矿山运输和提升

矿山运输及提升湖南有色冶金劳动保护研究院绪言矿山运输矿井提升电机车胶带输送机井底车场线路设计井下卡车运输矿井地面用的双线式循环架空索道单绳提升设备的构造运动学、动力学和选型设计多绳提升设备的特点和选择矿井生产的全过程离不开矿山运输及提升工作运输、提升直接关系到生产能否正常进行动脉咽喉运输提升运输及提升工作的任务：采场采下的矿石巷道井底车场井筒地面选矿厂公路铁路废石地面废石场器材设备工作地点人员上下班运输、提升工作量大、费用高耗电量一般占总耗电量的30~40%辘轳——绞车提升机的雏形解放前——落后提升、排水、通风解放后——快速提高电机车、矿车、普通胶带输送机、钢芯胶带输送机、钢绳牵引胶带输送机、架空索道、井下运输卡车、单绳提升机、多绳提升机近年来——发展很快井下卡车、多绳提升机、刚绳芯胶带输送机矿山运输设备分类连续动作式：胶带输送机、循环式架空索道周期动作式（作周期性运行）：机车、卡车辅助机械设备翻车机推车机爬车机阻车器限速器矿井提升设备单绳：钢绳缠绕在卷筒上多绳：钢绳搭在主导轮上课程学习的目的：掌握矿山运输及提升设备的选型计算和轨道线路设计了解矿山运输及提升设备的重要构造、类型、合理使用范围及技术和使用特点重点在介绍原理和使用，通过结构讲述选型滚珠轴承圆柱轴承第一章矿井轨道第一节轨道结构及轨型选择轨道运输是金属矿山运输的主要方式主要设备轨道钢轨——断面一般是工字形轨枕——木质、金属或钢筋混凝土道床——碎石矿车牵引设备辅助机械设备轨道：钢轨型号理论质量（近似值即型号）轨距：标准轨距600mm、762mm、900mm线路坡度：定义及计算公式线路纵断面上两点的高差与其间距之比。（通常千分数表示）‰)(1000‰)(100032133221112nnnplllllilililiLHHi第二节弯曲轨道一、最小弯道半径离心力+轨道间距最小弯道半径车辆运行速度、弯道半径、车辆轴距选取原则见第4页二、轨距加宽三、外轨加宽四、轨道间距及巷道加宽第三节道岔一、单开道岔的构造及工作原理（其它道岔类同）二、道岔的类型单开道岔对称道岔渡线道岔菱形道岔左开右开电动司控道岔风动司控道岔道岔位置显示器第四节线路分岔联接点的平面布置和计算弯道的表示O、R、α、K、T线路分岔联接点的平面布置和计算（安排习题课）第二章、矿用车辆用途：井下及井上运输货物通常按用途、货物性质、构造、容积等来分类按构造分类第一节、矿用车辆分类及构造货物人专用物资固定车箱式翻斗式侧卸式底卸式梭式大型大于2.5立方米中型大于1小于2.5立方米小型不大于1立方米按容积分主要技术数据参见课本14页车皮系数容积系数矿车组成车箱车架轮轴缓冲器连接器名称的含义：Y——冶金G——固定0.7——斗容6——600mm轨距人车，运送人员。固定车箱式固定车箱式第二节、矿车选型和计算一、基本阻力和附加阻力1、基本阻力矿车沿水平的直线轨道等速运行时所产生的阻力。2、附加阻力坡道阻力——降低坡度惯性阻力——无法弯道阻力——外轨抬高二、矿车自溜运行利用坡度和惯性三、矿车选型和矿井矿车数的计算各矿车特点见课本22页。，用系数，分别为矿车的检修和备数目；全矿占用的矿车地点的；某个地点占用的矿车数3.1~25.11.12121121KKKKnZKKZZinii第三节矿车清底见课本第23页共6种悬臂桥式起重机，是安装于竖井井口出车侧室内，用于井口吊大型设备及大件物料的吊装设备，也是检修或更换提升容器及井口设备的起吊工具。第三章轨道运输的辅助机械设备井下轨道运输的辅助机械设备翻车机推车机爬车机阻车器限速器它们使用在装车站、井底车场、地面轨道运输中第一节、翻车机作用：翻车机是固定车箱式矿车的卸载设备。