(冶金行业)第六章矿井提升系统
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浅谈煤矿矿井提升系统摘要:本文研究了煤矿矿井提升系统的工作原理,包括电力供应系统、自动控制系统、物资运输系统和安全保护系统。
针对当前煤矿矿井提升系统的问题,详细介绍了如何提高设备安全性,扩大运输能力,并提出了一些有效的解决方案,以期提高煤矿矿井提升系统的实际运行效果。
关键词:煤矿矿井提升系统、电力供应系统、自动控制系统、物资运输系统、安全保护系统正文:煤矿矿井提升系统是煤矿生产中不可或缺的重要系统之一。
它由电力供应系统、自动控制系统、物资运输系统和安全保护系统组成。
其主要功能在于通过电动设备将采矿产品,如煤、矿砂等物质从深层矿井上运输至表面设施,以及将下沉到深层矿井以备采掘使用的工具、材料等物资上升到表面设施。
然而,由于煤矿矿井提升系统存在一些问题,影响其安全性、可靠性和效率。
首先,煤矿矿井提升设备部分老化,使设备能力不足,无法满足重载生产要求,存在危险;其次,自动控制系统存在技术缺陷,使得设备运行缓慢和不稳定;此外,物资运输系统存在容量有限的问题,不能满足实际生产要求。
为了解决这些问题,可以采取以下措施:首先,可以定期检查煤矿矿井提升设备,提高安全性;其次,应研究新型自动控制系统,提高设备运行效率和稳定性;最后,可以使用新型物资运输设备,以提高运输能力。
综上所述,煤矿矿井提升系统是一个复杂系统,建立和运行煤矿矿井提升系统需要综合解决技术系统设计、设备运行、安全保护等多项问题,以期提高煤矿矿井提升系统的实际运行效果。
传统的煤矿矿井提升系统为煤矿提供了有效的采矿运输,然而,由于电力供应、物资运输和安全保护等方面存在一些问题,影响了整体系统的安全性、可靠性和效率。
为了有效改善煤矿矿井提升系统的使用效果,主要包括以下几个方面:1、对煤矿矿井提升设备进行定期检查,以提高设备的安全性;2、采用新型的自动控制系统,改善煤矿矿井提升系统的效率和稳定性;3、选用新型物资运输设备,以便提高矿井提升系统的运输能力;4、注意安全管理,实施合理的安全保护措施,以减少矿难等风险;5、强化现场仓储管理,建立完善的记录管理系统,保证物资的准确配送。
一、矿井提升系统的任务:矿井提升系统是矿井生产系统中的重要环节,是联系地面和井下的“咽喉”;担负着提升人矿井的煤与矸石及下放材料、升降人员和设备等重要任务,在矿井生产中占有特别重要的地位。
按矿井提升方式及系统的不同,矿井提升设备有:钢丝绳提升、输送机提升、水力提升、气动提升等。
目前在世界范围内,矿井提升主要由缠绕式提升机和摩擦式提升机带动钢丝绳牵引容器提升设备。
二、矿井提升系统的组成和分类:矿井提升系统主要由矿井提升机、电动机、电气控制系统、安全保护装置、提升信号系统、提升容器、提升钢丝绳、井架、天轮、井筒装备及卸载设备等组成。
根据筒的倾角和提升容器的不同,矿井提升系统可分为以下几种:(一)立井普通罐笼提升系统:图1-1为立井普通罐笼提升系统,多用于辅助提升,如提升矸石、升降人员和设备、下放材料等,在一些小型煤矿也用于提升煤炭。
该系统运行环节复杂,参与人员较多,不宜实现自动化提升。
(二)立井箕斗提升系统:图1-2为立井箕斗提升系统,主要用于提升煤炭。
该系统运行环节简单、宜于实现自动化提升。
(三)斜井箕斗提升系统:图1-3为斜井箕斗提升系统,适于年产量大于45万t,井筒倾角大于25°的大、中型矿井。
按提升系统的用途分为主提升系统和副井提升系统;按提升机的类型分为缠绕式提升系统和摩擦式提升系统;按拖动类型分为交流拖动系统和直流拖动系统。
第二节提升容器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可分为:箕斗、罐笼、箕斗罐笼、矿车、斜井人车和吊桶六种。
一、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。
一、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。
