单绳提升系统设备选型计算
一、提升容器选择
1、小时提升量
输入提升方式，＜600m单绳，≤300m罐笼，＞300m箕斗，提人、物、设备用罐笼，≤700t/d罐笼，≥1000t/d箕斗，见6.1.1节
输入矿石年提升量，万t/a，按设计
输入废石年提升量，万t/a，按设计
输入年工作日，d，宜为300d或330d
输入日工作小时数，h，箕斗1种矿19.5h，2种18h；罐笼主提18h,兼主副提16.5h；混合井有保护按前取，无保护按单一提升减1.5h
输入提升不均衡系数，箕斗提升取1.15，罐笼取1.2
计算矿石日提升量，t/d
计算废石日提升量，t/d
计算小时提升量，t/h
2、提升速度
输入井口标高，m
输入井底标高，m
输入卸矿标高，m，罐笼提升时与井口标高一致
输入装矿标高1，m
输入该处矿量1，万t
输入装矿标高2，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量2，万t，有则填，无则不填或清除
输入装矿标高3，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量3，万t，有则填，无则不填或清除
输入装矿标高4，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量4，万t，有则填，无则不填或清除
输入装矿标高5，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量5，万t，有则填，无则不填或清除
输入速度系数，0.3，0.35，0.4，0.45，0.5，＜200m取下限，＞600m取上限，箕斗＞罐笼取值
速度系数填0.3时=此处填3.73，0.35时=3.327，0.4时=3.03，0.45时= 2.82，0.5时=2.665
计算装矿高度1，m
计算装矿高度2，m
计算装矿高度3，m
计算装矿高度4，m
计算装矿高度5，m
计算加权平均提升高度，m
计算提升速度，m/s，升降人员时需 ≤ 12m/s
3、一次循环有效提升量和提升时间
输入容器数量，单容器填“1”，双容器填“2”
输入箕斗在曲轨上附加时间，s，仅箕斗提升计算，罐笼提升清“0”，减速与爬行时间，取10s
输入装满系数，取0.85～0.9
输入矿石密度，t/m³
输入废石密度，t/m³
输入松散系数，见表1-7-15
输入休止时间，s，箕斗提升时见表1-6-22；罐笼提升时见表1-6-21
计算矿石松散密度，t/m³
计算废石松散密度，t/m³
计算矿岩松散密度，t/m³
计算容器的容积，m³
输入选择的提升容器型号，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
输入选择的提升容器容积，m³，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
输入提升容器质量，kg，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
输入提升容器全高，m，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
罐笼提升时选填，箕斗提升时清“0”，输入矿车质量，kg，见表1-1-9
罐笼提升时选填，箕斗提升时清“0”，输入所选容器一次提人数，人，见表1-6-3～表1-6-4
罐笼提升时选填，箕斗提升时清“0”，输入罐笼最大载量，kg，见表1-6-3～表1-6-4
计算一次有效提升量，kg
计算一次循环提升时间，s
二、罐笼提人计算 + 确定平衡锤质量
输入罐笼提人时选填，最大班人数，人，按设计
输入罐笼提人时选填，最大班提升人员的时间，min，≤45min，特殊情况可取60min
仅为单容器提升 + 平衡锤互为平衡，计算平衡锤质量时选择
此项非提人或平衡锤计算时可不参与计算，混合井提升时罐笼质量以平衡锤质量做参考
计算罐笼一次提人数，人
计算结果为所选罐笼一次提人数减计算罐笼一次提人数， ≥ 0满足，＜ 0 改选罐笼
计算确定的平衡锤质量，kg，取整百
三、井架高度计算
