000÷300=1000（t）；0.4——采煤機有效開動率。2.8采煤機在截割時的牽引速度及生產(chǎn)率采煤機械設備在截割時的行走速度，受采煤設備的電機效率影響。顧及到采煤機器的前進速度、碎煤的運輸速度、支撐防護速度的綜合影響，這時的行走速度會低于空載時的速度。因此選擇截煤機時的牽引速度，要根據(jù)Qmin、hmax和液壓支架的牽引速度三個方面綜合考慮。（1）采煤機中最小設計生產(chǎn)中決定的牽引速度式（2.4）=0.85（m/min）其中B——采煤機截深，0.6m；；H——采煤機平均采高，2.5m；γ——煤的容重，1.35t/m（2）由最大切削厚度決定的牽引速度V2采煤機做截割運動時，滾筒以固定的轉(zhuǎn)速n，以固定數(shù)值的牽引速度V2順著工作面前進。假設滾筒一條軌道上安裝截齒數(shù)目為m，那么截齒最大的切削厚度hmax在月牙中部，列式為：式（2.5）上式中m一般取3；n取50n/min。根據(jù)采煤機的具體數(shù)據(jù)得hmax=45mm。則式（2.5）可化為：式（2.6）=6.75（m/min）（3）根據(jù)液壓支架的推移速度決定的牽引速度V3基本上，采煤機器的行走速度比支架推移速度慢時可以做到生產(chǎn)能力提升和生產(chǎn)安全可靠性提高。截割時的行走速度應根據(jù)Qmin、hmax和液壓支架的行走速度多方面考慮。因此，：并與協(xié)調(diào)，這樣才可以使采煤機既能滿足安全、高效的生產(chǎn)。綜上所述，取采煤機的牽引速度取Vj＝4m/min。采煤機的生產(chǎn)率Q為：式（2.7）=486（t/h）2.9選擇采煤機根據(jù)上述計算的數(shù)據(jù)以及礦山的環(huán)境，選擇采煤機型號為MG160/375-W，其具體數(shù)據(jù)詳見下表2.4。表2.4MG160/375?W的主要參數(shù)類型技術(shù)特征MG160/375?W采高（m）1.4?3.0滾筒直徑（mm）1250，1400，1600滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）39.65，45.75，52.46牽引型式齒輪銷排式液壓牽引滅塵方式內(nèi)外噴霧電壓/v1140煤質(zhì)硬度機身高度（mm）機身厚度（mm）搖臂擺角（°）中硬或中硬以下114053064在傾斜的采煤工作面上，需要安置防滑器械，從而防止設備隨坡面下滑或者滾動造成人員受傷或者影響工作進度。當綜采設備由下向上運動時，如果發(fā)生打滑或者滾動，限速裝置會根據(jù)傳感器傳來的數(shù)據(jù)切斷供電，此時絞車開始減速，從而達到防滑的目的，但本次設計傾斜角度不考慮防滑設備。第三章液壓支架的選型3.1液壓支架的組成液壓支架大致含有工作液體，輔助裝置，動力油缸，控制元部件和承載結(jié)構(gòu)部件5大部分，并且相互配合，完成一系列的運動。詳見下表3.1，圖3.1。表3.1液壓支架的組成及其作用部件作用名稱承載結(jié)構(gòu)件承載并傳遞頂板載荷作用的結(jié)構(gòu)件頂梁掩護梁底座連桿動力油缸用液體做介質(zhì)可以主動產(chǎn)生作用力實現(xiàn)各種動作的油缸立柱各類千斤頂控制元部件操縱控制支架各個動力油缸動作及保證所需工作特性的液壓電氣元部件操縱閥、安全閥及管路液壓（電控）元件輔助裝置不直接承受頂板載荷，而實現(xiàn)支架某些動作或功能所必需的裝置推移裝置、護幫裝置活動側(cè)護板防倒防滑裝置工作液體傳遞能量的工作液壓介質(zhì)乳化液3.5.1支架結(jié)構(gòu)高度的選擇液壓支架為了做好支撐工作，需要根據(jù)裸露的煤層隨時調(diào)適高度。當液壓支架完全伸展的時候，此時是支架的Hmax，當支架回縮到最低的高度時，此時是Hmin。如果Hmin大于煤體開采厚度，會出現(xiàn)擠壓支架的現(xiàn)象；若Hmax小于煤體開采厚度時，可能會支護不到上面的巖石，從而出現(xiàn)架空等危險情形。其計算公式如下：式（3.1）＝2.9＋0.2＝3.1（m）式（3.2）＝2.3?0.16?0.1?0.1=1.94（m）其中hmaxhmin——煤層最小厚度Hmin——支架最小支護高度，m；Hmax——支架最大支護高度，m；a——受到偽頂，煤皮冒落影響，支架所需要的支撐高度的補償量；在絕大多數(shù)情況下，中厚煤層取200mm；b——立柱伸縮余量，當煤層厚度大于1.2m時，取80～100mm，本次設計取100mm；S2——頂板最大下沉量，取160mmc——支架頂梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，取100mm。