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第六章矿井提升系统目的要求：知识目标：了解罐笼、箕斗和矿本的结构和《煤炭安全规程》对提升机容器结构、罐道和卸载曲轨的有关，了解防坠器和跑车防护的工作原理；了解钢丝绳的结构、分类、使用、维护和检查方法以及《煤矿安全规程》对钢丝绳的相关规定；了解连接装置的结构、特点、使用、维护和检查方法以及《煤炭安全规程》对连接装置的相关规定，熟悉掌握对提升机信号的基本要求及《煤炭安全规程》对立井，斜井提升信号的规定。能力目标提高学员对提升设备的维护，检查能力，从而达到规范操作的能力，全面提高矿井提升能力。思想目标提高学员的安全生产意识，成为一名合格的提升机司机。教学重点主提升机提升信号的有关知识教学难点钢丝绳的相关知识课型：理论课（新授课）教学方法：讲授课、板书演示法、案例法教学过程一组织教学二导入新课三讲授新课第六章矿井提升系统矿井提升系统概述提升容器及其附属装置提升钢丝绳矿井提升信号系统第六章矿井提升系统概述矿井提升系统是矿井生产系统中重要的环节，是联系地面和井下的咽喉要道。矿井提升系统担负着提升全矿井的煤、矸石、材料、设备及人员的重要工作。提升机司机必须熟悉矿井提升设备的性能、构造和工作原理，熟练掌握正确的操作方法，确保提升设备高效、安全、可靠地运行。一矿井提升系统的分类和组成1、矿井提升系统的组成由矿井提升机、电动机、电气控制系统、安全保护装置、提升信号系统、提升容器、提升钢丝绳、井架、天轮、井筒装备以及卸载附属设备等组成。（判断：矿井提升系统只由矿井提升机和钢丝绳组成。）2、矿井提升系统的分类（1）按用途分：主井提升机系统副井提升机系统（2）按井筒倾角和提升容器分：立井普通罐笼提升系统立井箕斗提升系统斜井箕斗提升系统斜井串车提升系统立井吊桶提升系统（3）按缠绕结构形式分：缠绕式提升系统摩擦式提升系统（4）按拖动类型分：交流拖动系统直流拖动系统（5）按常见的提升方式：立井提升斜井提升二、立井提升系统立井提升系统是垂直井筒使用的提升设备，提升容器多采立井箕斗或普通罐笼1、立井箕斗提升系统井下：煤炭——（矿车）——翻车硐室——（卸入）——煤仓——（装入）——箕斗井口：箕斗——煤炭——（卸入）——煤仓上、下两个箕斗分别与两根钢丝绳连接——（绕过）——天轮——（缠于）——提升机卷筒，一上一下，完成提升煤炭的任务。2、立井普通罐笼提升系统一个罐笼位于井底车场水平，另一个罐笼位于井口出车平台。提升机钢丝绳一端与罐笼相连，另一端绕过天轮，缠绕并固定在卷筒上，当电动机带动提升机卷筒旋转时，井下的罐笼上升，井上的罐笼下降，使罐笼在井筒中沿罐道做上下往复运行，进行提升。立井普通罐笼不宜实现自动化提升，多用于辅助提升，如提升矸石，升降人员和设备，下放材料等。在一些小型的煤矿立井普通罐笼也用于提升煤炭。三斜井提升系统斜井提升系统是井筒倾角小于90°的矿井的使用的提升设备，提升容器多用于斜井箕斗或矿车。1、斜井箕斗提升系统运行：煤—（煤车）—翻笼硐室—（翻车）—井下煤仓—（装载闸门）—箕斗地面栈桥箕斗—（卸载）—地面煤仓钢丝绳经过天轮与卷筒连接，带动箕斗在井筒中往复运动，进行提升。优点：生产能力大，能实现装、卸载自动化。缺点：安装装卸载设备和煤仓，故投资较大，适用于年产量大于45万T,井筒倾角度大于25°的大、中型矿井。斜井提升箕斗：翻转式后壁卸载矿井主要用此种2、斜井串车提升系统矿车：提升容器有双钩和单钩之分按车场形式的不同：甩车场单钩平车场一般用双钩串车提升双钩串车甩车场提升与单钩串车甩车场提升不同的是提升重串车和下放空串车同时进行。第二节提升容器及其附属装置一、提升容器提升容器是矿井提升系统用来装运提升物的工具按用途和结构分：箕斗、罐笼、箕斗罐笼（将箕斗和罐笼的功能进行合并后的一种新型矿井提升容器）、矿井、斜井人车、吊桶。按照使用场合的不同分：立井提升容器斜井提升容器（一）、普通罐笼提升煤炭、矸石、升降人员、运送材料和设备罐笼主要用于副井提升，也可以用于小型矿井的主井提升。