井筒裝備文檔(基礎(chǔ)知識(shí))

井筒裝備

生產(chǎn)礦井和建礦井的生產(chǎn)力量，主要取決于井筒提升的通過力量。井筒

裝備是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成局部，它不僅關(guān)系到提升能高速、安全運(yùn)行,

而且也直接影響著礦井工人的生命安全。依據(jù)生產(chǎn)的需要和礦井的具體狀況,

井筒裝備的形式也不一樣。且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，一些先進(jìn)的技術(shù)和工藝

也在井筒裝備中不斷地得到推廣和應(yīng)用。

井筒裝備合理的設(shè)計(jì)和高質(zhì)量的安裝，不僅可延長(zhǎng)其使用壽命，削減大

量的維護(hù)工作量，并且還能節(jié)約大量的優(yōu)質(zhì)鋼材，同時(shí)也有利于保證生產(chǎn)的

安全運(yùn)行。

本課程的內(nèi)容主要包括井筒裝備根底學(xué)問和井筒裝備的安裝兩大局部

內(nèi)容。

井筒裝備根底學(xué)問局部主要介紹了立井井筒裝備，其中有剛性井筒裝備

的構(gòu)造和井筒柔性裝備；井筒裝備安裝局部主要介紹了井筒裝備的安裝工藝

和方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、留意事項(xiàng)及要求等。

井筒裝備根底學(xué)問

一、礦山井筒分類

1、依據(jù)外形分：斜井和立井

斜井：主要適用于礦藏離地表較淺口礦藏比較集中的礦井。如山西平朔

東坡煤礦主斜井筒，內(nèi)蒙黃玉川煤礦主斜井筒等。

立井：主要使用于礦藏離地表較深，且礦藏分部在不同平面上。

所以一個(gè)礦井進(jìn)展初步設(shè)計(jì)要考慮礦臧分部、年產(chǎn)量、提升力量、投入

本錢預(yù)算等諸多因素，打算開鑿是立井還是斜井。

2、斜井按用途和功能分：主斜井、副斜井。

3、立井井筒分類：

1）立井井筒：立井井筒上接地面工業(yè)廣場(chǎng)，下連礦井各開采水平，是整

個(gè)礦井通達(dá)地面的主要進(jìn)出口。在礦井生產(chǎn)期間用來提升煤炭（或砰石〕，

井下人員，運(yùn)送材料設(shè)備、提升肝石、通風(fēng)和排水。

2）立井的分類是：

（1）按用途不同分為：提升井、通風(fēng)井、管路井等。

（2）按提升設(shè)備不同分為：箕斗井、罐籠井。

（3）按功能和所占的垂直地位不同分為：主井、副井、風(fēng)井、混合井。

主井：主要作用為礦石提升運(yùn)輸，在煤礦中，通常把提升煤炭的立井成

為主井一般井筒內(nèi)布置兩臺(tái)（或四臺(tái)）箕斗。

副井：通常把升降人員、材料和設(shè)備以及提升砰石的立井稱為副井。副

井內(nèi)裝備一對(duì)或兩對(duì)罐籠。

風(fēng)井：通常作通風(fēng)用或作緊急通道。井筒內(nèi)一般設(shè)計(jì)為一趟梯子間，假

設(shè)干趟管路，井口設(shè)計(jì)有兩臺(tái)大型風(fēng)機(jī)其中一臺(tái)備用，井口有預(yù)留風(fēng)道。

混合井：顧名思義混合提升，井筒內(nèi)一般布置箕斗和罐籠兩套提升系統(tǒng)。

或者還可用以通風(fēng)井。該井筒特點(diǎn)為：斷面較大，提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙提升系

統(tǒng)。兩套提升夾角90。或180。。

二、立井井筒構(gòu)造

1、整個(gè)井筒的全深由井頸、井身和井窩三局部組成。

井頸是井筒最上段直通地表、井壁需要加厚的局部，其深度主要打算于

表土的厚度、性質(zhì)以及井架或井塔的影響范圍而定。

井身是井底車場(chǎng)罐籠進(jìn)出車水平（或箕斗裝載水平）以上井頸以下的這

段井筒。它是立井井筒的主干局部。

井窩是指井底車場(chǎng)進(jìn)出車水平（或箕斗裝載水平）以下的井筒局部。這

三局部的總和就是井筒的全深。

2、井筒的深度主耍依據(jù)煤層的賦存深度及開拓方式而定。

我國(guó)一些礦區(qū)井筒深度達(dá)800-1000米左右。近年來由于深部資源的開

發(fā)、井筒深度不斷地增大，提升設(shè)備由過去的單繩纏繞式提升進(jìn)展為適中深

井需要的多繩摩擦輪提升和適應(yīng)深井（井深在2022米以上）需要的多繩纏

繞式提升機(jī)，從而引起井筒裝備構(gòu)造和井筒安裝施工的一系列改革。

3、我國(guó)煤礦中，立井井筒斷面大局部都是圓形。

4、立井井筒斷面內(nèi)，一般設(shè)有專為布置提升容口的提升開間，另外，

依據(jù)井筒的用途和需要，還設(shè)有梯子間、通風(fēng)間以及延深間等。

5、井筒斷面尺寸的大小，通常依據(jù)提升容器的類型、數(shù)量和外形尺寸，

井筒裝備的類型和規(guī)格；提升容器之間和提升容器與并壁、罐梁之間的安全

間隙，梯子間、管路、電纜的平石布置尺寸，以及所需通過的風(fēng)量來打算。

但是在井深超過千米的礦井，井下溫度增高需要增加風(fēng)量。因此，改進(jìn)井筒

裝備，削減通風(fēng)阻力，滿足井下風(fēng)量的要求，成為確定井筒斷面尺寸的主要

依據(jù)c

三、立井井筒裝備內(nèi)容

1、立井井筒裝備包括：罐道、罐道梁（托架1梯子間、管路、電纜、

井底金屬支承構(gòu)造以及托管梁、電纜支架、防過卷裝置等0

2、罐道和罐道梁（通常稱井筒裝備）是立井井筒裝備的主要組成局部，

是保證提升容器安全運(yùn)行的導(dǎo)向設(shè)施，其作用是消退容器在提升過程中所產(chǎn)