3.2液壓支架的工作原理液壓支架是可靠的隨時保護設備，他跟隨著采煤機器的移動，在采空地點及時的進行支撐保護，防止頂部巖石或者煤炭的墜落造成塌陷。另外，他推動著輸送機前進，整套工序無縫銜接，保證了最大的生產(chǎn)效率和人員設備的安全。液壓支架的動力主要是通過乳化液泵產(chǎn)生較高的壓強，之后通過管道的運輸，用于抵抗上方傳來的壓力。詳見圖3.2。圖3.1液壓支架圖3.2液壓支架的原理圖3.2.1支架的升降及推移。當機構(gòu)8處于升柱位置。這時自乳化液泵站來的高壓乳化液通過機構(gòu)8、機構(gòu)5進入柱形支撐體3的下腔。柱狀支撐體上腔回液升起支架并支撐頂板。當機構(gòu)8處于回縮時，乳化液進入柱形支撐體的上部，與此同時打開液控單向閥，柱形支撐件下部回液支架縮短。支架的前移和推進輸送機是通過推移千斤頂4是和操縱閥8進行的。移架時先使支架卸載下降。再把操縱閥7放到移架位置。自乳化液泵站而來的高壓液體進入推移千斤頂4的活塞桿腔，后腔及活塞腔回液。這時支架以輸送機為支撐點前移，移架結(jié)束后把支架升起。使支架撐緊頂板。如果操縱閥8位于推溜位置。高壓液體進入推移千斤頂后后腔即活塞腔，而前腔及為活塞桿腔回液，此時輸送機以液壓支架為支點被推向煤壁。3.2.2支架的承載過程液壓支架的工作過程是一個多段受力過程。共含有恒阻、初撐和承載增阻三個階段。詳見圖3.31）恒阻階段t2施加于液壓支架頂部的壓力升高，柱狀支撐體下部的壓力也隨之升高，當壓力上升到零部件5的調(diào)定壓力時，液體流出，體積減小，柱體回收，液體壓力隨之降低。當?shù)椭琳{(diào)定壓力時，構(gòu)件7關(guān)閉。隨著上部巖石塊等重力下壓，支護重復上述過程。在部件7的作用下，支撐力處于一個穩(wěn)定數(shù)值上下波動階段，即恒阻階段。2）初撐階段t0升架時，支護柱承載頂部的力，以泵站工作壓力為限，當支護柱體下部壓力漸漸增加至該限度時，液體的供給停止，部件6關(guān)閉，這就是初撐階段。3）增阻階段t1初撐的過程結(jié)束后，頂部的壓力仍在增大，支柱下端內(nèi)部的壓力不斷提高，支撐柱的支撐力越來越高，這就是增阻過程。圖3.3支架工作特性曲線3.3液壓支架的支護方式液壓支架的支護方式是液壓支架、刮板輸送機和采煤機3種機械設備于工作中有如下三種方式。詳見表3.3。表3.3液壓支架的支護方式支護類型過程適用范圍即時支護落煤→移架→推溜頂板暴露時間短，梁端距較小，適用于各種頂板，目前應用最為廣泛滯后支護落煤→推溜→移架支護滯后時間較長，梁端距大，適用于穩(wěn)定、完整的頂板條件，目前應用較少。復合支護落煤→伸出伸出梁→推溜→移架（同時收回伸縮梁）支護滯后時間短，但增加了反復支撐次數(shù)，適用于各種頂板條件3.4液壓支架的分類及各種類型適用條件按支架圍巖相互作用。液壓支架共分三種類型，其特點和適用類型詳見下表3.4。表3.4液壓支架的分類及特點支架類型特點適用類型支撐式液壓支架其立柱支撐在頂梁上，呈框型結(jié)構(gòu)，頂梁較長，立柱多，且垂直頂梁支撐；支撐力大，支撐力切頂能力強。作業(yè)空間和通風面積較大，以支撐為主。適用于中等穩(wěn)定以上的堅硬頂板掩護式液壓支架頂梁短，立柱數(shù)目少傾斜布置調(diào)高范圍大。支撐力小切頂能力弱。通風面積小。抵抗水平力的能力強以掩護為主支撐為輔。適用于松散破碎的不穩(wěn)定，中等穩(wěn)定以上的堅硬頂板支撐掩護式液壓支架具有支撐式和掩護式的特點，保留了垛式支架支撐力大、切頂能力好、工作空間寬敞的優(yōu)點，掩護性能好，抗水平力強，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的優(yōu)點。適用于壓力大易脫落的中等穩(wěn)定和穩(wěn)定的頂板3.5液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定3.5.2支架支護強度的確定支護強度是支架有效阻力和支護面積之比。煤層厚度和頂板等級決定了頂板的支護強度。