礦井提升設(shè)備演示文稿

礦井提升設(shè)備演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)礦井提升設(shè)備當(dāng)前第2頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、礦井提升系統(tǒng)

礦井提升系統(tǒng)的組成

提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)、井架（塔）和天輪、裝卸載設(shè)備及附屬裝置等礦井提升設(shè)備組成。

當(dāng)前第3頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、礦井提升系統(tǒng)

礦井提升系統(tǒng)的分類

⑴按用途分主井提升設(shè)備和副井提升設(shè)備

⑵按提升容器分箕斗提升設(shè)備、罐籠提升設(shè)備、礦車提升設(shè)備和吊筒提升設(shè)備

⑶按提升機(jī)類型分纏繞式提升設(shè)備和摩擦式提升設(shè)備。

⑷按井筒傾角分立井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備。

⑸按拖動(dòng)裝置分交流拖動(dòng)提升設(shè)備、直流拖動(dòng)提升設(shè)備和液壓傳動(dòng)提升設(shè)備。當(dāng)前第4頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)常用礦井提升系統(tǒng)

常用礦井提升系統(tǒng)主要有兩大類：一類是用以提升煤炭（或礦石）的主井箕斗提升系統(tǒng)，另一類是完成其他輔助任務(wù)的副井罐籠提升系統(tǒng)。

當(dāng)前第5頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1）立井單繩纏繞式提升機(jī)箕斗提升系統(tǒng)

當(dāng)前第6頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2）立井多繩摩擦式提升機(jī)罐籠提升系統(tǒng)

圖11-2塔式多繩摩擦罐籠提升系統(tǒng)示意圖1-主導(dǎo)輪；2-導(dǎo)向輪；3-井塔；4-罐籠；5-提升鋼絲繩；6-尾繩

當(dāng)前第7頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)多繩摩擦式提升系統(tǒng)有井塔式和落地式兩種布置方式。井塔式是把提升機(jī)安裝在井塔上，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊，節(jié)省工業(yè)廣場(chǎng)占地，沒(méi)有天輪，鋼絲繩不在露天中，改善了鋼絲繩的工作條件，但需要建造井塔，費(fèi)用較高。塔式摩擦提升機(jī)又可分為有導(dǎo)向輪和無(wú)導(dǎo)向輪兩種。有導(dǎo)向輪與無(wú)導(dǎo)向輪相比，其優(yōu)點(diǎn)是兩提升容器的中心距不受摩擦輪直徑的限制，不僅可減小井筒斷面而且可以加大鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角，增加其提升能力。其缺點(diǎn)是鋼絲繩產(chǎn)生反向彎曲，影響使用壽命。落地式是將提升機(jī)安裝在地面上，其優(yōu)點(diǎn)是井架建造費(fèi)用低，減少了礦井的初期投資，并可提高抗地震災(zāi)害能力。過(guò)去多采用井塔式，近年來(lái)已采用落地式。

當(dāng)前第8頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是：

①提升高度不受滾筒寬度限制，適用于深井提升；

②由于多根鋼絲繩共同承受終端載荷，鋼絲繩直徑變小，故摩擦輪直徑顯著減小；

③在相同提升速度情況下，可以使用轉(zhuǎn)速較高的電動(dòng)機(jī)和較小傳動(dòng)比的減速器；

④采用偶數(shù)根鋼絲繩，且左右捻各半，消除了提升容器在提升過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)，減小了罐耳和罐道間的摩擦；

⑤鋼絲繩搭放在摩擦輪上，減少了鋼絲繩的彎曲次數(shù)，改善了鋼絲繩的工作條件，可以提高鋼絲繩的使用壽命；當(dāng)前第9頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑥多根鋼絲繩同時(shí)被拉斷的可能性極小，提高了安全性。因此，多繩提升罐籠可以不設(shè)防墜器。

其主要缺點(diǎn)是：

①多根鋼絲繩的懸掛、更換、調(diào)整、維護(hù)檢修工作復(fù)雜，而且當(dāng)一根鋼絲繩損壞時(shí)，需要更換所有鋼絲繩；

②繩長(zhǎng)不能調(diào)節(jié)，不適應(yīng)多水平提升，也不適用于鑿井。

當(dāng)前第10頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3）斜井提升系統(tǒng)

斜井提升系統(tǒng)有斜井箕斗提升系統(tǒng)和斜井串車提升系統(tǒng)。

在傾斜角度大于25°的斜井，使用礦車提升煤炭易灑煤，其主井宜采用箕斗提升。斜井箕斗多用后卸式的。

與斜井箕斗提升相比較，串車提升系統(tǒng)不需要復(fù)雜的裝卸載設(shè)備，具有投資少、投產(chǎn)快的優(yōu)點(diǎn)，是中小型斜井常用的一種提升系統(tǒng)。

當(dāng)前第11頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第二節(jié)提升容器及鋼絲繩

提升容器按其結(jié)構(gòu)可分類如下：提升容器豎井斜井主井—箕斗底卸式箕斗側(cè)卸式箕斗副井—罐籠鑿井時(shí)期—吊桶普通罐籠翻轉(zhuǎn)罐籠箕斗后壁卸載式箕斗翻轉(zhuǎn)式箕斗礦車人車翻轉(zhuǎn)式箕斗當(dāng)前第12頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(一)箕斗及其裝載裝置

1．箕斗

箕斗是提升煤炭及矸石的提升容器。根據(jù)卸載方式分為翻轉(zhuǎn)式、側(cè)卸式及底卸式。根據(jù)提升鋼絲繩數(shù)目有單繩和多繩箕斗。

箕斗應(yīng)具備結(jié)構(gòu)輕、強(qiáng)度高、裝卸快、運(yùn)行可靠、容易布置的特性。

箕斗一般由三部分組成，即斗箱、懸掛裝置和卸載閘門(mén)。

當(dāng)前第13頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)

圖11-4單繩立井箕斗JL型底卸式箕斗采用曲軌連桿下開(kāi)折頁(yè)平板閘門(mén)1—楔形繩環(huán)；2—框架；3—可調(diào)節(jié)溜煤板；4—斗箱；5—閘門(mén)；6—連桿；7—卸載；8—套管罐耳9—鋼軌罐道罐耳；10—扭轉(zhuǎn)彈簧；11—罩子；12—連接裝置；當(dāng)前第14頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．箕斗裝載裝置

⑴箱式箕斗裝載裝置

圖11－6立井箕斗定量斗箱裝載設(shè)備1—斗箱；2—控制缸；3—拉桿；4—閘門(mén)；5—溜槽；6—壓磁測(cè)重裝置；7一箕斗當(dāng)前第15頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑵輸送機(jī)式箕斗裝載裝置

圖11－7定量輸送機(jī)裝載設(shè)備示意圖１—煤倉(cāng)；２—輸送機(jī)；３—活動(dòng)過(guò)度溜槽；４—箕斗；５—中間溜槽；６—負(fù)荷傳感器；７—煤倉(cāng)閘門(mén)當(dāng)前第16頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（二）罐籠及其承接裝置

1．罐籠

罐籠按提升鋼絲繩的數(shù)目可分為單繩罐籠和多繩罐籠。按層數(shù)可分為單層罐籠、雙層罐籠和多層罐籠。按其所裝礦車的名義裝載量可分為1t、1.5t和3t罐籠。

