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www.cnzj5u.com煤矿提升、运输安全与事故预防景海龙主讲内容第一章矿井提升系统的组成和分类第一节概述第二节提升容器第三节井架和天轮第四节提升钢丝绳第五节矿井提升机第二章矿井提升运输安全第三章常见的机械故障及事故预防矿井提升设备的用途、组成及系统分类§1-1概述（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。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。用途是：把井下煤和矸石沿井筒提升到地面；下放材料；在地面和井底之间升降人员、设备等。（一）矿井提升设备的用途（三）矿井提升系统根据提升方式的不同，矿井提升系统主要可分为以下几种。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统4．立井多绳摩擦式罐笼提升系统5．斜井箕斗提升系统6．斜井串车提升系统§4-2提升容器按结构我国煤矿竖井，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。箕斗罐笼矿车人车吊桶竖井箕斗斜井箕斗底卸式箕斗侧卸式箕斗翻转式箕斗后壁卸载式箕斗翻转式箕斗普通罐笼翻转式罐笼提升容器:直接装运煤炭、矸石、人员、材料及设备的工具。www.cnzj5u.comwww.cnzj5u.com二、箕斗（一）箕斗：仅用于提升煤炭1、箕斗主要组成：悬挂装置、斗箱、卸载闸门；立井多绳箕斗固定斗箱底部卸载式箕斗；优点：闸门结构简单、严密，卡箕斗产生断绳的可能性小，基本要求：①结构坚固，重量轻；②有足够的的刚度，能承受冲击载荷；③装卸速度快；④运行可靠，不撒煤，特别是闸门要可靠；⑤在井筒中容易布置，卸载时不使井架受力过大；用途：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筒作上下直线运动。它直接关系到矿并的正常生产、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。§4-4提升钢丝绳一、提升钢丝绳的结构、类型及使用范围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芯制成。一般由六个绳股组成。绳芯多用抗拉强度大的窨麻、剑麻、马尼拉麻制成，一般由3、4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（一）钢丝绳的结构生锈；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。钢丝由于韧性不同而为特号、Ⅰ号和Ⅱ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。钢丝绳的钢丝材料为优质炭素结构钢。抗拉强度为1400～2000兆帕（MPa）。抗拉强度大，绳的直径可以小些。抗拉强度过大，可弯曲性差，易断丝。一般矿井提升多采用抗拉强度为1700兆帕以下的，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1700兆帕（MPa）为好。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，但镀锌以后钢丝绳强度稍有下降，它常被用于摩擦提升。光面钢丝绳用于缠绕式提升，使用时要定期涂油以防锈蚀。（二）钢丝绳的类型及使用范围1、按钢丝绳的捻法分图4-1钢丝绳的捻法a—交互右捻；b—同向右捻；c—交互左捻；d—同向左捻右捻交互右捻同向右捻丝在股中捻向与股在绳中捻向相反丝在股中捻向与股在绳中捻向相同左捻交互左捻同向左捻当钢丝绳缠绕在卷筒上呈左螺旋时，则选用左捻钢丝绳，反之选用右捻钢丝绳。