由經(jīng)驗公式估算：式（3.3）其中R——巖石容重，一般取2.3t/m3；q——支架支護強度，t/m2；H——最大采高，2.9m；K——，一般取6～8，設計取8由上可知需要的支護強度為0.53Mpa。3.6選擇液壓支架型號通過上述計算得重要參數(shù)，選取支架型號為ZY?6000/20/40掩護式液壓支架，數(shù)據(jù)如下表3.5。表3.5液壓支架的主要參數(shù)結(jié)構(gòu)數(shù)值形式兩柱掩護式高度2000?4000mm中心距1500mm寬度1430?1600mm初撐力5066KN工作阻力6000KN支護強度0.92~0.98MPa地板壓比2.18~2.36MPa3.7工作阻力的確定該數(shù)值確定方法有：臨界阻力法，理論分析法，載荷估算法和實測統(tǒng)計法四種式（3.4）其中C——梁端距（200m~300m）；K——梁間距（0.1m~0.2m）；B——支架頂梁寬度（1.4m~1.6m）；L——支架頂架長度（3.0m~4.0m）。代入數(shù)據(jù)得：F=（4+0.3）（1.6+0.2）=7.74（N）F=（3+0.2）（1.4+0.1）=4.8（N）3.8工作阻力校驗式（3.4）式（3.5）其中：K——；在絕大多數(shù)情況下取值為（5~8）；M——采高，取2.3?2.9m；ρ——巖石密度，一般取2.3t/m3。代入數(shù)據(jù)得：qmax=82.92.510310?5=0.58（KN/mqmin=82.32.510310?5=0.46（KN/Qmax=7.741030.58=4489.2（KN）Qmin=4.81030.46=2208（KN）得出Q<6000KN，符合工作要求。3.9校驗支架的初撐力當支架在受到上方的壓力的時候，力經(jīng)過金屬的傳導，到達了柱體支護的下部，獲得反向力。這時的力就是初撐力。由此可以見，初撐力在整體運作的時候有著舉足輕重的地位。由于頂板有不同的構(gòu)成，所以穩(wěn)定性也不是一樣的。如果上部巖石力學性質(zhì)穩(wěn)定，那么初撐力超過60%的工作阻力就可以保證穩(wěn)定安全的支護環(huán)境；如果上部巖石的性質(zhì)很活躍，那么所選擇的初撐力應在工作阻力的80%左右。本次取0.75，其計算公式為：式（3.6）=3366.9（KN）得<5066KN，校驗知符合要求。3.10液壓支架中心距和寬度在工作面中，安全是由一個個排成一列的液壓支架保障的。每兩個相鄰的支架之間的距離就是其中心距。如果支架的中心距過大，則會導致支架的受力過大，會出現(xiàn)損壞支架甚至壓垮出現(xiàn)安全問題的現(xiàn)象；如果排布過于密集，會導致大材小用，出現(xiàn)經(jīng)濟浪費的現(xiàn)象。因此一般取1.5m為液壓支架的中心距。在支架完全伸展后，會伸出頂梁，用來預防前方的巖石塌陷。過寬會影響其拆卸的便利性，運輸?shù)撵`活性也會造成資源浪費；過窄會使空擋落下巖石，碎煤，具有一定的危險性。當支架中心距為1.5m時，最大寬度取1570~1600mm，最小寬度取1400~1430mm。3.11單體液壓支柱的工作阻力和支護密度單體液壓支柱取DZ-25型，它的工作阻力為25KN。單體液壓支柱的支護密度為：采高取整，本設計最大采高為2.9m，取整為3m，每平方米承受的壓力為1.635=56t/m2支護密度：5625=2.24（根/m2第四章運輸設備選型4.1刮板輸送機的分類表4.1刮板輸送機的分類分類條件類型刮板鏈型式中單鏈型刮板輸送機，邊雙鏈型刮板輸送機，中雙鏈型刮板輸送機等卸載方式端卸式刮板輸送機，側(cè)卸式刮板輸送機直灣式刮板輸送機等中部槽結(jié)構(gòu)開底式刮板輸送機，封底式刮板輸送機，分體中部槽刮板輸送機等采煤機牽引方式有鏈式牽引采煤機用的是刮板輸送機和無鏈牽引采煤機用的是刮板輸送機電動機類型單速電動機刮板輸送機與雙速電動機刮板輸運機承重類型輕型刮板輸送機，中型刮板輸送機等4.2輸送機的技術(shù)要求。因為刮板輸送機的工作環(huán)境，它的結(jié)構(gòu)有以下幾種要求：1）輸送機應具有靈活的運輸特性，因此需要方便拆卸、組裝的優(yōu)點；2）為防止打滑，需緊鏈裝置，并且簡單可靠；3）要有足夠的強度剛度耐磨性；4）用于左或右工作面；5）各部件之間應該保證通用互換性；6）在不拆卸的條件下，進行移動；7）正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)均可以順利運行。