国投新集集团刘庄煤矿钢丝绳计划及计算书

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国投新集集团刘庄煤矿钢丝绳计划及计算书

国投新集集团刘庄煤矿东风井施工钢丝绳计算书刘庄煤矿东风井井筒提升吊挂用钢丝绳一览表序号名称长度 (米) 数量(根) 规格最大荷载（KN）安全系数提升设备1 主提升钢丝绳 700 1 18×7+FC-40-1770MPa-特- 光-右交互 149.4/67 7.54/16.8 JK-2.82 副提升钢丝绳 700 1 18×7+FC-36-1770MPa-特- 光-右交互 99.15/52.42 9.2/17.4 2JK-3.53 吊盘悬吊钢丝绳 670 1 6×19S+FC-40-1770 MPa - -光 -右 162.15 7.04 吊盘悬吊钢丝绳 670 1 6×19S+FC-40-1770 MPa -光-右 162.15 7.0JZ-255 稳绳钢丝绳 670 2 6×19S+FC-26-1770 MPa -光-左 73.0 6.576 稳绳钢丝绳 670 2 6×19S+FC-26-1770 MPa -光-右 73.0 6.57JZ-107 排水管钢丝绳 670 1 6×19S+FC-28-1770 MPa -光-左 73.5 7.568 排水管钢丝绳 670 1 6×19S+FC-28-1770 MPa -光-右 73.5 7.562JZ-169 压风供水管钢丝绳 670 1 6×19S+FC-28-1770 MPa -光-左 84.76 6.5510 压风供水管钢丝绳 670 1 6×19S+FC-28-1770 MPa -光-右 84.76 6.552JZ-1611 风袋钢丝绳 670 2 6×19S+FC-20-1770 MPa -光-左右 19.64 13.612 抓岩机钢丝绳 670 1 18×7+FC-28-1770MPa-特- 光-右交互 72.6 7.6 JZ-1613 滑模悬吊钢丝绳 670 4 18×7+FC-36-1770MPa-特- 光-右交互 131.8 6.92 JZ-1614 安全梯悬吊钢丝绳 670 1 18×7+FC-20-1770 MPa - 光-右交互 27.4 10.26 JZA-515 放炮电缆钢丝绳 670 1 18×7+FC-18-1670MPa-特- 光-右交互 18.6 11.6 JZ-10设计：审核：钢丝绳的选型计算1.主提升钢丝绳验算：1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0=Hsh+Hj=559+28.62=587.62 (m)Hsh-井筒深度；H j-井口至井架天轮高度2）提升物料荷载（5m 3吊桶）：Q1=Km×VTB× g×9.8+0.9(1-1/Ks)×VTB× sh×9.8=0.9×5.0×1600×9.8+0.9×(1-1/2)×5.0×1000×9.8=92610（N ）Km-装满系数 0.9； VTB-吊桶容积； g-岩石松散容重； sh-水容重；3）吊桶提升时钢丝绳终端荷重：Q01=Q1+Qz=92610+20972=113582（N）=11590（Kg）Q1 吊桶物料荷重 Qz-吊桶自重(含滑架、缓冲器、钩头)4) 提伞钻时终端荷重：Q3=Q 伞 +Qz1=73500+4841=78341（N）Qz1-滑架、缓冲器、钩头等重量5) 钢丝绳的选择：根据钢丝绳的单位长度质量试选 18×7+FC-40-1770 多层股不旋转钢丝绳，最小破断拉力 878kN。（钢丝绳单位重量 6.24kg/m）6) 钢丝绳安全系数验算：（1）提矸时：m=Qd/（Q 0+H0PSB）=878×1.283×1000/(113582+587.62×6.24×9.8)= 7.547.5（2）提人时：Q O=20972+75×14×9.8=31262（N）m=Qd/（Q 0+H0PSB）=878×1.283×1000/（31262+587.62×6.24×9.8）=16.89 （3）提升伞钻时：m=Q d/（Q 0+H0PSB）=878×1.283×1000/（78341+587.62×6.24×9.8）=9.868.0 故所选钢丝绳符合要求2.副提升钢丝绳验算：1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0=Hsh+Hj=559+28.62=587.62 (m)Hsh-井筒深度；H j-井口至井架天轮高度2）提升物料荷载（3m 3）Q3=Km×VTB× g×9.8+0.9(1-1/Ks)×VTB× sh×9.8=0.9×3.0×1600×9.8+0.9×(1-1/2)×3.0×1000×9.8=55566（N ）Km-装满系数 0.9 ； VTB-吊桶容积； g-岩石松散容重； sh-水容重3）钢丝绳终端荷载（1）3m 3吊桶：Q 03=Q3+Qz=55566+14440=70006（N ）=7143（kg）（2）2.4m 3底卸式吊桶下料Q 底 =2.4×2400×9.8+（1250+330）×9.8=71932（N）Qz-吊桶自重(含滑架、缓冲器、钩头)4）钢丝绳的选择：根据钢丝绳的单位长度质量及提升机许用钢丝绳，试选 18×7+FC-36-1770 多层股不旋转钢丝绳，最小破断拉力 711KN。（钢丝绳单位重量5.05kg/m）5）钢丝绳安全系数验算：提矸：m=Q d/（Q 吊 +H0PSB）=711×1.283×1000/(70006+587.62×5.05×9.8)=9.27.5下料:m=Q d/（Q 底 +H0PSB）=711×1.283×1000/(71932+587.62×5.05×9.8)=97.5提人时：Q O= Qz + Q1 =14440+75×12×9.8= 23220（N ）m=Qd/（Q 0+H0PSB）=711×1.283×1000/（23220+587.62×5.05×9.8）=17.49 故所选钢丝绳符合要求。