罐笼吨位：1T、1.5T、3T罐笼：单层和多层之分我国煤矿使用的罐茏：1、立井单绳普通罐笼：①主体部分：骨架、罐盖、罐底、侧板和轨道等；②罐耳：稳定运行，减小容器的摆动；③连接装置：连接罐笼和提升钢丝绳；④阻车器：用来防止罐笼里的矿车在提放时跑出罐笼；⑤防坠器：防止断绳时罐笼坠下。2、立井多绳罐笼：自重较大，留有添加配重的空间，不设防坠器，可连接多根钢丝绳并装设钢丝绳张力平衡装置。3、翻转罐笼4、斜井用罐笼（二）箕斗箕斗是提升煤炭的专用提升容器。1、分类：（1）、按井筒倾角分：立井箕斗、斜井箕斗（2）、按卸载方式不同分：翻转式箕斗、底卸式箕斗（3）按提升机的不同分：单绳、多绳2、组成：悬挂装置、斗箱、卸载闸门组成。箕斗提升必须采用定重装载。（三）矿车矿车用于斜井提升的提升容器，可提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和设备等。按结构和用途分：固定车厢式矿车；翻转式厢式矿车；底卸式矿车；人车；材料车等。矿车的基本部件：车厢；车架；轮对；转接器连接器：牵引链；插销（有防脱落装置，锁圈式防脱落装置效果较好）；插销座。倾斜井巷运输时，矿车之间的连接、矿车与钢丝绳之间的连接，必须使用不能自行脱落的连接装置，并加装保险绳。矿车连接装置必须每年进行1次2倍于其最大静荷重的拉力试验。倾斜井巷运输用的钢丝绳连接装置，在每次换钢丝强绳时，必须用2倍于其最大静荷重的拉力进行试验。矿车的车梁、碰头和连接插销，安全系数不小于6。保险链、连接环、链和插销，必须做抽样拉断试验，不符合要求时不得使用，初次使用前和使用后每隔2年，必须逐个以2倍于其最大静荷重的拉力进行试验，发现裂纹或永久伸长量超过0.2%时，不得使用。二、附属装置（一）防坠器1、防坠器的作用和结构防坠器又称断绳保险器，是提升系统的安全装置之一。作用：当提升钢丝绳或连接装置断裂时，防坠器能迅速、自动、准确地使罐笼平稳地支撑在罐道（或制动绳）上，防止坠井造成严重事故。单绳提升罐笼、带乘人间的箕斗，必须装设可靠的防坠器。结构：开动机构、传统机构、抓捕机构和缓冲机构。开动机构、传统机构：连在一起，弹簧和杠杆系统组成。抓捕机构、缓冲机构：连在一起。我国防坠器主要有木罐道防坠器、钢轨罐道防坠器及制动绳罐道防坠器三种。2、防坠器的维护和试验。防坠器的各个连接和传动部分，每天必须由专职人员检查一次，每月还必须组织有关人员检查一次，检查和处理结果都应留有记录。防坠器的制动绳（包括缓冲绳）至少每周检查1次，当制动钢丝绳在一个捻距内断丝面积为钢丝总面积的10%时，或者制动钢丝绳的直径减小量达10%时，必须更换。新安装或大修后的防坠器，必须进行脱钩试验，合格后方可使用，对使用中的立井罐笼防坠器，应每6个月进行一次不脱钩试验，每年进行一次脱钩试验。对使用中的斜井人车防坠器，应每班进行1次手动落闸试验，每月进行1次静止松绳落闸试验，每年进行1次重载全速脱钩试验。（二）罐笼承接装置罐笼承接装置：1、罐座：利用可伸缩的托爪托住罐笼，使矿车能平稳进出。罐座使司机的操作复杂且易过卷，容易发生蹲罐事故，钢丝绳易产生疲劳破坏，升降人员时，严禁使用罐座。2、摇台：由能绕轴转动的两个钢臂组成，安装在通向罐笼进出品处。3、支罐机：由液压缸、支托装置组成，调节距离可达1000mm。支罐机的优点：能准确地使罐笼内轨道与车场固定轨道对接，方便矿车和人员进出；由于活动底盘是托在支罐机上，矿车进出平稳，提升钢丝绳不承受进出矿车时产生的附加载荷，延长了钢丝绳的使用寿命，车场布置紧凑。支罐机的缺点：罐笼有活动底盘，使罐笼的结构复杂，而且须増设供支罐机用的液压动力装置。（三）罐耳罐耳安装在罐笼和箕斗的顶部和底部。其作用是对提升容器在井筒中的运行起到导向作用，使容器沿罐道平稳运行，减少容器的摆动量。提升容器的罐耳在安装时与罐道之间所留的间隙：使用滑动罐耳的刚性罐道每侧不得超过5mm，木罐道每侧不得超过10mm；钢丝绳罐的罐耳滑套直径与钢丝绳直径之差不得大于5mm，采用滚轮罐耳的组合钢罐道的辅助滑动罐耳，每侧间隙应保持10—15mm。