矿山提升部分课件.ppt

,矿山提升部分,第七章 竖井单绳提升,第一节 概述矿井提升设备的主要组成部分：提升容器、钢绳、提升机（卷筒）、天轮、井架和装卸载附属装置。,建设中的矿井主井,矿主副井井架,矿井提升设备的分类,按用途分为：主井提升设备和副井提升设备按提升机类型分为：单绳提升和多绳提升设备按井筒倾角分为：竖井提升设备和斜井提升设备按提升容器分为：罐笼提升设备和箕斗提升设备按提升系统的平衡分为：不平衡提升设备和平衡提升设备,第二节 提升容器,罐笼的主要结构,提升钢丝绳绕过双面夹紧楔形绳环与罐笼的主拉杆连接。罐笼是由横梁、垂直立柱通过铆接和焊接结合成的金属框架结构，周围用不同厚度的钢板包围，罐笼四角为切角型式，这样既有利于井筒布置又制作方便。罐笼顶部有半圆弧形淋水棚和可以打开的罐盖，以供运送长材料用。罐两端设有帘式罐门，为了将矿车推进罐笼，罐笼底部敷设轨道。为了防止提升过程中发生跑车事故装有阻车器。,在罐笼上设有罐耳并使其紧靠在罐道上保证罐笼平稳的沿着罐道运行。罐道可分为刚性及柔性两种，刚性罐道有钢轨罐道、木罐道及组合罐道三种；柔性罐道即钢丝绳罐道。罐笼上部还设有防坠器（又称为断绳保险器）。,罐笼防坠器,钢罐笼,铝合金罐笼,某矿副井井口进罐笼侧,四绳乘人罐笼,四绳单层罐笼,单层双车罐笼,双层单车罐笼,（1）单绳罐笼如：GLS11/1、GLGY12/2,（2）多绳罐笼,其它符号意义同上。,斜井箕斗,四绳双层罐笼箕斗,箕斗,1、立井箕斗型号意义（1）立井单绳箕斗（如：JL3）,（2）立井多绳箕斗,JDS12/1104、JDSY12/1104、JDG12/1104,提升容器的选型,与罐笼比较，箕斗的优点是：自重小；井筒断面小；无需增加井筒断面就能在井下使用大型矿车；装卸载时间少，生产能力大，缺点是：必须设井下和井口矿仓及装卸载设备；井架高度较大；不能运送人员及材料，必须另设铺助提升设备。罐笼的优点是：不需设井下及井口矿仓；井架高度小；便于矿石分类运输；可用于主井或副井提升。缺点是：自重较大，因而使提升机尺寸及电动机功率增大，效率较低。因此，在大中型矿山中，常把罐笼作为辅助提升容器，但在小型矿山中，罐笼就常用作矿石提升容器,选箕斗还是罐笼作为矿石提升容器，需经技术经济比较后确定。通常有色金属矿山日产为6860千牛左右、井深为300米上下时，多采用罐笼提升；日产超过9800千牛井深大于300米，常采用箕斗提升,提升容器规格的选择,1.箕斗规格的选择1)小时提升量,2)箕斗规格的选择,2.罐笼规格的选择,1)主井提升用罐笼根据矿车的外形尺寸概算小时提升量同上,1)副井提升用罐笼根据矿车的外形尺寸保证在45分钟内运送完一班人员考虑运送材料设备等.,罐笼升降人员和物料，应符合下列规定：,（一）罐笼须装设能打开的活顶盖；（二）罐笼底板应铺设坚固的无孔钢板。如罐底装有转动阻车器的连杆时，底板须设检查孔，检查孔应用钢板可靠地封闭；（三）罐笼侧壁与罐道接触部分，禁止使用带孔的钢板。罐内要装设扶手；（四）罐笼两端出入口，应装设向里开的罐门（闩在外面），或其他类型的罐门，其高度（由罐笼底板算起）不得小于米；（五）罐笼内须设有工作可靠的阻车器。提升系统用的罐笼的最大载重量，应在井口公布。,罐笼的层高和容许一次载人数量，应符合下列规定：,（一）单层或多层罐笼最上层的净高不得小于米，防坠器的拉杆弹簧须有保护套筒;（二）多层罐笼其他各层的净高不得小于米：（三）应按每人占用平方米底板面积计算罐笼载人量。罐笼每层一次载人数量，应明确规定并在井口公布。,在竖井内用带平衡锤的单罐笼提升人员和物料时，须符合下列规定：,（一）平衡锤用的钢丝绳须和罐笼用的钢丝绳规格相同，并须做同样的检查和试验；（二）专门升降人员的罐笼的平衡锤重量，须等于罐笼自重加上规定乘载人员数的总重量；（三）提升人员和物料的罐笼的平衡锤重量，须等于罐笼自重加矿车自重再加有效载重量的一半；（四）平衡锤须沿罐道运行。