生的橫向搖擺。

3、井筒裝備按其罐道的構(gòu)造不同，可分為剛性裝備（即剛性罐道）和

柔性裝備（即鋼絲繩罐道J兩種。

剛性裝備主要由罐道和罐道梁組成，安設(shè)在整個(gè)井筒的全深，拼成空間

彈性構(gòu)造，作為提升容器安全運(yùn)行的導(dǎo)向，剛性罐道一般由方木，鋼軌和型

綱組合而成，固定在沿井筒縱向、按肯定距離設(shè)置的水平罐道梁上。罐道梁

由型鋼制成，梁端與井壁固定或相互聯(lián)結(jié)排成水平層格構(gòu)造，相鄰水平層格

構(gòu)造之間的距離稱為罐道梁層間距。

柔性裝備系統(tǒng)它是由懸掛在井筒中做提升容器導(dǎo)向的鋼絲繩和設(shè)在地

面井架（或井底）的固定裝置以及井底（或地方井架）的拉緊裝置等組成。

四、井筒剛性裝備

（一）、罐道

1、罐道的定義：罐道是提升容器在井筒中上、下運(yùn)行的導(dǎo)向軌道。

2、罐道的分類：依據(jù)提升容器終端荷載和提升速度的不同，可分別承

受木質(zhì)矩形罐道、鋼軌罐道、型鋼組合罐道、矩形空心（方鋼）罐道，以及

特地軋制的異型罐道等。

3、木罐道：過夫,在升降人員的罐籠副井中，多承受木罐道防墜器（即切

割式防墜器），由于木罐道構(gòu)造簡(jiǎn)潔，更換便利，既可作為容器運(yùn)行的導(dǎo)向,

也可作為斷繩時(shí)防止罐籠下墜的支承構(gòu)件，所以，使用的比較廣泛。隨

著制動(dòng)鋼絲繩式和斷繩防墜器試制成功以及多繩摩擦式提升機(jī)的應(yīng)用，鋼軌

罐道、型鋼組合罐道及鋼絲繩罐道已漸漸取代了木罐道，現(xiàn)在大多礦井用方

綱罐道（玻璃鋼罐道）。

木罐道強(qiáng)度低，使用限期短，一般適用于提升終端都承載不大，效勞

年度不長(zhǎng)的井筒中，現(xiàn)用于楔形罐道，并逐步淘汰。木罐道一般多用木質(zhì)密

致、強(qiáng)度較大的松木或杉木制作，也有使用水曲柳、橡木制作罐道。

1）木罐道接頭：木罐道的接頭位置可設(shè)在罐梁上，也可設(shè)在兩層罐梁

之間，當(dāng)兩根木罐道安設(shè)在同一罐梁時(shí)，接頭處應(yīng)錯(cuò)開。一個(gè)罐籠的兩根罐

道接頭也不應(yīng)設(shè)在一個(gè)水平。接頭處要用木塊墊實(shí)，并用平頭螺栓固定，使

罐道具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證罐籠斷繩制動(dòng)石，接頭處正常工作。接頭

處還應(yīng)平滑，使罐籠能暢通無阻，削減振動(dòng)。為此，在接頭處，將罐道木削

成長(zhǎng)100750毫米，厚3毫米的梢頭，連接螺栓埋入木罐道后凈深不得小于

15毫米。木罐道的接頭方式較多，最常用的有簡(jiǎn)易接頭方式，這種方式內(nèi)搭接

接頭，構(gòu)造簡(jiǎn)潔，安裝便利。另一種是公母樣接頭方式，這種方式為對(duì)接接

頭，公梯向上，母梯向下，井筒淋水不易積聚在棒頭縫隙之間，可削減罐道

接頭處的腐朽，延長(zhǎng)使用期限。

2）木罐道與罐梁的連接：木罐道沿井筒縱向每隔2米（或3米）用平

頭螺栓固定在罐梁上，其間隙應(yīng)用墊木嚴(yán)密填實(shí)，螺栓頭埋入木罐道內(nèi)不小

于15毫米。

4、鋼軌罐道

鋼軌罐道強(qiáng)度較大，使用期限較長(zhǎng)，適應(yīng)于提升終端荷載較大的井筒

中，我國(guó)煤礦以前在箕斗立井中廣泛承受鋼軌罐道，由于鋼絲繩防墜器使用

成功，在升降人員的罐籠副井中也有使用，我國(guó)礦井多承受38公斤的鋼軌

做罐道，鋼軌罐道每根長(zhǎng)12.5米，考慮到罐道的熱脹冷縮作用，在鋼軌罐道

接頭之間應(yīng)留4?5毫米的伸縮間隙。

1）鋼軌罐道接頭：為了使提升容器通過罐道接頭時(shí)順當(dāng)滑行，削減振

動(dòng)和罐耳的磨損，在接頭處通常將罐道的軌頭局劉削減成長(zhǎng)100?150毫米，

厚3毫米梢頭。鋼軌罐道的接頭位置，通常設(shè)在罐道與罐道梁連接的地方1即

設(shè)在一根罐梁的中間）。為了安裝便利和提高接頭的牢靠性，以尋常承受銷

子接頭，這種接頭方式，更換罐道極不便利，銷子在使用過程中也簡(jiǎn)潔脫落

和剪斷，所以現(xiàn)在一般都不用銷子接頭，一種是鍛造制成與軌道底外形全都

的長(zhǎng)方形鐵夾子接頭，鐵夾子接頭具有足夠的強(qiáng)度，檢修時(shí)更換、調(diào)整都較

便利，使用效果良好。

鋼軌罐道的接頭位置，設(shè)在罐梁上，這種接頭方式與罐梁中間接頭相比，

構(gòu)造簡(jiǎn)潔節(jié)約鋼材，既解決了罐道接口，解決了罐道與罐梁的連接削減一道

罐道卡。

2）鋼軌罐道與罐梁的連接：罐道與罐梁的連接時(shí)否靠牢、穩(wěn)定，直接

影響提升工作能否正常進(jìn)展。因此連接方法必需俁證有足夠的剛度和強(qiáng)度，

而且還需要構(gòu)造簡(jiǎn)潔，安裝和修理便利。鋼軌罐道通常利用特制的罐道卡和

螺栓固定在罐梁上。

為了防止罐道在罐梁上移動(dòng)，一般用鋼板作凹槽內(nèi)。墊板（即缺口板）

焊在罐梁上移動(dòng)，罐道軌底卡在墊板的凹槽內(nèi)°墊板在凹槽處的寬度，不應(yīng)