4.3刮板輸送機的組成及工作原理刮板輸送機作為礦井設備上主要的運輸設備。主要起運輸物料的作用，不同類型的刮板運輸及其布置和組成形式不相同，但是主要的構(gòu)件是一樣的。圖4.1刮板運輸機的組成刮板輸送機的組成詳見下表4.2。表4.2刮板機的組成部件組成機頭部機頭架、傳動裝置、鏈輪組件、中間部過渡槽、中部槽、刮板鏈機尾部使刮鏈板返回運行組件的總成，兼有輔助驅(qū)動、連接與支承機尾錨固裝置和推移裝置，以及固定采煤機的機械牽引鏈的作用。緊鏈裝置緊鏈器、阻鏈器其工作原理為：刮板輸送機用中間的皮帶槽裝運物料（煤炭、矸石等），輸送機的皮帶受預緊力纏繞在主從動輪上。當電動機啟動后，帶動滑輪旋轉(zhuǎn)，在動摩擦力的作用下，皮帶做持續(xù)圓周運動，物料也順著皮帶從機尾傳向機頭。從而實現(xiàn)了對物料的運輸。4.4回采工作面輸送機械的選擇設計4.4.1預選刮板輸送機1、回采工作面生產(chǎn)能力Qc式（4.1）＝60×2.5×0.6×1.35×4=486（t/h）其中h——回采平均高度，2.5m；V——采煤機牽引速度，4m/min；γ——原煤容重，1.35t/m3；b——滾筒截深，0.6m。2、刮板輸送機鋪設傾角（β）3、刮板輸送機鋪設長度L（m）本次設計工作面長度為200m，因此需要刮板的長度為200m。4、物料的散碎密度（γ）物料散碎密度γ=0.9t/m3綜上所述，預選SGZ764?320型刮板輸送機。主要的技術(shù)特征如下表。表4.3SGZ764?320刮板輸送機主要的技術(shù)特征輸送機的參數(shù)數(shù)值設計長度200m輸送能力750t/h裝機功率320kw鏈速1m/s中部槽規(guī)格（長1500減速器型號JS250刮板鏈中心距120mm刮板間距920mm卸載方式端卸節(jié)距126mm4.4.2刮板輸送機的驗算4.4.2.1驗算運輸能力刮板輸送機的運輸能力為：式（4.2）＝3.6×0.28×900×0.8×1.0754.79（t/h）其中F——運行物料的斷面積，SGZ764?320型刮板的運行物料斷面積為0.28m2；ψ——中部槽裝滿系數(shù)，一般取0.65~0.9，查表可得，當β為4°時，取0.8；V——刮板鏈速，1.0m/s；γ——物料的散碎密度，一般為0.85~1t/m3，本次取0.9t/m3。因為,所選用的刮板輸送機適合。2.1.2.2運行阻力的計算（1）重段直線段的總阻力：式（4.3）其中；。q的計算公式為：式（4.4）=230.63（kg/m）式中，見下表4.4；ω——物料在溜槽中運行阻力系數(shù)，見下表4.4；L——刮板輸送機的鋪設長度，200m；β——刮板輸送機的鋪設傾角，4°。代入數(shù)據(jù)得：＝430048（N）表4.4阻力系數(shù)表刮板輸送機類型ωω單鏈刮板輸送機0.4~0.60.25~0.4雙鏈刮板輸送機0.6~0.80.20~0.35備注：當?shù)孛嫫街睍r輸送機測得的數(shù)值，地面的凹凸和輸送帶的彎曲會導致阻力系數(shù)的升高。（2）空段直線段的總阻力空段運行阻力為：式（4.5）=11144.64（N）注：關(guān)于“＋”、“－”的選取，當向下運行時 取“－”，當向上運行時取“＋”。（3）彎曲段運行阻力當處于推溜過程中，刮板輸送機的機身將產(chǎn)生蛇形彎曲，這時的附加阻力為：式（4.6）1114.4（N）重段彎曲段的附加阻力：式(4.7)==43004.8(N)其中：Wzhw③刮板鏈繞經(jīng)主動鏈輪時的阻力式（4.8）=656~11731（N）其中S1Sy，——刮板鏈在主動鏈輪入輪的張力，10665N。④刮板鏈繞經(jīng)從動鏈輪處的阻力式（4.9）==533~746(N)其中Sy＇——刮板鏈在從動鏈輪處的阻力，10665總的牽引力W0可按下式計算：式（4.10）=1.21(430048+11144)=533842(N)2.1.2.3刮板鏈張力計算（1）選出最小的張力點本次設計采用雙機頭驅(qū)動方式，由兩端布置傳動裝置可知，Wk－1/2W0＜0，得出1點為最小張力點。圖4.2刮板輸送機的運輸原則（2）用逐點計算法求以上各點張力刮板鏈的緊鏈力與預緊力，為了保證鏈條與鏈輪的正常嚙合、平穩(wěn)運行和限制刮板鏈垂度的要求，一般為2000～3000N。