我国煤矿使用的罐笼主要有:立井单绳普通罐笼单绳普通罐笼由主体部分、罐耳、连接装置、阻车器和防坠器组成。
立井多绳罐笼翻转罐笼斜井用罐笼1、主体罐笼主体为空间混合结构,它由两侧盘体和数根横梁组成。
矿井提升系统1、钢丝绳提升:历史最久,应用最广。
特点是钢丝绳牵引容器在井筒中按规定的加速、等速、减速和爬行速度升降,要求停车准确。
设备功率较大,整套机电系统必须具有完善的控制和保护性能。
钢丝绳提升是由原始的提水工具逐步发展演变而来的。
中国于公元前一千多年左右发明桔槔,用以汲水。
后来又发明了手摇辘轳,战国初期已用作采矿提升工具。
公元前约200年,四川用畜力绞车汲卤。
19世纪初期,德国制出第一台蒸汽机拖动的木结构缠绕式提升机。
1827年又出现钢结构提升机。
1877年德国设计出第一台单钢丝绳(单绳)摩擦式(戈培)提升机;1905年德国又制出电力拖动的提升机。
1938年瑞典制出双钢丝绳(多绳)摩擦式提升机(见钢丝绳运输)。
2、立井提升系统:立井双箕斗提升系统(图1),采用箕斗作为提升容器,一个箕斗在井底煤仓自动装载后,被提升到地面卸载;另一箕斗由地面下降到井下煤仓处装煤。
提升机用缠绕卷筒式或多绳摩擦轮式,后者发展很快,其布置方式有井塔式和落地式。
这种提升系统主要用作大、中型矿井的主井提升。
立井双罐笼提升系统采用罐笼作为提升容器,主要用作大、中型矿井的副井提升,提升废石、矸石、人员、材料和设备。
带有平衡重的单容器提升系统钢丝绳的一端为提升容器,另一端为平衡重;用于提升量较小的多水平提升。
凿井吊桶提升系统采用吊桶作为提升容器,有单吊桶和双吊桶提升。
专供立井开凿或井筒延深时用(见普通凿井法)。
3、斜井提升系统:斜井箕斗提升系统工作过程与立井箕斗提升相同(图2)。
用于产量较大或井筒倾角大于25°的斜井提升。
斜井罐笼提升系统,现很少使用。
斜井串车提升系统矿车作为提升容器,有单钩和双钩提升之分。
但须有防跑车装置,防止跑车事故。
这种系统投资小,基建快,多用于产量较小的斜井。
斜井人车提升系统根据安全规定,人员上下的主要倾斜井巷,垂深超过50m,应装设机械运送人员的设备。
斜井人车,就是这种设备之一。
这种系统须有可靠的断绳防坠器和安全信号。
第六章 矿井提升系统3 课时底卸式箕斗主井 箕斗 侧卸式箕斗翻转式箕斗后壁卸载式箕斗 翻转式箕斗斜井 矿车人车我国煤矿竖井提升, 主井普遍采用底卸式箕斗, 副井普遍采用普通罐笼, 斜井提升采用 后壁卸载式箕斗、矿车和人车。
1.箕斗及其装载设备一、竖井箕斗(一)箕斗我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗,其形式有很多种,过去一些矿井 普遍采用扇形闸门底卸式箕斗, 现在新建矿井多采用平板闸门底卸式箕斗, 这种底卸式箕斗 如图 1-1 所示。
箕斗由斗箱 4、框架 2、连接装置 12及闸门 5 等组成。
箕斗的导向装置可以采用钢丝绳罐道,也可以采用钢轨或组合罐道。
采用钢丝绳罐道 时,除应考虑箕斗本身平衡外, 还要考虑装煤后仍维持平衡, 所以在斗箱上部装载口处安设 了可调节的溜煤板 3,以便调节煤堆顶部中心的位置。
我国使用的立井单绳箕斗为 JL 或 JLY 型;多绳箕斗为 JDS 、JDSY 和 JDG 型。
(二)箕斗装载设备我国过去广泛采用鼓形箕斗装载设备。
这种装载设备的最大缺点是洒煤量很大, 一般达 到提煤量的10%。
,有的竟高达40%。
,且在装载时不能保证箕斗的装载量。
因此新的箕斗装 载设备采用预先定量的装载方式,其洒煤量可以大大降低,一般仅为提煤量的 1%。
,最大不超过 3% 。
定量装载方式还能保证提升工作的正常化,有利于实现提升自动化。
目前在新建 和改建矿井的设计中已普遍采用定量装载设备。
目前国内外广泛采用的定量装载设备有定量斗箱式和定量输送机式两种。
图1-2所示为立井箕斗定量斗箱装载设备。
第一节 提升容器按其结构可分类如下:提升容器提升容器竖井副井罐笼普通罐笼 翻转罐笼凿井时期 吊桶图1-3所示为定量输送机装载设备示意图。