（四）罐道罐道是提升容器的导向装置，其作用是清除在提升过程中提升容器的横向摆动，使容器在井筒中高速、安全、平稳地运行。罐道：1、刚性：钢轨各种型钢和方木：（1）钢轨罐道：侧向刚性小，易造成容器的横向摆动，一般用于提升速度和终端载荷都不大的提升设备；（2）矩形组合罐道：优点：罐道附性强，提升容器运行平稳，罐道和罐耳磨损小，服务年限长，在终端负荷的提升速度都很大时，使用这种罐道更为合适。2、挠性：采用钢丝绳(五)卸载曲轨及其后备保护形式1、卸载曲轨矿用箕斗的卸载方式为固定曲轨自动卸载长度长度底卸式3t箕斗的卸载曲机→2.15m；4t、6t、8t、→2.13m。当重箕斗进入卸载曲轨，箕斗必须低速爬行，其爬行速度一般限制在0.5m/s以下，当井上箕斗离开卸载曲轨，井下箕斗离开装载设备以前，其速度一般限制在1.5m/s以下。2、箕斗进出卸载曲轨时的灯光显示后备保护坠箕斗事故为防止箕斗后突然下落拉断钢丝绳，故设立了箕斗顺利通过卸载曲轨灯光显示的后备保护。即当重箕斗进入卸载曲轨至卸载位置时，小灯泡逐个亮起来显示其通过的过程，当空箕斗离开卸载位置开始在卸载曲轨内进行初加速时，小灯泡又逐个熄灭，显示箕斗离开卸载曲轨的过程。靠箕斗进出卸载曲轨时的灯光显示向操作工显示箕斗卸载的全过程，以防止卡箕斗时松绳和满仓信号失灵所造成的断绳坠箕斗事故。（六）斜井防跑车装置倾斜井巷提升时，由于断绳、断链、上部水平车场错误连接或没有连接及误操作挡车装置等原因，发生跑车事故，必须安设跑车防护装置。跑车防护装置的结构：门式、网式、阻吊式、杠梁式等，一般由传感装置、执行机构、缓冲机构3个部分组成。第三节提升钢丝绳提升钢丝绳是连接提升容器和提升机，传递动力的重要部件。一、钢丝绳的结构与分类（一）钢丝绳的结构提升钢丝绳：丝、股、绳（绳蕊：金属绳蕊：钢丝；纤维绳蕊：剑麻、黄麻）钢丝：优质碳素结构圆钢条直径为0.4—4mm选用抗拉强度：立井：1550MPa或1700MPa；斜井：1400MPa或1550MPa抗腐蚀能力，钢丝表面可以镀锌，称为镀锌钢丝。钢丝的韧性：特号、Ⅰ号和Ⅱ号三种，提升矿物用特号和Ⅰ号；提升人员：特号钢丝绳（二）提升钢丝绳的分类1、按股内各层钢丝间的接触情况分类：（1）点接触钢丝绳（D）：接触应力大，导致提前产生疲劳，使用寿命较短；（2）线接触钢丝绳：特点：钢丝绳比较柔软、紧密，使用寿命较长，当拉断力相同时，其绳径较小。2、按股在绳中的捻向分类：（1）左捻钢丝绳左螺旋方向S捻钢丝绳；（2）右捻钢丝绳右螺旋方向。3、按丝在股中和股在绳中捻向分类：（1）同向捻钢丝绳：绳中股的捻向和股在丝中的捻向相同。特点：比较柔软、易弯曲、弯曲应力小、表面光滑、与绳股接触面积大、磨损小，使用寿命长，断丝容易发现，提升机多选用同向捻绳；缺点：容易松动、旋转，承载后，本身的伸张率较大，易打结。因此它不允许在无导向装置情况下使用。（2）交互捻钢丝绳：绳中股的捻向与股中丝的捻向相反。多用于钢丝绳罐道的竖井提升。4、按绳股的断面形状分类：（1）普通圆形股：绳股断面为圆形。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：绳股断面形状为三角形或椭圆形。①三角形：三角股具有直径相同时，强度较高，承压面积大，外层钢丝磨损小，抗挤压性能好，稳定性较好，寿命较高；②椭圆形：具有较大的承压面积和较好的抗磨损性能，但绳的稳定性差，不适宜承受较大的挤压力。5、特种钢丝绳：（1）、多层股不旋转钢丝绳：具有二层或三层绳股，主要用作尾绳和凿井提升钢丝绳。（2）、密封钢丝绳和半密钢丝绳密封钢丝绳是中心钢丝周围螺旋状缠绕着一层或多层圆钢丝。特点：金属断面系数最大、表面光滑、承压面积大、耐磨损、耐腐蚀，几乎不旋转；弹性伸长小；但绳的挠性差、接头困难、制造比较复杂、价格高。多用于罐道绳。（3）工扁钢丝绳：断面为扁矩形柔软、不旋转、运行平稳；但制造复杂，生产效率低，其价格高，用作尾绳或凿井提升绳。（三）、钢丝绳类型的选用原则考虑安全技术、使用寿命、价格、