計算如下：式（4.11）＝2=6000(N)式（4.12）＝6000＋430048＝436048(N)式（4.13）=436048－533842/2＝169127(N)式（4.14）=6000+11144=17144(N)2.1.2.4牽引力和電動機功率計算本次設計為機采工作面，刮板輸送機的總牽引力為： 式（4.15）＝1.21=533842(N)式（4.16）=734.03(KW)式（4.17）=67(KW)式（4.18）=737(KW)因為備用功率為20％，因此取電機功率備用系數(shù)為k＇＝1.2。那么：式（4.19）=885(KW)通過計算校驗可知，預選SGZ764?320刮板輸送機的電機功率滿足要求。2.1.2.5校驗刮板鏈的強度刮板鏈安全系數(shù)計算公式為：式（4.20）=7.8式中n——刮板鏈安全系數(shù)；Smax——刮板鏈的最大凈張力，124092N；Sd——一條鏈的破斷力，610000N；λ——雙鏈負荷不均勻系數(shù)，取0.96。當刮板鏈的安全系數(shù)大于3.5時，才可以保證安全，帶入公式可得n為7.8,說明刮板鏈強度滿足安全要求。4.5轉(zhuǎn)載機的選擇4.5.1轉(zhuǎn)載機的選擇原則轉(zhuǎn)載機在刮板輸送機和帶式輸送機之間起到傳遞物料的作用，因此既需要他的工作能力大于前者的工作面的開采效率，又要做到尺寸配套。4.5.2轉(zhuǎn)載機的選擇由工作面的開采條件和運輸效率選?。篠ZB730/110型。其技術(shù)參數(shù)如下表：表4.5SZB730/110型刮板轉(zhuǎn)載機的技術(shù)參數(shù)SZB730/110型刮板轉(zhuǎn)載機技術(shù)參數(shù)標準長度（m）25鏈速（m/s）1.07圓鏈環(huán)（mm）φ22×86?c輸送量（t/h）700中部槽規(guī)格（mm）1500×730×2224.6帶式輸送機的選擇根據(jù)上述生產(chǎn)量和礦井自然環(huán)境，初選順槽帶式輸送機型號為：DTL100/20/280S型帶式輸送機。其技術(shù)參數(shù)如下：表4.6DTL100/20/280S型帶式輸送機主要參數(shù)DTL100/20/280S型帶式輸送機技術(shù)參數(shù)運量（t/h）1000運距（m）1000帶速（m/s）2.5電機功率（kW）160傾角（°）±5第五章三機配套5.1綜合機械化采煤工作面的配套設備綜合機械化采煤工作面的配套設施和其工作面布置如下圖。其中采煤機、液壓支架、刮板輸送機是工作面的主要設備。在本圖中，采煤機從一端向另一端割煤，每割過15到20米后。液壓支架通過其本身的推移裝置將刮板輸送機推向煤壁，繼而刮板輸送機為支點降架前移，然后升架支撐，直到割到另一端完成一刀切割循環(huán)。設備列車上配備了配電箱，泵站，乳化液，集中控制臺等主要設備，用來提供液壓力，電力和控制。液壓安全絞車，可以防止鏈牽引采煤機下滑。轉(zhuǎn)載機與帶式輸送機相連，轉(zhuǎn)載機又和刮板輸送機相連，從而可以實現(xiàn)連續(xù)運煤圖5.1三機配套設備5.2綜采工作面的配套條件綜采工作面如果想達到產(chǎn)量高，效率高，功率大，經(jīng)久耐用這一目標，那么工作面上的基本設備和動力控制設備就必須配套。隨著綜采設備機器類型越來越多，功能更加完善。但是不同的機型具有不同的特點。由煤層條件各有差異，工作面生產(chǎn)能力等限制多方面考慮，整體而言采用國外和國產(chǎn)設備配套使用的方式。不同型號的三機之間可以組合成多種合理的成套設備。為了使配套的設備發(fā)揮其最大的生產(chǎn)潛力，必須在結(jié)構(gòu)參數(shù)性能參數(shù)工作面尺寸、相互連接的形式尺寸和強度等方面互相配合。圖5.2三機配套圖其中1——集中控制臺8——集中控制臺2——伸縮膠帶輸送機9——錨固支架3——轉(zhuǎn)載機10——液壓支架4——轉(zhuǎn)載機推移裝置11——可彎曲刮板輸送機5——移動變電站12——采煤機6——乳化液泵站13——巷道棚架7——配電箱絞車14——端頭支架5.2.1綜采工作面設備配套幾何，尺寸關(guān)系圖5.3三機尺寸關(guān)系R——無立柱空間寬度F——產(chǎn)煤板寬度B——截深G——中部槽寬度E——產(chǎn)煤板孔距J——導向槽寬度W——輸送機寬度V——電纜槽寬度X——前柱與電纜槽間距d——前柱外徑圖中的各字母關(guān)系為：式（5.1）式（5.2）5.2.2綜采工作面設備性能配套。綜采工作面各設備應當相互配合，否則會相互制約，使設備，難以充分發(fā)揮其作用。