主井提升系统改造
第六章矿井提升系统
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)箕斗我国煤矿立井普遍采用固定斗箱底卸式箕斗，其方式有很多种，过去一些矿井普遍采用扇形闸门底卸式箕斗，如今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、衔接装置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，除应思索箕斗自身平衡外，还要思索装煤后仍维持平衡，所以在斗箱上部装载口处安设了可调理的溜煤板3，以便调理煤堆顶部中心的位置。
我国运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普遍采用鼓形箕斗装载设备。
这种装载设备的最大缺陷是洒煤量很大，普通到达提煤量的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，普通仅为提煤量的1‰，最大不超越3‰。
定量装载方式还能保证提升任务的正常化，有利于完成提升自动化。
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。
目前国际外普遍采用的定量装载设备有定量斗箱式和定量保送机式两种。
图１－２所示为立井箕斗定量斗箱装载设备。
图１－３所示为定量保送机装载设备表示图。
图1-l 单绳立井箕斗1—楔形绳环；2 —框架；3 —可调理溜煤板；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—改动弹簧；11—罩子；12—衔接装置图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定量保送机装载设备表示图１－煤仓；２－保送机；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)及翻转式两种方式。
矿井提升系统的工程设计(讲稿)2013.4.17
3.1.1 装载设备........................................................................................................................... 36 3.1.2 卸载方式的确定............................................................................................................... 36 3.2 副井罐笼的操车设备 ........................................................................................................... 37 3.2.1 轨道运输的操车设备 ....................................................................................................... 37 3.2.2 无轨运输的井口、井底设备 ........................................................................................... 38 3.3 提升容器的安全保护装置 ................................................................................................... 39 3.3.1 BS + FHT 保护系统 ......................................................................................................... 