第一章 提升容器,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,第一節(jié) 箕斗及其裝載設(shè)備,一、豎井箕斗 箕斗：我國(guó)煤礦立井廣泛采用固定斗箱底卸式箕斗。過去一些礦井普遍采用扇形閘門底卸式箕斗，現(xiàn)在新建礦井多采用平板閘門底卸式箕斗，這種底卸式箕斗如圖1-1所示。 組成：由斗箱4、框架2、連接裝置12及閘 門5等組成。 導(dǎo)向裝置：可以采用鋼絲繩罐道，也可以采 用鋼軌或組合罐道。,圖1-l單繩立井箕斗,型號(hào)：我國(guó)使用的立井單繩箕斗為JL或JLY型；多繩箕斗為JDS、JDSY和JDG型。標(biāo)準(zhǔn)單繩和多繩箕斗主要參數(shù)、規(guī)格尺寸見表11和表12。,箕斗裝載設(shè)備 過去：采用鼓形箕斗裝載設(shè)備。缺點(diǎn)是灑煤量很大，一般達(dá)到提煤量的10，有的竟高達(dá)40，且在裝載時(shí)不能保證箕斗的裝載量。 現(xiàn)在：采用預(yù)先定量的裝載方式。優(yōu)點(diǎn)：其灑煤量可以大大降低，一般僅為提煤量的1，最大不超過3。定量裝載方式還能保證提升工作的正?；Ｓ欣趯?shí)現(xiàn)提升自動(dòng)化。目前在新建和改建礦井的設(shè)計(jì)中已普遍采用定量裝載設(shè)備。,類型：目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的定量裝載設(shè)備有定量斗箱式和定量輸送機(jī)式兩種。 圖1-2所示為立井箕斗定量斗箱裝載設(shè)備。 圖1-3定量輸送機(jī)裝載設(shè)備示意圖。,圖12 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；5溜槽；6壓磁測(cè)重裝置；7一箕斗,圖定量輸送機(jī)裝載設(shè)備示意圖 煤倉(cāng)；輸送機(jī)；活動(dòng)過度溜槽；箕斗；中間溜槽；負(fù)荷傳感器；煤倉(cāng)閘門,二、斜井箕斗 類型：有后壁卸載式(簡(jiǎn)稱后卸式)及翻轉(zhuǎn)式兩種形式。煤礦斜井提升主要采用后卸式箕斗，示意圖如圖1-4所示。 組成：斗箱1與主框2在箕斗中部以鉸鏈連接。斗箱后部安有與其鉸接的扇形閘門3，閘門上安有一對(duì)卸裝滾輪6。斗箱上還安有前后兩對(duì)車輪，前輪4的輪緣寬；后輪5的輪緣窄?；非昂筝喚墝挾炔灰恢?，目的是當(dāng)箕斗進(jìn)入卸載位置時(shí)斗箱傾斜，箕斗順利卸載。,圖斜井后卸式箕斗示意圖 斗箱；主框；扇形閘門；前輪； 后輪；卸載滾輪,第二節(jié) 罐籠及其承接裝置,一、普通罐籠 圖1-5所示為單繩單層普通罐籠結(jié)構(gòu)示意圖。 結(jié)構(gòu)：罐籠罐體是由橫梁7及立柱8組成的金屬框架結(jié)構(gòu)，兩側(cè)包有鋼板。,圖15 單繩普通罐籠結(jié)構(gòu)圖,罐體：罐體的節(jié)點(diǎn)采用鉚焊結(jié)合的形式。罐體的四角為切角形式，這樣既有利于井筒布置，制作又方便。 罐籠頂部設(shè)有半圓弧形的淋水棚6和可打開的罐蓋14，以供運(yùn)送長(zhǎng)材料。罐籠兩端裝有簾式罐門10。 為了將礦車推進(jìn)罐籠，罐籠底部鋪設(shè)有軌道11。,為了防止提升過程中礦車在罐籠內(nèi)移動(dòng)，罐籠底部還裝有阻車器及自動(dòng)開閉裝置12。 在罐籠上裝有罐耳15及橡膠滾輪罐耳5，以使罐籠沿裝設(shè)在井筒內(nèi)的罐道運(yùn)行。 在罐籠上部裝有動(dòng)作可靠的防墜器4，以保證生產(chǎn)及升降人員的安全。 罐籠通過主拉桿3和雙面夾緊楔形環(huán)2與提升鋼絲繩l相連。為保證礦車能順利地進(jìn)出罐籠，在井上及井下裝卸載位置設(shè)承接裝置。,類型：標(biāo)準(zhǔn)單繩普通罐籠按固定車箱式礦車名義載重確定為lt、1.5t、3t三種形式，每種又有單層和雙層之分。 多繩標(biāo)準(zhǔn)單繩普通罐籠與標(biāo)準(zhǔn)單繩普通罐籠結(jié)構(gòu)稍有不同，其不同點(diǎn)為：罐籠自重較大，罐籠中留有添加配重的空間，不裝設(shè)防墜器；連接裝置增設(shè)鋼絲繩張力平衡裝置，用來自動(dòng)調(diào)節(jié)各繩張力。