自制简易阻车器在矿井提升罐笼中的应用
矿井罐笼
目录摘要.................................................................... 错误！未定义书签。
Abstract ................................................................................................. - 3 -第一章概述 ................................................... 错误！未定义书签。
第二章矿井提升设备设备的组成 ..................................................... - 5 -2.1提升容器...................................................................................................... - 5 -2.1.1普通罐笼............................................................................................ - 5 -2.1.2立井普通罐笼型号意义.................................................................... - 6 -2.1.3罐笼承接装置及防坠器.................................................................... - 6 -2.2提升钢丝绳.................................................................................................. - 7 -2.2.1钢丝绳的结构及分类........................................................................ - 7 -2.2.2绳芯的分类及各类说明.................................................................... - 8 -2.2.3钢丝绳的分类、特点及应用............................................................ - 8 -2.2.4钢丝绳结构选择................................................................................ - 8 -2.2.5钢丝绳的标记方法............................................................................ - 8 -2.3矿井提升机.................................................................................................. - 9 -2.3.1单绳缠绕式提升机............................................................................ - 9 -2.3.2 多绳缠绕式提升机......................................................................... - 10 -2.3.3提升机制动系统.............................................................................. - 10 -2.4井架与天轮................................................................................................ - 10 -2.4.1井架的类型...................................................................................... - 10 -2.5矿井提升机的拖动控制系统.................................................................... - 10 -2.5.1交流绕线型异步电动机拖动.......................................................... - 11 -第三章设备的选型计算 ................................................................. - 11 -3.1选型设计依据及提升方式的确定............................................................ - 12 -3.1.1设计依据.......................................................................................... - 12 -3.1.2提升方式的确定.............................................................................. - 12 -3.2提升容器的选择设计................................................................................ - 13 -3.2.1 选择原则......................................................................................... - 13 -3.2.2提升高度.......................................................................................... - 13 -3.2.3经济提升速度.................................................................................. - 13 -3.2.4一次循环提升时间.......................................................................... - 13 -3.2.5副井提升能力计算.......................................................................... - 14 -3.2.6小时提升量及次数.......................................................................... - 15 -3.2.8一次合理提升量.............................................................................. - 15 -3.2.9提升机所需的提升速度计算.......................................................... - 15 -3.3提升钢丝绳的选择计算............................................................................ - 16 -3.3.1选择原则................................................................................................. - 16 -3.3.2选择计算.......................................................................................... - 16 -3.4提升机的选型计算.................................................................................... - 18 -3.4.1提升机滚筒直径.............................................................................. - 18 -3.4.2选择标准提升机.............................................................................. - 19 -3.4.3提升机强度验算.............................................................................. - 19 -3.5天轮的选择................................................................................................ - 19 -3.6预选电动机................................................................................................ - 20 -3.7提升机与井筒的相对位置........................................................................ - 20 -3.7.1井架高度.......................................................................................... - 21 -3.7.2提升机滚筒中心至井筒中钢丝绳间水平距离.............................. - 21 -3.7.3钢丝绳弦长...................................................................................... - 21 -3.7.4钢丝绳偏角...................................................................................... - 22 -3.7.5提升机滚筒的下出绳角.................................................................. - 22 -3.8提升系统运动学、动力学参数计算........................................................ - 23 -3.8.1提升系统的总变位质量.................................................................. - 23 -3.8.2运动学计算...................................................................................... - 23 -3.8.3动力学计算...................................................................................... - 25 -3.9提升电动机功率校核、能耗计算............................................................ - 27 -3.9.1电动机的容量.................................................................................. - 27 -3.9.2电动机容量验算.............................................................................. - 27 -3.9.3一次提升电耗.................................................................................. - 28 -第四章结论 ............................................................................... - 28 -参考文献 ............................................................................................. - 30 -致谢................................................................................................ - 31 -致谢...................................................................................................... - 31 -摘要本设计主要对东庞煤矿北井区副井所使用的提升机械设备进行的一次合理选型设计。
矿山在用提升罐笼安全检测检验规范山东标准2020版
矿山在用提升罐笼安全检测检验规范1 范围本标准规定了在用罐笼及安全设施的一般要求、罐体要求、悬挂装置要求、导向装置要求、防坠器技术要求及其检验方法。
本标准规定了罐笼的悬挂装置、防坠器等重要安全部件的试验周期。
本标准适用于金属非金属矿山、煤矿及煤系矿山的竖井提升在用罐笼的安全检验。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3632—2008 钢结构用剪切型高强度螺栓连接副GB/T 7679.3—2005 矿山机械术语第3部分：提升设备GB 16423—2006 金属非金属矿山安全规程GB 16542—2010 罐笼安全技术要求JGJ 82—2011 钢结构高强度螺栓连接技术规程MT/T 355—2005 矿用防坠器技术条件MT/T 684—1997 矿用提升容器重要承载件无损探伤方法与验收规范《煤矿安全规程》2016版3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1罐笼hoisting cage承载人员、设备、矿车等的提升容器。
3.2罐体cage main body不含首绳悬挂装置、尾绳悬挂装置、导向装置与防坠器的罐笼本体部分。
3.3导向装置conveyance guide assemblies滚轮罐耳、滑动导向套、滑动罐耳的统称。
3.4滚轮罐耳rolling guide shoes罐笼沿刚性罐道正常运行的滚动导向件。
3.5滑动导向套sliding directive sleeve罐笼沿柔性罐道正常运行的滑动导向件。
3.6滑动罐耳sliding guide shoes在罐笼运行中起导向作用，在进出车水平起稳罐作用，过卷或过放时进入楔型罐道起安全作用的滑动导向件。
3.7防坠器parachute提升钢丝绳或连接装置断裂时，能使罐笼平稳的支撑在罐道或制动绳上的保护装置。
矿井运输与提升竖井单绳提升
按拖动装置分交流提升系统和直流提升系统。
按提升系统的平衡分不平衡提升系统和平衡提升系统。
3
第七章 竖井单绳提升
第
七
章 竖
提升系统的主要作用是在井筒中实现物流和人流的
井 单
运输，是联系井上、井下的咽喉要道，担负着矿石和
绳 提
废石的提升、人员和设备的升降以及材料的下放，提
升 升系统选择的正确与否直接影响到矿山的生产能力。
（二） 箕斗规格的选择
第
七 章
（3）箕斗容积：
竖 井
V3/6 Q /
Cm
（7-4）
单
绳 Q′——箕斗一次提升量，t。
提 升
按V′值，应选择与V′相近的箕斗容积V，然后算出一次有效提升量Q （t）。
表 7-1 箕斗装载停歇时间
箕斗容积(m3)
漏斗类型 停歇时间(s)
＜3.1
计量 8
不计量 18
3.1~5
箕斗提升：提一种矿石时，不超过取19.5h；提两种矿石时，取18h；
罐笼提升：作主井提升时，取18h；兼作主副井提升时，取16.5h；只作副井提升时， 一般取15h。
混合提升：有保护隔离措施时，箕斗与罐笼均取18h；无隔离措施时或不完善时， 按单一提升时减1.5h考虑。
3 5
（二） 箕斗规格的选择
2 4
7.2.2 箕斗及其装载装置
第
七 章
（二） 箕斗装载装置
竖 井
箕斗装载装置是指从井下矿仓向箕斗装载原矿的中
单 间贮装与计量装置，对装载装置的要求是定量、定时、准
绳 提
确和快速地装载。
升
目前竖井装载设备主要有两种型式：
（1）箱式箕斗装载装置，见图7-7；
第一章矿井提升设备介绍
FLS型制动绳防坠器
防坠器的构造与工作原理
目前我国广泛采用的是制动绳防坠器。其工作原理如下： （以BF-152型制动绳防坠器为例） （1）布置系统 （2）抓捕机构及其传动装置 （3）缓冲器 （4）制动绳的拉紧装置
（1）布置系统
BF-152型防坠器是标准防坠器的一种，配合1.5t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与缓冲绳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而在井架的另一边自由悬垂， 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 另一端穿过罐笼9上的抓捕器8伸到井底，用拉紧装置10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，使两个拔杆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1的作用下