按结构形式分类前倾式翻车机圆形翻车机一、前倾式翻车机的分类及优缺点二、圆形翻车机的分类及优缺点翻车机的使用条件及优缺点比较翻车机图为华电工程为湖北鄂州电厂提供的C型单车折返式翻车机卸车系统第二节、推车机按用途分类按结构分类按能源的种类分类按推车机和矿车的相对位置分类推车机分类：一、链式推车机二、钢绳推车机三、风动推车机链式推车机链式推车机推车机集中液压系统是一种对矿井罐笼提升井上、井下操车设备进行集中控制的液压动力系统。一台液压站作为整套操车设备的动力源。四、钢绳推车机的机型选择和计算启动运行阻力等速运行阻力启动功率等速功率等值功率第三节、爬车机链式爬车机钢绳爬车机风动顶车器链式爬车机功率的计算爬车机的计算生产率第四节、阻车器和限速器阻车器的的用途、结构及工作原理了解限速器气动阻车器手动阻车器阻车器第四章、机车运输机车运输是用机车牵引着一列矿车在轨道上运行。它是水平巷道长距离运输的主要方式。机车分类内燃机车电机车直流电机车交流电机车架线式蓄电池式第一节、矿用电机车的机械设备车架缓冲器和连接器轮对和轴箱弹簧托架轴的传动装置知动系统撒沙装置轮轴直流牵引电动机司机控制器启动电阻自动开关第二节、矿用电机车的电气设备一、牵引电机车特性曲线二、控制器三、受电器四、变阻器五、保护和照明装置第三节、列车运行理论列车运行基本方程式列车：机车和它所牵引的车组的总称。基本假设：•电机车和矿车刚性连接•列车各部分获得相同的速度和加速度三种假设牵引惰行制动加速运行减速运行减速运行0qa0dadzaa1、牵引状态时，根据力的平衡原理有②+③代入①得0aWWF列车运行的静阻力列车的惯性阻力WiQPWQPaQPWaa11.0①②③aiQPFW11.0电机车的牵引力2、制动状态时，电动机牵引力为零，同时加入制动力BWiaQPB11.00PZ为了保证车轮不在钢轨上滑动，必须使牵引力不超过最大的粘着力，即0'PZF扩大到电机车的各主动轮轴上，即nPF制动力制动力必须小于或等于粘着力Z，即注意：不允许出现“抱死”现象扩大到电机车的各主动轮轴上，即zPNB'000PNB第四节、电机车运输计算确定电机车牵引的矿车数计算需要的电机车数目的：一、电机车选型1.装矿点分散且溜井贮矿量小时，选用多台小吨位机车2.装矿点集中、贮矿量大和运距长时选用大吨位机车3.当采用双机牵引时，选用两台同型号机车二、计算所需要的原始资料班设计生产率运输距离（公式）平面图和纵断面图（确定位置、曲线半径及直线和曲线的连接，同时确定坡度，一般为千分之三到千分之十）拟采用的电机车及矿车规格根据矿山的规模来确定按电机车的起动条件计算牵引重量按制动条件计算牵引重量取两者的小值来计算车组中的矿车数按牵引电动机的温升条件对上述结果进行校验并得出结论三、确定电机车牵引的矿车数电机车往返一次的时间一台电机车每班可完成的往返次数完成每班出矿量需要的往返次数每班运输废石、人员、材料设备等所需要的往返次数，可根据矿山情况决定需要的电机车数量需要的电机车总台数（要有备用电机车）四、确定电机车数量第五节硅整流设备的选择及电机车的使用和维修一、变流设备1.电动发电机组2.水银整流器3.硅整流器应用较少已停产优点多、广泛应用二、牵引变流所容量的决定因素1.牵引变流所的连续负荷2.牵引变流所的最大负荷三、电机车的使用和维修硅整流器第六节电机车运算例题（习题课）第五章井底车场运输重车线空车线绕道辅助线路井底车场是井下运输和提升系统的枢纽站，由若干巷道组成。担负运转矿石、废石、人员、材料和设备等的任务，同时也是其它辅助设施设置的场所。其组成如下：第一节竖井井底车场（重点）井底车场的型式与选择井底车场线路平面布置及计算井底车场线路纵断面计算井底车场通过能力第二节斜井井底车场第六章、胶带输送机运输第一节、概述胶带输送机胶带系统整体图整体效果第二节、钢绳芯胶带输送机的原理、构造和特点DT型通用固定式带式输送机DT型通用固定式带式输送机DT型通用固定式带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。