输入过卷高度，m，提速＞6m/s，≥1s距离或10m；3-6m/s时，≥6m；＜3m/s或吊桶；≥4m
输入预估天轮直径，m，一般暂按5m估，计算出天轮直径后再重新输入计算也可
输入箕斗卸矿仓高度，m，箕斗提升时选填，罐笼提升时清“0”
输入箕斗框对矿仓顶超高，m，箕斗提升时选填，罐笼提升时清“0”，见表1-6-15
计算井架高度，m，一般单罐笼约 25～35 m，双罐笼约 30～40 m，箕斗约 40～60 m
四、钢丝绳选择
1、钢丝绳每m质量计算
输入钢丝绳钢丝抗拉强度，MPa，1570，1670，1770（最广泛），1870，1960（大型、多绳用），2160（超高强、特殊用）
计算井深（提升高度），m
输入箕斗井下装载高度，m，箕斗提升时按小型20m，常见25m，大型30m参与计算，罐笼提升时清“0”
输入规程规定安全系数，提人≥9，应急提人≥7.5，提人提物人≥9物≥7.5，专提物≥6.5
计算钢丝绳悬挂质量，kg
计算钢丝绳最大悬垂长度沿，m
计算钢丝绳每米质量，kg/m
2、根据每m质量选取钢丝绳并计算破断拉力
输入选取钢丝绳型号，一般单绳DYFORM 6R 6×36（WS）+IWRC耐磨和柔性都好，多绳35W×7，老矿井6×19耐磨好或6×37柔性好，见GB8918表9～表23
输入钢丝绳直径，mm
输入钢丝绳的每米质量，kg/m
输入钢丝绳最小破断拉力，kN，见GB8918表9～表23
输入钢丝绳破断拉力总和系数，见GB8918附录A
输入重力加速度，m/s²
计算钢丝绳破断拉力总和，kN
计算钢丝绳实际安全系数
计算验算结果，计算安全系数≥规程规定安全系数即为符合要求
五、天轮选择
输入天轮直径为钢丝绳倍数，地面提升≥80，井下和凿井≥60，吊盘，吊泵管道≥20
计算的天轮直径，mm
输入选取的天轮直径，mm，常用800-1000-1200-1500-1800-2000-2500-3000-3500-4000-4500-5000-5500-6000，见表1-6-12
六、提升机计算
输入试验长度，m，取20～30m
输入卷筒上缠绳的层数，层，人员宜1层，物料可2层，盲专物可3层
输入卷筒上钢绳摩擦圈数，圈，取nₘ=3
输入两提升绳之间间隔圈数，圈
输入钢绳两圈间的间隙，mm，取2～3mm
选择卷筒宽度计算条件
计算卷筒直径，mm
计算多层缠绕时卷筒平均直径，mm
计算卷筒宽度，mm
输入确定的卷筒宽度，mm，φ直径m×宽度m,宽度按计算向大选，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
七、初选提升机
1、确定选提升机的主要参数
选择提升容器互为平衡的条件
计算卷筒直径，mm
计算卷筒宽度，mm
计算钢绳最大静张力，kN
计算钢绳最大静张力差，kN
计算钢丝绳直径，mm
计算提升速度，m/s
2、根据以上各参数选择提升机
输入提升机型号，φ直径m×宽度m,宽度按计算向上选，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机最大静张力，kN，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机最大静张力差，kN，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机允许钢丝绳最大直径，mm，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机最大提升速度，m/s
验证，若不合格，重新选或调参数
八、初选电动机
输入井筒阻力系数，刚罐道：罐笼1.2，箕斗1.15；钢绳罐道：1.1
输入动力系数，罐笼：1.3～1.4，箕斗1.2～1.3
输入速度乘数，罐笼：1.2～1.25，翻转式箕斗1.15～1.3
输入减速器的传动效率，一级传动（i≤11.5）：0.9；二级传动（i＞11.5）：0.85
计算预选电动机功率，kW
输入选用电动机型号，kW，见附录4常用电动机
输入选用电动机功率，kW，见附录4常用电动机
输入选用电动机转速，r/min，见附录4常用电动机
输入选用电动机电压，V，见附录4常用电动机
1、小时提升量