,导向槽（器）和罐道之间的磨损，达到下列程度时应予以更换：,（一）钢轨罐道的一侧磨损超过毫米；（二）钢轨罐道的轨腰磨损超过原厚度的；（三）木罐道的一侧磨损超过毫米；（四）导向槽的一侧磨损超过毫米；（五）钢轨罐道和罐笼导向槽在一侧总磨损量达到毫米；（六）钢丝绳罐道表面钢丝在一个捻距内断丝超过；封闭钢丝绳的表面钢丝磨损超过；导向器磨损超过毫米。,检修、检查井筒时，允许人员站在空提升容器的顶盖上工作，但必须有下列安全防护设施：,（一）必须在保护装置下工作；（二）必须佩带安全带，安全带应挂在提升钢丝绳上；（三）检查井筒时，升降速度不得超过米；（四）容器上应设置专用信号；（五）地表及各中段井口须设人警戒，不准掉落任何物品。,竖井提升系统的提升装置（卷筒、制动装置、保险装置、调整装置、传动装置、连接装置、提升容器、防坠器、导向槽等）、摇台、托台、阻车器、推车机、装卸矿设施和钢丝绳等要每班检查一次，每周由车间设备负责人检查一次，每月由矿机电科长（机械师）检查一次，发现问题，应立即处理，并将检查结果记入提升装置记录簿中。,钢筋混凝土井架、钢井架和多绳提升机井塔每年须检查一次，木质井架每半年须检查一次，检查结果应写成书面报告，有严重问题的要报送主管局（公司），并及时解决。,第三节 提升钢绳,全密封型钢丝绳,三角股钢丝绳,多股多层不旋转钢丝绳,变形密封圆股,钢丝绳的分类、特点和选择,（一）分类及特点1、按钢丝绳的捻法分左捻：按左螺旋方向将股捻成绳。S右捻：按右螺旋方向将股捻成绳。Z交互捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相反。同向捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相同。可分为右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四种。标记代号中，第一个字母表示钢丝绳的捻向；第二个字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。,特点：同向捻钢丝绳柔软，表面光滑，接触面积大，应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，所以矿井提升多用同向捻钢丝绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性较差，易打结。交互捻钢丝绳的结构稳定。我国竖井提升普遍使用同向捻钢绳索道的牵引索，钢绳牵引胶带输送机用的钢绳也采用同向捻的。斜井提升多用异向捻的钢绳。,2、按钢丝在股中互相接触情况分（1）点接触钢丝绳 股中各层钢丝捻距不等，钢丝间呈点接触状态。这种钢丝绳造价较低，但钢丝间接触应力大，特别是钢丝绳在绕过滚筒和天轮时，钢丝有应力集中和二次弯曲现象，所以寿命较短。（2）线接触钢丝绳 股中各层钢丝以等捻距捻制，钢丝间呈线接触状态。这种钢丝绳工作时应力降低，耐疲劳性能好，结构紧密，无二次弯曲现象，寿命较长。（3）面接触钢丝绳 它是将线接触钢丝绳股进行特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形而呈棉接触状态，然后再捻制成绳的。面接触钢丝绳具有结构紧密，表面光滑，不易变形，钢丝间接触面积大，刚性强和耐磨损等优点。,3、按绳股断面形状分（1）圆形股绳 绳股断面为圆形。这种绳易于制造，价格低，是矿井提升应用最多的一种钢丝绳。（2）异形股绳 绳股断面形状有三角形和椭圆形两种。