A21134-I569图1-1单绳立井箕斗1—楔形绳环;2 —框架;3 —可调节溜煤板;4—斗箱;5—闸门;6—连杆;7—卸载滚轮; 8—套管罐耳(用于绳罐道);9—钢轨罐道罐耳;10 —扭转弹簧;11 —罩子;12—连接装置图1 -2立井箕斗定量斗箱装载设备1 一斗箱;2 一控制缸;3 一拉杆;4 一闸门;5 一溜槽;6 一压磁测重装置;7 一箕斗图1-3定量输送机装载设备示意图1—煤仓;2—输送机;3 —活动过度溜槽;4—箕斗;5 —中间溜槽;6—负荷传感器;7—煤仓闸门二、斜井箕斗斜井箕斗有后壁卸载式(简称后卸式)及翻转式两种形式。
矿井提升系统的设计第一章摘要及矿井提升系统的发展历程及趋势一、摘要矿井提升机是矿井运输中的咽喉设备,是井下与地面联系的重要工具,它的状况如何,直接关系到生产的正常进行和人员安全。
国内提升机的设计方法,主要采用传统的静态设计法,其基本结构参数往往偏大,设计周期长,很不利于产品换代和节省材料,由于设计问题,往往出现一些零部件过早失效。
因此,传统提升机的设计方法必然面临着挑战,市场竞争要求设计者采用现代设计方法,瞄准国际提升机发展动向,设计出性能优越的新型提升机,以满足矿山行业的需求。
然而在目前缠绕式提升机计算机辅助设计方面,提升机厂家及其研究机构还停留在对单个零部件的有限元分析、结构参数优化、以及设备选型设计计算,对卷筒结构以及提升机主轴装置整体进行优化设计研究和CAD系统研究分析方面还比较欠缺,由于缠绕式提升机主轴装置结构复杂、工况多、计算和绘图量比较大,因此在缠绕式提升机整体CAD的研究方面亟待突破和完善。
主轴装置是提升机的重要部件,它起着存放钢丝绳、承担提升负荷以及传递动力的作用;理论和实践表明,卷筒是提升机中比较薄弱的部件;目前对刚性支轮支承下的筒壳强度的计算方法已有了较为详细的研究,而弹性支承下的筒壳及支轮的计算方法还是一个需要进一步研究的领域。
本论文通过对现有各种筒壳应力计算方法的深入分析,指出现有筒壳应力计算公式存在的不足,应用系统工程的理论和观点,通过对提升机主轴装置整体的系统分析和研究,灵活采用弹性基础梁理论、弹性力学的平面应力问题和板壳弯曲理论对缠绕式提升机的关键零部件筒壳、支轮及主轴的应力和变形进行认真细致的理论分析,建立新型弹支卷筒结构的关键零部件筒壳、支轮计算的力学模型,根据筒壳与支轮的变形谐调条件,进行系统的公式推导,形成了一套比较准确的应力计算公式。
基于软件工程的思想采用面向对象技术、模块化技术以及数据库技术等现代设计方法,开发了缠绕式提升机的计算机辅助设计系统,在原有标准系列产品的基础上,对提升机进行了适应性设计。
浅谈煤矿矿井提升系统摘要:随着煤矿开采的推进,煤矿开采的深度在逐步加深,开采难度也在逐渐增大,矿井提升设备在煤矿生产中起着“承上启下”的“桥梁”作用,其在煤矿生产中,不仅承担着运送人员、物资及设备的任务,同时也是地下与地上沟通的主要环节。
矿井提升系统不仅决定着煤矿生产的效率,而且会对井下施工人员的生命安全产生重要影响。
本文主要介绍了矿井提升系统的基本概念、矿井提升系统的基本概念、矿井提升系统的日常维护以及相关结论,以其对矿井作业工作有相应的指导意义。
关键词:煤矿;矿山;矿井;提升系统近些年来伴随着科技的进步,煤炭开采的机械化水平也不断提高,其中一个最为显著的标志就是煤矿提升设备。
提升设备在煤矿安全高效生产中扮演着重要的角色,不论是井下员工的输送,还是提煤、下料、运送其它机械设备都离不开矿井提升系统,可以说矿井提升系统是煤矿生产的咽喉,直接制约着煤矿生产的效率及水平。
随着微电子技术及计算机技术的迅速发展,智能型全数字交流提升电控系统,采用可编程控制技术,在确保提升机安全可靠运行的前提下,提高了系统的运行质量,减少了操作难度和维修保养时间,并能把安全隐患降到最低点,煤矿生产中得到了广泛应用。
一、矿井提升系统的基本概念矿井提升系统就是通过定井口、井筒和井底的设备、装置进行上下提升运输工作的系统。
所需设备和装置包括提升机、井架、天轮、钢丝绳、连接装置、提升容器、井筒导向装置、井口和井底的承接装置、阻车器、安全闸以及信号装置等。
根据主要设备、装置、用途及工作方式的不同特点可分为不同系统。
二、矿井提升系统的分类和组成矿井提升系统主要由矿井提升机、电动机、电气控制系统、安全保护装置、提升信号系统、提升容器、提升钢丝绳、井架、天轮、井筒装备及装卸载附属设备等组成。
