5　吊挂设施选型计算

5.1　主提升设备选型计算

5.1.1　钢丝绳的选择

选18×7-FC-36-1870不旋转钢丝绳，其技术特征为：钢丝绳破断力Qz=794000N，标准每米重量PSB=5.05kg/m。

（1）钢丝绳最大悬垂高度H0：井筒的深度+井口水平高至井架天轮平台的高度：

H0=611.3+25.87≈638（m）

（2）悬吊荷重Q物的计算：

3m3吊桶：Q物=g×[G+KmVγg+0.9×（1-1/Ks）Vγs]+Q1+Q2=9.8×[1430+0.9×3×1800+0.9×（1-1/1.53）×3×1000]+2109+2340=75257（N）

式中 Km——装满系数，取Km=0.9；

V——吊桶容积，V=3m3；

γg——松散矸石容重，取rg=1800kg/m3；

γs——水容重，取rs=1000kg/m3；

Ks——岩石松散系数，取Ks=1.53；

G——3m3座钩式吊桶重量，G=1430kg。

Q1为11t钩头及连接装置重量，为2109N。

Q2为滑架及缓冲器装置重量=1923N+245N+172N=2340N。

（3）钢丝绳单位长度重量Ps：

Ps=Q物/（110σB/ma-H0）

=75257/[110×1870/（7.5×9.8）-638]/9.8

=（75257/2160.64）/9.8

=3.55（kg/m）

式中 σB——钢丝绳公称抗拉强度，取σB=1870MPa；

ma——安全系数，提物取ma=7.5，提人取ma=9。

（4）钢丝绳安全系数校核：

提物时：m=QZ/（Q物+PSg H0）

3m3吊桶提物611.3m井深时：m=794000/（75257+3.55×638×9.8）=8.14＞7.5，符合要求。按最大重量12人，每人100kg计算。

提人时：m=794000/（12×100×9.8+3.55×638×9.8）=23.6＞9，符合要求。

提伞钻时：总荷载Q0=Q钻+Q滑+Q卡+Q钩=7000+203+215=7418（kg）

提升全井深时悬吊总荷重：Q0+PSBH0=7418+5.05×638=10662（kg）

m=794000/（10662×9.8）=7.59＞7.5，符合要求。

5.1.2　天轮的选择

由条件：D≥60ds=60×36=2160（mm）

式中 ds——钢丝绳直径，取36mm。

选提升天轮ϕ2500mm，满足要求。

5.1.3　验算提升机强度

选用2JK-3.5/20提升作为主提升机，其主要指标如下：卷筒直径3.5m，卷筒宽度1.5m，钢丝绳最大静张力20t，最大静张力差18t。由

Fch≥Q0+PSBH0

式中 Fch——提升机主轴强度，要求允许的钢丝绳最大静张力差180000N。

3m3吊桶提611.3m井深时：悬吊总荷重为75257N。

Q0+PSBH0=75257+5.05×（638+44.5）×9.8=109033.93（N）

Fch=18×1000×9.8=176400（N）＞109033.93N，

符合要求。

5.1.4　提升机电动机功率验算

3m3吊桶提611.3m井深时，由

P=Fg×VmB/ηC

P=109033.93×5.4/0.85=692.68（kW），可知：800kW电机可满足要求。

5.2　伞钻提升验算

（1）提升伞钻时悬吊总荷重：

Q0=Q钻+Q滑+Q卡+Q钩

=7000+203+215=7418（kg）

（2）提升全井深时悬吊总荷重：

Q0+PSBH0=7418+5.05×638=10662（kg）＜18000kg，机械强度符合要求。

（3）钢丝绳安全系数校验：

n=794000/（10662×9.8）=7.59＞7.5，符合要求。

（4）电机功率校验：

P=106620×5.4/0.85=677.35（kW），可知：800kW电机能满足要求。

5.3　吊盘悬吊设施

（1）基本参数如下：

1）吊盘自重：Q盘=9500kg。

2）HZ-6抓岩机在工作时重量：9037kg。

3）分风器、风水带重：Q风=865kg。

4）汽绞车重量：Q汽=650kg。

5）工作人（12人×100kg/人）重量：Q人=1200kg。

6）信号、照明、通信电缆及附件重Q电=1928kg。

说明：电缆型号3×6+1×6，每米重0.826kg，卡子按1kg/6m。

（2）平衡绳选择计算，按1/4吊盘重加上三根电缆选择计算。

1）绳端荷重：

Q0=（Q盘+Q抓+Q风+Q人+Q汽+Q注）/4+Q电

=（9500+9037+865+1200+650+1200）/4+1928

=7541（kg）

2）钢丝绳单重Ps：

Ps=Q0/（110σB/ma-H0）

=7541/[110×1770/（7.5×9.80）-638]/9.8

=（73901.8/2010.98）/9.8

=3.75（kg/m）

式中 σB——钢丝绳公称抗拉强度，取σB=1770MPa；

ma——安全系数，取ma=7.5。

3）钢丝绳选18×7-FC-32-1770不旋转钢丝绳，其技术特征为：

每米重PSB=3.9kg/m，钢丝绳破断力QZ=594000N。

4）验算安全系数：

m=QZ/（Q0+PSBH0）=594000/73901.8+3.9×638×9.8=6.1＞6，符合要求结论。

选ϕ650mm单轮10个，JZ-10/600A稳车5台。

5.4　模板悬吊设施

5.4.1　悬吊钢丝绳选择计算

（1）模板自重：Q=166600N，再加一部分混凝土重量，按39240N计算。

（2）终端荷重：Q0=Q/3=（166600+39240）/3=68613（N）。

（3）计算钢丝绳单重Ps：

Ps=Q0/（110σB/ma-H0）=68613/[110×1770/（7.5×9.8）-638]/9.8=3.48（kg/m）

式中 σB——钢丝绳公称抗拉强度，取σB=1770MPa；

ma——安全系数，取ma=7.5。

（4）选18×7-FC-32-1770交互捻钢丝绳，其技术特征为：每米重PSB=3.9kg/m，钢丝破断力QZ=594000N。

（5）验算安全系数：

m=QZ/（Q0+PSB·H0）=594000/（68613+3.48×638）=8.38＞6，符合要求。

5.4.2　结论

选ϕ650mm天轮5套，选凿井稳车JZ-10/600A，3台。

5.5　伞钻夺钩计算

5.5.1　悬吊钢丝绳选择计算

（1）伞钻自重：Q=7000kg。

（2）终端荷重：Q0=7000+35=7035（kg）=70350（N）（每副卡子按5kg计算，共7副）。

（3）计算钢丝绳单重Ps：

Ps=Q0/（110σB/ma-H0）=70350/[110×1770/（7.5×9.8）-638]/9.8=3.56（kg/m）

式中 σB——钢丝绳公称抗拉强度，取σB=1770MPa；

ma——安全系数，取ma=7.5。

（4）钢丝绳选18×7-FC-32-1770不旋转钢丝绳，其技术特征为：每米重PSB=3.9kg/m，钢丝绳破断力QZ=594000N。

（5）验算安全系数：

m=QZ/（Q0+PSB·H0）=594000/（70350+3.56×638）=8.17＞7.5，符合要求。

5.5.2　结论

选凿井稳车JZ-10/600A 1台，选ϕ650mm天轮1套。