三角股钢丝绳：强度比同直径圆形股绳要高，承压面积大，外层钢丝磨损小；外层钢丝粗，排列方式好，抗挤压性能好，尤其是在多层缠绕时，过渡比较稳定；寿命比圆形股长。椭圆股钢丝绳：支撑面积大、抗磨损性能好，但绳的稳定性差，不适于承受较大的挤压力。这种绳股多用来与其它绳股捻制成多层不旋转钢丝绳。,（二）钢丝绳结构选择 1、对于单绳缠绕式提升，一般宜选用光面右同向捻、断面形状为圆形股或三角股、接触形式为点或线接触的钢丝绳；对于矿井淋水大，水的酸碱度高，以及在出风井中，由于腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳。2、在磨损严重的条件下使用的钢丝绳，如斜井提升等，应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳；斜井串车提升时，宜采用交互捻钢丝绳。3、对于多绳摩擦提升，一般应选用镀锌、同向捻的钢丝绳，断面形状最好是三角股。4、罐道绳最好用半密封钢丝绳或三角股绳，表面光滑，比较耐磨。,各种提升设备用的钢丝绳，悬挂时的安全系数，必须符合下列规定：,（一）专用于提升人员的不低于；（二）提升人员和物料用的不低于；提升物料的不得低于；（三）专用于提升物料的，不低于；（四）多绳摩擦提升钢丝绳，提升人员或提升人员和物料用的，不低于；提升物料用的，不低于；（五）用作钢丝绳罐道的，不低于；用作防撞钢绳的，不低于。,提升钢绳的选择计算,提升钢丝绳（用于摩擦轮式提升机的钢丝绳除外）的试验，必须遵守下列规定：,（一）升降人员或提升人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起，每隔个月试验一次；（二）提升物料用的钢丝绳，自悬挂时起，第一次试验的间隔时间为一年，以后每隔个月试验一次；（三）悬挂吊盘用的钢丝绳，自悬挂时起，每隔一年试验一次。,使用中的钢丝绳，经定期试验，安全系数低于下列系数值时，必须更换：,（一）专门提升人员的；（二）提升人员和物料的；（三）专门提升物料和悬挂吊盘的。,钢丝绳在一个捻距内，断丝数超过下列数值时，须更换新绳：,（一）提升钢丝绳，（如断丝在端部，允许切去断丝部分，继续使用）；（二）平衡钢丝绳，；（三）倾斜角在度以下的斜井提升钢丝绳，。提升钢丝绳，直径比开始使用时缩小，或捻距比开始使用时延长，或外层钢丝直径减少时，应更换新绳。,第四节 矿井提升机及天轮,JK系列提升机,JK211.5卷扬机低压控制柜,JK211.5卷扬机电阻柜,JK211.5卷扬机卷筒,JK211.5卷扬机控制台,提升绞车主轴装置,t523盘型制动器,JK211.5卷扬机全景,配套减速机,矿井提升机结构,1、主轴装置作用1）缠绕提升钢丝绳；2）承受各种正常载荷，并将载荷经轴承传给基础；3）承受在各种紧急事故下所造成的非常载荷；（一般要求在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形。）4）当更换提升水平时，调节钢丝绳的长度（仅限双滚筒提升机）。,2、深度指示器 深度指示器是矿井提升机的一个重要附属装置。它的作用是：1）指示提升容器在井筒的位置；2）容器接近井口停车位置发出减速信号；3）过卷保护；4）减速阶段通过限速装置进行限速保护等。目前我国提升机应用较多的是圆盘式深度指示器和牌坊式深度指示器。,1、圆盘式深度指示器 圆盘式深度指示器由发送部分和接收部分组成，其原理是传动轴经齿轮传动，将提升机旋转运动传给发送自整角机，该自整角机再将信号传给圆盘式深度指示器上的接收自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示器位置的目的。深度指示盘装于司机台上，有粗针和精针两个指针，精针只在容器接近井口时才转动，以便指示精确的停车位置。