按井筒倾角和提升容器,可分为立井提升系统和斜井提升系统。
2.1立井提升系统立井提升系统可分为立井罐笼提升系统、立井箕斗系统、立井吊桶系统。
以立井箕斗系统为例对其工作原理和工作过程进行简要说明。
第一节矿井提升设备(一)矿井提升设备的用途矿井提升设备是矿井运输系统中的咽喉设备,是井下与地面联系的主要工具。
它的用途是:①把井下煤和矸石沿井筒提升到地面;②下放材料;②在地面和并底之间升降人员、设备等。
矿井提升设备一旦发生事故,整个矿井的生产工作将完全停顿。
有些事故如过卷、墩施、断绳等,有时还会造成严重人身伤亡。
因此,提升设备在运行的过程中要求具有安全性、可靠性和经济性。
(二)矿井提升设备的主要组成矿井提升设备的主要组成部分有提升机、提升容器、井架或井塔、天轮、钢丝绳以及装载和卸载装置等。
(三)矿井提升系统根据提升方式的不同,矿井提升系统主要;(1)立井单绳缠绕式箕斗提升系统。
(2)立井单绳缠绕式罐笼提升系统。
(3)立井多绳摩擦式箕斗提升系(4)立井多绳摩擦式罐笼提升系(5)斜井箕斗提升系统。
(6)斜并串车提升系统。
提升容器是直接装运煤炭、矸石、人员、材料及设备的工具,按其结构可分为罐笼、矿车、人车和吊桶几种。
箕斗又分竖井箕斗和斜井箕斗两大类。
其中,竖井箕斗按其卸载方式分为底卸式箕斗、侧卸式箕斗和翻转式箕斗三种形式。
斜井箕斗又分为后壁卸载式箕斗和翻转式箕斗两种形式。
我国煤矿竖井、主井普遍采用底卸式箕斗;主斜井多采用后壁卸载式箕斗。
罐笼主要用于副井提升。
罐笼按结构可分为普通罐笼和翻转式罐笼两种基本形式。
一、普通罐笼及其承接装置(一)普通耀笼罐笼是一种多用途提升容器。
对于罐笼的要求如下:(1)满足在规定时间内升降人员。
(2)矿车在罐笼内要稳定。
(3)能装载井下使用的大型设备。
(4)升降人员的罐笼要设防坠器。
(5)罐笼的结构要坚固,自重要轻。
标准普通罐笼载荷按固定车厢式矿车的名义载重确定为1t、1.5t和3t三种。
每种均设有单层和双层普通罐笼。
其中1t和1.5t双层普通罐笼用于主井提升时,每层可装一辆矿车,当用于副井提升时,上层罐笼可不装阻车器。
3t普通罐笼只考虑作为副井提升容器。
普通罐笼主体是由横梁和立柱组成的金属框架式结构,两侧包有钢板。
第六章 矿井提升系统3 课时第一节 提升容器提升容器按其结构可分类如下:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-⎩⎨⎧-⎪⎩⎪⎨⎧-人车矿车翻转式箕斗后壁卸载式箕斗箕斗斜井吊桶凿井时期翻转罐笼普通罐笼罐笼副井翻转式箕斗侧卸式箕斗底卸式箕斗箕斗主井竖井提升容器 我国煤矿竖井提升,主井普遍采用底卸式箕斗,副井普遍采用普通罐笼,斜井提升采用后壁卸载式箕斗、矿车和人车。
1.箕斗及其装载设备一、竖井箕斗(一)箕斗我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗,其形式有很多种,过去一些矿井普遍采用扇形闸门底卸式箕斗,现在新建矿井多采用平板闸门底卸式箕斗,这种底卸式箕斗如图1-1所示。
箕斗由斗箱4、框架2、连接装置12及闸门5等组成。
箕斗的导向装置可以采用钢丝绳罐道,也可以采用钢轨或组合罐道。
采用钢丝绳罐道时,除应考虑箕斗本身平衡外,还要考虑装煤后仍维持平衡,所以在斗箱上部装载口处安设了可调节的溜煤板3,以便调节煤堆顶部中心的位置。
我国使用的立井单绳箕斗为JL 或JL Y 型;多绳箕斗为JDS 、JDSY 和JDG 型。
(二)箕斗装载设备我国过去广泛采用鼓形箕斗装载设备。
这种装载设备的最大缺点是洒煤量很大,一般到达提煤量的10‰,有的竟高达40‰,且在装载时不能保证箕斗的装载量。
因此新的箕斗装载设备采用预先定量的装载方式,其洒煤量可以大大降低,一般仅为提煤量的1‰,最大不超过3‰。
定量装载方式还能保证提升工作的正常化,有利于实现提升自动化。
目前在新建和改建矿井的设计中已普遍采用定量装载设备。
目前国内外广泛采用的定量装载设备有定量斗箱式和定量输送机式两种。
图1-2所示为立井箕斗定量斗箱装载设备。