比罐梁寬度大得太多，以免增大罐梁的扭矩和縱向彎矩；鋼軌罐道在提升過

程中，主及承受水平荷載作用，因此，一般墊板厚度210mm,凹槽深度,

5mm；否則凹槽兩側(cè)產(chǎn)生應(yīng)力集中時(shí)勿破壞墊板。此外，罐道軌底與墊板凹

嘈兩側(cè)的間隙應(yīng)為最小限度（一般至2mm）,以免罐道的活動(dòng)間隙過大，使

作用于罐道梁的動(dòng)荷載急劇增大。

單面鋼軌罐道與罐梁的連接方法是在罐梁的另一面裝一偽罐道，用罐道

卡固定。偽罐道長(zhǎng)度一般約為540?650毫米。為防止偽罐道掉下和安裝便利，

常在偽罐道上、下端各焊角鋼。

5、型鋼組合罐道

從剛性罐道使用的歷史進(jìn)展來看，過去多承受木質(zhì)和鋼軌罐道。由于天

型礦井和深井要求提升容器加大，提升速度增變，鋼軌罐道在側(cè)向水平載荷

的作用下，由于側(cè)向剛性和載面系數(shù)過小，簡(jiǎn)潔造成嚴(yán)峻的容器橫向搖擺。

因而漸漸改用側(cè)面剛性和載面系數(shù)較大的矩形空心鋼罐道。矩形空心鋼罐道

通常用槽鋼或角鋼焊接而成而成，故稱為型鋼組合罐道。在我國(guó)多承受16#

槽鋼加扁鋼焊成組合罐道，故又稱槽鋼組合罐道。型鋼組合罐道的側(cè)向彎

曲和扭轉(zhuǎn)阻力大，剛性強(qiáng)，可協(xié)作使用摩擦系數(shù)小的滾動(dòng)罐耳，是一種比較

好的剛性罐道。

1）槽鋼組合罐道的接頭方式：槽鋼組合罐道的接頭，應(yīng)盡量設(shè)在罐道

與罐梁聯(lián)結(jié)的地方，接頭之間應(yīng)留了3?5mm的伸縮縫。接頭方式主要有扁

綱銷子，磨小罐道頭及導(dǎo)向板法等。

2）槽鋼組合罐道與罐梁的連接

槽鋼組合罐道與鋼罐道梁的連接方式，主要有螺栓連接。用一般螺栓把

焊于槽鋼組合罐道靠近罐梁一側(cè)接連板得鉆孔和罐梁上（或罐梁連接板上）

的鉆孔連接起來。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是罐道的加工及安裝都要求很準(zhǔn)確，

罐梁層間距必需嚴(yán)格保證,

6、整體軋制罐道（方鋼罐道）

近十年來一些礦井使用槽鋼組合罐道的實(shí)踐證明，這類組合鋼罐道在組

裝、加工方面消耗較大的人力和物力、加工時(shí)引起的罐道變形，雖然校正，

其誤差還是較大，影響安裝質(zhì)量。整體軋制罐道不僅可以節(jié)約組裝加工的人

力、物力，而且還可減輕罐道自身重量，保證罐道的安裝質(zhì)量，加快施工進(jìn)

度，符合經(jīng)濟(jì)合理、構(gòu)造簡(jiǎn)潔的原則。上述整體軋制罐道的截面形式，從耐

腐蝕觀點(diǎn)分析，方管形截面罐道在井筒中僅外外表受淋水腐蝕，可延長(zhǎng)使用

壽命。

7、鋼性構(gòu)造罐道的布置形式

罐道的布置形式依據(jù)罐道與提升容器在井筒中的相對(duì)位置的不同，主要

有以下幾種：

1）雙側(cè)布置

罐道布置在提升容器的兩側(cè)，適用于提升容器長(zhǎng)寬尺寸不一，承受鋼軌

罐道的箕斗井筒或承受木罐道的罐籠井筒。雖然以前大多數(shù)礦井承受了雙側(cè)

布置形式，但國(guó)內(nèi)、外生產(chǎn)實(shí)踐證明缺點(diǎn)很多。例如：罐道布置在提升容器

旋轉(zhuǎn)中心，不易限制容器繞垂直軸線的搖擺和扭轉(zhuǎn)。在木罐道磨損后，或在

承受單層雙車罐籠時(shí)，因容器產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)偏角較大，搖臺(tái)不易搭接，所以一些