罐籠的設(shè)計(jì)應(yīng)使其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，重量輕，并能運(yùn)送井下的大型設(shè)備，一般采用普通鋼材制作。為減輕罐籠自重，也有采用鋁合金和高強(qiáng)度鋼材制作罐籠的。當(dāng)前第17頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)圖11-7單繩1t普通標(biāo)準(zhǔn)罐籠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-提升鋼絲繩；2-雙面夾緊楔形繩環(huán)；3-主拉桿；4-防墜器；5-橡膠滾輪罐耳(用于剛性組合罐道)；6-淋水棚；7-橫梁；8-立柱；9-鋼板；10-罐門(mén)；11-軌道；12-阻車器；13-穩(wěn)罐罐耳；

14-罐蓋；15-套管罐耳(用于繩罐道)

當(dāng)前第18頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑴罐體

罐體由骨架（橫梁7和立柱8）、側(cè)板、罐頂、罐底及軌道等組成。罐籠頂部設(shè)有半圓弧形的淋水棚6和可以打開(kāi)的罐蓋14，以便運(yùn)送長(zhǎng)材料時(shí)用。罐籠兩端設(shè)有簾式罐門(mén)10，以保證提升人員時(shí)的安全。

⑵連接裝置

連接裝置是連接提升鋼絲繩和提升容器的裝置，包括主拉桿、夾板、楔形環(huán)等。⑶罐耳

與罐道配合，使提升容器在井筒中運(yùn)行穩(wěn)定，防止發(fā)生扭轉(zhuǎn)或擺動(dòng)。

⑷阻車器

防止提升過(guò)程中，礦車跑出罐籠。

⑸防墜器當(dāng)前第19頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．罐籠承接裝置

主要有罐座、承接梁、搖臺(tái)和支罐機(jī)四種。

圖11-8搖臺(tái)（原書(shū)圖9－17）

1-搖臂；2-手把；3-氣缸；4-配重；5-軸；6-擺桿；7-銷子；8-滑車；9-擺桿套；10-滾輪當(dāng)前第20頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑷支罐機(jī)

圖11-9支罐機(jī)（原書(shū)圖9－18）

1-液壓油缸；2-支托裝置；3-固定導(dǎo)軌

當(dāng)前第21頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（三）提升容器的附屬裝置1．防墜器

⑴防墜器的作用

⑵對(duì)立井防墜器的基本要求

必須保證在任何條件下都能制動(dòng)住下墜的罐籠，動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠；為保證人身安全，在最小終端載荷時(shí)，制動(dòng)減速度不大于50m/s2，延續(xù)時(shí)間不超過(guò)0.2～0.5s，在最大終端載荷時(shí)，制動(dòng)減速度不小于10m/s2；防墜器動(dòng)作的空行程時(shí)間，即從鋼絲繩斷裂到防墜器發(fā)生作用的時(shí)間，應(yīng)不大于0.25s；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠；各個(gè)連接和傳動(dòng)部分，動(dòng)作靈活，不能產(chǎn)生誤動(dòng)作；新安裝或大修后的防墜器，必須進(jìn)行脫鉤試驗(yàn)，合格后方可使用。

當(dāng)前第22頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（三）提升容器的附屬裝置⑶防墜器的結(jié)構(gòu)和類型

防墜器一般由四部分組成：開(kāi)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓捕機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)。

根據(jù)防墜器的使用條件和工作原理，防墜器可分為木罐道切割式防墜器、鋼軌罐道摩擦式防墜器和制動(dòng)繩摩擦式防墜器。木罐道防墜器只能用于采用木罐道的提升系統(tǒng)，鋼軌罐道防墜器只能用于采用鋼軌罐道的提升系統(tǒng)。罐道既是罐籠運(yùn)行的導(dǎo)向裝置，又是防墜器抓捕罐籠的支承物。制動(dòng)繩防墜器需專設(shè)制動(dòng)繩作支承物，因此它可用于任何罐道的提升系統(tǒng)。當(dāng)前第23頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（三）提升容器的附屬裝置⑷BF型系列制動(dòng)繩防墜器

圖11-10BF型系列防墜器布置圖

1-錐形杯；2-導(dǎo)向套；3-圓木；4-緩沖繩；5-緩沖器；6-連接器；7-制動(dòng)繩；8-抓捕機(jī)構(gòu)；9-罐籠；10-拉緊裝置

當(dāng)前第24頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)

防墜器的開(kāi)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及抓捕機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-彈簧；2-滑楔；3-主拉桿；4-橫梁；5-連板；6-撥桿；7-制動(dòng)繩；8-導(dǎo)向套

當(dāng)前第25頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)

圖11-12緩沖器

1-螺桿；2-螺母；3-緩沖繩；4-小軸；5-滑塊

當(dāng)前第26頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)圖11-13制動(dòng)繩拉緊裝置

1-制動(dòng)繩；2-張緊螺栓；3-張緊螺母；4-壓板；5-繩卡；6-角鋼；7-可斷螺栓；8-固定梁

當(dāng)前第27頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．導(dǎo)向裝置

導(dǎo)向裝置也稱罐道。罐道分為剛性罐道和鋼絲繩罐道。

⑴剛性罐道

剛性罐道有木罐道、鋼軌罐道和組合鋼罐道。鋼軌罐道采用普通重型鋼軌做成，側(cè)向剛度小，使容器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，罐耳磨損較大，通常用于提升速度不大，提升量較小的場(chǎng)合。

組合罐道采用槽鋼和鋼板焊成，其優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向抗彎和抗扭剛度大，與膠輪罐耳相配合運(yùn)行阻力小，因而容器運(yùn)行平穩(wěn)，罐耳磨損小，壽命延長(zhǎng)。這種罐道主要用于提升速度高、一次提升量大的場(chǎng)合。當(dāng)前第28頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑵鋼絲繩罐道

鋼絲繩罐道與剛性罐道相比，安裝工作量小，建設(shè)時(shí)間短，維護(hù)簡(jiǎn)便，容器運(yùn)行平穩(wěn)。因無(wú)罐道梁，可適當(dāng)減小井筒壁厚，通風(fēng)阻力??；但繩罐道要求容器與井壁之間間隙較大，使井筒凈斷面增加，且因罐道繩需一定的張緊力而使井架或井塔的荷重增加，井筒不直時(shí)不能采用繩罐道。大型礦井每個(gè)容器一般采用4～6根罐道繩，小型礦井可采用2～3根罐道繩。罐道繩上端用雙楔塊固緊式固定裝置固定在井架上，下端用重錘拉緊。當(dāng)前第29頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．防過(guò)卷緩沖裝置

防止過(guò)卷事故較好的對(duì)策是：一要盡量使過(guò)卷事故少發(fā)生；二是一旦發(fā)生則控制事故損失為最小；即除了提高設(shè)備自動(dòng)化程度、元件可靠性，加強(qiáng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控手段外，還應(yīng)設(shè)置性能優(yōu)異的防容器過(guò)卷緩沖裝置。

在井上設(shè)置防過(guò)卷緩沖裝置的同時(shí)，井下應(yīng)設(shè)防過(guò)放裝置（雙容器提升過(guò)卷和過(guò)放同時(shí)發(fā)生）。當(dāng)前第30頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、提升鋼絲繩（一）鋼絲繩結(jié)構(gòu)