39 3.3.2 HZSN 保护系统................................................................................................................. 40 3.4 提升钢丝绳快速更换装置 ................................................................................................... 41 第四章 电控系统设计............................................................................................................... 43 4.1 电气控制系统及设备选择 ................................................................................................... 43 4.1.1 电气控制系统选择 ........................................................................................................... 43 4.1.2 提升系统的设备供电要求 ............................................................................................... 44 4.1.3 提升信号、通信及联锁 ................................................................................................... 45 4.2 大型提升设备传动方式比较 ............................................................................................... 46 4.3 直流电控系统的设备组成 ................................................................................................... 49 4.4 交-交变频电控系统的设备组成 ......................................................................................... 51 4.5 交-直-交变频电控系统的设备组成 ................................................................................... 52 4.6 提升机电控系统的无功补偿和滤波系统 ........................................................................... 53 4.6.1 动态无功补偿装置 SVC（可调电抗器 TCR＋晶闸管调节电容器） ............................... 53 4.6.2 磁控式动态无功补偿及滤波装置 MCR ............................................................................ 55 4.6.3 高压电网动态无功补偿装置 SVG ...................................................................................... 56
矿井提升第一章.ppt
有尾绳的平衡提升系统
第二节 矿井提升系统的分类
一、提升系统的组成 矿井提升系统主要由提升机、提升钢丝绳 、 提升容器 、井架或井塔、天轮或导向轮以 及装、 卸载设备，井筒罐道和井口设施组 成相互联系的提升系统。
二、矿井提升系统有主井提升系统和副井提 升系统
第二节 矿井提升系统的分类
1、立井罐笼提升系统
两根提升钢丝绳的一 端固定在提升机的滚筒 上，另一端绕过井架上 的天轮后悬挂提升容器， 两根钢丝绳在滚筒上的 缠绕方向相反。
第一节 矿井提升系统的任务
1、提升设备的任务 矿井提升设备的主要任务是沿井筒提升煤炭、矿石和矸 石，升降人员和设备，下放材料和工具等。