礦井棄搖臺(tái)而用罐座。罐道布置在罐道梁中心，罐梁承受彎矩最大。另外，

雙側(cè)布置罐道時(shí)，罐梁較多，層構(gòu)簡(jiǎn)單，影響通風(fēng)效率。

2）單側(cè)布置

兩根罐道布置在提升容器的同一側(cè)。這種布置形式多用于鋼軌罐道罐籠

井，尤其適用于大型長(zhǎng)條形罐籠提升。單層布置罐道的主要優(yōu)點(diǎn)是罐梁少，

節(jié)約鋼材，層格布置簡(jiǎn)潔，有助于降低通風(fēng)阻力；罐道布置遠(yuǎn)離提升容器旋

轉(zhuǎn)中心，限制了容器繞垂直軸線的搖擺和扭轉(zhuǎn)，因此提升運(yùn)行平穩(wěn)，提升速

度快，并可保證搖臺(tái)正常使用。其主要缺點(diǎn)是罐巨磨損嚴(yán)峻，銅襯套的消耗

量較大。

3）斷面布置

罐道布置在提升容器的兩個(gè)斷面。這種布置形式在一些生產(chǎn)礦井早已承

受。近年來，在承受槽鋼組合罐道的井筒中，斷面布置得到了普遍推廣。

端面布置的主要優(yōu)點(diǎn)是罐梁層格布置簡(jiǎn)潔，容器布置緊湊，井筒利用率

高，有利于降低通風(fēng)阻力，有條件實(shí)現(xiàn)一次安裝施工，由于承受膠輪罐耳，

強(qiáng)升容器運(yùn)行平穩(wěn)，提升速度可增大。其主耍缺點(diǎn)是在井上、下進(jìn)出車水平

處罐道必需改用四角或雙側(cè)布置形式，使金屬支撐構(gòu)造套架和應(yīng)變很簡(jiǎn)單；

棄升容器通過進(jìn)出車水平四角罐道時(shí)，提升速度要適當(dāng)降低，不利于多水平

提升。因此，端面布置罐道適用于提升速度高，終端荷大，長(zhǎng)條形容器（如

單層雙車罐籠）的單水平提升。

（二）、罐道梁

1、罐道梁定義：沿井筒縱向，每隔肯定距離為支固罐道而設(shè)置的水平

梁稱為罐道梁［簡(jiǎn)稱罐梁）。多數(shù)礦井承受金屬罐梁。

金屬鋼梁具有強(qiáng)度大，使用期限長(zhǎng)，占用井筒斷面小，施工安裝便利等

戈點(diǎn)，所以被廣泛承受。在煤礦中，以往多用熱軋一般工字鋼做鋼梁，考慮

到井筒淋水對(duì)鋼梁的腐蝕通常用b或c型。現(xiàn)多承受方鋼做罐道梁，方鋼

封閉性能較好，防腐蝕效果較強(qiáng)。

鋼梁和規(guī)格型號(hào)，應(yīng)依據(jù)提升終端荷重、提升速度、鋼梁類型以及罐道

所受的載荷，經(jīng)過計(jì)算確定。

2、罐梁的截面形式

罐梁的截面形式除考慮滿足強(qiáng)度、剛度和腐蝕損耗狀況、耐久性的耍求

外，還應(yīng)考慮滿足空氣阻力小、鋼材消耗少、投資少、生產(chǎn)維護(hù)方面等要求。因

此，至今多承受的工字鋼截面罐梁。在較大的井筒裝備中，用工字鋼做罐梁,

其側(cè)向抗彎和抗扭力量過小，不能滿足水平動(dòng)載荷作用的要求。因此，現(xiàn)大

直徑礦井較多承受閉合形空心截面罐梁。

閉合型空心截面鋼罐梁，在強(qiáng)度、剛度方面都比工字鋼罐梁優(yōu)越。罐道

梁的使用壽命，主要取決于疲乏型的破壞程度和腐蝕程度。在有淋水的井筒

中，矩型罐梁的腐蝕速度要比工字鋼罐梁慢些，在同等腐蝕條件下，其使用

壽面要比工字鋼罐梁可增加一倍。

3、罐梁層間距

罐梁層間距通常依據(jù)罐道的長(zhǎng)度，以及罐道接頭便利而定。承受木罐梁

時(shí)，每根罐道長(zhǎng)6米，布置三層罐梁，罐梁層間距為2.0米。承受鋼軌罐道

時(shí)，每根罐道長(zhǎng)12.5米，布置三層罐梁，罐道接頭處有4mm的伸縮縫，罐

梁層間距為4.168米。

矩形截面罐道的側(cè)面慣性矩和截面系數(shù)比鋼軋罐道更大很多倍。因此，

在同等使用條件下，承受矩形截面罐道完全可以增大罐梁房間距?，F(xiàn)矩形罐

梁層間距大多為4米，有的礦井為6米。合理的增大罐梁層距則可節(jié)約罐梁

綱材，這對(duì)降低井筒鋼材消耗量及安裝費(fèi)用，削減通風(fēng)阻力，加快建井速度

具有很大的意義。

4、罐道梁的布置構(gòu)造形式

罐梁是依據(jù)罐道固定的需耍而設(shè)。主要罐梁的兩端一般均與井壁連接;

關(guān)心罐梁只有一端與井壁連接，另一端則與主要箱梁固定。每層主要罐梁和

關(guān)心罐梁的軸線應(yīng)布置在同一水平面上，構(gòu)成罐梁層格構(gòu)造。

罐梁的層格構(gòu)造形式，主要有以下幾種：

1）梁式層格構(gòu)造：罐梁為兩端固定于井壁的單跨獨(dú)立梁。這種層格構(gòu)

造布置簡(jiǎn)潔，在罐籠井筒中廣泛承受，但是在大直徑和大容器提升的井筒中，

為了增加罐梁的剛度，改善罐梁的受力狀況，需要承受重型截面梁或在罐梁

的兩端支點(diǎn)間適當(dāng)增設(shè)短節(jié)水平支撐梁，此時(shí)罐梁為多跨連續(xù)梁。

2）山形層格構(gòu)造：這種罐梁層格構(gòu)造比梁式簡(jiǎn)單，但具有肯定的剛性，

多在箕斗井承受。層格中主、副罐梁的連接，均承受搭接方式，使罐梁的軸

線都在同一水平面上，這樣不僅可以消退扭矩，而且能使連接點(diǎn)所受的橫向

剪力減小。

上面兩種常見的罐梁層格構(gòu)造存在的主要缺點(diǎn)是罐梁多，層格構(gòu)造

簡(jiǎn)單，井筒裝備的鋼材用量多，通風(fēng)阻力大。其結(jié)果影響井筒施工速度，增

大礦井投資、生產(chǎn)治理費(fèi)用。為了適應(yīng)今后深井建設(shè)中提升終端荷載和提升

速度不斷增大的要求，滿足節(jié)約井筒裝備鋼材用量的要求，必需改進(jìn)治理浪

的層格構(gòu)造。承受簡(jiǎn)化罐梁層格構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)無罐梁層格布置，這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)