鋼絲繩是由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲制成，一般直徑為0.4～4mm，鋼絲的抗拉強(qiáng)度為1370～1960N/mm2，我國(guó)立井提升多采用1520N/mm2和1665N/mm2兩種抗拉強(qiáng)度的鋼絲繩，斜井提升采用1370N/mm2和1520N/mm2兩種。當(dāng)前第31頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)為了增加鋼絲繩的抗腐蝕能力，常在鋼絲表面鍍鋅后捻制成繩，稱為鍍鋅繩；未鍍鋅的稱為光面繩。按鋼絲的韌性又分為特號(hào)、Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)三種。提升物料選特號(hào)或Ⅰ號(hào)，提升人員必須選用特號(hào)韌性鋼絲繩。

繩芯有金屬繩芯、石棉芯、合成纖維芯及有機(jī)芯四種，繩芯的作用是：（1）減少鋼絲之間的擠壓變形和接觸應(yīng)力；（2）使鋼絲繩富有彈性，抗沖擊和緩和彎曲應(yīng)（3）貯存潤(rùn)滑油，防止內(nèi)部銹蝕和減少絲間摩擦。當(dāng)前第32頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（二）鋼絲繩分類1．按鋼絲繩繞制次數(shù)分

（1）一次捻繩由鋼絲直接捻制成繩，沒(méi)有繩股，適宜作靜止的拉索。

（2）二次捻繩先由絲捻成股，再由股捻制成繩，適宜作提升用繩。

（3）三次捻繩

由絲捻成股，由股捻成細(xì)繩，再由細(xì)繩捻成粗繩，多用作鋼索橋梁。

當(dāng)前第33頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．按捻向分

（1）按由股捻成繩的捻向分

左捻鋼絲繩，右捻鋼絲繩。

（2）按捻法分

同向捻鋼絲繩；交互捻鋼絲繩。

同向捻鋼絲繩比較柔軟，表面光滑，與繩輪接觸面積大，彎曲應(yīng)力小，使用壽命較長(zhǎng)，斷絲易發(fā)現(xiàn)，多用作提升繩。這種繩穩(wěn)定性差．易打結(jié)。交互捻特點(diǎn)與之相反，常用作斜井串車提升繩。

選用捻向時(shí)應(yīng)使鋼絲繩在滾筒上纏繞時(shí)的螺旋方向一致，以使纏繞時(shí)繩子不會(huì)松勁。

當(dāng)前第34頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．按股中鋼絲接觸情況分

（1）點(diǎn)接觸式

股內(nèi)鋼絲直徑相等，內(nèi)外各層鋼絲之間呈點(diǎn)接觸狀態(tài)，絲間接觸應(yīng)力很高，易磨損，易斷絲，耐疲勞性能差。

（2）線接觸式

多用不同直徑的鋼絲捻制，在各層間鋼絲呈平行狀態(tài)且為線接觸。這種繩無(wú)二次彎曲現(xiàn)象，繩結(jié)構(gòu)緊密，金屬斷面利用系數(shù)高，使用壽命長(zhǎng)。（3）面接觸式

結(jié)構(gòu)緊密，表面光滑，與繩輪接觸面積大，耐磨損，抗擠壓；股內(nèi)鋼絲接觸應(yīng)力小，抗疲勞，壽命長(zhǎng)；鋼絲繩金屬斷面系數(shù)大，同樣繩徑下有較大強(qiáng)度；鋼絲繩伸長(zhǎng)變形小，但柔軟性能差。

當(dāng)前第35頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4．按繩股斷面形狀分

（1）圓股

這種繩易制造，價(jià)格低，礦井提升應(yīng)用最多。

（2）異形股

繩股斷面為三角形或橢圓形，強(qiáng)度比圓股繩高，承壓面積大，外層鋼絲磨損小，抗擠壓，壽命長(zhǎng)。

當(dāng)前第36頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)5．特種鋼絲繩

（1）多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，多用作尾繩和鑿井提升繩。

（2）密封鋼絲繩，多用作罐道繩。

（3）扁鋼絲繩，適用于作尾繩。

當(dāng)前第37頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（三）鋼絲繩的標(biāo)注方法

當(dāng)前第38頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第三節(jié)礦井提升機(jī)

礦井提升機(jī)一般由電動(dòng)機(jī)、減速器、主軸裝置、制動(dòng)裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)及操縱臺(tái)組成。根據(jù)礦井提升機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)不同，可分為以下類型：

單繩纏繞式提升機(jī)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于淺井及中等深度的礦井，且終端載荷不能太大。多繩摩擦式提升機(jī)適用于中深和深度礦井。多繩纏繞式提升機(jī)（布雷爾提升機(jī)）適用于深井和超深井。

當(dāng)前第39頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)一、單繩纏繞式提升機(jī)

國(guó)產(chǎn)單繩纏繞式提升機(jī)有兩個(gè)系列：JT系列，卷筒直徑為0.8~1.6m，主要用于井下，一般稱為礦用絞車，有防爆和不防爆兩種；JK系列，卷筒直徑為2~5m，屬大型礦井提升機(jī)，主要用于立井提升。

當(dāng)前第40頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1．主軸裝置

當(dāng)前第41頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．調(diào)繩離合器

雙卷筒提升機(jī)都有調(diào)繩離合器，其作用是使活卷筒與主軸連接或脫開(kāi)，使兩卷筒能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)。調(diào)繩離合器有三種基本類型：蝸輪蝸桿離合器、摩擦離合器和齒輪離合器。目前應(yīng)用最多的是軸向移動(dòng)式齒輪調(diào)繩離合器，當(dāng)前第42頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)軸向移動(dòng)齒輪離合器1-主軸；2-鍵；3-輪轂；4-油缸；5-椽膠緩沖墊；6-齒輪；7-尼龍瓦；8-內(nèi)齒輪；9-卷筒輪輻；10-油管；11-軸承座；12-密封頭；13-閉鎖閥當(dāng)前第43頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．減速器JK系列提升機(jī)采用圓弧齒輪減速器，速比為11.5、20、30，型號(hào)為ZHLR-115，ZHLR-130，ZHLR-150，ZHLR-170型。

當(dāng)前第44頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、多繩摩擦式提升機(jī)

多繩摩擦提升與單繩纏繞式提升相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是：

(1)安全系數(shù)、材料強(qiáng)度、總截面積相同的情況下，多繩摩擦提升每根鋼絲繩的直徑為單繩纏繞式提升鋼絲繩直徑的；

(2)多繩摩擦提升機(jī)主導(dǎo)輪直徑較單繩纏繞式提升機(jī)卷簡(jiǎn)直徑小；

(3)整個(gè)提升機(jī)尺寸減小、重量減輕，同時(shí)電動(dòng)機(jī)容量和能耗也相應(yīng)減?。?/p>

(4)主導(dǎo)輪直徑減小，可以使用較高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)和較輕重量減速器；

(5)數(shù)根鋼絲繩同時(shí)承受提升載荷，安全性較高；

(6)采用偶數(shù)根鋼絲繩，且捻向?yàn)樽笥夷砀靼?，消除了提升容器在提升過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了罐道對(duì)容器罐耳的摩擦阻力。當(dāng)前第45頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1．工作原理