2、提升设备的工作特点：在一定的距离内以较高和速度往 复运动，完成上升与下降的提升任务。
3、提升系统应具备：较好的机械性能、良好的控制设备、 完善的保护装置。
4、对设备质量和操作人员的要求
3、斜井箕斗提升主井提升系统 一般为副井提升，小型矿井也兼作提煤的 主井。
4、斜井串车提升：
第三节 提升设备的分类
主井提升设备 按用途分
副井提升设备 箕斗提升设备 罐笼提升设备
按提升容器分 吊桶提升设备 串车提升设备
单绳缠绕式提升机 按提升机分
多绳摩擦式提升机
单绳单筒提升机 按滚筒数量分
单绳双筒提升机
当电动机起动后经减 速器带动提升机滚筒旋 转，两根钢丝绳经过天 轮在提升机滚筒上缠上 和松下，从而使提升容 器在井筒上下运动。
2、立井箕斗提升系统
上下两个箕斗分别与两根 钢丝绳相连接，钢丝绳 的另一端绕过井架上的 天轮引入提升机房，并 以相反的方向缠绕和固 定在提升机的滚筒上。
开动提升机，滚筒旋转， 一根钢丝绳向滚筒上缠 绕，另一根钢丝绳自滚 筒上松放，箕斗在井筒 内上下运动，完成提升 重箕斗，下放空箕斗的 任务。
鹤煤三矿矿井生产系统优化
１ ． ３ 通ｈ ， 井下 排水
北翼通风系统线路 长 ， 巷 道失修 较 多 ， 通风 困难 。 南翼斜井通风系统线路短 、 通风阻力小 ， 系统稳定 。
三矿矿井通风方 法为机械 抽 出式 ， 通 风方式 为 两
能力能满足需求 ， 三水平 排水线路较 长 ， 三水平泵房压 力大， 维护 困难 ， 造成泵房反复维修。 该矿井下主排水采用二级排水方式 ， 即： 三水平 排
至二 水平 ， 二水 平 、 一水平 排 至井上 ； 现有 三个 中央主
翼对角式 ， 进风井 为副井 、 主井 ， 回风井 为南翼 罗村 风 井、 北翼马驹河风井 、 南翼斜 风井 。南北翼 主要通 风机 处 于高负压运行 。
３ ４ ８ ０ ｍ ， 排水能力 １ ２ １ ９ ｍ ／ ｈ ；
作者简介 ： 刘 良伟（ １ ９ ８ ７一） ， 男， 汉族 ， 助理工程师 ， ２ ０ １ ０年毕业 于 中国矿业大学 ， 现从事煤矿技术管理 工作 。
中圈 分 类 号 Ｔ Ｄ ２ １ ７ 文 献 标 识码
鹤壁三矿 位于鹤壁 煤 田中部 ， 目前矿井 开拓方式
南翼 风 井 担 负 ３ １ ０ ５工 作 面 、 ３ １ ０ ２掘 进 工 作 面 、 ３ １ ０ ７底 抽巷 、 四水 平南翼 轨道 上 山 、 四水 平南 翼 回风 上山岩巷掘进工作面 。南翼通风系统部分地段 风速超 限， 三水平南翼总 回风下 山失修严重。 北翼风井担 负 ３ ０ ０ ４ ２工 作面 、 ３ ２ ０ ６煤巷 掘进工 作 面， 四水平 辅 助轨道 上 山 、 ４ ２ ０ ２底抽 巷岩 巷掘 进工 作 面。北翼通 风 系统 线路 长 ， 阻力 大 ， 通风 巷 道失 修 较
１ 矿井 主要 生产 系统存在 的问题 １ ． １ 主提 升 系统
梨园矿宁庄主井提升系统快速施工工艺技术
式多绳摩擦轮提升机 、５ ０ ０ ｒ ｍ ｎ８ ０ ＷＺ ６ — Ａ ５Ｖ５ ０ ／ ｉ ０ Ｋ ５０ ３ 型 直流 电动机及配套设备。地面输煤生产系统设备安装 。 井上下装载硐室设备包括 ：２ 套箕斗计量装载设备、两部 输煤皮带 、２ 台给煤 机等设备组成 。
较 ，宁庄主井提升系 统快速 施工工 艺从井筒 内至上而下
安装 的信 号 电 缆和 井 筒装 备 同 时 、 同 步施 工 ；装 载 硐 室
设备下料 ；井 口锁 口土建旌 工期 间同时采用倒装法组装
井 架 斜 架 、组 装 井 架 立 架 ；井 口锁 口土 建 施 工 期 间 ， 同 时安 装 井 下装 载硐 室 设 备 ；井 口锁 口土 建 施 工期 间 同 时
Ｉ Ｔ Ｌ Ａ ＩＮ ＮＳ Ａ Ｌ ＴＯ ｌ 结 构 与 设 备 安 装
李
Hale Waihona Puke 瑛 （ 中平能化建工集团安装处 河南平顶 山 ４ ７ ０ ６ ００）
摘 要 ： 梨园 矿宁庄主井提升系 统快速施工工艺技术是在传统施工工艺技 术上 的 优化 与创新。 该技术的应用， 减少了 大量临时施工机
具设备的投 入， 降低了施工成本， 缩短了施工工期， 确保了施工质量和安全， 工工序转换简单 易控 ， 施 井筒装备进度控制和整
井架组装按照传统 施工方法 ，待井 口锁 口及斜架基 础施工完 ，达到安装强度后 ，开始进行井架组装， 吊装 起立 。在井架组装同时，提升机安装也开始 同时施工， 井架安装完 ，提升机安装也要 达到空转 调试 。