,二、防墜器 防墜器是罐籠上的一個(gè)重要組成部分，為了保證升降人員的安全。煤礦安全規(guī)程第332條規(guī)定；“升降人員或升降人員和物料的單繩提升罐籠(包括帶乘人間的箕斗)，必須裝置可靠的防墜器。” 防墜器的作用是：當(dāng)提升鋼絲繩或連接裝置斷裂時(shí)，可以使罐籠平穩(wěn)地支承到井筒中的罐道或制動(dòng)繩上，避免罐籠墜入井底，造成重大事故。,對(duì)于立井防墜器的要求是： (1)保證在任何條件下，無論提升速度和終端載荷多大，都能平穩(wěn)可靠地制動(dòng)住下墜的罐籠； (2)在制動(dòng)下墜的罐籠時(shí)，為了保證人身和設(shè)備的安全，在最小終端載荷時(shí)(空罐只乘1人)制動(dòng)減速度不應(yīng)大于50m/s2，延續(xù)時(shí)間不超過0.20.5s，在最大終端載荷時(shí)(矸石罐)制動(dòng)減速度不應(yīng)小于10m/s2；,(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活，便于檢查和維護(hù)，不誤動(dòng)作，重力要輕， (4)防墜器的空行程時(shí)間，即從斷繩到防墜器發(fā)生作用的時(shí)間不大于0.25s； (5)防墜器每天要有專人檢查，每半年進(jìn)行一次不脫鉤檢查性試驗(yàn)，每年進(jìn)行一次脫鉤性試驗(yàn)，對(duì)大修后的防墜器或新安裝的防墜器必須進(jìn)行脫鉤試驗(yàn)，合格后方可使用。,立井用防墜器組成：一般由開動(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)四個(gè)部分組成。 其工作過程是：當(dāng)發(fā)生斷繩時(shí)，開動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)抓捕機(jī)構(gòu)，抓捕機(jī)構(gòu)把罐籠支承到井筒中的支承物上(罐道或制動(dòng)繩)，罐籠下墜的動(dòng)能由緩沖機(jī)構(gòu)來吸收。,類型：根據(jù)防墜器的使用條件和工作原理，防墜器可以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。目前我國(guó)新設(shè)計(jì)的均為制動(dòng)繩防墜器（圖1-6、7、8），因?yàn)樗O(shè)有專用的制動(dòng)鋼絲繩，所以可以用于任何形式罐道。實(shí)踐證明，這種防墜器性能良好，將作為標(biāo)準(zhǔn)防墜器(BF)加以推廣。,圖 BF-152型 制動(dòng)繩防墜系統(tǒng)布置圖 錐形杯；導(dǎo)向套； 圓木；緩沖繩； 緩沖器；連接器； 制動(dòng)繩；抓捕器； 罐籠；10拉緊裝置,圖 BF-152型制動(dòng)繩防墜系統(tǒng)布置圖 彈簧；滑楔；主拉桿；橫梁； 連板；撥桿；制動(dòng)繩；導(dǎo)向套；,工作原理：,圖緩沖器 螺桿；螺母；緩沖器； 小軸；滑塊；外殼,三、承接裝置及穩(wěn)罐設(shè)備 (一)承接裝置 形式：有承接梁、罐座及搖臺(tái)三種形式。 承接梁：是最簡(jiǎn)單的承接裝置，只用于井底車場(chǎng)，且易發(fā)生蹲罐事故。 罐座：是利用托爪將罐籠托住，故可使罐籠的停車位置準(zhǔn)確。 搖臺(tái)：是由能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)鋼臂組成，如圖1-9所示。它安裝在通向罐籠進(jìn)出口處。,圖19搖臺(tái) 鋼臂；2手把；3動(dòng)力缸；4配重；5軸；6擺桿7銷子；8滑車；9擺桿套；10滾子,搖臺(tái)工作原理：當(dāng)罐籠停于卸載位置時(shí)，動(dòng)力缸3中的壓縮空氣排出，裝有軌道的鋼臂1靠自重繞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，下落并搭在罐籠底座上，將罐籠內(nèi)軌道與車場(chǎng)的軌道連接起來。礦車進(jìn)入罐籠后，壓縮空氣進(jìn)人動(dòng)力缸3，推動(dòng)滑車8?；?推動(dòng)擺桿套9前的滾子10，致使軸5轉(zhuǎn)動(dòng)而使鋼臂抬起。