多繩摩擦式提升機(jī)的工作原理不同于纏繞式提升機(jī)，它是依靠鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦力傳遞動(dòng)力。由撓性體摩擦傳動(dòng)的歐拉公式可知，在臨界狀態(tài)下，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩張力的極限比值為

式中F1、F2——分別為重載及空載側(cè)鋼絲繩張力；

μ——鋼絲繩與襯墊之間的摩擦系數(shù)，通常取μ=0.2；

α——鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角，弧度。

當(dāng)兩側(cè)鋼絲繩的實(shí)際張力比F1/F2的值大于eμα值時(shí)，鋼絲繩與摩擦輪之間將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。為避免這種滑動(dòng)，兩側(cè)實(shí)際張力比不能達(dá)到其極限值，而應(yīng)當(dāng)留有一定的安全裕量。當(dāng)前第46頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．主要部件結(jié)構(gòu)（1）主軸裝置

多繩摩擦提升機(jī)主軸裝置主要由摩擦輪、輪轂、主軸、主軸承、軸承梁及制動(dòng)盤(pán)組成，當(dāng)前第47頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（2）車槽裝置

為了保證幾根繩的繩槽處直徑相同，以使各鋼絲繩張力均衡，多繩摩擦提升機(jī)設(shè)有車槽裝置。（3）減速器

塔式摩擦提升機(jī)部分采用彈簧基礎(chǔ)共軸減速器，其目的是消除機(jī)器傳給井塔的振動(dòng)。

當(dāng)前第48頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（4）深度指示器

提升機(jī)深度指示器的作用是：①向司機(jī)指示容器在井筒中的位置；②容器接近井口停車位置時(shí)發(fā)出減速信號(hào)及減速控制指令；③當(dāng)提升容器過(guò)卷時(shí)使裝在指示器上的終點(diǎn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷安全回路，實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)；④減速階段提供給定速度并通過(guò)限速裝置實(shí)現(xiàn)過(guò)速保護(hù)。

以前國(guó)內(nèi)使用的深度指示器主要有：牌坊式和圓盤(pán)式。用于多繩摩擦式提升機(jī)的深度指示器帶有差動(dòng)調(diào)零裝置和可消除滑動(dòng)、蠕動(dòng)影響的精針指示系統(tǒng)。當(dāng)前第49頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（5）鋼絲繩張力平衡裝置

多繩摩擦提升機(jī)上各鋼絲繩的張力難以保持一致，其原因是：

①繩槽直徑的偏差②各鋼絲繩的剛度偏差③各鋼絲繩的長(zhǎng)度偏差

④鋼絲繩在摩擦輪上的滑動(dòng)

⑤鋼絲繩的蠕動(dòng)改善鋼絲繩張力不平衡的措施是：

⑴盡可能消除各鋼絲繩物理方面的差異

⑵設(shè)有車槽裝置，定期及時(shí)車削繩槽。

⑶采用張力平衡機(jī)構(gòu)

⑷采用彈性摩擦襯墊

當(dāng)前第50頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)圖7-17張力自動(dòng)平衡懸掛裝置結(jié)構(gòu)圖1－楔形繩環(huán)；2－中板；3－上連接銷；4－檔板；5－壓板；6－側(cè)板7-連通油缸；8－連接組件；9－墊塊；10－中連接銷；11－換向叉；12－下連接銷當(dāng)前第51頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)三、制動(dòng)系統(tǒng)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)是提升機(jī)的重要組成部分，它由制動(dòng)器（執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通稱為閘）和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。制動(dòng)器是直接作用于制動(dòng)盤(pán)（輪）上、產(chǎn)生制動(dòng)力矩的部分，按結(jié)構(gòu)分為塊閘和盤(pán)閘，塊閘又分為角移式和平移式。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分，按動(dòng)力源分為液壓、氣壓和彈簧等。KJ2~3m、KJ4~6m提升機(jī)分別采用油壓和氣壓塊閘制動(dòng)系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)JK系列提升機(jī)和多繩摩擦提升機(jī)均采用液壓盤(pán)式閘制動(dòng)系統(tǒng)。

當(dāng)前第52頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1．制動(dòng)系統(tǒng)的作用

①正常工作制動(dòng)，即在減速階段參與提升機(jī)的速度控制；②正常停車制動(dòng)，即在提升終了或停車時(shí)閘住提升機(jī)；③安全制動(dòng)，即當(dāng)提升機(jī)工作不正?；虬l(fā)生緊急事故時(shí)，迅速而及時(shí)地閘住提升機(jī)；④調(diào)繩制動(dòng)，即雙卷筒提升機(jī)在調(diào)繩或更換水平時(shí)閘住活卷筒，松開(kāi)死卷筒。

當(dāng)前第53頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求

對(duì)于立井或傾角大于30°的斜井，①最大制動(dòng)力矩不得小于提升或下放最大靜負(fù)荷力矩的3倍；②對(duì)于雙卷筒提升機(jī)，為了使離合器打開(kāi)時(shí)能制動(dòng)住游動(dòng)卷筒，制動(dòng)器在各卷筒上的制動(dòng)力矩不得小于該卷筒懸掛提升容器和鋼絲繩重力所產(chǎn)生力矩的1.2倍；③在同一制動(dòng)力矩作用下，安全制動(dòng)時(shí)，提升或下放載荷，其減速度是不同的。在立井中，安全制動(dòng)時(shí)的減速度必須滿足；④對(duì)于摩擦式提升機(jī)工作制動(dòng)或安全制動(dòng)的減速度，不得超過(guò)鋼絲繩的滑動(dòng)極限，即不引起鋼絲繩打滑；⑤安全制動(dòng)必須能自動(dòng)、迅速和可靠地實(shí)現(xiàn)。

如果以上各條件之間有矛盾不能同時(shí)滿足，則需采用二級(jí)制動(dòng)。當(dāng)前第54頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．二級(jí)安全制動(dòng)

二級(jí)安全制動(dòng)就是將某一特定的提升機(jī)所需要的全部制動(dòng)力矩，分成兩級(jí)施加。施加第一級(jí)制動(dòng)力矩后，使提升機(jī)產(chǎn)生符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全制動(dòng)減速度，當(dāng)提升機(jī)停下后施加第二級(jí)制動(dòng)力矩，使提升機(jī)滿足3倍靜力矩的要求。

對(duì)于直流拖動(dòng)、自動(dòng)化程度較高的提升機(jī)，由于速度控制性能較好，運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，不需二級(jí)制動(dòng)，故液壓系統(tǒng)較簡(jiǎn)單。

當(dāng)前第55頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4．盤(pán)閘制動(dòng)系統(tǒng)

圖11-22盤(pán)閘制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖（原書(shū)圖9-29）

制動(dòng)器體；2-碟形彈簧；3-彈簧座；4-擋圈；5、8、22-油封；6、24-螺釘；7、17-油管接頭；

9-缸蓋；10-活塞；11-后蓋；12、14、16、19-密封圈；13-連接螺栓；14-活塞內(nèi)套；

18-油管；20-調(diào)節(jié)螺母；21-液壓缸；23-壓板；25-筒體；26-閘瓦

圖11-23盤(pán)閘制動(dòng)器工作原理圖（原書(shū)圖9-30）

活塞；2-液壓缸；3-碟形彈簧；4-筒體；5-閘瓦；6-制動(dòng)盤(pán)