２ ８
２ １年 第ｏ期 ０１ ６
结构 与设 备 安 装
ｌＩ ＳＡ Ｌ ＴＯ Ｎ ＴＬＡ ＩＮ
提升系统(提升机和天轮)
矿井提升机和天轮技术培训一、矿井提升机的分类:缠绕式提升机：Array是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。
对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便。
因此在一定程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。
右图（图1）则为单绳缠绕式提升机。
摩擦式提升机：在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题。
但是，图3. 塔式摩擦式提升机摩擦提升一般均采用尾绳平衡，以减小两端张力差，提高运行的可靠性。
因此,在容器与提升钢丝绳连接处的钢丝绳断面上，静应力将随容器的位置变化而变化。
矿井越深，静应力的波动值越大，因此，摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制，一般限制H<1400m 。
右图（图2）为落地多绳摩擦式提升机。
右图（图3）为塔式摩擦式提升机。
二、缠绕式提升机介绍工作原理：将两根提升钢丝绳的一端以相反的方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上；另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接。
这样，通过电动机改变卷筒的转动方向，可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放，以达到提升或下放容器，完成提升任务的目的。
目前，单绳缠绕式提升机在我国矿山中使用较为普遍。
类型：按卷筒（滚筒）的数目，分为双卷筒和单卷筒。
1.双卷筒提升机：它的两个卷筒在与轴的连接方式上有所不同：其中一个卷筒通过楔键或热装与主轴固接在一起，称为固定卷筒，又称为死卷筒；另一个卷筒滑装在主轴上，通过离合器与主轴连接，故称之为游动卷筒，又称为活卷筒。
像我矿的A 区一、四、五、六号井都为双滚筒提升机。
采用这种结构的目的是考虑到在矿井生产过程中提升钢丝绳在终端载荷作用下产生弹性伸长，或在多水平提升中提升水平的转换，需要两个卷筒之间能够相对转动，以调节绳长，使得两个容器分别对准井口和井底水平。
双机双馈转子变频调速技术在煤矿主井提升系统的节能应用
５ 主并 电控变频改造后效益分析
５ １ 提 高 了提 升 效率 ．
图 １ 主井 旧速度 图
加速段 ：， ９ ３ ，等速段 ：， Ｔ 一Ｔ ＝ ｌ 。 ＝１ ３ Ｓ ２ ２ ｌ ＝
７ ． ３— １ ． ３＝５ ． ３８ ９３ ４ ５ｓ
原来 主 井一次 提 升循环 时 间较长 ，主要 是爬 行
改造采用 “ 交流绕线 电机 ＋ 一直 一 高压转子 交 交 变频 ＋全数字调节控制 ＋多 Ｐ Ｃ网络控制 ＋上位 Ｌ
机诊断与监控 ＋局域 网信息互联”控制模式 。系 统为双机双馈转子变频调速方案 ，主回路使用背靠
背 三电平拓扑 结构 ，电压 矢量控 制 （ Ｖ ＷＭ ） ＳＰ ， 实现能量的双 向流动和绞车的无级调速。
一
ｌ ，７０ ２ １３ 型交流电机拖动 ，功率为 １５ ２ ０ Ｗ。提 ｋ 升容器由 １ ｔ ２ 增大为一对 Ｔ Ｇ Ｄ Ｙ一１ ， １ × ４ １０ ４型箕
一
斗 ，一 次 载重量 为 １ ，最 大提 升速度 １． ４ｔ １ ４ｍ／。 ｓ ４２ 主井 运行 速度 图及参 数对 比分 析 ． ４２１ 改造前 主井 运行 速度 图及 参数 分析 ．．
４１ 主井提升方式及主要技术参数 ． 将原 ２台 １０ 主电机更换为 ２台 Ｙ １５ ００ Ｗ ｋ Ｒ ２０
交变频拖动 系统 ；经过技术改造后的提升系统虽 然运行效率较前有一定提高 ，但还存在很多不足， 主要是提升机 电机传动控制采用的转子串电阻分级 调速控制 ， 调速精度低 ；通过真空开关切换 、换 向 需要 留有 足够 的操作 时间 ，动态 响应 慢 ，尤 其处 于 低速爬行时段操作难度较大 ， 整个提升周期不能进 步缩短 ，降低了提升机的使用效率 ；设备结构复
矿井提升机系统介绍