这主要是为了避免钢丝绳松捻。目前提升机滚筒多为右旋缠绕，所以随之多选用右捻钢丝绳。同向捻的钢丝绳较柔软、表面光滑、耐弯曲、耐疲劳、使用寿命长，所以立井以及斜井箕斗提升多用。但同向捻有它的缺点，即悬挂困难，容易松散和卷成环状，甚至可能打结，所以在斜井串车提升中需要经常摘挂钩。在钢丝绳有自由端的情况下，多选用结构较稳定的交互捻钢丝绳。缠绕方法与特点（1）点接触钢丝绳绳6x7股（1+6）绳纤维芯绳6x19股（1+6+12）绳纤维芯绳6x37股（1+6+12+18）绳纤维芯2、按股内丝与丝的接触形式分点接触钢丝绳其股内各层钢丝捻距不等，各层丝之间呈点接触。绳6x19股（1+6+12）绳纤维芯点接触钢丝绳股特点：造价较低，钢丝间接触应力大，在钢丝绳经过滚筒和天轮时，钢丝受到二次弯曲、拉伸和横向挤压，受力情况复杂，所以使用寿命较短。（2）线接触钢丝绳西鲁式绳6x19股（1+9+9)绳纤维芯瓦林吞绳6W(19)股(1+6+6/6)绳纤维芯填充式绳6T(25)股(1+6+6+12)绳纤维芯西瓦西（混合式）绳6XW(36)股(1+6+7/7+14)绳纤维芯绳6T(25)股（1+6+6+12）绳纤维芯填充式线接触钢丝绳股特点：绳股各层由不同直径的钢丝捻成，层间钢丝呈线型接触。6股25丝填充式钢丝绳的股，钢丝绳工作时应力降低，耐疲劳好，结构紧密，金属断面利用系数较高，比普通钢丝绳寿命增长0.75倍。（3）面接触钢丝绳。钢丝经加工压制制成特殊形状后捻成，呈面接触。这种钢丝绳具有结构紧密、间隙小、不易变形、股内丝与丝接触面积大、刚性强和更耐磨损等优点。3、按绳股的断面形状分（1）圆形股：我国使用最多为圆形股。（2）异形股：三角股，椭圆股。异形股钢丝绳较圆形股钢丝绳增加了支承面积，因而可以减小钢丝的磨损，增加使用寿命。缺点是结构较复杂，一般用于深井及摩擦轮提升。4、其他不旋转（多层股）钢丝绳，其各相邻层股的捻向相反。特点是受终端载荷后旋转较小，适于作尾绳和凿井时不用罐道的吊桶提升使用，也可作钢丝绳罐道。密封（锁股）钢丝绳，特点为钢丝密度大，刚性大，耐磨，但检查内部困难。它适于用立井罐道和架空索道承载索。扁钢丝绳，它受载荷后也不旋转，主要作尾绳用。（一）钢丝绳的选择１钢丝绳选择原则：使用条件和钢丝绳的特点。应考虑使用寿命长、维护方便，供应充足，价格便宜等因素。总之要达到安全、经济、合理的目的。斜井提升钢丝绳常与地面摩擦。为了抗磨损和腐蚀，应当选用绳股表层钢丝直径较粗、有纤维芯的6股7丝钢丝绳，或线接触的西鲁式6股19丝钢丝绳。立井提升要求钢丝绳具有韧性好、强度高、耐疲劳、抗腐蚀等特点，因此（单绳或多绳摩擦轮提升）最好选用三角股钢丝绳。在井筒淋水大，水的酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳，因腐蚀严重应选用镀锌钢丝绳。用于高温和有明火的地方，如煤矿矸石山等，应选用金属绳芯钢丝绳。罐道绳最好用半密封钢丝绳或三角股绳。二、提升钢丝绳到选择、维护、检验2捻向选择原则：我国提升钢丝绳多用同向捻绳，绳的捻向与绳在滚筒上的缠绕螺旋线方向一致。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻绳，目的是防止钢丝绳松捻。多绳摩擦提升为了克服绳在工作中的旋转给容器导向装置造成磨损，一般选左、右捻各一半。（二）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；润滑油要求黏性好、抗振动、淋水不易冲掉；要有较好的黏温性，低温不硬化，高温不流失；要有良好的防锈性、润滑性；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的速度进行认真检查，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。