深度指示器上还配有连击铃，当提升机减速开始时，此铃发出声响，提醒司机作减速操纵。特点：圆盘式深度指示器结构简单，使用可靠，精度高，易实现自动化，但直观性差。,2、牌坊式深度指示器牌坊式深度指示器主要由传动轴、直齿轮、锥齿轮、直立的丝杠、梯形螺母、支柱、标尺等组成。在提升机工作时，其主轴带动深度指示器上的传动轴，直齿轮，锥齿轮带动两个直立的丝杠以相反方向旋转，利用支柱分别限制装在丝杠上的梯形螺母旋转，因两个丝杠都是右螺纹，故迫使两个螺母，只能沿支柱作上、下相反方向的移动，从而指示出井筒中两容器一个向上，另一个向下的位置。在两支柱上固定着的标尺上，用缩小的比例根据矿井的具体情况，刻着与井筒深度或坑道长度相适应的刻度，当装有指针的梯形螺母移动时，则指明了提升容器在井筒的位置。特点：优点是指示清楚、直观、工作可靠；缺点是不够精确。,型号意义：J K/滚筒名义直径，m；矿用；卷扬机（即提升机）；滚筒数目（2表示双滚筒；1表示单滚筒，一般省略）,单绳提升机主要尺寸的计算与选择,提升装置的天轮、卷筒、主导轮和导向轮的最小直径与钢丝绳直径之比，必须符合下列规定：,（一）摩擦轮式提升装置的主导轮，有导向轮时，不小于；无导向轮时，不小于；（二）地表提升装置的卷筒和天轮，不小于；（三）井下提升装置和凿井的提升装置的卷筒和天轮，不小于；（四）废石场的提升或运输装置的卷筒和导向轮，不小于；（五）悬挂吊盘、吊泵、管道用的绞车的卷筒和天轮，凿井时运料用绞车的卷筒，不小于；（六）移动式辅助性绞车不受此限。,提升装置的卷筒、天轮、主导轮、导向轮的最小直径与钢丝绳中钢丝的最大直径之比，必须符合下列规定：,（一）地表提升装置，不小于；（二）井下或凿井用的提升装置，不小于；（三）凿井期间升降物料的绞车或悬挂水泵、吊盘用的提升装置，不小于。,单绳提升机主要尺寸的计算与选择,卷筒直径卷筒宽度提升机最大静拉力及最大静拉力差的验算,天轮,第五节 提升机与井筒的相对位置,一、井架高度,二、卷筒中心至井筒提升中心线间的水平距离,三、钢绳的弦长,四、钢绳的偏角,五、钢绳的仰角,各种提升装置的卷筒上缠绕钢丝绳的层数必须符合下列规定：,（一）在竖井中升降人员或升降人员和物料的，应缠绕单层。在特殊情况下，准许缠绕两层，但须制定切实可行的安全措施；（二）竖井中专用于升降物料的或在度以下的斜井中提升人员的，准许缠绕两层；（三）在度以下、斜长超过米斜井中升降人员的，准许缠绕三层；（四）盲井（包括竖井、斜井）中专为升降物料的或地面运输用的，准许缠绕三层；,（五）在开凿竖井或斜井期间升降人员和物料的，准许缠绕两层；如深度或斜长超过米时，准许缠绕三层；（六）移动式或辅助性专为提升物料用的，以及凿井期间专为升降物料的，准许多层缠绕。,竖井提升系统应设置预防过卷装置，其过卷高度应符合下列规定：,（一）提升速度在每秒米以下时，不小于米；（二）提升速度在每秒米以下时，不小于米；（三）提升速度在每秒米以上时，不小于最大提升速度值，提升速度大于每秒米时，不小于米；（四）开凿竖井用的吊桶，不小于米。,提升装置的机电控制系统，应有下列保护与电气闭锁：,（一）限速保护装置：罐笼提升系统最大速度超过每秒米，箕斗提升系统最大速度超过每秒米时，应设限速保护装置，以控制提升容器在接近井口时，速度不超过每秒米；（二）主传动电动机的短路及断电保护装置：保证安全制动及时动作；（三）过卷保护装置：安装在井架和深度指示器上。当提升容器或平衡锤超过正常卸载（罐笼为进出车）位置米时，使提升设备自动停止运转，同时实现安全制动。