外改進(jìn)罐梁層格構(gòu)造的兩個(gè)主要方面。

3）簡(jiǎn)化層格構(gòu)造：這種層格構(gòu)造通常是把雙側(cè)布置罐道的兩根梁改為

懸臂梁，或懸臂支承座。懸臂梁的安裝要求格外準(zhǔn)確，懸臂梁與井壁的連接

必需結(jié)實(shí)牢靠，不能有松動(dòng)現(xiàn)象，否則影響正常提升。但是，在保證安裝和

施工質(zhì)量，改進(jìn)懸臂梁與井壁的連接方式的狀況下，將懸臂梁改為懸臂支承

座，懸臂式層格可以發(fā)揮其工作性能，這種層格構(gòu)造削減了罐梁數(shù)目，改進(jìn)

了懸臂梁與井壁的連接方式，保證懸臂構(gòu)造與井壁快速地結(jié)實(shí)連接。它具有

層格布置簡(jiǎn)潔，鋼材用量少，構(gòu)件小，施工簡(jiǎn)潔，安裝速度快，通風(fēng)阻力小

和井筒直徑可相應(yīng)縮小等優(yōu)點(diǎn)。

4）九罐梁層格構(gòu)造布置：尢罐梁層格布置，即在層格構(gòu)造中取消了罐

梁，罐道直接固定到罐道托架上或懸臂支座架上，適用于長(zhǎng)條形罐籠。

無罐梁層格是一種型的層格布置方式，它與其它層格布置相比，其技術(shù)

經(jīng)濟(jì)效果都很顯著，從而降低投資和生產(chǎn)費(fèi)用。

（三）、樹脂錨桿固定井筒裝備

1、罐梁與井壁的固定方式：埋入式，砂漿錨桿固定式和樹脂錨桿固定

式。

埋入式是將罐梁的端頭伸入井壁上的梁窩內(nèi)，再用混凝土將其固定在井

壁上。罐梁埋入井壁的深度一般為300?500mm。梁窩尺寸主要依據(jù)罐梁埋

入井壁深度、安裝方法和井壁構(gòu)造而定。這種方式需要在井壁上開鑿梁窩，

費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、影響施工進(jìn)度，而且不易保證梁窩的充填質(zhì)量，造成井壁漏水。

砂漿錨桿固定罐梁，這種固定方式是將罐梁的端頭用螺栓和u型卡連接

在連接板上，連接板用四個(gè)砂漿錨桿固定在井壁上。砂漿錨桿由于凝因時(shí)間

較長(zhǎng)，影響了安裝速度。

樹脂錨桿固定井筒裝備（罐梁、罐道、電纜支架等）,轉(zhuǎn)變了過夫傳統(tǒng)

的埋入式固定罐梁的方式。樹脂錨桿固定井筒裝備是用凝固快、錨固力大的

樹脂錨桿把托架固定在井壁上，再將井筒裝備1罐梁、罐道等）直接固定到

托架上，托架與井壁間用樹脂膠泥充填，保證結(jié)合嚴(yán)密。這種技術(shù)、工藝為

井筒裝備的構(gòu)造及施工安裝開拓了的途徑，他具有錨固快、凝固力大、安裝操

作簡(jiǎn)潔、效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、井筒裝備能實(shí)現(xiàn)一次安裝、生產(chǎn)維護(hù)便利和

保證井壁的完整性等優(yōu)點(diǎn)。

2、樹脂錨桿

樹脂錨桿是現(xiàn)代化采礦技術(shù)的一個(gè)組成局部，用途很廣，既可作永久支

架、臨時(shí)支架，也可作為構(gòu)造加固件，用來固定井筒裝備。樹脂錨桿是以樹

脂為粘結(jié)劑的錨固設(shè)施，主要由樹脂藥卷和錨桿兩局部組成。

1）樹脂藥卷

樹脂藥卷是以不飽和聚脂為原料，再參加固化劑，加速劑和填料配置的

錨固劑。樹脂藥卷承受袋裝形式，尺寸可依據(jù)具體狀況選定。

2）錨桿的桿體構(gòu)造

固定的井筒裝備的錨桿承受全長(zhǎng)錨固式。錨桿全長(zhǎng)一般400mm,其中

進(jìn)入鉆孔錨固長(zhǎng)度為320~330mm,外露螺栓長(zhǎng)為70?80mm。錨固局部的桿

體承受左旋180°單麻花式，頂部寬38mm為開叉左旋單麻花，使樹脂藥卷

羽拌混合均勻，到達(dá)固化樹脂的目的。桿上的擋圈是為擋住孔口防止藥物外

出。當(dāng)擋圈的向孔內(nèi)移動(dòng)時(shí)，可增加孔內(nèi)藥物的密實(shí)度，增大錨固力。桿體

尾部為螺紋，與螺母配套用于固定罐梁和罐道托架。

3）樹脂錨桿的錨固力

樹脂錨桿的錨固力是由樹脂錨固劑與混凝土孔壁的粘結(jié)力打算的。是在

錨桿桿體的允許承載條件下，樹脂膠泥與混凈土的最大粘結(jié)力。

樹脂錨桿的錨固力除與錨固長(zhǎng)度有關(guān)外，還和樹脂的粘結(jié)性能、井壁的

材料、桿體、眼孔的直徑以及充填樹脂的密實(shí)度有直接關(guān)系。錨桿孔與桿體

直徑形成充填空間，其環(huán)形孔隙的大小，對(duì)樹脂的用量有很大的影響。實(shí)際

上錨桿的麻花桿體與樹脂膠泥之間不但承受粘結(jié)作用，而且還承受剪切作

用，故其粘著力是很大的。

3）樹脂錨桿的錨同力

3、托架

托架是固定井筒的支撐機(jī)構(gòu)，依據(jù)載荷大小和連接要求，可承受單筋或

多筋托架。托架由托架壁、托架托板和加強(qiáng)筋板焊接組成。

鋼梁與托架直接用螺栓連接，為了安裝鋼梁時(shí)調(diào)整余量，依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)

的要求，通常將鋼梁和托架托板的連接螺孔加工成十字形穿插長(zhǎng)孔。但是往

往由于井壁半徑的變化超過十字形長(zhǎng)孔的調(diào)整范圍，即造成鋼梁的安裝困

難，又減弱連接強(qiáng)度。

罐道與托架必需利用連接構(gòu)件，將罐道與托架連接在一起。罐道上托架

的連接，可承受螺栓或壓板連接方式。上下托架承受十字形長(zhǎng)孔螺栓連接。

這種連接方式雖然給安裝供給了便利條件，但是大大的減弱了螺栓連接構(gòu)造

的強(qiáng)度。

井筒裝備與井壁的固定，除上述方法外還有預(yù)埋件方式。預(yù)埋件是將鋼

板上焊有生鋼筋的鐵件，按設(shè)計(jì)要求的位置與井壁澆灌在一起。安裝時(shí)在預(yù)

