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700118×7+FC-40-1770MPa-特-光-右交互149.4/677.54/16.8JK-2.82副提升钢丝绳700118×7+FC-36-1770MPa-特-光-右交互99.15/52.429.2/17.42JK-3.53吊盘悬吊钢丝绳67016×19S+FC-40-1770MPa-Ⅰ-光-右162.157.0JZ-254吊盘悬吊钢丝绳67016×19S+FC-40-1770MPa-Ⅰ-光-右162.157.05稳绳钢丝绳67026×19S+FC-26-1770MPa-Ⅰ-光-左73.06.57JZ-106稳绳钢丝绳67026×19S+FC-26-1770MPa-Ⅰ-光-右73.06.577排水管钢丝绳67016×19S+FC-28-1770MPa-Ⅰ-光-左73.57.562JZ-168排水管钢丝绳67016×19S+FC-28-1770MPa-Ⅰ-光-右73.57.569压风供水管钢丝绳67016×19S+FC-28-1770MPa-Ⅰ-光-左84.766.552JZ-1610压风供水管钢丝绳67016×19S+FC-28-1770MPa-Ⅰ-光-右84.766.5511风袋钢丝绳67026×19S+FC-20-1770MPa-Ⅰ-光-左右19.6413.612抓岩机钢丝绳670118×7+FC-28-1770MPa-特-光-右交互72.67.6JZ-1613滑模悬吊钢丝绳670418×7+FC-36-1770MPa-特-光-右交互131.86.92JZ-1614安全梯悬吊钢丝绳670118×7+FC-20-1770MPa-Ⅰ-光-右交互27.410.26JZA-515放炮电缆钢丝绳670118×7+FC-18-1670MPa-特-光-右交互18.611.6JZ-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：H0=Hsh+Hj=559+28.62=587.62(m)Hsh-井筒深度；Hj-井口至井架天轮高度2）提升物料荷载（5m3吊桶）：Q1=Km×VTB×γg×9.8+0.9(1-1/Ks)×VTB×γsh×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；γg-岩石松散容重；γsh-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/（Q0+H0PSB）=878×1.283×1000/(113582+587.62×6.24×9.8)=7.54＞7.5（2）提人时：QO=20972+75×14×9.8=31262（N）m=Qd/（Q0+H0PSB）=878×1.283×1000/（31262+587.62×6.24×9.8）=16.8＞9（3）提升伞钻时：m=Qd/（Q0+H0PSB）=878×1.283×1000/（78341+587.62×6.24×9.8）=9.86＞8.0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：H0=Hsh+Hj=559+28.62=587.62(m)Hsh-井筒深度；Hj-井口至井架天轮高度2）提升物料荷载（3m3）Q3=Km×VTB×γg×9.8+0.9(1-1/Ks)×VTB×γsh×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；γg-岩石松散容重；γsh-水容重3）钢丝绳终端荷载（1）3m3吊桶：Q03=Q3+Qz=55566+14440=70006（N）=7143（kg）（2）2.4m3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=Qd/（Q吊+H0PSB）=711×1.283×1000/(70006+587.62×5.05×9.8)=9.2＞7.5下料:m=Qd/（Q底+H0PSB）=711×1.283×1000/(71932+587.62×5.05×9.8)=9＞7.5提人时：QO=Qz+Q1=14440+75×12×9.8=23220（N）m=Qd/（Q0+H0PSB）=711×1.283×1000/（23220+587.62×5.05×9.8）=17.4＞9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：H0=Hsh1+Hj=558+26.7=586.7(m) Hsh1-井筒深度；Hj-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)=7.6＞65）刚度校核：K=4PSB/ln(1+a)=4×2.49/ln(1+0.2)=54.6＞50满足要求a—9.8PSBH0/F1xPSB----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)=7.6＞6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：H0=Hsh1+Hj=559+28.62=587.62(m)Hsh1-井筒深度；Hj-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+559×0.052×3.14）×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：Q