外动力卸载箕斗和曲轨卸载箕斗的优缺点

提升容器使用的注意事项集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-提升容器使用的注意事项提升容器是直接装运煤炭、矸石、人员、材料和设备的工具。

按照用途和结构的不同，它可分为箕斗、罐笼、矿车、斜井人车和吊桶五种。

下面主要介绍箕斗、罐笼和矿车。

一、箕斗箕斗是提升煤炭的专用提升容器。

按井筒倾角类型，有立井箕斗与斜井箕斗之分。

根据卸载方式的不同，分翻转式箕斗和底卸式箕斗。

根据提升机的不同，又分单绳与多绳两个系列。

箕斗由悬挂装置、斗箱和卸载闸门三部分组成。

《煤矿安全规程》第382条规定，箕斗提升必须采用定重装载。

1．立井单绳箕斗我国煤矿广泛采用固定斗箱底卸式箕斗，闸门采用曲轨连杆下开折页平板结构。

图4-5为单绳箕斗结构图，这种闸门结构简单、严密；闸门向上关闭时冲击小；卸载时撤煤少；当煤仓已满，煤未卸完时，产生卡箕斗而造成断绳的可能性小；由于箕斗闸门的开启主要借助煤的压力，因而卸载时传递到卸载曲轨上的力较小，改善了井架受力状态。

这种闸门的缺点是：如果闭锁装置一旦失灵，闸门可能在井筒中自行开启。

这样不仅会把煤卸在井筒里，污染风流，增加井筒的清理工作，而且还会撞坏井简装备(如罐道、罐道梁等)，因此必须经常认真检查闭锁装置。

为了克服上述箕斗闸门的缺点，科研人员还研制了插板式闸门和圆板式闸门箕斗。

2．斜井箕斗斜井箕斗按卸载方式分为前卸式和后卸式两种。

煤矿广泛采用后卸式箕斗。

它由斗箱、行走轮组、扇形闸门及牵引连接装置等组成。

其结构特点是前轮有两种轨距，轮子踏面为台阶状。

当卸载时，前轮进入宽轨距的直轨，后轮进入准轨距的曲轨，使箕斗向后倾斜与水平面成50°~55°，扇形闸门借助曲轨打开卸煤。

该箕斗结构简单、稳定性好。

但是大容量箕斗运行时对轨道冲击严重，线路很难维护，卸载过程中两箕斗自重不平衡，有漏煤现象。

二、罐笼(一)普通罐笼普通罐笼为多用途的提升容器，它既可以提升煤炭和矸石，也可以升降人员、运送材料和设备。

第1章绪论随着科学技术的进步和生产力的发展，根据市场经济的实际需要,煤矿生产向着大型化、高产、高效方向发展，这就要求提升运输等生产环节相互配套。

特别是主井提升系统作为煤流系统的咽喉，其生产能力和设备状况直接关系到矿井安全生产和效益的提高。

所以，我们应在降低费用、降低改造难度的前提下通过改变设备的结构来满足矿井提升的要求。

1.1、箕斗的发展过程70年代设计的JDG（S）及JD系列箕斗，在实际运行中存在很多问题，其主要缺点是：（1）箕斗要结构上可能会出现在闸门自重和煤压作用下意外地自动打开，且溜嘴会伸出箕斗外廓而造成井筒装备和箕斗均遭破坏，国内曾发生多次重大事故。

（2）卸载时冲击大，易造成闸门损坏，维护工作量大。

（3）溜煤底板倾角偏小，易造成粘煤，需人工辅助清理，从而延长箕斗休止时间。

并且箕斗本身维修量很大。

为了克服70年代设计的老式箕斗的缺点，我国相继开发了外动力开闭垂直平板闸门箕斗，克服了箕斗闸门意外自动打开的缺点，但都需在井架上增加一套外动力卸载装置，结构复杂，增加了设备投资和维护检修工作量；由于是气动操作，经常出现气压不稳，造成气缸动作滞后现象，严重时打不开闸门。

在正常情况下，箕斗运输卸载位置停稳后，捕捉器须走完一段空行程后，才能将闸门托住并开始往上提，这样就增加了箕斗停止时间（一般为8-10秒）即增加了一次提升循环时间。