理件鋼卜,依據(jù)重標(biāo)定的位置焊接托架的托板和加強(qiáng)筋板°這種方式的主要

優(yōu)點(diǎn)是井壁強(qiáng)度不受影響、完整性好，井筒涌水量不會(huì)增加。但是測(cè)量工作

頻繁，井筒中焊接工作量大，費(fèi)用較高。

（四）、罐耳

提升容器利用罐耳沿著罐道在井筒上下運(yùn)行。所以罐耳既是導(dǎo)向裝置，

又起著連接罐道、傳遞容器作用力的作用。罐耳除滿足耐磨外，還應(yīng)使提升

運(yùn)行平穩(wěn)，更換簡(jiǎn)便。罐耳的構(gòu)造形式，按罐道的截面和布置的不同分滑動(dòng)

罐耳和滾動(dòng)罐耳。

1、滑動(dòng)罐耳

滑動(dòng)罐耳是提升容器沿罐道運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，按其構(gòu)造可分開口滑

動(dòng)罐耳和閉口滑動(dòng)罐耳兩種形式。開口滑動(dòng)罐耳，適用于兩側(cè)布置鋼軌罐道

和木罐道的井筒。閉口滑動(dòng)罐耳，僅用于單側(cè)布置的鋼軌罐道的井筒?；瑒?dòng)

罐耳通常是布置在提升容器的兩側(cè)，故稱為剛性滑動(dòng)罐耳。

滑動(dòng)罐耳構(gòu)造簡(jiǎn)潔，更換便利，剛性大，但是機(jī)械磨損嚴(yán)峻，影響罐道

的壽命。2、滾動(dòng)罐耳

滾動(dòng)罐耳在提升容器沿罐道運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，按構(gòu)造形式分剛性滾

動(dòng)罐耳和彈性滾動(dòng)罐耳。

1）剛性滾動(dòng)罐耳

剛性滾動(dòng)罐耳具有罐耳磨損小，使用壽命較長(zhǎng)，運(yùn)行平穩(wěn)和安全牢靠等

優(yōu)點(diǎn)。但是，剛性滾輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有聲音，滾輪在鋼軌頭上是剛性滾動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中

發(fā)生震驚，造成連接螺母和壓蓋螺母松動(dòng)，致使剛性滾動(dòng)罐耳與罐道的間隙

過大而報(bào)廢；假設(shè)罐道安裝不垂直，則造成剛性滾動(dòng)罐耳（滾輪）與罐道一

為接觸過緊另一切就脫離空轉(zhuǎn)：由于滾輪輪緣各處的線速度不同，造成滾輪

與罐道各接觸面的磨損不全都。

2）彈性滾動(dòng)罐耳

彈性滾動(dòng)罐耳主要用于矩形截而罐道（型鋼組合罐道、整體軋制罐道

等），斷面布置的井筒提升。每組彈性滾動(dòng)罐耳有三個(gè)滾輪，其中一個(gè)在矩

形罐道的正面另外兩個(gè)在罐道的兩側(cè)。

彈性滾動(dòng)罐耳構(gòu)造主要由滾輪、軸架、調(diào)整螺桿、支架和底座五局部組

成，滾輪的外表裝有實(shí)心橡膠輪，通過輪軸固定在軸架上，軸架由銷軸與支

架連接，支架與底座由螺栓練接，調(diào)整螺桿是調(diào)整滾輪與罐道接觸，所以對(duì)

罐道磨損小，容器運(yùn)行平衡安全牢靠。但由于罐道安裝時(shí)誤差難免，膠輪與

罐道的接觸靠定期人工調(diào)整，因此在使用中，滾輪始終無法與罐道彈性接觸，

消滅三個(gè)膠輪磨損程度不均和容器搖擺的現(xiàn)象。

五、井筒柔性裝備構(gòu)造

井筒柔性裝備是利用鋼絲繩作提升容器運(yùn)行的罐道，故乂稱鋼絲繩罐

道，主要包括罐道鋼絲繩、制動(dòng)鋼絲繩、罐道繩的固定和拉緊裝置、提升容

器上的導(dǎo)向器、井底進(jìn)出車水平的剛性罐道、以及中間水平的穩(wěn)罐道裝置等。

（一）、鋼絲繩罐道的優(yōu)缺點(diǎn)

1、鋼絲繩罐道比剛性罐道具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1）節(jié)約鋼材，削減投資。鋼絲繩罐道不需要設(shè)置罐梁，可節(jié)約大量型

鋼，降低井筒投資。

2）構(gòu)造簡(jiǎn)潔，安裝便利，施工期短，安裝時(shí)只需要吊掛和拉緊罐道繩，

安裝工作量小速度快。

3）運(yùn)行平穩(wěn)，無碰撞，無噪音，避開了共振現(xiàn)象，安全程度高，鋼絲

繩罐道具有肯定的柔性，所以提升容器上下運(yùn)行比較平穩(wěn)，沒有沖擊碰撞和

噪音。每條罐道鋼絲繩單獨(dú)搖擺而不與其他鋼絲繩相聯(lián)系，這就消退了鋼絲

繩搖擺與提升容器搖擺的安仝性，因而也避開了共振現(xiàn)象。這改善了提升系

統(tǒng)的受力狀況，削減斷繩，卡罐事故。

4）使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)和更換簡(jiǎn)潔，導(dǎo)向器（罐耳）與罐道之間摩擦阻力小，