图1-3所示为定量输送机装载设备示意图。
图1-l 单绳立井箕斗1—楔形绳环;2 —框架;3 —可调节溜煤板;4—斗箱;5—闸门;6—连杆;7—卸载滚轮;8—套管罐耳(用于绳罐道);9—钢轨罐道罐耳;10—扭转弹簧;11—罩子;12—连接装置图1-2 立井箕斗定量斗箱装载设备1一斗箱;2一控制缸;3一拉杆;4一闸门;5一溜槽;6一压磁测重装置;7一箕斗图1-3定量输送机装载设备示意图1-煤仓;2-输送机;3-活动过度溜槽;4-箕斗;5-中间溜槽;6-负荷传感器;7-煤仓闸门二、斜井箕斗斜井箕斗有后壁卸载式(简称后卸式)及翻转式两种形式。
矿井提升系统安全技术规范一.设计选型、到货验收及保管㈠设计选型必须符合国家有关技术政策。
遵循技术先进、经济合理的原则。
具备可靠性高、运行费用低、维修方便等特点。
选购的设备必须有鉴定证书和生产许可证,防爆设备必须有产品合格证、防爆合格证和煤矿矿用产品安全标志。
㈡设计选型后必须由分管领导组织有关部门进行设计审查通过后,组织实施。
㈢设备到货后,有关部门按设备装箱单和技术文件要求查验设备、附机、随机配件及技术资料,验收发现缺件、破损、严重锈蚀、资料不全等问题,由采购部门负责解决。
技术资料至少应具备以下九种:1.使用说明书2.产品出厂合格证(防爆合格证)3.基础图4.设备总装图5.制动装置结构图、系统图6.易损零部件图7.电气原理图、安装接线图8.主要电气设备试验报告。
9.主要部件的探伤报告。
㈣查验合格的设备应及时安装调试、投入使用。
暂时不使用的设备必须入库妥善保管,定期维护保养,防止日晒、雨淋、锈蚀、损坏和丢失,并做好防火防盗工作。
设备严禁拆套、拆件使用。
二.设备安装及验收设备安装验收依据《煤矿安装工程质量检验评定标准》,并编制设备安装工程验收大纲。
㈠安装措施及技术要求1.设备安装前必须对矿建项目依据设计进行严格验收,以保证安装质量。
2.工程计划开工前,必须制定施工安全技术措施,明确保证工程质量的要求事项,作为安装技术准则。
内容包括以下几类:⑴施工组织设计:应具备施工准备和科学组织施工的文件或书面材料。
⑵安装主要依据:由设计部门和厂家提供的设备装配图、安装图、基础图、平面布置图、原理图、关系图及方框图等图纸。
⑶设备安装:安装程序、装配工艺要求,调试方法和注意事项作为安装指南。
⑷质量标准:设计规范、设备安装验收规范、安全规程,作为安装的基本准则。
⑸设备评定的主要依据:主要经济技术指标及性能调试、测试的试验报告。
㈡安装验收的图纸及资料1.设备出厂说明书、合格证、装箱单2.设备清单:包括已到设备、到货未安装设备和已订未到设备3.装配图和随机备件图4.设计施工图5.提升、制动、电气系统图6.调试、测试报告7.隐蔽工程检查验收记录8.安装竣工图、竣工报告9.安装工程质量检验评定表10.施工预算及决算㈢设备安装中的重点验收项目及内容安装单位应主动邀请有关部门在安装过程中共同验收,并做好隐蔽工程记录,符合设计安装标准,以作为今后验收移交的凭证。
第六章矿井提升系统目的要求:知识目标:了解罐笼、箕斗和矿本的结构和《煤炭安全规程》对提升机容器结构、罐道和卸载曲轨的有关,了解防坠器和跑车防护的工作原理;了解钢丝绳的结构、分类、使用、维护和检查方法以及《煤矿安全规程》对钢丝绳的相关规定;了解连接装置的结构、特点、使用、维护和检查方法以及《煤炭安全规程》对连接装置的相关规定,熟悉掌握对提升机信号的基本要求及《煤炭安全规程》对立井,斜井提升信号的规定。
能力目标提高学员对提升设备的维护,检查能力,从而达到规范操作的能力,全面提高矿井提升能力。
思想目标提高学员的安全生产意识,成为一名合格的提升机司机。
教学重点主提升机提升信号的有关知识教学难点钢丝绳的相关知识课型:理论课(新授课)教学方法:讲授课、板书演示法、案例法教学过程一组织教学二导入新课三讲授新课第六章矿井提升系统矿井提升系统概述提升容器及其附属装置提升钢丝绳矿井提升信号系统第六章矿井提升系统概述矿井提升系统是矿井生产系统中重要的环节,是联系地面和井下的咽喉要道。
矿井提升系统担负着提升全矿井的煤、矸石、材料、设备及人员的重要工作。