过卷保护装置还应设置不能再向过卷方向接通电动机电源的联锁装置；（四）过速保护装置：当提升速度超过规定速度的时，使提升机自动停止运转，实现安全制动；,（五）过电流及无电压保护装置：当提升机过负荷或供电中断时发生作用，使提升机自动停止运转；（六）提升机操纵手柄与安全制动之间的联锁装置：操纵手柄不在“”位、制动手柄不在抱闸位置时，不能接通安全制动电磁铁电源，而解除安全制动；（七）闸瓦磨损保护装置：闸瓦磨损超过容许值时，应有信号显示及安全制动；,（八）使用电气制动者，当制动电流消失时，应实现安全制动；（九）圆盘式深度指示器自整角机的定子绕组断电时，应实现安全制动；（十）圆盘闸制动系统，制动油压过高或制动油泵电动机断电时，应安全制动；,（十一）润滑系统油压过高或过低或制动油温过高时，应使下一次提升不能进行；（十二）当提升容器到达两端减速点时，应使提升机自动减速或发出减速信号；（十三）采用直流电动机传动时，主传动电动机应装设失励磁保护；（十四）电机扩大机应有事故停车保护装置；（十五）测速回路应有断电保护；（十六）提升机与信号系统之间的闭锁装置：司机未接到工作执行信号不能开车，同时还应设有解除这项闭锁的装置，该装置未经许可，司机不得擅自动用。,提升设备应装设下列仪表：,（一）提升速度在每秒米以上的提升机，须装设速度指示器或自动速度记录器；（二）电压表和电流表；（三）压力表（指示制动系统的气压表或油压表以及润滑油压表）。,罐笼提升信号系统，应设有下列信号：,（一）工作执行信号；（二）提升中段指示信号；（三）提升种类信号；（四）检修信号；（五）事故信号；（六）无联系电话时，应设联系询问信号。箕斗提升信号系统，应设有（一）、（二）、（五）、（六）各款信号。,在下列情况下，井下各中段可直接向卷扬机司机发出信号：,（一）紧急事故停车；（二）用箕斗提升矿石或废石；（三）用罐笼提升矿石或废石，但必须由井口总信号工转换灯光信号给卷扬机司机后，司机才能听从某一中段的信号工指挥。,所有升降人员的井口及卷扬机室，均须悬挂下列布告牌：,（一）每班上下井的时间表；（二）信号标志；（三）每层罐笼内每次允许乘罐的人数；（四）其他有关升降人员的禁止和注意事项。,第八章 提升设备的运动学和动力学,第一节 提升速度的确定,提升速度的要求,竖井用罐笼升降人员的加速度和减速度，不得超过米平方秒，其最大速度不应超过下列公式的计算值：式中：为最大速度，米秒；为提升高度，米。但不得大于米秒。竖井升降物料时，提升容器的最大速度，不得超过下列公式计算值：式中：为最大速度，米秒；为提升高度，米。,第二节 提升设备的运动学,第三节 提升设备的动力学,竖井多绳提升,第一节 概述,与单绳提升机比较，多绳提升机的优点是：(1)因为钢绳不是缠绕在卷筒上，而是搭在主导轮(卷筒)上，所以提升高度不受卷筒容绳量的限制，特别适合于深井提升；(2)由于载荷是由数根钢绳承担，所以提升钢绳直径比相同载荷下的单绳提升的小;主导轮直径也较小，因此，在相同提升载荷下，多绳提升机具有体积小、重量轻，节省材料，容易制造、安装和运输方便等特点；,(3)由于多绳提升机的运动质量小，故提升电动机的容量和电耗就相应减小(4)在卡罐和过卷时有打滑的可能性，可以避免断绳事故的发生；(5)提升设备的安全性高(因为绳数多，同时断绳的可能性很小)，可以不设断绳保险器；(6)当采用数目相同的左捻和右捻钢绳时可以消除由于钢绳松捻而形成的容器罐耳对罐道的作用压力，从而减小容器的运行阻力和罐道的磨损。,多绳提升的缺点是：,(1)数根钢绳的悬挂、更换、调整、维护和检修工作复杂；(2)当一根钢绳损坏而需要更换时，为了保持每根钢绳都具有相同的工作条件，往往需要更换所有的钢绳；(3)因为不能调节绳长，所以双容器提升时不能同时用于多中段提升，也不适用竖井开凿时的提升工作；(4)由于提升钢绳和主导轮上的衬垫间有蠕动现象，故对钢绳及衬垫的磨损有一定的影响，对深度指示器的准确性也有影响。综上所述，多绳提升的优点是显著的.,JKM系列多绳摩擦提升机,结束,谢谢!,