矿井系统软件设计研讨

作者：廖原 胡海峰 单位：平顶山平煤设计院有限公司

根据所选的钢丝绳、提升机、电动机以及提升容器等参数，利用软件计算出提升系统的极限加、减速度，根据计算结果，在满足《煤矿安全规程》(以下简称“规程”)的情况下设定合适的制动力并绘制防滑计算表。⑦最大班作业时间表绘制。根据原始参数及选型过程中确定的中间量，利用软件绘制最大班作业时间表。

系统关键环节实现依据

收集钢丝绳、提升机、电动机原始数据，利用数据某些特征，按照一定格式排列建立数据库，通过VLOOKUP()［3］方法将数据库参数和软件有机结合起来。钢丝绳选择依据钢丝绳单位质量计算公式［4-5］如下（表略）式中，Pk为钢丝绳单位质量;Qd为绳端荷重，根据不同提升内容分别计算，取最大值;N为提升机中钢丝绳根数;Kz为钢丝绳综合系数;R0为钢丝绳抗拉强度;Hc为提升距离;ma为钢丝绳安全系数，根据“规程”，提升物料时钢丝绳安全系数的最小值为8.2～0.0005Hc，提升人员及混合提升时为9.2～0.0005Hc。根据计算出来的结果选择钢丝绳，所选钢丝绳的单位质量应尽量接近并高于计算值。提升机选择依据提升机摩擦轮最小直径计算:（式略）式中，D为摩擦轮直径;Dk为钢丝绳工程直径;K为提升装置的天轮、滚筒、摩擦轮、导向轮等的最小直径与钢丝绳直径的比值。根据“规程”，落地式及有导向轮塔式摩擦提升装置的摩擦轮，井上K≥90，井下K≥80;无导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮，井上K≥80，井下K≥70［6］。根据计算出的最小直径、提升系统的最大静张力和最大静张力差，从数据库中选择合适的提升机，并校核摩擦枕垫比压。电动机选择依据根据提升载荷和提升速度，初选电动机功率P为:P=kFVρ/(1000η)(3)式中，k为电动机富余系数，取1.1;V为提升速度，防滑计算表的绘制依据防滑计算表绘制的关键问题是如何确定变位到摩擦轮表面的制动力。根据“规程”，摩擦式提升机各种载荷和各种状态(上提或下放重物)下，保险闸所能产生的制动减速度的计算值不能超过滑动极限;当井筒倾角大于30°时，上提重载滑动极限减速度≤5m/s2，下放重载极限减速度≥1.5m/s2。提升重载、下放空容器减速度的计算公式（式略）通过计算制动力的范围，确定液压站需要提供的制动力，并绘制防滑计算表。

系统功能的实现

以平煤股份五矿己四采区副井提升机选型为例，介绍软件的功能。输入密码进入系统后，按照提示输入原始数据，如宽、窄罐笼质量，矿车吨位和数量(图略)，根据原始数据计算出的中间量，从数据库中选择合适的设备，最终选型结果汇总如（图略）。此外，数据库留有扩容空间，但用户只能按一定的格式输入数据，软件才能自动识别。

结语

该软件以“规程”和相关设计规范为前提，应用煤矿机械知识、计算机和数据库技术开发而成。该软件开发以来，在平煤股份五矿、十三矿等多个矿井得到应用，系统设计流程合理，操作界面简单，运行稳定可靠。同时，由于该软件包含大量的数据库信息，可以为用户提供不同层次的选择。