输入提升方式，＜600m单绳，≤300m罐笼，＞300m箕斗，提人、物、设备用罐笼，≤700t/d罐笼，≥1000t/d箕斗，见6.1.1节
输入矿石年提升量，万t/a，按设计
输入废石年提升量，万t/a，按设计
输入年工作日，d，宜为300d或330d
输入日工作小时数，h，箕斗1种矿19.5h，2种18h；罐笼主提18h,兼主副提16.5h；混合井有保护按前取，无保护按单一提升减1.5h
输入提升不均衡系数，箕斗提升取1.15，罐笼取1.2
计算矿石日提升量，t/d
计算废石日提升量，t/d
计算小时提升量，t/h
2、提升速度
输入井口标高，m
输入井底标高，m
输入卸矿标高，m，罐笼提升时与井口标高一致
输入装矿标高1，m
输入该处矿量1，万t
输入装矿标高2，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量2，万t，有则填，无则不填或清除
输入装矿标高3，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量3，万t，有则填，无则不填或清除
输入装矿标高4，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量4，万t，有则填，无则不填或清除
输入装矿标高5，m，有则填，无则不填或清除
输入该处矿量5，万t，有则填，无则不填或清除
输入速度系数，0.3，0.35，0.4，0.45，0.5，＜200m取下限，＞600m取上限，箕斗＞罐笼取值
速度系数填0.3时=此处填3.73，0.35时=3.327，0.4时=3.03，0.45时= 2.82，0.5时=2.665
计算装矿高度1，m
计算装矿高度2，m
计算装矿高度3，m
计算装矿高度4，m
计算装矿高度5，m
计算加权平均提升高度，m
计算提升速度，m/s，升降人员时需 ≤ 12m/s
3、一次循环有效提升量和提升时间
输入容器数量，单容器填“1”，双容器填“2”
输入箕斗在曲轨上附加时间，s，仅箕斗提升计算，罐笼提升清“0”，减速与爬行时间，取10s
输入装满系数，取0.85～0.9
输入矿石密度，t/m³
输入废石密度，t/m³
输入松散系数，见表1-7-15
输入休止时间，s，箕斗提升时见表1-6-22；罐笼提升时见表1-6-21
计算矿石松散密度，t/m³
计算废石松散密度，t/m³
计算矿岩松散密度，t/m³
计算容器的容积，m³
输入选择的提升容器型号，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
输入选择的提升容器容积，m³，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
输入提升容器质量，kg，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
输入提升容器全高，m，见表1-1-9，表1-6-3～表1-6-6
罐笼提升时选填，箕斗提升时清“0”，输入矿车质量，kg，见表1-1-9
罐笼提升时选填，箕斗提升时清“0”，输入所选容器一次提人数，人，见表1-6-3～表1-6-4
罐笼提升时选填，箕斗提升时清“0”，输入罐笼最大载量，kg，见表1-6-3～表1-6-4
计算一次有效提升量，kg
计算一次循环提升时间，s
二、罐笼提人计算 + 确定平衡锤质量
输入罐笼提人时选填，最大班人数，人，按设计
输入罐笼提人时选填，最大班提升人员的时间，min，≤45min，特殊情况可取60min
仅为单容器提升 + 平衡锤互为平衡，计算平衡锤质量时选择
此项非提人或平衡锤计算时可不参与计算，混合井提升时罐笼质量以平衡锤质量做参考
计算罐笼一次提人数，人
计算结果为所选罐笼一次提人数减计算罐笼一次提人数， ≥ 0满足，＜ 0 改选罐笼
计算确定的平衡锤质量，kg，取整百
三、井架高度计算
输入过卷高度，m，提速＞6m/s，≥1s距离或10m；3-6m/s时，≥6m；＜3m/s或吊桶；≥4m
输入预估天轮直径，m，一般暂按5m估，计算出天轮直径后再重新输入计算也可