當(dāng)前第56頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第四節(jié)提升設(shè)備運(yùn)行理論

礦井提升設(shè)備的運(yùn)行理論是研究提升設(shè)備在一個(gè)提升循環(huán)過(guò)程中提升容器的速度變化規(guī)律和電動(dòng)機(jī)作用在提升機(jī)卷筒圓周上力的變化規(guī)律的。

當(dāng)前第57頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)一、礦井提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)1．提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)規(guī)律——速度圖

當(dāng)前第58頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第59頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．提升加速度的確定

a.符合安全要求

《規(guī)程》要求，升降人員：

《規(guī)范》建議，箕斗提升：加速度≤1.2b.滿足電機(jī)過(guò)負(fù)荷能力要求：一般按電機(jī)最大拖動(dòng)力的0.75倍考慮。

c.滿足減速器許用轉(zhuǎn)矩要求：電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器作用到卷筒主軸上的拖動(dòng)力矩必須小于減速器所允許的最大輸出轉(zhuǎn)矩。

對(duì)于摩擦提升，還應(yīng)滿足防滑能力要求。

對(duì)于斜井提升，還應(yīng)滿足自然加速度要求。

在滿足以上各條件的同時(shí)應(yīng)取較大值，以充分利用設(shè)備能力，提高設(shè)備效率。

當(dāng)前第60頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．提升減速度的確定

減速方式

自由滑行減速方式

制動(dòng)減速方式

電動(dòng)機(jī)減速方式減速方式的選擇原則

a.滿足《規(guī)程》要求，；

b.在保證安全和完成產(chǎn)量的前提下，箕斗減速度以恰能使提升系統(tǒng)按自由滑行方式減速為好；

c.副井罐籠為安全，都應(yīng)采用電氣制動(dòng)方式減速。

當(dāng)前第61頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4．最大提升速度的確定

經(jīng)濟(jì)速度:

標(biāo)準(zhǔn)速度的確定

方法一：

計(jì)算出經(jīng)濟(jì)速度；

按已選擇的提升機(jī)，查找與經(jīng)濟(jì)速度相近的標(biāo)準(zhǔn)速度。

方法二：

a)計(jì)算出經(jīng)濟(jì)速度；

b)按的計(jì)算值選擇電機(jī)規(guī)格表中相近的額定轉(zhuǎn)速；

c)按額定轉(zhuǎn)速重新計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)速度。

最大提升速度（標(biāo)準(zhǔn)速度）應(yīng)符合《規(guī)程》要求當(dāng)前第62頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)5．提升速度圖的計(jì)算

在提升系統(tǒng)主加速度、減速度、最大提升速度確定后，即可計(jì)算提升各階段的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行距離?；诽嵘A段等加速度圖計(jì)算關(guān)系式列于表11－1中。

當(dāng)前第63頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、礦井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)礦井提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)是研究提升設(shè)備在一個(gè)提升循環(huán)過(guò)程中提升機(jī)卷筒圓周上力的變化規(guī)律的。為驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率及電氣控制設(shè)備的選擇計(jì)算提供依據(jù)。

當(dāng)前第64頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1．提升系統(tǒng)動(dòng)力方程式

提升機(jī)拖動(dòng)力所要克服的系統(tǒng)阻力包括靜阻力和慣性力兩部分。根據(jù)達(dá)朗伯原理，電動(dòng)機(jī)作用于提升機(jī)主軸上的拖動(dòng)力矩，與提升系統(tǒng)作用于主軸上的靜力矩和慣性力矩處于平衡狀態(tài)，即

對(duì)于等直徑提升機(jī)，可以寫(xiě)成力的關(guān)系式，即

當(dāng)前第65頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．提升系統(tǒng)的靜阻力提升系統(tǒng)靜阻力，包括靜力和提升運(yùn)動(dòng)時(shí)的礦井阻力。對(duì)于雙容器提升系統(tǒng)，系統(tǒng)靜力為重載側(cè)和空載側(cè)的靜力之差，礦井阻力包括井筒中氣流和罐道對(duì)容器的運(yùn)行阻力，天輪軸承阻力以及鋼絲繩在天輪、卷筒上的彎曲阻力。

當(dāng)前第66頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)容器運(yùn)行x時(shí)重載側(cè)（上升側(cè)）的提升靜阻力為

空載側(cè)（下放側(cè)）：提升系統(tǒng)靜阻力為兩側(cè)靜阻力之差，即

礦井阻力通常以有益載荷的百分?jǐn)?shù)來(lái)估算

則上式可寫(xiě)成

礦井阻力系數(shù)k

當(dāng)前第67頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)由式（11-4）可知，無(wú)尾繩提升系統(tǒng)的靜阻力在提升過(guò)程中隨的增大而線性下降。由于提升鋼絲繩長(zhǎng)度的變化引起的靜阻力的這種變化稱為靜力不平衡現(xiàn)象，掛尾繩是解決靜力不平衡現(xiàn)象的一種方法，尾繩一般采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，也可采用扁鋼絲繩。此時(shí)靜阻力為

若，則，稱此系統(tǒng)為靜力平衡提升系統(tǒng)。掛尾繩需增加費(fèi)用，還要加深井筒以容納尾繩環(huán)，故纏繞式提升機(jī)一般不掛尾繩，而多繩摩擦提升機(jī)為減少兩側(cè)鋼絲繩張力差，改善防滑條件，一般均掛尾繩。

當(dāng)前第68頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．變位質(zhì)量的概念

⑴總變位質(zhì)量的定義

用一個(gè)假想的集中在卷筒表面的當(dāng)量質(zhì)量來(lái)代替系統(tǒng)中所有運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，稱總變位質(zhì)量，以Σm表示。

⑵變位原則

運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量變位前后其動(dòng)能不變。

⑶提升系統(tǒng)中的各運(yùn)動(dòng)部分

容器:有益載荷與卷筒圓周運(yùn)動(dòng)速度相同，不須變位。

鋼絲繩:提升機(jī)及減速器轉(zhuǎn)動(dòng)件

天輪:變位質(zhì)量可由規(guī)格表中查出。

電機(jī)轉(zhuǎn)子:需計(jì)算（見(jiàn)選型設(shè)計(jì)）

當(dāng)前第69頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4．單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)力圖計(jì)算

根據(jù)提升系統(tǒng)動(dòng)力方程式計(jì)算各階段的拖動(dòng)力（見(jiàn)表11－2），并作出力圖，通常將速度圖和力圖畫(huà)在一起，通稱為提升工作圖。

力圖是計(jì)算電動(dòng)機(jī)容量、電耗、選擇電力拖動(dòng)控制設(shè)備以及設(shè)計(jì)校核機(jī)械部分強(qiáng)度的依據(jù)。當(dāng)前第70頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)三、提升電動(dòng)機(jī)容量的校核、電耗及效率的計(jì)算1．提升電動(dòng)機(jī)容量的校核

電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)分別按溫升條件和過(guò)負(fù)荷條件校核。

1）按提升機(jī)溫升條件校核

提升電動(dòng)機(jī)的等效功率（kW）為

（11-10）

當(dāng)所選電動(dòng)機(jī)的額定功率滿足下式時(shí)，則符合溫升條件。

（11-11）

當(dāng)前第71頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2）按過(guò)負(fù)荷條件校核

a.正常過(guò)負(fù)荷驗(yàn)算

（11-12）

b.特殊過(guò)負(fù)荷校核

無(wú)論在何種條件下進(jìn)行提升，特殊需要的拖動(dòng)力應(yīng)滿足下式

（11-13）

通常在下列條件下發(fā)生：

更換提升水平或調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)時(shí)，打開(kāi)離合器作單鉤提升用。

