矿井提升容器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 提升容器,提升容器按其结构可分类如下：,提升容器,竖井,斜井,主井箕斗,底卸式箕斗,侧卸式箕斗,副井罐笼,凿井时期吊桶,普通罐笼,翻转罐笼,箕斗,后壁卸载式箕斗,翻转式箕斗,矿车,翻转式箕斗,1,2,第一节 箕斗及其装载设备,一、竖井箕斗,箕斗,：,我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗。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。,组成：由斗箱4、框架2、连接装置12及闸,门5等组成,。,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,。,3,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；8 套管罐耳,9 钢轨罐道罐耳；,10 扭转弹簧；11 罩子；,12 连接装置；,4,平板闸门的优点,闸门结构简单、严密；关闭门的冲击力小；卸载时洒煤少；由于闸门是向上关闭的，对箕斗存煤有向上捞回的趋势，故当煤未卸完时产生卡箕斗而造成断绳事故的可能性小；箕斗卸载时闸门开启主要借助煤的压力，因而传递到卸载曲轨上的力较小，改善了井架受力状态；过卷时闸门打开后，即使脱离卸载曲轨，也不会自动关闭，因此可以缩短卸载曲轨的长度。,平板闸门的缺点,箕斗运行过程中由于煤重力作用，使闸门处于被迫打开的状态。,5,箕斗在设计中应考虑以下要求,箕斗的结构要轻而坚固；,要有足够的刚度，能承受冲击载荷；,装卸载快,这是箕斗的一个重要特性,它决定提升机的休止时间,因而影响提升能力；,运行可靠，不撒煤，特别是闸门要可靠；,在井筒中容易布置，卸载时不使井架受力过大,6,型号：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。标准单绳和多绳箕斗主要参数、规格尺寸见表,1,1,和表,1,2,。,7,8,箕斗装载设备,过去,：采用,鼓形箕斗装载设备,。,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。,现在：,采用,预先定量的装载方式,。,优点：,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。,9,类型：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,定量输送机装载设备示意图。,10,图12 立井箕斗定量斗箱装载设备,1斗箱；2控制缸；3拉杆；4闸门；5溜槽；6压磁测重装置；7一箕斗,11,12,13,14,图定量输送机装载设备示意图,煤仓；输送机；活动过度溜槽；箕斗；中间溜槽；负荷传感器；煤仓闸门,15,二、斜井箕斗,类型：,有,后壁卸载式,(简称后卸式)及,翻转式,两种形式。煤矿斜井提升主要采用后卸式箕斗，示意图如图1-4所示。,组成：,斗箱1与主框2在箕斗中部以铰链连接。斗箱后部安有与其铰接的扇形闸门3，闸门上安有一对卸装滚轮6。斗箱上还安有前后两对车轮，前轮4的轮缘宽；后轮5的轮缘窄。箕斗前后轮缘宽度不一致，目的是当箕斗进入卸载位置时斗箱倾斜，箕斗顺利卸载。,16,图斜井后卸式箕斗示意图,斗箱；主框；扇形闸门；前轮；,后轮；卸载滚轮,17,后卸式,18,前卸式,19,第二节 罐笼及其承接装置,一、普通罐笼,图,1-5,所示为单绳单层普通罐笼结构示意图。,结构,：罐笼罐体是由,横梁及立柱组成的金属框架结构，两侧包有钢板,。,20,图15 单绳普通罐笼结构图,1提升钢丝绳；2 双面夹紧楔形环；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；,10 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）,21,罐体,：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。罐笼两端装有帘式罐门,10,。,为了将矿车推进罐笼，罐笼底部铺设有轨道,11,。,22,为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动，罐笼底部还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,与提升钢丝绳,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。,23,类型：,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。,多绳普通罐笼,与,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。,24,25,二、防坠器,防坠器是罐笼上的一个重要组成部分，为了保证升降人员的安全。煤矿安全规程规定；“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，可以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。,26,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/s,2,，延续时间不超过0.20.5s，在最大终端载荷时(矸石罐)制动减速度不应小于10m/s,2,；,ga5g,27,(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，每半年进行一次不脱钩检查性试验，每年进行一次脱钩性试验，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。,28,立井用防坠器,组成,：一般由,开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构,四个部分组成。,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。,29,类型：根据防坠器的使用条件和工作原理，防坠器可以分为,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,。