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调绳离合器可分三种即齿 轮离合器、摩擦离合器、 蜗轮蜗杆离合器。KJ4m 提升机为风动齿轮式离合 器JK型提升机为液动齿 轮离合器
种类
作用
使游动滚筒与主轴连接或脱 开，以便在调节绳长或更换 提升水平时，使游动滚筒与 固定滚筒有相对运动。
按动力源分：风动、液动
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3.减速器、联轴器 主轴转速10-60r／min.电动机转速480-960r／min 减速器：减速和传递动力 联轴器：有齿轮、蛇形弹簧、爪式棒綃、套式棒销 齿轮连轴器齿厚磨损量不超20%、键、螺栓不得松 动。蛇形弹簧联轴器套弹簧不得损坏，厚度磨损不超 10%
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1.类型 •单滚筒：用于产量较小单钩小斜井 •双滚筒:双钩提升效率高、矿山应用最多. 有死滚筒/活滚筒两个滚筒；多水平同时提 升时，不如单钩方便。
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缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠绕和放 出，实现容器的提升和下放。钢丝绳的一端固定在滚 筒上，另一端绕过天轮与提升容器连接，当滚筒由电 动机拖动以不同的方向转动时，钢丝绳或在滚筒上缠 绕或放出，以带动提升容器。 缠绕式双卷筒提升机具有两个卷筒，每个卷筒上 固定一根钢丝绳，钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反。
矿井提升系统
运转工区 王庆光 2015年7月30日
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矿井重要环节、是联系地面和井下的咽喉要道 1）提升有用矿物，矿石、煤炭。 2）提升井下生产过程中产生的矸石、煤泥。 3）升降人员、运送设备和下放物料。
3
矿井提升系统的组成主要有：矿井提升机、电动机、 电气控制系统、制动系统、驱动系统、安全保护装 置、提升机信号系统、提升钢丝绳、平衡钢丝绳、 提升容器、井架、天轮、井筒设备及装载/卸载附 属、操车设备等组成。
煤矿六大系统改造设计方案
前言新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿位于和什托洛盖镇以东直线距离15km 处，行政区划属和布克赛尔蒙古族自治县管辖。
矿井设计生产能力0.3Mt/a，采用斜井开拓方式。
煤矿井下安全避险“六大系统”是指监测监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统。
根据国家安全监管总局国家煤矿安监局《关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》（安监总煤装〔2011〕15号）、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知（安监总煤装[2011]33号）等文件要求，所有井工煤矿必须按规定建设完善“六大系统”，达到“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求。
一、设计依据1、国家安全监管总局国家煤矿安监局安监总煤装〔2010〕146号文件“关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知”、安监总煤装〔2011〕15号“关于印发《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》”。
2、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)、《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》(AQ1048-2007)、《矿井压风自救装置技术条件》（MT390-1995）。
3、《煤矿安全规程》（2011）、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）以及其他相关的煤炭行业项目建设规程和规范等。
