提升系统部分知识

第一节矿井提升设备(一)矿井提升设备的用途矿井提升设备是矿井运输系统中的咽喉设备，是井下与地面联系的主要工具。

它的用途是：①把井下煤和矸石沿井筒提升到地面；②下放材料；②在地面和并底之间升降人员、设备等。

矿井提升设备一旦发生事故，整个矿井的生产工作将完全停顿。

有些事故如过卷、墩施、断绳等，有时还会造成严重人身伤亡。

因此，提升设备在运行的过程中要求具有安全性、可靠性和经济性。

(二)矿井提升设备的主要组成矿井提升设备的主要组成部分有提升机、提升容器、井架或井塔、天轮、钢丝绳以及装载和卸载装置等。

(三)矿井提升系统根据提升方式的不同，矿井提升系统主要；(1)立井单绳缠绕式箕斗提升系统。

(2)立井单绳缠绕式罐笼提升系统。

(3)立井多绳摩擦式箕斗提升系(4)立井多绳摩擦式罐笼提升系(5)斜井箕斗提升系统。

(6)斜并串车提升系统。

提升容器是直接装运煤炭、矸石、人员、材料及设备的工具，按其结构可分为罐笼、矿车、人车和吊桶几种。

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形式。

斜井箕斗又分为后壁卸载式箕斗和翻转式箕斗两种形式。

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。

罐笼按结构可分为普通罐笼和翻转式罐笼两种基本形式。

一、普通罐笼及其承接装置(一)普通耀笼罐笼是一种多用途提升容器。

对于罐笼的要求如下：(1)满足在规定时间内升降人员。

(2)矿车在罐笼内要稳定。

(3)能装载井下使用的大型设备。

(4)升降人员的罐笼要设防坠器。

(5)罐笼的结构要坚固，自重要轻。

标准普通罐笼载荷按固定车厢式矿车的名义载重确定为1t、1.5t和3t三种。

每种均设有单层和双层普通罐笼。

其中1t和1.5t双层普通罐笼用于主井提升时，每层可装一辆矿车，当用于副井提升时，上层罐笼可不装阻车器。

3t普通罐笼只考虑作为副井提升容器。

普通罐笼主体是由横梁和立柱组成的金属框架式结构，两侧包有钢板。

罐体的节点采用铆焊结合形式，罐体的四角为切角形式。

罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚和可以打开的罐斋，以供运送长材料之用。

罐笼两端设有帘式罐门。

罐笼通过主拉杆和双面夹紧楔形绳环与提升钢丝绳相连。

为了矿车推进罐笼，罐笼底部敷设有轨道。

为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其自动开闭装置。

在井简内装有罐道对罐笼进行导向，并防止罐笼在井筒运动过程中任意摆动。

为保证罐笼内的矿车能顺利地出入罐笼，在装卸载位置设有承接装置。

由于罐笼不但运送物料而且升降人员，为保证生产和人员的安全，罐笼上部装有动作可靠的防坠器。

(二)防坠器为了防止提升钢丝绳或连接装置发生断裂时造成提升容器坠落而引起人身伤亡事故．《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；倾斜井巷运送人员的车辆上必须装有可靠的防坠器。

其作用是在提升钢丝绳或连接装置发生断裂时，防坠器能把罐笼卡在罐道或制动钢丝绳上，或使斜并人车平稳地制动，防止它们坠落井底。

由于防坠器的作用非常重要，因此对于立井防坠器的要求是：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往下坠的罐笼。

在制动往下坠的罐笼时，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：，延续时间不得超过0.2—0.5s纠在最大终端载荷时(矸石罐)制动减速度不应小于10m/s；结构简单，动作灵活，便于检查和维护，不误动作，质量要轻。

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0.25。

靠的防坠器在防坠器的两组抓捕器发生制动作用的时间差中，应使罐笼通过的距离工作瞬时算起)不大于0.5m。

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，每年进行一次脱钓性试验，对大修后的防坠器或新安装的防坠器必须进行脱钓试验，合格后方可使用。

在防坠器的两组抓捕器发生制动作用的时间差中，应使罐笼通过的距离工作瞬时算起)不大于0.5m。

立井用防坠器一般由以下四个部分组成：外动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构。

其工作过程是：当发生断绳时，扑动机构动作．通过传动机构传动抓捕机构，抓捕机构把罐笼支承到井简中的支承物上(罐道或制动绳)，罐笼下坠的动作出缓冲机构来吸收。

一般开动机构和传动机构连在一起；抓捕和缓冲行的联合作闲，有的没有专门缓冲机构以限制制动力的大小。

(三)承接装置为了便于矿车出入罐笼，必须使用罐笼承接装置，罐笼的承接装置有承接梁、罐座及承接台三种形式。

承接梁结构简单，只用于井底车场，且易发生墩罐事故。

罐座操作较复杂，它是利用托爪将罐笼托住，以使罐笼的停车份量准确，推人矿车时的冲击由托爪承担，促要下放位于井口罐座上的罐笼时，必须先将罐笼提起，托爪靠配重自动收回。

摇台由安装在通向罐笼进出口处能绕转轴转动的两个钠臂组成。

当罐笼停于卸载位置时，动力缸中的压缩空气排出，装有轨道的钢管靠自重绕轴转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。