當(dāng)動(dòng)力缸發(fā)生故障或因其他原因不能動(dòng)作時(shí)，也可以臨時(shí)用手把2進(jìn)行人工操作。此時(shí)要將銷子7去掉，并使配重部分4的重力大于鋼臂部分的重力。這時(shí)鋼臂1的下落靠手把2轉(zhuǎn)動(dòng)軸5，抬起靠配重4實(shí)現(xiàn)。,(二)穩(wěn)罐設(shè)備 使用鋼絲繩罐道的罐籠，用搖臺(tái)作承接裝最時(shí)，為防止罐籠由于進(jìn)出時(shí)的沖擊擺動(dòng)過大，在井口和井底專設(shè)一段剛性罐道，利用罐籠上的穩(wěn)罐罐耳進(jìn)行穩(wěn)罐。在中間水平因不能安設(shè)剛性罐道，必須設(shè)置中間水平的穩(wěn)罐裝置。穩(wěn)罐裝置可采用氣動(dòng)或液動(dòng)專門設(shè)備，當(dāng)罐籠停于中間水平時(shí)，穩(wěn)罐裝置可自動(dòng)伸出凸塊將罐籠抱穩(wěn)。,第三節(jié) 容器的導(dǎo)向裝置,提升容器在井筒內(nèi)運(yùn)行需設(shè)導(dǎo)向裝置，提升容器的導(dǎo)向裝置(罐道)可分為剛性和撓性兩種。 撓性罐道采用鋼絲繩，剛性罐道一般用鋼軌、各種型鋼和方木。 鋼罐道的形式有鋼軌罐道和用型鋼焊接而成的矩形組合罐道。鋼軌罐道的主要缺點(diǎn)是側(cè)向剛度小，易造成容器橫向擺動(dòng)。,一、剛性組合罐道 剛性組合罐道的截面是空心矩形，一般由槽鋼焊接而成。國(guó)外也有采用整體軋制型鋼的。其主要優(yōu)點(diǎn)是：側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度大，罐道剛性強(qiáng)，可配合使用摩擦系數(shù)小的橡膠滾動(dòng)罐耳。這種罐道使容器運(yùn)行平穩(wěn)，罐道與罐耳磨損小，因此服務(wù)年限長(zhǎng)。近年來國(guó)內(nèi)外使用這種罐道的礦井逐漸增多，尤其是在終端負(fù)荷和提升速度都很大時(shí)，使用這種罐道更為合適。,二、鋼絲繩罐道 鋼絲繩罐道與剛性罐道相比具有安裝工作量小、建設(shè)時(shí)間短、維護(hù)簡(jiǎn)便、高速運(yùn)行平穩(wěn)、無罐道梁可適當(dāng)減小井壁厚度、通風(fēng)阻力小等優(yōu)點(diǎn)。但使用鋼絲繩罐道時(shí)，容器之間及容器與井壁之間的間隙要求較大，因此就必須增大井筒凈斷面積，且使井塔或井架的荷重增大，這些都限制了鋼絲繩罐道的使用。特別是當(dāng)?shù)貕狠^大，井筒垂直中心線發(fā)生錯(cuò)動(dòng)甚至井筒發(fā)生彎曲時(shí)，不能采用鋼絲繩罐道，此時(shí)應(yīng)采用剛性罐道。,第四節(jié) 豎井提升容器的選擇,一、提升容器的比較及其應(yīng)用范圍 提升容器主要是底卸式箕斗和普通罐籠。 箕斗的優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕，所需井筒斷面積小，裝卸載可自動(dòng)化，且時(shí)間短，提升能力大。 箕斗的缺點(diǎn)是：井底及井口需要設(shè)置煤倉(cāng)和裝卸載設(shè)備，只能提升煤炭，不能升降人員、設(shè)備和材料，井架較高，需要另設(shè)一套輔助提升設(shè)備。,罐籠的優(yōu)點(diǎn)是：井底及井口不需設(shè)置煤倉(cāng)，可以提升煤炭、矸石，下放材料，升降人員和設(shè)備，井架較矮，有利于煤炭分類運(yùn)輸， 罐籠的缺點(diǎn)是：質(zhì)量大，所需井筒斷面積大，裝卸載不能自動(dòng)化，而且時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低。 選擇箕斗還是選擇罐籠，需要根據(jù)多方面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來確定。,箕斗與罐籠相比優(yōu)點(diǎn)：自重小。占井筒斷面小。不需增加井筒斷面積即可在井下使用大容量礦車。裝卸載自動(dòng)化，裝卸載快，因此可提高提升能力。 缺點(diǎn)：用途單一，不能運(yùn)送人員、材料和設(shè)備，且井上下需設(shè)煤倉(cāng)，必須置輔助運(yùn)輸設(shè)備。