4、新疆屯南煤业公司嘎顺乌散煤矿提供的初步设计资料、地质资料和现场收集的有关资料。
二、指导思想1、以科学发展观为指导，贯彻以人为本的安全发展理念，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，进一步提高煤矿安全基础保障能力，推进煤炭工业新型工业化建设进程。
2、设计以井下紧急避险系统设计为主，同时把现有的监测监控系统、人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等作为参考，严格按照国家有关规程、规范、规定等进行完善设计。
矿井提升设备
二）天轮 天轮安装在井架上，起支承、引导钢丝绳转向作用，类型主要有以 下三种：（1）井上固定天轮；（2）凿井及井下固定天轮；（3）游动天 轮。
整体铸钢天轮
二、提升容器和防坠器 提升容器是直接装运煤炭、矸石、人员、材料及 设备的工具。按其结构分有箕斗、罐笼、矿车、人车 和吊桶几种。 1. 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型式。斜井箕斗又分为后壁卸 载式箕斗和翻转式两种型式。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，小型矿井采用罐笼 混合提升。罐笼按结构可分为普通罐笼和翻转式罐笼 两种基本型式。 竖井凿井时期，主要采用吊桶提升。
1.主轴装臵 提升机的主轴装臵包括卷筒、主轴、 主轴承，在双筒提升机(或可分离式单筒提升 机)上还包括有调绳离合器。图示为JK系列双 筒提升机主轴装臵结构简图。
JK双滚筒提升机主轴装置
1—主轴承；2—密封头；3—调绳离合器；4—尼龙套；5--游动滚筒；6—制动盘； 7—挡绳板；8—木衬；9—固定滚筒；10—切向键；11—主轴
2、普通罐笼及其承接装臵 1）普通罐笼 罐笼是一种多用途提 升容器，设计时要考虑满足各种不同要求。 如，满足在规定时间内升降人员的要求； 矿车在罐笼内要稳定；能装载井下使用的 大型设备；升降人员的罐笼要设防坠器； 罐笼的结构要坚固，自重要轻，国内外已 有铝合金、高强度钢材和复合材料制造的 罐笼等。主要类型有立井单绳罐笼和立井 多绳罐笼两大类。
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-箕斗
定量输送机装载设备
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
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前言一、概述郑州市昌隆煤业有限公司由原登封市大冶镇东施煤矿和登封市大冶镇石岭头煤矿整合而成。
后登封市大冶镇东施煤矿又将登封市大冶镇石岭头煤矿产权彻底买断，变二矿合作经营为东施煤矿独立经营。
原登封市大冶镇东施煤矿建有主井、副井及风井三个立井，单水平上山开采，中央分列抽出式通风，批准开采二1煤层，生产能力0.15Mt/a。
整合后，该矿经核查：矿井地质储量551万吨，动用储量409万吨，保有储量142万吨。
本矿主要开采技术条件为:低沼矿井，煤尘具有爆炸性，所采二1煤层为不易自燃煤层。
矿井正常涌水量为15m3/h，最大涌水量为30m3/h。
郑州市昌隆煤业有限公司位于登封市大冶镇东施村。
本矿西距登封市约18km，东北距新密市约27km。
登封～大冶～新密公路和大冶～伊川铁路从区外南部约2km处通过，区内有简易公路与其相通，交通较为便利。
井田面积0.6837km2，开采二1煤层。
该矿于2007年4月编制了《郑州市昌隆煤业有限公司修改技术改造初步设计》，矿井设计生产能力为0.15Mt/a。
2007年7月郑州市煤炭管理局以郑煤技审 [2007]25号文进行了批复。
2010年该矿经过技术改造竣工验收，并经过安全设施验收，为六证齐全生产矿井。
受郑州市昌隆煤业有限公司委托，我公司于2011年11月编制了郑州市昌隆煤业有限公司主井提升系统环节改造设计。
根据郑州市昌隆煤业有限公司的设计委托，本次设计为主井提升系统环节改造的相关内容，设计文件包括说明书、附图、提升系统改造的器材清单。
二、本次设计主要内容1、技术改造的原因目前该矿装备二个提升井筒，其中主井直径为D4.0m，混凝土结构，井深185m（含井台高度5.4m），装备一对1.0t非标单层单车罐笼，担负全矿井提煤任务；副井直径为D4.0m，混凝土结构，井深136m，装备一对1.0t 非标单层单车罐笼，担负全矿井升降人员、设备、提矸及材料任务等。