（11-14）

罐籠提升采用罐座時(shí)，當(dāng)空罐位于井口罐座上，把井底重罐稍稍提起。

（11-15）

當(dāng)前第72頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．交流提升設(shè)備的電耗及效率

1)一次提升電耗的分析

圖11-28為采用自由滑行方式減速的箕斗提升功率圖。當(dāng)前第73頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)圖中實(shí)線代表提升機(jī)主軸功率，按下式計(jì)算

（11-16）

虛線代表電動(dòng)機(jī)軸的輸出功率，按下式計(jì)算

（11-17）

點(diǎn)畫(huà)線代表電動(dòng)機(jī)的電磁功率，大小為電動(dòng)機(jī)軸上的力矩與轉(zhuǎn)子最大角速度乘積，按下式計(jì)算

（11-18）

顯然，在加速階段和脈動(dòng)爬行階段電磁功率有相當(dāng)大的一部分消耗在轉(zhuǎn)子中加的調(diào)速電阻上，從而使輸出功率減少，這是繞線式交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)調(diào)速電阻的主要缺點(diǎn)。圖11-28中面積2、3即為電阻上消耗的功率。當(dāng)前第74頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)叉畫(huà)線代表電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)上吸取的功率，按下式計(jì)算

（11-19）一次提升電能消耗為

（11-20）提升設(shè)備的噸煤電耗為

（11-21）當(dāng)前第75頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2)提升設(shè)備效率的計(jì)算

一次提升的有益電耗為

（11-22）

提升設(shè)備的效率為一次提升有效電耗和一次提升電耗的比值，即

（11-23）

當(dāng)前第76頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第五節(jié)礦井提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)一、選型設(shè)計(jì)的基本原則與設(shè)計(jì)依據(jù)

選型設(shè)計(jì)的基本原則

一般情況下，年產(chǎn)量在30萬(wàn)噸及其以上的大中型礦井，由于提升任務(wù)重，可設(shè)兩套提升設(shè)備，主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。對(duì)于年產(chǎn)量超過(guò)180萬(wàn)噸的特大型礦井，主井可采用兩套箕斗提升設(shè)備，副井除配備一套罐籠提升設(shè)備外，有時(shí)尚需設(shè)置一套帶平衡錘的單容器提升設(shè)備作輔助提升。對(duì)于年產(chǎn)量小于30萬(wàn)噸的礦井，可采用兩套罐籠提升設(shè)備，或采用一套罐籠提升設(shè)備進(jìn)行混合提升。當(dāng)前第77頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)對(duì)于大中型礦井，除考慮年產(chǎn)量外，還應(yīng)考慮：

①如果煤的品種較多，且要求不同品種分別外運(yùn)時(shí)，以采用罐籠提升為宜。

②如果對(duì)煤塊度要求較高時(shí)，宜采用罐籠提升。

③地面生產(chǎn)系統(tǒng)靠近井口，采用箕斗提升可簡(jiǎn)化煤的生產(chǎn)流程；若遠(yuǎn)離井口，且需窄軌運(yùn)輸，則宜采用罐籠提升。

④單水平開(kāi)采時(shí)，一般采用雙容器提升。當(dāng)多水平提升時(shí)，一般采用單容器加平衡錘的提升系統(tǒng)。

⑤在立井提升中，一般當(dāng)年產(chǎn)量超過(guò)60萬(wàn)噸、井深在300～350m以上時(shí)，采用多繩摩擦式提升為好；如果井深更大，即使年產(chǎn)量較小，也以多繩摩擦式提升為宜。對(duì)于斜井或較淺的立井應(yīng)采用單繩纏繞式提升設(shè)備。

當(dāng)前第78頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑥對(duì)于斜井提升方式主要有串車、箕斗和膠帶輸送機(jī)三種。串車提升一般用于井筒傾角小于25°的礦井。對(duì)于年產(chǎn)量在20萬(wàn)噸及其以下的礦井，一般采用單鉤串車提升；當(dāng)年產(chǎn)量達(dá)30萬(wàn)噸，而提升距離較短時(shí)，一般采用雙鉤串車提升。箕斗提升一般用于年產(chǎn)量在45萬(wàn)噸以上，井筒傾角大于25°的礦井。膠帶輸送機(jī)一般用于年產(chǎn)量較大，距離較長(zhǎng)的斜井中。

當(dāng)前第79頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)設(shè)計(jì)依據(jù)

⑴主井提升

①礦井年產(chǎn)量An，t/年；

②工作制度：年工作日br，日工作小時(shí)t。《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，br=300天，t=14h；

③礦井開(kāi)采水平數(shù)、各水平井深Hs及各水平的服務(wù)年限；

④提升方式：箕斗或罐籠；

⑤卸載水平與井口的高差（卸載高度）Hx，m；

⑥裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差（裝載高度）Hz，m；

⑦煤的松散密度，t/m3；

⑧礦井電壓等級(jí)。當(dāng)前第80頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑵副井提升

①井筒各水平深度Hs，m；

②矸石提升量，若無(wú)特別規(guī)定，一般按煤炭產(chǎn)量的15%～25%計(jì)算；

③最大班下井人數(shù)，一般按每天下井人數(shù)的40%計(jì)算；

④礦車型號(hào)、規(guī)格；

⑤每班運(yùn)送材料、設(shè)備、炸藥等的數(shù)量；

⑥送往井下最大設(shè)備的尺寸和最重部件質(zhì)量。

當(dāng)前第81頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、提升容器的選擇計(jì)算1.小時(shí)提升量Ah

(11-24)

式中c—提升不均衡系數(shù)?！睹旱V工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，有井底煤倉(cāng)時(shí)為1.10～1.15，無(wú)井底煤倉(cāng)時(shí)為1.20；

af—提升能力富裕系數(shù)。主井提升設(shè)備對(duì)第一水平留有20%的富裕能力。

2.合理的經(jīng)濟(jì)提升速度

m/s(11-25)

式中H——提升高度，H=Hs+Hx+Hz，m。

提升高度愈大，其系數(shù)取值愈大。一般情況下，當(dāng)H<200m時(shí)取0.3為宜，當(dāng)H>600m時(shí)取0.5為宜。當(dāng)前第82頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)此外，《煤礦安全規(guī)程》對(duì)提升速度作了規(guī)定。

①立井罐籠升降人員的最大速度不得超過(guò)0.5，并且最大速度的數(shù)值不得超過(guò)12m/s；

②專為升降物料的立井提升，最大速度不得超過(guò)0.6。

③對(duì)于斜井升降人員或使用礦車運(yùn)輸物料的最大速度不得超過(guò)5m/s；用箕斗提煤（或矸石）的最大速度不得超過(guò)7m/s；當(dāng)鋪設(shè)固定道床，采用重型鋼軌時(shí)，箕斗提煤的最大速度不得超過(guò)9m/s。

3.估算一次提升循環(huán)時(shí)間

(11-26)