目前我国,新设计的均为制动绳防坠器（图,1-6,、,7,、,8,），,因为它设有专用的制动钢丝绳，所以可以用于任何形式罐道。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。,30,图 BF-152型,制动绳防坠系统布置图,锥形杯；导向套；,圆木；缓冲绳；,缓冲器；连接器；,制动绳；抓捕器；,罐笼；10拉紧装置,31,图 BF-152型制动绳防坠系统布置图,弹簧；滑楔；主拉杆；横梁；,连板；拨杆；制动绳；,导向套；,工作原理,：,32,图缓冲器,螺杆；螺母；缓冲器；,小轴；滑块；外壳,33,三、承接装置及稳罐设备,(一)承接装置,形式：,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，且易发生蹲罐事故。,罐座,：,是利用托爪将罐笼托住，故可使罐笼的停车位置准确。,摇台,：,是由能绕转轴转动的两个钢臂组成，如图1-9所示。它安装在通向罐笼进出口处。,34,图19 摇 台,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,35,摇台工作原理,：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，下落并搭在罐笼底座上，将罐笼内轨道与车场的轨道连接起来。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，也可以临时用手把,2,进行人工操作。此时要将销子,7,去掉，并使配重部分,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。,36,(二)稳罐设备,使用,钢丝绳,罐道的罐笼，用摇台作承接装置时，为防止罐笼由于进出时的冲击摆动过大，在,井口,和,井底,专设一段刚性罐道，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。,37,38,第三节 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,两种。,挠性罐道,采用钢丝绳，,刚性罐道,一般用钢轨、各种型钢和方木。,钢罐道的,形式,有,钢轨罐道,和用型钢焊接而成的,矩形组合罐道,。钢轨罐道的,主要缺点,是侧向刚度小，易造成容器横向摆动。,39,一、刚性组合罐道,刚性组合罐道的截面是空心矩形，一般由槽钢焊接而成。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。这种罐道使容器运行平稳，罐道与罐耳磨损小，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。,逐渐普及,40,二、钢丝绳罐道,钢丝绳罐道与刚性罐道相比具有,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，容器之间及容器与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。特别是当地压较大，井筒垂直中心线发生错动甚至井筒发生,弯曲,时，不能采用钢丝绳罐道，此时应采用刚性罐道。,挠性和刚性罐道的比较?,41,第四节 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。,42,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。,提升较全,43,作为提升容器，选择箕斗还是罐笼，需要进行技术经济比较才能确定，一般年产量在45万t以上的立井，应考虑采用两套提升设备，用箕斗提煤，用罐笼作辅助提升。年产量小的，选用一套罐笼设备，既提煤，又作辅助提升。,从煤质品种考虑，如枣庄有一个矿，它的一个采区煤煤质特别好，非常适合作化工原料，它用罐笼作主提，装成100kg一袋出口日本。,44,二、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,。,45,二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。,选择原则：,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：,46,(1)确定合理的经济速度V,j,式中：H为提升高度，m, H=H,Z,+H,S,+H,X,。,(2)估算一次提升循环时间,式中：a为提升加速度，一般a=0.8m/s,2,；,为箕斗低速爬行时间，一般取=10s；,为箕斗装卸载休止时间，一般取=10s。,（1-1）,（1-2）,47,(3)计算小时提升量A,s,式中：C为提升不均衡系数；,对箕斗C=1.15，罐笼C=1.2，兼作C=1.25；,A,n,为矿井设计年产量；a,f,为提升富裕系数；t,s,为提升设备每天工作小时数，一般为14h；b,r,为提升设备每年工作日数，一般为300天。,(4)计算小时提升次数n,s,（1-4）,（1-3）,48,(5)计算一次合理提升量,(6)计算一次实际提升量,式中： 为煤的松散容重，V为标准箕斗的有效容积。,（1-6）,（1-5）,49,三、副井罐笼的选择,副井罐笼规格的选择按如下规定确定：,(1)根据井下运输使用的矿车名义载重量(主井为箕斗提升时按辅助运输矿车名义载重量)确定罐笼的吨位；,(2)根据运送最大班下井工人的时间不超过40 min或每班总作业时间是否超过5h来确定罐笼的层数。一般应先考虑单层罐笼，不满足要求时再选择双层罐笼。,50,罐笼的选择还应考虑如下规定：,(1)升降工人的时间，按运送最大班下井工人时间的1.5倍计算；,(2)升降其他人员的时间，按升降工人时间的20计算。升降人员的休止时间按下列规定取值：单层罐笼每次升降5人及以下时，休止时间为20s，超过5人，每增加1人增加ls；双层罐笼升降人员，如两层同时进出人员，休止时间比单层增加2s信号联系时间。当人员只从一个平台进出罐笼时，休止时间比单层增加一倍，另外增加6s换置罐笼时间；,51,(3)普通罐笼进出材料车和平板车休止时间为4060s；,(4)提升矸石量按日出矸石量的50计算；运送坑木、支架按日需量的50计算；,(5)最大班净作业时间为上述各项提升时间与休止时间之和，一般不得超过5h；,(6)能够运送井下设备的最大和最重部件；,(7)对于混合提升设备，每班提煤和提矸时间均应计入1.25不均衡系数，其提升能力不宜超过5.5h。,52,