0=(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)=7.0＞6（2）冻结段施工验算：1）钢丝绳最大悬垂高度：H0=Hsh1+Hj=482+28.62=510.62(m)Hsh1-冻结段井口至吊盘深度；Hj-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：Q0=(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)=8.55＞6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：H0=Hsh1+Hj=512+28.62=540.62(m)Hsh-井筒冻结段深度、Hj-井口至井架绳轮高度2）模板重量（含刃角）：冻结段（Φ8.9m）W自=382200（N） 提升钢丝绳终端荷重：Q0=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=Qd/(Q0+H0PSB)=711×1.283×1000/((105105+540.62×5.05×9.8)=6.92＞6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：H0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62(m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架绳轮高度（2）钢丝绳终端荷载为：排水管重量Q1=12×558×9.8=65620.5（N）；水重Q2=7.23×558×9.8=39536.5（N）；卡兰、管接头重量Q3=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=（Q1+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）=7.56＞6所选钢丝绳符合要求。8.压风供水管悬吊钢丝绳：（1）钢丝绳最大悬垂高度：H0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62(m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架绳轮高度（2）压风管重量：Q管=558×17.14×9.8=93728.5（N）管接头重量：Q接=(558/8)×4×9.8=2734（N）卡子重量：Q卡=(558/8)×2.5×9.8=1709（N）压风管路重量：Q1=Q管+Q接+Q卡=93728.5+2734+1709 =98172（N）（3）管接头重量：Q接=(558/8)×2×9.8=1367（N）卡子重量：Q卡=(558/8)×1×9.8=683.5（N）供水管重量：Q管=558×4.62×9.8=25264（N）水重：Q水=558×2×9.8=10936.4（N）供水管路重量Q2=Q接+Q卡+Q管+Q水=1367+683.5+25264+10936.4=38251（N）（4）悬吊设备荷重：Wz=Q1+Q2=98172+38251=136423N（5）提升钢丝绳终端荷重：Q0=1/2Wz=0.5×136423=68211.5（N）（6）钢丝绳的选择：试选6×19S+FC-28-1770钢丝绳。（钢丝绳单位重量2.89kg/m）。（7）钢丝绳安全系数验算：ma=Qd/(Q0+9.8PSB.H0)=458×1000×1.214/（68211.5+9.8×2.89×586.62）=6.55＞6所选钢丝绳符合要求。9.安全梯钢丝绳安全系数验算：安全梯自重4718N，乘20人，按人均686N，则终端荷载为：Q0=Qz+Q人=4718+20×686=18438（N）。钢丝绳的选择：试选18×7+FC-20-1770钢丝绳。其钢丝破断拉力总和为280977N。ma=Qd/(Q0+9.8PSBH0)=280977/（18438+9.8×1.56×586）=10.26＞9故所选钢丝绳满足要求。10.放炮电缆钢丝绳安全系数验算：（1）钢丝绳最大悬垂高度：H0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62(m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架绳轮高度（2）电缆重量：Q电=558×2×9.8=10936（N）卡子重量：Q卡=(558/6)×0.5×9.8=455.7（N）（3）悬吊设备荷重：Wz=Q电+Q卡 =10936+455.7=11391.7N（4）钢丝绳的选择：试选18×7+FC-18-1670钢丝绳。（钢丝绳单位重量1.26kg/m）。（7）钢丝绳安全系数验算：ma=Qd/(Q0+9.8PSB.H0)=168×1000×1.283/（11391.7+9.8×1.26×586.62）=11.6＞6所选钢丝绳符合要求。11.风筒悬吊钢丝绳安全系数验算：（1）钢丝绳最大悬垂高度：H0=Hsh1+Hj=558+28.62=586.62(m)Hsh1-井筒深度；Hj-井口至井架绳轮高度（2）钢丝绳终端荷载：Q0=（587×3+58×7.4）×9.8=21464N（3）钢丝绳选择：试选6×19S+FC-20-1770钢丝绳。（4）安全系数校核：ma=220000×1.214/（21464/2+587×1.47×9.8）=13.6＞6故所选钢丝绳符合要求。'