主井现采用的罐笼提升煤炭，存在装卸载环节劳动强度大，环节多，安全隐患多等缺点；同时根据现有井下煤炭储量及井下开拓布置的需要，为更合理高效的开发井下煤炭资源，需对矿井的主提升系统进行改造。
改造后的主井提升系统可有效降低主井提升系统装卸载的辅助人员数量，真正作到减员提效，提高了矿井安全水平。
2、技术改造设计的主要内容⑴将主井现有的罐笼提升改为箕斗提升，井筒装备不变，提升能力按0.15Mt/a计算。
⑵改造后的主井增加定重装载设备，箕斗卸载系统，改造地面储装运及原煤加工系统。
同时井下增加井底煤仓、装载硐室、上仓巷、井底清理撒煤装置等工程。
⑶改造后的主井仍为进风井，井筒进风量不变。
⑷对改造后的主井现有提升设施进行校核计算。
三、编制的主要依据1、现行《煤炭工业小型矿井设计规范》；2、现行《煤矿安全规程》；3、郑州市昌隆煤业有限公司设计委托书；4、矿方提供的相关文字资料和图纸；5、郑州市昌隆煤业有限公司采矿许可证。
四、设计指导思想1、优化矿井生产系统部署，做到布局合理、系统完善、环节流畅。
在满足安全生产的前提下，充分利用郑州市昌隆煤业有限公司已有的设施和设备。
2、依靠科技进步，采用成熟的、先进的工艺、技术和装备，提高矿井的机械化和自动化水平,从而提高安全保障。
第一章井田概况及井筒特征第一节井田概况一、交通位置郑州市昌隆煤业有限公司位于登封市大冶镇东施村。
本矿西距登封市约18km，东北距新密市约27km。
登封～大冶～新密公路和大冶～伊川铁路从区外南部约2km处通过，区内有简易公路与其相通，交通较为便利，（见交通位置示意图）。
二、自然地理1、地形、地貌本区为低山丘陵地形。
区内地势呈北高南低，最高海拔标高为314m，最低海拔标高为272m，相对高差42m。
地面冲沟较发育，有利于大气降水的迳流和排泄。
2、气象本区属大陆性半干旱型季风气候区。
夏、秋两季炎热多雨，冬、春两季寒冷干燥。
年降雨量416.50~1102.90mm，一般600~800mm；降雨多集中在7~9月份，约占全年降雨量的65%。
年平均气温14.2℃，七月份最热，历年最高气温高达44.6℃；元月份最冷，历年最低气温达-18.2℃。
最大冻土深度为20cm。
春、夏、秋三季以东北风、东风为主，冬季以西北风为主，冬、春季风力较大，最大风速可达20m/s。
三、电源、水源、通信情况、区域经济和建设材料1、矿区水源本矿生活用水来自东施村自来水厂，矿井生产涌水。
正常涌水量为15m3/h，最大涌水量为30m3/h，矿井水经净化处理后可全部用于矿井生产和消防降尘用水。
2、矿区电源该矿目前已形成双回供电电源，主井地面变电所10kV双回路供电电源接自距该矿2.5km的大冶变电站和距该矿6km的向阳电厂变电站。
副井地面变电所10kV双回路供电电源接自距该矿2.5km的大冶变电站（冶西线）和距该矿2km的王楼变电站（桂范线）。
可以保证电源的可靠性。
3、矿区通信在工业广场行政办公楼内设置行政管理、生产调度电话站，由于矿井规模较小，将行政管理与生产调度电话合为一体。
4、主要建筑材料供应土产材料砖、瓦、石子和料石均可就地供应，钢材、木材和水泥等物资可经公路直接运至矿井工业场地。
四、矿区开发现状郑州市昌隆煤业有限公司由原登封市大冶镇东施煤矿和登封市大冶镇石岭头煤矿整合而成。
大冶镇石岭头煤矿位于矿区北部。
1996年3月建井，立井上山开采二1煤层，核定生产能力0.06Mt/a，采煤方法为走向长壁式，炮采。
中央并列抽出式通风方式。
开采区域主要在矿井的东部及北部。
登封市大冶镇东施煤矿位于矿区南部。
建于1981年，属大冶镇东施村办企业。
建有三个立井，采用立井单水平上山开拓，中央分列抽出式通风方式，生产能力现达到0.15Mt/a，矿区开采活动主要在矿井的北部。
整合扩界后矿井地质储量为551万吨，动用储量409万吨，保有储量为142万吨，可采储量81万吨。
第二节井筒特征一、本矿井改造前井筒的用途、布置和装备。
1、主井井筒：主井担负着全矿井的煤炭提升任务，同时兼做矿井的进风井。
井筒内布置1.0t双码非标准罐笼，钢丝绳罐道，并敷设有排水管路、洒水管路、动力电缆及通讯电缆，井筒净直经为4.0m，采用砼支护，净断面积12.57m2，井深185m。
2、副井井筒：井筒净直径4.0m，采用砼支护，净断面积为12.57 m2，井深136m。
