1. 课程导入与核算对象界定

立井箕斗提升是大型矿井主提升系统最常见的布置形式之一。无论是新建矿井确定提升机选型，还是生产矿井校核系统能否满足增产需求，工程技术人员都必须回答同一个问题：这套提升系统在单位时间内究竟能把多少矿石（或煤炭）从井下送到地面？要回答这个问题，不能只看提升机铭牌上的功率或箕斗的标称容积，而必须把一次完整的提升循环拆开，逐段计算时间，再折算成小时、日、年三个层次的能力指标。本课程的任务，就是建立一套可复现、可校核的核算方法。

在动手计算之前，先把核算对象界定清楚，是避免后续返工的关键。立井箕斗提升能力核算的对象，是一个由井筒、提升容器（箕斗）、提升钢丝绳、提升机、装卸载设施以及电控系统共同构成的完整提升系统。核算的边界通常从井底装载点开始，到井口卸载点结束，再回到井底装载点，构成一个闭合循环。井底矿仓的给矿能力、地面受矿仓的容纳能力、井筒装备的通过能力，虽然会影响系统实际产出，但在本课程的核算中作为边界条件输入，而不是核算对象本身。明确这一点，可以防止把采掘能力、运输能力与提升能力混为一谈。

核算的核心输出指标有四个层次。第一是循环时间，即箕斗完成一次“装载—提升—卸载—下放—再装载”全过程所需的时间，单位通常为秒。第二是小时能力，由一次提升的有效载重量除以循环时间再换算到小时得到，单位通常为吨每小时。第三是日能力，在小时代能力基础上乘以日提升小时数得到。第四是年能力，在日能力基础上乘以年工作天数得到。四个指标层层递进，循环时间是基础，年能力是最终用于矿井设计规模论证和提升设备选型的结论性数据。

循环时间的构成需要逐段拆解，这是本课程后续章节的主线。一次完整循环大致包括：井底装载时间、箕斗带载加速与等速提升时间、减速与爬行时间、井口卸载时间、空箕斗下放加速与等速时间、下放减速与停车时间，以及装卸载之间的休止与切换时间。每一段的时间都不是凭经验拍定的，而是由提升高度、提升速度图、加速度取值、装卸载设备动作周期等参数共同决定。把这些分段与参数对应起来，才能理解为什么同样的提升高度，不同的速度图会带来明显不同的循环时间。

上图把循环时间的七个分段与四个能力指标的递进关系放在同一张图上，目的是让读者在课程一开始就建立“分段计时—汇总循环—折算能力”的整体框架。需要强调的是，图中各分段只是逻辑划分，实际计算时加速段与等速段往往合并处理，减速与爬行也可能按速度图统一积分，具体处理方式将在后续章节展开。

为了说明核算的尺度感，这里给出一个教学示例（参数为合理假设，非实测数据）：某立井提升高度 520 m，箕斗有效载重量 12 t，设计最大提升速度 9 m/s，装载时间 18 s，卸载时间 14 s，装卸载切换与休止合计 10 s，按三角形与梯形组合速度图估算带载提升与空斗下放各约 75 s，减速爬行各约 12 s。则循环时间约为 18+75+12+14+75+12+10 = 216 s。小时能力约为 3600×12/216 ≈ 200 t/h。若日提升按 16 h、年工作按 300 天计，日能力约 3200 t/d，年能力约 96 万 t/a。这组数字只是示例，用于说明各指标之间的换算关系，实际工程必须按真实参数重新计算。

从矿井设计流程看，提升能力核算处在承上启下的位置。向上，它接受矿井设计生产能力、井深、开拓方式等总体参数；向下，它直接决定提升机规格、箕斗容积、钢丝绳规格和井筒装备尺寸的选取。如果核算结果偏小，可能导致设备选型不足、投产后长期超载运行；如果核算过于保守，又会造成投资浪费。因此，核算不仅要算得出，还要算得准、算得可追溯，每一个时间分段和参数取值都应有明确依据。

还需要区分两个容易混淆的概念：额定能力与实际能力。额定能力是在设计工况、设备完好、装卸载顺畅条件下按公式算出的能力；实际能力则受矿石块度、含水率、井底矿仓料位、信号联络效率、设备检修停机等因素影响，通常低于额定能力。本课程以额定能力核算为主线，同时在后续章节讨论影响实际产出的主要因素和校核方法，使核算结果既能用于设计选型，也能为生产管理提供参考。

最后明确本课程的核算约定：时间单位统一用秒，能力单位统一用吨每小时、吨每日、吨每年；提升方向以“井底→井口”为带载提升，“井口→井底”为空斗下放；所有公式中的符号在首次出现时给出定义，全文保持一致。建立这套约定，是为了让后续每一章的计算都能无缝衔接，也便于读者自行复核。