§10-2 提升容器
提升容器按其结构分类如下：
一、普通罐笼及其承接装置 1.普通罐笼
多用途，要满足各种不同要求。如：在规定时间内升降人 员；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 轻等，国内外已有铝合金、高强度钢材和复合材料制造的 罐笼。 分类： 按绳数分：立井单绳罐笼、立井多绳罐笼； 按层数分：单层、双层；
(2)混凝土井架 优点是节省钢材，服务年限长、耐火性好、抗振性
强。缺点是自重大，必须加强基础，因而成本高，施工期长。多绳摩擦式 提升常采用钢筋混凝土井塔。
(3)装配式井架
用钢管和槽钢装配而成，主要用于立井开凿施工井架。
其优点是便于运输和拆装。
二、天轮
作用：安装在井架上，起支承、引导钢丝绳转向作用。 类型：井上固定天轮、凿井及井下固定天轮和游动天轮三种类型。 结构型式有三种类型： 直径4000 mm时，采用模压铆接结构； 直径3500 mm时，采用模压焊接结构； 直径小于3000 mm时，采用整体铸钢结构。
矿用防跑车自动联锁防护装置的研制与应用
并 在煤矿 运输 安全 方面取 得 了很好 的效 果 。 ２ 防跑 车防护 装 置的几 个基 本 问题
实现安全运输 ， 人们想 出了各种各样 的方法 ， 先后开 发出了各种阻车装置。目 前为止 ， 阻车器还分别存在 很多问题 ， ：１使用不方便 ， 如 （） 影响运输 ；２ 没有 自 （） 动联锁机构 ；３安装维修工作量大。这些问题导致 （） 阻车器不能很好在现场使用 ，给运输安全埋下 了很
ｐａ ｅ ｏ ｅｔ ｌｃ ｅ ｅ ｉｌ ｏ ｉ ｅ ｄ ｔ ｅ ｗｉｃ ｗｉ ｈ ｅｅ ｔ ｃｔ ｌｃ ｙ ｔｍ， ｅｗｅ ｎ ｔｅ ｐ ｅ ｍｍｉ ｌｃ ， ｎ ｔ ｈ ｗｏ ｂｏ ｋ ｄ ｖ ｈ ｃｅ ｂ ｔ ｓｄ ｓａ ｎ ｈ ｓ ｔ ｌｃｒ ｉ ｂ ｏ ｋ ｓ ｓ ｈ ｎ ｈ ｃ ｉ ｙ ｅ ｂ ｔ ｅ ｎ ｕ ｈ ｃ
大隐患 。 因此 ，矿 山企 业 希望 开 发 出 能克 服 上述 装 置 缺 陷 并 能 实 现 自动控 制 的 防跑 车 自动 连 锁 防护 装 置 ，
以解 决运 输安 全 问题 。
跑车装置和防跑车装置二者安装位置和所起 的 作 用是 不 同 的 。跑 车 防护 装 置安 装 于 变坡 点 的下 方 斜巷 中， 用以将运行 中断绳 、 脱钩 的车辆阻止住 。而 防跑 车 装 置安装 于上 部车 场 变坡 点 处 ，防止 车辆 在
的普及推广 ， 针对 目前阻车器存在 的问题 ， 研制开发 种矿 用 防跑 车 自动 联 锁 防护装 置 以很好 解 决 这 方 面存在的问题， 满足安全操作 的要求。经过多年来的
论述题
论述题(共 21 题)1.什么叫防跑车装置？其类型主要有哪些？答案:能够防止在倾斜井巷中发生跑车事故的装置，叫防跑车装置。
常用的防跑车装置的类型有保险绳和阻车器。
1、保险绳有单绳式保险绳和环绳式保险绳。
2、阻车器斜巷串车提升时，阻车器按规定安设在斜巷上部平车场入口、上部平车场接近变坡点处及各车场，其主要作用是防止车辆进入摘挂钩地点和滑入斜巷发生跑车事故。
阻车器按其组合数量分为单式和复式；按阻车部位分为阻轮式、阻轴式、阻碰（矿车碰头）式和阻挡（矿车底档）式；按动力方式分为手动式、气动式等。
阻车器的结构多种多样，其中手动阻车器在斜巷串车提升中较为常用。
手动阻轴式阻车器，由阻车爪、操作手把和轴等组成。
阻车器由夹板和螺栓固定在轨道上，扳动操作手把可使轴在轴承中转动，带动阻车爪摆动，从而达到开启或关闭阻车器的目的。
手动阻车器的特点是：无须动力装置，结构简单、就地操作比较方便，运作灵活，通用性较强。
2.《煤矿安全规程》对钢丝绳在不同用途时的检查制度、方法及使用要求，有哪些主要内容？答案:新钢丝绳悬挂前对每根钢丝绳做拉断、弯曲和扭转三种试验，并以公称直径对试验结果进行计算和判定，合格后方可使用。
在操作过程中有以下几条规律必须遵守：1、已试验合格准备悬挂的钢丝绳，必须妥善保管，防止损坏或锈蚀。
2、根据新钢丝绳悬挂前的试验结果，如果其中不合格的钢丝断面积和钢丝总断面积之比，专为升降人员用的或升降人员和物料用的钢丝绳达到6%，升降物料用的钢丝绳达到10%时，都不得使用。
在用钢丝绳也应当做定期试验：（1）提升钢丝绳的定期试验，升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起，每隔6个月试验一次。
（2）升降物料用钢丝绳，自悬挂时起，经过一年后做第一试验，以后每隔六个月试验一次。
摩擦式提升机用的钢丝绳、平衡钢丝绳，以及直径为18毫米及以下斜井专为升降物料用的钢丝绳，不在此限。
（3）在定期试验中，经拉断、弯曲试验，不合格的钢丝的断面积之和与钢丝总断面积之比达到25%的钢丝绳，必须更换。
矿井提升设备的结构
第二节 提升钢丝绳
提升钢丝绳是矿井提升设备的重要组成部分， 它沿全线布置。 对提升设备的安全经济运转起着极为重要的作用。
一般股捻钢丝绳，圆股绳按国家标准GBll07—74 选用；异形股(三角股和椭圆股)绳按冶金工业部标准 YB829—79选用；优质股捻钢丝绳按国家标准 GB8918—88选用；密封钢线绳按国家标准GB352— 88选用。
二、分类及特点
1.按股在绳中的捻向 2.按丝在股中和股在绳中的捻向关系 3.按钢丝在股中相互接触的情况 4.按照绳股断面形状 5.按绳中股数和股中丝数
6.按韧性 7.特种钢丝绳
同向捻和交互捻钢丝绳
丝在股中和股在绳中捻向 相同时称为同向捻(顺捻)。 丝在股中和股在绳中捻向相 反时称为交互捻(逆捻)，如 图9—10所示。同向捻钢丝 绳表面光滑，与滚筒天轮接 触面积大，磨损均匀，弯曲 应力小，使用寿命长，断丝 后断丝头翘起易发现。故矿 山提升中一般多采用同向捻 钢丝绳。但同向捻钢丝绳易 打结和松散。 把上述1、2合起来，钢丝绳可分为左同向捻，左交互捻，右同向捻和 右交互捻。