输入箕斗卸矿仓高度，m，箕斗提升时选填，罐笼提升时清“0”
输入箕斗框对矿仓顶超高，m，箕斗提升时选填，罐笼提升时清“0”，见表1-6-15
计算井架高度，m，一般单罐笼约 25～35 m，双罐笼约 30～40 m，箕斗约 40～60 m
四、钢丝绳选择
1、钢丝绳每m质量计算
输入钢丝绳钢丝抗拉强度，MPa，1570，1670，1770（最广泛），1870，1960（大型、多绳用），2160（超高强、特殊用）
计算井深（提升高度），m
输入箕斗井下装载高度，m，箕斗提升时按小型20m，常见25m，大型30m参与计算，罐笼提升时清“0”
输入规程规定安全系数，提人≥9，应急提人≥7.5，提人提物人≥9物≥7.5，专提物≥6.5
计算钢丝绳悬挂质量，kg
计算钢丝绳最大悬垂长度沿，m
计算钢丝绳每米质量，kg/m
2、根据每m质量选取钢丝绳并计算破断拉力
输入选取钢丝绳型号，一般单绳DYFORM 6R 6×36（WS）+IWRC耐磨和柔性都好，多绳35W×7，老矿井6×19耐磨好或6×37柔性好，见GB8918表9～表23
输入钢丝绳直径，mm
输入钢丝绳的每米质量，kg/m
输入钢丝绳最小破断拉力，kN，见GB8918表9～表23
输入钢丝绳破断拉力总和系数，见GB8918附录A
输入重力加速度，m/s²
计算钢丝绳破断拉力总和，kN
计算钢丝绳实际安全系数
计算验算结果，计算安全系数≥规程规定安全系数即为符合要求
五、天轮选择
输入天轮直径为钢丝绳倍数，地面提升≥80，井下和凿井≥60，吊盘，吊泵管道≥20
计算的天轮直径，mm
输入选取的天轮直径，mm，常用800-1000-1200-1500-1800-2000-2500-3000-3500-4000-4500-5000-5500-6000，见表1-6-12
六、提升机计算
输入试验长度，m，取20～30m
输入卷筒上缠绳的层数，层，人员宜1层，物料可2层，盲专物可3层
输入卷筒上钢绳摩擦圈数，圈，取nₘ=3
输入两提升绳之间间隔圈数，圈
输入钢绳两圈间的间隙，mm，取2～3mm
选择卷筒宽度计算条件
计算卷筒直径，mm
计算多层缠绕时卷筒平均直径，mm
计算卷筒宽度，mm
输入确定的卷筒宽度，mm，φ直径m×宽度m,宽度按计算向大选，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
七、初选提升机
1、确定选提升机的主要参数
选择提升容器互为平衡的条件
计算卷筒直径，mm
计算卷筒宽度，mm
计算钢绳最大静张力，kN
计算钢绳最大静张力差，kN
计算钢丝绳直径，mm
计算提升速度，m/s
2、根据以上各参数选择提升机
输入提升机型号，φ直径m×宽度m,宽度按计算向上选，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机最大静张力，kN，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机最大静张力差，kN，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机允许钢丝绳最大直径，mm，见《采矿手册》第5卷下篇表3-1～表3-2
输入提升机最大提升速度，m/s
验证，若不合格，重新选或调参数
八、初选电动机
输入井筒阻力系数，刚罐道：罐笼1.2，箕斗1.15；钢绳罐道：1.1
输入动力系数，罐笼：1.3～1.4，箕斗1.2～1.3
输入速度乘数，罐笼：1.2～1.25，翻转式箕斗1.15～1.3
输入减速器的传动效率，一级传动（i≤11.5）：0.9；二级传动（i＞11.5）：0.85
计算预选电动机功率，kW
输入选用电动机型号，kW，见附录4常用电动机
输入选用电动机功率，kW，见附录4常用电动机
输入选用电动机转速，r/min，见附录4常用电动机
输入选用电动机电压，V，见附录4常用电动机
参考文献：
- 【1】有色金属采矿设计规范（GB50771-2012）
- 【2】[89版]采矿设计手册（矿山机械卷）
- 【3】重要用途钢丝绳（GB8918）
- 【4】[24版]采矿手册第五卷下篇
- 【5】金属非金属矿山安全规程（GB16423）