提升机司机必须熟悉矿井提升设备的性能、构造和工作原理,熟练掌握正确的操作方法,确保提升设备高效、安全、可靠地运行。
一矿井提升系统的分类和组成1、矿井提升系统的组成由矿井提升机、电动机、电气控制系统、安全保护装置、提升信号系统、提升容器、提升钢丝绳、井架、天轮、井筒装备以及卸载附属设备等组成。
(判断:矿井提升系统只由矿井提升机和钢丝绳组成。
)2 、矿井提升系统的分类(1)按用途分:主井提升机系统副井提升机系统(2)按井筒倾角和提升容器分:立井普通罐笼提升系统立井箕斗提升系统斜井箕斗提升系统斜井串车提升系统立井吊桶提升系统(3)按缠绕结构形式分:缠绕式提升系统摩擦式提升系统(4)按拖动类型分:交流拖动系统直流拖动系统(5)按常见的提升方式:立井提升斜井提升二、立井提升系统立井提升系统是垂直井筒使用的提升设备,提升容器多采立井箕斗或普通罐笼1 、立井箕斗提升系统井下:煤炭——(矿车)——翻车硐室——(卸入)——煤仓——(装入)——箕斗井口:箕斗——煤炭——(卸入)——煤仓上、下两个箕斗分别与两根钢丝绳连接——(绕过)——天轮——(缠于)——提升机卷筒,一上一下,完成提升煤炭的任务。
(冶金行业)第六章矿井提升系统第六章矿井提升系统3课时第壹节提升容器提升容器按其结构可分类如下:我国煤矿竖井提升,主井普遍采用底卸式箕斗,副井普遍采用普通罐笼,斜井提升采用后壁卸载式箕斗、矿车和人车。
1.箕斗及其装载设备壹、竖井箕斗(壹)箕斗我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗,其形式有很多种,过去壹些矿井普遍采用扇形闸门底卸式箕斗,当下新建矿井多采用平板闸门底卸式箕斗,这种底卸式箕斗如图1-1所示。
箕斗由斗箱4、框架2、连接装置12及闸门5等组成。
箕斗的导向装置能够采用钢丝绳罐道,也能够采用钢轨或组合罐道。
采用钢丝绳罐道时,除应考虑箕斗本身平衡外,仍要考虑装煤后仍维持平衡,所以在斗箱上部装载口处安设了可调节的溜煤板3,以便调节煤堆顶部中心的位置。
我国使用的立井单绳箕斗为JL或JLY型;多绳箕斗为JDS、JDSY和JDG型。
(二)箕斗装载设备我国过去广泛采用鼓形箕斗装载设备。
这种装载设备的最大缺点是洒煤量很大,壹般达到提煤量的10‰,有的竟高达40‰,且在装载时不能保证箕斗的装载量。
因此新的箕斗装载设备采用预先定量的装载方式,其洒煤量能够大大降低,壹般仅为提煤量的1‰,最大不超过3‰。
定量装载方式仍能保证提升工作的正常化,有利于实现提升自动化。
目前在新建和改建矿井的设计中已普遍采用定量装载设备。
目前国内外广泛采用的定量装载设备有定量斗箱式和定量输送机式俩种。
图1-2所示为立井箕斗定量斗箱装载设备。
图1-3所示为定量输送机装载设备示意图。
图1-l单绳立井箕斗1—楔形绳环;2—框架;3—可调节溜煤板;4—斗箱;5—闸门;6—连杆;7—卸载滚轮;8—套管罐耳(用于绳罐道);9—钢轨罐道罐耳;10—扭转弹簧;11—罩子;12—连接装置图1-2立井箕斗定量斗箱装载设备1壹斗箱;2壹控制缸;3壹拉杆;4壹闸门;5壹溜槽;6壹压磁测重装置;7壹箕斗图1-3定量输送机装载设备示意图1-煤仓;2-输送机;3-活动过度溜槽;4-箕斗;5-中间溜槽;6-负荷传感器;7-煤仓闸门二、斜井箕斗斜井箕斗有后壁卸载式(简称后卸式)及翻转式俩种形式。
煤矿斜井提升主要采用后卸式箕斗。
后卸式箕斗构造示意图如图1-4所示。
图1-4斜井后卸式箕斗示意图1-斗箱;2-主框;3-扇形闸门;4-前轮;5-后轮;6-卸载滚轮2.罐笼及其承接装置壹、普通罐笼图1-5所示为单绳单层普通罐笼结构示意图。
罐笼罐体是由横梁7及立柱8组成的金属框架结构,俩侧包有钢板。
罐体的节点采用铆焊结合的形式。
罐体的四角为切角形式,这样既有利于井筒布置,制作又方便。
罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚6和可打开的罐盖14,以供运送长材料。
罐笼俩端装有帘式罐门10。
为了将矿车推进罐笼,罐笼底部铺设有轨道11。
为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动,罐笼底部仍装有阻车器及自动开闭装置12。