第9章 矿井提升设备的结构、 工作原理
可以预言，未来的“文盲” 将不再是目不识丁的人，而是一 些没有学会学习方法，不会自己 钻研问题，没有预见能力、分析 能力的人。
武汉理工大学 机电工程学院
第一节 提升容器
提升容器是直接装运煤炭、矿石、矸石、人员、材料及设备的工具。
主要有箕斗、罐笼、矿车、斜井人车和吊桶五种。 矿车与斜井人车主要用于斜井。 吊桶是立井凿井时使用的提升容器。
二、罐笼承接装置
在井底、中间水平及井口车场为了便于矿车出 入罐笼，设置有承接装置。罐笼承接装置主要有承 接梁、罐座和摇台。
矿井运输与提升考试复习题
矿井运输与提升考试复习题第一章矿井轨道1.1 轨道结构•轨道不仅是电机车、矿车的运行轨迹，同时也是回电电流的导体。
轨道线路应力求平直，在拐弯的地方，在可能的情况下尽可能采用较大的曲线半径，减少列车运行阻力，同时避免过多的线路起伏，以免增加列车运输的困难。
•矿井轨道是由上部建筑和下部建筑所组成。
上部建筑包括钢轨、轨枕、道床和联接零件；下部建筑就是巷道底板。
钢轨•作用是引导车辆运行，而且直接承受载荷，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板。
•钢轨的型号是以每米长度的重量（kg/m）表示。
见表1-1。
轨枕•作用：固定和支承钢轨，使两根钢轨始终保持一定的距离，防止轨道产生横向和纵向移动，保持轨道的稳定性，并将钢轨的压力较均匀地传递给道床。
•轨枕有木质的、钢筋混凝土的和金属的三种。
木质轨枕的优缺点•木质轨枕的能很好地保证轨道的稳定性；加工制作方便；具有足够的强度和弹性，以及钢轨在轨枕上的固定简便等，但木质轨枕容易腐朽，所以，通常应进行防腐处理，以延长它的使用年限。
木轨枕规格见表1-3。
钢筋混凝土轨枕的优缺点钢筋混凝土轨枕使用寿命长，维修费用少；抗压强度高；抗腐蚀性能好；取材和制造均方便。
但它的重量大、导电；增大轨道的整体刚度；铺设及修理的劳动强度大。
为节省宝贵的木材资源，主要运输巷道尽可能用钢筋混凝土轨枕，为了减少钢筋混凝土的导电性，可在垫板和轨枕之间放置绝缘板，例如橡胶、压缩木板和夹布胶木等制成的绝缘垫。
道床作用：•分压作用。
约束轨道框架。
增弹减振。
排水。
；方便维修养护。
•要求：道床材料必须质地坚韧，吸水度低，不易风化，不易破碎。
最好的道床料是碎石。
碎石料度为20~40mm。
道床应有适当厚度，以使路基面受力均匀且基面应力小于其容许限度。
联接零件•联接零件的用途是在纵向把钢轨接在一起，并将钢轨固定在轨枕上。
•1.2 轨距和轨道的坡度•轨距是指直线轨道上两条钢轨轨顶内侧垂直平面间的距离；见图1-2。
•我国金属矿井下的标准轨距为600mm、762mm和900mm。
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自制简易阻车器在矿井提升罐笼中的应用
[摘要]本文主要针对目前矿井提升系统的罐笼阻车器的使用环境恶劣,易出事故,维修量大,影响正常提升等问题的分析。
通过自制简易阻车器，解决罐笼阻车器故障多的问题，并介绍了自制简易阻车器的结构、工作原理及使用效果
【关键词】自制简易阻车器；矿井；提升罐笼
1、慨述
广东金鼎黄金有限公司高村竖井是高村矿井生产的咽喉,井内采用2200×1250双罐双层罐笼提升系统,担负矿石、废石、人员、设备、材料的升降任务。
为预防提升容器运行过程中罐笼中的矿车跳离罐笼中的轨道及坠井事故的发生,罐笼中轨道的中心位置安装了挡车器,在矿车停放位置加工凹槽，如图-1所示。
2、自制简易阻车器的结构及工作原理
2.1自制阻车器的结构特征
我公司高村竖井提升罐笼原安装使用的稳车装置见图-1，此挡车装置的挡车体位于车辆两轴中间,在矿车跑偏的情况下起到为轻微的阻挡力,由于挡车体无法限位,又考虑进出车的需要所以阻挡车辆的力度非常有限,车辆的定位主要靠罐笼轨道中部的凹槽,因进出车需要也仅能加工深感为2.5厘米，所以当提升容器遭到撞击或者其它作用力作用时矿车就会脱离轨道发生与井壁的碰刮甚至于坠落井筒的事故。
由于这些原因，我们自制一种简易的阻车装置图-2所示。
其主要结构由自重踏板、阻车爪、支座及底座组成，为防止罐笼内车辆跑车分部在罐笼进车和出车的钢轨两端每端两个共4个，图-3所示。
现有阻车器利用罐笼内原有轨道，轨道中部的凹槽仍为25mm深,阻车爪、自重踏板采用20mm钢板制作，轨道采用35mm钢板制作，底座采用14mm钢板制成。
2.2自制阻车器的工作原理
阻车器的工作原理是矿车进出罐笼时,利用矿车的自重压下罐笼与水平中段的连接装置摇台,通过摇台的摇嘴压在阻车器的踏板上,使踏板另一端抬高,阻车爪通过自重力的作用使阻车爪头部沉到轨道面下,从而可使矿车在外力的作用下自如进出。
正常情况时摇台在配重的作用下始终处于抬起的状态，当摇台抬起时踏板与阻车爪接触的一端在自重力作用之下下移，阻车爪与踏板接触端亦下移，
从而使阻车爪另一端抬高，当矿车定位与罐笼的轨道中时，车轮在位于轨道两端四个阻车爪处被止住而不会跑动。
2.3自制阻车器的应用
处于罐笼中的矿车受到阻车爪的阻挡保正矿车的安全定位，由于阻车爪的另一端在自重力下与阻车器底座形成一个限位，即可承受车辆车轮重力的作用而不致于使车辆移动而保障车辆安全。
又由于轨道凹槽保持原有深度，从而使车辆在外力作用下能轻松地被拉出罐笼。
3、阻车器的使用效果
这种简易的阻车器利用重物自重进行阻车，不会因为推车工的疏忽忘记推或搬动阻车装置而引发事故，又因其有限位使矿车在较大的撞击力及惯性力作用下而跑离轨道从而发生刮壁或坠井事故的摡率大大降低，对提生设备的安全运行及安全生产具有很好的使用效果。
4、结束语
综上所述，针对矿井提升特殊情况，面向实际，设计结构合理、简单、高可靠性的阻车器是一种方向。
自制简易阻车器对广大的中小型矿井有着广阔的应用前景，并产生一定社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 赵福生崔宝丽赵志武李振铎，可移动楔块式罐笼阻车器的应用[J]水力采煤与管道运输.2003.02
[2] 孟强，副井罐笼阻车器、罐挡技术改造[J]江西煤炭科技，2006.04。