因此罐道繩使用壽命長(zhǎng)。維護(hù)工作只需尋常加油和串繩，因而對(duì)罐道繩的維

護(hù)及狀況的監(jiān)控均極為簡(jiǎn)潔，不需要很長(zhǎng)時(shí)間便可覺察毛病，對(duì)生產(chǎn)影響很

小。

5）可削減通風(fēng)阻力，減輕井壁負(fù)荷，保持井壁的封水性，提高井壁的

耐久性，井內(nèi)無罐梁，所以通風(fēng)阻力大大減小。井壁不鑿煤窩，因而整體性

和防水性好，這對(duì)于會(huì)腐蝕金屬和破壞井壁的侵蝕性水流或承壓水流的井筒

來說，是具有特別重要的意義。

2、鋼絲繩罐道主要缺點(diǎn)是：

1）由于要求容器之間，容器與井壁之間有肯定的安全間隙，因此，井

筒施工質(zhì)量［垂直度，固扁度）要求高。假設(shè)井筒軸心偏斜較大，則用鋼絲

繩罐道就有困難。

2）由于懸掛罐道繩（或防護(hù)繩，防墜制動(dòng)繩）及拉緊垂錘，使井架負(fù)

荷增大。

3）承受垂錘拉緊時(shí)，井底水窩要求較深。

4）提升容器之間和容器與井壁之間的安全間隙比剛性罐道要求大，因

而井筒斷面有時(shí)稍有增加。

5）在進(jìn)出水平還需要另設(shè)剛性罐道穩(wěn)罐，中間水平還需穩(wěn)定裝置°

隨著密封鋼絲繩質(zhì)量的提高及現(xiàn)有缺陷的消退，鋼絲繩井筒裝備的安裝

和使用工藝，將會(huì)漸漸趨于完善。提高經(jīng)濟(jì)效益、簡(jiǎn)化鋼絲繩罐道的使用和

懸拄方式，提高牢靠性，定能使鋼絲繩井筒裝備得到更加廣泛的應(yīng)用。

(二)、罐道鋼絲繩

1、罐道鋼絲繩的選擇和布置

(1)罐道鋼絲繩的選擇

罐道鋼絲繩是立井提升容器上、下運(yùn)行的導(dǎo)向繩，是井筒裝備的最重

要構(gòu)件。因此，選擇鋼絲繩時(shí)，應(yīng)留意具有一卜特征的鋼絲繩，外表光滑，

有較大的外表積和較好的耐磨性；應(yīng)有較高的抵抗橫向力的剛度和較高的抗

扭彈性模數(shù)；具有較小的伸縮性；外層鋼絲中有一根鋼絲斷裂時(shí)，其端頭不

會(huì)翹到鋼絲繩外形之外。且前密封鋼絲繩最能符合這些要求。

在終端荷載和井深較大的大中型礦井，多承受密封鋼絲繩做罐道繩。

(2)罐道繩的布置

罐道繩的布置是指罐道繩與提升容器之間的相對(duì)位置關(guān)系而言。通常一

個(gè)提升容器設(shè)四根罐道繩；在終端荷重小的淺井也有設(shè)三根或兩根罐道繩，

在深井中，還有設(shè)六根罐道繩的。罐道繩布置時(shí)，應(yīng)盡量使用罐道繩遠(yuǎn)離提

升容器的回轉(zhuǎn)中心，一增大罐道繩的抗扭力矩，肖J減提升容器運(yùn)轉(zhuǎn)中的搖擺

和扭轉(zhuǎn)，應(yīng)盡可能增加容器之間及容器與井壁之間尺寸，便于設(shè)置穩(wěn)罐的剛

性罐道和罐梁，便于安放和固定拉緊裝置等；最好對(duì)稱于提升容器布置，使

作用在各罐道繩上的力能夠接近。

罐道繩的布置形式，通常用的是單側(cè)和四角布置。我國(guó)多承受四角對(duì)

稱布置°(三)、罐道繩的固定和拉緊方式

1、罐道繩拉緊力

為了抵抗橫向力，罐道繩必需具有肯定的拉緊力。罐道繩的拉緊力愈大，

抵抗橫向力的力量愈大，則容器運(yùn)行的搖擺愈小，井筒斷而布置愈緊湊。但

拉緊力愈大，罐道繩需要愈粗，拉緊裝置和井架荷載就愈大，所需的費(fèi)用也

就愈高。因此，選擇罐道繩的必要而合理的拉緊力，是保證鋼絲繩罐道安全

運(yùn)行和節(jié)約投資的重要問題。

選擇罐道繩必要的拉緊力是保證容器安全運(yùn)行的重要因素。因此在滿足

罐道繩安全系數(shù)的前提下適當(dāng)增加拉緊力是有益的。為了防止罐道繩產(chǎn)生共

旅現(xiàn)象,同容器的罐道繩拉緊力應(yīng)相差5?10%左右，且內(nèi)側(cè)張緊力大，外側(cè)