固定在轴上的摆杆用销子与活套与轴上的摆杆套相连，摆杆套前部装有滚子。

矿车进入罐笼后，压缩空气进入动力缸，推动滑卒。

滑车推动摆杆套前的滚子致使轴转动而使钢臂抬起。

当动力缸发生故障或因其他原因不能动作时，也可以临时用手把进行入工操作。

插台的应用范围很广，井底井I—J和中间水平都可使用，持别是多绳摩擦提升时必须使用摇台。

二、箕斗及其装载设备(一)竖井箕斗我国煤矿竖井厂长采用固定斗箱底卸式箕斗。

箕斗的导向装置可采用钢丝绳罐道，也可以用钢轨或组合罐道。

(二)箕斗装载设备箕斗装载设备采用预先定量的装载方式，其洒煤量可以大大减少。

证提升工作的正常化，有利于实现提升自动化。

定量装载方式还能保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。

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。

第二节井架与天轮（一）井架井架有以下几种类型：金属井架：服务年限长、耐火性好、弹性大，能适应提升过程中发生的振动，但成本高钢材消耗大、易腐蚀。

混凝土井架：服务年限长、耐火性好、抗震性强、节省钢材，但自重大，施工期长。

装配式井架；主要用于立井开凿施工井架。

（二）天轮天轮安装在井架上，起支承、引导钢丝绳转向作用。

主要有井上固定天轮、凿井及井下固定天轮和游动天轮三种类型。

其结构型式有三种类型：直径4000mm时，采用模压铆接结构；直径3500mm时，采用模压焊接结构；直径小于3000mm时．采用整体铸钢结构c天轮轮缘的结构对钢丝绳的使用寿命有一定影响．应尽量减轻轮缘的重量。

第三节提升钢丝绳一、提升钢丝绳的结构、类型及使用范围提升钢丝绳的用途是悬吊提升容器并传递动力。

当提升绞车运转时通过钢丝绳带动容器沿井简作上下直线运动。

它直接关系到矿井的正常生产、人员的生命安全和运转的经济性，所以钢丝绳是矿山提升设备的一个重要组成部分。

(一)钢丝绳的结构钢丝绳是由一定数量的细钢丝捻成股，再用若干股捻成绳。

绳的中间夹着纤维绳i压制成。

一般由六个绳股组成。

绳心多用抗拉强度大的黄麻、剑麻或有机纤维制成，一般由二四股捻成。

采用这种绳芯，可以增加钢丝绳的柔软性，并且可以储存绳油，以便减少钢丝绳在工作时内部钢丝的磨损，并防止生锈；同时绳芯有支承和固定绳股的作用，可以减少股间压力和绳股的变形。

另外也有用金属制成的绳芯，与相同断面的纤维绳芯钢丝绳相比，金属绳芯断面内金属面积大、抗破断拉力大，具有耐横向压力大、不易变形等优点。

但柔软性差，不耐腐蚀，所以矿井提升多用有纤维芯的钢丝绳。

钢丝绳的钢丝为优质碳素结构钢。

钢丝绳的抗拉强度为1400——2000MPa。

抗拉强度大的钢丝绳，在承受终端载荷相同的情况下，绳的直径当然可以小些。

但是，抗拉强度过大的绳，可弯曲性差，易断丝。

一般矿井提升多采用抗拉强度为1700MPa以下的，特别在斜井提升选用丝径较大的钢丝绳时，其抗拉强度以低于1700MPa为好。

钢丝由于韧性不同而分为特号、I号和H号三种。

用于提升人员或人和物混合提升的钢丝绳应用特号钢丝制成的钢丝绳；只作为提升物料用时，才选用I号钢丝制成的钢丝绳。

钢丝的表面有光面的和镀锌的两种。

镀锌的优点是可以防止生锈和腐蚀，但镀锌以后钢处绳强度稍有下降，它常被用于摩擦提升。

光面钢丝绳用于缠绕式提升，使用时要定期徐油以防锈蚀。

（二）钢丝绳的维护(1)必须符合规定的绳轮直径和绳径比，以减小其弯曲应力。

(2)绳槽直径要符合要求，以减小其挤压应力和接触应力。

(3)缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑，润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求；摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油；润滑油要求教性好、抗振动、淋水不易冲掉；要有较好的耐温性，低温不硬化，高温不流失；要有良好的队锈性、润滑性。

(4)严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，以防该处的钢丝绳得个到良好的润滑而发生腐蚀断丝。

(5)钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按技术要求做。

(6)对提升钢丝绳必须每天以0.3m/s的速度进行认真检交，并记录断丝情况。

对于升降人员或升降人员和物料的钢丝绳同一捻距内断丝面积同钢丝总面积之比达5％时，对于专升物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳、防坠器的制动钢丝绳(包括缓冲绳)和兼作运人的钢丝绳牵引带式输送机的钢丝绳为10％时必须更换；钢丝绳如有断股，或者直径缩小达10％、罐道钢丝绳直径缩小15％以及有其他损坏时亦要更换。

（7)钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须停车检查，遭受冲击拉伸段如果长度增加0.5％以上或有明显损伤，要更换新绳。

(三)检验根据《煤矿安全规程规定，提升钢丝绳在使用前必须经过检验，合格后方可使用。

除摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径在18mm及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提升用绳除外)，提升钢丝绳的定期检验应遵守下列规定：(1)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个月检验一次。

(2)升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经12个月进行第一次检验，以后每隔6个月检验一次。

第四节矿井提升机一、提升机的类型根据矿井提升机的工作原理和结构的不同，提升机可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机两大类。

缠绕式提升机根据其滚筒上的缠绳多少又分为单绳缠绕式提升机和多绳缠绕式提升机。

单绳缠绕式提升机根据滚筒的个数和结构有单滚筒、双滚筒和可分离滚筒三种型式。

多绳缠绕式提升机是一种新式提升机，与单绳缠绕式提升机不同的是，几根提升钢丝绳同时缠绕在一个分段的滚筒上。

摩擦式提升机根据其摩擦绳的多少可分为多绳摩擦式提升机、单绳摩擦式提升机和内装式提升机几种类型。

提升设备的布置方式有塔式和落地式两类。