有时不能满足年生产量的要求，仍须进行改进。

1.2、新型箕斗的优越性及特点为了满足矿方实际生产的需要，研制开发了曲轨自动开闭侧底扇形闸门上开式箕斗。

新型箕斗卸载无需外动力，整个卸载过程实现自动化。

箕斗进入曲轨起弯点时，闸门即开始打开开。

箕斗至停罐位置时，卸载时间已进行20%-30%，这样就节约了箕斗的休止时间，即节约了箕斗一次提升循环时间，从而为煤矿增产增效提供了有利的条件。

箕斗技术改造主要是根据煤矿反馈的意见，对箕斗进行技术改造，以适应煤矿生产的实际需要。

1.2.1箕斗改造的核心技术即是对扇形闸门的改造。

立井提升设备选型设计4 课时第一节 竖井提升容器的选择一、提升容器的比较及其应用范围提升容器主要是底卸式箕斗和普通罐笼。

箕斗的优点是：质量轻，所需井筒断面积小，装卸载可自动化，且时间短，提升能力大。

箕斗的缺点是：井底及井口需要设置煤仓和装卸载设备，只能提升煤炭，不能升降人员、设备和材料，井架较高，需要另设一套辅助提升设备。

罐笼的优点是：井底及井口不需设置煤仓，可以提升煤炭、矸石，下放材料，升降人员和设备，井架较矮，有利于煤炭分类运输，罐笼的缺点是：质量大，所需井筒断面积大，装卸载不能自动化，而且时间较长，生产效率较低。

选择箕斗还是选择罐笼，需要根据多方面的技术、经济指标来确定。

二、主井箕斗规格的选择进行提升设备选型设计时，矿井年产量A n 和矿井深度H s 为已知条件。

当提升容器的类型确定后，还要选择容器的规格。

在提升任务确定之后，选择提升容器的规格有两种情况：一是选择较大规格的容器，一次提升量较大，则提升次数少。

这样，因为一次提升量较大，所需的提升钢丝绳直径和提升机直径较大，因而初期投资较多。

但提升次数较少，运转费用较少。

二是选择较小规格的容器，情况和上述的相反，因而初期投资较少，而运转费用则较多。

那么，应该如何选择提升容器的规格才是合理的呢?其原则是：一次合理提升量应该使得初期投资费和运转费的加权平均总和最小。

为了确定一次合理提升量，从而选择标准的提升容器，可按以下步骤计算：(1)确定合理的经济速度V j 与一次合理提升量相对应的，有一个合理的经济速度。

经研究证明，合理的经济速度V j 可用下式计算：H V j )5.0~3.0(= （１－１） 式中：H 为提升高度，m ，H=H z +H s +H x ；H z 为装载的高度，m ，H z =18~25m ，H s 为矿井的深度，m ，H x 为卸载高度，m ，H x =15~25m 。

(2)估算一次提升循环时间XT ' θμ+++='a V V H T j j X （１－２） 式中：a 为提升加速度，一般a=0.8m/s2；μ为箕斗低速爬行时间，一般取μ=10s ；θ为箕斗装卸载休止时间，一般取θ=10s 。

立井箕斗提升结构原理
立井箕斗提升系统主要由箕斗、提升设备、矿山井架、司机室、控制室等多个组成部分组成，其中箕斗是工作的主要部件。

这个系统的工作原理如下：
箕斗下降：箕斗在未载荷状态下通过自重行程下降，然后进入掘进段并进行装载。

具体来说，井下采出的煤炭通过位于井底车场洞室中的翻笼卸入井下煤仓，再经过装载设备将煤炭装入停在井底的空箕斗中。

载荷提升：箕斗装载满后，提升设备通过电动机驱动箕斗上升。

提升用的两条钢丝绳其中每条钢丝绳的一端和箕斗相连，另一端则绕过井架上的天轮以相反的方向缠绕在提升机的两个卷筒上。

当电动机带动提升转筒转动时，箕斗被提升到井架上的卸载曲轨处。

箕斗倾卸：当箕斗进人井架上的卸载曲轨时，其底部的闸门打开，煤炭卸人井口煤仓内。

然后经带式输送机或其它运输设备运走。

重复工作：箕斗依次上升和倾卸，在重复的工作中不断循环完成矿石提升任务。

同时，另一个箕斗则位于地面卸载位置，进行卸载工作。

两个箕斗分别由两根钢丝绳吊挂，钢丝绳的另一端绕过天轮，各以相反的方向缠绕在提升机滚简上，提升机滚筒旋转时，箕斗一个向上一个向下移动，并同时到达装载和卸载位置，使装、卸载工作同时进行。