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不到良好的润滑而发生腐蚀断丝；（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18毫米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。7、钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的段如果长度增加0.5%以上或有明显损伤，要更换新绳；§4-5矿井提升机一、提升机的类型缠绕式摩擦式单绳缠绕式多绳缠绕式单滚筒双滚筒可分离滚筒多绳摩擦式单绳摩擦式内装式工作原理结构设备布置方式有塔式落地式两根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滚筒上；另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接，通过电动机改变滚筒的转动方向，可将提升钢丝绳分别在两个滚筒上缠绕和松放，以达到提升或下放容器，完成提升任务的目的。。二、单绳缠绕式提升机的结构和工作原理§4-6提升机常见机械故障及排除一、主轴装置常见故障原因及排除方法故障现象故障原因排除方法1。主轴断裂或弯曲1、各支承轴承的同心度和水平度偏差过大，使轴局部受力过大，反复疲劳折断；2、经常超载运转和重负荷冲击，使轴局部受力过大产生弯曲。3、加工装配质量不符合要求；4、材质不佳或疲劳1、调整同心度和水平度；2、防止重负荷冲击；3、保证加工质量；4、更换合乎要求的材质2。滚筒产生异响1、连接件松动或断裂，产生相对位移和振动2、滚筒筒壳产生裂纹或强度不够，产生变形3、焊接滚筒开焊4、游动滚筒衬套与主轴间隙过大5、离合器有松动6、键松动1、进行紧固或更换2、焊接处理或在筒内用型钢加补强筋3、焊接处理4、更换衬套，适当加油5、调整，紧固连接件6、背紧键或更换键3．滚筒筒壳发生裂缝1、筒壳钢板太薄，由于计算误差太大2、局部受力过大，连接零件松动或断裂3、木衬磨损或断裂1、按精确计算结果，更换筒壳2、筒壳内部加立筋或支环，拧紧螺栓3、更换木衬4．轴承发热、烧坏1、缺润滑油或油路堵塞2、润滑油脏，混进杂物3、间隙小或瓦口垫磨轴4、与轴颈接触面积不够5、油环卡塞1、补充润滑油，疏通油路2、清洗过滤器，换油3、调整间隙及瓦口垫4、刮瓦研磨5、检查修理油环二、减速器常见故障原因及排除方法故障现象故障原因排除方法1．点轮有异响和振动过大1、齿轮装配啮合间隙超限或点蚀剥落严重。2、轴向串量过大3、各轴水平度及平行度偏差太大4、轴瓦间隙过大5、键松动6、齿轮磨损过大1、调整齿轮啮合间隙，限定负荷，更换润滑油2、调整串量3、重新调整各轴的水平度及平行度4、调整轴瓦间隙或更换5、背紧键或换键6、进行修理或更换齿轮2．点轮磨损过快1、装配不好，齿轮啮合不好2、润滑不良或油有杂质3、加工精度不符合要求4、负荷过大或材质不佳5、疲劳1、调整装配2、加强润滑3、适当检修处理4、调整负荷或更换齿轮5、修理或更换4．传动轴弯曲或折断1、材质不佳或疲劳2断齿进入另一齿轮齿间空隙，齿顶顶撞3、齿间掉入金属硬物，轴受弯曲应力过大4、加工质量不符合要求，使轴产生大的应力集中1、改进材质2、发现断齿及时停车，及早处理断齿3、杜绝异物掉入4、改进加工方法，保证加工质量3．齿轮打牙断齿1、齿间掉入金属异物2、突然重载荷冲击或反复重复载荷冲击3、材质不佳或疲劳1、检查取出，更换点轮2、采取相应措施，杜绝超负荷运转3、更换点轮故障现象故障原因排除方法1．制动器和制动手把跳动或偏摆，制动或松闸不灵活1、闸座销轴及各铰接轴松动或销轴缺油2、传动杠杆有卡塞地方3、制动油缸卡缸4、制动器安装不正5、压力油脏，油路阻滞1、更换销轴，定期注润滑油脂2、检查处理卡塞之处3、检查并调正制动缸4、重新调整找正5、清洁油路，换油2。闸瓦过热及烧伤闸轮1、用闸过多过猛2、闸瓦螺栓松动或闸瓦磨损过度，螺