在罐笼上装有罐耳15及橡胶滚轮罐耳5,以使罐笼沿装设在井筒内的罐道运行。
在罐笼上部装有动作可靠的防坠器4,以保证生产及升降人员的安全。
罐笼通过主拉杆3和双面夹紧楔形环2和提升钢丝绳l相连。
为保证矿车能顺利地进出罐笼,在井上及井下装卸载位置设承接装置。
标准单绳普通罐笼按固定车箱式矿车名义载重确定为lt、1.5t、3t三种形式,每种又有单层和双层之分。
多绳标准单绳普通罐笼和标准单绳普通罐笼结构稍有不同,其不同点为:罐笼自重较大,罐笼中留有添加配重的空间,不装设防坠器;连接装置增设钢丝绳张力平衡装置,用来自动调节各绳张力。
图1-5单绳普通罐笼结构图1—提升钢丝绳;2—楔形环;3—主拉杆;4—防坠器;5—橡胶滚轮罐耳;6—淋水棚;7—横梁;8—立柱;9—钢板;l0—罐门;11—轨道;12—阻车器;13—稳罐罐耳;14—罐盖;15—套管罐耳(用于绳罐道)二、防坠器防坠器是罐笼上的壹个重要组成部分,为了保证升降人员的安全。
《煤矿安全规程》第332条规定;“升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼(包括带乘人间的箕斗),必须装置可靠的防坠器。
”防坠器的作用是,当提升钢丝绳或连接装置断裂时,能够使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上,避免罐笼坠入井底,造成重大事故。
由于防坠器担负的任务重要,在井筒中运转条件较差,而且经常处于备用状态,壹旦发生断绳事故又要求其动作灵活可靠,因此设计制造出良好的防坠器、正确地维护和检查以保证防坠器的可靠性是壹项十分重要的工作。
对于立井防坠器的要求是:(1)保证在任何条件下,无论提升速度和终端载荷多大,都能平稳可靠地制动住下坠的罐笼;(2)在制动下坠的罐笼时,为了保证人身和设备的安全,在最小终端载荷时(空罐只乘1人)制动减速度不应大于50m/s2,延续时间不超过0.2~0.5s,在最大终端载荷时(矸石罐)制动减速度不应小于10m/s2;(3)结构简单,动作灵活,便于检查和维护,不误动作,重力要轻;(4)防坠器的空行程时间,即从断绳到防坠器发生作用的时间不大于0.25s;(5)防坠器每天要有专人检查,每半年进行壹次不脱钩检查性试验,每年进行壹次脱钩性试验,对大修后的防坠器或新安装的防坠器必须进行脱钩试验,合格后方可使用。
立井用防坠器壹般由以下四个部分组成:开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构。
其工作过程是,当发生断绳时,开动机构动作,通过传动机构传动抓捕机构,抓捕机构把罐笼支承到井筒中的支承物上(罐道或制动绳),罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。
壹般开动机构和传动机构连在壹起,抓捕和缓冲有的联合作用,有的设有专门缓冲机构以限制制动力的大小。
根据防坠器的使用条件和工作原理,防坠器能够分为木罐道切割式防坠器、钢轨罐道摩擦式防坠器和制动绳摩擦式防坠器。
前俩种罐道既是罐笼运行的导向装置,又是断绳时防坠的支承物。
由于这俩种防坠器的制动力不易控制,除在老矿有应用外,已不再推广使用。
目前我国新设计的均为制动绳防坠器,因为它设有专用的制动钢丝绳,所以能够用于任何形式罐道。
实践证明,这种防坠器性能良好,将作为标准防坠器(BF)加以推广。
图1-6所示是BF-152型制动绳防坠器系统布置图,图1-7所示是防坠器抓捕机构示意图,图1-8所示是缓冲器示意图。
图1-6BF-152型制动绳防坠系统布置图1-锥形杯;2-导向套;3-圆木;4-缓冲绳;5-缓冲器;6-连接器;7—制动绳;8-抓捕器;9-罐笼;10-拉紧装置图1-7BF-152型防坠器抓捕机构示意图1-弹簧;2-滑楔;3-主拉杆;4-横梁;5-连板;6-拨杆;7-制动绳8-导向套;图1-8缓冲器1-螺杆;2-螺母;3-缓冲器;4-小轴;5-滑块;6-外壳BF-152型防坠器是标准防坠器的壹种,配合l.5t矿车双层双车单绳罐笼作用。