此外，立井箕斗提升系统还采用了一些关键技术，如命中控制技术、保护技术、远程监控技术和节能技术等，以提高系统的安全性和效率。

总的来说，立井箕斗提升系统是一种高效、可靠的矿井提升设备，广泛应用于大、中型矿井的主井提升。

收稿日期:2012－04－24作者简介:冯宝华(1982—)，男，陕西凤翔人，工程师，2006年毕业于河北理工大学，现从事煤炭设备的设计和研发工作。

浅谈大型箕斗及配套设备的技术进展冯宝华(煤炭科学研究总院唐山研究院，河北唐山063012)摘要:近年来，随着箕斗向大型化发展，新结构和新技术不断涌现，箕斗的结构及其配套设备均取得了一定进步。

从箕斗箱体、闸门、悬挂装置、部件连接方式、导向机构、防腐耐磨技术、装载设备和过卷过放保护装置等方面，介绍了大型箕斗及其配套设备的新技术进展情况，并探讨了其未来的发展趋势。

关键词:大型箕斗;装载设备;悬挂装置;技术进展中图分类号:TD535文献标志码:B文章编号:1003－0506(2012)07－0069－02近年来，随着我国矿井规模的不断扩大，产量在800万 1000万t /a 范围及以上级别的大型立井相继涌现，国内还有多处具备条件、预计开发的大型矿井。

与之相配套的大型矿井提升箕斗及装载设备也在快速发展。

目前，已投入使用的大型提煤箕斗依提升能力分32t 、40t 、45t 、50t 四种。

本文就大型提煤箕斗及配套设备的最新技术进展进行介绍。

1大型箕斗本体1.1箱体结构由于大型提煤箕斗的长度能达到20多m ，为了便于运输和安装，一般采用分体式设计，分体制造、运输，现场组装的方式。

箕斗箱体大都采用柔性结构，使箕斗在提升过程中处于“柔性”状态，增加其灵活性，以减小箕斗运行时的水平冲击力。

1.2闸门结构及卸载方式以往提升能力20t 以下的箕斗采用自动曲轨卸载;20t 以上的箕斗采用外动力卸载。

随着曲轨设计水平的提高，为了充分利用自动曲轨卸载方式卸载时间短、设备简单、投资少、维护成本低等特点，一些矿井对箕斗进行了改造。

目前，32t 以下的箕斗已经能够采用自动曲轨卸载;32t 以上的箕斗若采用自动曲轨卸载，闸门开启时对井塔冲击力过大，仍采用外动力卸载方式。

32t 以上大型箕斗主要采用外动力上开式扇形门卸载方式，该方式具有不增加井架高度、闸门开启时间短、闸门阻力小、运动轨迹不超出箕斗断面、能够自锁、工作可靠的特点。

提升容器•提升容器是直接用来装运煤炭、矸石、人员、材料和设备的工具。

•按照用途和结构的不同可分为：箕斗、罐笼、矿车、斜井人车和吊桶。

箕斗及其装载设备一、立井箕斗1、用途:箕斗是单一用途提升容器，只用于提升煤炭或矸石2、分类1）按卸载方式不同翻转卸载式、侧壁下部卸载式和底部卸载式等。

我国煤矿多采用底卸式箕斗（立井）。

底卸式箕斗又分扇形闸门和平板闸门两种。

我国矿井中多采用平板闸门。

平板闸门优点①井架受力小，②卸载曲轨短，③卸载时撒煤少，④关闭闸门冲击力小⑤动作安全可靠卸载时主要借助煤的压力，传递到曲轨上的力小闸门向上关闭煤仓已满，煤没有卸完，由于闸门向上关闭，不会发生卡箕斗现象过卷时闸门打开后，即使脱离曲轨，也不会自动关闭2）按钢丝绳数目不同单绳箕斗和多绳箕斗3、箕斗结构平板闸门底卸式箕斗1—连接装置；2—罐耳；3—活动溜槽板4—堆煤线；5—斗箱6—框架；7—闸门；8—连杆；9—滚轮；10—曲轨；11—平台12—滚轮；13—机械闭锁装置•箕斗可用于刚性罐道或钢丝绳罐道，在采用钢丝绳罐道时，除箕斗本身应考虑平衡外，还要求装煤后仍保持平衡，故在斗箱上部装载口处增设了可调节的溜煤板3，以便调节煤堆顶部中心位置。