罐籠優(yōu)點(diǎn)是：多用途，且不需設(shè)置井口及井底煤倉(cāng)，井架高度小，便于多品質(zhì)煤分類運(yùn)輸。缺點(diǎn)：自重大，裝卸載自動(dòng)化程度低等。 作為提升容器，選擇箕斗還是罐籠，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定，一般年產(chǎn)量在45t以上的立井，應(yīng)考慮采用兩套提升設(shè)備，用箕斗提煤，用罐籠作輔助提升。年產(chǎn)量小的，選用一套罐籠設(shè)備，既提煤，又作輔助提升。 從煤質(zhì)品種考慮，如棗莊有一個(gè)礦，它的一個(gè)采區(qū)煤煤質(zhì)特別好，非常適合作化工原料，它用罐籠作主提，裝成100kg一袋出口日本。 提升設(shè)備位于出風(fēng)井，還是入風(fēng)井，以及礦井自動(dòng)化程度等要求。,二、主井箕斗規(guī)格的選擇 進(jìn)行提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)時(shí)，礦井年產(chǎn)量An和礦井深度Hs為已知條件。當(dāng)提升容器的類型確定后，還要選擇容器的規(guī)格。 在提升任務(wù)確定之后，選擇提升容器的規(guī)格有兩種情況：一是選擇較大規(guī)格的容器，一次提升量較大，則提升次數(shù)少。這樣，因?yàn)橐淮翁嵘枯^大，所需的提升鋼絲繩直徑和提升機(jī)直徑較大，因而初期投資較多。但提升次數(shù)較少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較少。,二是選擇較小規(guī)格的容器，情況和上述的相反，因而初期投資較少，而運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用則較多。 選擇原則：一次合理提升量應(yīng)該使得初期投資費(fèi)和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)的加權(quán)平均總和最小。 為了確定一次合理提升量，從而選擇標(biāo)準(zhǔn)的提升容器，可按以下步驟計(jì)算：,(1)確定合理的經(jīng)濟(jì)速度Vj 式中：H為提升高度，m,H=HZ+HS+HX。 (2)估算一次提升循環(huán)時(shí)間 式中：a為提升加速度，一般a=0.8m/s2；為箕斗低速爬行時(shí)間，一般取=10s；為箕斗裝卸載休止時(shí)間，一般取=10s。,（1-1）,（1-2）,(3)計(jì)算小時(shí)提升量As 式中：C為提升不均衡系數(shù)；對(duì)箕斗C=1.15，罐籠C=1.2，兼作C=1.25； An為礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量；af為提升富裕系數(shù)；ts為提升設(shè)備每天工作小時(shí)數(shù)，一般為14h；br為提升設(shè)備每年工作日數(shù)，一般為300天。 (4)計(jì)算小時(shí)提升次數(shù)ns,（1-4）,（1-3）,(5)計(jì)算一次合理提升量 (6)計(jì)算一次實(shí)際提升量 式中： 為煤的松散容重，V為標(biāo)準(zhǔn)箕斗的有效容積。,（1-6）,（1-5）,三、副井罐籠的選擇 副井罐籠規(guī)格的選擇按如下規(guī)定確定： (1)根據(jù)井下運(yùn)輸使用的礦車名義載重量(主井為箕斗提升時(shí)按輔助運(yùn)輸?shù)V車名義載重量)確定罐籠的噸位； (2)根據(jù)運(yùn)送最大班下井工人的時(shí)間不超過40 min或每班總作業(yè)時(shí)間是否超過5h來確定罐籠的層數(shù)。一般應(yīng)先考慮單層罐籠，不滿足要求時(shí)再選擇雙層罐籠。,罐籠的選擇還應(yīng)考慮如下規(guī)定： (1)升降工人的時(shí)間，按運(yùn)送最大班下井工人時(shí)間的1.5倍計(jì)算； (2)升降其他人員的時(shí)間，按升降工人時(shí)間的20計(jì)算。升降人員的休止時(shí)間按下列規(guī)定取值：?jiǎn)螌庸藁\每次升降5人及以下時(shí)，休止時(shí)間為20s，超過5人，每增加1人增