主要內(nèi)容如下：采煤機底托架和輸送機槽，相互配合；假如在采高設備中，出現(xiàn)采煤機的搖臂長度小于刮板輸送機的機尾長度的情況，解決方案就是對輸送機進行偏轉(zhuǎn)改型設計，從而滿足兩個設備之間的匹配要求；支架性能和采煤機牽引速度匹配。5.2.3綜采工作面生產(chǎn)能力配套采煤工作面在一小時內(nèi)生產(chǎn)越多，則一年的總產(chǎn)值越大。因此按照年產(chǎn)量最基礎的小時產(chǎn)量也可以確定。總生產(chǎn)問題并不是簡簡單單的工作面開采問題，還有運輸支護的因素影響。因此運和支兩個基本因素要和采煤設備相互配合，將煤運出也是綜采配套的重要問題。1）工作面設備的生產(chǎn)能力：式（5.3）=187.5t/h其中Y年生產(chǎn)天數(shù)，300天；T每日生產(chǎn)時數(shù)，本工作面T=20h；K開機率，0.4；f能力富裕系數(shù)，取1.2-1.6；QhQy5.2.3.2采煤機的實際生產(chǎn)能力：式（5.4）=667t/h=187.5t/h其中M采高，2.5m；Qs采煤機實際達到的生產(chǎn)能力，t/h；C能力富裕系數(shù)，1.2-1.6；B截深，0.6m；Y煤的密度，1.35t/m3；vc采煤機的平均牽引速度，3.66m/min。5.2.3.3刮板輸送機的實際工作能力式（5.5）=1088.64t/hQs=667t/h其中Qc1刮板輸送機應有的生產(chǎn)能力，t/h；?裝滿系數(shù)，一般取0.65-0.9；Qc2刮板輸送機可能實現(xiàn)的生產(chǎn)能力，t/h；F中部槽貨載截面積，0.28m2；ve刮板機輸送機鏈速，1.0m/s；γ散體煤的視密度（容重），1.35t/m3；5.2.3.4液壓支架移架速度采煤機的平均截割牽引速度為：式（5.6）=1.38m/s工作面移架速度為：>式（5.7）其中Ky不均衡系數(shù)，一般取1.17?1.22；vy移架速度，m/min；v符合要求。第六章乳化液泵6.1乳化液泵組成及其作用詳見下表6.1。表6.1乳化泵的組成部件作用箱體齒輪減速機構(gòu)和曲柄連桿機構(gòu)的支承定位及滑塊運動導向。承受和傳遞泵的作用力和力矩，往復泵中的作用力乳液壓力運動副摩擦力。曲軸把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為柱塞的往復運動。工作時承受周期性的交變載荷。連桿連桿是連接曲軸和滑塊的部件，連桿的運動是一種平面運動，可以看作沿缸體中心線移動和繞滑塊銷擺動兩種簡單運動的合成。滑塊一端與連桿小頭銷連接一端直接與泵站塞，他只做直線往復運動6.2乳化液泵工作原理圖6.1乳化液泵工作原理其中1——曲柄4——排液閥2——連桿5——吸液閥3——柱塞6——缸乳化液泵一般采用簡易的柱塞結(jié)構(gòu)組成。當軸做圓周運動時，零部件2將會把運動傳遞給柱塞3，使零部件3在零件6的約束下做左右往返運動。向零部件3左運動，擠壓空間，壓強增大，液體從排液閥4流出，來到液壓支架或者支柱，提供壓力；當零部件3向右運動時，腔內(nèi)空間增大，形成負壓狀態(tài)，自吸液閥5吸進液體。以此往復，隨著馬達的轉(zhuǎn)動不斷地吸、排液體，不斷地為支護工作面提供高壓液體。但是當一個泵工作時，有明顯的吸、排液動作，會有波動如圖6.2。三缸的柱塞結(jié)構(gòu)較這一問題有了很大的改善，如特性圖6.3、原理圖6.4所示。圖6.2單柱塞泵流量特征性圖6.3三柱塞泵流量特征性圖6.4三柱塞泵工作原理6.3泵站參數(shù)的確定6.3.1泵站壓力的確定泵站壓力需滿足千斤頂和立柱初撐力的要求，所需的泵站壓力pb為：式（6.1）pb33.71.1=37.07（Mpa）其中pm根據(jù)立柱的千斤頂或初撐力最大推力算出的最大工作壓力，Mpa；K1從泵站到支架的管路壓力損失系數(shù)，一般取1.1~1.2。6.3.2泵站流量支架按工作面移架速度大于采煤機工作牽引是泵站流量的確定標準。所需的乳化液泵的流量Qb為式（6.2）=1400（L）其中千斤頂和支架全部立柱同時運作所需要的乳化液體積，350cm3；Vq采煤機的最大工作遷移速度，4m/min；A相鄰支架的中心距，1.5m；K2損失系數(shù)（從泵站到支架管路泄漏），一般1.1~1.8。6.4乳化液的選擇6.4.1乳化液的組成及特性乳化液中呈細粒狀的液體稱為內(nèi)相，較多的稱為外相。