4.一次合理提升量

t/次(11-27)

當(dāng)前第83頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)5.箕斗的選擇原則：

1）根據(jù)計(jì)算出的一次合理提升量值，從箕斗規(guī)格表中選取接近的標(biāo)準(zhǔn)箕斗；

2）在不增大提升機(jī)規(guī)格及井筒直徑的前提下，選擇較大的提升容器，采用較低的提升速度，節(jié)省電耗，比較經(jīng)濟(jì)合理。6.箕斗選定后，計(jì)算一次提升循環(huán)時(shí)間Tx和所需提升速度vm

s（11-28）

m/s(11-29)當(dāng)前第84頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)副井罐籠提升應(yīng)考慮以下規(guī)定：⑴最大班工人下井時(shí)間不超過(guò)40min；⑵罐籠提升最大班靜作業(yè)時(shí)間，一般不超過(guò)5h。在計(jì)算最大班下井人員、矸石及材料提升時(shí)間時(shí)應(yīng)遵守下列規(guī)定：

①升降工人時(shí)間，按下井工人提升時(shí)間的1.5倍計(jì)算；

②升降其他人員時(shí)間，按升降工人時(shí)間的20%計(jì)算；

③提升矸石按日出矸量的50%考慮，運(yùn)送坑木按日需要量的50%考慮。⑶對(duì)于混合提升設(shè)備的提升能力，應(yīng)同時(shí)符合下述要求：

①最大班工人下井時(shí)間不超過(guò)40min；

②每班提煤和提矸時(shí)間均計(jì)入1.25倍不均勻系數(shù)，并且總計(jì)不超過(guò)5.5h。當(dāng)前第85頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑷能夠運(yùn)送井下設(shè)備的最大和最重部件；⑸普通罐籠進(jìn)出車（材料車和平板車）的休止時(shí)間為40～60s；升降人員的休止時(shí)間采用：?jiǎn)螌庸藁\每次升降5人及以下時(shí)為20s；超過(guò)5人，每增加1人增加1s；對(duì)于雙層罐籠，如兩層中的人員同時(shí)進(jìn)出罐籠，休止時(shí)間比單層罐籠增加信號(hào)聯(lián)系時(shí)間2s；當(dāng)兩層中的人員都由一個(gè)平臺(tái)進(jìn)出時(shí)，休止時(shí)間比單層罐籠增加一倍并另加置換罐籠時(shí)間6s。當(dāng)前第86頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)三、提升鋼絲繩的選擇計(jì)算1．提升鋼絲繩的安全系數(shù)

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，按最大靜載荷并考慮一定安全系數(shù)的方法進(jìn)行計(jì)算。

安全系數(shù)是指鋼絲繩各鋼絲拉斷力的總和與鋼絲繩最大靜拉力之比。《煤礦安全規(guī)程》對(duì)提升鋼絲繩的安全系數(shù)ma作了明確規(guī)定，如表11-5。

當(dāng)前第87頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2．提升鋼絲繩的類型選擇

在選擇鋼絲繩時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：

①在井筒淋水大、水的酸堿度高以及出風(fēng)井中，應(yīng)選用鍍鋅繩。

②在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩，或線接觸、面接觸鋼絲繩。

③彎曲疲勞為主要破壞原因時(shí)，應(yīng)選用線接觸式或三角股繩。

④一般立井或斜井箕斗提升用同向捻較好，多繩摩擦提升用左右捻各半，斜井串車提升采用交互捻，單繩纏繞提升多選右捻。

⑤罐道繩多用密封或三角股繩，其表面光滑，耐磨損。

⑥用于溫度高或有明火的地方，應(yīng)選用石棉繩芯或金屬繩芯鋼絲繩。當(dāng)前第88頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3．提升鋼絲繩的規(guī)格選擇計(jì)算

1）立井單繩纏繞式提升鋼絲繩的選擇計(jì)算

鋼絲繩最大靜載荷Qmax為

Qmax=mg+mzg+mpgHc

設(shè)σb為鋼絲繩抗拉強(qiáng)度（N/m2），As為鋼絲繩各鋼絲斷面積之和（m2），ρ0為鋼絲繩密度（kg/m3），則需要滿足

即

（11-31）

HcHjHsHzA當(dāng)前第89頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)As與mp有如下關(guān)系

從而

kg/m計(jì)算出鋼絲繩每米質(zhì)量mp后，可以從鋼絲繩規(guī)格表中選取稍大于mp的鋼絲繩，并查出該繩所有鋼絲的破斷力之和Qq，驗(yàn)算所選鋼絲繩

滿足上式即說(shuō)明所選鋼絲繩合適。否則應(yīng)選取大一些的鋼絲繩，并重新進(jìn)行驗(yàn)算。

當(dāng)前第90頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2）立井多繩摩擦提升鋼絲繩的選擇

對(duì)于等重尾繩提升系統(tǒng)，提升鋼絲繩在A點(diǎn)受最大靜張力，且重載容器在任何位置時(shí)，其值不變，可得

驗(yàn)算公式為

HsHcHxHzHhH0

Hjh0

H

AS當(dāng)前第91頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)

對(duì)于重尾繩，Δ=n2mq-n1mp。當(dāng)重容器在井口卸載位置時(shí)，主繩在A點(diǎn)受最大靜拉力，其值為

同樣可得

驗(yàn)算公式為

對(duì)于輕尾繩系統(tǒng)，當(dāng)重容器在井底裝載位置時(shí)，提升鋼絲繩在A點(diǎn)受最大靜拉力。

平衡尾繩是為了平衡提升鋼絲繩的重量而獲得等力矩設(shè)置的，目前新建礦井大多數(shù)都使用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。當(dāng)前第92頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)四、提升機(jī)和天輪的選擇計(jì)算提升機(jī)卷筒（或摩擦輪）直徑的確定

選擇卷筒（或摩擦輪）直徑的主要原則是使鋼絲繩在卷筒（或摩擦輪）上纏繞時(shí)不致產(chǎn)生過(guò)大的彎曲應(yīng)力，以保證鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。理論和實(shí)踐都證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩彎曲應(yīng)力大小及其使用壽命，取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：根據(jù)上式計(jì)算D值后，從提升機(jī)規(guī)格表中選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)。當(dāng)前第93頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)天輪的選擇

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，天輪直徑Dt按以下條件確定：

天輪可分為固定天輪和游動(dòng)天輪。井上固定天輪按結(jié)構(gòu)形式有三種類型：當(dāng)直徑≤3000mm時(shí)采用整體鑄鋼結(jié)構(gòu)，直徑為3500mm時(shí)采用模壓焊接結(jié)構(gòu)，直徑為4000mm時(shí)采用模壓鉚接結(jié)構(gòu)。游動(dòng)天輪輪體制成整體鑄鋼結(jié)構(gòu)型式，采用光軸，其兩端裝有滾動(dòng)軸承使其輪體既能在軸上滑動(dòng)，又能隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)前第94頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)卷筒寬度的驗(yàn)算

卷筒上所需纏繞的鋼絲繩總長(zhǎng)度包括以下部分：

⑴提升高度H，m；

⑵鋼絲繩試驗(yàn)長(zhǎng)度Ls。

⑶為減少鋼絲繩在卷筒固定處的拉力，按規(guī)定應(yīng)保留3圈不動(dòng)（稱摩擦圈）；

⑷多層纏繞時(shí)，為了避免上下層鋼絲繩總是在一個(gè)地方過(guò)渡，需要在每季度將鋼絲繩錯(cuò)動(dòng)1/4圈。卷筒的寬度應(yīng)滿足：