•平板闸门的缺点主要是箕斗运行过程中，由于煤和重力作用使闸门处于被迫打开的状态。

因此，箕斗必须装设可靠的闭锁装置。

如闭锁装置一旦失灵，闸门就会在井筒中自行打开，打开的闸门就会撞坏罐道、罐道梁及其它设备；并污染风流，增加井筒的清理工作量；二、斜井箕斗斜井箕斗在倾斜的轨道上运行，多用后卸式。

斗箱与牵引连接装置铰接，后部铰接有扇形闸门，闸门上安装卸载滚轮，卸载时，前轮进入宽轨距直轨，后轮进入曲轨，箕斗向后倾斜50°-55°。

扇形闸门打开卸煤。

三、箕斗装载设备箕斗装载设备是指从井下煤仓向箕斗装载原煤的中间贮装与计量装置。

要求是定量、定时、准确和快速的装载，其体积要小，并适应井下煤尘、水分较大的特点。

箕斗卸载曲轨的探讨摘要：对冶金和煤炭箕斗的卸载曲轨进行了比较，就煤炭箕斗卸载曲轨设计给出了建议。

确定了卸载曲轨曲线的设计方法。

关键词：箕斗，卸载曲轨，曲线1 概述箕斗卸载方式有卸载曲轨和外动力卸载（活动卸载直轨）两种方式。

卸载曲轨结构简单，加工方便，除进、出曲轨采用爬行速度外，不需外动力设备。

但卸载高度大，所以矿石对溜槽的冲击较大，溜槽磨损快。

活动卸载直轨卸载高度低，矿石对溜槽的冲击较小，溜槽磨损慢。

但是，设备安装和施工不方便，卸载过程的控制较为复杂，管理难度大。

而且，就目前现场使用情况来看，无论采用压缩空气还是液压驱动，使用效果都不是太好。

以往提升能力20t以下的箕斗采用曲轨卸载；20t以上的箕斗采用外动力卸载。

随着曲轨设计水平的提高，为了充分利用曲轨卸载方式卸载时间短、设备简单、投资少、维护成本低等特点，一些矿井对箕斗进行了改造。

目前，32t以下的箕斗已经能够采用曲轨卸载，其余采用卸载直轨进行外动力卸载。

冶金和煤炭多绳底卸式箕斗的卸载曲轨和卸载方式存在一些不同。

2 冶金和煤炭底卸式多绳箕斗卸载曲轨的比较1）冶金多绳底卸式箕斗卸载曲轨冶金多绳底卸式箕斗卸载曲轨型式如图1所示。

冶金箕斗卸载时，通过卸载轮将底座打开，斗箱也绕着其上部的旋转轴向外旋转。

当卸载轮的位置到达A点时，斗箱向外旋转开启到最大，卸载完毕后空箕斗下放，卸载轮沿着卸载曲轨的曲线向下运行，斗箱逐渐关闭恢复到初始位置。

当箕斗发生过卷事故时，卸载轮超过A点，由于斗箱不会自动复位，所以需要沿着曲轨上反方向的曲线段向上运行，斗箱也逐渐关闭恢复到初始位置，防止未复位的斗箱与井塔或井架内的梁发生碰撞，而且过卷后离开卸载曲轨的箕斗下放时，卸载轮能正好平稳的进入卸载曲轨，不会产生冲击。

2）煤炭多绳底卸式箕斗卸载曲轨煤炭多绳底卸式箕斗卸载曲轨型式如图2所示。

煤炭箕斗卸载时，通过卸载轮将上开式底扇形闸门打开，斗箱固定不动。

当卸载轮的位置到达B点时，底扇形闸门向上旋转开启到最大，卸载完毕后空箕斗下放，卸载轮沿着卸载曲轨的曲线向下运行，闸门逐渐关闭恢复到初始位置。