适用于输送容量为0.5-2.5吨/米3的块状、粉状等散状物料，也可输送成件物料。DJA型波状挡边带式输送机DJA型波状挡边带式输送机采用具有波状挡边和横隔板的输送带。技术先进、结构新颖、占地面积小，是大倾角输送松散物料的理想设备。LS、GX型螺旋输送机LS、GX型螺旋输送机是散状物料的通用设备，设计制造符合JB/T7679-1995《螺旋输送机》专业标准。刮板输送机是一种适用于任何角度、输送各类散状物料的新型设备。主要有水平型、垂直型和Z型布置形式。SSJ、STJ、STD型井下用输送机主要用于煤矿井下综采、高档普采或一般普采工作面的顺槽运输，也可用于巷道掘井运输。配套的电动机、电气等设备具有隔爆性能，可用于有煤尘瓦斯的环境中。外装电动滚筒油冷式电动滚筒油冷式轻型电动滚筒主要技术参数：带宽（mm）滚筒直径（mm）带速（m/s）功率（kw）B=5003204005006308000.4-----41.5-----30B=650B=800B=1000B=1200B=1400槽型摩擦上调心托辊组槽型上调心托辊组槽型托辊组弹簧缓冲托辊组钢制橡胶螺旋托辊摩擦下调心托辊组双向螺旋上下橡胶托辊组合金橡胶清扫器TDSZ50转向皮带输送机是一种移动转向式皮带输送机，主要用于平房仓的散装进仓作业，该机主要由输送部分，转向部分和行走部分组成。主要适用于大、中型粮食仓库的进仓作业。HQ69型移动式带式输送机，适用于港口、矿山、煤炭、粮食、货场、仓库等部门，是一种转扬简单、应用范围广、生产效率高的输送设备。有效输送长度10米15米输送带宽度500-800(mm)500-800(mm)输送带速度0.8～1.6m/s0.8～1.6m/s输送能力(V=1.0m/s)70～278m3/h70～278m3/h机架调节倾角9°～20°9°～20°输送最大高度3910mm5700mm输送最小高度2000mm2700mm拉紧行程300mm300mm电动机功率2.2kw～5.5kw2.2kw～5.5kw传动机构减速比16.616.6钢丝绳ф12-6×1917米26米胶带4(3+1.5)22米31.8米FU型链式输送机是引进国外先进技术，设计制造的一种用于水平(或倾角＜15°)的输送粉状、粒状物料的新型机械，在技术上处于国内领先水平。型号槽宽(mm)理想粒度(mm)10%最大粒度(mm)最适用输送量m3/h附注链条线速m/min101213.515162025FU150150486～99～1312～2815～231.链运机倾角α≤15°2.物料湿度≤5%主要技术参数：鳞板输送机第三节、胶带摩擦传动第四节、钢绳芯胶带输送机的选型计算第五节、钢绳牵引胶带输送机一、结构及工作原理（胶带、钢绳和槽型耳胶）钢绳牵引胶带输送机是用钢绳作牵引机构，胶带作承载机构的一种输送机。当两条无极钢绳被两个主绳轮传动时，就借助胶带耳槽与钢绳之间的摩擦力带动胶带和带上货物移动。耳槽和胶带各自独立闭合，有自己独立的张紧装置。（即钢绳和胶带各自张紧各自闭合）胶带输送机胶带钢绳中间支架分绳装置传动装置安全保护装置钢条挂胶帆布上下覆盖胶充填胶耳胶二、输送机参数确定输送机的倾角倾斜向上运输时，倾角不大于18度倾斜向下运输时，倾角不大于12度胶带的速度107页表6-16及钢绳与衬垫钢绳与衬垫的粘着系数胶带宽度胶带重量钢绳选择钢绳各点张力的计算钢绳垂度及验算钢绳安全系数的验算电动机功率计算及型号选择管状输送机整体图管状输送机管状输送机结构圆形料场第七章、卡车运输第一节、概述国外广泛采用，国内部分矿山已采用主要的优缺点：优点：1.机动灵活、应用范围广，不需要铺轨架线2.需要设备数量少、重量轻、劳力少3.简化巷道4.大大提高劳动生产率缺点：1.废气污染井下空气2.轮胎消耗量大3.维修量大、费用高4.巷道规格较大，斜坡道坡度不超过百分之三十75