乳化液由油和水組成，根據(jù)前者的不同分成了油包水、水包油兩種類型。兩者前者就是將水細粒分布于油中，后者則是將油分布于水中。乳化油不僅僅是由單一油類組成的，他含有很多的組成，例如各種添加劑的主體基礎油，防止同性物質(zhì)之間聚集的乳化劑、防止金屬材料腐蝕的防銹劑等等。隨著工作環(huán)境的不同，其添加劑也不同。另一個重要組成是水，他不僅僅要無雜質(zhì)和懸浮物，他的酸堿值也要控制在6~9范圍中。硬度也不宜過高，影響乳化液的工作性能。6.4.2乳化液的選擇當前，液壓支架均采用水包油型乳化液即5%的乳化油，均勻地分布在95%的水中。出于經(jīng)濟因素的考慮本設計選擇水包油型乳化液。第七章礦井提升7.1礦井提升的簡介7.1.1礦井提升在煤炭生產(chǎn)中的地位礦山運輸和提升在煤炭生產(chǎn)過程中有著重要的地位，生產(chǎn)的煤炭只有通過運輸?shù)降孛?，之后?jīng)過加工等處理，才會擁有使用的價值。他擔負著運輸煤炭、運輸人員和運輸矸石等廢料的重任。在一定情況下，人們把礦井提升稱為礦井生產(chǎn)的“動脈”與“咽喉”。假如礦井提升出現(xiàn)了問題，將直接影響生產(chǎn)，甚至危及人的生命安全。7.1.2礦井提升的設備類型礦井提升的設備可以分為以下三種。表7.1礦井設備類型分類設備分類組成連續(xù)動作式設備由牽引鋼絲繩、風力水力或者利用自身重力提供動力的設備周期動作式設備設備礦井提升設備、卡軌車、單軌吊車和有級繩運輸設備輔助運輸設備轉(zhuǎn)載機、調(diào)度絞車、閘門7.1.3礦井提升設備的發(fā)展狀況不同的設備，其發(fā)展的歷程不盡相同，而且目標也各有差異。帶式輸送機向著長距離、高轉(zhuǎn)速、低耗能的方向發(fā)展，在這一目標的催化下，使得發(fā)展長運輸線的同時，單機的長度也取得了增加。電機車正向著大型化，高速化，自動化方向邁進。礦井提升設備總體上向著體積小、能力大、安全系數(shù)高、自動化前進。7.2提升方式選擇提升方式的選擇，需要礦山的生產(chǎn)能力、煤的成本、基地投資和生產(chǎn)效率等因素多方面考慮，詳見下表：表7.2提升方式的選擇影響提升方式的因素選取條件一年生產(chǎn)量年產(chǎn)量>300kt，主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠提供輔助運輸年產(chǎn)量<300kt，可以采用兩套罐籠，或者一套罐籠進行輔助運輸其他因素對煤塊的大小，粉碎度要求對于斜井，應采用單繩纏繞式提升機如果同時開采煤的種類多于兩種，又同時向外運輸時，采用罐籠式本次設計選擇立井單繩纏繞式雙箕斗提升方式。7.3提升容器選型7.3.1提升容器選擇原則容器的容量取決于提升任務的大小，在符合任務的條件下，需要考慮其經(jīng)濟效益。為了滿足經(jīng)濟的要求，應優(yōu)先選擇容積小的，因為容積越大，所以需要的提升設備越大，間接導致初期投資更大。如果選擇較小的，就會增加循環(huán)次數(shù)，導致電機損耗增大，使運轉(zhuǎn)的費用增加。因此需要選擇適中的容器。7.3.2提升容器的選擇計算當前，提升容器的選擇一般采取經(jīng)濟速度法，本設計的經(jīng)濟提升速度為：式（7.1）其中——經(jīng)濟提升速度，m/s；H——提升高度，m，；=18+18+250=286（m）——卸載水平與井口高差，即卸載高度，m?；罚?18~25m,籠罐：=0m；——裝載水平與井下運輸水平的高度，簡稱裝載高度，m?；罚?18~25m，籠罐：=0m；——礦井深度，250m。一般情況下，多取中間值進行設計，即式（7.2）=6.76（m/s）根據(jù)經(jīng)濟提升速度，由五階段速度圖估算可得一次提升循環(huán)時間式（7.3）=68.75（s）式中——休止時間，取8，詳見下表；u——容器爬升時間，對雙箕斗提升取10s，罐籠取5s；a——提升加速度，箕斗提升取0.8m/s；——估算一次提升時間。表7.3箕斗休止時間箕斗規(guī)格/t休止時間/s<688~910121216162020一次合理經(jīng)濟提升量根據(jù)礦井的年產(chǎn)量和根據(jù)一次提升循環(huán)時間，可以得到一次合理經(jīng)濟提升時間：式（7.4）=1.8（t/次）其中——礦井年產(chǎn)量，t/年；——提升不均勻系數(shù)。