3、稳绳验算：1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0=Hsh1+Hj=558+26.7=586.7 (m)Hsh1-井筒深度；H j-井口至井架绳轮高度2）根据矿山井巷工程施工及验收规范规定，稳绳及罐道绳每百米张紧力不得小于 10KN；煤矿建设安全规范第 6.8.2.9 条规定：吊桶提升时，每根罐道绳最小刚性系数不得小于 500N/m，2 根罐道绳的张紧力相等。故稳绳终端荷载：按最小张紧力计算 F1x=H0×10000/100=586.7×100=58670（N ）3) 钢丝绳的选择：试选 6×19S+FC-26-1770 圆股钢丝绳，最小破断拉力 395kN。（钢丝绳单位重量 2.49kg/m）4) 钢丝绳安全系数验算：m=Qd/( Fx +H0PSB)= 395×1.214×1000/(58670+586.7×2.49×9.8)=7.665）刚度校核：K=4PSB/ln(1+a)=4×2.49/ ln(1+0.2)=54.650 满足要求a9.8PSBH0/F1x PSB-钢丝绳单位重量4.抓岩机悬吊钢丝绳安全系数验算：m=Qd/(Q0+H0PSB)=430×1.283×1000/(5600×9.8+586.7×3.06×9.8)=7.66故所选 18×7+FC-28-1770 多层股不旋转圆股钢丝绳符合要求。5.吊盘悬吊钢丝绳验算：（1）基岩段施工验算：1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0=Hsh1+Hj=559+28.62=587.62(m)Hsh1-井筒深度；H j-井口至井架绳轮高度2）中心回转抓岩机本体重量：Q 抓 =54880（N）（含固定卡栏）3）矸石、抓斗总重:Q 石 =（0.4×1600×0.8+1562 ）×9.8=20325（N）4）吊盘自重：Q 盘 =85000（N）5）水泵、水箱（含水）及水柱重量：Q 水 =（1.2+0.5+3+559×0.05 2×3.14）×1000×9.8= 88987（N ）0.5-水箱总重量 1.2-水泵重量 3水箱水重（2×1.5×1.0）6）吊盘工作人员（按 10 人计算）Q 人 =75×10×9.8=7350（N ）7）钢丝绳终端荷重：Q 0=( Q 抓+ Q 石+ Q 盘+ Q 水+ Q 人 )=(54880+20325+85000+88987+7350)/2=128271（N ）8）钢丝绳的选择：试选 6×19S+FC-40-1770 型钢丝绳（钢丝绳单位重量 5.9kg/m）。9）钢丝绳安全系数验算：m=Qd/(Q0+H0PSB)= 935×1.214×1000/(128271+587×5.9×9.8)=7.06（2）冻结段施工验算：1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0=Hsh1+Hj=482+28.62=510.62(m)Hsh1-冻结段井口至吊盘深度；H j-井口至井架绳轮高度2）中心回转抓岩机本体重量：Q 抓 =54880（N）（含固定卡栏）3）矸石、抓斗总重:Q 石 =（0.4×1600×0.8+1562 ）×9.8=20325（N）4）吊盘自重：Q 盘 =115000（N）5）吊盘工作人员（按 10 人计算）Q 人 =75×10×9.8=7350（N ）6）钢丝绳终端荷重：Q 0=( Q 抓+ Q 石+ Q 盘+ Q 人 )=(54880+20325+115000+7350)/2=98777.5（N ）7）钢丝绳的选择：试选 6×19S+FC-40-1770 型钢丝绳（钢丝绳单位重量 5.9kg/m）。8）钢丝绳安全系数验算：m=Qd/(Q0+H0PSB)= 935×1.214×1000/(98777.5+587×5.9×9.8)=8.556故所选钢丝绳符合要求。6.模板悬吊钢丝绳验算：模板悬吊钢丝绳验算（冻结段）：1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0= Hsh1+Hj=512+28.62=540.62 (m)Hsh-井筒冻结段深度、H j-井口至井架绳轮高度2）模板重量（含刃角）：冻结段（8.9m） W自 = 382200（N ）提升钢丝绳终端荷重：Q 0=K×W/3=1.1×382200/4=105105（N ）3）钢丝绳的选择：试选 18×7+FC-36-1770 多层股不旋转钢丝绳，（钢丝绳单位重量 5.05kg/m）。4）钢丝绳安全系数验算：冻结段：m=Q d/(Q0+H0PSB)= 711×1.283×1000/(105105+540.62×5.05×9.8)=6.926故所选钢丝绳符合要求。7.排水管悬吊钢丝绳系数验算：（1）钢丝绳最大悬垂高度：H 0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62 (m)Hsh1-井筒深度；H j-井口至井架绳轮高度（2）钢丝绳终端荷载为：排水管重量 Q 1=12×558×9.8=65620.5（N）；水重 Q 2=7.23×558×9.8=39536.5（N）；卡兰、管接头重量 Q 3=558/8×6×9.8=4101（N）电缆及电缆卡兰重量 Q4=558/6×5×9.8=4556（N）单绳终端荷载：Q=（Q 1+Q2+Q3+Q4）/2=(65620.5+39536.5+4101+4556)/2=56907（N）（3）钢丝绳的选择：试选 6×19S+FC-28-1770 圆股钢丝绳。（钢丝绳单位重量 2.89kg/m）。（4）钢丝绳安全系数验算：ma=Qd/(Q0+9.8PSB.H0)=458×1000×1.214/（56907+9.8×2.89×586.62）=7.566所选钢丝

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