在缓冲器中,制动绳7的上端通过连接器6和缓冲绳4相连,缓冲绳通过装于天轮平台上的缓冲器5,再绕过圆木3而在井架的另壹边自由悬垂,绳端用合金浇铸成锥形杯1,以防缓冲绳从缓冲器中全部拔出。
制动绳的另壹端穿过罐笼9上的抓捕器8伸到井底,用拉紧装置l0固定在井底水窝的梁上。
抓捕器的开动机构为弹簧1,正常提升时,提升钢丝绳拉起主拉杆3,通过传动横梁4和连板5,使俩个拔杆6的外伸端处于最低位置,滑楔2则在最下端位置,发生断绳时,主拉杆3下降。
在弹簧l的作用下,拔杆6的外伸端抬起,使滑楔2和制动绳7接触,且挤压制动绳实现定点抓捕,把下坠的罐笼支承到制动绳上;制动绳在罐笼动能作用下拉动缓冲绳,靠缓冲绳在缓冲器中的弯曲变形和摩擦阻力产生制动力,吸收罐笼下坠的能量,迫使罐笼停住。
每个罐笼有俩根制动绳,视制动力大小每根制动绳能够和壹根或俩根缓冲绳相连接,通过调节缓冲绳在缓冲器中的弯曲程度来改变制动力的大小。
三、承接装置及稳罐设备(壹)承接装置为了便于矿车出入罐笼,必须使用罐笼承接装置,罐笼的承接装置有承接梁、罐座及摇台三种形式。
承接梁是最简单的承接装置,只用于井底车场,且易发生蹴罐事故。
罐座是利用托爪将罐笼托住,故可使罐笼的停车位置准确。
过去设计的矿车,壹般井口用罐座,井底用承接梁,中间水平用摇台。
但在新设计的矿井中不采用罐座和承接梁,而采用摇台。
摇台是由能绕转轴转动的俩个钢臂组成,如图1-9所示。
它安装在通向罐笼进出口处。
当罐笼停于卸载位置时,动力缸3中的压缩空气排出,装有轨道的钢臂1靠自重绕轴5转动,下落且搭在罐笼底座上,将罐笼内轨道和车场的轨道连接起来。
固定在轴5上的摆杆6用销子和活套在轴5上的摆杆套9相连,摆杆套9前部装有滚子10。
矿车进入罐笼后,压缩空气进人动力缸3,推动滑车8。
滑车8推动摆杆套9前的滚子10,致使轴5转动而使钢臂抬起。
当动力缸发生故障或因其他原因不能动作时,也能够临时用手把2进行人工操作。
此时要将销子7去掉,且使配重部分4的重力大于钢臂部分的重力。
这时钢臂1的下落靠手把2转动轴5,抬起靠配重4实现。
图1-9摇台1—钢臂;2—手把;3动力缸;4—配重;5—轴;6—摆杆;7—销子;8—滑车;9—摆杆套;10—滚子摇台的应用范围广,井底、井口及中间水平都可使用,特别是多绳摩擦提升必须使用摇台。
由于摇台的调节受摇臂长度的限制,因此对停罐准确性要求较高,这是摇台的不足之处。
(二)稳罐设备使用钢丝绳罐道的罐笼,用摇台作承接装最时,为防止罐笼由于进出时的冲击摆动过大,在井口和井底专设壹段刚性罐道,利用罐笼上的稳罐罐耳进行稳罐。
在中间水平因不能安设刚性罐道,必须设置中间水平的稳罐装置。
稳罐装置可采用气动或液动专门设备,当罐笼停于中间水平时,稳罐装置可自动伸出凸块将罐笼抱稳。
3.容器的导向装置提升容器在井筒内运行需设导向装置,提升容器的导向装置(罐道)可分为刚性和挠性俩种。
挠性罐道采用钢丝绳,刚性罐道壹般用钢轨、各种型钢和方木。
刚性罐道固定在型钢罐道梁上。
以前的提人罐道多用木罐道,木罐道具有变形大、磨损快、易腐烂和提升不平稳等缺点,因此逐渐被钢罐道和钢丝绳罐道所代替。
钢罐道的形式有钢轨罐道和用型钢焊接而成的矩形组合罐遭。
钢轨罐道的主要缺点是侧向刚度小,易造成容器横向摆动,刚性罐耳磨损太大,所以钢轨罐道壹般用于提升速度和终端载荷都不大的提升容器。
壹、刚性组合罐道刚性组合罐道的截面是空心矩形,壹般由槽钢焊接而成。
国外也有采用整体轧制型钢的。
其主要优点是侧向弯曲和扭转强度大,罐道刚性强,可配合使用摩擦系数小的橡胶滚动罐耳(由壹个端面橡胶滚轮和俩个侧面橡胶滚轮组成壹组橡胶滚轮罐耳)。
这种罐遭使容器运行平稳,罐道和罐耳磨损小,因此服务年限长。
近年来国内外使用这种罐道的矿井逐渐增多,尤其是在终端负荷和提升速度都很大时,使用这种罐道更为合适。
二、钢丝绳罐道钢丝绳罐道和刚性罐道相比具有安装工作量小、建设时间短、维护简便、高速运行平稳、无罐道梁可适当减小井壁厚度、通风阻力小等优点。
但使用钢丝绳罐道时,容器之间及容器和井壁之间的间隙要求较大,因此就必须增大井筒净断面积,且使井塔或井架的荷重增大,这些都限制了钢丝绳罐道的使用。