對于主井提升設備，在無井底煤倉時，c取1.2；在有井底煤倉時，c=1.1~1.15。本次取c=1.1；——提升能力富裕系數(shù)，一般主井提升設備對第一水平留有1.2的富裕系數(shù)；——提升設備的年工作日，一般取300天；——提升設備的工作小時數(shù)，t=14h。通過第一次計算出來的一次合理經(jīng)濟提升量mj，可以在箕斗的規(guī)格表中選取接近標準的標準箕斗，所選擇的箕斗載貨量一般應該等于或大于mj。選擇FJD1.2型號箕斗，其數(shù)據(jù)如下表：表7.4箕斗的參數(shù)FJD1.2型箕斗數(shù)據(jù)幾何容積m1.2最大裝載重量（t）2.5箕斗質(zhì)量（t）2.3提升鋼絲直徑（mm）18~24.5根據(jù)所選擇的箕斗型號，可得一次提升循環(huán)的所需時間：式（7.5）=61.85（s）其中m——標準箕斗的一次提升實際載貨量，等于箕斗的容積和所載貨物密度的乘積，t。提升機的提升速度為：式（7.6）=4.83（m/s）vm是選擇提升機標準速度的一個依據(jù)，根據(jù)它可以在礦井提升規(guī)格表中選取與其近似的提升機標準速度vm2。7.4提升鋼絲繩選擇7.4.1選擇計算方法鋼絲繩不僅要考慮工作中受到各種動、靜應力的作用、還要考慮其腐蝕，磨損的影響。因此決定了疲勞計算是一個復雜的過程，現(xiàn)在普遍采用最大靜載荷和一定安全系數(shù)的方法進行選擇。7.4.2選擇計算在最大靜載荷點，鋼絲繩最大靜荷載Qmax按下式計算：式（7.7）=159088(N)其中Q——一次提升貨載重力，2500×9.8=24500N；——鋼絲繩最大計算靜荷載，N；p——鋼絲繩每米重力，N；Qz——容器自重力，2300×9.8=22540NHc——鋼絲繩最大懸垂長度，按下式計算：式（7.8）＝30＋250＋18=298（m）mp——鋼絲繩每米質(zhì)量，kg/m；Hz——裝載高度，m，罐籠提升Hz=0，箕斗提升Hz=18~25m；Hs——礦井深度，250m；Hj——井架高度，籠罐提升Hj=15~25m，箕斗Hj=30~35m。安全校驗：設為鋼絲繩的抗拉強度（單位Pa），S0為鋼絲繩所有的鋼絲繩斷面之和（單位m2）。為校驗鋼絲繩能夠承受繩端荷載，使用下面公式：式（7.9）其中ma——鋼絲繩的安全系數(shù)，6.5。按《煤礦安全規(guī)程》可知1.單繩纏繞式提升設備所需的鋼絲繩安全系數(shù)為：

1）專門升降人員：ma2）升降人員及物料，升降人員和物料ma升降物料ma3）專門提升物料ma2.摩擦式提升設備所需的鋼絲繩安全系數(shù)為：1）專門升降人員：m2）升降人員及物料，升降人員和物料m升降物料m3）專門提升物料m為解上式需要找出mp和S0的關(guān)系：式（7.10）其中——鋼絲繩的密度，kg/m3。將式（7.9）代入式（7.8）中得：式（7.11）取鋼絲繩的平均密度=9400kg/m3，取g=10m/s2，得：式（7.12）計算可得mp=1.83kg/m，即可從鋼絲繩規(guī)格表中選取近似的標準鋼絲繩。所以鋼絲繩選擇619?14表7.566主要參數(shù)公稱直徑（mm）14近似重量（kg/100m）199公稱抗拉強度（MPa）177.5提升機的選擇7.5.1提升級滾筒直徑提升機滾筒直徑應滿足下式：式（7.13）其中D——滾筒直徑，mm；d——鋼絲繩直徑，mm；——鋼絲繩中最粗的鋼絲直徑，mm。代入公式得D6014=840（mm）取直徑D=1000mm7.5.2鋼絲繩作用在滾筒上的最大靜張力和最大靜張力差最大靜張力：式（7.14）=24500+22540+2981.99=47633.02（N）最大靜張力差：式（7.15）=24500+2981.99=25093.02(N)根據(jù)上述計算的滾筒直徑、最大靜張力差、最大靜張力選用JTK?10.8型礦井提升機。JTK?1表7.6JTK?1JTK?1主要參數(shù)直徑（mm）1000寬度（mm）800減速比30電動機轉(zhuǎn)速（r/min）970電動機最大功率（KW）457.5.3天輪的選擇1.對于地面設備1）當鋼絲繩與天輪的圍包大于90°80d1200式（7.16）2）當鋼絲繩與天輪的圍包小于90°60d1200式（7.17） 2.對于井下設備1）當鋼絲繩與天輪的圍包大于90°60d900式（7.18）2）當鋼絲繩與天輪的圍包小于90°40d900式（7.19）其中——天輪直徑。通過上式計算得：