礦井運(yùn)輸與提升(第03章_礦井提升機(jī))

1、第三章礦井提升機(jī)根據(jù)其工作原理和結(jié)構(gòu)的不同，可分為以下幾種類型：礦井提升機(jī)、纏繞式提升機(jī)、單繩纏繞式提升機(jī)、多繩纏繞式提升機(jī)、單筒提升機(jī)、可分離式單筒提升機(jī)、雙筒提升機(jī)、摩擦式提升機(jī)、單繩摩擦式提升機(jī)、塔、底板提升機(jī)、多繩摩擦式提升機(jī)、塔、底板提升機(jī)。因此，在一定程度上，單繩纏繞式提升機(jī)在深井中的使用是有限的。摩擦提升機(jī)：在一定程度上解決了深井單繩纏繞提升機(jī)的問題。然而，摩擦提升通常由尾繩來平衡，以減小兩端之間的張力差并提高操作的可靠性。因此，集裝箱與提升鋼絲繩連接處鋼絲繩截面上的靜應(yīng)力會隨著集裝箱的位置而變化。礦井越深，靜應(yīng)力的波動值越大。因此，在深井中使用摩擦舉升也在一定程度上受到限制，一

2、般限制在1400米。地面摩擦提升機(jī)、塔式提升機(jī)、多繩纏繞提升機(jī)(buhrer提升機(jī)):工作原理與單繩纏繞提升機(jī)相同，除了幾條提升繩同時纏繞在分段卷筒上。屬于多繩多層纏繞式提升機(jī)，主要用于深井和超深井。其工作原理如圖3-1所示。圖3-1雙繩元首提升機(jī)工作原理圖。三峽工程鋼絲繩提升配重垂直升船機(jī)可一次通過3000噸級客船。升船機(jī)的最大提升高度為113米，最大提升重量為11800噸。建成后，這是世界上最大的升船機(jī)。提升系統(tǒng)有8個卷揚(yáng)機(jī)，卷筒和電機(jī)上安裝有可靠的制動裝置。由于卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩一端系在承船廂上，另一端系在同等重量的配重鐵塊上，只要卷揚(yáng)機(jī)能在承船廂的正誤差范圍內(nèi)克服鋼絲繩的抗彎力、滑輪阻力、

3、慣性力和水體重量，計(jì)算出的總提升力為600噸。鋼絲繩為特種鍍鋅鋼絲繩，直徑85毫米，共192根鋼絲，安全系數(shù)大于或等于8，提升速度為0.2米/秒，提升高度113米僅需10分鐘。第一節(jié)纏繞式提升機(jī)，工作原理：兩根提升繩的一端以相反方向纏繞固定在提升機(jī)的兩個卷筒上；另一端繞過井架上的天車輪，分別與兩個升降船連接。這樣，通過電機(jī)改變卷筒的旋轉(zhuǎn)方向，提升鋼絲繩可以分別在兩個卷筒上纏繞和釋放，從而提升或降低集裝箱，完成提升任務(wù)。目前，我國礦山廣泛使用單繩纏繞式提升機(jī)。類型：根據(jù)卷軸的數(shù)量，分為雙卷軸和單卷軸。雙卷筒提升機(jī)：其兩個卷筒與軸的連接不同：一個卷筒通過楔鍵或熱安裝與主軸固定連接，稱為固定卷筒和死

4、卷筒；另一個卷軸可滑動地安裝在主軸上，并通過離合器與主軸連接，因此它被稱為移動卷軸，也稱為活動卷軸。采用這種結(jié)構(gòu)的目的是考慮在礦井生產(chǎn)過程中，提升鋼絲繩在終端載荷的作用下產(chǎn)生彈性伸長，或者在多級提升中改變提升水平，使兩個卷筒可以相對轉(zhuǎn)動來調(diào)整鋼絲繩長度，使兩個容器分別與井口和井底水平對準(zhǔn)。單卷筒提升機(jī)：只有一個卷筒，一般只用于單鉤提升。國內(nèi)單繩纏繞式提升機(jī)有JT和JK系列：JT系列提升機(jī)卷筒直徑800 1600毫米，主要用于井下運(yùn)輸和提升工作；JK系列提升機(jī)直徑為2 5m，主要用于提升地面井口。第二部分是提升機(jī)和天車的選型計(jì)算。首先，提升機(jī)的主要參數(shù)是：輥的直徑d；輥寬b；提升機(jī)的最大靜張力F

5、jmax和最大靜張力差Fjc。其中，卷筒直徑d是選擇提升機(jī)規(guī)格型號的依據(jù)；其他三個參數(shù)是校準(zhǔn)參數(shù)。選擇提升卷筒直徑的主要原則是鋼絲繩纏繞在卷筒上時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不應(yīng)過大，以保證提升鋼絲繩具有一定的承載能力和使用壽命。理論和實(shí)踐證明，纏繞在卷筒和天車上的鋼絲繩的彎曲應(yīng)力和疲勞壽命取決于卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值。圖3-2顯示了鎖定(密封)鋼絲繩的彎曲試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出，在鋼絲繩直徑相同的情況下，纏繞直徑越大，彎曲應(yīng)力越??；在相同纏繞直徑下，繩徑越小，彎曲應(yīng)力越小，即d/d比越大，彎曲應(yīng)力越小。圖3-2顯示了鋼絲繩的彎曲應(yīng)力圖，圖3-3顯示了不同D/D彎曲條件下試驗(yàn)載荷與鋼絲繩耐久性的關(guān)系。

6、從圖3-3可以看出，當(dāng)試驗(yàn)載荷相同時，D/D越大，鋼絲繩可以承受的重復(fù)彎曲次數(shù)越多，疲勞壽命越長。圖3-3不同日期下載荷與耐久性之間的關(guān)系煤礦安全規(guī)程規(guī)定，安裝在地面上的起重機(jī)直徑與鋼絲繩直徑之間的關(guān)系如下：其中“:D”是起重機(jī)卷筒的直徑；d是提升鋼絲繩的直徑；是提升鋼絲繩中最厚的鋼絲繩的直徑。對于安裝在地下的起重機(jī)，有：(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)。根據(jù)計(jì)算值D選擇標(biāo)準(zhǔn)滾筒直徑。在選擇卷筒的標(biāo)準(zhǔn)直徑之后，卷筒的標(biāo)準(zhǔn)寬度B是已知的，然后根據(jù)纏繞在卷筒上的鋼絲繩的實(shí)際長度計(jì)算卷筒的實(shí)際寬度B。鋼絲繩的以下部分應(yīng)安裝在提升卷筒上：(1)提升高度h，m；(2)測試提升鋼絲繩的長度。規(guī)定每六個月第一次切斷繩索，每次切斷5米。如果提升鋼絲繩的使用壽命為三年，測試長度為30m。(3)為了減小鋼絲繩在卷筒上固定位置的張力，當(dāng)鋼絲繩在卷筒上松開時，不應(yīng)完全松開，卷筒表面應(yīng)留有三個摩擦環(huán)，則卷筒的實(shí)際收繩寬度B為：其中h為提升高度；d是提升卷筒的直徑；d是提升鋼絲繩的直徑；是提升鋼絲繩各圈之間的間隙，一般為2-3毫米。如果卷筒直徑較大，取較大值。(3-5)如果BB:如果用卷揚(yáng)機(jī)帶提升人員提升豎井的副井，根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，鋼絲繩只能在卷筒上纏繞一層。然而，如果B比B稍大，所選的起