單層纏繞時(shí)

多層纏繞時(shí)

當(dāng)前第95頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)提升機(jī)強(qiáng)度校核

從提升機(jī)規(guī)格表中，可查得提升機(jī)允許的最大靜張力Fjm和最大靜張力差Fjc，按下式驗(yàn)算提升機(jī)強(qiáng)度是否滿足要求。

對(duì)于纏繞式提升機(jī)

對(duì)于摩擦式提升機(jī)

等重尾繩

重尾繩

輕尾繩

當(dāng)前第96頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)摩擦襯墊比壓

實(shí)際比壓pb為

pb≤[pb]

如果以上驗(yàn)算通過(guò)，則所選提升機(jī)可用，否則必須改選用摩擦輪直徑較大的提升機(jī)，或直徑不變而將原來(lái)選用的四繩提升機(jī)改用六繩提升機(jī)。

當(dāng)前第97頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)五、提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算提升機(jī)安裝地點(diǎn)選定后，要確定影響提升機(jī)相對(duì)位置的五個(gè)因素，即井架高度、提升機(jī)卷筒軸線與提升中心線的水平距離、鋼絲繩弦長(zhǎng)、偏角和出繩角。它們彼此相互制約，互相影響。

當(dāng)前第98頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1.鋼絲繩允許最大內(nèi)外偏角α2max、α1max的確定

鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩弦與通過(guò)天輪平面所形成的角度，有內(nèi)偏角和外偏角之分。①偏角過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致加劇鋼絲繩與天輪間的磨損，降低鋼絲繩的使用壽命，磨損嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起斷繩事故。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，內(nèi)外偏角不得超過(guò)1°30‘。

②如果內(nèi)偏角過(guò)大，當(dāng)鋼絲繩纏繞卷筒時(shí)，繩弦與已纏繞到卷筒上的繩圈會(huì)相互接觸，并產(chǎn)生磨損，這一現(xiàn)象稱為“咬繩”，因此，最大內(nèi)偏角α2max，不僅受《煤礦安全規(guī)程》的上述限制，同時(shí)還受不“咬繩”的限制。當(dāng)前第99頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2.井架高度Hj

如圖11-33所示，井架高度是指從井口水平到天輪中心軸線間的垂直距離。

Hj=Hx+Hr+Hg+0.75Rt當(dāng)前第100頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3.滿足允許內(nèi)外偏角的最小允許繩弦弦長(zhǎng)Lxmin的確定

鋼絲繩弦長(zhǎng)是鋼絲繩離開(kāi)卷筒處與天輪切點(diǎn)的一段繩長(zhǎng)。繩弦越長(zhǎng)內(nèi)外偏角越小。由α1max有

由α2max有

單層纏繞時(shí)

多層纏繞時(shí)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，取其中大者為弦長(zhǎng)最小值Lxmin。一般情況下，弦長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)60m。

當(dāng)前第101頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4.卷筒中心與井筒提升中心間距離Ls的確定

根據(jù)最小允許弦長(zhǎng)計(jì)算Lsmin

對(duì)于需要在井筒與提升機(jī)房之間安裝井架斜撐的礦井，Lsmin還要滿足下式

Lsmin≥0.6Hj+D+3.5

一般來(lái)說(shuō)，式（11-55）確定的Lsmin值能滿足式（11-56）的要求。根據(jù)上式計(jì)算值，確定合適的Ls值。

當(dāng)前第102頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)5．復(fù)算實(shí)際弦長(zhǎng)Lx及內(nèi)外偏角α2、α1

當(dāng)井架高度Hj確定后，根據(jù)上述確定的Ls值，反算實(shí)際弦長(zhǎng)Lx及內(nèi)外偏角α2、α1。

單層纏繞時(shí)

多層纏繞時(shí)

當(dāng)前第103頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)6．下出繩角β

出繩角β的大小，影響提升機(jī)主軸的受力情況，JK型提升機(jī)主軸設(shè)計(jì)時(shí)是以下出繩角β為15°考慮的。若β<15°，鋼絲繩有可能與提升機(jī)基礎(chǔ)接觸，增大了鋼絲繩的磨損。對(duì)于JK型提升機(jī)要求滿足β>15°。

當(dāng)前第104頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)7．塔式多繩摩擦式提升機(jī)相對(duì)位置的計(jì)算

⑴井塔高度的確定

如圖11-34所示，井塔高度Ht為

Ht=Hx+Hr+Hg+Hmd+0.75R(11-62)

為了防止過(guò)卷或緊急制動(dòng)時(shí)容器沖上機(jī)房，一般在過(guò)卷高度內(nèi)設(shè)置楔形罐道和防撞梁，用以強(qiáng)制容器停止運(yùn)行和保護(hù)提升機(jī)，防撞梁設(shè)在楔形罐道的終點(diǎn)。當(dāng)前第105頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)⑵鋼絲繩對(duì)摩擦輪圍包角的計(jì)算

塔式安裝多繩摩擦式提升機(jī)，在有導(dǎo)向輪時(shí)，鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角一般在195°以內(nèi)，如圖11-35所示，并按下式計(jì)算。

當(dāng)前第106頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)六、提升電動(dòng)機(jī)的初選

初選電動(dòng)機(jī)的依據(jù)是電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速和電壓等級(jí)三方面的要求。

電動(dòng)機(jī)的估算功率

kW(11-64)

電動(dòng)機(jī)的估算轉(zhuǎn)速

r/min(11-65)

初選電動(dòng)機(jī)

按上述計(jì)算出來(lái)的N與n，在電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表中選擇合適的電動(dòng)機(jī)，所選提升電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)與計(jì)算數(shù)值相一致。此外，應(yīng)選用過(guò)載能力較大者，以滿足對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力要求。當(dāng)前第107頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定第三百八十條

立井中升降人員，應(yīng)使用罐籠或帶乘人間的箕斗。在井筒內(nèi)作業(yè)或因其他原因，需要使用普通箕斗或救急罐升降人員時(shí)，必須制定安全措施。

鑿井期間，立井中升降人員可采用吊桶，并遵守下列規(guī)定：

（一）應(yīng)采用不旋轉(zhuǎn)提升鋼絲繩。

（二）吊桶必須沿鋼絲繩罐道升降。在鑿井初期，尚未裝設(shè)罐道時(shí)，吊桶升降距離不得超過(guò)40m；鑿井時(shí)吊盤(pán)下面不裝罐道的部分也不得超過(guò)40m；井筒深度超過(guò)100m時(shí)，懸掛吊盤(pán)用的鋼絲繩不得兼作罐道使用。

當(dāng)前第108頁(yè)\共有118頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第三百八十條

（三）吊桶上方必須裝保護(hù)傘。

（四）吊桶邊緣上不得坐人。

（五）裝有物料的吊桶不得乘人。

（六）用自動(dòng)翻轉(zhuǎn)式吊桶升降人員時(shí)，必須有防止吊桶翻轉(zhuǎn)的安全裝置。嚴(yán)禁用底開(kāi)式吊桶升降人員。