張緊力小。

2、罐道繩的固定裝置

為了提升容器沿罐道安全運(yùn)行，必需將罐道繩的兩端在井上和井底用

專用裝置固定。我國(guó)主要使用楔形固定裝置，個(gè)別淺井也使用繩夾固定裝置

和錐形固定裝置。

1）楔形固定裝置

楔形固定裝置的工作原理是利用楔塊與外座楔孔的摩擦力自行卡緊罐

道繩。這種固定裝置連接牢靠，還不損傷鋼絲繩外表。其連接強(qiáng)度的大小與

娛塊斜度，鋼絲繩接觸面狀況，以及連接器的構(gòu)造有關(guān)，目前使用的楔形固

定裝置主要有：圓錐楔塊式、平面楔塊式和楔形自動(dòng)固定式。

2）繩夾固定裝置

這種固定裝置，安裝便利，構(gòu)造簡(jiǎn)潔。但是拉緊力小，繩夾易損傷罐道

繩的表石。一般用于井下固定。

3）錐形固定裝置

這種裝置是將罐道繩頭散開，固定在錐形座里，再用金屬澆濤而成。這

種構(gòu)造應(yīng)力較集中，連接不其牢靠，因此，密封繩最好不用這種方法。

3、罐道繩的拉緊裝置

罐道繩的拉緊方式主要有螺桿拉緊，重錘拉緊和液壓拉緊等方式。

1）螺桿拉緊方式

螺桿拉緊是在井架上安裝螺桿拉緊裝置，將罐道繩的上端與其固定，罐

道繩的卜端固定在井底，用擰緊螺桿的方式使用罐道繩具有肯定的張力。

螺桿拉緊裝置構(gòu)造簡(jiǎn)潔，安裝便利，也不需要加深井筒。但由于氣溫變

化和罐道繩在使用中不斷伸長(zhǎng)，必需經(jīng)常保持肯定的拉緊力。井架螺栓拉緊

由于人工擰緊螺桿，所以罐道繩獲得的拉緊力有限，剛性較低，一般用于淺

井。

2）重錘拉緊方式

重錘拉緊方式是將罐道繩的上端固定于井架上的固定裝置，下端在井

底用重錘將罐道繩拉緊，這種拉緊方式使罐道繩獲得較大的拉緊力，并且保

持不變，不需經(jīng)常調(diào)繩；除檢查連接件有無損壞和銹蝕外，根本上不用檢修；

不受井筒深度限制。但是常要較深的井底水窩；為防止重錘被托起影響拉緊

力，則要求增加適當(dāng)?shù)呐潘八C清理設(shè)施。

3）液壓拉緊裝置

液壓拉緊方式是將罐道繩下端用倒置的楔形固定裝置固定在井窩專設(shè)

的鋼梁上；上端用安裝設(shè)在井架上的液壓拉緊裝置，將罐道繩拉緊。液壓拉

緊裝置由雙楔塊固緊式固定裝置和液壓油缸兩局部組成。油缸固定在井架上

防撞梁上部的梁上。

液壓拉緊方式是用液壓來調(diào)整罐道繩的拉緊力，調(diào)整便利省力，可削減

井窩深度，節(jié)約重錘所需的鑄鐵材料。

在設(shè)計(jì)井架時(shí)，必需考慮由于承受鋼絲繩罐道而產(chǎn)生的荷載，不管鋼絲

繩是在何處拉緊的（在水窩內(nèi)還是在地面）。增加的重量是由鋼絲繩重量和

拉緊力形成的。

（四）、鋼絲繩罐道的其他設(shè)施

1、進(jìn)出車水平的穩(wěn)罐裝置

單水平提升的井筒，為了使礦車進(jìn)出罐籠和箕斗裝卸載的穩(wěn)定，在井口，

井底馬頭門罐籠進(jìn)出車處及箕斗裝載峭室處的一段井筒，必需用穩(wěn)罐的剛性

罐道。

剛性罐道能準(zhǔn)確而牢靠地將提升容器定位，但是容器接近剛性罐道時(shí)要

降低速度，以致延長(zhǎng)提升的循環(huán)時(shí)間，降低了提升力量，所以要規(guī)定剛性罐

道段的最適宜長(zhǎng)度。剛性罐道的下端應(yīng)低于出車軌面標(biāo)高，上端應(yīng)保證在過

卷時(shí).，容器最上面的一個(gè)罐耳不脫出剛性罐道。假設(shè)下放長(zhǎng)材料，則應(yīng)增至

15~20米。

為了提升容器進(jìn)出剛性罐道時(shí)振動(dòng)小而又平穩(wěn)，容器的導(dǎo)向器呈斜面擴(kuò)

大的喇叭形，將罐道的端頭制成尖形。

承受箕斗提升時(shí)，不接近卸載曲軌的區(qū)段上及接近裝載裝置均處安裝剛

性罐道。

剛性罐道有木質(zhì)的，鋼軌的或型鋼的、矩型的。

剛忤罐道的布置形式一般多承受兩側(cè)和四角布置方式c剛件罐道兩側(cè)布

置時(shí)，兩容器間必需留有足夠的距離，否則在井口和井底的罐道及罐梁無法

布置。四角布置對(duì)容器間的距離無特別要求，并且穩(wěn)罐性能好，尤其對(duì)長(zhǎng)寬

比大的罐籠，其優(yōu)點(diǎn)更為顯著。

2、中間水平的承接裝置

多水平提升的井筒，為了不影響提升容器通過中間水尋常的運(yùn)行速度，

在中間水平不設(shè)剛性罐道。但為了保證罐籠在中間水平進(jìn)出車時(shí)保持穩(wěn)定，

必需設(shè)置特地的穩(wěn)罐承接裝置。

3、提升容器上的導(dǎo)向器

應(yīng)用鋼絲繩罐道時(shí)，導(dǎo)向器是連接罐道和提升容器的一個(gè)環(huán)節(jié)，以保證

黑升容器在井筒內(nèi)定向的運(yùn)行。導(dǎo)向器設(shè)置在容器的外側(cè)，它是獨(dú)立的構(gòu)建，

并固定在提升容器的承重構(gòu)建上。一般每根罐道繩至少設(shè)兩個(gè)導(dǎo)向器，容器

過高可設(shè)三個(gè)導(dǎo)向器。

導(dǎo)向器可承受滑動(dòng)原理，也可承受滾動(dòng)遠(yuǎn)離。但是滾動(dòng)導(dǎo)向器不能將鋼

技繩完全包上，而且會(huì)很快損壞，另外，構(gòu)造簡(jiǎn)單，占用面積大，滾輪直徑

隨提升速度增加而增大，運(yùn)行噪音較大。因此，極少應(yīng)用?，F(xiàn)在實(shí)際上至承

受滑動(dòng)（罐耳）導(dǎo)向器。

導(dǎo)向器的構(gòu)造應(yīng)滿足耐磨，安全牢靠，安卸便利等要求。目前各礦井普

遍使用的滑動(dòng)式導(dǎo)向器主要由外殼和滑套組成。這種導(dǎo)向器運(yùn)行時(shí)沒有噪

音，不受提升速度的限制，而且構(gòu)造簡(jiǎn)潔，更換襯套便利。

導(dǎo)向器的材料，多數(shù)礦承受鑄鐵做滑套，有時(shí)也用青銅和黃銅。但是，

近年來，依據(jù)使用閱歷，尼龍滑套對(duì)罐道繩的磨損很小，使用壽命是鑄鐵滑

套的兩倍，制作簡(jiǎn)便，值得推廣C

鋼絲繩罐道繩最大的維護(hù)工作是導(dǎo)向器的檢查和滑套的更換，所以合

理地選擇導(dǎo)向器的構(gòu)