井筒内布置1.0t双码非标准罐笼，钢丝绳罐道，作为下料、升降人员及进风。
井内敷设通讯电缆，安装有梯子间，做为矿井的一个安全出口。
3、风井井筒：矿井回风井，井筒直径4.0m，井深124m。
砼支护，井内装备有梯子间，做为矿井的一个安全出口。
二、改造后井筒的用途、布置和装备。
1、主井井筒：原1.0t双码非标准罐笼更换为一对1.5t非标准箕斗，钢丝绳罐道，其它不变。
2、副井井筒：保持不变3、风井井筒：保持不变附：主井筒断面布置图（图1-2）。
二、井壁结构特征详见井筒特征表。
井筒特征表表2-2-1第三节主井底运输系统本次主井提升系统环节改造，主要井巷工程包括在主井底增加箕斗装载硐室及联巷、井底煤仓、上仓平巷、上仓斜巷及联巷，总工程量810m 新增工程上仓斜巷，全长100m，倾角16º,装设带宽B=650mm胶带一部，其主要技术参数为：带宽B=650mm，带速V=1.6s/m,运距L=100m,运量为120t/h，配防爆电机功率为30kW,电压660V，胶带类型为PVG阻燃胶带；上仓平巷全长15m，装设带宽B=650mm胶带一部，其主要技术参数为：带宽B=650mm，带速V=1.6m/s, 运距L=15m,运量为120t/h，配防爆电机功率为5.5kW,电压660V，胶带类型为PVG阻燃胶带。
井底煤仓采用立仓，直径4.0m,容量50t。
煤仓下口设有给煤机，采用液压称定重装载。
井筒内靠近码头门处设有挡煤板，用于清理撒煤，并在井底铺设一部SGB-420/30溜子一部将撒煤清理至矿车内运走。
矿井煤炭运输系统：回采工作面煤炭→工作面下付巷→运输巷→上仓斜巷→上仓平巷→井底煤仓→主井井筒→井口缓冲仓→井口运输皮带→储煤场。
详见运输系统图。
第二章提升系统改造设计第一节主井提升系统改造的必要性一、主井特征本矿主井担负全矿井煤炭提升任务，井筒直径为D4.0m，混凝土结构，井深185m，原装备一对1.0t非标准罐笼，钢丝绳罐道。
二、主井现有提升装置主井现有提升设备为2JK-2×1型单绳缠绕式双滚筒提升绞车，配电机为YR355M3-8型异步电动机，额定功率185kW,额定电压380V，提升钢丝绳为24NAT-6×19S+FC-1670，现有井架高度18.5m，井架型式为钢结构。
三、主井提升系统的改造该矿主井原采用 1.0t非标准单层单车罐笼担负矿井的煤炭提升任务，矿车为1.0t非标准矿车，现有的提升系统存在着提升环节多、系统不连贯、装卸载劳动强度大、安全隐患多等缺点。
为使本矿井田范围内赋存的煤炭资源更合理高效的开发，满足井下开拓布置的要求。
需要对主井提升系统进行改造，即将主井原采用的1.0t非标准单层单车罐笼更换为1.5t非标准箕斗，担负矿井煤炭提升任务。
同时根据《国家安全监管总局国家煤矿安监局国家发展改革委国家能源局关于推进小型煤矿机械化的指导意见》（安监总煤行〔2010〕178号）精神，鼓励和引导小型煤矿采用先进适用的新技术、新工艺和新装备，大力推行机械化改造，坚决淘汰落后生产工艺，提高技术装备水平，提升安全保障能力。
本矿对主井提升系统的改造是十分必要的。
第二节 主井提升设备选型一、主井提升设备选型计算 （一）设计依据 1、提升能力：0.15Mt/a 2、井筒深度：H S =185m3、工作制度：年工作日330d ，每天净提升时间16h4、装载高度：H Z =10m5、卸载高度：H X =6.5m6、井架高度：H J =18.5m7、提升高度：H=181.5m (二）提升容器选择根据矿井的年产量，本次提升系统改造主井采用一对1.5t 非标准箕斗。
箕斗自重Q=2300kg （含连接装置），载重量Q m =1500kg 。
箕斗最大外型尺寸为长×宽×高（mm ）：1500×1010×3920（mm ）。
箕斗采用定重装载。
（三）钢丝绳 1、绳端荷载计算 Q d =Q+Q m =2300+1500=3800kg 2、钢丝绳单位长度重量P`K =110()B cQ H mδ-d=3800110167(193.5)6.5⨯-=1.44kg/m式中:H c —钢丝绳悬垂长度H c =193.5m经计算，钢丝绳选用24NAT-6×19S+FC-1670型钢丝绳。
其技术参数如下：钢丝绳直径d k =24mm ，最粗钢丝直径钢σ=1.6mm ，丝破断拉力总和Q q =384840N ，钢丝绳公称抗拉强度为1670MPa ，钢丝绳单位长度质量P k =2.07kg/m 。